[发明专利]一种颗粒样品池及微颗粒粒形同轴数字全息测量装置

摘要

本发明属于微颗粒粒形测量技术领域，具体地讲涉及一种颗粒样品池，所述颗粒样品池其中的三面为平面镜，分别为A平面镜、B平面镜和C平面镜，B平面镜位于A平面镜与C平面镜之间，A平面镜与B平面镜之间的夹角、A平面镜与C平面镜之间的夹角和B平面镜与C平面镜之间的夹角均为120°，所述A平面镜、B平面镜、C平面镜的反射面均位于所述颗粒样品池的内侧。相应的，本发明还提供了一种包括所述颗粒样品池的的微颗粒粒形同轴数字全息测量装置。本发明能够获取同一粒子在三个视角下的投影截面信息，从而更加准确的判断粒子的三维形状，实现了对微颗粒的粒形信息的准确和快速测量。

主权项

1.一种微颗粒粒形同轴数字全息测量装置，其特征在于：该装置包括颗粒样品池（40），颗粒样品池（40）其中的三面为平面镜，分别为A平面镜（41）、B平面镜（42）和C平面镜（43），B平面镜（42）位于A平面镜（41）与C平面镜（43）之间，A平面镜（41）与B平面镜（42）之间的夹角、A平面镜（41）与C平面镜（43）之间的夹角和B平面镜（42）与C平面镜（43）之间的夹角均为120°，所述A平面镜（41）、B平面镜（42）、C平面镜（43）的反射面均位于所述颗粒样品池（40）的内侧；该装置还包括沿着光照方向依次顺序布置的激光光源（10）、滤光片（20）、准直扩束器（30）、颗粒样品池（40）、阵列式检测器（50）；所述阵列式检测器（50）连接计算机（60）；所述激光光源（10）、滤光片（20）、准直扩束器（30）的中心点均处于一条直线上；由所述激光光源（10）发出并射入所述颗粒样品池（40）的光束与B平面镜（42）和C平面镜（43）之间的夹角均为45°；所述阵列式检测器（50）的靶面中心和由颗粒样品池（40）射出的光束中心处于一条直线上，所述阵列式检测器（50）的靶面垂直于由颗粒样品池（40）射出的光束，且所述阵列式检测器（50）的靶面视场面积大于射出的光束的照射面积；所述激光光源（10）为单色性的相干光源；所述滤光片（20）为带通滤光片；所述准直扩束器（30）用于将激光光源（10）发出的光束进行扩束和准直，使得光束的照射面积大于颗粒样品池（40）垂直于入射光束方向的截面积；所述激光光源（10）产生的光束分别经滤光片（20）过滤和准直扩束器（30）的扩束、准直后，由所述颗粒样品池（40）的前面并以与B平面镜（42）和C平面镜（43）之间的夹角均为45°的方向射入颗粒样品池（40），通过所述A平面镜（41）、B平面镜（42）和C平面镜（43）的作用下形成三条光束路径，从而产生同一颗粒相对于三个角度光束投射方向下的干涉条纹；所述阵列式检测器（50）检测干涉条纹的光强信号，记录同一颗粒对应于三个角度光束投射方向下的全息图数据，并将所述全息图数据传送到所述计算机（60）；所述计算机（60）根据同一颗粒对应于三个角度光束投射方向的全息图数据，利用计算机（60）模拟光学衍射过程，构造出此颗粒对应于三个角度光束投射方向的二维截面投影，即可实现对此颗粒的形状的检测；所述三条光束路径分别为：第一条光束路径，光束经C平面镜（43）反射后投射到颗粒上，产生的散射光经A平面镜（41）反射后射出所述颗粒样品池（40），最终照射在所述阵列式检测器（50）的靶面上；第二条光束路径，光束经B平面镜（42）反射后投射到同一所述颗粒上，产生的散射光射出所述颗粒样品池（40），最终照射在所述阵列式检测器（50）的靶面上；第三条光束路径，由颗粒样品池（40）的前面射入的光束直接投射到同一所述颗粒上，产生的散射光经B平面镜（42）反射后射出所述颗粒样品池（40），最终照射在所述阵列式检测器（50）的靶面上；通过所述三条光束路径最后射出所述颗粒样品池（40）光束的方向互相平行。