[发明专利]一种测量反射材料反射率与吸收系数的装置和方法

说明书

本发明公开了一种测量反射材料反射率与吸收系数的装置和方法，装置包括激光光源模块，准直模块，样品室，光强测量模块。其中，激光光源模块与准直模块相连接，准直模块与样品室相连接，样品室与光强测量模块相连接。激光光源模块包括可调谐半导体激光器，电流控制系统。准直模块包括激光准直镜，光具座。样品室包括第一样品室，第二样品室。光强测量模块包括光电转换探头，光功率计，计算机终端。测量方法为装置组装完成后，分别测量初始光强以及不同样品对应的透射光强，使用求解算法可对被测材料的反射率及吸收系数进行计算。本方法能够同时给出材料的反射率和吸收系数，精度满足使用要求，操作简单，易于实现。

技术领域

本发明涉及核辐射探测领域，特别是用于探测器中一种测量反射材料反射率与吸收系数的装置和方法。

背景技术

在核辐射探测领域，通常使用探测器对射线进行测量，以得到射线的能量、强度等信息。其中，闪烁探测器作为一种常见的探测器，因其探测效率较高、时间分辨较短、操作较为简单等优势，成为了应用最为广泛的探测器之一。闪烁探测器在工作时，探测器前端的晶体吸收入射粒子的能量，将其转化为荧光，由后端的光电倍增管将荧光转化为电脉冲，经过电子学系统整波、放大，输入到多道分析器，最终在计算机中得到入射粒子的能谱。实验上，为了使闪烁体发出的荧光尽可能多的输入到光电倍增管中，通常要在晶体外侧包裹一层反射材料，只留出与光电倍增管接触的表面作为出射窗，以使出射到其他表面的荧光经过若干次反射，最终能从出射窗出射。因此，反射材料的反射率与吸收系数就成为了表征该材料优劣的重要指标。

现有的反射率测量技术包括有分光光度法、光腔衰荡技术等方法，其中，光腔衰荡技术只能用于反射率在98％以上材料的测量，精度较高，而分光光度法在精度要求相对较低时更为常用。为了提高分光光度法的测量精度，需要进行多次反射，其光路图较为复杂，同时需要用到较为专业的设备，不适合在其他领域进行推广。另外，在组装核辐射探测器时，有时需要制作多层反射层以满足某些特殊设计的需要，这时，还需要对反射材料的吸收系数进行测量，而上述方法只能给出材料的反射率，不能满足实验的需求。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有测量技术的不足，提供一种能够同时测量反射材料反射率与吸收系数的装置和方法，操作简单，成本较低，易于搭建和测量。

本发明为解决其技术问题所采取的技术方案为：

一种测量反射材料反射率与吸收系数的装置，包括：激光光源模块，准直模块，样品室，光强测量模块。

其中，激光光源模块与准直模块相连接，准直模块与样品室相连接，样品室与光强测量模块相连接。

激光光源模块包括可调谐半导体激光器，电流控制系统。准直模块包括激光准直镜，光具座。样品室包括第一样品室，第二样品室。光强测量模块包括光电转换探头，光功率计，计算机终端。

所述的可调谐半导体激光器为基于电流控制技术的采样光栅DBR激光器，可通过调节其控制电流，使其输出特定波长的激光。

所述的电流控制系统为与所述的可调谐半导体激光器相匹配的电流控制设备，能根据需要设定其输出电流，从而控制激光器的输出波长。

所述的激光准直镜为与所述的可调谐半导体激光器输出波长所耦合的激光准直镜，其端口与所述的可调谐半导体激光器输出端相连接，以输出经准直后的平行光束。

所述的样品室包括的第一样品室与第二样品室，用以盛装厚度不同的第一样品与第二样品。第一样品与第二样品均为同一材料，其为厚度均匀的薄片且厚度已知，薄片面积大于激光光束光斑大小，并且表面平整，质地均匀，没有明显划痕和污损。其固定在所述的准直器出射端前方1m处，表面与激光束垂直，另一表面与所述的光电转换探头紧密接触，以测量到尽可能完整的透射光强。