本發明專利技術公開了一種用于測量高壓條件下待測樣本的布里淵散射的裝置，第一半反半透鏡將激光器的發射光a分為傳播方向相互垂直的第一透射光b和第一反射光c；第一透射光b經第二半反半透鏡分為傳播方向相互垂直的第二透射光d和第二反射光e；第二透射光d經第一反射鏡反射進入高壓腔內；第二反射光e經第三半反半透鏡反射形成第三反射光k并進入高壓腔內；第二透射光d和第三反射光k在高壓腔內泵浦待測樣品產生布里淵散射光f，布里淵散射光f經第二反射鏡后射入第四半反半透鏡；第一反射光c垂直射入電光調制器內形成調制光g，調制光g經第三反射鏡后射入第四半反半透鏡內與布里淵散射光f在第四半反半透鏡內發生干涉形成干涉光h，干涉光h射入平衡光電探測器內并在頻譜儀上顯示。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于布里淵散射測量裝置
，具體涉及一種用于測量高壓條件下待測樣品的布里淵散射的裝置。
技術介紹
高壓物理學作為研究物質在高壓作用下物理行為的一門學科，其研究對象主要以凝聚態物質為主，其研究領域幾乎包含凝聚態物理學的全部分支。高壓對物質的基本作用在于它縮短了原子間距離，提高了相鄰電子軌道間的重合程度。原子間距離的變化導致晶格的重新排列，引發結構相變，相鄰電子軌道重合程度的提高引發電子相變。因此高壓科學研究可以得到在高壓條件下的物質變化信息。高壓下各種物理量的檢測都需特殊精巧的專門實驗技術和方法。20世紀70年代，激光技術、同步輻射等技術和高壓技術的結合，將高壓物理研究發展到一個新層次。美國國家標準局首先開展了高壓紅外光譜測量。接著，人們研究了高壓腔中物質的拉曼光譜，創立了以受激拉曼光譜為基礎的新的高壓光譜技術。和物質的拉曼光譜測量類似，物質的布里淵散射與高壓技術也能夠很好地結合在一起。利用布里淵散射光譜，可進行微區(幾十微米)測量，且不需要將樣品與探測儀器相接觸，所以可以利用布里淵散射對樣品在高壓環境下的性質進行研究。通過對布里淵散射頻移的測定，可以精確計算出高壓下物質的聲速、彈性系數等基本物理量。和拉曼散射散射相比，布里淵散射和激光器本身的泵浦入射光之間的頻移較小，難以利用常規的技術手段將其從所有的散射及反射光中區分出來。目前進行高壓條件下布里淵散射的測量方法主要由以下幾種：在先方案之一是采用斐索干涉儀【參見：A.S.Meijer,A.S.de Wijn,M.F.E.Peters,N.J.Dam,W.van de Water,coherent Rayleigh-Brillouin scattering measurements of bulk viscosity of polar and nonpolar gases,and kinetic theory,the Journal of Chemical Physics,133,2010,164315 1-9.】。該技術采用斐索干涉儀，檢測高壓腔中散射的瑞利散射光和的布里淵散射光，實驗中需要采用額外的寬線寬的激光器產生瑞利散射，增加了系統成本，且瑞利散射的光強較弱，斐索干涉儀分辨率不高。在先方案之二是采用法布里-珀羅干涉儀(FPI)【參見：Min-Seok Jeong,Jae-Hyeon Ko,Young Ho Ko,Kwang Joo Kim,High-pressure acoustic properties of glycerol studied by Brillouin spectroscopy,Physica B,2015,478:27-30.】【參見：Lindsay S.M.,Anderson M.W.,Sandercock J.R.,Construction and alignment of a high performance multipass vernier tandem Fabry-Perot interferomrter[J].Review of Scientific Instruments,1981,52(10):1478-1486.】。該方案中FPI的測量精度較在先方案一中斐索干涉儀的精度高，已成為當前高壓物理領域布里淵散射光測量的主流方案。但是該FPI的成本較高，目前售價約為15萬美元，價值昂貴。
技術實現思路
針對上述現有技術中描述的不足，本專利技術的目的是提供一種檢測效果好，成本低，光路結構簡單的一種用于測量高壓條件下待測樣品的布里淵散射的裝置。為實現上述技術目的，本專利技術所采用的技術方案如下：一種用于測量高壓條件下待測樣本的布里淵散射的裝置，包括第一半反半透鏡，第一半反半透鏡將激光器的發射光a分為傳播方向相互垂直的第一透射光b和第一反射光c；第一透射光b經第二半反半透鏡分為傳播方向相互垂直的第二透射光d和第二反射光e；第二透射光d與第一透射光b平行，第二反射光e與第一反射光c平行；第一半反半透鏡和第二半反半透鏡平行；第二透射光d的前進方向與第一反射鏡的反射面法線方向成30°，第二透射光d經第一反射鏡反射改變前進方向，并從高壓腔的第二窗口進入高壓腔內；第二反射光e經第三半反半透鏡反射形成第三反射光k，第三反射光k水平從高壓腔的第一窗口進入高壓腔內；第二透射光d和第三反射光k在高壓腔內泵浦待測樣品產生布里淵散射光f，布里淵散射光f從第一窗口水平輸出，且布里淵散射光f的前進方向與發射光a平行且相反；布里淵散射光f經第二反射鏡改變前進方向，改變前進方向后的布里淵散射光f豎直射入第四半反半透鏡，且射入方向與第四半反半透鏡的分光面成45°；第四半反半透鏡與第一半反半透鏡平行；第一反射光c垂直射入電光調制器內進行調制形成調制光g，電驅動模塊驅動電光調制器在零階主峰附近產生頻率為νLO的一階邊帶，調制光g從電光調制器射出；調制光g經第三反射鏡反射后水平射入第四半反半透鏡內，調制光g與布里淵散射光f在第四半 反半透鏡內發生干涉形成干涉光h，干涉光h從第四半反半透鏡內射出并水平射入平衡光電探測器內，平衡光電探測器將接收到的干涉光h在頻譜儀上顯示。所述第一半反半透鏡的分光面與發射光a成45°。改變前進方向的第二透射光d與第二窗口62的水平面成60°。所述調制光g從電光調制器的射出方向與第一反射光c的前進方向平行。所述干涉光h的前進方向與發射光a的前進方向平行。本專利技術的特點和優點是：1、本專利技術充分利用光學相干檢測技術，引入電光調制器的一階邊帶作為本地光，實現待測樣品中布里淵散射光的提取，同時對微弱布里淵散射進行光學放大，為高壓腔中樣品的布里淵散射信號分析提供了一種檢測裝置及檢測方法。2、本專利技術僅利用一臺電光調制器，實現了布里淵散射光的提取，光路結構簡單，節約了成本，有利于實用化。附圖說明圖1為本專利技術電光調制器的一節邊帶示意圖。圖2為本專利技術的結構示意圖。具體實施方式如圖2所示，一種用于測量高壓條件下待測樣本的布里淵散射的裝置，包括第一半反半透鏡2，第一半反半透鏡2將激光器1的發射光a分為傳播方向相互垂直的第一透射光b和第一反射光c。第一透射光b經第二半反半透鏡3分為傳播方向相互垂直的第二透射光d和第二反射光e。第二透射光d與第一透射光b平行，第二反射光e與第一反射光c平行。第一半反半透鏡2和第二半反半透鏡3平行且第一半反半透鏡2的分光面與發射光a成45°。第二透射光d的前進方向與第一反射鏡7的反射面法線方向成30°，第二透射光d經第一反射鏡7反射改變前進方向，并從高壓腔6的第二窗口62進入高壓腔6內；改變前進方向的第二透射光d與第二窗口62的水平面成60°。第二反射光e經第三半反半透鏡5反射形成第三反射光k，第三反射光k水平從高壓腔6的第一窗口61進入高壓腔6內。第二透射光d和第三反射光k在高壓腔6內泵浦待測樣品產生布里淵散射光 f，布里淵散射光f從第一窗口61水平輸出，且布里淵散射光f的前進方向與發射光a平行且相反。布里淵散射光f經第二反射鏡8改變前進方向，改變前進方向后的布里淵散射光f豎直射入第四半反半透鏡11，且射入方向與第四半反半透鏡11的分光面成45°。第四半反半透鏡11與第一半反半透鏡2平行。第一反射光c垂直射入電光本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于測量高壓條件下待測樣本的布里淵散射的裝置，其特征在于：包括第一半反半透鏡（2），第一半反半透鏡（2）將激光器（1）的發射光a分為傳播方向相互垂直的第一透射光（b）和第一反射光c；第一透射光b經第二半反半透鏡（3）分為傳播方向相互垂直的第二透射光d和第二反射光e；第二透射光d與第一透射光b平行，第二反射光e與第一反射光c平行；第一半反半透鏡（2）和第二半反半透鏡（3）平行；第二透射光d的前進方向與第一反射鏡（7）的反射面法線方向成30°，第二透射光d經第一反射鏡（7）反射改變前進方向，并從高壓腔（6）的第二窗口（62）進入高壓腔（6）內；第二反射光e經第三半反半透鏡（5）反射形成第三反射光k，第三反射光k水平從高壓腔（6）的第一窗口（61）進入高壓腔（6）內；第二透射光d和第三反射光k在高壓腔（6）內泵浦待測樣品產生布里淵散射光f，布里淵散射光f從第一窗口（61）水平輸出，且布里淵散射光f的前進方向與發射光a平行且相反；布里淵散射光f經第二反射鏡（8）改變前進方向，改變前進方向后的布里淵散射光f豎直射入第四半反半透鏡（11），且射入方向與第四半反半透鏡（11）的分光面成45°；第四半反半透鏡（11）與第一半反半透鏡（2）平行；第一反射光c垂直射入電光調制器（4）內進行調制形成調制光g，電驅動模塊（9）驅動電光調制器（4）在零階主峰附近產生頻率為νLO的一階邊帶，調制光g從電光調制器（4）射出；調制光g經第三反射鏡（10）反射后水平射入第四半反半透鏡（11）內，第三半反半透鏡（10）與布里淵散射光f在第四半反半透鏡（11）內發生干涉形成干涉光h，干涉光h從第四半反半透鏡（11）內射出并水平射入平衡光電探測器（12）內，平衡光電探測器（12）將接收到的干涉光h在頻譜儀（13）上顯示。...
【技術特征摘要】
1.一種用于測量高壓條件下待測樣本的布里淵散射的裝置，其特征在于：包括第一半反半透鏡（2），第一半反半透鏡（2）將激光器（1）的發射光a分為傳播方向相互垂直的第一透射光（b）和第一反射光c；第一透射光b經第二半反半透鏡（3）分為傳播方向相互垂直的第二透射光d和第二反射光e；第二透射光d與第一透射光b平行，第二反射光e與第一反射光c平行；第一半反半透鏡（2）和第二半反半透鏡（3）平行；第二透射光d的前進方向與第一反射鏡（7）的反射面法線方向成30°，第二透射光d經第一反射鏡（7）反射改變前進方向，并從高壓腔（6）的第二窗口（62）進入高壓腔（6）內；第二反射光e經第三半反半透鏡（5）反射形成第三反射光k，第三反射光k水平從高壓腔（6）的第一窗口（61）進入高壓腔（6）內；第二透射光d和第三反射光k在高壓腔（6）內泵浦待測樣品產生布里淵散射光f，布里淵散射光f從第一窗口（61）水平輸出，且布里淵散射光f的前進方向與發射光a平行且相反；布里淵散射光f經第二反射鏡（8）改變前進方向，改變前進方向后的布里淵散射光f豎直射入第四半反半透鏡（11），且射入方向與第四半反半透鏡（11）的分光面成45°；第四半反半透鏡（11）與第一半反半透鏡（2...
【專利技術屬性】
技術研發人員：郝蘊琦，
申請(專利權)人：鄭州輕工業學院，
類型：發明
國別省市：河南;41
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