專利名稱：一種多通道干涉儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于激光等離子體光學(xué)診斷的干涉儀，尤其是一種多通道干涉儀。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的等離子體光學(xué)診斷設(shè)備的功能較單一，對探針光的信息利用率不夠高。尤其在研究昂貴等離子體(如強(qiáng)激光等離子體)狀態(tài)時(shí)，多通道獲得等離子體信息顯得尤為重要。對激光等離子測量技術(shù)而言，通常采用的辦法是將探針激光和產(chǎn)生等離子體激光時(shí)間同步，然后通過調(diào)節(jié)探針光與主激光的時(shí)間差來研究激光等離子體動(dòng)力學(xué)演化特征。 這里的激光等離子體即待測物，它是由主激光與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的。對同一等離子體如果能夠同時(shí)獲取不同物理量信息，往往可以準(zhǔn)確判斷等離子體狀態(tài)。如果不采用多通道技術(shù)，而待測等離子體在探針光通過前后不能保證同一性就會(huì)造成單通道測量誤差。因此，保證所測量的物理量具有同時(shí)性，并從某一時(shí)刻的探針光中盡可能多的獲取信息，就顯得尤為重要。激光等離子體光學(xué)診斷儀是一個(gè)多通道多功能的診斷儀。它可以從一束探針光中獲取等離子體的電子密度和磁場的信息，這樣不僅提高了探針光信息的利用率，而且又保持了其同時(shí)性。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服傳統(tǒng)的干涉儀對探針光的信息利用率不高的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種多通道干涉儀。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種多通道干涉儀，包括一激光器，還包括在一底座上并排設(shè)置的一待測物形狀測量系統(tǒng)、一待測物磁場測量系統(tǒng)和一待測物電子密度測量系統(tǒng)；所述激光器用于產(chǎn)生偏振的探針激光；所述待測物形狀測量系統(tǒng)包括一第一分束鏡和一第一成像透鏡，用于測量待測物的形狀；所述待測物磁場測量系統(tǒng)包括一第二分束鏡、一第二成像系統(tǒng)和一第一偏振片，用于測量所述待測物的磁場；所述待測物電子密度測量系統(tǒng)包括一反向鏡和一 Normaski干涉儀系統(tǒng)，用于測量待測物的電子密度。所述Normaski干涉儀系統(tǒng)包括一第三成像透鏡、一渥拉斯頓棱鏡和一第二偏振片。所述待測物可以為激光等離子體。所述多通道干涉儀還包括一第一 CXD圖像傳感器，用于接收所述待測物形狀測量系統(tǒng)得到的測量結(jié)果。所述多通道干涉儀還包括一第二 CXD圖像傳感器，用于接收所述待測物磁場測量系統(tǒng)得到的測量結(jié)果。[0012]所述多通道干涉儀還包括一第三CXD圖像傳感器，用于接收所述待測物電子密度測量系統(tǒng)得到的測量結(jié)果。本實(shí)用新型的有益效果是，該干涉儀將多種測量系統(tǒng)集成在一個(gè)光學(xué)平臺上，從而保證了所測量的物理量是具有同時(shí)性，從而使得用該干涉儀獲得的信息更加準(zhǔn)確。

圖1為多通道干涉儀光路圖；圖2為激光等離子體光學(xué)診斷儀的箱體內(nèi)部實(shí)物全景圖圖3為激光等離子體光學(xué)診斷儀前側(cè)圖；圖4為激光等離子體光學(xué)診斷儀后側(cè)圖。11 激光器；21 待測樣品；31，32 分束鏡；41，42，43 成像透鏡；51，52，53 =CCD圖像傳感器；61，62 檢偏器；71 全反射鏡；81 沃拉斯頓棱鏡；9 =Normaski 干涉儀；10 底座；101，102，103 孔。
具體實(shí)施方式
為了使本光學(xué)診斷儀的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本光學(xué)診斷儀。圖1為多通道干涉儀光路圖。圖2為激光等離子體光學(xué)診斷儀的箱體內(nèi)部實(shí)物全景圖；由于激光等離子體光學(xué)診斷儀箱體內(nèi)部主要部件即為上述多通道干涉儀，因此，圖2 也是上述多通道干涉儀的實(shí)物全景圖。 結(jié)合圖1和圖2可以看出，該多通道干涉儀設(shè)置在底座10上。激光器11產(chǎn)生的偏振的探針激光經(jīng)過待測物21 (如由主激光與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的激光等離子體等)被第一分束鏡31分為A、B兩束激光光束。其中A束激光經(jīng)過第一成像透鏡41直接測量待測物， 在第一 CXD圖像傳感器51上給出待測物陰影圖像。B束激光經(jīng)過第二分束鏡32分為兩束光束Bl和B2，其中B2光束經(jīng)過第二成像系統(tǒng)42和第一偏振片61后，利用法拉第旋轉(zhuǎn)法測量待測物磁場，磁場可以通過顯示在第二 CXD圖像傳感器52上測量得到的結(jié)果推出。Bl 光束經(jīng)反向鏡71后再經(jīng)過Normaski干涉儀系統(tǒng)9成像在第三CXD圖像傳感器53上，通過分析待測物干涉條紋移動(dòng)數(shù)目，計(jì)算出等離子體密度信息(如果待測物為激光等離子體， 則計(jì)算得到激光等離子體的電子密度信息)。其中，Normaski干涉儀系統(tǒng)9包括一個(gè)第三成像透鏡43、渥拉斯頓棱鏡81和第二偏振片62。 其中，待測物形狀測量系統(tǒng)包括第一分束鏡31和第一成像透鏡41 ；待測物磁場測量系統(tǒng)包括第二分束鏡32、第二成像系統(tǒng)42和第一偏振片61 ；待測物電子密度測量系統(tǒng)包括反向鏡71和Normaski干涉儀系統(tǒng)9，其中，Normaski干涉儀系統(tǒng)9包括一個(gè)第三成像透鏡43、渥拉斯頓棱鏡81和第二偏振片62。圖2為等離子體光學(xué)診斷儀的箱體內(nèi)部實(shí)物圖。在進(jìn)行光學(xué)診斷時(shí)，需要將光學(xué)診斷儀固定在光學(xué)平臺即底座10上，并保證其水平。圖3為激光等離子體光學(xué)診斷儀的前側(cè)圖。前側(cè)只有一個(gè)通光孔，用來通過激光器11所產(chǎn)生的偏振的探針激光。使用時(shí)，需要調(diào)節(jié)光學(xué)診斷儀的位置，使探針激光穿過待測物21后再從通光孔正入射。圖4為激光等離子體光學(xué)診斷儀的后側(cè)圖，后側(cè)有三個(gè)通光孔，在進(jìn)行等離子體診斷時(shí)，三個(gè)通光孔分別接三個(gè)CCD圖像傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，第一孔101是利用背光法對等離子體演化狀態(tài)進(jìn)行測量(得到等離子體的形狀信息)，第二孔102是利用法拉第旋轉(zhuǎn)法對等離子體的磁場進(jìn)行測量，第三孔103是利用干涉法對等離子體電子密度進(jìn)行診斷。
權(quán)利要求1.一種多通道干涉儀，包括一激光器(11)，還包括在一底座(10)上并排設(shè)置的一待測物形狀測量系統(tǒng)、一待測物磁場測量系統(tǒng)和一待測物電子密度測量系統(tǒng)，其特征在于所述激光器(11)用于產(chǎn)生偏振的探針激光；所述待測物形狀測量系統(tǒng)包括一第一分束鏡(31)和一第一成像透鏡(41)，用于測量待測物的形狀；所述待測物磁場測量系統(tǒng)包括一第二分束鏡(32)、一第二成像系統(tǒng)0 和一第一偏振片(61)，用于測量所述待測物的磁場；所述待測物電子密度測量系統(tǒng)包括一反向鏡(71)和一Normaski干涉儀系統(tǒng)(9)，用于測量所述待測物的電子密度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道干涉儀，其特征在于，所述Normaski干涉儀系統(tǒng)(9) 包括一第三成像透鏡(43)、一渥拉斯頓棱鏡(81)和一第二偏振片(62)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的多通道干涉儀，其特征在于，還包括一第一C⑶圖像傳感器(51)，用于接收所述待測物形狀測量系統(tǒng)得到的測量結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的多通道干涉儀，其特征在于，還包括一第二CXD圖像傳感器(52)，用于接收所述待測物磁場測量系統(tǒng)得到的測量結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的多通道干涉儀，其特征在于，還包括一第三C⑶圖像傳感器(53)，用于接收所述待測物電子密度測量系統(tǒng)得到的測量結(jié)果。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于激光等離子體光學(xué)診斷的干涉儀，尤其是一種多通道干涉儀。用背光法或干涉法測密度及用法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)測磁場目前已廣泛應(yīng)用于激光等離子體和磁性材料的探測研究中。一般采用超快探針光照射待測物體，通過分光技術(shù)可以多通道測量待測樣品的陰影圖像、干涉條紋和磁性偏轉(zhuǎn)特征。本實(shí)驗(yàn)儀將待測物形狀測量系統(tǒng)、待測物磁場測量系統(tǒng)和等離子體密度測量系統(tǒng)集成，統(tǒng)一固定在一個(gè)光學(xué)平臺上，操作簡單，實(shí)驗(yàn)方便，有利于等離子體狀態(tài)的研究，尤其在測量激光等離子體自生磁場和等離子體狀態(tài)上減少了激光打靶發(fā)次，節(jié)約成本。
文檔編號G01R33/12GK202013321SQ20112005993
公開日2011年10月19日 申請日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月9日
發(fā)明者仲佳勇, 張凱, 趙剛 申請人:中國科學(xué)院國家天文臺