[發明專利]一種光學材料光譜測試用低溫杜瓦

有效

• 申請號: 201410020844.2
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103852424A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 汪洋;陳安森;賀香榮;張亞妮;范廣宇;龔海梅
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01
• 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

本發明公開了一種光學材料低溫保持杜瓦，特別是一種用于光學材料光譜測試的低溫杜瓦。

背景技術

紅外探測器組件是紅外探測系統的核心元件，在航天和軍事等領域有廣泛的應用。紅外探測器組件大多數需要工作在低溫，為了消除背景熱輻射對探測器的影響，紅外濾光片也需要工作在低溫，低溫光譜特性是紅外濾光片的一個重要性能指標。一般采用傅立葉光譜儀進行紅外濾光片的透射光譜測試，但是光譜儀一般都不配低溫制冷裝置，雖然可以購買昂貴的專用制冷裝置，但是對于一般光譜儀用戶可行的方案是單獨制作低溫光譜測試杜瓦。由于一般光譜儀的測試光路是水平的，不能利用垂直光路條件下光學樣品本身重力，因而對低溫光譜測試杜瓦的濾光片固定方式提出了挑戰，傳統方式是采用雙面膠或固定壓環的方式進行固定，這兩種方式都存在各自的問題，雙面膠固定無法避免對樣品表面的污染和膜層損傷，固定壓環的方式無法保證濾光片與杜瓦冷面的熱學接觸和表面損傷。本發明針對這個問題，提出了一種光學材料光譜測試用低溫杜瓦。

發明內容

本發明的解決的技術問題是：一般光譜儀的測試光路是水平的，不能利用垂直光路條件下光學樣品本身重力，因而對低溫光譜測試杜瓦的光學樣品固定方式提出了挑戰，傳統方式是采用雙面膠或固定壓環的方式進行固定，這兩種方式都存在各自的問題，雙面膠固定無法避免對樣品表面的污染和膜層損傷，固定壓環的方式無法保證濾光片與杜瓦冷面的熱學接觸和表面損傷。

本發明解決的技術問題所采用的技術方案是：在傳統低溫光譜測試杜瓦的基礎上改進測試樣品的固定方式，將杜瓦冷頭從銅材料改成不銹鋼材料，然后在光學樣品后增加力學緩沖環和磁性壓環，充分利用磁性壓環和杜瓦冷頭之間的磁性力將測試樣品可靠地安裝在杜瓦冷頭上，其中力學緩沖環可以很好地緩沖磁性壓環和杜瓦冷頭間的磁性力，從而解決測試樣品與杜瓦冷頭間的熱學和力學接觸問題。

本發明的低溫杜瓦結構包括杜瓦內筒1和杜瓦外筒2，低溫杜瓦由金屬材料的杜瓦內筒1和杜瓦外筒2構成真空密封容器，在測試樣品4-3和磁性壓環4-2之間夾有力學緩沖環4-4，測試樣品4-3和力學緩沖環4-4通過磁性壓環4-2的磁力被固定在低溫杜瓦的冷頭4-1上；測試光從杜瓦的1號窗口5入射，經過測試樣品4-3和空心的過渡冷頭3，從杜瓦的2號窗口6出射。

本發明的有益效果是：該結構的低溫光譜測試杜瓦可以測試紅外濾光片和紅外窗口等光學材料的低溫透射光譜。本發明杜瓦測試光學樣品不會造成樣品表面污染和表面損傷，同時保證光學樣品和杜瓦冷頭間良好熱學接觸，使光學樣品保持在低溫。該結構的固定方式不僅可應用于低溫光譜測試杜瓦，還可以適用于常溫光譜測試的光學樣品固定。

附圖說明

圖1是本發明的杜瓦整體結構圖。

圖2是本發明的測試樣品安裝結構圖。

圖1中：1.杜瓦內筒，2.杜瓦外筒，3.過渡冷頭，4.樣品模塊，5.1號窗口，6.2號窗口。

圖2中：4-1.杜瓦冷頭，4-2.磁性壓環，4-3.測試樣品，4-4.力學緩沖環。

具體實施方式：

下面結合附圖和實例對本發明進一步說明，從圖1和圖2中可以看出，本發明為一種光學材料光譜測試用低溫杜瓦，特別適用于水平光路的透射光譜測試，該結構杜瓦由金屬材料的杜瓦內筒1和杜瓦外筒2組成真空密封容器，測試光路從其中一個杜瓦的1號窗口5入射，杜瓦窗口采用ZnSe材料，經過測試樣品4-3和空心的過渡冷頭3，過渡冷頭3采用導熱良好的銅材料，測試樣品4-3為直徑Φ20mm厚度0.5mm紅外濾光片，到達另外一個杜瓦的2號窗口6出射。測試樣品4-3的固定方式為利用磁性壓環4-2與杜瓦冷頭4-1間的磁性力將測試樣品4-3和力學緩沖環4-4夾在其中，杜瓦冷頭4-1采用內徑Φ6mm的不銹鋼材料，力學緩沖環4-4可以很好地緩沖磁性壓環4-2和杜瓦冷頭4-1間的磁性力，力學緩沖環4-4采用內徑Φ6mm外徑Φ30mm厚度0.5mm的聚四氟乙烯材料，磁性壓環采用內徑Φ14mm外徑Φ22mm厚度1.0mm的鐵氧體磁性材料，從而解決測試樣品4-3與杜瓦冷頭4-1間的熱學和力學接觸問題，整套杜瓦結構穩定，安裝和拆卸樣品簡單方便。