[发明专利]背投影式光电探测清纱装置及其紫外增强型硅光电二极管

说明书

本发明涉及背投影式光电探测清纱装置及其紫外增强型硅光电二极管。发光管的前端与探测器的光敏面齐平设置使得发光管发出的光不会直接进入探测器中，而是会经滤光片过滤并照射待检测纱线后再由待检测纱线反射或是由反射镜反射回探测器的光敏面，有利于减小杂光信号对检测结果的影响，提高采集到信号的信噪比。而特殊的紫外增强型硅光电二极管使得其能在较低的波段开始响应，且在接收到一定功率光线照射后能产生的光电流强度较大，所以本发明具有极大的光波捕获率及光电流转化率，因而可以仅使用光电式检测法检测出待检测纱线中的同质异色纤维和同色异质纤维。

技术领域

本发明涉及背投影式光电探测清纱装置及其紫外增强型硅光电二极管。

背景技术

为提高纺织品的质量，需要检测出异质纤维以及同质纤维的不同杂色，这一过程统称为清纱。当今世界上广泛应用的清纱方法有光电式检测法、电容式检测法以及两者相结合的检测法。

光电式检测法的原理如图1所示，包括前后依次布置的发光管1、纱线2及探测器3，用发光管直接照射待检测纱线，纱线档去发光管发射出来的部分光线，探测器探测出被遮去的光通量的变化量而对纱线品质进行检测。本方法使用被纱线遮去的光通量的变化量作为评价变量，因此一般只能检测出纱线上的结头、毛粒、短粗、长粗、长细等会影响纱线截面积的品质问题，却不能检测出异质纤维和同质异色纤维。

而国外有一些电子清纱器釆用光电式和电容式检测相结合的方法，虽能检测出异质纤维和同色纤维，却存在设计复杂、造价高的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种背投影式光电探测清纱装置以解决现有技术中使用光电式检测法的清纱装置不能检测出异质纤维和同质异色纤维的技术问题；本发明的目的还在于提供上述背投影式光电探测清纱装置中使用的紫外增强型硅光电二极管。

为实现上述目的，本发明的背投影式光电探测清纱装置采用以下技术方案：

一种背投影式光电探测清纱装置，包括设置于待检测纱线后方的发光管和探测器，还包括设置于待检测纱线前方的反射镜，发光管的前端面与探测器的光敏面齐平设置，发光管与探测器的前方还设置有用于选取330nm～470nm的波段光线的滤光片，所述反射镜的反光面与探测器的光敏面平行，所述发光管包括紫外发光二极管，所述探测器包括紫外增强型硅光电二极管，紫外增强型硅光电二极管由电阻率为3000Ω·cm、场氧化厚度为1000nm的高电阻率N型(111)硅片制成，一面注入剂量为4x10¹⁴cm^-2～5x10¹⁴cm^-2、能量为30Kev的硼而形成P形区，另一面注入剂量为5x10¹⁵cm^-2、能量为100Kev的磷而形成N+区，硅片的P型区抛光、N+区磨光，P型区和N+区的氧化层厚度均为50nm～60nm。

所述紫外增强型硅光电二极管采用二段式高低温退火处理，先在高温1000℃环境下处理30秒，再在低温600℃环境下处理8至12小时。

8.所述发光管对称分列在探测器的左右两侧，每侧发光管的数量至少为两只，每侧的发光管均沿上下方向间隔均布。

发光管的壳体包括可发散光线的磨砂面。

所述探测器上连接有信号处理系统，信号处理系统包括依次布置的信号接收模块、放大模块、滤波模块、整形模块和比较输出模块。

本发明的紫外增强型硅光电二极管采用以下技术方案：