[发明专利]动态光散射多角度可调光纤探头检测装置与方法

说明书

技术领域

动态光散射多角度可调光纤探头检测装置与方法，属于动态光散射纳米颗粒检测装置领域。

背景技术

亚微米与纳米颗粒的粒度及分布是表征其性能的主要参数，对这些参数的测量具有重要意义，其中，动态光散射技术是进行亚微米及纳米颗粒粒度测量的有效方法。在动态光散射颗粒测量技术中，广泛采用的是光子相关光谱法，具体操作是在某一固定的空间位置，使用光电探测器接收散射光进行检测。但该方法中由于采用的散射光极其微弱，光电探测器只能接收到离散的光子脉冲，同时在输出端输出相应的电脉冲，并将脉冲信号送入光子相关器，光子相关器对脉冲信号做自相关运算后，送入计算机进行处理，来获取颗粒的平均粒径及其粒度分布。光子相关光谱技术由于具有测量速度快、重复性好、对样品无损伤等优点而被广泛采用，成为纳米颗粒表征的标准手段，目前该技术已经深入到了物理、化学、医学和生物学等各个领域。

但传统的动态光散射光路复杂，且由于散射光在空气中传输，容易受灰尘、外界光线以及振动的干扰，系统的信噪比较低，光子相关器输出的相关函数品质下降，得不到可信的测量结果，致使传统的动态光散射装置使用范围有限。并且，现有的动态光散射装置的光路，探头的透镜和光纤的位置固定不变，也相应的只能对固定角度的散射光进行检测，不能根据需要进行自由调节，在检测试验过程中带来许多不便，已不能满足动态光散射颗粒测量的试验需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种光路简单、测量结果准确、可自由多角度调整光纤探头检测角度的动态光散射多角度可调光纤探头检测装置与方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该动态光散射多角度可调光纤探头检测装置，其特征在于：包括外筒体、光纤、透镜和透镜角度调整机构，外筒体内安装发射透镜和接收透镜，发射透镜和接收透镜一端分别对应连接发射光纤和接收光纤，外筒体上设有两组可调整透镜倾斜角度的透镜角度调整机构，两组角度调整机构固定安装在外筒体上，两组角度调整机构的内侧穿过外筒体分别固定连接发射透镜和接收透镜，通过两组角度调整机构内侧的移动分别带动两透镜与水平轴线发生倾斜偏角，可分别调整两透镜的偏斜角度。

在两组透镜的一侧分别设置透镜角度调整机构，且两组透镜角度调节机构单独设置，分别单独连接两组透镜，可通过两组不相关联的透镜角度调节机构分别单独对两组透镜的安装角度进行调整，扩大了两组透镜之间角度的调节范围，实现了多角度灵活调整光纤探头检测角度的目的；且透镜、光纤结合外筒体形成的检测传输光路简单，而且检测效果好，提高了测量结果的准确性。

优选的，所述的透镜角度调整机构包括轴向倾斜调整机构和径向角度偏移调整机构，外筒体上设有对称的两组弧形滑槽，通过滑槽安装径向角度偏移调整机构，径向角度偏移调整机构中心处套装轴向倾斜调整机构，轴向倾斜调整机构内端穿过径向角度偏移调整机构连接两透镜；通过轴向倾斜调整机构在外筒体径向的移动可分别调整两透镜之间在外筒体内部的倾斜角度，通过径向角度偏移调整机构在弧形滑槽上的滑动，可分别调整两透镜之间在外筒体内部的偏移角度。

通过轴向倾斜调整机构和径向角度偏移调整机构可分别实现透镜在径向和轴向的角度变化，实现多角度调整，扩大了光纤探头的可调范围，增加了散射光的检测范围，进一步的提高了测量数据的准确性，也增大了光纤探头形成的动态光散射装置的使用范围。

进一步的，所述的轴向倾斜调整机构包括长螺杆、空心螺母和旋转螺母，长螺杆上套装旋转螺母，旋转螺母外侧套装空心螺母，空心螺母限制旋转螺母只能进行转动，而不能轴向移动，长螺杆内端活动连接透镜，空心螺母外圈设有外螺纹，通过外螺纹与径向角度偏移调整机构中心处形成螺纹连接，并通过空心螺母的螺纹连接，把旋转螺母、长螺杆活动连接到径向角度偏移调整机构上，使长螺杆、旋转螺母和空心螺母能够随同径向角度偏移调整机构一起沿外筒体的滑槽滑动。

再进一步的，所述的长螺杆沿轴向设有一平面，平面上设有多条用于刻度指示的凸楞。

进一步的，所述的径向角度偏移调整机构包括滑动前盖、滑动后盖、凸台、短螺杆和空心圆柱，滑动前盖可滑动的安装在滑槽上，滑动后盖活动安装在外筒体的滑槽的内侧，滑动前盖内侧设有带有内螺纹的空心圆柱，通过空心螺柱螺纹连接滑动后盖上的短螺杆；滑动前盖和滑动后盖中心处均设有安装轴向倾斜调整机构的安装孔，滑动前盖的安装孔内带有内螺纹，滑动后盖的安装孔两侧设有与轴向倾斜调整机构配装的凸台。长螺杆穿过时，长螺杆两侧的凹槽正好嵌套在滑动后盖的凸台上，凸台限定了长螺杆，使长螺杆只能前后移动而不能转动。