[发明专利]一种测量钢化玻璃表面应力的拉曼光谱仪及测量方法

说明书

本发明涉及一种测量钢化玻璃表面应力的拉曼光谱仪及测量方法，拉曼光谱仪包括光源、拉曼信号采集装置、拉曼光谱分析装置，拉曼信号采集装置包括沿光路依次设置的半透半反镜、微透镜阵列、聚焦透镜、成像光纤束、显微系统、位移扫描控制机构，待测样品位于显微系统后端的位移扫描控制机构上，显微系统将光源发射的光聚焦在待测样品上以产生拉曼信号；拉曼光谱分析装置包括半透半反镜后端依次设置的成像透镜、出射狭缝、光谱仪，由待测样品散射的拉曼信号经半透半反镜反射后，通过成像透镜、出射狭缝进入光谱仪进行光谱分析。本发明测量钢化玻璃表面应力的方法，测量工序简单，测量精度高，使本发明拉曼光谱仪和所述测量方法具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于钢化玻璃应力检测领域，尤其涉及一种测量钢化玻璃表面应力的拉曼光谱仪及测量方法。

背景技术

钢化玻璃又称强化玻璃，它是一种预应力玻璃，通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层压力，从而提高了承载能力，因而钢化玻璃广泛应用于建筑门窗、玻璃幕墙、电子仪表等领域。但是钢化玻璃切割后边缘会存在大量微裂纹，导致玻璃强度降低。尤其是随着触控产业的蓬勃发展，触控产品本身的规格要求也日渐严格，由于触控面板是由外部施加压力去进行感应组件的运作方式从而达到使用效果，因此产品的机械抗压力是各大厂商的重要规范与指标。对于光学玻璃，较大应力的存在也严重影响了光学透光性及成像质量。因而，为保证钢化玻璃制品的使用性能，钢化玻璃的应力要控制在规定范围内，这就要求对钢化玻璃的表面应力进行检测。

目前测量钢化玻璃表面应力主要采用光波导技术，即利用折射棱镜、折射液、待测玻璃表面产生倏逝波，结合光弹效应，进行钢化玻璃表面应力的测量。如中国实用新型专利ZL201420643584.X公开了一种新型全自动玻璃表面应力仪，包括仪器本体、目镜、光源和双折射棱镜，所述双折射棱镜凸出于仪器本体上表面且同时位于光源的光线射出方向，所述目镜的前端位于双折射棱镜的光线折射方向上，目镜的后底部安装一工业相机，所述双折射棱镜的正上方安装有一滴液器，所述工业相机、滴液器均通过数据线连接计算机处理器。利用该应力仪测量钢化玻璃表面应力时，首先将待测玻璃放置在双折射棱镜上，然后由计算机处理器控制滴液器向待测玻璃表面滴加少量折射液，由于经过钢化处理的玻璃在其表面会产生应力层，光源发出的光入射到待测玻璃表面，在表面应力层的作用下产生双折射，形成两束偏振方向互相垂直且传播方向不同的光束，该两束光束通过工业相机后被转换成便于识别的亮条纹或暗条纹，最后通过计算干涉条纹信息从而获得钢化玻璃表面应力值。虽然利用该新型全自动玻璃表面应力仪可以精确且高效地计算出钢化玻璃表面应力，但是，由于测量时需要将待测玻璃放置在双折射棱镜表面与其相接触以便发生全反射，接触过程中极易对待测玻璃造成划损，影响了待测玻璃的外观美感及使用性能。另外，为提高应力仪的测量精度，在测量过程中需要向待测玻璃表面滴加折射液，测量结束之后需要对待测玻璃表面进行擦拭，从而增加了整个测量工序的复杂性，费时费力，影响了测量效率。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种测量钢化玻璃表面应力的拉曼光谱仪及测量方法，可以避免测量过程中对待测玻璃造成划损，且测量工序简单，测量效率高。

本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：

一种测量钢化玻璃表面应力的拉曼光谱仪，包括光源、拉曼信号采集装置、拉曼光谱分析装置，其特征在于，所述的拉曼信号采集装置包括沿光路依次设置的半透半反镜、微透镜阵列、聚焦透镜、成像光纤束、显微系统、位移扫描控制机构，待测样品位于显微系统后端的位移扫描控制机构上，显微系统将光源发射的光聚焦在待测样品上以产生拉曼信号；所述的拉曼光谱分析装置包括半透半反镜后端依次设置的成像透镜、出射狭缝、光谱仪，由待测样品散射的拉曼信号经半透半反镜反射后，通过成像透镜、出射狭缝进入光谱仪进行光谱分析。