一种极远紫外光源校准装置制造方法及图纸

技术编号:8488402 阅读:126 留言:0更新日期:2013-03-28 06:59
本发明专利技术提供了一种极远紫外光源校准装置,包括光源、汇聚摆镜单元、紫外单色仪单元、探测器单元和压力差分单元。其中,汇聚摆镜单元包括一汇聚摆镜,其包括摆镜和旋转位移平台,摆镜为两块非反射面贴合的凹面反射镜,其反射镜中心轴线重合,其中一块反射镜的反射面A镀30nm~200nm反射膜,另一块反射镜的反射面B镀60nm~200nm反射膜。利用本发明专利技术可以实现30nm~200nm范围内光源光谱辐射参数校准。本发明专利技术提供的整个装置体积小巧,接口丰富,在极紫外和远紫外辐射度校准和消除高级次光谱上有独特的设计,提高了极紫外和远紫外辐射校准的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种极远紫外光源校准装置,属于光学测试

技术介绍
紫外波段按照能否在大气中进行传播,广义上分为真空紫外波段(IOnm 200nm)和非真空紫外波段(200nm 400nm)。200nm以下的紫外波段在空气中会被强烈吸收,所以欲进行真空波段的光学计量,必须采用真空仓,以产生真空紫外波段计量测试的环境。在真空紫外波段又细分为远紫外(80nm 200nm)和极紫外波段(IOnm 80nm),两个波段划分界限比较模糊。本专利技术所涉及到的极紫外和远紫外辐射校准标准装置覆盖30nm 200nm波段。极紫外和远紫外(简称极远紫外)波段的辐射特性不同于可见光和红外波段,它在空间探测领域具有不可替代的优势,随着探月工程、深空探测计划、以及火星探测等计划的相续发展,受到越来越多的关注。极紫外和远紫外的最高辐射标准为同步辐射,但是同步辐射整个系统比较复杂,运行困难,接口较少,针对极远紫外光学载荷,它的测试过程相对繁多,使用同步辐射就多有不便。美国军方的紫外校准试验室建在美国海军试验室,但主要是为美空军的侦察卫星中的紫外探测仪器进行校准。美国海军试验室建立了一套极紫外和远紫外校准系统,包括极紫外和远紫外探测器校准装置、极紫外和远紫外成像仪/成像光谱仪校准装置、真空热环境控制仓及其它相关辅助设施等,专门为美国空军国防气象卫星中的有效载荷地球大气紫外临边成像仪、紫外地球观测仪的校准服务。在国内NSRL和计量院联合建立基于同步辐射的极紫外和远紫外校准装置中,主要侧重于对标准器件的校准,接口方式、校准时间都不够灵活,覆盖的波段范围也不完全,环境测试能力尚不具备,不能对整机进行校准,急需在国防系统内乃至国内建立一套能满足实际应用需求的极紫外和远紫外校准系统,填补国内空白。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术不足,提供了一种极远紫外光源校准装置。本专利技术的技术解决方案;一种极远紫外光源校准装置,包括光源、汇聚摆镜单元、紫外单色仪单元和探测器单元;所述光源包括标准极远紫外光源和待测极远紫外光源;所述汇聚摆镜单元包括一汇聚摆镜,其位于汇聚摆镜真空仓内,所述汇聚摆镜包括摆镜和旋转位移平台,所述摆镜包括两块非反射面贴合的凹面反射镜,其反射镜中心轴线重合,所述凹面反射镜曲面半径范围为50mm 5000mm,其中一块反射镜的反射面A镀30nm 200nm反射膜,另一块反射镜的反射面B镀60nm 200nm反射膜;所述光源发射出的光线射入所述汇聚摆镜真空仓,经所述汇聚摆镜反射后射入所述紫外单色仪单元,经所述紫外单色仪单元色散分光后被所述探测器单元接收。所述紫外单色仪单元包括一紫外光栅,其位于紫外单色仪真空仓内,所述紫外单色仪真空仓上有一紫外单色仪入射狭缝和紫外单色仪出射狭缝。所述探测器单元包括一标准探测器,其位于探测器校准真空仓内。所述光源和汇聚摆镜真空仓之间有一压力差分单元。所述光源包括标准极远紫外光源和待测极远紫外光源。所述汇聚摆镜真空仓、紫外单色仪真空仓和探测器校准真空仓、紫外单色仪单元、标准极远紫外光源和标准探测器的法兰接口尺寸形状一致。所述摆镜的口径范围为IOmm 500mm,半径范围为50mm 5000mm。所述摆镜的两个反射镜反射面中心间距范围为Imm 200mm。所述摆镜的两个反射面的反射膜为高反膜。所述摆镜通过旋转位移平台进行平移和旋转运动。所述在压力差分单元和汇聚摆镜真空仓之间还有一调节波纹管。本专利技术与现有技术相比的有益效果(I)本专利技术通过在摆镜仓内将两块能量汇聚反射镜背靠背安装,并在两块反射镜镀有不同的光学薄膜,使其在不同的工作谱段使用不同的反射镜,避免了二级光谱的干扰。同时可利用一块摆镜实现标准光源与待测光源的快速切换;(2)本专利技术考虑到一个真空仓的有限空间和进行多参数计量测试的需要,将整个光学传输系统设计为反射式最小布局,各个会聚、色散、成像的器件设计为模块化形式,根据测试参数和需求进行组合,大大减小了系统空间体积,减少了系统复杂程度,提高了光路对准的精度。(3)本专利技术考虑到极远紫外光源和探测器接口形式的多样性,在设计过程中预留多个可外接端口和调节波纹管,以适应不同种类器件的校准工作。(4)真空法兰接口模块化设计是在计量装置设计时,将真空仓、单色仪、标准光源和探测器的法兰接口都设计为相同形式,便于在进行多个真空紫外参数测量时进行各种器件的组合变换;使得系统中所有的部件处在一个真空系统中,可以利用一个真空仓抽真空系统进行抽真空,使系统设计简单化。(5)本专利技术的探测器单元设计有一个带有多个工位的转台,可以放置多个待测探测器,并且每个工位都带有三维调节装置,可以根据被测器件外观尺寸灵活进行调节,使得被测器件的中心在光轴上,且与光学传输系统的距离符合设计要求。这种设计形式可以对任意接口形式的被测器件进行真空紫外参数的光谱计量测试,调整方便,使用非常灵活,且被测器件可以形式多样,包括光源、探测器、成像器、光谱辐射计等。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解,其构成了说明书的一部分,用于例示本专利技术的实施例,并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种极远紫外光源校准装置结构原理示意图2为本专利技术汇聚摆镜结构示意图;图3为位移平台结构原理示意图;图4为本专利技术测量标准光源摆镜位置示意图;图5为图4摆镜逆时针旋转2 α位置示意图;图6为图5摆镜向上平移L位置示意图;图7为本专利技术计算机控制处理单元原理示意图。1.标准极远紫外光源、2.待测极远紫外光源、3.汇聚摆镜真空仓、4.汇聚摆镜、5.紫外单色仪入射狭缝、6.紫外单色仪真空仓、7.紫外光栅、8.紫外单色仪出射狭缝、9.标准探测器、10.待校准探测器、11.调节波纹管、12.电动旋转平台、13.探测器校准真空仓、 14.压力差分单元具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中,出于解释而非限制性的目的,阐述了具体细节,以帮助全面地理解本专利技术。然而,对本领域技术人员来说显而易见的是,也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本专利技术。在此需要说明的是,为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术,在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤,而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。下面参照附图对本专利技术的实施例进行说明。如图1所示,一种极远紫外光源校准装置,工作波段在30nm 200nm,包括光源、汇聚摆镜单元、紫外单色仪单元和探测器单元。其中,所述光源为极远紫外辐射光源,包括标准极远紫外光源I和待测极远紫外光源2,其中,标准极远紫外光源I可以为空心阴极光源、潘宁放电离子源、氘灯、射频光源等紫外光源。这些光源的特点是高电压、低真空度条件下稀有气体放电,气体放电会带来大量的热,所以光源系统一般配有水循环或风冷系统。本实施例中选选用空心阴极光源,该光源是可以利用分子和稀有气体进行连续气体放电的稳定光源。它无电子噪音,在极紫外到25nm(50eV)之间有丰富的光谱谱线。它能够产生强度高的离子线。光源阴极和阳极都采用水冷却,阴极为不锈钢材料,阳极为铝材料。在阳本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种极远紫外光源校准装置,其特征在于包括光源、汇聚摆镜单元、紫外单色仪单元和探测器单元;所述光源包括标准极远紫外光源(1)和待测极远紫外光源(2);所述汇聚摆镜单元包括一汇聚摆镜(4),其位于汇聚摆镜真空仓(3)内,所述汇聚摆镜(4)包括摆镜和旋转位移平台,所述摆镜包括两块非反射面贴合的凹面反射镜,其反射镜中心轴线重合,所述凹面反射镜曲面半径范围为50mm~5000mm,其中一块反射镜的反射面A镀30nm~200nm反射膜,另一块反射镜的反射面B镀60nm~200nm反射膜;所述光源发射出的光线射入所述汇聚摆镜真空仓(3),经所述汇聚摆镜(4)反射后射入所述紫外单色仪单元,经所述紫外单色仪单元色散分光后被所述探测器单元接收。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王加朋孙红胜宋春晖张玉国李世伟魏建强孙广尉
申请(专利权)人:北京振兴计量测试研究所
类型:发明
国别省市:

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