专利名称：样品后置型双焦面探测的激光粒度仪的制作方法
技术领域：
样品后置型双焦面探测的激^feg仪S^领域本实用新型涉及一种激光丰娘仪，尤其是在保证测量下限小的情况下测S^J态范围 大的激光^jg仪。背景技术：
激光孝娘仪是目前广泛应用的颗茅鼓立度测量仪器，它是根据光的衍射(或tfclf)原理 工作的。光电探测樹用测量的衍射角越大，可测的粒4彌小。在传统结构中，衍射角越大则控制象魏困难，增加了小粒径测量的X艘。同时，领糧小粒径一麟用短焦iei^，这种结构又限制了测量上限。为了减小测量小粒径Bt^角度衍射光的象差，可以采用将样品置于傅立[ ^后面的做法。根据傅立叶光学变换原理，样品到itii焦面的距离为等效焦距，大角度衍射光不tsi^而直接由探测，收，所以较小口径的透镜即可满足测量要求，控制象差也比较容易。由于探测器尺寸 的有限性，等效焦距不能太大，故测量尺寸的动态范围 较小；或者是{顿较大的等效焦距同 时附加顶响3拉探测器，在扩大了测翻态范围的同时因侧向探测蹄在探测盲区而降低了小粒 径的分辨率。
发明内容本实用新型的目的是解决现有激光粒度仪测翻态范围较小，同咪则量大粒径和小 粒径比较困难的问题，鹏一种样品后fiM双焦面探测的激光米娘仪。本实用新型鹏的样品后置型双焦面探测的激光f娘仪，包括依次位于光轴上的激光鄉器 及空间滤波器、第一透镜、样品或样品池、位于第一M后的等效焦平面上的第一多元光电探测 器、第^M、位于第一与第^M的组合等效焦平面上的第二多元光电探测器。该激，立度仪不需要单独的准M镜。第一ii^和第iiigTO作为傅立叶变^i镜。第一多元光电探测器与第二多元光电探测器所在平面关于第二皿共轭。本实用新型的优点和积极效果本实用新型皿的激光粒度仪不需改变焦距或等效焦距，一 7欠就能^ ^量程范围内的粒度测量，扩大了动态范围；将大尺寸探测器化为小尺寸探测器， 4数n工更加容易；多元光电探测器可,制作，光电特性一致'性好，所以对于信号采集有利；容 易获得无探测盲区的信号。
图1是本实用新型提供的激光粒度仪的系统原理图。具体实航式
鄉例1如图1际，为实用新型麟的样品后置型双焦面探测的激光粒度仪。包括激光鄉器1和空间滄波器2、第Hit^3、样品辦品池4、第一多元光电探测器5、第Z^6、第二多元光电探测器7，它们的透光中'iMi于同一^Mi^轴上。第一多元光电探测器5与第二多元光电探测器7所在平面关于第^t^ 6共轭。彌粒的衍 射光可以ffiil第一多元光电探测器5的中射L照射到第二多元光电探测器7上，小粒子衍射信号 直接由第一多元光电探测器5接收，从丽以同时{顿两个探测面上的衍射光信^4行处棘扩 大动态范围。样品或样品池4到第一多元光电探测器5所在平面的距离为等效焦距力'，第镜6焦距为 /2'。力'与/2组合焦距为/'。由图1可知，在第一多元光电探测器5所在焦平面上的象差只有入射 的光^3t成，而一駄射光口径小，所以在这竹面上的象差很小，尤其是轴夕卜象差小，不要求 第Httt3有大的口径。根据激光粒度仪的测量范围进衍殳计，第^M6相当于放大倍率为5-10、 数值孔径为0.1左右的显微物镜，采用)5^^t^且即可实现。第二多元光电探测器7到第^3t^ 6的距离根据/'、力和/2'由组^^成像公式确定。第一 多元光电探测器5和第二多元光电探测器7 —般为半圆形或扇形结构，半径由内到外分别为~ ^i,和《2) ~ ， N、 M分别标第一多元光电探测器5和第二多元光电探测器7的探 测环序号，由内至U外依次增大，为了获得无探测盲区的信号需满足预的^^式《"/nv/' ①第一多元光电探测器5和第二多元光电探测器7探测光信号并转换成电信号，纟劲义大后转入计算禾;ut行处理，即可得出测试结果。测量时，首先测量背景光，然后i!A样品，使激光mf器l发出的入射光被样品衍射，其衍 射^^MMIt在第一多元光电探测器5、第二多元光电探测器7，生电信号，将电信号放大后 输入计^t几处理，得出测试结果。测量前，对纖6预先测定其鄉系数，以修正输入计^^几的,。
权利要求1、一种样品后置型双焦面探测的激光粒度仪，其特征是该激光粒度仪，包括依次位于光轴上的激光发射器及空间滤波器、第一透镜、样品或样品池、位于第一透镜后的等效焦平面上的第一多元光电探测器、第二透镜、位于第一与第二透镜的组合等效焦平面上的第二多元光电探测器。
2、 根据权利要求1戶脱的样品后置型双焦面探测的激光丰娘仪，辦征在于第一多元光电 探领鹏第二多元光电探测器所在平面关于第:i3i^共轭。
专利摘要一种样品后置型双焦面探测的激光粒度仪。该激光粒度仪包括依次位于光轴上的激光发射器及空间滤波器、第一透镜、样品(池)、位于第一透镜后的等效焦平面上的第一多元光电探测器、第二透镜、位于第一与第二透镜的组合等效焦平面上的第二多元光电探测器。本实用新型提供的激光粒度仪不需改变焦距或等效焦距，一次就能完成整个量程范围内的粒度测量，扩大了动态范围；将大尺寸探测器化为小尺寸探测器，使加工更加容易；多元光电探测器可整体制作，光电特性一致性好，所以对于信号采集有利；容易获得无探测盲区的信号。
文档编号G01N15/02GK201083671SQ20072009972
公开日2008年7月9日 申请日期2007年9月28日 优先权日2007年9月28日
发明者葛宝臻, 魏永杰, 魏耀林 申请人:天津大学