[发明专利]测量金属氧化层高温光学常数的方法

权利要求书

1.一种测量金属氧化层高温光学常数的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、提供多份氧化金属样品，多份氧化金属样品至少具有两种不同的金属氧化层厚度，分别测量每份氧化金属样品的金属氧化层的厚度；

S2、采用真空变角度高温光谱发射率测量实验台，在真空环境下，分别对每份氧化金属样品进行至少两种不同探测方向角的定向光谱发射率测量；

S3、基于辐射传递原理，建立氧化金属样品定向光谱发射率与探测方向角、氧化层厚度、氧化层光学常数及金属基底辐射特性的数学关系式；

S4、基于所述数学关系式，通过不同探测方向角、不同厚度金属氧化层的氧化金属样品的定向光谱发射率测量数据，构造计算方程组，采用最小二乘法计算求解金属氧化层的高温光学常数。

2.如权利要求1所述的测量金属氧化层高温光学常数的方法，其特征在于，氧化金属样品为两份、三份或四份。

3.如权利要求1所述的测量金属氧化层高温光学常数的方法，其特征在于，所述定向光谱发射率包括S偏振态的定向光谱发射率和P偏振态的定向光谱发射率。

4.如权利要求1-3任一项所述的测量金属氧化层高温光学常数的方法，其特征在于，所述真空变角度高温光谱发射率测量实验台具有真空腔作为实验腔体，所述真空腔内设有样品支架、高温石墨辐射加热器、样品温控单元和多维旋转台；

所述样品支架固定于所述多维旋转台上，所述样品支架用于固定氧化金属样品，所述高温石墨辐射加热器对氧化金属样品进行加热；所述样品温控单元通过控制高温石墨辐射加热器对氧化金属样品进行加热。

所述多维旋转台，用于对样品支架进行角度旋转定位，对样品进行不同探测方向角的定向光谱发射率测量。

5.如权利要求4所述的测量金属氧化层高温光学常数的方法，其特征在于，所述真空变角度高温光谱发射率测量实验台还包括偏振器件，所述偏振器件放置在样品辐射测量光路中，实现S偏振态和P偏振态的定向光谱发射率测量。

6.如权利要求5所述的测量金属氧化层高温光学常数的方法，其特征在于，所述真空腔外壁上设有光学窗口，光谱辐射仪通过所述光学窗口进行样品光谱辐射强度测量，进而获得稳定温度状态下的样品定向光谱发射率数据。

7.如权利要求6所述的测量金属氧化层高温光学常数的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：待测氧化金属样品放置于所述样品支架上，通过所述高温石墨辐射加热器对氧化金属样品加热，所述样品温控单元实时测量氧化金属样品的温度，通过温度信息反馈控制调整高温石墨辐射加热器的加热功率，以使样品加热到所需的稳定温度状态，进而通过光谱辐射仪测量样品光谱辐射强度，以获得稳定温度状态下的样品定向光谱发射率数据；调节多维旋转台，对样品进行不同探测方向角的定向光谱发射率测量。

8.如权利要求1所述的测量金属氧化层高温光学常数的方法，其特征在于，步骤S4之后还包括：

S5、通过测得的金属氧化层光学常数可用于计算预测具有已知金属氧化层厚度的氧化金属样品的发射率。

9.如权利要求1-8任一项所述的测量金属氧化层高温光学常数的方法，其特征在于，所述探测角的范围是0°-60°。

10.如权利要求9所述的测量金属氧化层高温光学常数的方法，其特征在于，各氧化金属样品的金属基底成分、金属基底表面特征和金属氧化层的成分均相同。