[發明專利]一種積分半球裝置及其應用

在審

• 申請號: 202210867210.5
• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號: CN115077875A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 何秀芳
• 申請（專利權）人: 廈門行者科創科技有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01N21/01;G01N21/25;G01N21/84
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 孫小萬

本申請公開了一種積分半球裝置及其應用，所述積分半球裝置包括沿光路方向設置的積分半球體、激發光入射模塊和發射光出射模塊；所述積分半球體由外殼、半球腔體和石英樣品罩組成，所述激發光入射模塊由進光孔、第一旋轉電機和第一反射鏡組成，所述發射光出射模塊包括出光孔I、出光孔II、第二旋轉電機、主動齒輪、從動齒輪、推拉電機、第二反射鏡以及聚四氟乙烯板組成。所述裝置可以分別進行發光試樣的光譜測試、發光量子效率測試和發光成像，可以極大地提高材料光致發光特性測試效率。同時發光試樣被石英樣品罩阻隔在積分球之外，換樣時不需要打開半球腔體，避免了反復開啟半球腔體或裝樣不慎導致的積分球污染問題。

技術領域

本申請屬于光學測量技術領域，具體涉及一種積分半球裝置及其應用。

背景技術

照明和顯示產業的高速發展為人們的日常生活提供了質的改善，這很大程度上得益于新型發光材料和器件的不斷開發和研究。發光光譜、量子效率、光強分布等特性是評價發光材料和器件性能的關鍵基礎指標。由于發光材料和器件所發的光具有空間光強分布不均的特點，發光材料的發光量子效率測試一般需要選用積分球裝置來去除空間各向異性的影響。積分半球巧妙地利用了赤道面鏡像對稱原理，由一個半球面和一面赤道高反射平面構成一個封閉的半球空間，在與同直徑積分球起到同樣勻光效果的同時將尺寸減小一半，還可提供近乎2倍的光強輸出，可以適用更多對裝置尺寸有要求的集光和勻光場景。另外，以往積分半球裝置存在結構簡單、功能單一、換樣麻煩的問題，無法滿足材料研究人員對材料的光譜、量子效率和光強分布的原位測試及觀察需求。

發明內容

為了提高材料光致發光特性測試效率、完善發光材料測試功能，特提出一種光譜及產率測試用積分半球裝置及測試方法，集發光材料的光譜測試、發光量子效率測試和光強分布成像功能于一體，可簡化操作提升測試效率，具有很好的應用前景。

本發明提供了一種光譜及產率測試用積分半球裝置，集發光材料的光譜測試、量子效率測試和成像功能于一體，可以極大地提高材料和器件的光致發光特性測試效率。

本申請的一個方面，提供了一種積分半球裝置，所述積分半球裝置包括沿光路方向設置的積分半球體、激發光入射模塊、發射光出射模塊；

所述積分半球體包括外殼、樣品罩、具有半球型腔體的殼體，所述殼體的腔體底部中心處設有圓孔，所述樣品罩安裝在所述圓孔處，所述外殼安裝在所述殼體的外側；所述殼體上還設有通孔I-1、通孔II-1、通孔III-1；所述外殼設有與所述通孔I-1、通孔II-1、通孔III-1位置相對應的通孔I-2、通孔II-2、通孔III-2；所述通孔I-1與通孔I-2連通，所述通孔II-1與所述通孔II-2連通；所述通孔III-1與所述通孔III-2連通；

所述激發光入射模塊包括進光孔和可旋轉的第一反射鏡；所述進光孔與所述通孔I-2、通孔I-1連通，形成光路I，所述第一反射鏡安裝于所述半球型腔體內，所述第一反射鏡與所述進光孔成45°斜向安裝；

所述發射光出射模塊包括出光孔I、出光孔II和可伸縮轉動的第二反射鏡，所述出光孔I與所述通孔II-2、通孔II-1連通，形成光路II，所述光路II與所述光路I垂直，所述出光孔II與所述通孔III-2、通孔III-1連通；所述第二反射鏡安裝于所述半球型腔體內，位于所述進光孔相對的位置。

可選地，所述激發光入射模塊還包括第一旋轉電機；所述第一旋轉電機安裝于所述外殼的頂部、靠近所述進光孔側；

所述第一旋轉電機的旋轉軸伸入所述半球型腔體內，所述旋轉軸的自由端安裝有所述第一反射鏡。

可選地，所述發射光出射模塊還包括第二旋轉電機、主動齒輪、從動齒輪、推拉電機；

所述第二旋轉電機安裝于所述外殼上；

所述第二旋轉電機的旋轉軸上安裝有所述主動齒輪，所述主動齒輪與所述從動齒輪嚙合，所述從動齒輪與所述推拉電機固定連接；