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专利号: 2025106404346
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2026-04-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于光致发光光谱仪的材料检测光学系统,其特征在于,所述一种基于光致发光光谱仪的材料检测光学系统包括:激光器,沿光路依次排列的由第一透镜(11)和第二透镜(12)组成的第一会聚部(1),二向色镜(2),荧光会聚镜(3),入射狭缝(4),由第一凹面反射镜(5),闪耀光栅(6)以及第二凹面反射镜(7)组成的第二反射部,探测部(8);

所述第一透镜(11)、所述第二透镜(12)、荧光会聚镜(3)均为球面镜,所述第一凹面反射镜(5)以及所述第二凹面反射镜(7)均为离轴凹面反射镜;

经所述第一会聚部(1)会聚后的光束经过材料样品,样品经过光束激发后产生荧光,经过所述二向色镜(2)反射后经过所述荧光会聚镜(3),会聚后光束经过所述入射狭缝(4)入射至第一凹面反射镜(5)反射后,经所述闪耀光栅(6)进行光束分光,分光后经所述第二凹面反射镜(7),最后经探测部(8)探测;

所述第二反射部的光焦度为Φ57,材料检测光学系统的光焦度为Φ,满足如下关系:0.32<Φ57/Φ<0.7;所述激光器至样品的光程为L1,所述激光器至探测部(8)的光程为L,其满足如下关系:3.3≤L1/L≤4.5;

所述第一会聚部(1)能够会聚激光器发出的光束入射至样品表面,所述第一会聚部(1)的光焦度Φ1,所述第一透镜(11)的光焦度Φ11,所述第二透镜(12)的光焦度Φ12,所述材料检测光学系统的光焦度为Φ,其满足如下关系:Φ11 =Φ12,0.1≤Φ1/Φ≤0.25;

所述荧光会聚镜(3)的光焦度Φ3,所述材料检测光学系统的光焦度为Φ,其满足如下关系:满足0.08≤Φ3/Φ≤0.2;

所述第一凹面反射镜(5)曲率R1,倾斜角度为θ2,偏心量为Y1其满足如下关系,满足-0.025≤R1≤-0.01,10°≤θ2≤15°,13.5≤Y1≤15;

所述第二凹面反射镜(7)曲率R2,倾斜角度为θ4,偏心量为Y2其满足如下关系:-0.02≤R2≤-0.01,75°≤θ4≤85°,-28≤Y2≤-20;

所述第一凹面反射镜(5)曲率R1,所述第二凹面反射镜(7)曲率R2,其满足如下关系0.8≤R2/R1≤1。

2.如权利要求1所述的材料检测光学系统,其特征在于,所述二向色镜(2),倾斜角度为θ1,其满足如下关系:θ1=45°。

3.如权利要求1所述的材料检测光学系统,其特征在于,所述入射狭缝(4)的宽度为w,其满足如下关系:w≤0.02。

4.如权利要求1所述的材料检测光学系统,其特征在于,所述闪耀光栅(6)的闪耀波长λ,倾斜角度为θ3其满足如下关系:450 nm≤λ≤625 nm,25°≤θ3≤35°。

5.如权利要求1-4中任一项权利要求所述的材料检测光学系统,其特征在于,所述第一凹面反射镜(5),所述闪耀光栅(6),所述第二凹面反射镜(7),沿光线传播方向,所述第一凹面反射镜(5)距离所述闪耀光栅(6)的光程为m1,所述闪耀光栅(6)距离所述第二凹面反射镜(7)的光程为m2,其满足如下关系:0.8≤m1/ m2≤1.8。