[發(fā)明專利]激光功率測(cè)量用積分球制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710097692.6
• 申請(qǐng)日: 2007-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN101294847A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李健;于靖;姚和軍;鄧玉強(qiáng);李健光;張志新;熊利民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01J3/00
• 分類號(hào): G01J3/00;G01N21/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 湯保平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及一種光探測(cè)用積分球制備方法，特別是支持激光功率測(cè)量用光探測(cè)器件的激光功率測(cè)量用積分球制備方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代光學(xué)測(cè)量中，廣泛使用測(cè)光積分球，像光學(xué)材料的反射比測(cè)量，大都采用積分球法。積分球又稱為光通球，是一個(gè)中空的完整球殼。內(nèi)壁涂白色漫反射層，且球內(nèi)壁各點(diǎn)漫射均勻。積分球的優(yōu)點(diǎn)在于它不僅能收集樣品上的全部反射光，而且球壁各部分向接收器反射的光具有對(duì)稱性，與反射的角分布無關(guān)，這種性能與球的結(jié)構(gòu)以及內(nèi)涂層密切相關(guān)。根據(jù)測(cè)光積分球的基本原理，一束光通量由入口進(jìn)入積分球后，經(jīng)球內(nèi)壁多次漫反射之后，到達(dá)任一窗口的光照度都是多次漫反射的積分。

對(duì)于現(xiàn)有積分球光功率計(jì)，其主要有兩個(gè)制備方法，分別是采用聚四氟乙烯模壓法制備和硫酸鋇噴涂法。采用聚四氟乙烯模壓法制備的積分球漫反射性能好，但價(jià)格昂貴。我國(guó)照明業(yè)長(zhǎng)期以來存在這樣的誤區(qū)：積分球內(nèi)涂層越白越好，即反射率越高越好。事實(shí)上很白的積分球內(nèi)涂層(通常為硫酸鋇涂層)，不僅反射率變化較大，易臟，粘結(jié)劑使用不當(dāng)易返黃，而且光譜反射率不平坦，主要是短波藍(lán)光部分下跌較大，對(duì)測(cè)光精確度影響較大，并且硫酸鋇涂層牢固性不佳，容易脫落，這將直接導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確。

因此，我們提出了利用氧化燒結(jié)二氧化硅涂層的方法制備積分球光功率計(jì)的漫反射層，由于工藝步驟采用噴涂法產(chǎn)生二氧化硅粉末層，因此制備工藝簡(jiǎn)單；由于采用高溫?zé)Y(jié)，膜層結(jié)構(gòu)致密，附著質(zhì)量好。這種方法在保證積分球漫反射特性的前提下工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，在國(guó)際上還沒有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種光探測(cè)用積分球制備方法，其是采用火焰水解法沉積二氧化硅粉末，方法簡(jiǎn)單，制備成本低，因其采用高溫氧化燒結(jié)方式制備二氧化硅膜層，結(jié)構(gòu)致密，附著性能好；采用沉積方法，對(duì)積分球設(shè)計(jì)尺寸無要求，提高適用性。

本發(fā)明提供一種激光功率測(cè)量用積分球制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：取一金屬球，該金屬球?yàn)橹锌战Y(jié)構(gòu)；

步驟2：在金屬球中空形腔體內(nèi)表面沉積一層二氧化硅粉末層；

步驟3：對(duì)二氧化硅粉末層進(jìn)行濕氧、干氧交替氧化，使二氧化硅粉末層燒結(jié)為均勻致密的白色二氧化硅膜層。

其中步驟1所說的金屬球的材料為鐵或鋁或銅。

其中步驟2所說的在金屬球形腔體內(nèi)表面沉積一層二氧化硅粉末層的方法是火焰水解方法。

其中所說的通過火焰水解方法沉積一層二氧化硅粉末層時(shí)，在反應(yīng)氣體中加入磷、硼元素以調(diào)節(jié)氧化溫度。

其中步驟3所說的濕氧、干氧交替氧化，在氧化過程中是通過調(diào)節(jié)氧氣流量改變二氧化硅膜層致密度。

其中步驟3所說的對(duì)二氧化硅粉末層進(jìn)行濕氧、干氧交替氧化，該交替氧化的次數(shù)為2-5次。

其中所說的濕氧、干氧交替氧化的氧化溫度為800至1100攝氏度。

本發(fā)明提供的一種光探測(cè)用積分球制備方法，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、采用火焰水解法沉積二氧化硅粉末，方法簡(jiǎn)單，制備成本低。

2、采用高溫氧化燒結(jié)方式制備二氧化硅膜層，結(jié)構(gòu)致密，附著性能好。

3、采用沉積方法，對(duì)積分球設(shè)計(jì)尺寸無要求，提高適用性。

附圖說明

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和效果，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，其中：

圖1為光探測(cè)用積分球結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為積分球腔體內(nèi)壁通過火焰水解法噴涂二氧化硅粉末及燒結(jié)成膜工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1和圖2所示，本發(fā)明一種激光功率測(cè)量用積分球制備方法，包括如下步驟：

步驟1：取一金屬球10，該金屬球10為中空結(jié)構(gòu)；該金屬球10的材料為鐵或鋁或銅；

步驟2：在金屬球10中空形腔體內(nèi)表面沉積一層二氧化硅粉末層40；所說的在金屬球10形腔體內(nèi)表面沉積一層二氧化硅粉末層40的方法是火焰水解方法；采用火焰水解方法沉積二氧化硅粉末層40時(shí)，在反應(yīng)氣體中加入磷、硼元素以調(diào)節(jié)氧化溫度；

步驟3：對(duì)二氧化硅粉末層40進(jìn)行濕氧、干氧交替氧化，使二氧化硅粉末層40燒結(jié)為均勻致密的白色二氧化硅膜層；所說的濕氧、干氧交替氧化，在氧化過程中是通過調(diào)節(jié)氧氣流量改變二氧化硅膜層致密度；所說的對(duì)二氧化硅粉末層40進(jìn)行濕氧、干氧交替氧化，該交替氧化的次數(shù)為2-5次；其中所說的濕氧、干氧交替氧化的氧化溫度為800至1100攝氏度。