一種用于等離子體檢測(cè)的多模光纖焦平面調(diào)節(jié)裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種用于等離子體檢測(cè)的多模光纖焦平面調(diào)節(jié)裝置，其用于將多模光纖的入射平面與切尼?特納光路結(jié)構(gòu)的出射焦平面調(diào)節(jié)至重合，其包括多模光纖調(diào)整座、以及并列設(shè)置的第一調(diào)整裝置和第二調(diào)整裝置，其中，所述切尼?特納光路結(jié)構(gòu)安裝在第一調(diào)整裝置上，所述多模光纖調(diào)整座安裝在第二調(diào)整裝置上，所述第一調(diào)整裝置和所述第二調(diào)整裝置各自具有多個(gè)自由度，所述多模光纖容置在所述多模光纖調(diào)整座中，使得多模光纖的入射面朝向所述切尼?特納光路結(jié)構(gòu)的出口。本發(fā)明專利技術(shù)的調(diào)節(jié)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)將多模光纖的入射平面與切尼?特納光路結(jié)構(gòu)的出射焦平面調(diào)節(jié)至重合，而且可以實(shí)現(xiàn)快速柔性地調(diào)節(jié)，從而提高等離子體光譜信息采集的靈敏度和精確度。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及分析儀器領(lǐng)域，具體涉及一種用于等離子體檢測(cè)的多模光纖焦平面調(diào)節(jié)裝置。
技術(shù)介紹
光譜儀是通用的光譜分析儀器，通過衍射光柵將成分復(fù)雜的光分解為不同波長的光，應(yīng)用光學(xué)原理，對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行觀測(cè)、分析和處理，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。如在IC裝備研發(fā)中，通過將光譜儀與光電倍增管等其他元件組合可以對(duì)等離子體輝光放電產(chǎn)生的光譜信息進(jìn)行采集分析，實(shí)時(shí)檢測(cè)反應(yīng)現(xiàn)象，得到等離子體物理參數(shù)，在多種等離子體檢測(cè)設(shè)備中具有非侵入式、響應(yīng)快速等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，對(duì)于處于非恒定態(tài)的等離子體中復(fù)雜的物理化學(xué)過程，通常需要采集除了主要的強(qiáng)譜線外的許多微弱譜線，檢測(cè)難度很大。目前對(duì)光譜譜線主要采用的檢測(cè)手段主要有兩種：一種是通過光譜儀分光，通過出口狹縫調(diào)節(jié)配合光電倍增管采集單個(gè)波長的光信號(hào)；另一種是通過具有二維面陣的CCD相機(jī)，可以采集不同波長范圍內(nèi)的光譜信號(hào)。第一種檢測(cè)方法具有靈敏度高、響應(yīng)快速等優(yōu)點(diǎn)，特別是光電倍增管作為目前靈敏度最高的光學(xué)檢測(cè)原件，可以實(shí)現(xiàn)單光子納秒級(jí)的時(shí)間分辨測(cè)量。而普通的CCD相機(jī)靈敏度和時(shí)間分辨能力較差，目前出現(xiàn)的增強(qiáng)型CCD相機(jī)雖然也可以達(dá)到納秒級(jí)檢測(cè)精度，但是受光陰極材料和熒光板發(fā)光效率等因素的限制，增強(qiáng)型CCD相機(jī)的檢測(cè)效率低于光電倍增管，并且無法用于瞬態(tài)不重復(fù)光信號(hào)的測(cè)量。為此，本領(lǐng)域中已開始考慮通過用陣列光纖代替CCD陣列作為光譜采集元件，然后在陣列光纖的輸出端接入光電倍增管陣列進(jìn)行光電信號(hào)轉(zhuǎn)換，而且光電倍增管是目前已知的最靈敏的光探測(cè)元件，因而，這種系統(tǒng)所采用的光纖陣列需要與光路結(jié)構(gòu)中出口焦平面的位置高度重合才能采集到精確的光譜信號(hào)。然而，目前并沒有針對(duì)這種多模光纖與焦平面之間位置關(guān)系的調(diào)節(jié)裝置，現(xiàn)有技術(shù)中都是將光譜儀直接固定到光學(xué)平臺(tái)上，雖然保證了光譜儀的穩(wěn)定性，但是無法實(shí)現(xiàn)將光譜儀的出口焦平面與光纖陣列面重合，導(dǎo)致精度較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的主要目的是提供一種用于等離子體檢測(cè)的多模光纖焦平面調(diào)節(jié)裝置，其能夠方便地實(shí)現(xiàn)多模光纖入射平面與光譜儀出口焦平面的快速柔性調(diào)節(jié)對(duì)焦。為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用的技術(shù)方案如下：一種用于等離子體檢測(cè)的多模光纖焦平面調(diào)節(jié)裝置，其用于將多模光纖的入射平面與切尼-特納光路結(jié)構(gòu)的出射焦平面調(diào)節(jié)至重合，其包括多模光纖調(diào)整座、以及并列設(shè)置的第一調(diào)整裝置和第二調(diào)整裝置，其中，所述切尼-特納光路結(jié)構(gòu)安裝在第一調(diào)整裝置上，所述多模光纖調(diào)整座安裝在第二調(diào)整裝置上，所述第一調(diào)整裝置和所述第二調(diào)整裝置各自具有多個(gè)自由度，所述多模光纖容置在所述多模光纖調(diào)整座中，使得多模光纖的入射面朝向所述切尼-特納光路結(jié)構(gòu)的出口。優(yōu)選地，所述第一調(diào)整裝置包括：能夠繞第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)的第一調(diào)整組件；安裝在所述第一調(diào)整組件上的、能夠繞第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)的第二調(diào)整組件；其中所述第一方向不同于所述第二方向，其中，所述切尼-特納光路結(jié)構(gòu)安裝在所述第二調(diào)整組件上。優(yōu)選地，所述第一調(diào)整組件和/或第二調(diào)整組件包括：固定底板，所述固定底板上設(shè)置有第一弧形導(dǎo)軌；活動(dòng)平臺(tái)，所述活動(dòng)平臺(tái)設(shè)置有與所述第一弧形導(dǎo)軌相配合的第二弧形導(dǎo)軌；固定連接在所述活動(dòng)平臺(tái)下方的頂塊，所述頂塊具有接觸表面；固定安裝在所述固定底板上的推桿裝置，優(yōu)選電動(dòng)推桿裝置，所述推桿裝置具有可伸縮的推桿，所述推桿頂推所述頂塊的接觸表面時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述活動(dòng)平臺(tái)相對(duì)于所述固定底板轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述接觸表面包括多段平滑連接的平面段和/或曲面段；優(yōu)選地，所述接觸表面包括弧面段和位于所述弧面段上下兩側(cè)的平面段。優(yōu)選地，所述多模光纖調(diào)整座包括：固定連接到所述第二調(diào)整裝置的固定座；光纖安裝管，其第一端連接到所述固定座，第二端朝向所述切尼-特納光路結(jié)構(gòu)的出口，所述多模光纖間隙配合地安裝在所述光纖安裝管中，所述多模光纖的入射平面位于所述光纖安裝管的第二端。優(yōu)選地，所述多模光纖調(diào)整座還包括接口法蘭和軟管，其中，所述接口法蘭固定連接到所述切尼-特納光路結(jié)構(gòu)的出口側(cè)，所述光纖安裝管的第二端伸入所述接口法蘭的內(nèi)孔中，所述光纖安裝管的第二端的外徑小于所述接口法蘭的內(nèi)孔的直徑，所述軟管由不透光材料制成，所述軟管套設(shè)在所述光纖安裝管的外圍，所述軟管的兩端分別連接到所述接口法蘭和所述固定座。優(yōu)選地，所述第二調(diào)整裝置包括：第三調(diào)整組件，其能夠繞第三方向轉(zhuǎn)動(dòng)，其上安裝有所述多模光纖調(diào)整座；第一平動(dòng)機(jī)構(gòu)，其能夠沿第一方向平動(dòng)，其上安裝有所述第三調(diào)整組件；第二平動(dòng)機(jī)構(gòu)，其能夠沿第二方向平動(dòng)，其上安裝有所述第一平動(dòng)機(jī)構(gòu)；第三平動(dòng)機(jī)構(gòu)，其能夠沿第三方向平動(dòng)，其上安裝有所述第二平動(dòng)機(jī)構(gòu)。優(yōu)選地，所述第一平動(dòng)機(jī)構(gòu)和/或所述第二平動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：支撐座，其上設(shè)有直線導(dǎo)軌；平動(dòng)臺(tái)，其可沿所述直線導(dǎo)軌滑動(dòng)；絲杠螺母副，其連接所述支撐座和所述平動(dòng)臺(tái)。優(yōu)選地，所述第三平動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：底板、固定平板、固定支撐桿、第三絲杠螺母副、螺母支撐板、第三平動(dòng)臺(tái)、以及滑動(dòng)支撐桿，其中，所述固定支撐桿安裝于所述底板上，所述固定平板安裝于所述固定支撐桿的頂端，所述第三絲杠螺母副中的絲杠可旋轉(zhuǎn)地支承于所述底板和所述固定平板之間，所述第三絲杠螺母副中的螺母固定于所述螺母支撐板上，所述滑動(dòng)支撐桿滑動(dòng)配合地穿過所述固定平板，所述滑動(dòng)支撐桿的下端固定于所述螺母支撐板上，所述第三平動(dòng)臺(tái)固定于所述滑動(dòng)支撐桿的上端。優(yōu)選地，所述第一平動(dòng)機(jī)構(gòu)的上表面的面積大于所述第三調(diào)整組件的底面的面積，所述第三調(diào)整組件經(jīng)由直角塊固定安裝至所述第一平動(dòng)機(jī)構(gòu)；和/或，第一平動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二平動(dòng)機(jī)構(gòu)和第三平動(dòng)機(jī)構(gòu)中的任一個(gè)的底面的面積小于其下方的安裝表面的面積，從而其經(jīng)由直角塊固定安裝至下方的安裝表面。本專利技術(shù)的用于等離子體檢測(cè)的多模光纖焦平面調(diào)節(jié)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)將多模光纖的入射平面與切尼-特納光路結(jié)構(gòu)的出射焦平面調(diào)節(jié)至重合，而且可以實(shí)現(xiàn)快速柔性地調(diào)節(jié)，從而提高等離子體光譜信息采集的靈敏度和精確度。附圖說明構(gòu)成本專利技術(shù)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本專利技術(shù)的進(jìn)一步理解，本專利技術(shù)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本專利技術(shù)，并不構(gòu)成對(duì)本專利技術(shù)的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1是本專利技術(shù)優(yōu)選實(shí)施例的多模光纖焦平面調(diào)節(jié)裝置的外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a和圖2b分別是轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的裝配圖示意圖和分解示意圖；圖3a和3b分別是轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的活動(dòng)平臺(tái)部分的主剖視和左視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是切尼-特納光路結(jié)構(gòu)示意圖；圖5a和5b分別是多模光纖調(diào)整座的分解示意圖和裝配示意圖；圖6a和6b分別是多模光纖的端視和側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是第一平動(dòng)平臺(tái)的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是第一平動(dòng)平臺(tái)的左視分解示意圖；圖9是第三平動(dòng)平臺(tái)的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是第三轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)與第一平動(dòng)平臺(tái)之間的連接結(jié)構(gòu)示意圖。其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：10、光學(xué)平臺(tái)；20、第一轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)；30、第二轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)；40、切尼-特納光路結(jié)構(gòu)；50、多模光纖調(diào)整座；60、第三轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)；70、第一平動(dòng)平臺(tái)；80、第二平動(dòng)平臺(tái)；90、第三平動(dòng)平臺(tái)；100、固定底座；110a、110b、直角塊；201、活動(dòng)平臺(tái)；202a,202b、弧形導(dǎo)軌；203、頂塊；203a,203c、平面段；203b、弧面段；203d、連接部；204、固定底板；205、推桿固定座；206、推桿裝置；206a、推桿；401、入射狹縫；402、準(zhǔn)直反射鏡；403、衍射光柵；404、聚焦反射鏡；405、焦平面；501、固本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于等離子體檢測(cè)的多模光纖焦平面調(diào)節(jié)裝置，其用于將多模光纖的入射平面與切尼?特納光路結(jié)構(gòu)的出射焦平面調(diào)節(jié)至重合，其特征在于，包括多模光纖調(diào)整座、以及并列設(shè)置的第一調(diào)整裝置和第二調(diào)整裝置，其中，所述切尼?特納光路結(jié)構(gòu)安裝在第一調(diào)整裝置上，所述多模光纖調(diào)整座安裝在第二調(diào)整裝置上，所述第一調(diào)整裝置和所述第二調(diào)整裝置各自具有多個(gè)自由度，所述多模光纖容置在所述多模光纖調(diào)整座中，使得多模光纖的入射面朝向所述切尼?特納光路結(jié)構(gòu)的出口。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于等離子體檢測(cè)的多模光纖焦平面調(diào)節(jié)裝置，其用于將多模光纖的入射平面與切尼-特納光路結(jié)構(gòu)的出射焦平面調(diào)節(jié)至重合，其特征在于，包括多模光纖調(diào)整座、以及并列設(shè)置的第一調(diào)整裝置和第二調(diào)整裝置，其中，所述切尼-特納光路結(jié)構(gòu)安裝在第一調(diào)整裝置上，所述多模光纖調(diào)整座安裝在第二調(diào)整裝置上，所述第一調(diào)整裝置和所述第二調(diào)整裝置各自具有多個(gè)自由度，所述多模光纖容置在所述多模光纖調(diào)整座中，使得多模光纖的入射面朝向所述切尼-特納光路結(jié)構(gòu)的出口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述第一調(diào)整裝置包括：能夠繞第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)的第一調(diào)整組件；安裝在所述第一調(diào)整組件上的、能夠繞第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)的第二調(diào)整組件；其中所述第一方向不同于所述第二方向，其中，所述切尼-特納光路結(jié)構(gòu)安裝在所述第二調(diào)整組件上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述第一調(diào)整組件和/或第二調(diào)整組件包括：固定底板，所述固定底板上設(shè)置有第一弧形導(dǎo)軌；活動(dòng)平臺(tái)，所述活動(dòng)平臺(tái)設(shè)置有與所述第一弧形導(dǎo)軌相配合的第二弧形導(dǎo)軌；固定連接在所述活動(dòng)平臺(tái)下方的頂塊，所述頂塊具有接觸表面；固定安裝在所述固定底板上的推桿裝置，優(yōu)選電動(dòng)推桿裝置，所述推桿裝置具有可伸縮的推桿，所述推桿頂推所述頂塊的接觸表面時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述活動(dòng)平臺(tái)相對(duì)于所述固定底板轉(zhuǎn)動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述接觸表面包括多段平滑連接的平面段和/或曲面段；優(yōu)選地，所述接觸表面包括弧面段和位于所述弧面段上下兩側(cè)的平面段。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述多模光纖調(diào)整座包括：固定連接到所述第二調(diào)整裝置的固定座；光纖安裝管，其第一端連接到所述固定座，第二端朝向所述切尼-特納光路結(jié)構(gòu)的出口，所述多模光纖間隙配合地安裝在所述光纖安裝管中，所述多模光纖的入射平面位于所述光纖安裝管的第二端。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述多模光纖調(diào)整...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：韓傳錕，楊義勇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國地質(zhì)大學(xué)北京，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11