专利名称：一种紫外传感增强薄膜变频效率测试装置的制作方法
技术领域：
本实用 新型涉及一种紫外传感增强薄膜变频效率测试装置，适用于光电检测器CCD/CM0S等技术领域。
背景技术：
光谱响应范围是光电检测器(XD/CM0S的重要参数。尤其在紫外波段，CXD有着很多重要的应用。目前很多光电检测CCD/CM0S都采用镀制紫外传感增强薄膜(多为荧光材料)的方式对紫外波段进行探测。而对于紫外传感增强薄膜而言，最重要的参数就是变频效率，即紫外传感增强薄膜将紫外光转化成可见光的能力。变频效率是反映荧光粉或荧光粉薄膜发光效率的一个物理量，在对紫外变频方面而言转换效率定义为薄膜表面发生波长转换的紫外光子数与入射到薄膜的紫外光子数之比，也可以定义为光能量或光功率之比。目前国内市场上和相关文献中并未公开关于荧光变频薄膜量子效率测试的装置。调查目前市场上的CCD参数，发现大部分的量子效率参数采用的测量方法是采用对每一个入射的光子所能产生和收集的电子数来计算，其测量装置比较简单的由CCD、电荷放大器、电阻构成，测量流经电阻的电流或者电压值后计算量子效率QE，由于存在过反射损失而不能透射到硅片的光子、光电转化损失、电子和光子的传输效率的变化、转化电流的效率等因素，使得测量及其不准确。
实用新型内容本实用新型公开了一种紫外传感增强薄膜变频效率测试装置，可以有效克服现有技术对紫外增强膜变频效率测量精度不高的弊端。采用本测试装置，不仅大大减小了误差，有效提高了测量的准确性，而且操作方便，稳定性强。一种紫外传感增强薄膜变频效率测试装置，包括光源、瞄准器、单色仪、分束镜、可见光滤光片、样品台、紫外光滤色片、功率计、计算机，其特征在于光源、瞄准器、单色仪、分束镜依次排列通过光连接，分束镜分出的两束光垂直方向分别通过暗室光孔进入两个暗室，一束光经过可见光滤光片、样品、样品台，通过暗室对称侧光孔进入光功率计一，与计算机的输入端连接，另一束光经过紫外光滤色片、经暗室对称侧光孔进入光功率计二，也与计算机的输入端连接，样品台、紫外光滤色片分别设有转动轴，该转动轴分别与一个步进电机主轴连接，计算机的输出端与步进电机控制电路连接。所述光源被分束镜分为等能量的参考光和探测光。本实用新型将测量装置中的可见光滤光片和紫外光滤色片以及样品都放置于暗室内，避免外界杂散光的干扰；紫外光通过瞄准仪由球面波转化为平行光进入单色仪分光得到单波长紫外光；分别通过功率计测量入射光功率和发射光功率。采用本实用新型所设计的测试装置，不仅大大减小了误差，有效提高了测量的准确性，而且操作方便，稳定性强。
图I为本实用新型紫外传感增强薄膜量子效率测试装置结构示意图。I.光源,2.猫准器,3.单色仪,4.分束镜,5.可见光滤光片,6.样品,7.样品台，8.光功率计一，9.紫外光滤色片，10.光功率计二，11.计算机。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。紫外传感增强薄膜变频效率测试装置如图I所示由光源1，瞄准器2，单色仪3，分束镜4，可见光滤光片5，样品6、样品台7，功率计一 8，紫外光滤色片9、光功率计二 10、计算机11组成。其中光源根据测量波长选定为氙灯。 光源I、瞄准器2、单色仪3、分束镜4依次排列通过光连接，分束镜4分出的两束垂直方向的光分别通过暗室光孔进入两个暗室，一束光经过可见光滤光片5、样品6，经暗室对称侧光孔进入光功率计一 8，与计算机11的输入端连接，另一束光经过紫外光滤色片9，通过暗室对称侧光孔进入光功率计二 10，样品台7、紫外光滤色片9分别设有转动轴，该转动轴分别与一个步进电机主轴连接，计算机的输出端与步进电机控制电路连接。测试步骤如下A)打开个暗室将测量样品6固定在样品台7上，关闭暗室；B)光源I经过瞄准器2由球面波转化为平行光进入单色仪3得到单波长X uv紫外光，后被分束镜4分成参考光和探测光分别进入两个暗室；C)参考光经紫外光滤色片9后被光功率计二 10探测，功率计二得到入射功率Pin，探测数据处理后进入计算机11 ;由公式(I) Photonsmadent = p^xuv计算出薄膜表面入的紫外光子数
he
Photonsincddmt，其中Pin为光功率计二示数，入叭为紫外光波长，h为普朗克常量，c为光速。D)样品台7由计算机11控制电机转动，调节探测光的入射角度；计算机读取输入数据并根据公式(2) SA = 2 Jir(I-Cose)计算出薄膜表面发射点到光子计数器测试面的立体角修正数SA;其中0为薄膜发光点发射光线中垂直于光功率计探测面的光线与被光功率计探测面边缘接收的光线的夹角，r为发射点光源到光功率计的距离。E)探测光经可见光滤光片5后透过样品台7上的样品6，探测得到P ，由公式(3)
Photonsemitted = x 计算出样品表面发生波长转换的紫外光子数PhotonS—。
tlC X X I功率计测得的出射光功率，Xvis为发射出的可见光波长，h为普朗克常量，C为光速，SA为薄膜表面发射点到光功率计测试面的立体角修正因子，T为薄膜透过率。
PHotofisF)根据公式(I) CE=纖-实时计算后同步显示不同入射角度下的变频
Photonsmadent
效率值CE。其中CE表示为变频效率，Photonsemitted表示入射到薄膜表面的紫外光子数，Photonsincident表示薄膜表面发射出的可见光子数。
权利要求1.一种紫外传感增强薄膜变频效率测试装置，包括光源、瞄准器、单色仪、分束镜、可见光滤光片、样品台、紫外光滤色片、功率计、计算机，其特征在于光源(I)、瞄准器(2)、单色仪(3)、分束镜(4)依次排列通过光连接，分束镜(4)分出的两束光垂直方向分别通过暗室光孔进入两个暗室，一束光经过可见光滤光片(5)、样品(6)、样品台(7)，通过暗室对称侧光孔进入光功率计一(8)，与计算机(11)的输入端连接；另一束光经过紫外光滤色片(9)，通过暗室对称侧光孔进入光功率计二(10)，也与计算机(11)的输入端连接，样品台、紫外光滤色片分别设有转动轴，该转动轴分别与一个步进电机主轴连接，计算机的输出端与步进电机控制电路连接。
2.根据权利要求I所述的紫外传感增强薄膜变频效率测试装置，其特征在于所述光源被分束镜分为等能量的参考光和探测光。
专利摘要一种紫外传感增强薄膜变频效率测试装置，包括光源、瞄准器、单色仪、分束镜、可见光滤光片、样品台、紫外光滤色片、功率计、计算机，其特征在于光源、瞄准器、单色仪、分束镜依次排列通过光连接，分束镜分出的两束光垂直方向分别通过暗室光孔进入两个暗室，一束光经过可见光滤色片、样品台，通过暗室对称侧光孔进入光功率计一，另一束光经过紫外光滤色片、经暗室对称侧光孔进入光功率计二，样品台、紫外光滤色片分别设有转动轴，该转动轴分别与一个步进电机主轴连接，计算机的输出端与步进电机控制电路连接。采用本测试装置，不仅大大减小了误差，有效提高了测量的准确性，而且操作方便，稳定性强。
文档编号G01N21/01GK202421053SQ20112037236
公开日2012年9月5日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者倪争技, 姜霖, 庄松林, 张大伟, 陶春先, 黄元申 申请人:上海理工大学