光譜響應度測量系統技術方案

本實用新型專利技術為一種光譜響應度測量系統，包括光源、光路傳輸裝置、探測器、樣品室、信號采集、處理和控制裝置；光源采用紫外、可見、紅外光三種光源組合設計，可實現較大的光譜測量范圍；樣品室外側設有磁場及磁場調節裝置，樣品室中設有溫度探測和控制裝置，可模擬出低溫、強磁場環境；該光譜響應度測量系統可以增加測量光譜響應度的光譜范圍，同時具有變溫、變磁場特性，能夠在低溫及強磁場環境下進行測量，克服了現有光譜響應度測量裝置的局限性；同時，實現了光譜響應度測試全流程自動測量，可保持測量系統良好封閉，避免手動操作帶來誤差。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及探測器光譜響應度測量領域，尤其涉及一種在變溫及變磁場環境下進行光譜響應度測量的系統。
技術介紹
光譜響應度是光探測器的重要技術參數之一，隨著光探測技術的發展，精確測量光探測器的光譜響應度變得越來越重要。同時利用光探測器的光譜響應度對光探測器材料進行定性定量的分析，也成為研制新型光探測器的重要步驟。光電探測器的光譜響應度計量于1997年被國際光學計量組織CCPR (光度輻射咨詢委員會)和BIPM (國際計量局)確定為光學計量領域的6項國際關鍵性比對之一。光譜響應度包括絕對光譜響應度和相對光譜響應度。其中絕對光譜響應度是光探測器的重要技術參數之一，它描述的是探測器絕對響應率與波長之間的關系。該參數的正確測試對于探測器的機理分析、工藝改進以及系統的整體設計有著重要的意義。目前國內研制的光譜響應度測量裝置主要由光源系統、分光系統、輸出光學系統、探測及數據采集系統和測量軟件組成。光源系統只是分別設置單一的紫外或者可見或者紅外光源，因此，現有光譜響應度測量裝置的光譜測量覆蓋范圍及應用范圍具有局限性，并且現有測量裝置只能提供在自然條件下的光譜響應度測量，不能模擬低溫，強磁場環境。以上這些問題導致了新型光探測器發展緩慢，尤其對在特定環境下使用的新型光探測器的研制帶來了困難。由此，本專利技術人憑借多年從事相關行業的經驗與實踐，提出一種光譜響應度測量系統，以克服現有技術的缺陷。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種光譜響應度測量系統，可以增加測量光譜響應度的光譜范圍，同時具有變溫、變磁場特性，能夠在低溫及強磁場環境下進行測量，以克服現有光譜響應度測量裝置的局限性。本技術的另一目的在于提供一種光譜響應度測量系統，使光譜響應度測試全流程自動測量，保持系統良好封閉，避免手動操作帶來誤差。本技術的目的是這樣實現的，一種光譜響應度測量系統，該測量系統包括有旋轉臺，該旋轉臺由中心轉座和環設于中心轉座外側的外圈轉座構成；在旋轉臺一側設有標準探測器組；在旋轉臺另一側設有樣品室，樣品室內設置待測樣品；所述中心轉座上豎直設置一中心全反射鏡；所述外圈轉座上對應設有第一準直鏡片組和第二準直鏡片組；所述標準探測器組和待測樣品分別與一信號轉換器電連接，該信號轉換器通過一鎖相放大器連接于一計算機；所述樣品室外側設有磁場及磁場調節裝置；樣品室中設有溫度探測和控制裝置；一第一光源通過一第一光路傳輸裝置將光線傳輸至中心全反射鏡的一反射面；一第二光源通過一第二光路傳輸裝置將光線傳輸至中心全反射鏡的另一反射面。在本技術的一較佳實施方式中，所述第一光源為紅外光源，所述第一光路傳輸裝置包括有第一單色儀、第一光源輸出鏡組，在第一光源出光口內側設有第一斬波器，第一斬波器外側設有第一濾光片并連接于第一單色儀入光口，在第一單色儀入光口設有第一電動快門；第一單色儀出光口與第一光源輸出鏡組入光口準直，第一光源輸出鏡組出光口與中心全反射鏡準直；所述第二光源為紫外和可見光源，分別由氘燈和溴鎢燈構成；所述第二光路傳輸裝置包括有第二單色儀、第二光源輸出鏡組和一個固定設置在平移臺上的反光鏡，在第二光源出光口內側設有第二斬波器，第二斬波器外側設有第二濾光片并連接于第二單色儀入光口，在第二單色儀入光口設有第二電動快門；第二單色儀出光口與第二光源輸出鏡組入光口準直，第二光源輸出鏡組出光口與所述反光鏡準直，該反光鏡的反射光與中心全反射鏡準直。在本技術的一較佳實施方式中，所述標準探測器組設置有紫敏硅標準探測器、鋼鎵砷標準探測器和熱釋電標準探測器。在本技術的一較佳實施方式中，所述中心轉座和外圈轉座分別由步進電機驅動旋轉。在本技術的一較佳實施方式中，所述磁場及磁場調節裝置包括有設置在樣品室兩側的磁性體，兩磁性體均設置在一滑軌上，兩磁性體連接在一螺旋移動調節機構上。在本技術的一較佳實施方式中，所述樣品室由一磁場真空專用外罩構成，該外罩上設有光學窗口。在本技術的一較佳實施方式中，所述溫度探測和控制裝置包括設置在外罩上部的制冷裝置和一個由外罩下部向上部延伸設置的傳熱桿，所述傳熱桿的上端和下端均設有硅二極管和加熱片。在本技術的一較佳實施方式中，所述制冷裝置為液氦制冷循環裝置，該循環裝置上設有液氦循環入口和液氦循環出口并連接有機械泵和制冷泵。由上所述，本技術的光譜響應度測量系統，不僅可以測量較大光譜范圍(200nm-lIOOOnm)的光譜響應度，同時具有變溫、變磁場特性，分別可提供5K-475K，0.08T-1.2T范圍內的變化；同時，本技術的光譜響應度測量系統，實現了光譜響應度測試全流程自動測量，可保持測量系統良好封閉，不需要手動更換標準探測器或開關快門，減少操作者測試過程中的操作，并避免手動操作帶來誤差；為了克服現有光譜響應度測量裝置的局限性。附圖說明以下附圖僅旨在于對本技術做示意性說明和解釋，并不限定本技術的范圍。其中:圖1:為本技術光譜響應度測量系統的結構及測試光路示意圖；圖2:為本技術中樣品室和磁場及磁場調節裝直的結構不意圖；圖3:為圖2的側視結構示意圖；圖4:為本技術中樣品室和溫度探測和控制裝置的結構示意圖。具體實施方式為了對本技術的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本技術的具體實施方式。如圖1所示，本技術提出一種光譜響應度測量系統100，該測量系統100包括有旋轉臺1，該旋轉臺I由中心轉座11和環設于中心轉座11外側的外圈轉座12構成，所述中心轉座11和外圈轉座12分別由步進電機驅動旋轉；在旋轉臺I 一側設有標準探測器組2 ;在旋轉臺I另一側設有樣品室3，樣品室3內設置待測樣品31 (如圖4所示)，所述測樣品31為待測探測器或待測材料；所述標準探測器組2中設置有紫敏硅標準探測器、鋼鎵砷標準探測器和熱釋電標準探測器，分別用于待測樣品31的紫外、可見及紅外光譜響應度的定標測量；所述中心轉座11上豎直設置一中心全反射鏡111 ;所述外圈轉座12上對應設有第一準直鏡片組121和第二準直鏡片組122,所述第一準直鏡片組121用于傳輸紅外光線，第二準直鏡片組122用于傳輸紫外和可見光線；所述樣品室2外側設有磁場及磁場調節裝置5 (如圖2所示)；樣品室2中設有溫度探測和控制裝置6 (如圖4所示)；一第一光源71通過一第一光路傳輸裝置81將光線傳輸至中心全反射鏡111的一反射面，該反射面用于反射紅外光線；一第二光源72通過一第二光路傳輸裝置82將光線傳輸至中心全反射鏡111的另一反射面，該另一反射面用于反射紫外和可見光線；所述標準探測器組2和待測樣品31分別與一信號轉換器41電連接，該信號轉換器41通過一鎖相放大器42連接于一計算機43，鎖相放大器42進行信號放大和噪聲過濾處理，計算機43使用專業軟件進行數據處理，實時顯示信號，完成定標計算，可進行參數設置實現光源、光路的自動切換及各項測試需要。在本實施方式中，所述第一光源71為紅外光源，所述第一光路傳輸裝置81包括有第一單色儀811、第一光源輸出鏡組812，在第一光源71出光口內側設有第一斬波器711，第一斬波器711外側設有第一濾光片712并連接于第一單色儀811入光口，在第一單色儀811入光口設有第一電動快門713 ;第一單色儀81本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光譜響應度測量系統，其特征在于：該測量系統包括有旋轉臺，該旋轉臺由中心轉座和環設于中心轉座外側的外圈轉座構成；在旋轉臺一側設有標準探測器組；在旋轉臺另一側設有樣品室，樣品室內設置待測樣品；所述中心轉座上豎直設置一中心全反射鏡；所述外圈轉座上對應設有第一準直鏡片組和第二準直鏡片組；所述標準探測器組和待測樣品分別與一信號轉換器電連接，該信號轉換器通過一鎖相放大器連接于一計算機；所述樣品室外側設有磁場及磁場調節裝置；樣品室中設有溫度探測和控制裝置；一第一光源通過一第一光路傳輸裝置將光線傳輸至中心全反射鏡的一反射面；一第二光源通過一第二光路傳輸裝置將光線傳輸至中心全反射鏡的另一反射面。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙昆，馮鑫，呂志清，陳少華，
申請(專利權)人：中國石油大學北京，
類型：實用新型
國別省市：