[實用新型]一種保持光學測試樣品處于低溫狀態的裝置

有效

• 申請號: 201320362307.7
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN203455157U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 賀香榮;汪洋;張亞妮;陳安森;莊馥隆
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

技術領域

本專利涉及一種光學元件安裝裝置，具體涉及一種保持光學測試樣品處于低溫狀態的裝置。

背景技術

目前，中紅外HgCdTe探測器組件一般在低溫下工作。低溫光譜特性是中紅外HgCdTe探測器組件一個很重要的性能指標，而中紅外HgCdTe探測器組件的低溫響應光譜是由低溫HgCdTe探測器的響應光譜和低溫濾光片的透射光譜共同決定。因此，濾光片的低溫透射光譜測試需要進行。

低溫濾光片透射光譜的測試需要一個低溫測試裝置配合光譜儀來實現。低溫測試裝置一般具有真空腔體，濾光片放置在真空腔體內，通過對真空腔體內的冷頭進行降溫以達到低溫測試的要求，并把裝置放置在光譜測試的光路中進行測試。但是真空腔體對裝置的氣密性要求很高，一旦腔體中氣體的壓力低于10^-2Pa量級，在低溫下，腔體內部和窗口表面就會凝結水氣，水氣的生成會影響光學元件的低溫透射光譜測試的準確度。另外真空腔體更換光學元件也比較麻煩，需要放氣抽氣。所以真空方式的裝置會給低溫透射光譜測試帶來一些問題。國外已經成功研發低溫測試平臺用來測試光學元件的光譜，但是由于低溫平臺價格昂貴和市場普及率低，國內尚無低溫狀態下光學元件透射光譜測試平臺的相關產品。本專利提出了一種保持光學測試樣品處于低溫狀態的裝置。

專利內容

本專利的目的是：提供一種保持光學測試樣品處于低溫狀態的裝置，解決低溫狀態下腔體內部和窗口表面凝結水氣的問題。

本專利所述的裝置包括箱體1、上蓋板2、金屬環3、冷頭4、加熱片7和測溫元件8，箱體1的上部通過螺紋與上蓋板2連接；箱體ZnSe窗口6用低溫膠膠接在箱體1底部的通光孔上，上蓋板ZnSe窗口5用低溫膠膠接在上蓋板2的通光孔上；冷頭4通過錫焊固定在箱體1圓柱形空腔底部的中央處；金屬環3嵌在冷頭4上部的凹槽中；加熱片7和測溫元件8用低溫膠膠接在冷頭4的側面，加熱片7和測溫元件8的導線通過安裝在箱體1正面的加熱片接線端9和測溫元件接線端10引出；液氮導進管11和液氮導出管12安裝在冷頭4的側面，并從測試箱的正面引出，液氮導進管11與液氮輸入裝置連接在一起；氣體輸入管接頭13和氣體輸出管接頭14安裝在箱體1的左側；

測試時，光學樣品由金屬環3固定在冷頭4上，通過液氮導進管11輸入液氮，使被測樣品處于低溫狀態，加熱片7及測溫元件8控制樣品處于某一恒定的溫度，通過向箱體1側面的氣體輸入管接頭13通入氮氣使測試樣品處在氮氣的氣氛中；測試光線通過上蓋板ZnSe窗口5入射到光學樣品上，經光學樣品透射的測試光經過中空的冷頭4及箱體底部的箱體ZnSe窗口6出射，出射后的測試光被用于光譜特性的測試。

所述的箱體1是一個鋁制的正方形金屬體，中間有一圓柱形空腔，底部中央有一通光孔，上部有與上蓋板2連接的螺紋。

所述的上蓋板2為一鋁制的圓形蓋板，中間有一通光孔，下部有與箱體1連接的螺紋。

所述的金屬環3的材料為金屬鋁。

所述的冷頭4為一柯伐合金制成的中空的圓柱體。

所述的加熱片7為一薄膜型電阻。

所述的測溫元件8為一Pt-100型的鉑電阻。

本專利的優點在于：在箱體側面設計并安裝氣體輸入管接頭和氣體輸出管接頭，可將氣體如氮氣等充入腔體中，使測試樣品處在氣氛的保護環境中。當冷頭溫度降低時，在氣氛保護的環境下可有效避免腔體內部和窗口表面水氣的生成。該保持光學測試樣品處于低溫狀態的裝置已用于風云系列衛星用紅外濾光片在低溫狀態下的透射光譜測試。本裝置使用方便，特別適用于低溫狀態下錫化鋅、硫化鋅、寶石片和紅外器件濾光片等光學元件的透射光譜的測試。

附圖說明

圖1是本專利裝置的結構示意圖。

圖1中：1.箱體，2.上蓋板，3.金屬環，4.冷頭，5.上蓋板ZnSe窗口，7.加熱片，8.測溫元件，9.加熱片接線端，10.測溫元件接線端，11.液氮導進管，12.液氮導出管，13.氣體輸入管接頭，14.氣體輸出管接頭。

圖2是本專利裝置的仰視圖；圖中：6.箱體ZnSe窗口。

具體實施方式：

為能進一步了解本專利內容、特點及功效，茲列舉以下實施例，并配合附圖1和圖2詳細說明如下：

1箱體，尺寸為長120mm，寬120mm，高20mm；通光孔尺寸Φ20mm；材料為鋁。

2上蓋板，尺寸為Φ100mm，厚度為5mm；通光孔尺寸Φ20mm；材料為鋁。

3金屬環，尺寸為Φ17mm，壁厚1mm，高3mm；材料為鋁。