[發明專利]一種室溫強場磁光電多物理場低溫掃描成像系統

在審

• 申請號: 202210750949.8
• 申請日: 2022-06-28
• 公開（公告）號: CN115060657A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 彭波;郭永正
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N21/65;G01N21/64;G01N21/41;G01N21/19;G01N21/01
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 閆樹平

1.一種室溫強場磁光電多物理場低溫掃描成像系統，其特征在于：由磁體、低溫恒溫器、常溫掃描位移臺、激光器、常溫物鏡、光彈調制器、光譜儀、探測器、控制器、鎖相放大器、電壓源、電流源、射頻源和電腦構成；

所述激光器提供波長范圍200nm～2000nm的激光，激光依次經光闌、偏振片和光彈調制器調制后，通過分光鏡反射進入常溫物鏡；

所述光彈調制器用于調制激光o光和e光的相位差來調制激光光束的偏振狀態；

所述常溫物鏡用于聚焦激光光束和收集待測樣品反饋的光學信號；通過控制常溫物鏡上下移動將分光鏡反射來的激光光束聚焦于待測樣品上，之后收集待測樣品反饋的光學信號，再依次經分光鏡、濾色片和偏振片后被透鏡聚焦耦合進光譜儀，隨后傳輸至探測器；

所述光譜儀用于分辨待測樣品反饋的光學信號的頻率特征；

所述探測器用于探測待測樣品反饋的光學信號強度；

所述鎖相放大器分離放大處理探測器轉換的特定頻率信號，根據收集光強度、頻率的差異，在電腦端實現對待測樣品物性的分析和表征；

所述控制器根據不同的測試內容對上述光彈調制器、光譜儀、探測器和鎖相放大器的開關以及參數進行選擇控制；

所述磁體用于提供室溫環境的均勻可調磁場；

所述低溫恒溫器用于提供真空低溫環境，將放置其中的待測樣品冷卻至預設溫度并保溫；低溫恒溫器上方帶有透光石英窗口，以將激光聚焦于待測樣品；

所述常溫掃描位移臺用于對低溫恒溫器的承托固定，通過控制常溫掃描位移臺在水平面內移動來帶動置于低溫恒溫器內的待測樣品進行移動，以實現在常溫下的外加磁光電多場來對待測樣品光學、電學、磁學特性進行各個移動位置的逐點移動掃描測試；所述逐點移動掃描測試指控制常溫掃描位移臺移動，以選取待測樣品不同區間范圍進行測試；

所述電壓源、電流源和射頻源通過與低溫恒溫器上特定導線接口相連來對待測樣品提供可調節的電場及電磁場環境；特定導線是指導線一端連接待測樣品，一端連接室溫BNC接口、DB插孔、M12航空插孔和射頻同軸接口。

2.如權利要求1所述室溫強場磁光電多物理場低溫掃描成像系統，其特征在于：所述待測樣品的測試區間范圍通過選用不同的探測器與光譜儀收集狹縫來改變。

3.如權利要求1所述室溫強場磁光電多物理場低溫掃描成像系統，其特征在于：所述低溫恒溫器設有銅立柱臺，待測樣品置于其上，以更好的導熱。

4.如權利要求1所述室溫強場磁光電多物理場低溫掃描成像系統，其特征在于：所述常溫物鏡為多目鏡組，面對不同測試待測樣品通過轉換器換用相應倍率物鏡進行測試。

5.如權利要求1所述室溫強場磁光電多物理場低溫掃描成像系統的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

將放置有待測樣品的低溫恒溫器和常溫物鏡分別置于磁體提供的室溫均勻磁場區域，以實現在室溫環境中對低溫真空的待測樣品施加可調節的磁場；

通過控制常溫物鏡上下移動將激光光束聚焦于待測樣品上，配合電壓源、電流源和射頻源通過與低溫恒溫器上特定導線接口相連對待測樣品提供可調節的電場及電磁場環境，實現外加磁光電多場；

通過固定在一起的常溫掃描位移臺帶動低溫恒溫器在常溫環境中水平位移，來對置于低溫恒溫器置物臺上待測樣品的不同選定區間范圍，進行光學、電學、磁學特性逐點移動掃描控制。

6.如權利要求1所述室溫強場磁光電多物理場低溫掃描成像系統的使用方法，其特征在于：還包括通過調控磁體、低溫恒溫器、掃描位移臺、激光器、探測器、光彈調制器、電壓源、電流源和射頻源聯用，實現對待測樣品在磁場、電場和光場下的互耦調制，調控待測樣品的低溫光學、電學和磁學性能，并實現逐點掃描成像測試。