本发明专利技术公开了一种用于测量高压条件下待测样本的布里渊散射的装置，第一半反半透镜将激光器的发射光a分为传播方向相互垂直的第一透射光b和第一反射光c；第一透射光b经第二半反半透镜分为传播方向相互垂直的第二透射光d和第二反射光e；第二透射光d经第一反射镜反射进入高压腔内；第二反射光e经第三半反半透镜反射形成第三反射光k并进入高压腔内；第二透射光d和第三反射光k在高压腔内泵浦待测样品产生布里渊散射光f，布里渊散射光f经第二反射镜后射入第四半反半透镜；第一反射光c垂直射入电光调制器内形成调制光g，调制光g经第三反射镜后射入第四半反半透镜内与布里渊散射光f在第四半反半透镜内发生干涉形成干涉光h，干涉光h射入平衡光电探测器内并在频谱仪上显示。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于布里渊散射测量装置
，具体涉及一种用于测量高压条件下待测样品的布里渊散射的装置。
技术介绍
高压物理学作为研究物质在高压作用下物理行为的一门学科，其研究对象主要以凝聚态物质为主，其研究领域几乎包含凝聚态物理学的全部分支。高压对物质的基本作用在于它缩短了原子间距离，提高了相邻电子轨道间的重合程度。原子间距离的变化导致晶格的重新排列，引发结构相变，相邻电子轨道重合程度的提高引发电子相变。因此高压科学研究可以得到在高压条件下的物质变化信息。高压下各种物理量的检测都需特殊精巧的专门实验技术和方法。20世纪70年代，激光技术、同步辐射等技术和高压技术的结合，将高压物理研究发展到一个新层次。美国国家标准局首先开展了高压红外光谱测量。接着，人们研究了高压腔中物质的拉曼光谱，创立了以受激拉曼光谱为基础的新的高压光谱技术。和物质的拉曼光谱测量类似，物质的布里渊散射与高压技术也能够很好地结合在一起。利用布里渊散射光谱，可进行微区(几十微米)测量，且不需要将样品与探测仪器相接触，所以可以利用布里渊散射对样品在高压环境下的性质进行研究。通过对布里渊散射频移的测定，可以精确计算出高压下物质的声速、弹性系数等基本物理量。和拉曼散射散射相比，布里渊散射和激光器本身的泵浦入射光之间的频移较小，难以利用常规的技术手段将其从所有的散射及反射光中区分出来。目前进行高压条件下布里渊散射的测量方法主要由以下几种：在先方案之一是采用斐索干涉仪【参见：A.S.Meijer,A.S.de Wijn,M.F.E.Peters,N.J.Dam,W.van de Water,coherent Rayleigh-Brillouin scattering measurements of bulk viscosity of polar and nonpolar gases,and kinetic theory,the Journal of Chemical Physics,133,2010,164315 1-9.】。该技术采用斐索干涉仪，检测高压腔中散射的瑞利散射光和的布里渊散射光，实验中需要采用额外的宽线宽的激光器产生瑞利散射，增加了系统成本，且瑞利散射的光强较弱，斐索干涉仪分辨率不高。在先方案之二是采用法布里-珀罗干涉仪(FPI)【参见：Min-Seok Jeong,Jae-Hyeon Ko,Young Ho Ko,Kwang Joo Kim,High-pressure acoustic properties of glycerol studied by Brillouin spectroscopy,Physica B,2015,478:27-30.】【参见：Lindsay S.M.,Anderson M.W.,Sandercock J.R.,Construction and alignment of a high performance multipass vernier tandem Fabry-Perot interferomrter[J].Review of Scientific Instruments,1981,52(10):1478-1486.】。该方案中FPI的测量精度较在先方案一中斐索干涉仪的精度高，已成为当前高压物理领域布里渊散射光测量的主流方案。但是该FPI的成本较高，目前售价约为15万美元，价值昂贵。
技术实现思路
针对上述现有技术中描述的不足，本专利技术的目的是提供一种检测效果好，成本低，光路结构简单的一种用于测量高压条件下待测样品的布里渊散射的装置。为实现上述技术目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种用于测量高压条件下待测样本的布里渊散射的装置，包括第一半反半透镜，第一半反半透镜将激光器的发射光a分为传播方向相互垂直的第一透射光b和第一反射光c；第一透射光b经第二半反半透镜分为传播方向相互垂直的第二透射光d和第二反射光e；第二透射光d与第一透射光b平行，第二反射光e与第一反射光c平行；第一半反半透镜和第二半反半透镜平行；第二透射光d的前进方向与第一反射镜的反射面法线方向成30°，第二透射光d经第一反射镜反射改变前进方向，并从高压腔的第二窗口进入高压腔内；第二反射光e经第三半反半透镜反射形成第三反射光k，第三反射光k水平从高压腔的第一窗口进入高压腔内；第二透射光d和第三反射光k在高压腔内泵浦待测样品产生布里渊散射光f，布里渊散射光f从第一窗口水平输出，且布里渊散射光f的前进方向与发射光a平行且相反；布里渊散射光f经第二反射镜改变前进方向，改变前进方向后的布里渊散射光f竖直射入第四半反半透镜，且射入方向与第四半反半透镜的分光面成45°；第四半反半透镜与第一半反半透镜平行；第一反射光c垂直射入电光调制器内进行调制形成调制光g，电驱动模块驱动电光调制器在零阶主峰附近产生频率为νLO的一阶边带，调制光g从电光调制器射出；调制光g经第三反射镜反射后水平射入第四半反半透镜内，调制光g与布里渊散射光f在第四半 反半透镜内发生干涉形成干涉光h，干涉光h从第四半反半透镜内射出并水平射入平衡光电探测器内，平衡光电探测器将接收到的干涉光h在频谱仪上显示。所述第一半反半透镜的分光面与发射光a成45°。改变前进方向的第二透射光d与第二窗口62的水平面成60°。所述调制光g从电光调制器的射出方向与第一反射光c的前进方向平行。所述干涉光h的前进方向与发射光a的前进方向平行。本专利技术的特点和优点是：1、本专利技术充分利用光学相干检测技术，引入电光调制器的一阶边带作为本地光，实现待测样品中布里渊散射光的提取，同时对微弱布里渊散射进行光学放大，为高压腔中样品的布里渊散射信号分析提供了一种检测装置及检测方法。2、本专利技术仅利用一台电光调制器，实现了布里渊散射光的提取，光路结构简单，节约了成本，有利于实用化。附图说明图1为本专利技术电光调制器的一节边带示意图。图2为本专利技术的结构示意图。具体实施方式如图2所示，一种用于测量高压条件下待测样本的布里渊散射的装置，包括第一半反半透镜2，第一半反半透镜2将激光器1的发射光a分为传播方向相互垂直的第一透射光b和第一反射光c。第一透射光b经第二半反半透镜3分为传播方向相互垂直的第二透射光d和第二反射光e。第二透射光d与第一透射光b平行，第二反射光e与第一反射光c平行。第一半反半透镜2和第二半反半透镜3平行且第一半反半透镜2的分光面与发射光a成45°。第二透射光d的前进方向与第一反射镜7的反射面法线方向成30°，第二透射光d经第一反射镜7反射改变前进方向，并从高压腔6的第二窗口62进入高压腔6内；改变前进方向的第二透射光d与第二窗口62的水平面成60°。第二反射光e经第三半反半透镜5反射形成第三反射光k，第三反射光k水平从高压腔6的第一窗口61进入高压腔6内。第二透射光d和第三反射光k在高压腔6内泵浦待测样品产生布里渊散射光 f，布里渊散射光f从第一窗口61水平输出，且布里渊散射光f的前进方向与发射光a平行且相反。布里渊散射光f经第二反射镜8改变前进方向，改变前进方向后的布里渊散射光f竖直射入第四半反半透镜11，且射入方向与第四半反半透镜11的分光面成45°。第四半反半透镜11与第一半反半透镜2平行。第一反射光c垂直射入电光本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于测量高压条件下待测样本的布里渊散射的装置，其特征在于：包括第一半反半透镜（2），第一半反半透镜（2）将激光器（1）的发射光a分为传播方向相互垂直的第一透射光（b）和第一反射光c；第一透射光b经第二半反半透镜（3）分为传播方向相互垂直的第二透射光d和第二反射光e；第二透射光d与第一透射光b平行，第二反射光e与第一反射光c平行；第一半反半透镜（2）和第二半反半透镜（3）平行；第二透射光d的前进方向与第一反射镜（7）的反射面法线方向成30°，第二透射光d经第一反射镜（7）反射改变前进方向，并从高压腔（6）的第二窗口（62）进入高压腔（6）内；第二反射光e经第三半反半透镜（5）反射形成第三反射光k，第三反射光k水平从高压腔（6）的第一窗口（61）进入高压腔（6）内；第二透射光d和第三反射光k在高压腔（6）内泵浦待测样品产生布里渊散射光f，布里渊散射光f从第一窗口（61）水平输出，且布里渊散射光f的前进方向与发射光a平行且相反；布里渊散射光f经第二反射镜（8）改变前进方向，改变前进方向后的布里渊散射光f竖直射入第四半反半透镜（11），且射入方向与第四半反半透镜（11）的分光面成45°；第四半反半透镜（11）与第一半反半透镜（2）平行；第一反射光c垂直射入电光调制器（4）内进行调制形成调制光g，电驱动模块（9）驱动电光调制器（4）在零阶主峰附近产生频率为νLO的一阶边带，调制光g从电光调制器（4）射出；调制光g经第三反射镜（10）反射后水平射入第四半反半透镜（11）内，第三半反半透镜（10）与布里渊散射光f在第四半反半透镜（11）内发生干涉形成干涉光h，干涉光h从第四半反半透镜（11）内射出并水平射入平衡光电探测器（12）内，平衡光电探测器（12）将接收到的干涉光h在频谱仪（13）上显示。...
【技术特征摘要】
1.一种用于测量高压条件下待测样本的布里渊散射的装置，其特征在于：包括第一半反半透镜（2），第一半反半透镜（2）将激光器（1）的发射光a分为传播方向相互垂直的第一透射光（b）和第一反射光c；第一透射光b经第二半反半透镜（3）分为传播方向相互垂直的第二透射光d和第二反射光e；第二透射光d与第一透射光b平行，第二反射光e与第一反射光c平行；第一半反半透镜（2）和第二半反半透镜（3）平行；第二透射光d的前进方向与第一反射镜（7）的反射面法线方向成30°，第二透射光d经第一反射镜（7）反射改变前进方向，并从高压腔（6）的第二窗口（62）进入高压腔（6）内；第二反射光e经第三半反半透镜（5）反射形成第三反射光k，第三反射光k水平从高压腔（6）的第一窗口（61）进入高压腔（6）内；第二透射光d和第三反射光k在高压腔（6）内泵浦待测样品产生布里渊散射光f，布里渊散射光f从第一窗口（61）水平输出，且布里渊散射光f的前进方向与发射光a平行且相反；布里渊散射光f经第二反射镜（8）改变前进方向，改变前进方向后的布里渊散射光f竖直射入第四半反半透镜（11），且射入方向与第四半反半透镜（11）的分光面成45°；第四半反半透镜（11）与第一半反半透镜（2...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝蕴琦，
申请(专利权)人：郑州轻工业学院，
类型：发明
国别省市：河南;41
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。