[发明专利]一种集成式激光损伤表面观测系统

说明书

本发明涉及一种集成式激光损伤表面观测系统，样品损伤表面经LED光源照明后，由同轴系统上的显微物镜、管式透镜和CCD相机放大成像，在计算机中实时显示，进行图像处理。对不透光样品可采用反射式观测，对透光样品可采用透射式观测，采用同轴系统将显微物镜、管式透镜和CCD相机集成化、一体化，保证了入射光线共轴，且可移动同轴系统进行调焦，能够有效减小像差，便于调节光路。系统装置结构简单，自组式设计，放大倍数可调，成本低，能够从表面细微结构变化层面，测量损伤程度，可应用在激光损伤、激光毁伤等技术领域。

技术领域

本发明涉及激光损伤技术领域，尤其涉及一种集成式激光损伤表面观测系统。

背景技术

随激光技术的发展，高能激光损伤效应及评估技术已成为现代科技、现代武器的重要一环，对受高能激光辐射后的样品损伤表面进行有效观测，对不同损伤程度进行评估，具有十分重要的意义。

然而，现有激光损伤样品表面观测系统中，存在下述问题：

(1)小型光学显微镜的LED光源多安装在样品台的正上方，只能采用透射式观测，测试可透光样品，无法观测不透光的样品；

(2)反射式显微镜的实验装置较大，无法做到集成式，多为大型仪器对样品表面进行观测，成本较高，如场发射扫描电子显微镜、原子力显微镜等；

(3)没有保证从样品表面的入射光线与CCD相机共轴的同轴系统，每次移动与更换样品台、显微物镜或CCD相机都需要重新调整光路及调整各部件的高度，会带来像差且操作麻烦；

(4)目前缺少合适的、能够用于激光损伤实验中损伤表面观测的集成式实验系统。

因此，本发明提出一种轻小型、集成式的激光损伤表面观测系统，能够从表面细微结构变化层面，测量损伤程度，可应用在激光损伤、激光毁伤等技术领域。

发明内容

为了解决现有激光损伤样品表面观测系统中的上述缺陷，本发明提供一种集成式激光损伤表面观测系统，并给出观测损伤表面的试验流程。

上述目的是通过如下技术方案实现的：

一种集成式激光损伤表面观测系统，包括：LED光源-1，显微物镜-2，管式透镜-3，CCD相机-4，夹持装置-5，待观测样品-6，升降圆柱-7，齿轮滑板-8，同轴系统-9，计算机-10，其中：待观测样品-6通过夹持装置-5固定，观测照明光源由LED光源-1出射，经样品表面反射后，进入显微物镜-2；显微物镜-2、管式透镜-3和CCD相机-4组成显微观测系统，置于同轴系统-9上保证入射光线共轴，同轴系统-9由升降圆柱-7和齿轮滑板-8组成，并可水平或竖直移动；样品损伤表面经显微观测系统的CCD相机-4成像后，在计算机-10中实时显示，做图像处理后得到表面细微结构变化及损伤程度，观测损伤表面。

本发明中，所述的观测照明光源还包括连续激光器。

本发明中，所述的待观测样品包括透明样品和不透明样品，具体包括砷化镓电池片、硅片、钢靶、铝靶、铜靶、钛靶、石英片、碳纤维、有机玻璃、金属膜和介质膜。

本发明中，所述显微物镜、管式透镜和CCD相机的像心应位于同一水平线、同一高度上。

本发明中，所述的CCD相机感光元件应位于管式透镜的焦点。

本发明中，所述同轴系统的放大倍数可根据显微物镜与管式透镜之间的距离实现可调，但不超过显微物镜的放大倍数。

本发明提出的集成式激光损伤表面观测系统的试验流程，具体步骤如下：

(1)将待观测样品置于损伤表面观测系统中，打开LED照明光源；

(2)通过调节同轴系统移动，得到样品损伤表面经显微物镜、管式透镜和CCD相机放大后所成清晰的像；