[發明專利]用于經由多相混合物反向散射的光束來分析混合物的設備

有效

• 申請號: 200980153517.1
• 申請日: 2009-11-26
• 公開（公告）號: CN102272579A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 勞倫特.布魯內爾
• 申請（專利權）人: 福馬萊克蒂昂公司
• 主分類號: G01N21/51
• 分類號: G01N21/51
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明涉及用于經由多相混合物反向散射的光束來分析所述混合物的設備，包括：

具有垂直范圍的容量的小室，其能容納多相混合物；

用于沿小室的方向發射光束的裝置，從而光束沿垂直平面延伸，至少覆蓋能容納多相混合物的小室的高度；

用于接收由所述多相混合物反向散射的光束的裝置，其覆蓋在能容納多相混合物的小室的該高度上延伸的被反向散射的光束高度。

背景技術

這種設備例如從文獻US?2004/0147563中已知。利用根據該文獻的設備對被反向散射的光束的測量不令人滿意。這是因為小室與反向散射接收裝置之間的任意距離導致測量的空間解析度的較大損失。

還已知文獻EP?1?241?467，其涉及用于填充有液體的容器中的雜質的檢查的裝備和用于檢查的系統。該文獻中描述的監視設備特別包括發射照射光至透明容器的光源，用于獲取被包含在液體中的雜質反射的不規則反射光的圖像的裝置，和檢測液體中的雜質的圖像處理裝置。

還已知文獻WO?2008/092537，其涉及光學表征設備，其中樣本被布置在透光容器中，照相機被設置以檢測該樣本。第一光源被布置以使得樣本被光線沿與照相機的視線相反的方向照射穿過。第二光源被布置在與照相機相同的一側上，且激光光源被布置為橫向于照相機的視線。

還已知以申請人名字的文獻FR?2?841?983，其涉及用于測量被彌散介質反向散射的光通量(不受到界面處的反射的干擾)的方法和設備；該設備使得可以通過與壁的第二側上發射的多個光線(與彌散介質被布置的第一側相反，且沿所述介質的方向，該多個光線能穿透該壁且至少部分被彌散介質沿布置在壁的第二側上的接收裝置的方向反向散射，所述壁能被發射和反向散射的光線穿過，且與彌散介質接觸)的相互作用，測量由布置在壁的第一側上的彌散介質反向散射的光通量。該設備包括：

-用于朝向壁發射光輻射的裝置，該光輻射能穿過該壁且到達彌散介質，從而該彌散介質可由此發射多個反向散射光線穿過該壁以形成反向散射點，至少一個中心碟形區域被限定在該散射點中，其中心對應于反向散射點的光形心且其半徑等于彌散介質的最大自由傳輸行程l^*_max的四倍，反向散射點能被至少部分地成像在接收裝置上，

-用于接收穿過該壁的且要形成反向散射點的由彌散介質反向散射的光輻射，這些接收裝置至少覆蓋從所述點的光形心延伸的方向，

-用于從被彌散介質反向散射的光線抑制來自中心區域且在形成壁與第二側的界面的表面上經歷全反射的光線的裝置，

-用于測量被至少部分接收裝置接收的光通量的空間取樣曲線的裝置。

發明內容

本發明的基本目標是要克服該缺點且還提供他優點。更準確地，其包括用于通過被所述混合物反向散射的光束來分析多相混合物的設備，該設備包括：

-小室，具有垂直范圍的容量，能容納多相混合物，

-用于沿小室的方向發射光束的裝置，從而光束在垂直平面中延伸，至少覆蓋容納多相混合物的小室的高度，

-用于接收被所述多相混合物反向散射的光束的至少一部分的裝置，其覆蓋在容納多相混合物的小室的高度范圍內延伸的被反向散射光束高度，

其特征在于，該設備還包括：

-光學共軛裝置，設置在小室和用于接收被多相混合物反向散射的光束的至少一部分的裝置之間，

-所述接收裝置包括設置有多個像素或類似物的矩陣傳感器，其形成沿垂直方向和水平方向延伸的表面，

-用于分析被多相混合物反向散射且被矩陣傳感器經由光學共軛裝置接收的光束的至少一部分的裝置，

-沿小室的方向發射的光束在小室的壁的內表面和多相混合物之間的界面處具有垂直線形，該垂直線性的寬度小于，優選地遠小于，多相混合物的自由傳輸行程l^*。

由于光學共軛裝置，結合用于經由光學共軛裝置分析反向散射光束的裝置，根據本發明的設備允許由反向散射光束發射的信號的高性能利用。光學共軛裝置使得可以特別地捕獲被多相混合物的點反向散射的光束的一部分并傳輸該光束部分至接收裝置的一點上；接收裝置的確定的點，例如一個或多個像素或類似物，由此被設置為對應于混合物的確定的點，通過將該點與反向散射光的混合物的相鄰點分開，這種一對一對應關系優化了由反向散射光的混合物的點傳輸的光信號的利用。光學共軛裝置，結合限定的特定厚度的光束的垂直線形，使得可以獲得在被分析高度范圍的混合物的分析曲線，其真實地依賴于混合物的散射特性而不是依賴于垂直的光線。