[发明专利]一种现场检测海底沉积物的偏振内窥装置

说明书

一种现场检测海底沉积物的偏振内窥装置，包括开设有透光窗的密封外壳、设置于所述外壳底部的沉积物钻插尖头、以及设置于所述外壳内的偏振光源系统和接收成像系统，其中，通过所述沉积物钻插尖头将所述外壳插入海底的沉积物中，使得所述偏振光源系统能够通过所述透光窗，将偏振光照射到所述透光窗所到达位置对应的深度处的沉积物上，所述沉积物的散射光通过所述透光窗由所述接收成像系统接收并成像，由此实现海底沉积物的现场原位内窥式检测。通过该装置进行原位探测区分沉积物成分，不仅可以不用取样检测，而且能逐层测量微塑料、泥沙颗粒、生物质等不同成分。使用该装置可以对沉积物进行原位的实时检测，检测效率高，成本低，操作方便。

技术领域

本发明涉海底沉积物检测技术，特别是涉及一种现场检测海底沉积物的偏振内窥装置。

背景技术

目前海底沉积物的研究常常利用采泥器进行沉积物取样，运回实验室进行检验的方式。这种方式存在采集数据少，采集速度慢且实验成本高，效率低的问题。同时，随着海底塑料垃圾的增多，微塑料的降解以及在海底沉积过程成为一大关注热点。目前的实验方式是通过浮选和过滤沉积物样品的方式获得样品中的微塑料干重。这种实验方式处理步骤多，耗时长且不能对沉积物的类型和大小信息直接收集。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的主要目的在于克服上述背景技术的缺陷，提供一种现场检测海底沉积物的偏振内窥装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种现场检测海底沉积物的偏振内窥装置，包括开设有透光窗的密封外壳、设置于所述外壳底部的沉积物钻插尖头、以及设置于所述外壳内的偏振光源系统和接收成像系统，其中，通过所述沉积物钻插尖头将所述外壳插入海底的沉积物中，使得所述偏振光源系统能够通过所述透光窗，将偏振光照射到所述透光窗所到达位置对应的深度处的沉积物上，所述沉积物的散射光通过所述透光窗由所述接收成像系统接收并成像，由此实现海底沉积物的现场原位内窥式检测。

进一步地：

所述偏振光源系统包括依次设置在光路上的光源、二分之一波片、四分之一波片和会聚透镜，所述光源发出的激光先后经过所述二分之一波片和所述四分之一波片后成为偏振光，再经过所述会聚透镜照射到沉积物上。

所述偏振光源系统包括依次设置在光路上的偏振光源和会聚透镜，所述偏振光源发出的偏振光经过所述会聚透镜照射到沉积物上。

所述偏振光源为可调模式偏振光源，可调节发出圆偏振光或线偏振光。

所述接收成像系统包括依次设置在光路上的会聚透镜、针孔、准直透镜、柱透镜以及成像传感器，沉积物的散射光由所述会聚透镜进行会聚，经过所述针孔滤波，由所述准直透镜准直成平行光，再由所述柱透镜整形成面光，最后在所述成像传感器上成像。

所述成像传感器为CCD。

还包括设置在所述外壳内的分光系统，所述偏振光源系统发出的光经过所述分光系统再通过所述透光窗射出，所述沉积物的散射光经过所述分光系统后由所述接收成像系统接收。

还包括设置于所述外壳上的固定支架，用于将所述偏振内窥装置稳固置于海床上。

还包括通信装置，用于将检测到的数据传输至远端的处理设备。

本发明具有如下有益效果：