[实用新型]一种基于透射光栅分光的多角度接收散射光测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于透射光栅分光的多角度接收散射光测量装置，属于光学检测领域。

背景技术

光散射测量技术是利用光波遇到待测物时会与其发生相互作用，从而改变了入射光信息，通过接收散射光的信息而获得待测物信息的一种光学测量方法。光散射法因其具有非接触、测量范围宽（从几十微米到几纳米）、测量速度快、准确性高，重复性好、能够在线测量等优点而被广泛应用于物体的表面检测、颗粒物的浓度测量，如半导体晶圆表面的多参量测量、空气中悬浮物浓度的测量等。现有的光散射测量方法根据使用的光源类型、信道、接收装置的不同而层出不穷。

光全散射法是一种基于Mie散射理论，近似地实现对待测物精确测量的方法，具有测量范围大、数据处理简单的优点。现有的光全散射法中，由于待测物的分布不规则导致散射光方向不固定，存在接收复杂的问题。这些方法多数只接收一个方向的散射法光进行计算和重构，因此就会存在待测物散射信息不全面，测量误差大的问题。光栅分光相比棱镜分光具有谱线分离角度固定、分离程度大、分辨率高、分散能量大的优点，同时经过透射光栅得到的光角度固定，在测量中操作简单又获得了散射光的多维信息。

发明内容

本实用新型目的是解决目前对颗粒浓度测量存在测量误差大、接收的散射信息不全面的问题，提供了一种基于透射光栅分光的多角度接收散射光测量装置。

一种基于透射光栅分光的多角度接收散射光测量装置，该测量装置包括半导体激光器（1）、扩束器（2）、准直器（3）、衰减器（4）、起偏器（5）、分束器（6）、第一检偏器（7-1）、样品（8）、会聚透镜（9）、第一透射分光光栅（10-1）、第一CCD图像传感器（11-1）、第二CCD图像传感器（11-2）、第三CCD图像传感器（11-3）、第四CCD图像传感器（11-4）、第二检偏器（7-2）、第二透射分光光栅（10-2）、第五CCD图像传感器（11-5）、第六CCD图像传感器（11-6）、第七CCD图像传感器（11-7）、第八CCD图像传感器（11-8）、计算机（12）；

从半导体激光器（1）出射的激光入射至扩束器（2），通过扩束器（2）扩束的光入射至准直器（3），通过准直器（3）准直后的光入射至衰减器（4），经过起偏器（5）的光变为线偏振光，该线偏振光通过分束器（6）分为水平光和垂直光；

通过分束器（6）分光的水平光入射至第一检偏器（7-1），第一检偏器（7-1）出射的光入射至样品（8），通过样品的散射光入射至第一透射分光光栅（10-1），通过第一透射分光光栅的光以多个角度分别入射至第一CCD图像传感器（11-1）、第二CCD图像传感器（11-2）、第三CCD图像传感器（11-3）、第四CCD图像传感器（11-4）；

通过分束器（6）分光的垂直光入射至第二检偏器（7-2），第二检偏器（7-2）出射的光入射至第二透射分光光栅（10-2），通过第二透射分光光栅的光以多个角度分别入射至第五CCD图像传感器（11-5）、第六CCD图像传感器（11-6）、第七CCD图像传感器（11-7）、第八CCD图像传感器（11-8）；

所述第一透射分光光栅与第二透射分光光栅结构完全相同，使得入射至第一到第四CCD图像传感器接收的散射光的角度分别与入射至第五到第八CCD图像传感器接收的散射光角度一一对应，降低测量误差、提高测量精度。

本实用新型的优点：本实用新型利用一种基于光栅分光的多角度接收散射光测量，建立了一种非接触性、快速简便、测量精度高、误差小的空气中颗粒浓度的测量装置，提高了实际测量时的速度，减小了测量误差，降低了发生一次测量结果错误的可能，这种实用化的测量空气中颗粒浓度装置具有相当大的市场优势，而且能够在一定程度上弥补了国内现有颗粒浓度测量系统的不足。

附图说明

图1是本实用新型所述一种基于透射光栅分光的多角度接收散射光测量装置结构示意图。

具体实施方式