[实用新型]微束光源数控透射率测量仪

说明书

本实用新型涉及一种透射率测量仪。

透射率测量仪主要用于X射线粉末照相底片测量、光谱摄谱底片测量、照相底片的密度分析及工业探伤底片的缺陷分析等领域。

透射率是表示透光性能的基本表达式，定义为： T = I I 0 ]]>

式中I₀为入射光强度，I为透射光强度。

根据透射率，可导出其它单位的表达式，如表示感光胶片的密度： D = log l T ]]>  表示材料的吸收率：

T＝e^-kd

式中k为吸收系数，d为材料的厚度

透射率的测量一般都是在一个面积很小的探测点上进行的，如探测面积为直径0.05mm的园，为增强代表性，一般都用增加测量点求均值的方法来实现，也可以增大探测点的面积来实现，但这会降低测量的分辨率。在实际应用时，通常都是不放样品，先测入射光的强度并将仪器调零，或者用标准样品对仪器进行标定，然后再开始正式测量。

在不同的应用领域内，透射率测量仪常被表示为不同的名称，如密度计、显微光度计、测微光度计、黑度计等。

现有技术中，其光学系统均采用以白炽灯为光源进行聚焦的光学系统；探测器均是固定在机架上的，需要改变测点时，用移动样品的方式来实现。当测量点的相对位置也需要作精密测定时，靠移动样品的夹持机构并测量其移动距离来实现。具有代表性的设备有：上海光学仪器厂的“9W微机型测微光度机”，和意大利TENNO公司生产的底片显微光度计KD-540型。

“9W微机型测微光度计”的样品夹持机构可沿X轴和Y轴两个方向移动，并设有调焦机构。KD-450型显微光度计的样品夹持机构只能沿X轴一个方向移动，未设调焦机构，主要是靠样品夹持机构的加工精度来保证聚焦准确，因而不能测量较厚的板状样品。

上述两种装置至少有以下两个方面的不足：

1.聚焦的光学系统结构复杂，体积和重量均很大。它是用透镜把透射光束放大后，用光栏(接收狭缝)限制通光面积(口径)，再探测光的强度。当不能保证样品在聚焦点平面上时，需设置调焦机构，以避免实际测量面积的改变。这使操作不便和限制自动化测量的实现。

2.样品夹持机构的活动范围，在X轴和Y轴两个方向均是测量范围的一倍，当存在X轴和Y轴两个移动方向时，两个驱动轴的构件就必须迭加成一个整体，设备占据的空间很大，活动部件的几何尺寸及重量也很大。

本实用新型的目的在于：提供一种改进的透射率测量仪，特别是采用微束光源构成的非聚焦的光学系统以及探测器可移动的设备，能有效地简化结构，减少空间，减轻重量，有利于制造和调试，有利于设备自动化程度的提高。

本实用新型由探测器和传动机构组成，其特征在于：

由产生微束光的激光器作光源和接收微束光的光敏接收器组成无需聚焦的光学系统(探测器)，探测器和样品夹持机构分别由单片机控制通过各自的步进电机和减速传动机构沿X、Y轴作直线移动。

采用半导体激光器作光源，让发射的近于平行的微束光直射样品，光敏接收器20在光路中直接探测微束光的全部透射光的强度，从而实现了透射率的显微测量；在光路中，光斑面积等于实际的探测面积并小于显微测量所要求的面积，因此不需要采用限制通光面积的措施；光源与光敏接收器之间的距离很小(＜20mm)，微束光的发散角也很小，光路中光班面积的变化可忽略不计，因而不需要设置聚焦装置。光源发射的是高强度的单色光，选择波长灵敏区与光源波长对应的光敏三极管组成接收器，辅以一般的遮光措施就可避免外来的干扰。光信号经光敏三极管转换成电信号经放大后，由单片计算机的A/D转换器进入单片计算机进行计算处理。

可移动的探测器之传动机构由步进电机经减速器带动滚珠丝杠，探测器分别和导轨及滚珠丝杠作滚动接触，探测器可正确地沿X轴方向作直线往返移动，由于探测器与样品夹持机构(载样板)不直接接触，可以方便地安放和移出样品。