专利名称：用于连续光谱双向散射分布函数的测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学測量装置。
背景技术：
双向散射分布函数(BidirectionalScattering Distribution Function,简称BSDF)是从辐射度学出发、在几何光学的基础上描述各种材料光谱反射与透射特性的物理量。它表示了不同入射角条件下材料在任意观测角的反射与透射特性，如图I所示。双向散射分布函数包括双向反射分布函数和双向透射分布函数，是描述材料反射与透射特性的具有唯一确定性的函数。双向反射分布函数定义为某一反射方向上的反射辐亮度与入射到材料表面的入 射辐照度的比值，其数学表达式为
权利要求
1.用于连续光谱双向散射分布函数的測量装置，其特征在于它包括控制及数据处理器(I)、旋转控制器⑵、照明光源发生器⑶、双通道光纤光谱仪⑷、照明光源探头(5)、准直放大组件(6)、照明光源探头支架(7)、反射光线接收探头(8)、反射探头支架(9)、旋转平台(10)、旋转台面控制端步进电机(11)、旋转测量台面(12)、样品环(13)、透射光线接收探头(14)、透射探头支架(15)、旋转平台控制端步进电机(16)、照明光源探头端步进电机、反射光线接收探头端步进电机、透射光线接收探头端步进电机、照明光源探头运动驱动器、反射光线接收探头运动驱动器和透射光线接收探头运动驱动器；所述照明光源探头支架(7)、反射探头支架(9)和透射探头支架(15)均为1/4圆弧形齿轮结构支架； 所述旋转台面控制端步进电机(11)和旋转平台控制端步进电机(16)均固定装设在旋转平台(10)上；所述旋转测量台面(12)的旋转轴与旋转台面控制端步进电机(11)的电机转轴相联接；所述旋转控制器(2)的第一控制信号输出端与旋转台面控制端步进电机(11)的控制信号输入端相连；所述旋转平台(10)的旋转轴与旋转平台控制端步进电机(16)的电机转轴相联接；所述旋转控制器(2)的第二控制信号输出端与旋转平台控制端步进电机(16)的控制信号输入端相连；所述旋转測量台面(12)的中心处设置有通孔；所述样品环(13)固定装设在旋转测量台面(12)的中心处的通孔处；所述旋转平台(10)的中央处设置有通孔；所述旋转測量台面(12)的通孔位置与旋转平台(10)的通孔的位置一致；所述照明光源探头支架(7)固定装设在旋转测量台面(12)上；所述照明光源探头(5)固定装设在照明光源探头运动驱动器上；所述装设有照明光源探头(5)的照明光源探头运动驱动器采用可沿照明光源探头支架(7)运动的装设方式装设在照明光源探头支架(7)上，照明光源探头运动驱动器的驱动控制信号输入端与照明光源探头端步进电机的驱动控制信号输出端相连；所述照明光源探头端步进电机的控制信号输入端与旋转控制器(2)的第三控制信号输出端相连； 所述照明光源探头(5)的光线出射镜头朝向样品环(13);所述准直放大组件￠)固定装设在照明光源探头(5)的光线出射镜头处；照明光源探头(5)的光线入射端通过光纤与照明光源发生器(3)的光线出射端相连；所述反射探头支架(9)固定装设在旋转平台(10)的上表面上；所述反射光线接收探头(8)固定装设在反射光线接收探头运动驱动器上；所述装设有反射光线接收探头(8)的反射光线接收探头运动驱动器采用可沿反射探头支架(9)运动的装设方式装设在反射探头支架(9)上，反射光线接收探头运动驱动器的驱动控制信号输入端与反射光线接收探头端步进电机的驱动控制信号输出端相连；所述反射光线接收探头端步进电机的控制信号输入端与旋转控制器(2)的第四控制信号输出端相连； 所述反射光线接收探头(8)的光线接收镜头朝向样品环(13);反射光线接收探头(8)的反射光线出射端通过光纤与双通道光纤光谱仪(4)的一个光线接收通道相连；所述透射探头支架(15)固定装设在旋转平台(10)的下表面上；所述透射光线接收探头(14)固定装设在透射光线接收探头运动驱动器上；所述装设有透射光线接收探头(14)的透射光线接收探头运动驱动器采用可沿透射探头支架(15)运动的装设方式装设在透射探头支架(15)上，透射光线接收探头运动驱动器的驱动控制信号输入端与透射光线接收探头端步进电机的驱动控制信号输出端相连；所述透射光线接收探头端步进电机的控制信号输入端与旋转控制器(2)的第五控制信号输出端相连；所述透射光线接收探头(14)的光线接收镜头朝向样品环(13);所述透射光线接收探头(14)的透射光线出射端通过光纤与双通道光纤光谱仪(4)的另ー个光线接收通道相连；所述控制及数据处理器(I)的照明控制信号输出端与照明光源发生器(3)的照明控制信号输入端相连；所述控制及数据处理器(I)的旋转控制信号输出端与旋转控制器(2)的旋转控制信号输入端相连；所述控制及数据处理器(I)的光信号输入端与双通道光纤光谱仪(4)的光信号输出端相连。
2.根据权利要求I所述的用于连续光谱双向散射分布函数的測量装置，其特征在于所述照明光源探头运动驱动器与照明光源探头支架(7)的装设方式采用齿轮啮合的装设方式。
3.根据权利要求I所述的用于连续光谱双向散射分布函数的測量装置，其特征在于所述反射光线接收探头运动驱动器与反射探头支架(9)的装设方式采用齿轮啮合的装设方式。
4.根据权利要求I所述的用于连续光谱双向散射分布函数的測量装置，其特征在于所述透射光线接收探头运动驱动器与透射探头支架(15)的装设方式采用齿轮啮合的装设方式。
全文摘要
用于连续光谱双向散射分布函数的测量装置。它涉及光学测量装置。它为解决连续光谱BSDF无法测量、测量谱段窄与测量角度小、测量速度低的问题。旋转台面的旋转轴与步进电机的电机转轴相联接；样品环固定装设在旋转台面的中心处的通孔处；照明光源探头固定装设在样品环的上方；准直放大组件固定装设在照明光源探头的光线出射镜头处；反射光线接收探头装设在样品环的上方，反射光线接收探头的光线接收镜头朝向样品环；透射光线接收探头固定装设在样品环的下方；透射光线接收探头的光线接收镜头朝向样品环；控制及数据处理器的光线信号输入端与双通道光纤光谱仪的光线信号输出端相连。它可广泛应用于测量材料的光学散射特性。
文档编号G01N21/25GK102854149SQ20121031887
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者汪洪源, 刘彬, 张伟 申请人:哈尔滨工业大学