基于共線法的熱導(dǎo)率測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]基于共線法的熱導(dǎo)率測(cè)量裝置屬于光電技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的高分子材料和納米薄膜材料不斷涌現(xiàn)出來(lái)。而對(duì)于各種新物質(zhì)新材料的熱導(dǎo)率實(shí)驗(yàn)測(cè)定，將為新型導(dǎo)熱、隔熱薄膜材料的開發(fā)與研宄打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
[0003]對(duì)于熱導(dǎo)率的測(cè)量，近幾十年開發(fā)出了一種非穩(wěn)態(tài)測(cè)量方法。該方法多用于研宄高導(dǎo)熱系數(shù)材料，或在高溫條件下進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于非穩(wěn)態(tài)熱導(dǎo)率測(cè)量裝置，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。在該裝置中，納秒脈沖激光器發(fā)出的激光束經(jīng)過(guò)反射鏡轉(zhuǎn)折，從透鏡的中心匯聚到樣品表面，而氦氖激光器發(fā)出的激光束依次經(jīng)過(guò)二分之一玻片、偏振分光片和另一片反射鏡后，從透鏡的非中心匯聚到樣品表面，該激光束從與中心對(duì)稱的位置反射，經(jīng)第三片反射鏡反射后，由探測(cè)器接收，并由示波器顯示。
[0004]這樣的裝置結(jié)構(gòu)具有以下缺點(diǎn):
[0005]第一、納秒脈沖激光器發(fā)出的激光束與氦氖激光器發(fā)出的激光束采用非共線的方式，光點(diǎn)空間重合不易調(diào)節(jié)，而且測(cè)量得到信號(hào)的信噪比較低；
[0006]第二、無(wú)法克服氦氖激光器不穩(wěn)定給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型公開了一種基于共線法的熱導(dǎo)率測(cè)量裝置，該裝置通過(guò)將納秒脈沖激光器與氦氖激光器光束共線，同時(shí)引入?yún)⒖脊?，不僅提高了信噪比，而且避免了氦氖激光器不穩(wěn)定給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的影響。
[0008]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0009]基于共線法的熱導(dǎo)率測(cè)量裝置，包括納秒脈沖激光器，設(shè)置于納秒脈沖激光器出射光路上的第一分束片，用于接收第一分束片反射光路的硅探測(cè)器，用于顯示硅探測(cè)器接收信號(hào)的不波器；氦氖激光器、二分之一玻片和偏振分光片，還包括二向色鏡，納秒脈沖激光器的出射光路經(jīng)過(guò)二向色鏡透射后的光路，與氦氖激光器經(jīng)過(guò)二向色鏡反射后的光路共路，依次經(jīng)過(guò)第二分束片、透鏡后，匯聚到樣品上；偏振分光片的反射光路與第二分束片的反射光路由雙路探測(cè)器采集，相減后的結(jié)果由示波器顯示。
[0010]上述基于共線法的熱導(dǎo)率測(cè)量裝置，所述偏振分光片的反射光路經(jīng)過(guò)多次反射后，進(jìn)入雙路探測(cè)器。
[0011]上述基于共線法的熱導(dǎo)率測(cè)量裝置，所述第二分束片的反射光路經(jīng)過(guò)多次反射后，進(jìn)入雙路探測(cè)器。
[0012]有益效果:
[0013]第一、由于設(shè)置有二向色鏡，同時(shí)納秒脈沖激光器的出射光路經(jīng)過(guò)二向色鏡透射后的光路，與氦氖激光器經(jīng)過(guò)二向色鏡反射后的光路共路，因此可以實(shí)現(xiàn)納秒脈沖激光器發(fā)出的激光束與氦氖激光器發(fā)出的激光束共線，信噪比較低，有利于調(diào)節(jié)光點(diǎn)空間重合；
[0014]第二、由于引出偏振分光片的反射光路，并加入第二分束片引出反射光路，同時(shí)偏振分光片的反射光路與第二分束片的反射光路由雙路探測(cè)器采集，因此可以在納秒脈沖激光器O入射的條件下，通過(guò)將兩個(gè)反射光路的差調(diào)整為0，補(bǔ)償氦氖激光器的不穩(wěn)定，提高測(cè)量結(jié)果精度。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是現(xiàn)有熱導(dǎo)率測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本實(shí)用新型基于共線法的熱導(dǎo)率測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1納秒脈沖激光器、2第一分束片、3硅探測(cè)器、4示波器、5氦氖激光器、6 二分之一玻片、7偏振分光片、8 二向色鏡、9第二分束片、10透鏡、11樣品、12雙路探測(cè)器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0019]本實(shí)施例的基于共線法的熱導(dǎo)率測(cè)量裝置，結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。該熱導(dǎo)率測(cè)量裝置包括納秒脈沖激光器1，設(shè)置于納秒脈沖激光器I出射光路上的第一分束片2，用于接收第一分束片2反射光路的硅探測(cè)器3，用于顯示硅探測(cè)器3接收信號(hào)的示波器4 ;氦氖激光器5、二分之一玻片6和偏振分光片7，還包括二向色鏡8，納秒脈沖激光器I的出射光路經(jīng)過(guò)二向色鏡8透射后的光路，與氦氖激光器5經(jīng)過(guò)二向色鏡8反射后的光路共路，依次經(jīng)過(guò)第二分束片9、透鏡10后，匯聚到樣品11上；偏振分光片7的反射光路與第二分束片9的反射光路經(jīng)過(guò)多次反射后，由雙路探測(cè)器12采集，相減后的結(jié)果由示波器4顯示。
[0020]示波器4采集信號(hào)后，如何獲得熱導(dǎo)率屬于現(xiàn)有技術(shù)，在本申請(qǐng)中不再重復(fù)說(shuō)明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于共線法的熱導(dǎo)率測(cè)量裝置，包括納秒脈沖激光器(1)，設(shè)置于納秒脈沖激光器(I)出射光路上的第一分束片(2)，用于接收第一分束片(2)反射光路的硅探測(cè)器(3)，用于顯不娃探測(cè)器(3)接收信號(hào)的不波器(4);氦氖激光器(5)、二分之一玻片(6)和偏振分光片(7 )，其特征在于，還包括二向色鏡(8 )，納秒脈沖激光器(I)的出射光路經(jīng)過(guò)二向色鏡(8 )透射后的光路，與氦氖激光器(5)經(jīng)過(guò)二向色鏡(8)反射后的光路共路，依次經(jīng)過(guò)第二分束片(9)、透鏡(10)后，匯聚到樣品(11)上；偏振分光片(7)的反射光路與第二分束片(9)的反射光路由雙路探測(cè)器(12)采集，相減后的結(jié)果由示波器(4)顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于共線法的熱導(dǎo)率測(cè)量裝置，其特征在于，所述偏振分光片(7)的反射光路經(jīng)過(guò)多次反射后，進(jìn)入雙路探測(cè)器(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于共線法的熱導(dǎo)率測(cè)量裝置，其特征在于，所述第二分束片(9 )的反射光路經(jīng)過(guò)多次反射后，進(jìn)入雙路探測(cè)器(12)。
【專利摘要】基于共線法的熱導(dǎo)率測(cè)量裝置屬于光電技術(shù)領(lǐng)域；該裝置包括納秒脈沖激光器，設(shè)置于納秒脈沖激光器出射光路上的第一分束片，用于接收第一分束片反射光路的硅探測(cè)器，輸出的電信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，用于顯示硅探測(cè)器接收信號(hào)的示波器；氦氖激光器、二分之一玻片和偏振分光片，還包括二向色鏡，納秒脈沖激光器的出射光路經(jīng)過(guò)二向色鏡透射后的光路，與氦氖激光器經(jīng)過(guò)二向色鏡反射后的光路共線，依次經(jīng)過(guò)第二分束片、透鏡后，匯聚到樣品上；偏振分光片的反射光路與第二分束片的反射光路由雙路探測(cè)器采集，相減后的結(jié)果由示波器顯示；本申請(qǐng)熱導(dǎo)率測(cè)量裝置，不僅利用共線法提高信噪比，易于調(diào)節(jié)光點(diǎn)重合，而且可以補(bǔ)償氦氖激光器的不穩(wěn)定對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
【IPC分類】G01N25-20
【公開號(hào)】CN204405576
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520075461
【發(fā)明人】吳文智, 柴志軍, 冉玲苓, 孔德貴
【申請(qǐng)人】黑龍江大學(xué)
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年2月3日