[发明专利]基于最小偏向角法测量低温下材料折射率温度系数的装置

摘要

本发明提供一种基于最小偏向角法测量低温下材料折射率温度系数的装置，该装置包括准直光源系统，分光镜，瞄准系统，低温真空仓及其附属低温真空系统、样品仓、旋转反射镜、电控旋转台和编码器。其中样品仓、旋转反射镜分别由电机驱动，置于低温真空仓中。测量时，由准直光源出射的准单色平行光束，经过分光镜折射后入射到低温真空仓，旋转调整三棱镜和编码器上反射镜的放置角度，找到最小偏向角的位置，在此状态下光束垂直入射旋转反射镜后最终返回到分光反镜，反射后进入瞄准系统。本发明对传统最小偏向角法进行了改进，创新地将自准直原理和最小偏向角法结合起来，在同等测量精度范围内降低了对轴角编码器高精度的要求，从而降低了系统成本。

主权项

一种基于最小偏向角法测量低温下材料折射率温度系数的装置，其特征在于：该装置包括准直光源系统（1）、分光镜（3）、瞄准系统、低温真空仓（8）、样品仓（6）、旋转反射镜（9）、第一电控旋转台、第二电控旋转台和轴角编码器；分光镜（3）置于准直光源系统（1）和低温真空仓（8）之间；瞄准系统用于瞄准从低温真空仓（8）返回的光束，瞄准系统是由一个离轴聚焦抛物面反射镜（4）和一个阵列探测器（5）组成，阵列探测器（5）置于离轴聚焦抛物面反射镜（4）的焦平面上；所述低温真空仓（8）内有一所述样品仓（6），其由一个铝合金腔体、一个绝热垫以及一个所述第一电控旋转台组成，铝合金腔体用于放置样品棱镜，绝热垫置于铝合金腔体和所述第一电控旋转台中间，用于降低所述第一电控旋转台的热传导，便于铝合金腔体和所述第一电控旋转台分别控温，样品仓上盖和底座用导热铜带（11）将热导入G‑M制冷机冷头（13），用于样品制冷，样品仓上盖和底座都由测温电阻进行温度测量，通过样品仓的测量温度预估样品温度；所述样品仓（6）后面是所述旋转反射镜（9），该旋转反射镜（9）是由一个平面反射镜加上一个所述第二电控旋转台构成的，所述第二电控旋转台内安装所述的轴角编码器，测量旋转反射镜（9）的转角；低温真空仓（8）壁有两个抽气口，一个连接机械真空泵（12），另一个连接低温真空泵（14），用于实现高真空；低温真空仓（8）还有一个入射窗口（10），该窗口的材料根据测量波段选择由光学玻璃或者硒化锌加工而成，用于实现光源进入低温真空仓（8）或者出射低温真空仓（8）内的光束；低温真空仓（8）内各部件采用真空润滑油润滑。