[发明专利]基于最小偏向角法测量低温下材料折射率温度系数的装置

权利要求书

1.一种基于最小偏向角法测量低温下材料折射率温度系数的装置，其特征在于：该装置包括准直光源系统（1）、分光镜（3）、瞄准系统、低温真空仓（8）、样品仓（6）、旋转反射镜（9）、第一电控旋转台、第二电控旋转台和轴角编码器；分光镜（3）置于准直光源系统（1）和低温真空仓（8）之间；瞄准系统用于瞄准从低温真空仓（8）返回的光束，瞄准系统是由一个离轴聚焦抛物面反射镜（4）和一个阵列探测器（5）组成，阵列探测器（5）置于离轴聚焦抛物面反射镜（4）的焦平面上；所述低温真空仓（8）内有一所述样品仓（6），其由一个铝合金腔体、一个绝热垫以及一个所述第一电控旋转台组成，铝合金腔体用于放置样品棱镜，绝热垫置于铝合金腔体和所述第一电控旋转台中间，用于降低所述第一电控旋转台的热传导，便于铝合金腔体和所述第一电控旋转台分别控温，样品仓上盖和底座用导热铜带（11）将热导入G-M制冷机冷头（13），用于样品制冷，样品仓上盖和底座都由测温电阻进行温度测量，通过样品仓的测量温度预估样品温度；所述样品仓（6）后面是所述旋转反射镜（9），该旋转反射镜（9）是由一个平面反射镜加上一个所述第二电控旋转台构成的，所述第二电控旋转台内安装所述的轴角编码器，测量旋转反射镜（9）的转角；低温真空仓（8）壁有两个抽气口，一个连接机械真空泵（12），另一个连接低温真空泵（14），用于实现高真空；低温真空仓（8）还有一个入射窗口（10），该窗口的材料根据测量波段选择由光学玻璃或者硒化锌加工而成，用于实现光源进入低温真空仓（8）或者出射低温真空仓（8）内的光束；低温真空仓（8）内各部件采用真空润滑油润滑。

2.根据权利要求1所述的基于最小偏向角法测量低温下材料折射率温度系数的装置，其特征在于，所述低温真空仓（8）是低温真空测量环境下的隔热装置，抽真空采用机械真空泵（12）和低温真空泵（14）配合使用，可以达到10^-3~10^-7Pa的真空度，为样品的制冷提供合适的环境。

3.根据权利要求2所述的基于最小偏向角法测量低温下材料折射率温度系数的装置，其特征在于，所述的低温真空仓（8）包括与该低温真空仓相连的所述的第一电控旋转台，所述第一电控旋转台与样品仓之间存在一个所述的绝热垫，其用螺栓连接，螺栓外也由绝热材料包裹，隔绝所述第一电控旋转台的产热和低温真空仓体的热，用于调整样品仓旋转的角度。

4.根据权利要求3所述的基于最小偏向角法测量低温下材料折射率温度系数的装置，其特征在于，所述的样品仓用于放置样品棱镜，由所述第一电控旋转台驱动旋转，所述旋转反射镜放置于所述低温真空仓中，该旋转反射镜用于垂直反射由样品仓出射的光束，使光束按入射光路原路反射回去，所述旋转反射镜旋转和所述样品仓的旋转配合，并在控制软件控制下，可寻找最小偏向角的位置。

5.根据权利要求1所述的基于最小偏向角法测量低温下材料折射率温度系数的装置，其特征在于，所述准直光源系统包括准直光源和单色仪，所述准直光源系统出射准单色的可见光或红外光。

6.根据权利要求1所述的基于最小偏向角法测量低温下材料折射率温度系数的装置，其特征在于，所述分光镜置于准直光源系统和低温真空仓之间的光路上，用于反射经低温真空仓后出射的平行光，使平行光顺利进入瞄准系统。

7.根据权利要求1所述的基于最小偏向角法测量低温下材料折射率温度系数的装置，其特征在于，所述离轴聚焦抛物面反射镜用于平行光聚焦，便于瞄准焦点位置，所述阵列探测器用于探测聚焦光斑，其类型由使用的光源波段决定，可见光部分用CCD探测，红外1~12μm波段使用FPA红外阵列探测器。