提高检测准确性的检测微粒大小及形状的光学系统

摘要

本发明公开了一种提高检测准确性的检测微粒大小及形状的光学系统，激光束经光纤均匀化处理后，形成均匀性良好的平行光束，并通过合理的光路布局沿球面腔镜系统主轴方向射入到旋转对称椭腔镜内，与样气流汇聚于旋转对称椭腔镜的一焦点，样气流沿垂直于系统主轴方向导入，粒子前向散射光信号被一光电倍增管接受，用以作为粒子大小测量的主要信号。除前向以外的散射光在大角范围内射向旋转对称椭腔镜的另一焦点，在此焦点后的物镜像平面上置一面形CCD，主要用于检出粒度的形状信息。本发明布局巧妙，结构合理，工作效果好。

主权项

一种提高检测准确性的检测微粒大小及形状的光学系统，其特征是：包括旋转对称椭腔镜，旋转对称椭腔镜由金属制成、且内表面经抛光处理并镀有反射膜，在旋转对称椭腔镜的外框上固装激光器，激光器射出的光束经第一聚焦透镜后汇聚于一光纤接口，此接口为所述光纤的入射端面，激光器、第一聚焦透镜、光纤接口固定在旋转对称椭腔镜的外框上；光纤的输出端与光纤的另一接口相连，发出的光束经准直透镜后形成平行光束，再经光阑及反射镜后使光束沿旋转对称椭腔镜的长轴方向入射到光敏区，所述光纤的另一接口、准直透镜也固定在旋转对称椭腔镜的外框上；激光器为功率50～100mW的半导体激光器；入射光束与样气流汇于光敏区，即旋转对称椭腔镜的一焦点处，前向散射光透过透镜后经第一光阑后被光电倍增管接受，原方向入射光束射入光陷阱，所述光陷阱由金属制成，且内壁涂有吸光材料，并固定在旋转对称椭腔镜的外框体内；除前向散射光外的大角范围内的散射光汇聚于设有第二光阑的旋转对称椭腔镜的另一焦点，然后经一透镜后被探测器面形CCD接受，第二光阑的设置用以防止杂散光进入探测器面形CCD，探测器面形CCD接收的信号经输出后放大、处理；光纤均匀性装置采用圆形绕行2.5周的梯度折射率分布的光能传输光纤，并呈圆形环绕在旋转对称椭腔镜的外框上；前向散射光接受探测器为光电倍增管，除前向散射光外大角范围内散射光探测器为面形CCD，且这两种探测器位于旋转对称椭腔镜的长轴上、分居于旋转对称椭腔镜中心两侧。