【技术实现步骤摘要】
用于高通量材料表征的二维扫描系统及测量方法
[0001]本专利技术涉及三种用于材料表征的二维扫描方法，具体涉及利用MEMS反射镜或空间扩散/分散器进行二维扫描以进行高通量材料表征，属于高通量材料表征与扫描
技术介绍
[0002]高通量材料是指一次制备出大量包含不同组分的材料样品，通过并行处理的方法，快速获取不同材料的组分、微观结构和宏观性能等数据，从而建立三者的映射关系，最终实现快速的材料优选。经过40年的发展。材料高通量制备与表征技术已取得了较大的进展，并被证明可有效地加速材料研发的进程，因此被列为材料基因组计划的三大技术要素之一。
[0003]在制备出高通量材料后，下一步工作是对材料性能参数进行测量，从而获得材料组分
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宏观性能参数的映射表。
[0004]目前，基于光学方法的高通量表征技术蓬勃发展。如美国集成微区x射线荧光和衍射系统，开发了微区瞬逝微波探针显微镜，空间分辨率达10μm，可以同时检测高通量材料的成分和结构。美国马里兰大学的教授报告了基于椭偏面成像技术的整列样品表征...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.用于高通量材料表征的三种二维扫描系统，其均由激光器、高效分光单元、样品、光电探测器组成，通过快速扫描实现高通量探测。2.根据权利要求1所述的二维扫描系统，其中一种基于空间逐点法，其特征包括：由激光器、第一准直器、第一波片、偏振分束器、第二波片、单MEMS反射镜、二维1
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n2MEMS反射镜、样品、第二准直器、光电探测器组成。该系统由单MEMS反射镜和二维1
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n2MEMS反射镜的组合进行扫描，作为本系统的高效分光单元。3.根据权利求2所述的基于空间逐点法的二维扫描系统，其特征包括：激光器，作为扫描系统的光源；第一准直器，位于与激光器相连接的光纤后，用于将光纤传输的激光准直为自由空间平行光；第一波片，位于第一准直器后，用于改变激光光束的偏振方向；偏振分束器，位于第一波片后，用于改变样品反射的光束的传播方向，便于光电探测器接收；第二波片，位于偏振分束器后，用于改变从偏振分束器出射的光束的偏振方向以及改变样品反射的光束的偏振方向；单MEMS反射镜，位于第二波片后，用于控制激光光束的方向，使激光光束入射到二维1
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n2MEMS反射镜的不同位置；二维1
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n2MEMS反射镜，用于接收由单MEMS反射镜出射的激光光束，使光束能垂直入射到样品上并返回；样品，位于二维1
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n2MEMS反射镜下方，待进行高通量表征的材料；第二准直器，位于偏振分束器反射光束出射的方向，用于将样品反射的自由空间平行光输入光纤并传输给光电探测器；光电探测器，位于第二准直器后，用于接收从样品上返回的光信号。4.一种基于空间逐点的二维扫描方法，其特征包括以下步骤：步骤一：搭建权利要求1中的二维扫描系统。步骤二：控制单MEMS反射镜的转动方向，使激光光束入射到二维1
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n2MEMS反射镜的某一镜片上。步骤三：调整二维1
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n2MEMS反射镜的角度，使激光光束垂直入射到对应的样品点上。步骤四：样品点的反射光依次通过二维1
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n2MEMS反射镜、单MEMS反射镜、第二波片，偏振分束器，从偏振分束器反射方向出射，被第二准直器接收并传输给光电探测器。步骤五：光电探测器接收样品点的反射光。步骤六：控制单MEMS反射镜的转动方向，使激光光束按照一定逐点扫描的方式入射到二维1
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n2MEMS反射镜不同位置的镜片上，并重复步骤三至步骤五。5.根据权利要求4所述的基于空间逐点的二维扫描方法，其逐点扫描的方式包括但不限于从上至下、从左至右。
6.根据权利要求1所述的二维扫描系统，其中一种基于空间并行法，其特征包括：由激光器、1
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N光纤分束器、M
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N准直器组、第一波片、偏振分束器、第二波片、第一二维1
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n2MEMS反射镜、第二二维1
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n2MEMS反射镜、样品、M
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N准直器组、M
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N光电探测器组组成。该系统由第一二维1
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n2MEMS反射镜和第二二维1
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n2MEMS反射镜的组合进行并行扫描，作为本系统的高效分光单元。7.根据权利求6所述的基于空间并行法的二维扫描系统，其特征包括：激光器，作为扫描系统的光源；1
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N光纤分束器，位于激光器后，用于将一束激光分为1
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N束；N个1
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M光纤分束器组，位于1
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N光纤分束器后，用于将1
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N束激光分为M
技术研发人员：岳洋，王晓妍，胡家赫，许天旭，王志，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：
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