[发明专利]检测微小颗粒大小及形状的光学系统

权利要求书

1.一种检测微小颗粒大小及形状的光学系统，其特征是：包括球面腔镜，球腔镜由金属制成、且内表面经抛光处理并镀有反射膜，在球腔镜的外框上固装激光器，并经一定光路布局后由光纤均匀性装置形成均匀性良好的平行光束，沿球腔镜的主轴方向入射到光敏区，入射光束与样气流汇于光敏区，即球腔镜的一物点处，前向散射光透过透镜后经第一光阑后被光电倍增管接受，原方向入射光束射入光陷阱；所述光陷阱由金属制成，且内壁涂有吸光材料，并固定在球腔镜的外框体内；除前向散射光外的散射光汇聚于球腔镜上述物点的像点，然后经一透镜后被面形CCD接受，该像点处设有用以防止杂散光进入面形CCD的第二光阑，面形CCD接收的信号经输出后放大、处理。

2.根据权利要求1所述的检测微小颗粒大小及形状的光学系统，其特征是：样气的进、出气通道与系统的主轴垂直，在样气进气通道外套装稀释纯净气通道，且稀释纯净气通道出口比样气进气通道出口更靠近光敏区；进、出气通道的直径为2mm。

3. 根据权利要求1或2所述的检测微小颗粒大小及形状的光学系统，其特征是：前向散射光接受探测器为光电倍增管，除前向外的散射光探测器为面形CCD，且这两种探测器分居于球腔镜主轴上。

4. 根据权利要求1或2所述的检测微小颗粒大小及形状的光学系统，其特征是：光纤光束均匀性装置采用圆形绕行2.5周的梯度折射率分布的光能传输光纤，并呈圆形环绕在球腔镜的外框上。

5. 根据权利要求1或2所述的检测微小颗粒大小及形状的光学系统，其特征是：激光器射出的光束经第一聚焦透镜后汇聚于一光纤接口，此接口为所述光纤的入射端面，激光器、第一聚焦透镜、光纤接口固定在球腔镜的外框上；光纤的输出端与另一接口相连，发出的光束经准直透镜后形成平行光束，再经第三光阑及反射镜后使光束沿与球腔镜主轴方向入射到光敏区，所述光纤的另一接口、准直透镜也固定在球腔镜的外框上；激光器功率为50~100mW的半导体激光器。