[发明专利]一种透射率在线测试方法及装置

权利要求书

1.一种透射率在线测试方法，其特征在于，适用于透射光发散角较大的材料，包括以下步骤：

1)建立共轭反射面，将试样和探测组件分别放置于共轭反射面的焦点A和焦点B处；

2)探测光以设定角度入射到试样，经试样透射后到达共轭反射面，再经共轭反射面反射、汇聚至焦点B，而后进入探测组件；透射光经内壁一次反射到达探测组件，降低了材料烧蚀对光学系统的污染；

3)测量透射光通量并与空白实验对比，得到试样的透射率；

4)调整试样温度，实现不同温度/温升率条件；重复步骤3)，最终得到不同温度/温升率条件下该试样的透射率；

5)利用入射角度调节机构调整探测光入射角度，重复步骤2)、3)，最终得到不同入射角度下该试样的透射率；

所述入射角度调节机构包括全反镜、旋转台和二维位移台，全反镜及其镜架安装于旋转台上，旋转台安装于二维位移台，通过旋转台调整反射镜角度、位移台改变反射镜空间位置，实现入射探测光的角度调节；以试样所处焦点A作为原点，建立坐标系x-0-y，设全反镜上入射光位置C的坐标为(x，y)，探测光入射至试样角度为β、入射至全反镜角度为α、旋转台位置角度θ，则根据几何关系有：tgβ＝x/y，α＝45°-β/2，θ＝45°+β/2；

加热机构采用激光加热的方式；加热激光不仅可实现升温，还可因强激光作用产生破坏效应，从而在线获取破坏过程的透射率。

2.一种透射率在线测试装置，其特征在于：适用于透射光发散角较大的材料，包括非旋转椭球共轭反射器件、加热机构、测温仪、探测光源、探测组件和数据采集仪；

所述加热机构用于对试样加热或降温，实现不同温度/温升率条件；

所述测温仪用于测量试样当前温度；

所述非旋转椭球共轭反射器件用于提供共轭反射面；

试样和所述探测组件分别放置于共轭反射面的焦点A和焦点B处；

所述探测光源输出的探测光以设定角度入射到试样，经试样透射后到达共轭反射面，再经共轭反射面反射、汇聚至焦点B，而后进入探测组件；

所述探测组件包括积分球和探测器；所述焦点B即对应于积分球入射口，积分球内设置有积分球挡片，用于阻止一次反射光直接进入探测器；探测器设置于积分球探测口处，用以检测透射光信号；

所述数据采集仪用于同步记录试样温度以及透射光信号的实时变化，对比空白实验，计算得到试样透射率实时变化；

还包括入射角度调节机构，用于调节探测光到试样的入射角度；所述入射角度调节机构包括全反镜、旋转台和二维位移台，全反镜及其镜架安装于旋转台上，旋转台安装于二维位移台，通过旋转台调整反射镜角度、位移台改变反射镜空间位置，实现入射探测光的角度调节；以试样所处焦点A作为原点，建立坐标系x-0-y，设全反镜上入射光位置C的坐标为(x，y)，探测光入射至试样角度为β、入射至全反镜角度为α、旋转台位置角度θ，则根据几何关系有：tgβ＝x/y，α＝45°-β/2，θ＝45°+β/2；

所述加热机构采用激光加热的方式；探测光源通过调制探测光的频率以区分加热激光和探测光，加热激光不仅可实现升温，还可因强激光作用产生破坏效应，从而在线获取破坏过程的透射率。

3.根据权利要求2所述的透射率在线测试装置，其特征在于：所述探测光源利用斩波器调制探测光的频率。

4.根据权利要求2所述的透射率在线测试装置，其特征在于：所述加热机构为石英灯阵，靠近试样正面，该石英灯阵对应于探测光到试样的入射区域留空。