专利名称：内窥镜、内窥镜检测系统及超导腔内表面检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及超导腔检测技术，特别涉及一种内窥镜、内窥镜检测系统及超导腔内表面检测系统。
背景技术：
超导腔内表面的平整性是超导腔的重要性能之一。超导腔内表面的检测方法，通常是将内窥镜伸入超导腔内，采用成像系统观察超导腔内表面的微观结构，如观察超导腔内表面是否存在裂痕、气泡坑(俗称猫眼)等表面缺陷。现有技术为了达到较高的观测精度，往往需要采用精密的光学系统，造价昂贵，成本高。
发明内容
在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。本发明提供一种内窥镜、内窥镜检测系统及超导腔内表面检测系统，有利于提高观测精度，简化结构，降低成本。一方面，本发明提供了一种内窥镜，包括支承杆，所述支承杆上设置有照明组件和用于反射所述照明组件出射的光的光反射部，所述支承杆的一端套有吸光罩，所述吸光罩的中心部位开设有透光区域。另一方面，本发明还提供了一种内窥镜检测系统，包括上述内窥镜，所述透光区域的中心轴线延伸方向上设置有成像系统。又一方面，本发明还提供了一种超导腔内表面检测系统，包括超导腔和上述内窥镜检测系统，所述内窥镜检测系统用于检测所述超导腔的内表面。本发明提供的内窥镜、内窥镜检测系统及超导腔内表面检测系统，提高了成像系统拍摄图像的分辨率和如超导腔别内表面等设备内部微观结构的观测精度，且具有结构简单、成本低等优点。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例一提供的内窥镜的原理示意图；图2为本发明实施例二提供的内窥镜检测系统的原理示意图；图3为本发明实施例三提供的超导腔内表面检测系统的原理示意图。
附图标记内窥镜-1 ；支承杆-1 I ;照明组件-12 ；光反射部-13;吸光罩-14;透光区域-15;漫反射罩-16;成像系统_2;相机-21;镜头_22 ；近摄镜_23 ；超导fe _3 ；支撑平台-4 ;导向部-41 ；内窥镜调节装置5 ；显示系统6。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。图1为本发明实施例一提供的内窥镜的原理示意图。如图1所示，本实施例提供的内窥镜I包括支承杆11，支承杆11上设置有照明组件12和用于反射照明组件12发射的光的光反射部13，支承杆13的一端套有吸光罩14，吸光罩14的中心部位开设有透光区域15。 本实施例提供的内窥镜具有结构简单、成本低等优点。采用本实施例提供的内窥镜进行设备内部如超导腔内表面微观结构的检测时，可将支撑杆设有照明组件和光反射部的部分伸入设备内部。照明组件提供设备内部的照明。光反射镜一方面将照明组件发出的光线反射至设备内部表面，另一方面将从设备内部表面反射回来的光线，经吸光罩中心部位开设的透光区域导出设备外部，以便设置在设备外部的成像装置进行成像观测。自设备内部向吸光罩除透光区域外的其他部位投射的光线(通常包括照明组件的杂光)，被吸光罩有效吸收，避免了如照明组件的杂光等非有效光线进入设备外部的成像系统，提高了成像系统拍摄图像的分辨率和观测精度。在上述技术方案的基础上，可选的，所述吸光罩可为黑色光罩，以提高吸光罩的吸光率。所述透光区域的形状可根据实际需要进行设计，例如可在吸光罩的中心部位开设小圆孔、小矩形区等透光区域。可选的，内窥镜还可包括光反射部转动装置，用于转动光反射部以调节光反射部的光反射角度，使得在检测过程中，可根据实际需要调整光反射部相对设备沿其长度方向的轴线的倾斜角度，以便将照明组件的光反射到设备内部的不同区域和/或将设备内部不同区域的光反射至设备外部，由此扩大了可视范围，如可实现对设备内部各个部位均可进行观测，例如可实现对超导腔内部的腔侧壁、赤道部位、Iris部位等均可观测。所述光反射部可为反射镜，以简化光反射部的光学结构。可选的，照明组件12上还套设有漫反射罩16，以将照明组件出射的光线进行漫反射处理，提高照明光线亮度的均匀性和柔和性，由此可避免以光线亮度不均而在成像系统拍摄的图像中形成光斑，提高了观测的分辨率。所述漫反射罩可为具有一定透光度的纸罩，以降低成本。在实际应用中，通过改变纸罩的厚度，可调节纸罩的透光度。可选的,所述照明组件包括沿支承杆的长度方向分布的多个LED(Light EmittingDiode,发光二极管)灯组。每个LED灯组可包括沿支承轴中心对称分布的至少两个LED阵列。在实际检测过程中，可根据检测位置的需要控制相应LED灯组的开关，也可根据需要选择不同亮度的LED阵列。例如超导腔内表面通常为金属表面，反射率高，为避免光线强反射在成像系统拍摄图像中形成光斑，超导腔用的内窥镜中可选用亮度较低的LED阵列。图2为本发明实施例二提供的内窥镜检测系统的原理示意图。本实施例提供的内窥镜检测系统包括上述实施例提供的任一内窥镜，此外，透光区域15的中心轴线延伸方向上还设置有成像系统2，成像系统对设备内部表面拍摄图像，通过拍摄的图像来观测设备内部表面，如超导腔内表面的微观结构。如果采用近距离拍摄，容易导致进入成像系统的光线发生色散，使得成像系统拍摄的图像中出现如彩虹状的光环，严重干扰内表面微观结构的观测。为克服该缺陷，成像系统可采用消色散成像系统，通过消色散成像系统来消除进入该系统的光线发生的色散效应，由此提高观测分辨率。一种可选的消色散成像系统可包括依次连接的相机21、镜头22和近摄镜23。例如相机可为但不限于CO) (Charge-coupled Device,电荷稱合兀件)摄像头,镜头可为但不限于长工作距离镜头，近摄镜可为但不限于屈光度为+1的近摄镜。采用该技术方案可明显提高检测对象的观测分辨率。图3为本发明实施例三提供的超导腔内表面检测系统的原理示意图。本实施例提供的超导腔内表面检测系统，包括超导腔3和上述实施例提供的任一内窥镜检测系统，所述内窥镜检测系统用于检测所述超导腔的内表面。采用本实施例提供的超导腔内表面检测系统进行超导腔内表面微观结构的检测时，可将支撑杆设有照明组件和光反射部的部分伸入超导腔内。照明组件提供超导腔内的照明。光反射镜一方面将照明组件发出的光线反射至超导腔内表面，另一方面将从超导腔内表面反射回来的光线，经吸光罩中心部位开设的透光区域导出超导腔外，成像系统接收导出超导腔外的光线并拍摄图像。由于内窥镜或内窥镜检测系统具有上文提及的优点，使得成像系统拍摄的图像的观测分辨率大大提高，且具有结构简单，成本低等优点。在上述技术方案的基础上，可选的，超导腔内表面检测系统还可包括支撑平台4，支撑平台4沿超导腔的长度方向设置有导向部41，超导腔3设置于导向部41上、且超导腔3可沿导向部41往返移动以调节内窥镜I伸入超导腔3内部的长度，成像系统2设置于超导腔3的腔外。如此设计提高了超导腔内表面观测的灵活性，有利于实现对超导腔内表面的各部位进行全面观测。可选的，导向部41可为沿超导腔长度方向平行设置的一对导轨。可选的，超导腔内表面检测系统还可包括内窥镜调节装置5，内窥镜调节装置5与支承杆11连接，用于调节支承杆11在与超导腔3长度方向垂直的平面内移动。例如设超导腔长度方向为Z方向，通过内窥镜调节装置5可调节支承杆11沿Y方向或X方向(垂直纸面的方向)移动。可选的，超导腔内表面检测系统还可包括显示系统6，显示系统6与成像系统2连接，用于显示成像系统拍摄的图像，提高了用户观测的方便性、直观性和实时性。通过上述分析可知，本发明提供的内窥镜、内窥镜检测系统及超导腔内表面检测系统，提高了成像系统拍摄图像的分辨率和超导腔别内表面微观结构的观测精度，且具有结构简单、成本低等优点。在本发明上述各实施例中，实施例的序号仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。在本发明的装置和方法等实施例中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。同时，在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。最后应说明的是虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
权利要求
1.一种内窥镜，其特征在于，包括支承杆，所述支承杆上设置有照明组件和用于反射所述照明组件出射的光的光反射部，所述支承杆的一端套有吸光罩，所述吸光罩的中心部位开设有透光区域。
2.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于 所述照明组件上还套设有漫反射罩；和/或，所述照明组件包括沿支承杆的长度方向分布的多个LED灯组；和/或，所述内窥镜还包括光反射部转动装置，用于转动所述光反射部以调节所述光反射部的光反射角度。
3.根据权利要求1或2所述的内窥镜，其特征在于，所述吸光罩为黑色光罩；和/或，所述光反射部为反射镜。
4.根据权利要求2所述的内窥镜，其特征在于，所述漫反射罩为具有一定透光度的纸罩。
5.—种内窥镜检测系统,其特征在于,包括如权利要求1-4任一所述的内窥镜,所述透光区域的中心轴线延伸方向上设置有成像系统。
6.根据权利要求5所述的内窥镜检测系统，其特征在于，所述成像系统为消色散成像系统。
7.根据权利要求6所述的内窥镜检测系统，其特征在于，所述消色散成像系统包括依次连接的相机、镜头和近摄镜。
8.一种超导腔内表面检测系统，其特征在于，包括超导腔和如权利要求5-7任一所述内窥镜检测系统，所述内窥镜检测系统用于检测所述超导腔的内表面。
9.根据权利要求8所述的超导腔内表面检测系统，其特征在于，还包括 支撑平台，所述支撑平台沿所述超导腔的长度方向设置有导向部，所述超导腔设置于所述导向部上、且所述超导腔可沿所述导向部往返移动以调节所述内窥镜伸入所述超导腔内部的长度，所述成像系统设置于所述超导腔的腔外； 和/或， 内窥镜调节装置，与所述支承杆连接，用于调节所述支承杆在与所述超导腔长度方向垂直的平面内移动。
10.根据权利要求8或9所述的超导腔内表面检测系统，其特征在于，还包括显示系统，所述显示系统与所述成像系统连接。
全文摘要
本发明涉及一种内窥镜、内窥镜检测系统及超导腔内表面检测系统。其中，内窥镜包括支承杆，所述支承杆上设置有照明组件和用于反射所述照明组件出射的光的光反射部，所述支承杆的一端套有吸光罩，所述吸光罩的中心部位开设有透光区域。内窥镜检测系统包括所述内窥镜，所述透光区域的中心轴线延伸方向上设置有成像系统。超导腔内表面检测系统包括超导腔和所述内窥镜检测系统，所述内窥镜检测系统用于检测所述超导腔的内表面。本发明提高了观测精度，具有结构简单、成本低等优点。
文档编号G02B23/24GK103048336SQ20121051934
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者刘振超, 高杰, 李中泉 申请人:中国科学院高能物理研究所