[发明专利]一种基于双调制测量材料中红外热辐射光谱的方法和装置

权利要求书

1.一种基于双调制技术测量材料中红外热辐射光谱的装置，其特征在于，包括：

傅里叶变换红外光谱仪（1）、机械调制系统（2）和高真空样品室（3）；

所述傅里叶变换红外光谱仪（1），包括将样品辐射信号分解成具有一定光程差的反射信号和透射信号实现干涉调制的迈克尔逊干涉仪（1-1）、接收来自迈克尔逊干涉仪的信号的双通道MCT探测器（1-2）、与双通道MCT探测器相连的用于采集和记录辐射信号信息的电路板（1-3）、与电路板相连的含有傅里叶逆变换程序的计算机（1-5）；

所述机械调制系统（2），包括斩波器（2-1）及锁相放大器（2-2）；斩波器（2-1）的控制单元将同频率参考信号输入到锁相放大器（2-2）的参考信号输入接口；双通道MCT探测器（1-2）的交流信号输出接口与锁相放大器（2-2）的信号输入接口相连；锁相放大器（2-2）的信号输出接口与双通道MCT探测器（1-2）的直流信号输入接口相连；

所述高真空样品室（3），包括样品架（3-2）和设于所述样品架（3-2）的待测样品（3-1）。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述傅里叶变换红外光谱仪（1）还包括在中远红外宽波段范围高透过率的金刚石窗片（1-4）。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述高真空样品室（3）的真空度达到1.3~6.010^-3 mbar。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述傅里叶变换红外光谱仪（1）为真空型。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述双通道MCT探测器为液氮制冷型。

6.一种基于权利要求1至5中任一项所述的装置测量材料中红外热辐射光谱的方法，其特征，包括以下步骤：

S1、将斩波器固定在待测样品的辐射信号进入傅里叶变换红外光谱仪的光路中；

S2、对傅里叶变换红外光谱仪和真空样品室分别抽真空；

S3、启动斩波器对待测样品的辐射信号进行机械调制；经机械调制后的辐射信号进入傅里叶变换红外光谱仪，由迈克尔逊干涉仪对辐射信号进行干涉调制，形成双调制信号；双调制信号由双通道MCT探测器接收，以交流信号的形式输入到锁相放大器的信号输入接口；经锁相放大器对机械调制进行解调，从双通道MCT探测器接收到的信号中提取得到来自待测样品的热辐射的直流信号，并输入到双通道MCT探测器的直流信号输入接口；

S4、电路板采集输入到双通道MCT探测器的直流信号得到相应的干涉图，并将其输入到计算机中，利用程序进行傅里叶逆变换，得到待测样品的双调制中红外热辐射光谱。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，将傅里叶变换红外光谱仪置于测量模式，借助计算机的程序中的信号检查功能，调整光路使待测样品的辐射信号最大。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，将傅里叶变换红外光谱仪和真空样品室分别抽真空至1 mbar以下。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，将傅里叶变换红外光谱仪置于步进扫描测试。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述待测样品为各种具有不同发射率的块体及薄膜材料。