[发明专利]一种基于双劈尖干涉模型测量溶液折射率的装置及方法

权利要求书

1.一种基于双劈尖干涉模型测量溶液折射率的装置，其特征在于，包括光源、扩束准直系统和分束镜，光源发出的光经扩束准直后，由分束镜分束，其中一束经第一平面反射镜反射形成标准光，另一束透过比色皿后，经第二平面反射镜反射形成检测光，检测光和标准光发生干涉，并由CCD探测系统采集图像，所述第一平面反射镜和第二平面反射镜形成平面反射镜劈尖，所述比色皿形成比色皿劈尖，平面反射镜劈尖和比色皿劈尖视作等效空气劈尖，比色皿中的包容物形成液体劈尖。

2.根据权利要求1所述的一种基于双劈尖干涉模型测量溶液折射率的装置，其特征在于，所述等效空气劈尖与液体劈尖构成双劈尖结构。

3.根据权利要求1所述的一种基于双劈尖干涉模型测量溶液折射率的装置，其特征在于，所述分束镜、第二平面反射镜和第一平面反射镜组成干涉系统。

4.基于权利要求1～3任一项所述的一种基于双劈尖干涉模型测量溶液折射率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、采集多幅干涉条纹图；

步骤二、计算条纹间距：对采集的干涉条纹图进行傅里叶变换，得到零频与基频坐标位置，进而得到干涉条纹间距；

步骤三、计算双劈尖模型参数，获得条纹间距表达式；

步骤四、计算透明溶液折射率。

5.根据权利要求4所述的一种基于双劈尖干涉模型测量溶液折射率的方法，其特征在于，所述步骤一具体为：通过CCD探测系统采集空比色皿的干涉条纹图、比色皿装有纯水时的干涉条纹图和比色皿装有待测溶液时的干涉条纹图。

6.根据权利要求4或5所述的一种基于双劈尖干涉模型测量溶液折射率的方法，其特征在于，所述步骤二具体包括：

步骤21：由CCD探测系统像元尺寸d以及像素N_y×N_x，可得到CCD采集图像条纹间距的表达式为：

其中，分别是干涉图像在x方向、y方向上的空间频率，(x₀,y₀)、(x₁,y₁)分别为干涉图像的零频坐标、基频坐标；

步骤22：对提取采集的干涉条纹图进行傅里叶变换，得到零频与基频坐标位置，根据上述表达式计算出空比色皿干涉条纹间距D₁、纯水干涉条纹间距D₂、待测溶液干涉条纹间距D₃。