[发明专利]用于近和中IR多通道传感器的漫射测量窗口

权利要求书

1.一种用于感测材料层的设备（2，52），包括：

辐射源（8，58），其被设置在所述材料层（24，74）的一个侧面上，将具有5微米以上的波长的入射近红外和中红外辐射（38，88）的光束导向至所述材料层（24，74）中；

辐射接收器（10，60），其检测传播通过所述材料层（24，74）的反射光束（44，94）的至少一部分；以及

限定具有针对所述材料层（24，74）的路径的测量单元的一个或多个构件，其中每个构件包括漫射器（14，34，64，84），所述漫射器（14，34，64，84）包括：（i）氧化铝层（68，98），其对于来自辐射源（58）的近红外和中红外辐射来说半透明，且其被形成在镜面的反射表面（66，96）上，其中所述氧化铝层（68，98）具有面向材料层（74）的侧面的平面表面（72，92）；或者（ii）至少一个第二材料层（18，48），其包括被形成在镜面的反射表面（16，46）上且对于来自辐射源（58）的近红外和中红外辐射来说透明的氟化钙或蓝宝石，其中第二材料层（18，48）具有抛光的外表面（22，42）和粗糙化的内表面（20，40），所述抛光的外表面（22，42）面向材料层（24）的侧面，其中所述测量单元被配置成使辐射在被所述辐射接收器（10，60）检测到之前被反射通过所述材料层（24，74）多次。

2.根据权利要求1所述的设备，包括单个构件（164），并且其中所述材料层（178）被形成在反射基板（176）的薄片上，所述反射基板（176）被放置成面向所述单个构件（164），并且其中所述单个构件（164）和所述反射基板（170）限定针对所述材料层（178）的路径和测量单元。

3.根据权利要求2所述的设备，包括限定针对所述材料层（24，74）的测量单元的构件对（14，34，64，84），其中所述辐射源（8，58）和所述辐射接收器（10，60）具有关于所述路径彼此侧向地偏移的相应辐射轴和检测。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述构件对（14，34）包括具有第一板（18）的第一构件（14）和包括第二板（48）的第二构件（34），其中所述第一和第二板（18，48）基本上平行，并且所述板被放置在相对的侧面上并基本上平行于所述材料层（24），其中所述第一板（18）具有被耦合至所述辐射源（8）的第一孔（26），并且其中所述第二板（48）具有被耦合至所述辐射接收器（10）的第二孔（36）。

5.根据权利要求3所述的设备，其中所述构件对（64，84）包括具有第一板（68）的第一构件（64）和包括第二板（98）的第二构件（84），其中所述第一板（68）和所述第二板（98）基本上平行，并且所述板被放置在相对的侧面上并基本上平行于所述材料层（74），其中所述第一板（68）具有被耦合至所述辐射源（58）的第一孔（76），并且其中所述第一板（68）具有被耦合至所述辐射接收器（60）的第二孔（86）。

6.一种用于测量在机器方向上运动的薄片产品（24，74）的物理特性的红外传感器（2，52），包括：

支撑辐射源（8，58）和辐射接收器（10，60）的壳体（4，6，54，56），其中所述辐射源（8，58）将具有5微米以上的波长的入射近红外和中红外辐射的光束（38，88）导向至所述薄片产品（24，74）中；以及

被设置在所述辐射源（8，58）和所述辐射接收器（10，60）之间的反射装置（14，34，64，84），用于将辐射朝向所述薄片产品（24，74）反射，以使得辐射在到达所述辐射接收器（10，60）之前被反射通过所述薄片产品（24，74）多次并且所述辐射在机器方向上传播通过所述薄片产品（24，74），其中所述反射装置包括漫射器材料（18，48，68，98），所述漫射器材料（18，48，68，98）包括：（i）氧化铝层（68，98），其对于来自辐射源（58）的近红外和中红外辐射来说半透明，且其被形成在镜面的反射表面（66，96）上，其中所述氧化铝层（68，98）具有面向薄片产品（74）的侧面的平面表面（72，92）；或者（ii）至少一个第二材料层（18，48），其包括被形成在镜面的反射表面（16，46）上且对于来自辐射源（58）的近红外和中红外辐射来说透明的氟化钙或蓝宝石，其中第二材料层（18，48）具有抛光的外表面（22，42）和粗糙化的内表面（20，40），所述抛光的外表面（22，42）面向薄片产品（24）的侧面。

7.根据权利要求6所述的红外传感器，其中所述壳体（4，6，54，56）包括第一扫描器头（4，54）和第二扫描器头（6，56），并且其中所述第一和第二扫描器头以同步的方式沿横向运动并限定针对薄片产品（24，74）的路径，其中所述第一扫描器头（4，54）包括：（i）第一漫射器组件（14，64），其面向所述薄片产品（24，74）的第一侧面，包括第一反射元件（16，66）和第一漫射元件（18，68），所述第一漫射元件（18，68）包括由氟化钙、蓝宝石或氧化铝形成的一个或多个层；或者（ii）第一漫反射表面（114），其面向所述薄片产品（24，74）的第一侧面，包括具有粗糙表面的金属层，以及其中所述第二扫描器头（6，56）包括：（i）第二漫射器组件（34，84），其面向所述薄片产品（24，74）的第二侧面，包括第二反射元件（46，96）和第二漫射元件（48，98），所述第二漫射元件（48，98）包括由氟化钙、蓝宝石或氧化铝形成的一个或多个层；或者（ii）第二漫反射表面（114），其面向所述薄片产品（24，74）的第二侧面，包括具有粗糙表面的金属层。