申請(qǐng)?zhí)枺?01320830307.5

　　申請(qǐng)人：中國(guó)工程物理研究院流體物理研究所

　　摘要：本實(shí)用新型涉及非接觸式測(cè)量領(lǐng)域，尤其是涉及測(cè)量金剛石壓砧在極端高溫高壓條件下形變的裝置。本實(shí)用新型針對(duì)目前尚無(wú)有效的方法對(duì)金剛石壓砧在高溫高壓條件下的形變進(jìn)行測(cè)量、難以滿足在DAC加載條件下對(duì)樣品厚度進(jìn)行原位精確測(cè)量的問(wèn)題，提供一種測(cè)量金剛石壓砧在極端高溫高壓條件下形變的裝置，具體通過(guò)探測(cè)光發(fā)射光路、信號(hào)接收光路以及信號(hào)處理計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)；所述探測(cè)光發(fā)射光路提供寬譜帶探測(cè)光，所述信號(hào)接收光路收集從金剛石壓砧前臺(tái)面返回的信號(hào)光和從其后臺(tái)面返回的參考光，兩束光在信號(hào)接收光路的光纖光譜儀中發(fā)生頻譜干涉；通過(guò)計(jì)算機(jī)處理光纖光譜儀輸出的頻譜干涉信號(hào)，獲得金剛石壓砧在極端高溫高壓條件下的形變。

　　主權(quán)利要求：1.一種測(cè)量金剛石壓砧在極端高溫高壓條件下形變的裝置，其特征在于包括探測(cè)光發(fā)射光路、信號(hào)接收光路以及信號(hào)處理計(jì)算機(jī)；所述探測(cè)光發(fā)射光路與信號(hào)接收光路通過(guò)光學(xué)元器件連接，信號(hào)接收光路中的光纖光譜儀與信號(hào)處理計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線連接。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量金剛石壓砧在極端高溫高壓條件下形變的裝置，其特征在于所述探測(cè)光發(fā)射光路包括： 帶尾纖的寬帶光源，用于發(fā)出探測(cè)光； 光纖環(huán)形器，通過(guò)光纖環(huán)形器第一端口將寬帶光源輸入的探測(cè)光，從光纖環(huán)形器第二端口輸出； 光纖準(zhǔn)直器，用于將光纖環(huán)形器第二端口輸出的探測(cè)光轉(zhuǎn)變成自由空間傳輸?shù)臏?zhǔn)直光，并通過(guò)光纖準(zhǔn)直器帶增透膜一端輸出； 顯微物鏡，用于將光纖準(zhǔn)直器輸出的準(zhǔn)直光聚焦到金剛石壓砧前臺(tái)面； 其中所述寬帶光源與光纖環(huán)形器第一端口連接，光纖環(huán)形器第二端口與光纖準(zhǔn)直器光連接。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量金剛石壓砧在極端高溫高壓條件下形變的裝置，其特征在于所述信號(hào)接收光路包括： 顯微物鏡，用于收集從金剛石壓砧后臺(tái)面返回的參考光和從其前臺(tái)面返回的信號(hào)光； 光纖準(zhǔn)直器，用于將顯微物鏡收集的參考光和信號(hào)光耦合進(jìn)入光纖，并通過(guò)光纖準(zhǔn)直器帶尾纖一端輸出； 光纖環(huán)形器，光纖環(huán)形器第二端口與光纖準(zhǔn)直器帶尾纖一端連接，光纖環(huán)形器第三端口與光纖光譜儀光連接，將收集的參考光和信號(hào)光從光纖環(huán)形器第三端口輸出； 光纖光譜儀，用于接收光纖環(huán)形器第三端口輸出的參考光和信號(hào)光，并記錄參考光和信號(hào)光在頻譜域內(nèi)發(fā)生的頻譜干涉信號(hào)； 信號(hào)處理計(jì)算機(jī)，對(duì)光纖光譜儀輸出的頻譜干涉信號(hào)進(jìn)行處理，獲得金剛 石圧砧在極端高溫高壓條件下的形變。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量金剛石壓砧在極端高溫高壓條件下形變的裝置，其特征在于所述寬帶光源是中心波長(zhǎng)為1550nm的寬譜帶光源，譜線寬度不小于30nm或者是譜線寬度不小于30nm的普通自發(fā)輻射光源，功率不小于30mW。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量金剛石壓砧在極端高溫高壓條件下形變的裝置，其特征在于所述顯微物鏡工作距離大于20mm，放大倍數(shù)不小于10倍。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量金剛石壓砧在極端高溫高壓條件下形變的裝置，其特征在于所述光纖光譜儀分辨率高于20pm，可用一般光譜儀代替。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的測(cè)量金剛石壓砧在極端高溫高壓條件下形變的裝置，其特征在于還包括輔助成像光路，用于輔助探測(cè)光發(fā)射光路以及信號(hào)接收光路的調(diào)節(jié)，并監(jiān)測(cè)金剛石壓砧形變的測(cè)量位置。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)量金剛石壓砧在極端高溫高壓條件下形變的裝置，其特征在于所述輔助成像光路包括照明光源、小孔、第一透鏡、第一寬帶分光鏡、第二寬帶分光鏡、第二透鏡、電荷耦合探測(cè)器；通過(guò)調(diào)節(jié)小孔、第一透鏡的相對(duì)位置，使得所述照明光源發(fā)出的照明光經(jīng)過(guò)小孔、第一透鏡后形成平行光束，然后經(jīng)過(guò)第一寬帶分光鏡、第二寬帶分光鏡后，被顯微物鏡聚焦到金剛石壓砧前臺(tái)面上；聚焦位置經(jīng)過(guò)顯微物鏡、第二寬帶分光鏡、第一寬帶分光鏡、第二透鏡后成像于電荷耦合探測(cè)器中，通過(guò)電荷耦合探測(cè)器完整觀察到金剛石壓砧前臺(tái)面的像；其中所述第二寬帶分光鏡放置于顯微物鏡與光纖準(zhǔn)直器之間，第二寬帶分光鏡用于輔助調(diào)節(jié)光纖準(zhǔn)直器的位置；所述第一寬帶分光鏡與第二寬帶分光鏡之間距離不小于10cm，第一寬帶分光鏡與第二寬帶分光鏡介質(zhì)分光膜面相互平行；第一寬帶分光鏡與第二寬帶分光鏡、第一透鏡、小孔共光軸，第一寬帶分光鏡的通光表面與該光軸垂直；第二寬帶分光鏡與 光纖準(zhǔn)直器、顯微物鏡共光軸，第二寬帶分光鏡的通光表面與該光軸垂直；第一寬帶分光鏡與第二透鏡、電荷耦合探測(cè)器共光軸，且該光軸垂直于第一寬帶分光鏡的通光表面。