[發明專利]對稱式海洋浮游藻類偏振散射多角度測量儀及其測量方法

有效

• 申請號: 202210595679.8
• 申請日: 2022-05-30
• 公開（公告）號: CN114674760B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 李曉龍;季冊;鄒東偉;楊藝
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所
• 主分類號: G01N21/21
• 分類號: G01N21/21;G01N21/51
• 代理公司: 青島海昊知識產權事務所有限公司 37201
• 代理人: 劉艷青

1.一種對稱式海洋浮游藻類偏振散射多角度測量儀，其特征在于，該測量儀包括一垂直設置的圓柱式海水進樣室（2），圍繞于該進樣室四周的線偏振光出射器（1）、同軸對稱測量光路（3）、電動旋轉臺（4），系統控制單元（5）、數據采集單元（6）和供給測量儀電源的電池艙（7），以及包括罩于最外層用于保護測量儀的耐壓水密殼體（8）；所述圓柱式海水進樣室（2）中軸與線偏振光出射器（1）的出射光線、以及同軸對稱測量光路（3）主軸垂直，線偏振光出射器（1）的出射光線與同軸對稱測量光路（3）主軸的夾角為散射測量時的前向散射角；所述同軸對稱測量光路（3）同時對圓柱式海水進樣室（2）的前向和后向散射光進行測量；所述電動旋轉臺（4）用于承載并旋轉線偏振光出射器（1）和同軸對稱測量光路（3）；所述系統控制單元（5）用于控制電動旋轉臺（4）、線偏振光出射器（1）和同軸對稱測量光路（3）；所述數據采集單元（6）采集并存儲同軸對稱測量光路（3）產生的電信號數據；所述線偏光出射器（1）由激光二極管和起偏器組成；所述同軸對稱測量光路（3）內設有電動波片旋轉器、檢偏器和光電倍增管，同軸對稱測量光路（3）內的檢偏器安裝在電動波片旋轉器內，通過設置參數旋轉檢偏器的透光軸，從而獲得起偏器和檢偏器透光軸之間的角度變化，形成多個偏振態的測量。

2.如權利要求1所述的測量儀，其特征在于，所述線偏振光出射器（1）的光波長限定在400 nm至700 nm之間，出射光束發散角小于0.05 mrad。

3.如權利要求1所述的測量儀，其特征在于，所述圓柱式海水進樣室（2）采用石英玻璃圓管，且進樣口設于濾網，濾網孔徑大于0.2微米小于200微米。

4.如權利要求3所述的測量儀，其特征在于，所述圓柱式海水進樣室（2）直徑小于10mm，即小于490 nm處近岸海水光學吸收厚度的5%，從而保證同軸對稱測量光路（3）所測信號主要為海水散射造成；同時，圓柱式海水進樣室（2）貫穿耐壓水密殼體（8），與殼體（8）之間形成密封，保證儀器內部光學和電子元件在耐壓密封環境中工作。

5.如權利要求1所述的測量儀，其特征在于，所述電動旋轉臺（4）的最大旋轉角度僅為90度；所述系統控制單元（5）用于控制電動旋轉臺（4）的旋轉角度和速度、線偏振光出射器（1）和同軸對稱測量光路（3）的供電電壓、以及儀器整體的工作時長。

6.如權利要求1所述的測量儀，其特征在于，所述系統控制單元（5）根據設定參數，控制電動旋轉臺（4）的旋轉速度和角度間隔、以及同軸對稱測量光路（3）中電動波片旋轉器的偏轉角度，同時調節線偏振光出射器（1）和同軸對稱測量光路（3）的工作電壓，從而實現線偏振光出射器（1）出射光的強度變化，以及同軸對稱測量光路（3）內光電倍增管的增益調節。

7.如權利要求1所述的測量儀，其特征在于，所述數據采集單元（6）記錄同軸對稱測量光路（3）中光電倍增管輸出的電信號、電池艙（7）的電壓信號、以及系統控制單元（5）反饋的儀器設定參數。