激光功率测量用积分球制备方法技术

本发明专利技术一种激光功率测量用积分球制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤１：取一金属球，该金属球为中空结构；步骤２：在金属球中空形腔体内表面沉积一层二氧化硅粉末层；步骤３：对二氧化硅粉末层进行湿氧、干氧交替氧化，使二氧化硅粉末层烧结为均匀致密的白色二氧化硅膜层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及 一 种光探测用积分球制备方法， 特别是支持激光功率测量用光探测器件的激光功率测 量用积分球制备方法。
技术介绍
在现代光学测量中，广泛使用测光积分球，像光材料的反射比测，大都采用积分球法积分球又称为光通球，是一个中空的兀整球壳内壁涂白色漫反射层，且球内壁各点漫射均匀。积分球的优点、在于它不仅能集样口 叩上的全部反射光，而且球壁各部分向接收器反射的光具有对称性，与反射的角分布无关， 这种性能与球的结构以及内涂层密切相关。根据测光 积分球的基本原理， 一 束光通量由入口进入积分球后， 经球内壁多次漫反射之后，到达任 一 窗口的光照度都 是多次漫反射的积分。对于现有积分球光功率计，其主要有两个制备方法，分别是采用聚四氟乙烯模压法制备和硫酸钡喷涂法采用聚四氟乙烯模压法制备的积分球漫反射性能好，但价格曰 卬虫 贝我国照明业长期以来存在这样的误区:积分球内涂层越白越好，即反射率越高越好。事实上很白的积分球内涂层(通常为硫酸钡涂层)，不仅反射率变化较大，易脏，粘结剂使用不当易返黄，而且光;並 l曰反射率不平坦，主要是短波蓝光部分下跌较大，对测光精确度影响较大，并且硫酸钡涂层牢固性不佳，容易脱落，这将直接导致测量结果的不准确。因此，我们提出了利用氧化烧结二氧化硅涂层的方法制备积分球光功率计的漫反射层，由于工艺步骤采用喷涂法产生氧化硅粉末层，因此制备工艺简单；由于采用高温烧结，膜层结构致密，附着质量好。这种方法在保证积分球漫反射特性的前提下工艺相对简单在国际上还没有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了 一种光探测用积分球制备方法，是采用火焰水解法沉积二氧化硅粉末，方法简单，制备成本低，因其釆用高温氧化烧结方式制备氧化娃膜层，结构致密，附着性能好；采用沉积方法，对积分球设计尺寸无要求，提高适用性<本专利技术提供 一 种激光功率测量用积分球制备方 法，其特征在于，包括如下步骤步骤l:取一金属球，该金属球为中空结构；步骤2:在金属球中空形腔体内表面沉积一层二氧化硅粉末层；步骤3 :对二氧化硅粉末层进行湿氧、干氧交替氧化，使二氧化硅粉末层烧结为均匀致密的白色二氧化硅膜层。其中步骤1所说的金属球的材料为铁或铝或铜。 其中步骤2所说的在金属球形腔体内表面沉积一 层二氧化硅粉末层的方法是火焰水解方法。其中所说的通过火焰水解方法沉积 一 层二氧化硅 粉末层时，在反应气体中加入磷、硼元素以调节氧化温度 o其中步骤3所说的湿氧、干氧交替氧化，在氧化 过程中是通过调节氧气流量改变二氧化硅膜层致密度。其中步骤3所说的对二氧化硅粉末层进行湿氧、 干氧交替氧化，该交替氧化的次数为2 — 5次。其中所说的湿氧、千氧交替氧化的氧化温度为8 0 0至1 1 0 0摄氏度。本专利技术提供的——■种光探用积分球制备方法，其員有以下优点:1、采用火焰水解法沉积氧化硅粉末，方法简单，制备成本低。2、采用咼温氧化烧结方式制备二氧化硅膜层，结构致密，附着性能好3、采用沉积方法，对积分球设计尺寸无要求，提高适用性附图说明为了进步说明本专利技术的特征禾n效果，下面结合附图和实施例对本专利技术做进步的说明，其中图1为光探测用积分球结构示意图图2为积分球腔体内壁通过火焰水解法喷涂二氧化硅粉末及烧结成膜工艺流程图員体实施方式请参阅图1和图2所示，本专利技术一种激光功率测量用积分球制备方法，包括如下步骤步骤1:取一金属球10，该金属球1 o为中空么±构；该金属球10的材料为铁或铝或铜；止 少骤2 :在金属球1层氧化硅粉末层40 ;内表面沉积 一 层二氧化硅解方法;采用火焰水解方时，在反应气体中加入磷步骤3 :对二氧化硅交替氧化，使二氧化硅粉白色—氧化硅膜层 ，所说氧化过程中是通过调节氧密度所说的对二氧化硅交替氧化，该交替氧化的的湿氧、干氧交替氧化的0摄氏度。再参阅图1 ，图1示思图。该器件包括积分有中空腔体；在金属球入射孔2 0用于激光入射30，该圆孔3 0用于安0与圆孑L 3 0相差9 0度着层通过火焰水解法沉—氧化硅粉末层4 0 ，该化娃膜层；烧结的二氧化0中空形腔体内表面沉积一 所说的在金属球1 o形腔体 粉末层4 0的方法是火焰水 法沉积二氧化硅粉末层4 0 、硼元素以调节氧化温度；粉末层40进行湿氧、干氧末层40烧结为均匀致密的的湿氧、干氧—、* 父替氧化，在气流量改变氧化硅膜层致粉末层40进行湿氧、干氧次数为2一5次中所说氧化温度为00至110是描述光探测用积分球结构金属球10，该金属球1010上开有入射孔20，该在金属球10上开有圆孔装光电探测器，该入射孔2在金属球10的内表面附积并经过干湿氧氧化烧结的—氧化娃粉末层40为一氧娃膜层主要作用是将入射光均匀的反射到积分球内，以减少探器对入射光几何尺寸及偏振态的影响;积分球内壁挡板5 0的作用是避免入射光线在未经过漫反射的{牛下直接经开孔30照、射到光电探测器上，防止接收器直接接收第—次反射光，口接收积分光，从而提高；则量准确度。请再参阅图2 ，图2是描述积分球腔体内壁通过火焰水解法沉积二氧化硅粉末工艺示思图。首先在积分球内壁通过火焰水解法沉积 一 层一氧化硅粉末，若—次喷涂粉末厚度不足，可通过扫描方式反复沉积直到一氧化娃粉末层达到要求厚度；然后将积分球放入通有干湿氧的氧化炉中进行烧结，烧结温度为800摄氏度至110 0摄氏度，烧结过程中可以通过干湿氧氛围的交替以及改变烧结温度，调烧结后的氧化硅膜层致密度。我们研制的新型测光积1分球，是用二氧化硅粉末烧结涂层代替常用的氧化镁(Mg0)、硫酸钡(BaS04作积分球涂层，在光通信用波长范围内，光谱反射比较 高，且反射比中性好，有利于减小它对积分球非中性的 影响。新型二氧化硅粉末烧结涂层积分球由于其反射比 较高，因此可以大大提高积分球的效率，这有利于低 透射、弱反射光信号测量，不仅可以提高测量的灵敏度，而且也大大改善了测量的信噪比.另外，由于涂层采用烧结制备，涂层粘性好，不 易破裂与起皱，灰尘可以用清洁的毛刷清除，不会损伤 涂层。二氧化硅粉末烧结涂层不怕潮湿，暴露在紫外光下也不会变黄，具有很好的环境适应性，能够广泛 应用与实验室外的实际生产环境中。由于温度对测量具有 一 定的影响，为了进 一 步增 加测量的准确性，可在积分球内增加温度传感装置， 记录测量时实际温度，通过温度控制或者计算补偿等 方式进行修正，从而实现高精度测量。权利要求1、一种，其特征在于，包括如下步骤步骤1取一金属球，该金属球为中空结构；步骤2在金属球中空形腔体内表面沉积一层二氧化硅粉末层；步骤3对二氧化硅粉末层进行湿氧、干氧交替氧化，使二氧化硅粉末层烧结为均匀致密的白色二氧化硅膜层。2、根据权利要求1所述的用于实现激光功率量用积分球制备的方法，其特征在于，其中步骤1所说的金属球的材料为铁或铝或铜。3、根据权利要求1所述的用于实现激功率测量用积分球制备的方法，其特征在于，其中步骤2所说的在金属球形腔体内表面沉积 一 层二氧化硅粉末层的方法是火焰水解方法4、根据利要求3所述的用于实现激光功率测量用积分球制备的方法，其特征在于，其中所说的通过火焰水解方法沉积层二氧化硅粉末层时，在反应气体中加入磷、硼元素以调节氧化温度。5、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光功率测量用积分球制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤１：取一金属球，该金属球为中空结构；步骤２：在金属球中空形腔体内表面沉积一层二氧化硅粉末层；步骤３：对二氧化硅粉末层进行湿氧、干氧交替氧化，使二氧化硅粉 末层烧结为均匀致密的白色二氧化硅膜层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李健，于靖，姚和军，邓玉强，李健光，张志新，熊利民，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]