[发明专利]氟化物晶体内部缺陷和残余应力的检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种氟化物晶体内部缺陷和残余应力的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：在轴向光轴上依序设置的偏振光源、光阑、样品架、检偏器和图像采集设备；所述样品架用于载置待检测的氟化物晶体；所述偏振光源由白光光源和起偏器组装而成，其中白光光源产生通过起偏器和检偏器的轴向光路；所述图像采集设备设置于待检测的氟化物晶体的出光面外侧；所述检测装置还包括与图像采集设备连接的计算机控制系统，以对图像采集设备采集的图像进行记录和处理，来显示待检测的氟化物晶体的内部缺陷和残余应力情况。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括与样品架在径向方向平行设置的激光光源组件，所述激光光源组件包括激光光源、移动装置和位置控制器，所述移动装置调节激光光源和待测晶体之间的径向距离，以确保激光光源的宽度覆盖待测晶体全口径；优选地，激光光源、移动装置和位置控制器是自上而下垂直放置。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述激光光源是激光器和线性扩束部件组装的线性扩束光源；优选地，所述线性扩束光源的扩束角度是5°-20°。

4.根据权利要求2或3所述的检测装置，其特征在于，所述偏振光源产生的轴向光路和所述激光光源产生的径向光路垂直。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述位置控制器与计算机控制系统连接，用于标示激光光源检测晶体内部缺陷时采集的图像的轴向位置信息。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述样品架在360°以内的角度旋转以检测氟化物晶体在各个方向的内部缺陷和残余应力。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述检偏器安装在绕轴向光轴转动并带有转角刻度的微调架上；优选地，检偏器的支架底部加装径向移动装置以移进或者移出轴向光路。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的检测装置，其特征在于，图像采集设备安装在上下左右俯仰的四维方位可调的微调架上。

9.一种氟化物晶体内部缺陷和残余应力的检测方法，其特征在于，采用如权利要求1-8中任一项所述的检测装置检测氟化物晶体内部缺陷和残余应力，所述检测方法包括：将待检测的氟化物晶体放置于样品架上，调整样品架的角度与位置；开启光源，使其照射在晶体上；打开图像采集设备，采集晶体的信息并传送至计算机控制系统；根据采集到的图像信息以及肉眼观察判断晶体内部缺陷及残余应力分布情况。

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：

（1）打开计算机控制系统和偏振光源，推入检偏器，调节检偏器使检偏器的偏振方向与偏振光源的起偏器的偏振方向正交出现全暗视场；将待测氟化物晶体放入样品架，调节样品架使氟化物晶体待检验的方向正对偏振光源，通过检偏器观察待测氟化物晶体内部多晶情况；转动检偏器，观察待测氟化物晶体的内部是否出现明显条纹，以判断待测氟化物晶体内部的晶界条纹以及残余应力情况；旋转样品架，重复上述步骤以进行待测晶体其他位置的多晶、条纹和残余应力检测；在检测过程中，使用图像采集设备采集信息，并用计算机控制系统记录和显示晶体内部的多晶、条纹和残余应力情况；

（2）关闭偏振光源，推出检偏镜，打开并调节激光光源，使激光光源发出的激光照射晶体内部，通过散射光检测晶体内部存在的散射、光路以及裂纹缺陷；通过移动装置和位置控制器调节激光光源移动并扫描检测整个待测样品，用图像采集设备每隔固定时间记录检测图像并依据位置控制器生成晶体内部不同部位的缺陷情况。