一种折射率测量设备、折射率测量方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光学测量技术领域，公开了一种折射率测量设备、折射率测量方法和装置，该折射率测量设备的折射率测量范围可调，从而扩大了测量适用范围。该折射率测量设备包括产生可调节磁场的磁场发生装置，位于磁场发生装置所产生的磁场内且内部填充有磁流体的壳体，浸入磁流体内的光发射器、光接收器和被测量样品，与磁场发生装置和光接收器分别连接的控制处理器。光发射器用于朝向被测量样品发射光线，光接收器用于接收经被测量样品反射的光线，反射光线与入射光线的夹角为设定夹角；控制处理器用于判定是否发生全反射并根据发生全反射时的临界磁场强度确定磁流体折射率，及根据磁流体折射率和设定夹角确定被测量样品的折射率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学测量
，特别涉及一种折射率测量设备、折射率测量方法和装置。
技术介绍
光学增强膜和光学镜头是光学领域的基础器件，其应用领域非常广泛，包括：显微镜，相机，曝光机，手机和显示器件等。衡量光学膜和光学镜头优劣的指标应包含膜厚、曲率、折射率、反射率、吸收率等。其中，折射率是表征光学膜和光学镜头的光学性质的最重要参数之一，折射率的测量为工艺控制和品质控制的重要环节。现有的折射率测量方式有全反射临界角测量法和偏振起偏角测量法。常见的阿贝折射仪是基于测量临界角的原理来测量折射率，而常见的椭偏仪是基于偏振光与材料相互作用的原理来测量折射率。光发生全反射是指光由光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射回原介质内的现象。上述现有技术存在的缺陷在于：传统折射率测量设备内部棱镜的折射率为一定值，从而导致折射率测量设备的测量适用范围较窄。
技术实现思路
本专利技术提供了一种折射率测量设备、折射率测量方法和装置，以使折射率测量设备的折射率测量范围可调，从而扩大折射率测量适用范围。为达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一方面，本专利技术提供一种折射率测量设备，包括：磁场发生装置，所述磁场发生装置产生的磁场强度可调节；壳体，位于磁场发生装置所产生的磁场内且内部填充有磁流体；光发射器和光接收器，光发射器、光接收器和被测量样品浸入磁流体内，光发射器用于朝向被测量样品发射光线，光接收器用于接收经被测量样品反射的光线，所述反射光线与入射光线的夹角为设定夹角；控制处理器，与磁场发生装置和光接收器连接，用于接收光接收器的光接收量信息，当光接收量达到设定的光接收量阈值时，判定所述入射光线发生了全反射；并根据入射光线发生全反射时的临界磁场强度确定磁流体折射率，及根据磁流体折射率和设定夹角，确定被测量样品的折射率。优选地，所述磁流体包括液相载液以及分散于所述液相载液中的磁性颗粒，所述磁性颗粒的表面包覆有活性剂；所述磁性颗粒包括四氧化三铁颗粒、三氧化二铁颗粒和天然磁石颗粒；所述活性剂包括油酸、亚油酸和橄榄油。优选地，所述液相载液包括水、煤油和乙醇。优选地，所述壳体为非磁性壳体。优选地，所述壳体包括玻璃壳体、陶瓷壳体、塑料壳体或树脂壳体。优选地，所述壳体内壁具有吸光层。优选地，所述磁场发生装置包括螺线圈和用于给所述螺线圈供电的可调直流恒流电源；所述壳体位于所述磁场发生装置的螺线圈内。优选地，所述光接收器至少为两个。本专利技术提供的折射率测量设备中，光发射器、被测量样品和光接收器之间的位置确定了光发射器发出的光线的入射角。光发射器发出光线照射在被测量样品表面，光接收器能够接受被测样品反射的光线，控制处理器根据光接收器接受的光接收量和光发射器的光发射量判断是否发生了全反射。由于光线在从光密介质射向光疏介质的界面上时才会发生全反射，本专利技术的壳体内填充的磁流体在磁场发生装置产生的磁场作用下折射率可调，磁场发生装置的磁场调节受控制处理器控制渐变。磁流体的折射率从低到高渐变，入射光线从部分反射到发生全反射的过程中会有发生全反射的临界折射率值，此时入射光线的入射角即被测量样品的全反射临界角。控制处理器根据该临界折射率值和临界角即可算出被测量样品的折射率。本专利技术提供的折射率测量设备通过测量介质的折射率可调，扩大了被测量样品的折射率测量区间，从而扩大了折射率测量设备的测量适用范围。另一方面，本专利技术还提供了一种应用于如上所述折射率测量设备的折射率测量方法，包括：接收所述光接收器的光接收量信息，当光接收量达到设定的光接收量阈值时，判定所述入射光线发生了全反射；获取所述入射光线发生全反射时对应的临界磁场强度；根据所述入射光线发生全反射时的临界磁场强度确定磁流体折射率；根据磁流体折射率和设定夹角，确定被测量样品的折射率，所述设定夹角为所述反射光线与入射光线的夹角。本专利技术提供的折射率测量方法通过调整测量介质磁流体的折射率，获取发生全反射时对应的设定夹角、临界磁场强度和磁流体折射率，最终得出被测量样品的折射率。该折射率测量方法和装置扩大了被测量样品的折射率测量区间，从而扩大了折射率测量设备的测量适用范围。本专利技术还提供了一种应用于如上所述折射率测量设备的折射率测量装置，包括：全反射判定单元，用于接收所述光接收器的光接收量信息，当光接收量达到设定的光接收量阈值时，判定所述入射光线发生了全反射；获取单元，用于获取所述入射光线发生全反射时的临界磁场强度；第一确定单元，用于根据所述入射光线发生全反射时的临界磁场强度确定对应的磁流体折射率；第二确定单元，用于根据磁流体折射率和设定夹角，确定被测量样品的折射率，所述设定夹角为所述反射光线与入射光线的夹角。本专利技术提供的折射率测量装置通过调整测量介质磁流体的折射率，获取发生全反射时对应的设定夹角、临界磁场强度和磁流体折射率，最终得出被测量样品的折射率。该折射率测量方法和装置扩大了被测量样品的折射率测量区间，从而扩大了折射率测量设备的测量适用范围。附图说明图1为本专利技术一种实施例提供的折射率测量设备的结构示意图；图2为本专利技术一种优选实施例提供的折射率测量设备的结构示意图；图3为本专利技术另一种优选实施例提供的折射率测量设备的结构示意图；图4为本专利技术的折射率测量方法的流程图；图5为本专利技术的折射率测量装置的结构示意图。附图标记：1-磁场发生装置2-壳体3-光发射器4-光接收器5-被测量样品6-控制处理器7-支撑座101-磁场201-磁流体11-折射率测量装置111-全反射判定单元112-获取单元113-第一确定单元114-第二确定单元具体实施方式为了扩大折射率测量适用范围，本专利技术实施例提供了一种折射率测量设备、折射率测量方法和装置。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本专利技术作进一步详细说明。参考图1，本专利技术一种实施例提供的折射率测量设备，包括：磁场发生装置1，磁场发生装置1产生的磁场强度可调节；壳体2，位于磁场发生装置1所产生的磁场101内且内部填充有磁流体201；光发射器3和光接收器4，光发射器3、光接收器4和被测量样品5浸入磁流体201内，光发射器3用于朝向被测量样品5发射光线，光接收器4用于接收经被测量样品5反射的光线，所述反射光线与入射光线的夹角为设定夹角；控制处理器6，与磁场发生装置1和光接收器3连接，用于接收光接收器3的光接收量信息，当光接收量达到设定的光接收量阈值时，判定入射光线发生了全反射；并根据发生全反射时的临界磁场强度确定磁流体201折射率，及根据磁流体201折射率和设定夹角，确定被测量样品5的折射率。本专利技术不对控制处理器6的安装位置进行具体限定，图1中安装在磁场发生装置1边上仅为一示例，控制处理器6与磁场发生装置1和光接收器3之间的连接方式包括有线连接和无线连接，由于本专利技术的壳体2中填充有磁流体201，可优选采用无线连接的方式进行信息传递。本专利技术提供的折射率测量设备中，光发射器3、被测量样品5和光接收器4之间的位置确定了光发射器3发出的光线的入射角。光发射器3发出光线照射在被测量样品5表面，光接收器4能够接受被测样品5反射的光线，控制处理器6根据光接收器4接受的光接收量和光发射器3的光发射量判断是否发生了全反射。当光接收量达到设定的光接收量阈值时，判定入射光线即发生了全反射，该设定的光接收量阈值可以为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种折射率测量设备，其特征在于，包括：磁场发生装置，所述磁场发生装置产生的磁场强度可调节；壳体，位于磁场发生装置所产生的磁场内且内部填充有磁流体；光发射器和光接收器，所述光发射器、光接收器和被测量样品浸入磁流体内，光发射器用于朝向被测量样品发射光线，光接收器用于接收经被测量样品反射的光线，所述反射光线与入射光线的夹角为设定夹角；控制处理器，与磁场发生装置和光接收器连接，用于接收所述光接收器的光接收量信息，当光接收量达到设定的光接收量阈值时，判定所述入射光线发生了全反射；并根据所述入射光线发生全反射时的临界磁场强度确定磁流体折射率，及根据磁流体折射率和设定夹角，确定被测量样品的折射率。

【技术特征摘要】
1.一种折射率测量设备，其特征在于，包括：磁场发生装置，所述磁场发生装置产生的磁场强度可调节；壳体，位于磁场发生装置所产生的磁场内且内部填充有磁流体；光发射器和光接收器，所述光发射器、光接收器和被测量样品浸入磁流体内，光发射器用于朝向被测量样品发射光线，光接收器用于接收经被测量样品反射的光线，所述反射光线与入射光线的夹角为设定夹角；控制处理器，与磁场发生装置和光接收器连接，用于接收所述光接收器的光接收量信息，当光接收量达到设定的光接收量阈值时，判定所述入射光线发生了全反射；并根据所述入射光线发生全反射时的临界磁场强度确定磁流体折射率，及根据磁流体折射率和设定夹角，确定被测量样品的折射率。2.根据权利要求1所述的折射率测量设备，其特征在于，所述磁流体包括液相载液以及分散于所述液相载液中的磁性颗粒，所述磁性颗粒的表面包覆有活性剂。3.根据权利要求2所述的折射率测量设备，其特征在于，所述磁性颗粒包括四氧化三铁颗粒、三氧化二铁颗粒和天然磁石颗粒；所述活性剂包括油酸、亚油酸和橄榄油；所述液相载液包括水、煤油和乙醇。4.根据权利要求1～3中任一项所述的折射率测量设备，其特征在于，所述壳体为非磁性壳体。5.根据权利要求4所述的折射率测量设备，其特征在于，所述壳体包括玻璃壳体、陶瓷壳体、塑料壳体或树脂壳体。6.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛亚男，彭锦涛，彭宽军，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11