[發明專利]一種用于觀察由物體反向散射的輻射的方法和裝置

有效

• 申請號: 201780087348.0
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN110662955B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 艾曼紐·舒爾茨;達米安·德克;米歇爾·洛克
• 申請（專利權）人: 原子能和替代能源委員會;人工智能應用公司
• 主分類號: G01N21/47
• 分類號: G01N21/47;G01N15/02;C12Q1/02;G01N21/51;G01N15/00
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 謝攀;劉繼富

1.一種用于觀察存在于樣本(2)中的物體(3)的裝置，包括：

-保持器(6)，其能夠容納樣本(2)，

-光源(10)，其能夠發射光束以便照射物體，所述光束稱為入射光束(12)；

-圖像傳感器(30)，其配置成獲取代表在入射光束(12)照射的作用下由物體反向散射的輻射(14)的圖像；

所述裝置的特征在于，包括：

-屏幕(20)，其面向保持器(6)延伸，以便當入射光束(12)照射物體時暴露于由該物體反向散射的輻射(14)，從而在屏幕上形成代表所述反向散射的輻射(14)的圖像(I₂₀)，稱為衍射圖；

-所述屏幕(20)包括暴露于反向散射的輻射(14)的第一面(20₁)；

-所述屏幕在光源(10)與物體(3)之間延伸，并且包括孔(23)，入射光束(12)在到達物體(3)之前穿過所述孔傳播，屏幕包括第二面(20₂)，使得形成在第一面(20₁)上的衍射圖出現在第二面上；

-所述圖像傳感器(30)配置成獲取在屏幕上形成的衍射圖(I₂₀)的圖像(I₃₀)，所述屏幕布置在圖像傳感器(30)和物體(3)之間，所述圖像傳感器(30)通過聚焦光學器件(25)耦合到屏幕的第二面(202)；

所述裝置的特征在于，所述裝置包括反射元件(13)，所述反射元件能夠將光源發射的光束穿過孔(23)導向物體(3)，所述反射元件設置在物體(3)和圖像傳感器(30)之間，

并且其中

-所述圖像傳感器、所述反射元件、所述孔和所述物體根據同一個入射軸對準，到達所述物體的入射光束沿所述入射軸傳播；

-所述反射元件吸收由物體沿所述入射軸發射的反向散射輻射的至少30％；

-或者，所述反射元件被固定在保持器，所述保持器吸收由物體沿入射軸發射的反向散射輻射的至少30％；

使得所述入射光束的鏡面反射的部分被所述反射元件或所述保持器吸收。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述入射光束(12)垂直或基本上垂直入射地到達物體(3)，術語基本上垂直表示角度公差為±30°的垂直入射。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述圖像傳感器(30)相對于入射軸居中，到達物體(3)的入射光束(12)沿著所述入射軸傳播。

4.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述孔(23)的直徑小于2cm。

5.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述屏幕(20)具有彎曲形狀。

6.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述屏幕(20)是半透明的。

7.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述屏幕(20)包括用于在第一面(20₁)和第二面(20₂)之間傳送光的光導。

8.根據權利要求7所述的裝置，其中，所述屏幕包括在第一面(20₁)和第二面(20₂)之間延伸的多個光纖。

9.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述屏幕將少于90％的反向散射的輻射(14)從第一面(20₁)透射到第二面(20₂)。

10.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述保持器(6)能夠相對于屏幕(20)移動，保持器與屏幕之間的距離(d)是可調整的。

11.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述入射光束(12)在屏幕(20)和物體(3)之間圍繞稱為入射軸(Z)的軸傳播，所述裝置包括稱為環形反射器(18)的部件，所述環形反射器在樣本(2)和屏幕(20)之間圍繞入射軸延伸，所述環形反射器能夠將反向散射的輻射(14)的一部分反射到屏幕(20)。