一种彩色实验装置及具有该装置的彩色成像系统制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种彩色实验装置及具有该装置的彩色成像系统

【技术实现步骤摘要】
一种彩色实验装置及具有该装置的彩色成像系统


[0001]本专利技术属于电子显微镜
，具体涉及一种彩色实验装置及具有该装置的彩色成像系统
。

技术介绍

[0002]扫描电子显微镜
(Scanning Electron Microscope
，
SEM),
简称扫描电镜，它利用电子成像，类似于光学显微镜使用可见光成像
。
由于电子的波长远小于光的波长，所以电子显微镜的分辨率要高于光学显微镜的分辨率
。
已成为功能强
、
用途广的材料表征工具，已广泛应用于材料
、
冶金
、
矿物以及生物学领域
。SEM
主要组成部分是：电子光学系统，信号收集处理系统，图像显示和记录系统，真空系统，电源及控制系统
。SEM
的工作原理是它用细聚焦的电子束轰击样品表面，通过电子与样品相互作用产生阴极荧光
、
二次电子以及背散射电子的不同信号，不同信号能表征样品不同的形貌特征，从而对样品表面或断口形貌进行观察和分析
。
[0003]阴极荧光
(Cathodoluminescene,
简称
CL)
是电子束轰击样品表面后产生的众多信号之一，产生的原理是电子束轰击样品表面后导致带隙或者缺陷位置中电子跃迁，从而辐射出的紫外
、
可见光或者红外光
。
在扫描电镜上安装阴极荧光探头，将阴极荧光与扫描电镜相结合，由于电子束斑极小，可以实现
nm(
纳米
)
级别空间分辨率
。
通常阴极荧光探头采集到信号后，在软件上呈现的是灰度图像，图像中不同的灰度等级反映了样品的明暗变化同时也反映了样品信号强弱的变化
。
阴极荧光灰度图像仅能反映信号强弱变化，不能反映样品的发光波段信息
。
[0004]地质领域的用户在阴极荧光成像方面有更进一步的需求，他们观察地质样品时不仅希望观察到样品明暗信息还希望能获得样品发光波段对应的颜色信息，即彩色成像
。
彩色成像在矿物分析领域发挥重要作用，能够提示矿物组成变化，方便观察化学印记和生长环带
。
在石油
、
天然气勘探，地址年代学分析及矿物生长研究中提供新的帮助
。
[0005]然而，现有技术中由于阴极荧光信号经转换后一般得到
CIE
‑
XYZ(
比色系
)
空间的颜色坐标，无法得到真正的
RGB
彩色图像
(
工业界的一种颜色标准
)
，因此需要彩色校准装置来进行校准
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种彩色实验装置及具有该装置的彩色成像系统
。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种彩色实验装置，包括：壳体部
、
光源部
、
光路部
、
标准色度计以及彩色成像探头；其中，所述光源部包括三色光源和设置在所述壳体部上的三色光源入口；所述三色光源入口用于供所述三色光源进入所述壳体部的内部；所述光路部设置在所述壳体部的内部；所述光路部用于进行所述三色光源的混合并对混合后的光进行分离以得到第一部分光和第二部分光；所述标准色度计设置在所述壳
体部的远离所述三色光源入口的第一位置；所述标准色度计用于获取第一部分光，并基于所述第一部分光确定用于表征所述第一部分光颜色的第一色度坐标；所述彩色成像探头设置在所述壳体部的远离所述三色光源入口的与所述第一位置不同的第二位置；所述彩色成像探头用于获取第二部分光，并基于所述第二部分光确定用于表征所述第二部分光颜色的第二色度坐标；所述第二色度坐标与所述第一色度坐标之间的色度转换参数用于对所述彩色成像探头的探测成像结果进行校正
。
[0008]在一个具体实施例中，所述光路部包括：第一光路通道
、
第一分光棱镜
、
第二分光棱镜以及第三分光棱镜；其中，所述第一光路通道沿所述壳体部的第一纵向轴线设置在所述壳体部的内部；所述第一分光棱镜
、
所述第二分光棱镜以及所述第三分光棱镜设置在所述壳体部的内部并沿所述第一光路通道间隔布置；所述第一分光棱镜和所述第二分光棱镜一起用于混合进入所述壳体部的内部的所述三色光源，所述第三分光棱镜用于分离所述混合后的光
。
[0009]在一个具体实施例中，所述光路部包括设置在所述壳体部的内部并沿所述第一光路通道布置的第一平凸透镜，所述第一平凸透镜设置在所述第二分光棱镜与所述第三分光棱镜之间
。
[0010]在一个具体实施例中，所述三色光源入口包括：第一色光源入口
、
第二色光源入口以及第三色光源入口，所述第一分光棱镜设置在靠近所述第一色光源入口和所述第二色光源入口的位置，所述第一分光棱镜用于混合经所述第一色光源入口进入所述壳体部的内部的第一色光源和经所述第二色光源入口进入所述壳体部的内部的第二色光源
。
[0011]在一个具体实施例中，所述第二分光棱镜设置在靠近所述第三色光源入口的位置并位于所述第一分光棱镜与所述第一平凸透镜之间，所述第二分光棱镜用于将经所述第三色光源入口进入所述壳体部的内部的第三色光源与混合后的所述第一色光源和所述第二色光源进行混合
。
[0012]在一个具体实施例中，所述第一色光源入口沿所述壳体部的所述第一纵向轴线布置，所述第二色光源入口沿所述壳体部的第一横向轴线布置，所述第三色光源入口沿所述壳体部的第二横向轴线布置
。
[0013]在一个具体实施例中，所述第二色光源入口和所述第三色光源入口均设置在所述壳体部的第一侧
。
[0014]在一个具体实施例中，所述光路部包括设置在所述壳体部的内部并沿所述第一光路通道布置的第一匀光膜，所述第一匀光膜设置在所述第三分光棱镜与所述标准色度计之间
。
[0015]在一个具体实施例中，所述标准色度计沿所述壳体部的所述第一纵向轴线布置
。
[0016]在一个具体实施例中，所述光路部还包括设置在所述壳体部的内部并沿所述第一光路通道布置的第二匀光膜，所述第二匀光膜设置在所述第三分光棱镜与所述彩色成像探头之间
。
[0017]在一个具体实施例中，所述彩色成像探头沿所述第三横向轴线布置
。
[0018]在一个具体实施例中，所述彩色成像探头设置在所述壳体部的第二侧
。
[0019]在一个具体实施例中，所述三色光源入口包括用于供第一色光源
、
第二色光源以及第三色光源一起进入所述壳体部的内部的光源入口，所述光源入口沿所述壳体部的所述
第二纵向轴线布置
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种彩色实验装置，其特征在于，包括：壳体部
(10)、
光源部
(20)、
光路部
(30)、
标准色度计
(40)
以及彩色成像探头
(50)
；其中，所述光源部
(20)
包括三色光源和设置在所述壳体部
(10)
上的三色光源入口；所述三色光源入口用于供所述三色光源进入所述壳体部
(10)
的内部；所述光路部
(30)
设置在所述壳体部
(10)
的内部；所述光路部
(30)
用于进行所述三色光源的混合并对混合后的光进行分离以得到第一部分光和第二部分光；所述标准色度计
(40)
设置在所述壳体部
(10)
的远离所述三色光源入口的第一位置；所述标准色度计
(40)
用于获取所述第一部分光，并基于所述第一部分光确定用于表征所述第一部分光颜色的第一色度坐标；所述彩色成像探头
(50)
设置在所述壳体部
(10)
的远离所述三色光源入口的与所述第一位置不同的第二位置；所述彩色成像探头
(50)
用于获取所述第二部分光，并基于所述第二部分光确定用于表征所述第二部分光颜色的第二色度坐标；所述第二色度坐标与所述第一色度坐标之间的色度转换参数用于对所述彩色成像探头
(50)
的探测成像结果进行校正
。2.
根据权利要求1所述的彩色实验装置，其特征在于，所述光路部
(30)
包括：第一光路通道
(301)、
第一分光棱镜
(302)、
第二分光棱镜
(303)
以及第三分光棱镜
(304)
；其中，所述第一光路通道
(301)
沿所述壳体部
(10)
的第一纵向轴线设置在所述壳体部
(10)
的内部；所述第一分光棱镜
(302)、
所述第二分光棱镜
(303)
以及所述第三分光棱镜
(304)
设置在所述壳体部
(10)
的内部并沿所述第一光路通道
(301)
间隔布置；所述第一分光棱镜
(302)
和所述第二分光棱镜
(303)
一起用于混合进入所述壳体部
(10)
的内部的所述三色光源，所述第三分光棱镜
(304)
用于分离所述混合后的光
。3.
根据权利要求2所述的彩色实验装置，其特征在于，所述光路部
(30)
包括设置在所述壳体部
(10)
的内部并沿所述第一光路通道
(301)
布置的第一平凸透镜
(305)
，所述第一平凸透镜
(305)
设置在所述第二分光棱镜
(303)
与所述第三分光棱镜
(304)
之间
。4.
根据权利要求3所述的彩色实验装置，其特征在于，所述三色光源入口包括：第一色光源入口
(201)、
第二色光源入口
(202)
以及第三色光源入口
(203)
，所述第一分光棱镜
(302)
设置在靠近所述第一色光源入口
(201)
和所述第二色光源入口
(202)
的位置，所述第一分光棱镜
(302)
用于混合经所述第一色光源入口
(201)
进入所述壳体部
(10)
的内部的第一色光源和经所述第二色光源入口
(202)
进入所述壳体部
(10)
的内部的第二色光源
。5.
根据权利要求4所述的彩色实验装置，其特征在于，所述第二分光棱镜
(303)
设置在靠近所述第三色光源入口
(203)
的位置并位于所述第一分光棱镜
(302)
与所述第一平凸透镜
(305)
之间，所述第二分光棱镜
(303)
用于将经所述第三色光源入口
(203)
进入所述壳体部
(10)
的内部的第三色光源与混合后的所述第一色光源和所述第二色光源进行混合
。6.
根据权利要求5所述的彩色实验装置，其特征在于，所述第一色光源入口
(201)
沿所述壳体部
(10)
的所述第一纵向轴线布置，所述第二色光源入口
(202)
沿所述壳体部
(10)
的第一横向轴线布置，所述第三色光源入口
(203)
沿所述壳体部
(10)
的第二横向轴线布置
。7.
根据权利要求5所述的彩色实验装置，其特征在于，所述第二色光源入口
(202)
和所述第三色光源入口
(203)
均设置在所述壳体部
(10)
的第一侧
(101)。8.
根据权利要求2所述的彩色实验装置，其特征在于，所述光路部
(30)
包...

【专利技术属性】
技术研发人员：何超，王贺，魏倩，
申请(专利权)人：北京金竟科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：