[實用新型]基于非對稱液芯柱透鏡精確測量液體折射率及液相擴散系數(shù)的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320578510.8
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN203455276U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫麗存;普小云;孟偉東;李強
• 申請（專利權(quán)）人: 云南大學(xué)
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;G01N13/00
• 代理公司: 昆明科陽知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 53111
• 代理人: 孫山明

1.一種非對稱液芯柱透鏡，其特征是該柱透鏡（6）由四個柱形光學(xué)曲面構(gòu)成，柱透鏡（6）光學(xué)曲面的曲率半徑分別為R_i(i=1，2，3，4)，前后壁的厚度分別為d₁、d₃，柱形腔的厚度為d₂，當(dāng)柱形腔填充液體時，柱透鏡（6）第四個曲面到其焦線的距離s滿足：

（1）

式（1）中，

式中，n₀是柱透鏡（6）光學(xué)曲面的玻璃折射率，n是充入柱透鏡柱形腔內(nèi)的液體樣品的折射率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非對稱液芯柱透鏡，其特征是所述的柱透鏡（6）光學(xué)曲面的曲率半徑分別為R₁=60mm，R₂=25mm，R₃=-25mm，R₄=-33.8mm，前后壁的厚度分別為d₁=4mm，d₃=4mm，柱形腔的厚度為d₂=12mm，通光孔徑為A=?32.50mm，當(dāng)充入柱形腔的液體折射率n為1.333時，成像系統(tǒng)的折射率變化0.001，焦線位置變化1.165?mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非對稱液芯柱透鏡，其特征是所述的柱透鏡（6）由兩個K9玻璃柱面體粘合而成，其下端口封閉。

4.應(yīng)用如權(quán)利要求1~3所述的非對稱液芯柱透鏡之一種精確測量液體折射率及液相擴散系數(shù)的裝置，包括成像系統(tǒng)和觀測系統(tǒng)，其中，

成像系統(tǒng)以發(fā)光二極管（1）為光源，經(jīng)物鏡（2）會聚后照射到作為點光源的孔徑光闌（3），經(jīng)準直透鏡（4）準直和狹縫（5）限寬，正入射到待測液體盛載部件（6）；

觀測系統(tǒng)以透鏡（8）和COMS圖像傳感器（9）構(gòu)成電子目鏡（8，9），電子目鏡（8，9）與物鏡（7）構(gòu)成電子目鏡顯微鏡（10），電子目鏡顯微鏡（10）與精度為0.001?mm的電子位移平臺（11）呈移動副，COMS圖像傳感器（9）與計算機終端（12）連接；

其特征是：

待測液體盛載部件（6）為非對稱液芯柱透鏡（6）。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征是所述成像系統(tǒng)的物鏡（2）為10×平場消色差物鏡，孔徑光闌（3）直徑大小為60微米，準直透鏡（4）為焦距為400?mm、直徑50.8?mm的雙凸透鏡，狹縫（5）的寬度可調(diào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征是所述成像系統(tǒng)的狹縫（5）的縫寬略小于柱透鏡（6）的內(nèi)徑。

7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征是所述觀測系統(tǒng)的物鏡（7）為20×平場消色差物鏡，有效數(shù)值孔徑NA=0.4，透鏡（8）橫向放大率為1/3以縮小所得圖像，COMS圖像傳感器（9）以30倍的放大倍率對所得圖像進行放大，最高分辨率為2048×1536。

8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征是所述觀測系統(tǒng)的物鏡（7）為20×平場消色差物鏡，有效數(shù)值孔徑NA=0.4，透鏡（8）橫向放大率為1/3以縮小所得圖像，COMS圖像傳感器（9）以30倍的放大倍率對所得圖像進行放大，最高分辨率為2048×1536。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征是所述觀測系統(tǒng)的物鏡（7）為20×平場消色差物鏡，有效數(shù)值孔徑NA=0.4，透鏡（8）橫向放大率為1/3以縮小所得圖像，COMS圖像傳感器（9）以30倍的放大倍率對所得圖像進行放大，最高分辨率為2048×1536。