[发明专利]红外显微镜的放大组件

说明书

本文公开了一种红外显微镜的放大组件，具体地公开了一种红外显微镜(200)。红外显微镜(200)包括：样品台(210)，其配置成支持样品(220)；物镜(110)，其配置成将从样品(220)发射的辐射聚焦到物镜(110)和红外探测器(140)之间的中间像平面(310)；以及放大组件(320)，其包括第二组反射元件(325)和设置在固定位置处的第一组反射元件(325)。

技术领域

本发明一般涉及光学仪器，更具体地涉及红外显微镜，尤其涉及用于执行红外光谱法(IR)的那些类型的显微镜。

背景技术

红外显微镜通常与IR光谱仪结合使用来对各种材料的小样品进行分析。

红外显微镜通常接收来自光谱仪中的光源的红外辐射。显微镜包括用于承放所分析的样品的样品台以及用于将辐射从辐射源引导到样品台的一系列光学元件。这些光学元件可以包括反射镜、透镜、和聚光器。红外辐射通常经由放大倍率组件指向到红外探测器。样品还可以借助于可见辐射而光学可见，即，显微镜在可见光谱和红外光谱的两者中起作用。可以受计算机控制的可变光圈位于中间像平面。可变光圈使得掩蔽一部分样品。

需要能够改变放大倍率。已知的IR显微镜通过外部更换物镜获得可变的放大倍率。其它的显微镜例如通过沿光学路径放置附加的透镜或反射镜使得替换内部的焦平面阵列(FPA)光学元件。然而，这些系统具有许多缺点，包括其中使用透镜的FPA光学元件波长范围有限，以及由于透镜系统的多表面，对准FPA光学元件的任务相对困难。透镜的吸湿性可以导致分辨率降低并且透镜还可能受到色差的影响。此外，依靠对通常的FPA光学元件配置的改变的手段必须在制造的同时结合到每个显微镜中。即，一般不可能将改变放大倍率的能力添加到已知的未配置有该能力的显微镜中。

因此，需要至少克服已知显微镜的上述缺陷的红外显微镜。

发明内容

根据代表性实施例，红外显微镜包括：样品台，其用于支持样品；物镜，其配置成将从所述样品发射的辐射聚焦到物镜和红外探测器之间的中间像平面；以及放大组件，其包括第二组反射元件和设置在固定位置处的第一组反射元件。所述第二组反射元件配置成在非工作位置和工作位置之间移动，在所述非工作位置，辐射入射在所述第一组反射元件上，在所述工作位置，所述辐射入射在所述第二组反射元件上，从而，改变由所述放大组件提供的放大倍率。

图示性地，所述第二组反射元件可以配置成在所述非工作位置和工作位置之间一致地移动。与现有技术方案相比，该特征为放大组件提供简化的和更稳定的对准，以提高可重复性。

此外，所述第二组反射元件还包括以彼此固定的关系布置的两个反射元件。通过减少光学路径入射在其上的光学元件的数量，降低辐射损失并且优化光通量。

在代表性实施例中，所述第二组反射元件包括以彼此相对的关系布置的两个反射元件，每个反射元件相对于在所述第二组反射元件的第一个反射元件和所述第二组反射元件的第二个反射元件之间延伸的对准轴线对中。

图示性地，第一组反射元件还可以包括两个反射元件。反射元件中的各者可以包括曲面镜。

此外，放大组件可以定位为使得传递到单个元件探测器而不是传递到红外探测器的辐射不会受到放大组件的影响。

在代表性实施例中，放大组件定位在中间像平面和红外探测器之间。

根据另一个代表性实施例，用于红外显微镜的放大组件配件，包括：第二组反射元件和设置在固定位置处的第一组反射元件。所述第二组反射元件配置成在非工作位置和工作位置之间移动，在所述非工作位置，辐射入射在所述第一组反射元件上，在所述工作位置，所述辐射入射在所述第二组反射元件上，从而，改变所述放大组件提供的放大倍率。

图示性地，所述第二组反射元件可以包括以彼此固定的关系布置的两个反射元件。