【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，属于材料内部品质检测。
技术介绍
1、硫系玻璃是以元素周期表via族中的硫、硒、碲元素作为主要玻璃形成体元素，并引入其它电负性较弱的金属或非金属元素如锗、砷、锑等所形成的无机玻璃。硫系玻璃可用于制作红外镜头，在红外遥感和红外热成像领域具有非常好的应用前景。在实际使用时，为了判断玻璃内部是否存在缺陷，需要对硫系玻璃的内部品质进行检测，比如玻璃内部是否存在杂质、气泡、裂痕、条纹等。与此相关的检测系统都是基于透射成像原理而制造，基于此原理的最基本要求为检测系统的光源发出的光是能够透过硫系玻璃的。也就是说，检测系统的光源波长必须在硫系玻璃的透过范围内。根据硫系玻璃的主要形成体元素可将其分为硫基、硒基和碲基硫系玻璃，它们的短波透过截止波长分别在0.6μm、0.8μm和1.5μm左右，长波透过截止波分别在12μm、16μm和25μm左右。目前商用的硫系玻璃内部品质检测系统采用的红外光源波长大多是0.9μm的，所以只能检测硫基和硒基的硫系玻璃，无法检测碲基硫系玻璃。
2、近年来，市场对红外产品的需求大增，用户对减小红外镜头厚度，简化光学系统，提高成像质量的需求越来越多。高折射率硫系玻璃具有折射率高，阿贝数大等优点，可以用来和常见牌号的硫系玻璃进行组装，校正色差，设计出更小、更轻、成像更清晰的红外镜头。但是，高折射率硫系玻璃的组分设计都是基于碲基硫系玻璃而完成，因而也面临着无法检测内部品质的难题。高折射率硫系玻璃内部品质的好坏能直接影响组装镜头的成像质量，所以亟需开发一套系统用于检测它
技术实现思路
1、本技术提供一种高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，适用于碲基等高折射率硫系玻璃内部品质检测。
2、为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案如下：
3、一种高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，包括检测支架、检测铝板、激光器、扩束镜、反射组件、聚焦镜组件、样品夹具组件和红外相机组件；
4、检测铝板、激光器、扩束镜、反射组件、聚焦镜组件、样品夹具组件和红外相机组件均安装在检测支架上；
5、激光器、扩束镜、反射组件、聚焦镜组件、样品夹具组件和检测铝板沿光路的传播方向依次设置；
6、检测铝板竖直设置，红外相机组件位于检测铝板的对面；激光器、扩束镜、反射组件、聚焦镜组件、样品夹具组件和红外相机组件均位于检测铝板的同一侧。
7、为了扩展co2激光束的直径并减小它的发散角，本系统在距离co2激光器出光端15cm处放置一个扩束镜，通过扩束镜后的co2激光束变为准直光束；准直光束再经反射组件反射偏转后，射向聚焦镜组件，最后穿过样品夹具组件上的待测样品，落在检测铝板上，红外相机组件采集检测铝板上的图像，通过分析采集的图像便可得知待测样品的内部品质。
8、作为其中一种具体的实现方案，检测支架包括铝型材支架和检测平台；铝型材支架为立方体框架结构，检测平台安装在铝型材支架顶部，检测铝板、激光器、扩束镜、反射组件、聚焦镜组件、样品夹具组件和红外相机组件均安装在检测平台上，检测铝板垂直设置在检测平台上表面的一端。
9、为了提高稳定性，检测平台通过连接卡扣安装在铝型材支架顶部，稳固性好，防止晃动。
10、为了方便移动和固定，铝型材支架的底部四角处同时设有万向轮和可调节脚杯，方便移动和固定，当调节可调节脚杯的底部接触地面时，可形成稳定支撑，当调节可调节脚杯的底部脱离地面时，可自由移动检测平台。
11、为了提高移动等过程中的抗震性，检测平台与铝型材支架之间及铝型材支架与万向轮和可调节脚杯之间均设有橡胶阻尼隔震垫。具有很好的隔振效果。
12、作为其中一种具体的实现方案，检测平台的尺寸为1200mm*600mm*100mm(长*宽*厚)。
13、为了提高检测准确性，检测平台的上表面经过密迪纹处理。保证光学平台有一个光滑但无反射的工作表面。
14、为了方便各部件位置的调节和固定，检测平台的上表面设有呈矩阵排列的m6螺纹孔，孔间距为25*25mm；检测铝板、激光器、扩束镜、反射组件、聚焦镜组件、样品夹具组件和红外相机组件分别通过螺栓连接在检测平台上。为了方便连接，在前述各部件底部座体上也设置同规格螺纹孔，通过同时与检测平台上的螺纹孔和各部件底部座体上的螺纹孔螺纹配合的螺栓，实现连接。
15、为了进一步提高检测准确性，上述检测铝板表面经过喷细砂和阳极化处理，因此可被看成朗伯反射体，即在任意反射方向上的亮度不变。本申请各处理的具体过程参照现有技术，本申请对具体工艺没有特别改进，因此不再赘述。
16、作为其中一种具体的实现方案，上述检测铝板尺寸为400mm*400mm*8mm(长*宽*高)。
17、本系统使用的检测铝板在co2激光照射下，局部温度会升高，为了避免检测铝板发出的红外线变化影响玻璃内部品质的判定，本系统还对检测铝板做了恒温处理。
18、本申请激光器为co2激光器，输出波长为9.3μm，平均输出功率为8w，功率稳定性为±10％，采用强制风冷的冷却方式。
19、作为其中一种具体的实现方案，反射组件包括第一反射镜、第二反射镜和反射镜安装支架；第二反射镜和第一反射镜上下相对地安装在反射镜安装支架上，其中，第二反射镜在上，第一反射镜在下；第一反射镜和第二反射镜均与竖直方向形成45°夹角，且第一反射镜的反射面和第二反射镜的反射面相向设置，第一反射镜反射面的延长线和第二反射镜反射面的延长线形成90°夹角；第一反射镜与扩束镜的中心高度需保持在同一水平线上，第二反射镜与聚焦镜组件的中心高度需保持在同一水平线上。
20、co2激光器发出的co2激光束先传播至扩束镜扩束，之后依次经过第一反射镜，co2激光束的传播方向顺时针偏转90度，然后传播至第二反射镜，co2激光束的传播方向再次顺时针偏转90度、并射向聚焦镜组件。
21、上述聚焦镜组件包括调整座支撑架、空间滤波器、转接环和聚焦镜；聚焦镜通过转接环安装在调整座支撑架上；空间滤波器安装在调整座支撑架上、且位于聚焦镜的下游，第二反射镜、聚焦镜和空间滤波器的中心高度需保持在同一水平线上。透过聚焦镜的co2激光束通过空间滤波器后会过滤掉部分杂散光，减弱激光的夫琅禾费衍射对检测结果的影响。
22、本申请光路传播方向与从上游到下游的方向一致。
23、为了便于调节，样品夹具组件包括夹具安装支架、x轴调整滑台、z轴调整滑台、夹具连接板和pts-50v型夹持器；x轴调整滑台沿x向滑动安装在夹具安装支架上，z轴调整滑台沿y向滑动安装在x轴调整滑台上，ts-50v型夹持器通过夹具连接板安装在z轴调整滑台上。待测样品夹持在pts-50v型夹持器上，通过调节x轴调整滑台和z轴调整滑台，使co2激光束照在待测样品的不同区域，实现对样品的全区域检测。透过待测样品的co2激光继续传播直至照在检测铝板上，由于检测铝板表明经过喷细砂阳本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，其特征在于：包括检测支架(A01)、检测铝板(A01-3)、激光器(A02)、扩束镜(A03)、反射组件(A06)、聚焦镜组件(A05)、样品夹具组件(A04)和红外相机组件(A07)；
2.如权利要求1所述的高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，其特征在于：检测支架(A01)包括铝型材支架(A01-1)和检测平台(A01-2)；铝型材支架(A01-1)为立方体框架结构，检测平台(A01-2)安装在铝型材支架(A01-1)顶部，检测铝板(A01-3)、激光器(A02)、扩束镜(A03)、反射组件(A06)、聚焦镜组件(A05)、样品夹具组件(A04)和红外相机组件(A07)均安装在检测平台(A01-2)上，检测铝板(A01-3)垂直设置在检测平台(A01-2)上表面的一端。
3.如权利要求2所述的高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，其特征在于：检测平台(A01-2)通过连接卡扣安装在铝型材支架(A01-1)顶部；铝型材支架(A01-1)的底部四角处同时设有万向轮和可调节脚杯；检测平台(A01-2)与铝型材支架(A01-1
4.如权利要求2或3所述的高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，其特征在于：检测平台(A01-2)的上表面经过密迪纹处理；检测平台(A01-2)的上表面设有呈矩阵排列的M6螺纹孔，孔间距为25*25mm；检测铝板(A01-3)、激光器(A02)、扩束镜(A03)、反射组件(A06)、聚焦镜组件(A05)、样品夹具组件(A04)和红外相机组件(A07)分别通过螺栓连接在检测平台(A01-2)上。
5.如权利要求1-3任意一项所述的高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，其特征在于：检测铝板(A01-3)为经过恒温处理的铝板；检测铝板(A01-3)表面经过喷细砂和阳极化处理。
6.如权利要求1-3任意一项所述的高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，其特征在于：激光器(A02)为CO2激光器，输出波长为9.3μm，平均输出功率为8W，功率稳定性为±10％，采用强制风冷的冷却方式。
7.如权利要求1-3任意一项所述的高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，其特征在于：反射组件(A06)包括第一反射镜(A06-1)、第二反射镜(A06-2)和反射镜安装支架(A06-3)；第二反射镜(A06-2)和第一反射镜(A06-1)上下相对地安装在反射镜安装支架(A06-3)上，其中，第二反射镜(A06-2)在上，第一反射镜(A06-1)在下；第一反射镜(A06-1)和第二反射镜(A06-2)均与竖直方向形成45°夹角，且第一反射镜(A06-1)的反射面和第二反射镜(A06-2)的反射面相向设置，第一反射镜(A06-1)反射面的延长线和第二反射镜(A06-2)反射面的延长线形成90°夹角；第一反射镜(A06-1)与扩束镜(A03)的中心高度需保持在同一水平线上，第二反射镜(A06-2)与聚焦镜组件(A05)的中心高度需保持在同一水平线上。
8.如权利要求7所述的高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，其特征在于：聚焦镜组件(A05)包括调整座支撑架(A05-1)、空间滤波器(A05-2)、转接环(A05-3)和聚焦镜(A05-4)；聚焦镜(A05-4)通过转接环(A05-3)安装在调整座支撑架(A05-1)上；空间滤波器(A05-2)安装在调整座支撑架(A05-1)上、且位于聚焦镜(A05-4)的下游，第二反射镜、聚焦镜(A05-4)和空间滤波器(A05-2)的中心高度需保持在同一水平线上。
9.如权利要求1-3任意一项所述的高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，其特征在于：样品夹具组件(A04)包括夹具安装支架(A04-1)、X轴调整滑台(A04-2)、Z轴调整滑台(A04-3)、夹具连接板(A04-4)和PTS-50V型夹持器(A04-5)；X轴调整滑台(A04-2)沿X向滑动安装在夹具安装支架(A04-1)上，Z轴调整滑台(A04-3)沿Y向滑动安装在X轴调整滑台(A04-2)上，TS-50V型夹持器(A04-5)通过夹具连接板(A04-4)安装在Z轴调整滑台(A04-3)上。
10.如权利要求1-3任意一项所述的高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，其特征在于：红外相机组件(A07)包括红外相机(A07-1)、支撑架(A07-2)和相机夹具(A07-3)；红外相机(A07-1)被夹持在相机夹具(A07-3)上，相机夹具(A07-3)转动连接在支撑架(A07-2)上；红外相机(A07-1)的镜头对着检测铝板(A01-3)。
...【技术特征摘要】
1.一种高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，其特征在于：包括检测支架(a01)、检测铝板(a01-3)、激光器(a02)、扩束镜(a03)、反射组件(a06)、聚焦镜组件(a05)、样品夹具组件(a04)和红外相机组件(a07)；
2.如权利要求1所述的高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，其特征在于：检测支架(a01)包括铝型材支架(a01-1)和检测平台(a01-2)；铝型材支架(a01-1)为立方体框架结构，检测平台(a01-2)安装在铝型材支架(a01-1)顶部，检测铝板(a01-3)、激光器(a02)、扩束镜(a03)、反射组件(a06)、聚焦镜组件(a05)、样品夹具组件(a04)和红外相机组件(a07)均安装在检测平台(a01-2)上，检测铝板(a01-3)垂直设置在检测平台(a01-2)上表面的一端。
3.如权利要求2所述的高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，其特征在于：检测平台(a01-2)通过连接卡扣安装在铝型材支架(a01-1)顶部；铝型材支架(a01-1)的底部四角处同时设有万向轮和可调节脚杯；检测平台(a01-2)与铝型材支架(a01-1)之间及铝型材支架(a01-1)与万向轮和可调节脚杯之间均设有橡胶阻尼隔震垫。
4.如权利要求2或3所述的高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，其特征在于：检测平台(a01-2)的上表面经过密迪纹处理；检测平台(a01-2)的上表面设有呈矩阵排列的m6螺纹孔，孔间距为25*25mm；检测铝板(a01-3)、激光器(a02)、扩束镜(a03)、反射组件(a06)、聚焦镜组件(a05)、样品夹具组件(a04)和红外相机组件(a07)分别通过螺栓连接在检测平台(a01-2)上。
5.如权利要求1-3任意一项所述的高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，其特征在于：检测铝板(a01-3)为经过恒温处理的铝板；检测铝板(a01-3)表面经过喷细砂和阳极化处理。
6.如权利要求1-3任意一项所述的高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，其特征在于：激光器(a02)为co2激光器，输出波长为9.3μm，平均输出功率为8w，功率稳定性为±10％，采用强制风冷的冷却方式。
7.如权利要求1-3任意一项所述的高折射率硫系玻璃内部品质检测系统，其特征在于：反射组件(a06)...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨锦春，朱华，黄星魁，王劲，朱敏，
申请(专利权)人：南京波长光电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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