[发明专利]用于经由多相混合物反向散射的光束来分析混合物的设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于经由多相混合物反向散射的光束来分析所述混合物的设备，包括：

具有垂直范围的容量的小室，其能容纳多相混合物；

用于沿小室的方向发射光束的装置，从而光束沿垂直平面延伸，至少覆盖能容纳多相混合物的小室的高度；

用于接收由所述多相混合物反向散射的光束的装置，其覆盖在能容纳多相混合物的小室的该高度上延伸的被反向散射的光束高度。

背景技术

这种设备例如从文献US 2004/0147563中已知。利用根据该文献的设备对被反向散射的光束的测量不令人满意。这是因为小室与反向散射接收装置之间的任意距离导致测量的空间解析度的较大损失。

还已知文献EP 1 241 467，其涉及用于填充有液体的容器中的杂质的检查的装备和用于检查的系统。该文献中描述的监视设备特别包括发射照射光至透明容器的光源，用于获取被包含在液体中的杂质反射的不规则反射光的图像的装置，和检测液体中的杂质的图像处理装置。

还已知文献WO 2008/092537，其涉及光学表征设备，其中样本被布置在透光容器中，照相机被设置以检测该样本。第一光源被布置以使得样本被光线沿与照相机的视线相反的方向照射穿过。第二光源被布置在与照相机相同的一侧上，且激光光源被布置为横向于照相机的视线。

还已知以申请人名字的文献FR 2 841 983，其涉及用于测量被弥散介质反向散射的光通量(不受到界面处的反射的干扰)的方法和设备；该设备使得可以通过与壁的第二侧上发射的多个光线(与弥散介质被布置的第一侧相反，且沿所述介质的方向，该多个光线能穿透该壁且至少部分被弥散介质沿布置在壁的第二侧上的接收装置的方向反向散射，所述壁能被发射和反向散射的光线穿过，且与弥散介质接触)的相互作用，测量由布置在壁的第一侧上的弥散介质反向散射的光通量。该设备包括：

-用于朝向壁发射光辐射的装置，该光辐射能穿过该壁且到达弥散介质，从而该弥散介质可由此发射多个反向散射光线穿过该壁以形成反向散射点，至少一个中心碟形区域被限定在该散射点中，其中心对应于反向散射点的光形心且其半径等于弥散介质的最大自由传输行程l^*_max的四倍，反向散射点能被至少部分地成像在接收装置上，

-用于接收穿过该壁的且要形成反向散射点的由弥散介质反向散射的光辐射，这些接收装置至少覆盖从所述点的光形心延伸的方向，

-用于从被弥散介质反向散射的光线抑制来自中心区域且在形成壁与第二侧的界面的表面上经历全反射的光线的装置，

-用于测量被至少部分接收装置接收的光通量的空间取样曲线的装置。

发明内容

本发明的基本目标是要克服该缺点且还提供他优点。更准确地，其包括用于通过被所述混合物反向散射的光束来分析多相混合物的设备，该设备包括：

-小室，具有垂直范围的容量，能容纳多相混合物，

-用于沿小室的方向发射光束的装置，从而光束在垂直平面中延伸，至少覆盖容纳多相混合物的小室的高度，

-用于接收被所述多相混合物反向散射的光束的至少一部分的装置，其覆盖在容纳多相混合物的小室的高度范围内延伸的被反向散射光束高度，

其特征在于，该设备还包括：

-光学共轭装置，设置在小室和用于接收被多相混合物反向散射的光束的至少一部分的装置之间，

-所述接收装置包括设置有多个像素或类似物的矩阵传感器，其形成沿垂直方向和水平方向延伸的表面，

-用于分析被多相混合物反向散射且被矩阵传感器经由光学共轭装置接收的光束的至少一部分的装置，

-沿小室的方向发射的光束在小室的壁的内表面和多相混合物之间的界面处具有垂直线形，该垂直线性的宽度小于，优选地远小于，多相混合物的自由传输行程l^*。

由于光学共轭装置，结合用于经由光学共轭装置分析反向散射光束的装置，根据本发明的设备允许由反向散射光束发射的信号的高性能利用。光学共轭装置使得可以特别地捕获被多相混合物的点反向散射的光束的一部分并传输该光束部分至接收装置的一点上；接收装置的确定的点，例如一个或多个像素或类似物，由此被设置为对应于混合物的确定的点，通过将该点与反向散射光的混合物的相邻点分开，这种一对一对应关系优化了由反向散射光的混合物的点传输的光信号的利用。光学共轭装置，结合限定的特定厚度的光束的垂直线形，使得可以获得在被分析高度范围的混合物的分析曲线，其真实地依赖于混合物的散射特性而不是依赖于垂直的光线。