激光輻照種子的輻射功率密度的調節方法技術

本發明專利技術的激光輻照種子的輻射功率密度的調節方法涉及到一種在播種或種植前測試或處理種子、根莖或類似物的方法，其具體操作方法如下：1）調節儀器；2）求輻照種子光斑面積；3）調節輻射功率密度。所述的聚焦透鏡為薄透鏡，所述的反射鏡為45°傾斜。本發明專利技術的激光輻照種子的輻射功率密度的調節方法，其所使用設備簡單，成本低，而且具有激光輻射功率密度靈活可調的優點，能夠滿足種子輻照實驗中對于激光輻照劑量的可調，提高了實驗的效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及到一種在播種或種植前測試或處理種子、根莖或類似物的方法，尤其涉及到一種激光輻照種子的輻射功率密度的調節方法。
技術介紹
相對傳統的紫外誘變育種，激光誘變育種具有高效、穩定、高選擇性、回復突變率低、定向變異率高、輻射損傷輕、當代變異、無污染等優點，并且激光還可以促使農作物增產、提高植物的光合效率等優點。激光誘變育種常用的激光器有CO2和He-Ne激光器。由于激光處理種子技術中一項很重要的不確定因素就是激光輻照的劑量問題，故為了能夠有效的進行實驗，需要所用激光器輻射功率密度可調，這樣才能滿足不同實驗要求。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了克服上述問題，提供了一種激光輻照種子的輻射功率密度的調節方法。本專利技術的激光輻照種子的輻射功率密度的調節方法，其具體操作方法如下：1)調節儀器：將He-Ne激光器、聚焦透鏡、雙偏振片、擴束鏡和反射鏡的中心調節至同一高度，且測量各儀器之間的距離；2)求輻照種子光斑面積：根據He-Ne激光器的參數以及步驟1中測得的數據，求得輻照種子光斑面積；3)調節輻射功率密度：調節擴束鏡的倍數，通過改變輻照種子光斑面積來調節輻射功率密度或調節雙偏振片，通過改變雙偏振片的出射光強來調節輻射功率密度。作為本專利技術的進一步改進，聚焦透鏡為薄透鏡。作為本專利技術的進一步改進，反射鏡為45°傾斜。本專利技術的激光輻照種子的輻射功率密度的調節方法，其所使用設備簡單，成本低，而且具有激光輻射功率密度靈活可調的優點，能夠滿足種子輻照實驗中對于激光輻照劑量的可調，提高了實驗的效率。附圖說明圖1為本專利技術的激光輻照種子的輻射功率密度的調節方法的原理圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的激光輻照種子的輻射功率密度的調節方法，作進一步說明：本專利技術的激光輻照種子的輻射功率密度的調節方法，其特征在于具體操作方法如下：1)調節儀器：將He-Ne激光器1、聚焦透鏡2、雙偏振片3、擴束鏡4和反射鏡5的中心調節至同一高度，且測量各儀器之間的距離；如圖1所示，He-Ne激光器發射出的高斯光束經過聚焦透鏡聚焦后再穿過雙偏振片，并依次擴束鏡放大、準直鏡準直后，由45°反射鏡反射至操作臺上的種子輻照區域；其中，雙偏振片為同軸且能夠相對旋轉的兩個偏振片構成，與聚焦透鏡相鄰的為第一偏振片(起偏片)，與擴束鏡相鄰的為第二偏振片(檢偏片)；在調節儀器后，測量He-Ne激光器與聚焦透鏡之間的距離，和聚焦透鏡與第一偏振片之間的距離Z1，2)求輻照種子光斑面積：根據He-Ne激光器的參數以及步驟1中測得的數據，求得輻照種子光斑面積，如下為公式推導過程：根據事先測量或產品說明書中的He-Ne激光器的參數可以得到激光器出射高斯光束位于He-Ne激光器輸出端的光斑以及該出射高斯光束的束腰半徑，根據高斯光束的特性，高斯光束的截面半徑與束腰半徑以及該截面與束腰之間的距離相關，有公式： ω ( Z ) = ω 0 1 + ( λ Z πω 0 2 ) 2 - - - ( 1 ) ]]>上述公式(1)中ω(Z)為與高斯光束束腰距離為Z的截面半徑，ω0為激光器出射高斯光束的束腰半徑，Z為高斯光束束腰與上述截面之間的距離，λ為激光的波長；通過公式(1)以及光路的可逆性，得到激光器出射高斯光束的束腰與He-Ne激光器的距離；用步驟1中測量得到的He-Ne激光器與聚焦透鏡之間的距離減去上述激光器出射高斯光束的束腰與He-Ne激光器的距離，得到激光器出射高斯光束的束腰與聚焦透鏡入射面的距離Z0；設激光器出射高斯光束的在聚焦透鏡入射面上的光斑半徑為ω1，將Z0代入公式(1)，得到： ω 1 = ω 0 1 + ( λZ 0 πω 0 2 ) 2 - - - ( 2 ) ]]>解公式(2)，能夠求得激光器出射高斯光束的在聚焦透鏡入射面上的光斑半徑ω1；根據高斯光束的特性，當高斯光束經過聚焦透鏡后出射光束仍為高斯光束，設聚焦透鏡出射高斯光束的束腰半徑為ω2，則聚焦透鏡兩邊的高斯光束的束腰半徑會滿足如下變換關系： ( ω 2 ω 0 ) 2 = 1 ( 1 - Z 0 f ) 2 + π 2 ω 0 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
激光輻照種子的輻射功率密度的調節方法，其特征在于具體操作方法如下：1)調節儀器：將He?Ne激光器、聚焦透鏡、雙偏振片、擴束鏡和反射鏡的中心調節至同一高度，且測量各儀器之間的距離；2)求輻照種子光斑面積：根據He?Ne激光器的參數以及步驟1中測得的數據，求得輻照種子光斑面積；3)調節輻射功率密度：調節擴束鏡的倍數，通過改變輻照種子光斑面積來調節輻射功率密度或調節雙偏振片，通過改變雙偏振片的出射光強來調節輻射功率密度。

【技術特征摘要】
1.激光輻照種子的輻射功率密度的調節方法，其特征在于具體操作方法如下：1)調節儀器：將He-Ne激光器、聚焦透鏡、雙偏振片、擴束鏡和反射鏡的中心調節至同一高度，且測量各儀器之間的距離；2)求輻照種子光斑面積：根據He-Ne激光器的參數以及步驟1中測得的數據，求得輻照種子光斑面積；3)調節輻射功率密度：...

【專利技術屬性】
技術研發人員：左春英，陳佰樹，
申請(專利權)人：黑龍江八一農墾大學，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23