專(zhuān)利名稱(chēng)：用于連續(xù)光譜雙向散射分布函數(shù)的測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
雙向散射分布函數(shù)(BidirectionalScattering Distribution Function,簡(jiǎn)稱(chēng)BSDF)是從輻射度學(xué)出發(fā)、在幾何光學(xué)的基礎(chǔ)上描述各種材料光譜反射與透射特性的物理量。它表示了不同入射角條件下材料在任意觀測(cè)角的反射與透射特性，如圖I所示。雙向散射分布函數(shù)包括雙向反射分布函數(shù)和雙向透射分布函數(shù)，是描述材料反射與透射特性的具有唯一確定性的函數(shù)。雙向反射分布函數(shù)定義為某一反射方向上的反射輻亮度與入射到材料表面的入 射輻照度的比值，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為
權(quán)利要求
1.用于連續(xù)光譜雙向散射分布函數(shù)的測(cè)量裝置，其特征在于它包括控制及數(shù)據(jù)處理器(I)、旋轉(zhuǎn)控制器⑵、照明光源發(fā)生器⑶、雙通道光纖光譜儀⑷、照明光源探頭(5)、準(zhǔn)直放大組件(6)、照明光源探頭支架(7)、反射光線接收探頭(8)、反射探頭支架(9)、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(10)、旋轉(zhuǎn)臺(tái)面控制端步進(jìn)電機(jī)(11)、旋轉(zhuǎn)測(cè)量臺(tái)面(12)、樣品環(huán)(13)、透射光線接收探頭(14)、透射探頭支架(15)、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)控制端步進(jìn)電機(jī)(16)、照明光源探頭端步進(jìn)電機(jī)、反射光線接收探頭端步進(jìn)電機(jī)、透射光線接收探頭端步進(jìn)電機(jī)、照明光源探頭運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、反射光線接收探頭運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器和透射光線接收探頭運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器；所述照明光源探頭支架(7)、反射探頭支架(9)和透射探頭支架(15)均為1/4圓弧形齒輪結(jié)構(gòu)支架； 所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)面控制端步進(jìn)電機(jī)(11)和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)控制端步進(jìn)電機(jī)(16)均固定裝設(shè)在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(10)上；所述旋轉(zhuǎn)測(cè)量臺(tái)面(12)的旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)臺(tái)面控制端步進(jìn)電機(jī)(11)的電機(jī)轉(zhuǎn)軸相聯(lián)接；所述旋轉(zhuǎn)控制器(2)的第一控制信號(hào)輸出端與旋轉(zhuǎn)臺(tái)面控制端步進(jìn)電機(jī)(11)的控制信號(hào)輸入端相連；所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(10)的旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)控制端步進(jìn)電機(jī)(16)的電機(jī)轉(zhuǎn)軸相聯(lián)接；所述旋轉(zhuǎn)控制器(2)的第二控制信號(hào)輸出端與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)控制端步進(jìn)電機(jī)(16)的控制信號(hào)輸入端相連；所述旋轉(zhuǎn)測(cè)量臺(tái)面(12)的中心處設(shè)置有通孔；所述樣品環(huán)(13)固定裝設(shè)在旋轉(zhuǎn)測(cè)量臺(tái)面(12)的中心處的通孔處；所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(10)的中央處設(shè)置有通孔；所述旋轉(zhuǎn)測(cè)量臺(tái)面(12)的通孔位置與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(10)的通孔的位置一致；所述照明光源探頭支架(7)固定裝設(shè)在旋轉(zhuǎn)測(cè)量臺(tái)面(12)上；所述照明光源探頭(5)固定裝設(shè)在照明光源探頭運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器上；所述裝設(shè)有照明光源探頭(5)的照明光源探頭運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器采用可沿照明光源探頭支架(7)運(yùn)動(dòng)的裝設(shè)方式裝設(shè)在照明光源探頭支架(7)上，照明光源探頭運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)輸入端與照明光源探頭端步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)輸出端相連；所述照明光源探頭端步進(jìn)電機(jī)的控制信號(hào)輸入端與旋轉(zhuǎn)控制器(2)的第三控制信號(hào)輸出端相連； 所述照明光源探頭(5)的光線出射鏡頭朝向樣品環(huán)(13);所述準(zhǔn)直放大組件￠)固定裝設(shè)在照明光源探頭(5)的光線出射鏡頭處；照明光源探頭(5)的光線入射端通過(guò)光纖與照明光源發(fā)生器(3)的光線出射端相連；所述反射探頭支架(9)固定裝設(shè)在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(10)的上表面上；所述反射光線接收探頭(8)固定裝設(shè)在反射光線接收探頭運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器上；所述裝設(shè)有反射光線接收探頭(8)的反射光線接收探頭運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器采用可沿反射探頭支架(9)運(yùn)動(dòng)的裝設(shè)方式裝設(shè)在反射探頭支架(9)上，反射光線接收探頭運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)輸入端與反射光線接收探頭端步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)輸出端相連；所述反射光線接收探頭端步進(jìn)電機(jī)的控制信號(hào)輸入端與旋轉(zhuǎn)控制器(2)的第四控制信號(hào)輸出端相連； 所述反射光線接收探頭(8)的光線接收鏡頭朝向樣品環(huán)(13);反射光線接收探頭(8)的反射光線出射端通過(guò)光纖與雙通道光纖光譜儀(4)的一個(gè)光線接收通道相連；所述透射探頭支架(15)固定裝設(shè)在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(10)的下表面上；所述透射光線接收探頭(14)固定裝設(shè)在透射光線接收探頭運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器上；所述裝設(shè)有透射光線接收探頭(14)的透射光線接收探頭運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器采用可沿透射探頭支架(15)運(yùn)動(dòng)的裝設(shè)方式裝設(shè)在透射探頭支架(15)上，透射光線接收探頭運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)輸入端與透射光線接收探頭端步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)輸出端相連；所述透射光線接收探頭端步進(jìn)電機(jī)的控制信號(hào)輸入端與旋轉(zhuǎn)控制器(2)的第五控制信號(hào)輸出端相連；所述透射光線接收探頭(14)的光線接收鏡頭朝向樣品環(huán)(13);所述透射光線接收探頭(14)的透射光線出射端通過(guò)光纖與雙通道光纖光譜儀(4)的另ー個(gè)光線接收通道相連；所述控制及數(shù)據(jù)處理器(I)的照明控制信號(hào)輸出端與照明光源發(fā)生器(3)的照明控制信號(hào)輸入端相連；所述控制及數(shù)據(jù)處理器(I)的旋轉(zhuǎn)控制信號(hào)輸出端與旋轉(zhuǎn)控制器(2)的旋轉(zhuǎn)控制信號(hào)輸入端相連；所述控制及數(shù)據(jù)處理器(I)的光信號(hào)輸入端與雙通道光纖光譜儀(4)的光信號(hào)輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于連續(xù)光譜雙向散射分布函數(shù)的測(cè)量裝置，其特征在于所述照明光源探頭運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器與照明光源探頭支架(7)的裝設(shè)方式采用齒輪嚙合的裝設(shè)方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于連續(xù)光譜雙向散射分布函數(shù)的測(cè)量裝置，其特征在于所述反射光線接收探頭運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器與反射探頭支架(9)的裝設(shè)方式采用齒輪嚙合的裝設(shè)方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于連續(xù)光譜雙向散射分布函數(shù)的測(cè)量裝置，其特征在于所述透射光線接收探頭運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器與透射探頭支架(15)的裝設(shè)方式采用齒輪嚙合的裝設(shè)方式。
全文摘要
用于連續(xù)光譜雙向散射分布函數(shù)的測(cè)量裝置。它涉及光學(xué)測(cè)量裝置。它為解決連續(xù)光譜BSDF無(wú)法測(cè)量、測(cè)量譜段窄與測(cè)量角度小、測(cè)量速度低的問(wèn)題。旋轉(zhuǎn)臺(tái)面的旋轉(zhuǎn)軸與步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)軸相聯(lián)接；樣品環(huán)固定裝設(shè)在旋轉(zhuǎn)臺(tái)面的中心處的通孔處；照明光源探頭固定裝設(shè)在樣品環(huán)的上方；準(zhǔn)直放大組件固定裝設(shè)在照明光源探頭的光線出射鏡頭處；反射光線接收探頭裝設(shè)在樣品環(huán)的上方，反射光線接收探頭的光線接收鏡頭朝向樣品環(huán)；透射光線接收探頭固定裝設(shè)在樣品環(huán)的下方；透射光線接收探頭的光線接收鏡頭朝向樣品環(huán)；控制及數(shù)據(jù)處理器的光線信號(hào)輸入端與雙通道光纖光譜儀的光線信號(hào)輸出端相連。它可廣泛應(yīng)用于測(cè)量材料的光學(xué)散射特性。
文檔編號(hào)G01N21/25GK102854149SQ20121031887
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者汪洪源, 劉彬, 張偉 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)