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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太赫兹谱,尤其是涉及一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量装置及方法。
技术介绍
1、太赫兹波段处于微波和红外之间,覆盖了许多低能激发态的能量尺度,在超快动力学领域应用广泛。另外由于其低能量,生物友好性,以及强穿透能力,在成像、传感、安全等领域的应用十分出色。在飞秒激光激发下,一些材料能够释放太赫兹波辐射,对这种太赫兹波性质的研究可以用于研究物质的一些特性,例如超快光电流、非线性光电响应等,除此以外一些物质具有可以被激发出很强的太赫兹辐射,可以用作太赫兹源。而要对这些辐射出的太赫兹进行研究的工具,即是太赫兹发射谱仪。
2、目前基于飞秒激光的太赫兹发射测量装置是基于光学方法,需要将飞秒激光器输出的光脉冲分为两束,分别用于激发被测样品产生太赫兹和探测太赫兹信号。由于探测原理的限制,在测量中,这两束光的光程需要被严格控制。该实验装置的测量方式通常有反射式和透射式,两种测量方式的选择取决于材料本身的太赫兹透射率。在研究一些透射率较低的材料,反射式太赫兹发射实验装置是必要的选择。
3、在反射式太赫兹发射信号测量时,经常需要改变入射光到样品的入射角,而传统的反射式太赫兹发射测量装置无法实现在不改变光路和光程的情况下进行测量,从而造成无法避免的实验误差,且操作十分繁琐。在传统测量方式中,当飞秒激光照射到被测样品上的入射角发生改变时,其后续光路需要根据该角度重新调整,涉及到改变后续所有反射镜、探测晶体、探测器等光学元件的位置和角度,这种对光路的改变十分耗时。而且对于太赫兹光谱测量,光路的细微改变都会对信号产生剧烈
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量装置及方法,实现了不改变光路和光程的情况下,对被测样品的高分辨率反射式角分辨太赫兹发射谱进行测量。
2、为实现上述目的,本专利技术提供了一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量装置,包括架体,架体内设置有平面反射镜和离轴抛物面镜一,离轴抛物面镜一纵向前侧设置有位移台一,位移台一右侧设置有斩波器,斩波器纵向前侧设置有半透半反镜,离轴抛物面镜一左侧设置有样品架和离轴抛物面镜组,离轴抛物面镜组设置在样品架后侧,离轴抛物镜面组左侧设置有回反射镜,离轴抛物镜面组后侧设置有探测晶体,探测晶体右侧依次设置有波片、沃拉斯顿棱镜和平衡探测器。
3、优选的,离轴抛物面镜组设置有两个,分别为离轴抛物面镜二和离轴抛物面镜三,离轴抛物面镜二和离轴抛物面镜三平行相对设置。
4、优选的,样品架设置在离轴抛物面镜一和离轴抛物面镜二焦点处,样本架下方设置有旋转位移台。
5、优选的,平面反射镜设置有六个,分别为平面反射镜一、平面反射镜二、平面反射镜三、平面反射镜四、平面反射镜五和平面反射镜六。
6、优选的,平面反射镜一设置在半透半反镜左侧,半透半反镜右侧设置有进光孔,进光孔、平面反射镜一和半透半反镜轴心位于同一横向直线。
7、优选的,平面反射镜二设置在斩波器纵向后侧,平面反射镜三设置在位移台一上方与位移台一滑动连接,平面反射镜三设置在平面反射镜二纵向左侧。
8、优选的,平面反射镜四设置在离轴抛物面镜三前侧,探测晶体设置在离轴抛物面镜三焦点处,平面反射镜五设置在探测晶体后侧,平面反射镜四、离轴抛物面镜三、探测晶体和平面反射镜五的轴心位于同一纵向直线。
9、优选的,平面反射镜五、波片和沃拉斯顿棱镜的轴心位于同一横向直线,平衡探测器右侧设置有出光口。
10、优选的,回反射镜纵向平行设置,且设置在平面反射镜一纵向后方,回反射镜下方设置有位移台二,并与位移台二滑动连接,平面反射镜六设置在回反射镜和平面反射镜四横向投影轴心的交点位置。
11、一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量方法,步骤包括:
12、s1、外部飞秒激光器的飞秒脉冲光束通过进光口进入测量装置;
13、s2、将被测样本粘于样品架上;
14、s3、根据所需的测量角度计算位移台一的台面位置和旋转位移台的角度;
15、s4、根据步骤s3的计算值,调节位移台一的台面位置和旋转位移台的角度;
16、s5、连续改变并记录位移台二的位置,并连续记录平衡探测器的数值,得到完整的太赫兹信号。
17、因此,本专利技术采用上述结构的一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量装置及方法,通过调整位移台一台面位置和平面反射镜三,实现对离轴抛物面镜一的入射点调整,进而实现调整反射光线射入样品架的角度,进而通过调整样品架平面角度,来保证反射太赫兹波沿固定方向射出,实现了不改变光路和光程的情况下,对被测样品的高分辨率反射式角分辨太赫兹发射谱进行测量。
18、下面通过附图和实施例,对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量装置,包括架体,其特征在于:架体内设置有平面反射镜和离轴抛物面镜一,离轴抛物面镜一纵向前侧设置有位移台一,位移台一右侧设置有斩波器,斩波器纵向前侧设置有半透半反镜,离轴抛物面镜一左侧设置有样品架和离轴抛物面镜组,离轴抛物面镜组设置在样品架后侧,离轴抛物镜面组左侧设置有回反射镜,离轴抛物镜面组后侧设置有探测晶体,探测晶体右侧依次设置有波片、沃拉斯顿棱镜和平衡探测器。
2.根据权利要求1所述的一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量装置,其特征在于:离轴抛物面镜组设置有两个,分别为离轴抛物面镜二和离轴抛物面镜三,离轴抛物面镜二和离轴抛物面镜三平行相对设置。
3.根据权利要求2所述的一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量装置,其特征在于:样品架设置在离轴抛物面镜一和离轴抛物面镜二焦点处,样本架下方设置有旋转位移台。
4.根据权利要求3所述的一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量装置,其特征在于:平面反射镜设置有六个,分别为平面反射镜一、平面反射镜二、平面反射镜三、平面反射镜四、平面反射镜五和平面反射镜六。
5.根据权利要求
6.根据权利要求5所述的一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量装置,其特征在于:平面反射镜二设置在斩波器纵向后侧,平面反射镜三设置在位移台一上方与位移台一滑动连接,平面反射镜三设置在平面反射镜二纵向左侧。
7.根据权利要求6所述的一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量装置,其特征在于:平面反射镜四设置在离轴抛物面镜三前侧,探测晶体设置在离轴抛物面镜三焦点处,平面反射镜五设置在探测晶体后侧,平面反射镜四、离轴抛物面镜三、探测晶体和平面反射镜五的轴心位于同一纵向直线。
8.根据权利要求7所述的一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量装置,其特征在于:平面反射镜五、波片和沃拉斯顿棱镜的轴心位于同一横向直线,平衡探测器右侧设置有出光口。
9.根据权利要求8所述的一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量装置,其特征在于:回反射镜纵向平行设置,且设置在平面反射镜一纵向后方,回反射镜下方设置有位移台二,并与位移台二滑动连接,平面反射镜六设置在回反射镜和平面反射镜四横向投影轴心的交点位置。
10.一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量方法,其特征在于,步骤包括:
...【技术特征摘要】
1.一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量装置,包括架体,其特征在于:架体内设置有平面反射镜和离轴抛物面镜一,离轴抛物面镜一纵向前侧设置有位移台一,位移台一右侧设置有斩波器,斩波器纵向前侧设置有半透半反镜,离轴抛物面镜一左侧设置有样品架和离轴抛物面镜组,离轴抛物面镜组设置在样品架后侧,离轴抛物镜面组左侧设置有回反射镜,离轴抛物镜面组后侧设置有探测晶体,探测晶体右侧依次设置有波片、沃拉斯顿棱镜和平衡探测器。
2.根据权利要求1所述的一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量装置,其特征在于:离轴抛物面镜组设置有两个,分别为离轴抛物面镜二和离轴抛物面镜三,离轴抛物面镜二和离轴抛物面镜三平行相对设置。
3.根据权利要求2所述的一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量装置,其特征在于:样品架设置在离轴抛物面镜一和离轴抛物面镜二焦点处,样本架下方设置有旋转位移台。
4.根据权利要求3所述的一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量装置,其特征在于:平面反射镜设置有六个,分别为平面反射镜一、平面反射镜二、平面反射镜三、平面反射镜四、平面反射镜五和平面反射镜六。
5.根据权利要求4所述的一种反射式角分辨太赫兹发射谱测量装置,其特征在于:平面反射镜一设置在半透半反...
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