[發明專利]一種物質的光能量吸收率測量方法、裝置、系統

有效

• 申請號: 202011375027.0
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112557321B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 張云峰;王春銳;邵俊峰;陳飛;郭勁
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/01
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 薛嬌

1.一種物質的光能量吸收率測量方法，其特征在于，包括：

預先搭建可輸出兩束相同光束且輸出光束能量大小可調的測量光路結構，兩束相同所述光束分別為測試光束和參照光束，且所述光束輸出光路上具有匯聚焦點；

控制待測樣品在所述測試光束的輸出光路上移動，并分別采集所述參照光束的第一參照能量數據和所述測試光束透過所述待測樣品的第一測試能量數據；其中，所述待測樣品在所述測試光束的輸出光路上每移動至一個位置，采集一組所述第一參照數據和一組所述第一測試能量數據；

控制所述待測樣品在所述測試光束的輸出光路上偏離所述匯聚焦點的位置不變；

調節所述測試光束和所述參照光束輸出的光能量由小到大逐漸變化，并分別采集所述參照光束的第二參照能量數據和所述測試光束透過所述待測樣品的第二測試能量數據；

根據所述第一參照能量數據、所述第一測試能量數據、所述第二參照能量數據和所述第二測試能量數據，確定所述待測樣品隨入射光能流密度變化的光能量吸收率；

控制所述待測樣品在所述測試光束的輸出光路上移動，包括：

調節所述測試光束的光束能量為不大于預設能量閾值的固定能量光束，并調節移動所述待測樣品的位置；

調節所述測試光束和所述參照光束由小到大逐漸變化，包括：

控制所述測試光束和所述參照光束輸出的光能量由不小于所述預設能量閾值的初始光能量逐漸增大。

2.如權利要求1所述的物質的光能量吸收率測量方法，其特征在于，控制所述待測樣品在所述測試光束的輸出光路上的位置不變，包括：

控制所述待測樣品位于所述測試光束入射的光斑擴大因子為的位置。

3.如權利要求1或2所述的物質的光能量吸收率測量方法，其特征在于，根據所述第一參照能量數據、所述第一測試能量數據、所述第二參照能量數據和所述第二測試能量數據，確定所述待測樣品隨入射光能流密度變化的光能量吸收率，包括：

根據所述第一測試能量數據和所述第一參照能量數據的比值，確定所述待測樣品的表面光能流密度在第一能流密度范圍內時，隨光能流密度變化的第一吸收率；

根據所述第二測試能量數據和所述第二參照能量數據的比值，確定所述待測樣品的表面光能流密度在第二能流密度范圍內時，隨光能流密度變化的第二吸收率；

將所述第一吸收率和所述第二吸收率進行拼接，獲得所述待測樣品的表面光能流密度從所述第一能流密度范圍最小值到所述第二能流密度范圍最大值變化的吸收率；

其中，所述第一能流密度范圍的最小值小于所述第二能流密度范圍的最小值，所述第一能流密度范圍的最大值大于所述第二能流密度范圍的最小值且小于所述第二能流密度范圍的最大值。

4.一種物質的光能量吸收率測量系統，其特征在于，包括測量光路結構；設置在所述測量光路結構的輸出光路上的第一能量計、第二能量計、樣品承載臺；和所述測量光路結構、所述第一能量計、所述第二能量計以及所述樣品承載臺相連接的處理器；

所述測量光路結構用于輸出兩束相同光束且輸出光束能量大小可調，兩束相同所述分別為測試光束和參照光束且輸出光路上具有匯聚焦點；

所述第一能量計和所述第二能量計分別位于所述測試光束的輸出光路上和所述參照光束的輸出光路上；

所述樣品承載臺位于所述測試光束的輸出光路上，且位于所述測量光路結構和所第一能量計之間，用于承載待測樣品；

所述處理器用于控制所述樣品承載臺帶動所述待測樣品在所述測試光束的輸出光路上移動；調節所述測量光路結構輸出的測試光束和參照光束的能量大小；利用所述第一能量計和所述第二能量計分別采集所述測試光束透過所述待測樣品的測試能量數據和所述參考光束的參照能量數據，以執行實現如權利要求1至3任一項所述的物質的光能量吸收率測量方法的操作步驟。

5.如權利要求4所述的物質的光能量吸收率測量系統，其特征在于，所述測量光路結構包括光源，設置在所述光源輸出光路上的能量控制元件，設置在所述能量控制元件輸出光路上的分光元件，分別設置在所述分光元件兩個輸出光路上的兩個聚光透鏡。