[发明专利]材料微区结构变化动力学过程的检测装置和检测方法

摘要

一种材料微区结构变化动力学过程检测装置和方法，该装置具有两路激光，第一路激光与材料发生作用，使材料微区结构发生变化，第二路激光探测该结构变化的动力学过程。本发明中利用CCD成像的方法和压电陶瓷实现自动调节样品至第一路激光的焦点位置处，利用高数值孔径的物镜，以得到微小区域的结构变化；两路激光同轴并且垂直入射到样品表面，利用CCD同时观察两路激光在样品表面形成的光斑，可使这两路激光的光斑精确重合，有利于探测更小区域结构变化的动力学过程；利用偏振分光棱镜和四分之一波片提高激光的利用率，利用色散棱镜和全反射原理使同轴的两路激光完全分离，去除非探测光的影响，提高探测精度。

主权项

一种材料微区结构变化动力学过程检测装置，特征在于其构成包括：输出激光波长λ1的第一激光器(1)，沿该第一激光器(1)输出的激光主光束上依次是第一光谱分光镜(2)、扩束镜(3)、第二光谱分光镜(4)，所述的第一光谱分光镜(2)和第二光谱分光镜(4)与主光束成45°放置；主光束经第二光谱分光镜(4)反射，在该反射光方向依次是物镜(6)和待测样品(7)；所述的物镜(6)固定在压电陶瓷(5)上；所述的样品(7)置于可在X轴和Y轴方向运动的二维运动平台(8)上；具有输出波长为λ2的激光的第二激光器(9)输出的激光经偏振分光棱镜(10)、四分之一波片(11)入射到所述的第一光谱分光镜(2)，经该第一光谱分光镜(2)反射后沿所述的主光束前进，该激光经所述的样品(7)反射后沿原路返回，经所述的偏振分光棱镜(10)的反射，沿该反射光方向，依次是色散棱镜(12)、第三光谱分光镜(13)、小孔光阑(14)、聚焦透镜(15)和探测器(16)；所述的第三光谱分光镜(13)与波长为λ2的激光的前进方向成45°放置；白光光源(17)，该白光光源(17)输出的白光经半透半反分光镜(18)反射后，依次经过所述的第二光谱分光镜(4)、物镜(6)、样品(7)，该白光经样品(7)反射后沿原路返回，经所述的半透半反分光镜(18)透射后达到CCD相机(9；)所述的第一激光器(1)的输入端与信号发生器(20)的第一输出端连接；所述的信号发生器(20)第二输出端和所述的探测器(16)的输出端与示波器(21)的输入端连接；所述的第二激光器(9)、信号发生器(20)、压电陶瓷(5)、二维运动平移台(8)的控制端都与计算机(22)的输出端连接，所述的CCD相机(19)和示波器(21)的输出端与所述的计算机(22)的输入端相连。