[发明专利]一种变温光谱测试装置

说明书

本发明公开了一种变温光谱测试装置，包括操作系统、变温系统、测量系统、冷却系统及分析系统，其中，操作系统用于设定测试温度，并通过数据传输线将测试温度传输至变温系统内的温控装置，温控装置根据测试温度控制变温载物台的温度，待放置有测试样品的变温载物台温度稳定后，闭合积分球进行测量，探头将接收到的测试样品发射的光及激发光源激发样品产生的光信号传输至分析系统，得到测试样品在不同温度下的光学性能参数。

技术领域

本发明属于光学测量技术领域，尤其涉及一种变温光谱测试装置。

背景技术

近年来，随着半导体LED照明、发光等领域的蓬勃发展，高性能固态发光材料受到信息技术、新材料和新能源等高端技术领域的广泛关注。目前，从基础研究用度分析，固态发光材料的常规测试已经不能满足研究人员对材料性能评估的需求，如在高温150°下或低温-30°的条件下，可以出现一些特殊的物理和化学现象。另一方面，在工程技术应用领域等方面，发光材料的物理性质常受到外界操作条件的影响，因此需要开发和建立新型测试手段以满足上述需求。

固态样品的光学性能测试是近年来发展较快的功能之一，也是衡量发光材料性能优劣的核心指标。目前，光学性能测试还仅限于常温条件，无法实现对特殊条件下的光学特性进行深入分析和研究，这与近年来发展起来的变温发射光谱测试以及变温发光寿命测试是不相符合的。光学材料大范围的变温和低温光学性能测量目前处于空白阶段，而这方面需求非常大。

积分球是指内表面具有高反射性的空心球体，主要是对放于球内样品对光进行散射和反射作用，或是对光源本身发出的光进行收集的一种高效器件。光线通过在具有涂层的内部均匀反射和漫射，并且在积分球内部进行积分后通过输出孔射出，是一种理想的漫射均光器，可以通过在内部多次漫发射来消除光源自身而造成的出射光束不均匀或者带有偏振方向的问题，可精确测量材料的光学反射、透射、亮度、辐射度以及色度等性能，常用在LED、激光、节能灯、发光屏等的光色测试上。积分球良好的光学测试能力以及精确度高等优点使其在光学工程、化学以及材料科学中得到了广泛应用。同时，在低温和变温条件下的测试需求比较大。

为了满足光谱信息技术测试发展需求，有必要实现变温积分球光学测试系统。尤其是大范围变温积分球装置至今仍处于空白阶段。

发明内容

本发明的目的是提供一种变温光谱测试装置，可以用于测量光学材料在不同温度条件下的光学参数测量。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种变温光谱测试装置，包括操作系统、变温系统、测量系统、冷却系统及分析系统：

所述操作系统包括系统操作台及数据传输线，所述系统操作台用于设置测试温度，所述数据传输线的输入端与所述系统操作台相连接；

所述变温系统包括变温载物台及温控装置，所述变温载物台用于放置测试样品，所述数据传输线的输出端与所述温控装置的输入端相连，将所述测试温度传输至所述温控装置，所述温控装置的输出端与所述变温载物台相连，所述温控装置根据接收到的所述测试温度控制所述变温载物台的温度；

所述测量系统包括积分球、激发光源及探头，所述积分球的顶端、底端及侧端分别开设有第一开口、第二开口及第三开口，所述第一开口与所述第二开口位于同一竖轴上，所述第一开口与所述激发光源相连，所述第三开口与所述探头的输入端相连；测量时，所述变温载物台位于所述积分球下端，所述第二开口与所述变温载物台相连；

所述冷却系统包括水箱及水管，所述水箱通过所述水管与所述温控装置相连，形成一个水循环系统降低所述温控装置的温度；

所述分析系统与所述探头的输出端相连，用于分析所述测试样品的光学性能参数。

优选地，所述第二开口的尺寸与所述变温载物台的尺寸匹配，从而使得所述变温载物台位于所述第二开口处时与所述积分球形成为一整体。