[发明专利]一种基于激光加热的高升温率热重分析系统及方法

权利要求书

1.一种基于激光加热的高升温率热重分析系统，其特征在于：

包括加热部分、测量部分和计算机(13)；

加热部分包括激光器(1)、微透镜阵列(2)、透镜(3)、石墨(4)、半反半透镜(5)和全反镜组(6)；微透镜阵列(2)的数量为两个，分为第一微透镜阵列(201)和第二微透镜阵列(202)；石墨(4)用于限定激光光束的尺寸；

测量部分包括热像仪(7)、密封箱(8)和电子天平(11)；电子天平(11)位于密封箱(8)内；待测件(14)放置在电子天平(11)上；热像仪(7)的数量为两个，分为第一热像仪(701)和第二热像仪(702)；所述密封箱(8)的前表面设有前锗窗口(901)和前玻璃窗口(1001)，密封箱(8)的后表面设有后锗窗口(902)和后玻璃窗口(1002)，密封箱(8)的两个侧面分别设有进气管(12)和出气管(15)；

所述激光器(1)用于提供激光光源，激光光束依次经过第一微透镜阵列(201)、第二微透镜阵列(202)、透镜(3)和石墨(4)；从石墨(4)出射的激光光束经过半反半透镜(5)，一部分激光光束依次穿过半反半透镜(5)和前玻璃窗口(1001)后辐照到待测件(14)的前表面，另一部分激光光束被半反半透镜(5)反射到全反镜组(6)上，经全反镜组(6)反射的激光光束穿过后玻璃窗口(1002)后辐照在待测件(14)的后表面；

第一热像仪(701)和第二热像仪(702)分别透过前锗窗口(901)和后锗窗口(902)监测待测件(14)前表面、后表面在激光辐照下的温升；

电子天平(11)用于对待测件(14)称重；

计算机(13)同步采集、记录激光器(1)参数、热像仪(7)和电子天平(11)的读数。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光加热的高升温率热重分析系统，其特征在于：所述第一微透镜阵列(201)与第二微透镜阵列(202)规格相同；所述微透镜阵列(2)的形状为正方形，尺寸为10mm×10mm，阵列规格为9×9，微透镜阵列(2)上阵列的微透镜尺寸为1015um方形透镜，阵列间距15um，微透镜的曲率半径范围为50mm～120mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于激光加热的高升温率热重分析系统，其特征在于：所述微透镜阵列(2)上的微透镜曲率半径为70mm。

4.根据权利要求3所述的一种基于激光加热的高升温率热重分析系统，其特征在于：所述透镜(3)的通光孔径范围20mm～200mm。

5.根据权利要求4所述的一种基于激光加热的高升温率热重分析系统，其特征在于：所述全反镜组(6)中的全反镜直径范围20mm～200mm。

6.根据权利要求5所述的一种基于激光加热的高升温率热重分析系统，其特征在于：所述石墨(4)为中心带有通孔的正方形石墨，边长范围为30mm～60mm；中心通孔形状为正方形，通孔边长范围为5mm～20mm。

7.根据权利要求6所述的一种基于激光加热的高升温率热重分析系统，其特征在于：所述激光器(1)的功率范围为10W～500W且功率连续可调。