CN112857593B - 一种简易暗室 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种简易暗室。该简易暗室包括：内层框架；内层遮光布，罩设在内层框架上，内部形成暗室，设置有可供人进出的内层开口；外层框架，位于内层框架的外侧；外层遮光布，罩设在外层框架上，设置有可供人进出的外层开口，内层遮光布与外层遮光布之间预留有可供人出入暗室的通道，通道连通内层开口和外层开口。本发明提供的简易暗室，设置有内外两层遮光结构，一方面增强了透射可见光的遮光效果，另一方面避免了各种缝隙的漏光进入暗室内部，进而实现了一个单光子计数级的暗室环境，能够用于光释光荧光等极微弱荧光的测量和实验研究；简易暗室主要由框架和遮光布构成，安装简单、可拆卸、成本低、尺寸可定制。

Description

一种简易暗室

技术领域

本发明涉及微弱光测量和单光子计数技术领域，具体涉及一种简易暗室。

背景技术

为了进行单光子计数级的极微弱荧光的测量和实验研究，专业光学实验室通常通过建设一个专用暗室来实现，此类暗室需要建设一个专用房间，建造成本高，周期长，占地面积大，不适合非专业光学实验室采用。

目前应用较多的简易暗室通常由一个框架和一块遮光布组成，一方面遮光布的可见光阻挡能力不理想，另一方面各种潜在缝隙的漏光使暗室内部的本底可见光强度远远无法达到单光子计数的等级，仅适用于对可见光本底水平要求不高的普通光学实验，无法进行单光子计数级的极微弱荧光的测量和实验研究。

对于大多数需要开展单光子计数级的极微弱荧光实验研究的非专业光学实验室，不便耗费大量人力物力建设专业光学暗室，而现有简易暗室又无法满足单光子计数级光学实验研究的要求，所以需要一种不仅具有单光子计数级的极低可见光本底，而且具有安装简单、可拆卸、成本低、尺寸可定制等特点的简易暗室。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是提供一种可见光本底极低、安装简单、可拆卸、成本低、尺寸可定制的简易暗室。

本发明提供一种简易暗室，包括：

内层框架；

内层遮光布，罩设在所述内层框架上，内部形成暗室，设置有可供人进出的内层开口；

外层框架，位于所述内层框架的外侧；

外层遮光布，罩设在所述外层框架上，设置有可供人进出的外层开口，所述内层遮光布与外层遮光布之间预留可供人出入暗室的通道，所述通道连通所述内层开口和外层开口。

进一步地，所述的简易暗室，还包括：

底座，所述内层框架和所述外层框架的底部均安装在所述底座上。

进一步地，所述底座由若干块底板通过黑色橡胶拼接粘合而成，所述底板的上表面为黑色，所述底板与安装位置的表面之间通过黑色橡胶粘合。

进一步地，所述底座上开设有分别与所述内层遮光布和外层遮光布下沿位置对应的内凹槽和外凹槽，以使所述内层遮光布和外层遮光布的下沿下垂并分别与所述内凹槽和外凹槽的底面或侧面贴合。

进一步地，所述外层开口与内层开口错开分布且朝向不同。

进一步地，所述内层遮光布和外层遮光布的内表面和外表面均涂布有黑色橡胶，所述内层遮光布和外层遮光布的总可见光透射率不高于10^-16。

进一步地，与所述内层开口所在侧面相对应的内凹槽中设置有磁性压条，且靠近所述暗室内部的侧壁上设置有磁性材料，与所述磁性压条配合使用以使所述内层遮光布下沿与所述内凹槽侧壁之间紧密贴合；

与所述外层开口所在侧面相对应的外凹槽中设置有磁性压条，且靠近所述暗室内部的侧壁上设置有磁性材料，与所述磁性压条配合使用以使所述外层遮光布下沿与所述外凹槽侧壁之间紧密贴合。

进一步地，除所述内层开口所在侧面外，所述内层遮光布下沿与内凹槽靠近所述暗室内部的侧壁之间通过黑色胶水粘接形成固定连接；

除所述外层开口所在侧面外，所述外层遮光布下沿与外凹槽靠近所述暗室内部的侧壁之间通过黑色胶水粘接形成固定连接。

进一步地，所述内层框架和外层框架均包括若干的支撑杆、横梁、加强筋和顶板，所述支撑杆垂直安装在所述底座上，所述横梁依次连接所述支撑杆的顶部，所述加强筋的两端分别连接支撑杆和横梁以形成加强筋结构，所述顶板与所述横梁的顶部连接。

进一步地，所述内层遮光布和外层遮光布均包括顶面遮光布、侧面遮光布和接缝遮光布，所述顶面遮光布的边缘与侧面遮光布的上沿连接，所述接缝遮光布通过黑色胶水粘贴覆盖于所述顶面遮光布与侧面遮光布之间的接缝处。

进一步地，所述侧面遮光布包绕所述内层框架或外层框架的侧面一周，两端连接处形成重合部，重合部的两层侧面遮光布之间可拆卸地连接以形成所述内层开口或外层开口。

进一步地，重合部的两层侧面遮光布的顶部固定连接，剩余部分的重合面上设置有磁性材料以使两层侧面遮光布之间通过磁力连接。

进一步地，所述内层框架和外层框架均形成长方体结构，并且所述外层开口与内层开口的朝向互相垂直。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的简易暗室，设置了内外两层遮光结构，一方面增强了透射可见光的遮光效果，另一方面避免了各种缝隙的漏光进入暗室内部，进而实现了一个单光子计数级的暗室环境，能够用于光释光荧光等极微弱荧光的测量和实验研究；本发明提供的简易暗室主要由框架和遮光布构成，安装简单、可拆卸、成本低、尺寸可定制。

2.本发明提供的简易暗室，在底座上开设有内凹槽和外凹槽，以使内层遮光布和外层遮光布的下沿下垂并分别与内凹槽和外凹槽的底面或侧面贴合，通过这种方式确保了能够先后经外层遮光布与外凹槽底面之间的缝隙和内层遮光布与内凹槽底面之间的缝隙进入暗室内部的漏光可忽略不计。

3.本发明提供的简易暗室，通过凹槽侧壁上的磁性材料与凹槽中的磁性压条配合，实现了遮光布和凹槽侧壁的紧密连接，进一步减少了漏光。

4.本发明提供的简易暗室，采用了外层开口与内层开口错开分布且朝向互相垂直的设计方式，通过这种方式确保了能够先后经外层开口的缝隙和内层开口的缝隙进入暗室内部的漏光可忽略不计。

5.本发明提供的简易暗室，侧面遮光布包绕内层框架或外层框架侧面一周，两端连接处形成的重合面上设置有磁性材料，通过磁力实现两层侧面遮光布的自动紧密连接，不仅开合便捷而且进一步减少了漏光。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的简易暗室的内部结构示意图；

图2为本发明实施例提供的简易暗室的外部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的简易暗室的底座、内层框架和外层框架的结构示意图。

附图标记说明：

1-内层遮光布；2-内层开口；3-外层遮光布；4-外层开口；5-通道；6-底座；7-内凹槽；8-外凹槽；9-磁性压条；10-支撑杆；11-横梁；12-加强筋；13-顶板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1～3所示，本发明提供一种简易暗室，包括：

内层框架；

内层遮光布1，罩设在内层框架上，内部形成暗室，设置有可供人进出的内层开口2；

外层框架，位于内层框架的外侧；

外层遮光布3，罩设在外层框架上，设置有可供人进出的外层开口4，内层遮光布1与外层遮光布3之间预留可供人出入暗室的通道5，通道5连通内层开口2和外层开口4。

本发明提供的简易暗室，设置内外两层遮光结构，一方面增强了透射可见光的遮光效果，另一方面避免了各种缝隙的漏光进入暗室内部，进而实现了单光子计数级的暗室环境；本发明提供的简易暗室主要由框架和遮光布构成，安装简单、可拆卸、成本低、尺寸可定制。

本发明所述的外层框架和内层框架设置在预定的安装位置上。作为本发明的一种可选实施方式，外层框架和内层框架直接安装于地面上，地面进行黑化处理，确保为黑色。作为本发明的另一种可选实施方式，简易暗室还包括：底座6，内层框架和外层框架的底部均安装在底座6上。

本发明所述的底座6由若干块底板通过黑色橡胶拼接粘合而成，底板的上表面为黑色，底板与安装位置的表面之间通过黑色橡胶粘合。

作为一种可选实施方式，底座6的安装方法如下：在底板接合处涂抹柔性黑色橡胶，拼接后使用螺丝拧紧，并清除多余橡胶，将接合处修整光滑；在安装位置的表面涂抹足量柔性黑色橡胶，将拼接好的底座6粘合于安装位置上，与安装位置之间不能存有缝隙，出于稳固目的可进一步通过膨胀螺栓固定在安装位置上。

作为一种可选实施方式，底座6上开设有分别与内层遮光布1和外层遮光布3下沿位置对应的内凹槽7和外凹槽8，以使内层遮光布1和外层遮光布3的下沿下垂并分别与内凹槽7和外凹槽8的底面或侧面贴合。优选地，内凹槽7和外凹槽8的上表面均做黑化处理，确保为黑色。通过这种方式确保能够先后经外层遮光布3与外凹槽8底面之间的缝隙和内层遮光布1与内凹槽7底面之间的缝隙进入暗室内部的漏光可忽略不计。

本发明提供的简易暗室，外层开口4与内层开口2错开分布且朝向不同，通过这种方式确保了能够先后经外层开口4的缝隙和内层开口2的缝隙进入暗室内部的漏光可忽略不计。

作为一种可选实施方式，内层遮光布1上不设有内层开口2的侧面上，内层遮光布1下沿与内凹槽7靠近暗室内部的侧壁之间通过黑色胶水粘接，形成固定连接；外层遮光布3上不设有外层开口4的侧面上，外层遮光布3下沿与外凹槽8靠近暗室内部的侧壁之间通过黑色胶水粘接，形成固定连接。通过这种方式完全避免了不设有开口的侧面遮光布与底座6的凹槽侧壁之间的漏光。

作为一种可选实施方式，与内层开口2所在侧面相对应的内凹槽7中设置有磁性压条9，且靠近暗室内部的侧壁上设置有磁性材料，与磁性压条9配合使用以使内层遮光布1下沿与内凹槽7侧壁之间紧密贴合；与外层开口4所在侧面相对应的外凹槽8中设置有磁性压条9，且靠近暗室内部的侧壁上设置有磁性材料，与磁性压条9配合使用以使外层遮光布3下沿与外凹槽8侧壁之间紧密贴合。通过这种方式实现了设有开口的侧面遮光布与底座6的凹槽侧壁的紧密连接，大幅减少了漏光。

本发明所述的内层遮光布1和外层遮光布3是具有遮光作用的柔性布料，为进一步降低可见光透射率，内层遮光布1和外层遮光布3的内外表面均涂布有黑色橡胶，且表面处理光滑。优选地，内层遮光布1和外层遮光布3的总可见光透射率不高于10^-16。

作为一种可选实施方式，内层遮光布1和外层遮光布3均包括顶面遮光布和侧面遮光布，顶面遮光布的边缘与侧面遮光布的上沿连接；侧面遮光布包绕内层框架或外层框架的侧面一周，两端连接处形成重合部，重合部的两层侧面遮光布之间可拆卸地连接以形成内层开口2或外层开口4。作为该实施方式的进一步改进，内层遮光布1和外层遮光布3还包括：接缝遮光布，通过黑色胶水粘贴覆盖于顶面遮光布与侧面遮光布之间的接缝处，进一步减少接缝处漏光。

作为内层开口2和外层开口4的一种具体实施方式，重合部的两层侧面遮光布顶部固定连接，剩余部分的重合面上设置有磁性材料以使两层侧面遮光布之间通过磁力连接，不仅开合便捷而且大幅减少了漏光。

作为磁性压条9的一种具体实施方式，磁性压条9高度与内凹槽7/外凹槽8的深度一致，与磁性材料相吸的一面上开设有宽度略大于侧面遮光布重合部宽度、深度约等于单层遮光布厚度的凹槽，放置磁性压条9时可通过水平方向上的调整，使其凹槽边缘正好与遮光布重合部接合，尽可能减小侧面遮光布重合部缝隙的漏光。

本发明所述的内层框架和外层框架分别用于支撑内层遮光布1和外层遮光布3。作为一种可选实施方式，内层框架和外层框架均包括若干的支撑杆10、横梁11、加强筋12和顶板13，支撑杆10垂直安装在底座6上，横梁11依次连接支撑杆10的顶部，加强筋12的两端分别连接支撑杆10和横梁11以形成加强筋结构，顶板13与横梁11的顶部连接(图3中未示出外层框架的顶板)。其中，顶面遮光布的尺寸略大于顶板。

作为一种可选实施方式，外层遮光布3和内层遮光布1不设有开口的侧面上可开孔并安装填料函式光密电缆接头，用于供电电缆、控制电缆、光纤等线缆的安装。

作为一种可选实施方式，简易暗室安装时按照底座6、内层框架、内层遮光布1、外层框架、外层遮光布3的顺序依次安装各部件，拆卸时顺序相反。

本发明对简易暗室的形状不作出限定，作为一种可选实施方式，如图1和3所示，内层框架和外层框架均形成长方体结构，并且外层开口4与内层开口2的朝向相互垂直。

以下给出本发明提供的简易暗室的一种具体实施方式：

一种简易暗室，由内层框架、内层遮光布1、外层框架、外层遮光布3、底座6、磁性压条9组成。

底座6由四块底板拼接而成，拼接时在底板之间的接缝处涂抹黑色橡胶，然后通过螺丝拧紧。底板的上表面为黑色，底板与安装位置表面之间通过黑色橡胶粘合，并采用膨胀螺栓固定。底板的上表面开有两个深度为50mm、宽度为20mm的凹槽(沿底板边缘设置的外凹槽8，以及位于外凹槽8内的内凹槽7)，位于左侧和后方的内凹槽7和外凹槽8的间距为30mm，位于前方和右侧的内凹槽7和外凹槽8的间距为500mm。使得内层遮光布1与外层遮光布3布置完成后两者之间形成宽500mm的L形通道5。

内层框架和外层框架均由4根支撑杆10，4根横梁11，8根加强筋12和1块顶板13拼接而成。支撑杆10底部通过螺丝固定于底座6上，顶部通过螺丝与横梁11连接，加强筋12的两端通过螺丝分别与支撑杆10和横梁11连接，三者形成稳定的加强筋结构，顶板13通过螺丝固定在4根横梁11上。4根支撑杆10的底部位于内凹槽7/外凹槽8的内侧且分列凹槽的四角。外层框架的高度略高于内层框架。

内层遮光布1和外层遮光布3均由顶面遮光布、侧面遮光布和接缝遮光布组成，其中顶面遮光布的尺寸略大于顶板13的尺寸，侧面遮光布绕内层框架(外层框架)一周，重合部分左侧遮光布压右侧遮光布，重合宽度100mm。侧面遮光布重合部的顶部100mm用黑色胶水直接粘合在一起，剩余部分的两层遮光布重合表面均匀涂覆一层柔性弱磁性材料，通过磁力实现重合部位两层遮光布的自动贴合。内层遮光布1和外层遮光布3的内外表面均匀涂覆黑色橡胶，总可见光透射率不高于10^-16，且表面处理光滑。顶面遮光布和侧面遮光布的接合处首先缝合在一起，然后使用接缝遮光布通过黑色胶水粘贴覆盖于顶面遮光布与侧面遮光布之间的接缝处。内层遮光布1(外层遮光布3)的高度比内层框架(外层框架)的高度和内凹槽7(外凹槽8)深度之和大20mm，简易暗室安装完成后内层遮光布1(外层遮光布3)的底部正好覆盖底板内凹槽7(外凹槽8)的底面。内层遮光布1(外层遮光布3)在安装时直接套在内层框架(外层框架)上，内层遮光布1的侧面遮光布的重合部位于简易暗室的右侧中间，外层遮光布3的侧面遮光布的重合部位于简易暗室的前方中间。内层遮光布1除简易暗室右侧一面外的其他三面，以及右侧一面两端各100mm直接用黑色胶水粘合在内凹槽7靠暗室内部的侧壁上。外层遮光布3除简易暗室前方一面外的其他三面，以及前方一面两端各100mm直接用黑色胶水粘合在外凹槽8靠暗室内部的侧壁上。内层遮光布1和外层遮光布3的左侧一面上可开孔并安装填料函式光密电缆接头。

位于简易暗室右侧的内凹槽7和位于简易暗室前方的外凹槽8中，都设置有一个磁性压条9，且靠近简易暗室内部的侧壁上都设置有磁性材料。两根磁性压条9的长度分别略小于位于简易暗室右侧的内凹槽7的长度和位于简易暗室前方的外凹槽8的长度。磁性压条9的高度与内凹槽7和外凹槽8的深度一致，与磁性材料相吸的一面上开设有宽度略大于重合部宽度、深度约等于单层遮光布厚度的凹槽，放置磁性压条9时可通过水平方向上的调整，使其凹槽边缘正好与遮光布重合部接合。磁性压条9的厚度为15mm。

上述简易暗室的使用方法如下：

实验人员在暗室内完成实验设备布置后，首先从内层遮光布1右侧的内层开口2进入内层遮光布1和外层遮光布3之间的通道5，并使用一根磁性压条9将内层遮光布1的下端压紧在内凹槽7靠近暗室内部的侧面上，然后沿内层遮光布1和外层遮光布3之间的通道5从外层遮光布3前方的外层开口4离开暗室，并使用另一根磁性压条9将外层遮光布3压紧在外凹槽8靠近暗室内部的侧面上，此时简易暗室内形成一个单光子计数级的暗室环境。该过程中如果遮光布重合部位自动贴合不平整，可手动对其进行调整，确保缝隙的漏光尽可能少。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种简易暗室，其特征在于，包括：

内层框架；

内层遮光布，罩设在所述内层框架上，内部形成暗室，设置有可供人进出的内层开口；

外层框架，位于所述内层框架的外侧；

外层遮光布，罩设在所述外层框架上，设置有可供人进出的外层开口，所述内层遮光布与外层遮光布之间预留可供人出入暗室的通道，所述通道连通所述内层开口和外层开口，所述外层开口与内层开口错开分布且朝向不同；

底座，所述内层框架和所述外层框架的底部均安装在所述底座上，所述底座上开设有分别与所述内层遮光布和外层遮光布下沿位置对应的内凹槽和外凹槽，以使所述内层遮光布和外层遮光布的下沿下垂并分别与所述内凹槽和外凹槽的侧面或底面贴合；与所述内层开口所在侧面相对应的内凹槽中设置有磁性压条，且靠近所述暗室内部的侧壁上设置有磁性材料，与所述磁性压条配合使用以使所述内层遮光布下沿与所述内凹槽侧壁之间紧密贴合；与所述外层开口所在侧面相对应的外凹槽中设置有磁性压条，且靠近所述暗室内部的侧壁上设置有磁性材料，与所述磁性压条配合使用以使所述外层遮光布下沿与所述外凹槽侧壁之间紧密贴合；除所述内层开口所在侧面外，所述内层遮光布下沿与内凹槽靠近所述暗室内部的侧壁通过黑色胶水固定连接；除所述外层开口所在侧面外，所述外层遮光布下沿与外凹槽靠近所述暗室内部的侧壁通过黑色胶水固定连接。

2.根据权利要求1所述的简易暗室，其特征在于，所述内层框架和外层框架均包括若干的支撑杆、横梁、加强筋和顶板，所述支撑杆垂直安装在所述底座上，所述横梁依次连接所述支撑杆的顶部，所述加强筋的两端分别连接支撑杆和横梁以形成加强筋结构，所述顶板与所述横梁的顶部连接。

3.根据权利要求1所述的简易暗室，其特征在于，

所述内层遮光布和外层遮光布均包括顶面遮光布、侧面遮光布和接缝遮光布，所述顶面遮光布的边缘与侧面遮光布的上沿连接，所述接缝遮光布通过黑色胶水粘贴覆盖于所述顶面遮光布与侧面遮光布之间的接缝处；

所述侧面遮光布包绕所述内层框架或外层框架的侧面一周，两端连接处形成重合部，重合部的两层侧面遮光布之间可拆卸地连接以形成所述内层开口或外层开口。

4.根据权利要求3所述的简易暗室，其特征在于，重合部的两层侧面遮光布的顶部固定连接，剩余部分的重合面上设置有磁性材料以使两层侧面遮光布之间通过磁力连接。

5.根据权利要求1所述的简易暗室，其特征在于，所述内层框架和外层框架均形成长方体结构，并且所述外层开口与内层开口的朝向互相垂直。

Images