[发明专利]一种物质的光能量吸收率测量方法、装置、系统有效
申请号: | 202011375027.0 | 申请日: | 2020-11-30 |
公开(公告)号: | CN112557321B | 公开(公告)日: | 2022-10-14 |
发明(设计)人: | 张云峰;王春锐;邵俊峰;陈飞;郭劲 | 申请(专利权)人: | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 |
主分类号: | G01N21/31 | 分类号: | G01N21/31;G01N21/01 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 薛娇 |
地址: | 130033 吉林省长春市*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 物质 能量 吸收率 测量方法 装置 系统 | ||
1.一种物质的光能量吸收率测量方法,其特征在于,包括:
预先搭建可输出两束相同光束且输出光束能量大小可调的测量光路结构,两束相同所述光束分别为测试光束和参照光束,且所述光束输出光路上具有汇聚焦点;
控制待测样品在所述测试光束的输出光路上移动,并分别采集所述参照光束的第一参照能量数据和所述测试光束透过所述待测样品的第一测试能量数据;其中,所述待测样品在所述测试光束的输出光路上每移动至一个位置,采集一组所述第一参照数据和一组所述第一测试能量数据;
控制所述待测样品在所述测试光束的输出光路上偏离所述汇聚焦点的位置不变;
调节所述测试光束和所述参照光束输出的光能量由小到大逐渐变化,并分别采集所述参照光束的第二参照能量数据和所述测试光束透过所述待测样品的第二测试能量数据;
根据所述第一参照能量数据、所述第一测试能量数据、所述第二参照能量数据和所述第二测试能量数据,确定所述待测样品随入射光能流密度变化的光能量吸收率;
控制所述待测样品在所述测试光束的输出光路上移动,包括:
调节所述测试光束的光束能量为不大于预设能量阈值的固定能量光束,并调节移动所述待测样品的位置;
调节所述测试光束和所述参照光束由小到大逐渐变化,包括:
控制所述测试光束和所述参照光束输出的光能量由不小于所述预设能量阈值的初始光能量逐渐增大。
2.如权利要求1所述的物质的光能量吸收率测量方法,其特征在于,控制所述待测样品在所述测试光束的输出光路上的位置不变,包括:
控制所述待测样品位于所述测试光束入射的光斑扩大因子为的位置。
3.如权利要求1或2所述的物质的光能量吸收率测量方法,其特征在于,根据所述第一参照能量数据、所述第一测试能量数据、所述第二参照能量数据和所述第二测试能量数据,确定所述待测样品随入射光能流密度变化的光能量吸收率,包括:
根据所述第一测试能量数据和所述第一参照能量数据的比值,确定所述待测样品的表面光能流密度在第一能流密度范围内时,随光能流密度变化的第一吸收率;
根据所述第二测试能量数据和所述第二参照能量数据的比值,确定所述待测样品的表面光能流密度在第二能流密度范围内时,随光能流密度变化的第二吸收率;
将所述第一吸收率和所述第二吸收率进行拼接,获得所述待测样品的表面光能流密度从所述第一能流密度范围最小值到所述第二能流密度范围最大值变化的吸收率;
其中,所述第一能流密度范围的最小值小于所述第二能流密度范围的最小值,所述第一能流密度范围的最大值大于所述第二能流密度范围的最小值且小于所述第二能流密度范围的最大值。
4.一种物质的光能量吸收率测量系统,其特征在于,包括测量光路结构;设置在所述测量光路结构的输出光路上的第一能量计、第二能量计、样品承载台;和所述测量光路结构、所述第一能量计、所述第二能量计以及所述样品承载台相连接的处理器;
所述测量光路结构用于输出两束相同光束且输出光束能量大小可调,两束相同所述分别为测试光束和参照光束且输出光路上具有汇聚焦点;
所述第一能量计和所述第二能量计分别位于所述测试光束的输出光路上和所述参照光束的输出光路上;
所述样品承载台位于所述测试光束的输出光路上,且位于所述测量光路结构和所第一能量计之间,用于承载待测样品;
所述处理器用于控制所述样品承载台带动所述待测样品在所述测试光束的输出光路上移动;调节所述测量光路结构输出的测试光束和参照光束的能量大小;利用所述第一能量计和所述第二能量计分别采集所述测试光束透过所述待测样品的测试能量数据和所述参考光束的参照能量数据,以执行实现如权利要求1至3任一项所述的物质的光能量吸收率测量方法的操作步骤。
5.如权利要求4所述的物质的光能量吸收率测量系统,其特征在于,所述测量光路结构包括光源,设置在所述光源输出光路上的能量控制元件,设置在所述能量控制元件输出光路上的分光元件,分别设置在所述分光元件两个输出光路上的两个聚光透镜。
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