[發(fā)明專利]一種適用于變溫環(huán)境的差分反射檢測(cè)方法及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210722008.3
• 申請(qǐng)日: 2022-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN115078279A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王譯那;郭迎慶;張雷;徐趙東;隋青美
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/31
• 分類號(hào): G01N21/31
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

1.一種適用于變溫環(huán)境的差分反射檢測(cè)方法，其特征在于：基于光源(1)與光譜儀(2)，根據(jù)溫度可控環(huán)境下的第一基底(4)，按如下步驟A至步驟F，針對(duì)樣品室(3)內(nèi)第二基底(5)表面所設(shè)的二維待測(cè)樣品進(jìn)行結(jié)構(gòu)特征檢測(cè)；

步驟A.針對(duì)光源(1)的出射光進(jìn)行分光，獲得彼此波長相同、強(qiáng)度相同的第一分光與第二分光，并進(jìn)入步驟B；

步驟B.基于樣品室(3)內(nèi)溫度恒定的時(shí)長t，阻擋第一分光，同時(shí)控制第二分光射向第二基底(5)表面所設(shè)的二維待測(cè)樣品表面，通過反射產(chǎn)生第二檢測(cè)光，由光譜儀(2)接收端接收該第二檢測(cè)光，并保持此狀態(tài)持續(xù)時(shí)長t，以及獲得此狀態(tài)下樣品室(3)內(nèi)的溫度T，然后進(jìn)入步驟C；

步驟C.控制第一基底(4)所處環(huán)境的溫度為溫度T，并阻擋第二分光，同時(shí)控制第一分光射向第一基底(4)表面，通過反射產(chǎn)生第一檢測(cè)光，由光譜儀(2)接收端接收該第一檢測(cè)光，并保持此狀態(tài)持續(xù)時(shí)長t，然后進(jìn)入步驟D；

步驟D.光譜儀(2)針對(duì)接收到的第二檢測(cè)光、第一檢測(cè)光，分別檢測(cè)獲得第二檢測(cè)光所對(duì)應(yīng)的反射光強(qiáng)信息R₂、第一檢測(cè)光所對(duì)應(yīng)的反射光強(qiáng)信息R₁，并進(jìn)入步驟E；

步驟E.根據(jù)如下公式進(jìn)行差分運(yùn)算；

獲得二維待測(cè)樣品所對(duì)應(yīng)的吸收光譜Δ，即樣品光吸收特性與波長的關(guān)系，并進(jìn)入步驟F；

步驟F.根據(jù)二維待測(cè)樣品所對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)品的吸收特征光譜，針對(duì)二維待測(cè)樣品所對(duì)應(yīng)的光吸收特性與波長光譜進(jìn)行分析，即實(shí)現(xiàn)對(duì)二維待測(cè)樣品的結(jié)構(gòu)特征檢測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于變溫環(huán)境的差分反射檢測(cè)方法，其特征在于：所述步驟A中，首先針對(duì)光源(1)的出射光進(jìn)行處理，獲得平行光，然后針對(duì)該平行光進(jìn)行分光，獲得彼此波長相同、強(qiáng)度相同的第一分光與第二分光。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于變溫環(huán)境的差分反射檢測(cè)方法，其特征在于：所述步驟E中，針對(duì)差分運(yùn)算結(jié)果，經(jīng)SG平滑算法處理更新，獲得二維待測(cè)樣品所對(duì)應(yīng)的吸收光譜，即光吸收特性與波長的關(guān)系。

4.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述一種適用于變溫環(huán)境的差分反射檢測(cè)方法的裝置，其特征在于：基于所述光源(1)與所述光譜儀(2)，包括第一離軸拋物面鏡(6)、分光鏡(7)、第二離軸拋物面鏡(8)、電控?fù)醢濉⑸衔粰C(jī)(9)；其中，第一離軸拋物面鏡(6)的內(nèi)弧面面向光源(1)的出射端，光源(1)的出射光射向第一離軸拋物面鏡(6)的內(nèi)弧面產(chǎn)生平行光；分光鏡(7)設(shè)于第一離軸拋物面鏡(6)射出平行光的光路上，由分光鏡(7)針對(duì)平行光通過反射、透射方式，產(chǎn)生彼此波長相同、強(qiáng)度相同的第一分光與第二分光；所述二維待測(cè)樣品表面面向第二分光方向，第二分光經(jīng)二維待測(cè)樣品表面產(chǎn)生第二反射光；所述第一基底(4)表面面向第一分光方向，第一分光經(jīng)第一基底(4)表面產(chǎn)生第一反射光；第二離軸拋物面鏡(8)的內(nèi)弧面面向第一反射光、第二反射光，第一反射光、第二反射光分別經(jīng)第二離軸拋物面鏡(8)的內(nèi)弧面產(chǎn)生第一檢測(cè)光、第二檢測(cè)光；光譜儀(2)的接收端面向并接收第一檢測(cè)光、第二檢測(cè)光；上位機(jī)(9)分別與光譜儀(2)、電控?fù)醢暹B接，電控?fù)醢逶谏衔粰C(jī)(9)的控制下，切換擇一針對(duì)第一分光或第二分光進(jìn)行遮擋。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種適用于變溫環(huán)境的差分反射檢測(cè)方法的裝置，其特征在于：還包括入射光纖(10)、準(zhǔn)直鏡(11)、出射光纖(12)，所述光源(1)的出射端對(duì)接入射光纖(10)的其中一端，入射光纖(10)的另一端指向第一離軸拋物面鏡(6)的內(nèi)弧面，光源(1)的出射光經(jīng)入射光纖(10)射向第一離軸拋物面鏡(6)的內(nèi)弧面產(chǎn)生平行光；準(zhǔn)直鏡(11)的輸入端面向并接收第一檢測(cè)光、第二檢測(cè)光，準(zhǔn)直鏡(11)的輸出端對(duì)接出射光纖(12)的其中一端，出射光纖(12)的另一端對(duì)接光譜儀(2)的接收端，由光譜儀(2)經(jīng)出射光纖(12)接收第一檢測(cè)光、第二檢測(cè)光。