一种半积分球测样系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种半积分球测样系统，包括半积分球装置、装样台、光源、相机和光谱仪。可以进行发光材料的发光成像，光源发射的激发光经反射片反射至半积分球体球壁和高反平面进行漫反射后均匀照射待测样品，待测样品发射的光被相机收集成像；可以进行发光材料的发光量子效率测量，光源发射的激发光经反射片反射照射待测样品，待测样品发射的光经半积分球球壁和高反平面进行多次漫反射后被光谱仪收集得到样品光谱数据。本实用新型专利技术通过内置反射镜延长光程，大幅减小散射光通过入射口的直接反馈损失，换样无需打开半积分球，避免了装样不慎导致的积分球污染问题，并且还可同时获得发光材料的发光图像和光谱信息。得发光材料的发光图像和光谱信息。得发光材料的发光图像和光谱信息。

【技术实现步骤摘要】
一种半积分球测样系统


[0001]本技术属于光学测量
，具体涉及一种半积分球测样系统。

技术介绍

[0002]积分球是一个内壁涂有白色漫反射材料的空腔球体，常用于光度学测量中用于辐射度、色度和光度等的测量。近年来随着LED照明设备的迅速发展，对发光材料的研究成为人们的重点关注对象。发光材料的发光强度色坐标、光谱、光通量、量子效率等测试中由于荧光样品所发荧光具有空间光强分布不均的特点，往往选用积分球测样装置。半积分球测样装置通过巧妙利用赤道面镜像对称原理在实现常规积分球匀光功能的同时大幅减小了积分球尺寸，可以适用更多对装置尺寸有要求的集光和匀光场景。理想情况下当积分球测样装置的平面反射片的反射率等于1时，同样开孔比的半积分球的信号输出强度是全积分球的2倍。
[0003]半积分球是由一个半积分球面和一面赤道高反射平面构成一个封闭的半球空间，传统的半积分球通常样品放置位置正对光源入射口，直接照射样品进行激发，如此样品散射的光直接反馈回光源入射口的部分无法参与积分球散射，从而损失掉，导致散射光强度测试出现较大的误差，影响绝对量子效率测试的精度。另外目前已有的积分球设计，样品放置于积分球光学腔内，换样时需打开积分球光学腔，不仅测样流程繁琐，并且容易污染积分球内壁的高漫反射涂层。为解决上述问题，特提出一种半积分球测样系统，可大幅减小散射光通过入射口的直接反馈损失，换样无需打开积分球，并且还可同时获得发光材料的发光图像和光谱信息，满足更多发光材料的光度学测量。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种半积分球测样系统，可大幅减小散射光通过入射口的直接反馈损失，换样无需打开积分球，并且还可同时获得发光材料的发光图像和光谱信息，满足更多发光材料的光度学测量。
[0005]本技术提供的一种半积分球测样系统，主要包括半积分球装置。如图3所示，所述半积分球装置由外壳，半积分球体，旋转电机，反射片，高反平面和透光窗盖组成。所述外壳用于保护所述半积分球体和所述高反平面，所述半积分球体分别在上方开设有一个圆孔、侧面开设有三个圆孔；所述旋转电机安装在所述外壳上，并从所述半积分球体侧面开设的其中一个圆孔伸入所述半积分球体中，所述反射片安装在所述旋转电机输出轴上；所述高反平面安装在所述半积分球体下方，所述高反平面中间开设有一个圆形通孔，用于安装所述透光窗盖。
[0006]具体的，所述半积分球体侧面开设的三个圆孔互为90
°
开设在同一平水面上；
[0007]具体的，所述反射片与水平方向成一定角度安装在所述旋转电机输出轴上，使得与所述旋转电机输出轴平行入射的激发光可以被所述反射片反射至所述高反平面中心位置。
[0008]进一步的，本技术提供的一种半积分球测样系统还包括装样台，如图4所示，所述装样台上方开设有圆形凹槽，用于放置待测样品。
[0009]进一步的，本技术提供的一种半积分球测样系统还包括光源、相机和光谱仪。所述光源安装在所述半积分球体上与所述旋转电机输出轴伸入圆孔相对的圆孔中；所述相机安装在所述半积分球体上方开设的圆孔中，所述光谱仪安装在所述半积分球体侧面与安装所述光源的圆孔成90
°
开设的圆孔中。
[0010]本技术的有益效果：
[0011](1)本技术公开的一种半积分球测样系统，光源从侧面水平进入半积分球的光学腔，通过内置反射镜反射照射激发样品，样品受激发反射的光通过反射镜延长光程，从而减小了入射口对应的样品散射反馈的立体角，减少了散射光通过入射口的直接反馈损失，提升了散射光强度测试的准确度，进而可提升绝对量子效率测试的精度。
[0012](2)本技术公开的一种半积分球测样系统，待测样品置于装样台上，通过半积分球装置的高反平面中间开设的圆形通孔伸入透光窗盖中进行测试，样品位于半积分球光学腔外，换样无需打开半积分球体，简化测试流程，避免了装样不慎导致的积分球污染问题。
[0013](3)本技术公开的一种半积分球测样系统，可以同时连接相机和光谱仪，通过旋转电机旋转反射片，将激发光源反射至半积分球壁上，经过漫反射后匀光照射待测样品进行样品发光成像；结合待测样品光谱数据，可以获得待测样品不同区域的光谱，从而可以确认光学性能分布不均匀的样品光谱。
附图说明
[0014]图1为一种半积分球测样系统示意图
[0015]图2为一种半积分球测样系统的半积分球外观示意图
[0016]图3为一种半积分球测样系统的半积分球装配示意图
[0017]图4为一种半积分球测样系统的装样台外观示意图
[0018]图5为一种半积分球测样系统的发光成像示意图
[0019]图6为一种半积分球测样系统的发光量子产率测量示意图
[0020]图中：1
‑
半积分球装置，1
‑1‑
外壳，1
‑2‑
半积分球体，1
‑3‑
旋转电机，1
‑4‑
反射片，1
‑5‑
高反平面，1
‑6‑
透光窗盖，2
‑
装样台，3
‑
光源，4
‑
相机，5
‑
光谱仪，6
‑
数据处理器，7
‑
待测样品
具体实施方式
[0021]下文将结合附图以及具体实施案例对本技术的技术方案做更进一步的详细说明。应当了解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本技术，而不应被解释为对本技术保护范围的限制。凡基于本技术上述内容所实现的技术均涵盖在本技术旨在保护的范围内。
[0022]针对现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种半积分球测样系统，可减小散射光通过入射口的直接反馈损失，换样无需打开积分球，并且还可同时获得发光材料的发光图像和光谱信息，满足更多发光材料的光度学测量。
[0023]本技术提供的一种半积分球测样系统，主要包括半积分球装置1。如图3所示，所述半积分球装置1由外壳1
‑
1，半积分球体1
‑
2，旋转电机1
‑
3，反射片1
‑
4，高反平面1
‑
5和透光窗盖1
‑
6组成。所述外壳1
‑
1用于保护所述半积分球体1
‑
2和所述高反平面1
‑
5，所述半积分球体1
‑
2分别在上方开设有一个圆孔、侧面开设有三个圆孔；所述旋转电机1
‑
3安装在所述外壳1
‑
1上，并从所述半积分球体1
‑
2侧面开设的其中一个圆孔伸入所述半积分球体1
‑
2中，所述反射片1
‑
4安装在所述旋转电机1
‑
3输出轴上；所述高反平面1
‑
5安装在所述半积本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半积分球测样系统，其特征在于，装置主要包括半积分球装置(1)；所述半积分球装置(1)由外壳(1
‑
1)，半积分球体(1
‑
2)，旋转电机(1
‑
3)，反射片(1
‑
4)，高反平面(1
‑
5)和透光窗盖(1
‑
6)组成；所述外壳(1
‑
1)用于保护所述半积分球体(1
‑
2)和所述高反平面(1
‑
5)，所述半积分球体(1
‑
2)分别在上方开设有一个圆孔、侧面开设有三个圆孔；所述旋转电机(1
‑
3)安装在所述外壳(1
‑
1)上，其输出轴从所述半积分球体(1
‑
2)侧面开设的其中一个圆孔伸入所述半积分球体(1
‑
2)中，所述反射片(1
‑
4)安装在所述旋转电机(1
‑
3)输出轴上；所述高反平面(1
‑
5)安装在所述半积分球体(1
‑
2)下方，所述高反平面(1
‑
5)中间开设有一个圆形通孔，用于安装所述透光窗盖(1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：何秀芳，
申请(专利权)人：厦门行者科创科技有限公司，
类型：新型
国别省市：