专利名称：一种抑制二级光谱的紫外光谱测量方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学测试技术领域，具体的讲是一种抑制二级光谱的紫外光谱测量方法及系统。
背景技术：
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)。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。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。因此对极紫外和远紫外(简称极远紫外)波段的辐射特性的测量十分必要。真空紫外校准技术研究中，要求校准的波段范围为IlOnm 400nm，在此波段范围内，存在着二级光谱干扰的问题。例如，在校准系统进行300nm波段的校准时，单色仪转动到相对应的300nm光栅位置，但探测器接收的300nm光谱能量中还包括有发射光源中150nm的二级光谱能量，影响了此波长处探测接收的光谱纯度，如果不消除这种干扰，会给各个光谱量的校准带来很大的测量误差。在可见和红外光谱校准中，一般都采用带通滤光片的方式来消除二级光谱的干扰。而在真空紫外校准技术研究中，相应的紫外带通滤光片膜系设计及加工制作的难度很大，成本较高，同时加入相应的带通滤光片会大大降低系统测量时的信噪比，引入测量误差。使用时，在系统中还需要加入额外的切换结构，会大大增加系统的复杂程度。因此，在真空紫外校准技术研究中如何消除二级光谱的干扰，且不引入额外的测量误差，不增加系统的复杂程度，设计的难度很大。
发明内容
本发明的目的在于排除紫外光谱测量时的二级光谱对测量结果的影响，提供了一种抑制二级光谱的紫外光谱测量方法及系统，能够实现对紫外光谱测量时出现的二级光谱的抑制。本发明实施例提供了一种抑制二级光谱的紫外光谱测量方法，包括:当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，将真空仓抽真空，紫外辐射透过所述真空仓的氟化镁窗口进入到检测设备，其中所述氟化镁窗口用于吸收波段在IlOnm以下的紫外辐射；当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，向所述真空仓中注入气体，所述紫外辐射通过所述真空仓中的空气和所述氟化镁窗口进入到检测设备，其中所述空气吸收波段在200nm以下的紫外辐射。根据本发明实施例所述的一种抑制二级光谱的紫外光谱测量方法的一个进一步的方面，所述真空仓中放置标准紫外器件和被测紫外器件，所述真空仓的氟化镁窗口与所述真空仓外的紫外单色仪相连接，所述紫外单色仪与紫外光源或者探测器相连接。根据本发明实施例所述的一种抑制二级光谱的紫外光谱测量方法的再一个进一步的方面，所述标准紫外器件为标准紫外光源，所述被测紫外器件为被测紫外光源，所述紫外单色仪与探测器相连接，当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，所述标准紫外光源与被测紫外光源的紫外辐射在真空的真空仓中透过氟化镁窗口和紫外单色仪进入到探测器中；当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，所述标准紫外光源与被测紫外光源的紫外辐射在真空仓的空气中透过氟化镁窗口和紫外单色仪进入到探测器中。根据本发明实施例所述的一种抑制二级光谱的紫外光谱测量方法的另一个进一步的方面，所述标准紫外器件为标准探测器，所述被测紫外器件为被测探测器，所述紫外单色仪与紫外光源相连接，当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，所述紫外光源发出的紫外辐射通过紫外单色仪和氟化镁窗口进入到真空仓中，并通过真空的真空仓进入到标准探测器和被测探测器中；当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，所述紫外光源发出的紫外辐射通过紫外单色仪和氟化镁窗口进入到真空仓中，并通过真空仓中的空气进入到标准探测器和被测探测器中。本发明实施例还提供了一种抑制二级光谱的紫外光谱测量系统，当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，控制真空泵将真空仓抽真空，紫外辐射透过所述真空仓的氟化镁窗口进入到检测设备，其中所述氟化镁窗口用于吸收波段在IlOnm以下的紫外辐射；当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，控制排气阀向所述真空仓中注入气体，所述紫外辐射通过所述真空仓中的空气和所述氟化镁窗口进入到检测设备，其中所述空气吸收波段在200nm以下的紫外辐射。根据本发明实施例所述的一种抑制二级光谱的紫外光谱测量系统的一个进一步的方面，所述真空仓中放置标准紫外器件和被测紫外器件，所述真空仓的氟化镁窗口与所述真空仓外的紫外单色仪相连接，所述紫外单色仪与紫外光源或者探测器相连接。根据本发明实施例所述的一种抑制二级光谱的紫外光谱测量系统的再一个进一步的方面，所述标准紫外器件为标准紫外光源，所述被测紫外器件为被测紫外光源，所述检测设备为探测器，所述紫外单色仪与探测器相连接，当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，所述标准紫外光源与被测紫外光源的紫外辐射在抽真空的真空仓中透过氟化镁窗口和紫外单色仪进入到探测器中；当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，所述标准紫外光源与被测紫外光源的紫外辐射在真空仓的空气中透过氟化镁窗口和紫外单色仪进入到探测器中。根据本发明实施例所述的一种抑制二级光谱的紫外光谱测量系统的另一个进一步的方面，所述标准紫外器件为标准探测器，所述被测紫外器件为被测探测器，所述检测设备为标准探测器和被测探测器，所述紫外单色仪与紫外光源相连接，当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，所述紫外光源发出的紫外辐射通过紫外单色仪和氟化镁窗口进入到真空仓中，并通过真空的真空仓进入到标准探测器和被测探测器中；当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，所述紫外光源发出的紫外辐射通过紫外单色仪和氟化镁窗口进入到真空仓中，并通过真空仓中的空气进入到标准探测器和被测探测器中。通过本发明的实施例，在紫外光谱测量时光源光谱辐射度校准和探测器响应度校准中，将二级光谱的杂散辐射有效滤除，减少测量误差，提升测量精度。
结合以下附图阅读对实施例的详细描述，本发明的上述特征和优点，以及额外的特征和优点，将会更加清楚。图1给出了根据本发明的一个实施例一种抑制二级光谱的紫外光谱测量方法的流程图；图2所示为本发明实施例一种抑制二级光谱的紫外光谱测量系统的结构图。
具体实施例方式下面的描述可以使任何本领域技术人员利用本发明。具体实施例和应用中所提供的描述信息仅为示例。这里所描述的实施例的各种延伸和组合对于本领域的技术人员是显而易见的，在不脱离本发明的实质和范围的情况下，本发明定义的一般原则可以应用到其他实施例和应用中。因此，本发明不只限于所示的实施例，本发明涵盖与本文所示原理和特征相一致的最大范围。图1给出了根据本发明的一个实施例一种抑制二级光谱的紫外光谱测量方法的流程图。包括步骤101，当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，将真空仓抽真空，紫外辐射透过所述真空仓的氟化镁窗口进入到检测设备，其中所述氟化镁窗口用于吸收波段在IlOnm以下的紫外辐射；步骤102,当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，向所述真空仓中注入气体，所述紫外辐射通过所述真空仓中的空气和所述氟化镁窗口进入到检测设备，其中所述空气吸收波段在200nm以下的紫外辐射。作为本发明的一个实施例，所述真空仓中可以放置标准紫外器件和被测紫外器件，所述真空仓的氟化镁窗口与所述真空仓外的紫外单色仪相连接，所述紫外单色仪与紫外光源或者探测器相连接。进一步，所述标准紫外器件为标准紫外光源，所述被测紫外器件为被测紫外光源，所述紫外单色仪与探测器相连接，当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，所述标准紫外光源与被测紫外光源的紫外辐射在真空的真空仓中透过氟化镁窗口和紫外单色仪进入到探测器中；当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，所述标准紫外光源与被测紫外光源的紫外辐射在真空仓的空气中透过氟化镁窗口和紫外单色仪进入到探测器中。进一步，所述标准紫外器件为标准探测器，所述被测紫外器件为被测探测器，所述紫外单色仪与紫外光源相连接，当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，所述紫外光源发出的紫外辐射通过紫外单色仪和氟化镁窗口进入到真空仓中，并通过真空的真空仓进入到标准探测器和被测探测器中；当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，所述紫外光源发出的紫外辐射通过紫外单色仪和氟化镁窗口进入到真空仓中，并通过真空仓中的空气进入到标准探测器和被测探测器中。如图2所示为本发明实施例一种抑制二级光谱的紫外光谱测量系统的结构图。包括真空仓201，氟化镁窗口 202，紫外单色仪203，标准紫外器件204，被测紫外器件205，紫外光源或者探测器206。其中标准紫外器件204，被测紫外器件205由驱动装置驱动，随着测量需要移动到测量光路中。所述标准紫外器件204，被测紫外器件205，紫外光源或者探测器206在不同的测量中可以为紫外光源也可以为检测设备，例如，在标准紫外器件204为标准紫外光源，被测紫外器件205为被测紫外光源时，紫外辐射分别由标准紫外光源和被测紫外光源发射，所述检测设备为探测器206 ;在标准紫外器件204为标准探测器，被测紫外器件205为被测探测器时，紫外辐射由紫外光源206发射，所述检测设备为标准探测器和被测探测器。当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，将真空仓201抽真空，紫外辐射透过所述真空仓201的氟化镁窗口 202进入到检测设备，其中所述氟化镁窗口用于吸收波段在IlOnm以下的紫外辐射；当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，向所述真空仓201中注入气体,所述紫外辐射通过所述真空仓201中的空气和所述氟化镁窗口 202进入到检测设备，其中所述空气吸收波段在200nm以下的紫外辐射。所述真空仓201中可以放置标准紫外器件204和被测紫外器件205，所述真空仓201的氟化镁窗口 202与所述真空仓201外的紫外单色仪203相连接，所述紫外单色仪203与紫外光源或者探测器206相连接。进一步，所述标准紫外器件204为标准紫外光源，所述被测紫外器件205为被测紫外光源，所述紫外单色仪203与探测器相连接，当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，所述标准紫外光源与被测紫外光源的紫外辐射在真空的真空仓中透过氟化镁窗口和紫外单色仪进入到探测器中；当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，所述标准紫外光源与被测紫外光源的紫外辐射在真空仓的空气中透过氟化镁窗口和紫外单色仪进入到探测器中。进一步，所述标准紫外器件204为标准探测器，所述被测紫外器件205为被测探测器，所述紫外单色仪203与紫外光源相连接，当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，所述紫外光源发出的紫外辐射通过紫外单色仪和氟化镁窗口进入到真空仓中，并通过真空的真空仓进入到标准探测器和被测探测器中；当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，所述紫外光源发出的紫外辐射通过紫外单色仪和氟化镁窗口进入到真空仓中，并通过真空仓中的空气进入到标准探测器和被测探测器中。上述系统可以通过计算机控制真空泵等根据测量的不同对真空仓抽真空，并根据测量的不同控制泄气阀等设备对所述真空仓注入气体，所述真空泵等抽真空设备和所述泄气阀等注入气体等设备均与真空仓相连接，并通过计算机进行控制。本发明实施例通过利用真空状态切换消除二级光谱的系统，即在IlOnm 200nm范围内进行校准时，将真空仓抽真空，紫外光源在IlOnm以下的辐射被氟化镁窗口吸收，故不存在二级光谱干扰。在200nm 400nm范围内校准时,真空仓不抽真空,200nm以下的二级光谱辐射在非真空状态下被大气所吸收，能有效消除二级光谱干扰带来的影响。所述测量方法在真空测量状态时的紫外光谱测量波段范围为IlOnm 200mm。所述测量方法在大气测量状态时的紫外光谱测量波段范围为200nm 400mm。通过本发明的实施例，在紫外光谱测量时光源光谱辐射度校准和探测器响应度校准中，将二级光谱的杂散辐射有效滤除，减少测量误差，提升测量精度。
本发明可以以任何适当的形式实现，包括硬件、软件、固件或它们的任意组合。本发明可以根据情况有选择的部分实现，比如计算机软件执行于一个或多个数据处理器以及数字信号处理器。本文的每个实施例的元素和组件可以在物理上、功能上、逻辑上以任何适当的方式实现。事实上，一个功能可以在独立单元中、在一组单元中、或作为其他功能单元的一部分来实现。因此，该系统和方法既可以在独立单元中实现，也可以在物理上和功能上分布于不同的单元和处理器之间。在相关领域中的技术人员将会认识到，本发明的实施例有许多可能的修改和组合，虽然形式略有不同，仍采用相同的基本机制和方法。为了解释的目的，前述描述参考了几个特定的实施例。然而，上述的说明性讨论不旨在穷举或限制本文所发明的精确形式。前文所示，许多修改和变化是可能的。所选和所描述的实施例，用以解释本发明的原理及其实际应用，用以使本领域技术人员能够最好地利用本发明和各个实施例的针对特定应用的修改、变形。
权利要求
1.一种抑制二级光谱的紫外光谱测量方法，其特征在于包括: 当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，将真空仓抽真空，紫外辐射透过所述真空仓的氟化镁窗口进入到检测设备，其中所述氟化镁窗口用于吸收波段在IlOnm以下的紫外福射; 当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，向所述真空仓中注入气体,所述紫外福射通过所述真空仓中的空气和所述氟化镁窗口进入到检测设备，其中所述空气吸收波段在200nm以下的紫外辐射。
2.根据权利要求1所述的一种抑制二级光谱的紫外光谱测量方法，其特征在于，所述真空仓中放置标准紫外器件和被测紫外器件，所述真空仓的氟化镁窗口与所述真空仓外的紫外单色仪相连接，所述紫外单色仪与紫外光源或者探测器相连接。
3.根据权利要求2所述的一种抑制二级光谱的紫外光谱测量方法，其特征在于，所述标准紫外器件为标准紫外光源，所述被测紫外器件为被测紫外光源，所述紫外单色仪与探测器相连接，当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，所述标准紫外光源与被测紫外光源的紫外辐射在真空的真空仓中透过氟化镁窗口和紫外单色仪进入到探测器中；当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，所述标准紫外光源与被测紫外光源的紫外辐射在真空仓的空气中透过氟化镁窗口和紫外单色仪进入到探测器中。
4.根据权利要求2所述的一种抑制二级光谱的紫外光谱测量方法，其特征在于，所述标准紫外器件为标准探测器，所述被测紫外器件为被测探测器，所述紫外单色仪与紫外光源相连接，当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，所述紫外光源发出的紫外辐射通过紫外单色仪和氟化镁窗口进入到真空仓中，并通过真空的真空仓进入到标准探测器和被测探测器中；当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，所述紫外光源发出的紫外辐射通过紫外单色仪和氟化镁窗口进入到真空仓中，并通过真空仓中的空气进入到标准探测器和被测探测器中。
5.一种抑制二级光谱的紫外光谱测量系统，其特征在于， 当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，控制真空泵将真空仓抽真空，紫外辐射透过所述真空仓的氟化镁窗口进入到检测设备，其中所述氟化镁窗口用于吸收波段在IlOnm以下的紫外辐射； 当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时,控制排气阀向所述真空仓中注入气体，所述紫外辐射通过所述真空仓中的空气和所述氟化镁窗口进入到检测设备，其中所述空气吸收波段在200nm以下的紫外辐射。
6.根据权利要求5所述的一种抑制二级光谱的紫外光谱测量系统，其特征在于，所述真空仓中放置标准紫外器件和被测紫外器件，所述真空仓的氟化镁窗口与所述真空仓外的紫外单色仪相连接，所述紫外单色仪与紫外光源或者探测器相连接。
7.根据权利要求6所述的一种抑制二级光谱的紫外光谱测量系统，其特征在于，所述标准紫外器件为标准紫外光源，所述被测紫外器件为被测紫外光源，所述检测设备为探测器，所述紫外单色仪与探测器相连接，当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，所述标准紫外光源与被测紫外光源的紫外辐射在抽真空的真空仓中透过氟化镁窗口和紫外单色仪进入到探测器中；当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，所述标准紫外光源与被测紫外光源的紫外辐射在真空仓的空气中透过氟化镁窗口和紫外单色仪进入到探测器中。
8.根据权利要求6所述的一种抑制二级光谱的紫外光谱测量系统，其特征在于，所述标准紫外器件为标准探测器，所述被测紫外器件为被测探测器，所述检测设备为标准探测器和被测探测器，所述紫外单色仪与紫外光源相连接，当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，所述紫外光源发出的紫外辐射通过紫外单色仪和氟化镁窗口进入到真空仓中，并通过真空的真空仓进入到标准探测器和被测探测器中；当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，所述紫外光源发出的紫外辐射通过紫外单色仪和氟化镁窗口进入到真空仓中，并通过真空仓 中的空气进入到标准探测器和被测探测器中。
全文摘要
本发明涉及光学测试技术领域，具体的讲是一种抑制二级光谱的紫外光谱测量方法及系统，其中包括当进行110nm-200nm波段的紫外光谱测量时，将真空仓抽真空，紫外辐射透过所述真空仓的氟化镁窗口进入到检测设备，其中所述氟化镁窗口用于吸收波段在110nm以下的紫外辐射；当进行200nm-400nm波段的紫外光谱测量时，向所述真空仓中注入气体，所述紫外辐射通过所述真空仓中的空气和所述氟化镁窗口进入到检测设备，其中所述空气吸收波段在200nm以下的紫外辐射。通过本发明的实施例，在紫外光谱测量时光源光谱辐射度校准和探测器响应度校准中，将二级光谱的杂散辐射有效滤除，减少测量误差，提升测量精度。
文档编号G01J3/28GK103148939SQ20131006260
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者李世伟, 孙红胜, 王加朋, 张玉国, 孙广尉, 任小婉, 杨旺林 申请人:北京振兴计量测试研究所