CN113567346A - 一种可任意角度测量的电动旋转样品架 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可任意角度测量的电动旋转样品架，可放置于不同分光光度计仪器样品仓中，可进行大范围、高精度的样品测试角度调节，用于研究光线入射角度对光学薄膜器件性能的影响。所述装置包括连接底板、升降台、L型支撑板、导轨、自锁滑块、舵机、舵机固定板以及样品台，根据不同分光光度计的光路位置，利用升降台控制样品台进行纵向位移，利用自锁滑块在所述导轨上滑动控制样品台进行横向位移；采用舵机带动样品台旋转，进行样品的多角度测试，无需更换或调整样品架，提高样品测试准确度；所述装置还包括起偏器、检偏器以及滑槽架和消偏器，可进行光学薄膜器件样品的偏振特性检测，满足更多材料的更多性能测试。

Description

一种可任意角度测量的电动旋转样品架

技术领域

本发明公开了一种可任意角度测量的电动旋转样品架，属于光学测量技术领域，具体涉及一种可放置于各种不同分光光度计样品仓中进行样品任意角度透过率测量的装置。

背景技术

分光光度计是利用物质在特定波长处或一定波长范围内对光的吸收，对物质进行定性或定量分析，已经广泛地应用于各种研究、制造和分析领域。分光光度计也是检测光学薄膜器件的主要设备，但对于一些特殊使用环境下的光学薄膜器件，如滤光片，在实际应用中，常有倾斜入射光入射通过滤光片，随着入射角的增大，滤光片的光学特征也会产生显著的变化，因此测量不同入射角下光学薄膜器件的透射率等具有很重要的意义；更有甚者，许多光学薄膜器件还需要测量其在不同场合下的偏振特性。现阶段的分光光度计测量系统一般通过简单的固定工装，如使用固定角度(30°、45°等)的垫板进行辅助测量，如此只能实现特殊角度下样品透射率和反射率的测量，且难以实现在线改变样品角度，不能科学、全面地反映样品的整体性能；或人为手动调整旋转样品(CN 210294064)以研究光线入射角度对光学薄膜器件性能的影响，容易产生人为因素误差，在进行多组试验时更会累积误差；或通过改变光线入射角度(CN 111076901)，而非改变通过改变样品角度测量光线入射角度对光学薄膜器件性能的影响，这要求对仪器进行专门的改造和设计，无法通用，普适性差。另外由于各仪器光路位置不同，样品架无法通用，一旦样品架在安装或使用过程中出现破坏性损伤，将直接影响测试结果的准确性以及仪器的正常使用。

因此需要设计一种通用于不同分光光度计仪器，通用于不同性状样品，并可进行大范围、高精度、在线全自动的样品角度调节的多角度电动旋转样品架，用于进行光学薄膜器件在不同光线入射角度下的性能测量。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种可任意角度测量的电动旋转样品架，可放置于不同分光光度计仪器样品仓中，进行大范围、高精度的样品测试角度调节，研究光线入射角度对光学薄膜器件性能的影响。

本发明提供的一种可任意角度测量的电动旋转样品架，主要由连接底板、升降台、L型支撑板、导轨、自锁滑块、舵机、舵机固定板以及样品台组成。所述样品台安装在所述舵机的输出轴上，所述样品台中心开设有方形样品槽，用于放置待测光学薄膜器件样品进行测试，所述舵机用于带动所述样品台旋转至所需角度进行测试；所述舵机通过所述舵机固定板安装在所述自锁滑块上，所述舵机固定板上还开设有两个通孔；所述自锁滑块放置在所述导轨上进行滑动，所述自锁滑块用于根据不同分光光度计的光路位置，带动所述样品台在所述导轨上滑动至光路相应横向位置并锁紧；所述L型支撑板用于连接所述导轨和所述升降台，所述导轨安装在所述L型支撑板的长边上，所述L型支撑板的短边安装在所述升降台上，所述升降台用于通过根据不同分光光度计的光路高度调节所述样品台的纵向位移；所述升降台的底座安装在所述连接底板上，所述连接底板用于将所述装置安装在分光光度计样品仓中。

进一步地，所述一种可任意角度测量的电动旋转样品架还包括晶体样架，所述晶体样架包括弹片和三角样座，所述弹片用于将待测光学薄膜器件样品压紧于三角样座上进行测试。

进一步地，所述一种可任意角度测量的电动旋转样品架还包括起偏器，所述起偏器根据所述样品台位置安装在所述舵机固定板上的其中一个通孔上。

进一步地，所述一种可任意角度测量的电动旋转样品架还包括检偏器，所述检偏器根据所述样品台位置安装在所述舵机固定板上的其中一个通孔上。

进一步地，所述一种可任意角度测量的电动旋转样品架还包括起偏器、滑槽架和消偏器，所述起偏器根据所述样品台位置安装在所述舵机固定板上的其中一个通孔上，所述滑槽架安装在所述舵机固定板上，用于所述消偏器的放置和滑动。

本发明的有益效果：

(1)本发明公开的一种可任意角度测量的电动旋转样品架，采用所述升降台控制所述样品台进行纵向位移，采用导轨和自锁滑块控制所述样品台进行横向位移，可根据不用分光光度计的光路位置移动所述样品台，通用于不同分光光度计仪器。

(2)本发明公开的一种可任意角度测量的电动旋转样品架，可用于单光路系统和双光路系统的分光光度计。

(3)本发明公开的一种可任意角度测量的电动旋转样品架，所述样品台中心的方形样品槽设计，不仅适用于所述晶体样架，还通用于比色皿等。

(4)本发明公开的一种可任意角度测量的电动旋转样品架，所述样品台安装在所述舵机的输出轴上，通过所述舵机精准控制所述样品台进行旋转，支持大范围的角度调节，角度调节精度可达1°，在测量不同入射角度透过率时可以大大降低工装制作和调试时间，并降低工装和调整带来的角度误差，实现全程全自动在线测量，测量结果更精准。

(5)本发明公开的一种可任意角度测量的电动旋转样品架，可将所述起偏器、检偏器以及消偏器安装在所述舵机固定板上，以检测光学薄膜器件的偏振特性，满足更多材料的实际应用需求。

附图说明

图1为一种可任意角度测量的电动旋转样品架外观图

图2为一种可任意角度测量的电动旋转样品架的样品台结构示意图

图3为一种可任意角度测量的电动旋转样品架的晶体样架结构示意图

图4为一种可任意角度测量的电动旋转样品架的舵机固定板结构示意图

图5为一种可任意角度测量的电动旋转样品架的放置晶体样架样品示意图

图6为一种可任意角度测量的电动旋转样品架的起偏器安装示意图

图7为一种可任意角度测量的电动旋转样品架的检偏器安装示意图

图8为一种可任意角度测量的电动旋转样品架的起偏器和消偏器安装示意图

图9为一种可任意角度测量的电动旋转样品架用于单光路系统的结构示意图

图10为一种可任意角度测量的电动旋转样品架的安装示意图

图中：1.连接底板；2.升降台；3.L型支撑板；4.舵机固定板；5.样品台；6.自锁滑块；7.导轨；8a.舵机1；8b.舵机2；9.晶体样架；9-1.弹片；9-2.三角样座；10.光学薄膜器件；11.起偏器；12.检偏器；13.滑槽架；14.消偏器；15.样品仓

具体实施方式

下文将结合附图以及具体实施案例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当了解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

本发明提供的一种可任意角度测量的电动旋转样品架，主要包括连接底板(1)、升降台(2)、L型支撑板(3)、导轨(7)、自锁滑块(6)、舵机(8)、舵机固定板(4)以及样品台(5)。所述样品台(5)安装在所述舵机(8)的输出轴上，所述样品台(5)中心开设有方形样品槽，用于放置待测光学薄膜器件样品进行测试，所述舵机(8)用于带动所述样品台(5)旋转至所需角度进行测试；所述舵机(8)通过所述舵机固定板(4)安装在所述自锁滑块(6)上，所述舵机固定板(4)上还开设有两个通孔；所述自锁滑块(6)放置在所述导轨(7)上进行滑动，所述自锁滑块(6)用于根据不同分光光度计的光路位置，带动所述样品台(5)在所述导轨(7)上滑动至光路相应位置并锁紧；所述导轨(7)安装在所述L型支撑板(3)的长边上，所述L型支撑板(3)的短边安装在所述升降台(2)上，所述L型支撑板(3)用于连接所述导轨(7)和所述升降台(2)，所述升降台(2)用于通过根据不同分光光度计的光路位置控制所述样品台(5)的纵向位移；所述升降台(2)的底座安装在所述连接底板(1)上，工作时，通过所述连接底板(1)将所述一种可任意角度测量的电动旋转样品架固定于选定的分光光度计样品仓(15)中。

进一步地，所述一种可任意角度测量的电动旋转样品架还包括晶体样架(9)，所述晶体样架(9)包括弹片(9-1)和三角样座(9-2)，所述弹片(9-1)用于将待测光学薄膜器件样品压紧于三角样座(9-2)上进行测试。

进一步地，所述一种可任意角度测量的电动旋转样品架还包括起偏器(11)，所述起偏器(11)根据所述样品台(5)位置安装在所述舵机固定板(4)的其中一个通孔上。

进一步地，所述一种可任意角度测量的电动旋转样品架还包括检偏器(12)，所述检偏器(12)根据所述样品台(5)位置安装在所述舵机固定板(4)上的其中一个通孔上。

进一步地，所述一种可任意角度测量的电动旋转样品架还包括起偏器(11)、滑槽架(13)和消偏器(14)，所述起偏器(11)根据所述样品台(5)位置安装在所述舵机固定板(4)上的其中一个通孔上，所述滑槽架(13)安装在所述舵机固定板(4)上，用于所述消偏器(14)的放置和滑动。

实施例1

附图10示出了所述一种可任意角度测量的电动旋转样品架的安装示意图，所述装置可适用于双光路系统的分光光度计。装置包括连接底板(1)、升降台(2)、L型支撑板(3)、导轨(7)、自锁滑块(6)、舵机(8)、舵机固定板(4)以及样品台(5)，可进行光学薄膜器件(10)的定位透过率检测。通过连接底板(1)将装置固定于选定的分光光度计样品仓(15)中，如附图5所示将装有待测光学薄膜器件(10)的晶体样架(9)置于样品台(5)上；根据选定的分光光度计光路位置，利用升降台(2)调整样品台(5)进行纵向位移，利用自锁滑块(6)在导轨(7)上滑动调整样品台(5)进行横向位移，使得光线通过待测光学薄膜器件(10)中心位置，光束通过待测光学薄膜器件(10)后被光谱探测器接收，得到吸收光谱图。

实施例2

附图10示出了所述一种可任意角度测量的电动旋转样品架的安装示意图，所述装置可适用于双光路系统的分光光度计。装置包括连接底板(1)、升降台(2)、L型支撑板(3)、导轨(7)、自锁滑块(6)、舵机(8)、舵机固定板(4)以及样品台(5)，可进行光学薄膜器件(10)的变角度透过率检测。通过连接底板(1)将装置固定于选定的分光光度计样品仓(15)中，如附图5所示将装有待测光学薄膜器件(10)的晶体样架(9)置于样品台(5)上；根据选定的分光光度计光路位置，利用升降台(2)调整样品台(5a、5b)进行纵向位移，利用自锁滑块(6)在导轨(7)上滑动调整样品台(5)进行横向位移，使得光线通过待测光学薄膜器件(10)中心位置。根据待测光学薄膜器件(10)测试所需角度设定舵机(8)工作参数，启动舵机(8)带动样品台(5)上待测样品旋转至角度1后，进行测试，得到待测光学薄膜器件(10)在角度1位置的光谱图；再次启动舵机(8)带动样品台(5)上待测光学薄膜器件(10)旋转至角度2后，进行测试，得到待测光学薄膜器件(10)在角度2位置的光谱图；...重复步骤，得到待测光学薄膜器件(10)在各角度位置的光谱图。

实施例3

附图10示出了所述一种可任意角度测量的电动旋转样品架的安装示意图，所述装置可适用于双光路系统的分光光度计。装置包括连接底板(1)、升降台(2)、L型支撑板(3)、导轨(7)、自锁滑块(6)、舵机(8)、舵机固定板(4)、样品台(5)和起偏器(11)，可进行光学薄膜器件(10)的定位或变角度偏振特性检测。通过连接底板(1)将装置固定于选定的分光光度计样品仓(15)中，如附图5所示将装有待测光学薄膜器件(10)的晶体样架(9)置于样品台(5)上，所述待测光学薄膜器件(10)可为滤光片、二向色镜等；根据选定的分光光度计光路位置，利用升降台(2)调整样品台(5)进行纵向位移，利用自锁滑块(6)在导轨(7)上滑动调整样品台(5)进行横向位移，使得待测光学薄膜器件(10)与光路同轴。如附图6所示，将起偏器(11a)安装在舵机固定板(4a)的其中一个通孔上，将起偏器(11b)安装在舵机固定板(4b)的其中一个通孔上，使得光线依次通过起偏器(11a、11b)和待测光学薄膜器件(10)中心位置。测试时，根据测试需求调整起偏器(11a、11b)为同一偏振方向，光线通过起偏器(11a、11b)后变为特定偏振方向的线偏振光通过待测光学薄膜器件(10)，被光谱探测器接收获得待测光学薄膜器件(10)的定位偏振光谱图。根据测试需要，利用舵机(8)带动样品台(5)上的待测光学薄膜器件(10)旋转角度，获得待测光学薄膜器件(10)的变角度偏振光谱图，检测待测光学薄膜器件(10)整体的偏振特性。

实施例4

附图10示出了所述一种可任意角度测量的电动旋转样品架的安装示意图，所述装置可适用于双光路系统的分光光度计。装置包括连接底板(1)、升降台(2)、L型支撑板(3)、导轨(7)、自锁滑块(6)、舵机(8)、舵机固定板(4)、样品台(5)以及检偏器(12)，可进行光学薄膜器件(10)的定位或变角度偏振特性检测。通过连接底板(1)将装置固定于选定的分光光度计样品仓(15)中，如附图5所示将装有待测光学薄膜器件(10)的晶体样架(9)置于样品台(5)上，根据选定的分光光度计光路位置，利用升降台(2)调整样品台(5)进行纵向位移，利用自锁滑块(6)在导轨(7)上滑动调整样品台(5)进行横向位移，使得待测光学薄膜器件(10)与光路同轴。如附图7所示，将检偏器(12)安装在舵机固定板(4b)的其中一个通孔上，使得光线依次通过待测光学薄膜器件(10)和检偏器(12)中心位置。测试时，调整检偏器(12)，使得通过待测光学薄膜器件(10)的光线可通过检偏器(12)被光谱探测器所接收，确定待测光学薄膜器件(10)的偏振方向，获得待测光学薄膜器件(10)的定位偏振光谱图。根据测试需要，利用舵机(8)带动样品台(5)上的待测光学薄膜器件(10)旋转角度，获得待测光学薄膜器件(10)的变角度偏振光谱图，检测待测光学薄膜器件(10)整体的偏振特性。

实施例5

附图10示出了所述一种可任意角度测量的电动旋转样品架的安装示意图，所述装置可适用于双光路系统的分光光度计。装置包括连接底板(1)、升降台(2)、L型支撑板(3)、导轨(7)、自锁滑块(6)、舵机(8)、舵机固定板(4)、样品台(5)、起偏器(11)、滑槽架(13)以及消偏器(14)，可进行光学薄膜器件(10)的定位或变角度偏振特性检测。通过连接底板(1)将装置固定于选定的分光光度计样品仓(15)中，如附图5所示将装有待测光学薄膜器件(10)的晶体样架(9)置于样品台(5)上，根据选定的分光光度计光路位置，利用升降台(2)调整样品台(5)进行纵向位移，利用自锁滑块(6)在导轨(7)上滑动调整样品台(5)进行横向位移，使得光路通过待测光学薄膜器件(10)中心位置。如附图8所示，将起偏器(11a)安装在舵机固定板(4a)的其中一个通孔上；将起偏器(11b)安装在舵机固定板(4b)的其中一个通孔上；将滑槽架(13a、13b)安装在舵机固定板(4a、4b)上，并将消偏器(14a、14b)放置在滑槽架(13a、13b)上滑动至分别与起偏器(11a、11b)同一轴线位置；使得光线依次通过起偏器(11a、11b)、待测光学薄膜器件(10)中心位置后，射入消偏器(14a、14b)。测试时，根据测试需求调整起偏器(11a、11b)为同一偏振方向，同时根据起偏器(11a、11b)偏振方向调整消偏器(14a、14b)，光线通过起偏器(11a、11b)后变为特定偏振方向的线偏振光通过待测光学薄膜器件(10)后进入消偏器(14a、14b)，线偏振光经消偏器(14a、14b)消偏后被光谱探测器接收获得待测光学薄膜器件(10)的定位偏振光谱图。根据测试需要，利用舵机(8)带动样品台(5)上的待测光学薄膜器件(10)旋转角度，获得待测光学薄膜器件(10)的变角度偏振光谱图，检测待测光学薄膜器件(10)整体的偏振特性。

实施例6

如附图9所示，所述一种可任意角度测量的电动旋转样品架可适用于单光路系统的分光光度计，进行光学薄膜器件(10)的透过率和偏振特性的定位或变角度检测。通过连接底板(1)将装置固定于选定的分光光度计样品仓(15)中，如附图5所示将装有待测光学薄膜器件(10)的晶体样架(9)置于样品台(5)上，根据选定的分光光度计光路位置，利用升降台(2)调整样品台(5)进行纵向位移，利用自锁滑块(6)在导轨(7)上滑动调整样品台(5)进行横向位移，使得光路通过待测光学薄膜器件(10)中心位置。根据测试需要，在舵机固定板(4)上安装起偏器(11)、检偏器(12)和滑槽架(13)及消偏器(14)，进行待测光学薄膜器件(10)的偏振特性检测。根据测试需要，利用舵机(8)带动样品台(5)上的待测光学薄膜器件(10)旋转角度，可进行待测光学薄膜器件(10)的变角度检测。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可任意角度测量的电动旋转样品架，其特征在于，所述装置包括连接底板、升降台、L型支撑板、导轨、自锁滑块、舵机、舵机固定板以及样品台；所述样品台安装在所述舵机的输出轴上，所述样品台中心开设有方形样品槽；所述舵机通过所述舵机固定板安装在所述自锁滑块上，所述舵机固定板上开设有两个通孔；所述自锁滑块放置在所述导轨上进行滑动；所述导轨安装在所述L型支撑板的长边上，所述L型支撑板的短边安装在所述升降台上；所述升降台的底座安装在所述连接底板上。

2.根据权利要求1所述的一种可任意角度测量的电动旋转样品架，其特征在于，所述装置还包括晶体样架，所述晶体样架包括弹片和三角样座。

3.根据权利要求1所述的一种可任意角度测量的电动旋转样品架，其特征在于，所述装置还包括起偏器，所述起偏器根据所述样品台位置安装在所述舵机固定板上的其中一个通孔上。

4.根据权利要求1所述的一种可任意角度测量的电动旋转样品架，其特征在于，所述装置还包括还包括检偏器，所述检偏器根据所述样品台位置安装在所述舵机固定板上的其中一个通孔上。

5.根据权利要求1所述的一种可任意角度测量的电动旋转样品架，其特征在于，所述装置还包括起偏器、滑槽架和消偏器，所述起偏器根据所述样品台位置安装在所述舵机固定板上的其中一个通孔上，所述滑槽架安装在所述舵机固定板上，所述消偏器放置在所述滑槽架上并可滑动。

6.根据权利要求1所述的一种可任意角度测量的电动旋转样品架，其特征在于，利用所述升降台控制所述样品台进行纵向位移，利用所述自锁滑块在所述导轨上滑动控制所述样品台进行横向位移。

7.根据权利要求1所述的一种可任意角度测量的电动旋转样品架，其特征在于，利用所述舵机带动所述样品台旋转角度进行测试。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的一种可任意角度测量的电动旋转样品架，其特征在于，所述装置只放置一组自锁滑块、舵机、舵机固定板以及样品台时，可进行单光路测试；所述装置放置两组自锁滑块、舵机、舵机固定板以及样品台时，可进行双光路测试。

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