專(zhuān)利名稱(chēng):基于斜入射光反射差方法的ct裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于斜入射光反射差方法的CT裝置，包括殼體、入射光路、樣品臺(tái)、出射光路、信號(hào)放大裝置、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)和去材料裝置，所述入射光路、樣品臺(tái)、出射光路、信號(hào)放大裝置、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)和去材料裝置固定在殼體上，所述入射光路包括激光器、起偏器、光彈調(diào)制器和移相器，所述出射光路包括檢偏器和光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，所述光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器通過(guò)信號(hào)放大裝置連接到所述數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)；所述入射光路中還包括設(shè)置于移相器和樣品臺(tái)之間的聚焦裝置，本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，可以對(duì)巖心三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速精準(zhǔn)測(cè)量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
基于斜入射光反射差方法的CT裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)儀器，尤其涉及一種基于斜入射光反射差方法的CT裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]斜入射光反射差法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種非接觸、無(wú)損傷的高靈敏度探測(cè)新方法，利用在樣品表面反射的光，不僅可同時(shí)獲得實(shí)部和虛部?jī)陕沸盘?hào)，具有很高的靈敏度，而且具有很高的空間分辨率和時(shí)間分辨率。但是由于傳統(tǒng)斜入射光反射差方法是用反射光只能探測(cè)樣品的表面信息，不能探測(cè)到樣品的內(nèi)部信息，這使得斜入射光反射差法在實(shí)際應(yīng)用中受到了一定的限制。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有斜入射光反射差測(cè)量技術(shù)的缺陷，從而提供一種基于斜入射光反射差方法的CT裝置，該方法具有操作簡(jiǎn)單、系統(tǒng)噪聲低、能定性、定量分析巖心三維結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型提供的基于斜入射光反射差方法的CT裝置，包括殼體、入射光路、樣品臺(tái)、出射光路、信號(hào)放大裝置、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)和去材料裝置，所述入射光路、樣品臺(tái)、出射光路、信號(hào)放大裝置、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)和去材料裝置固定在殼體上;所述入射光路包括激光器、起偏器、光彈調(diào)制器和移相器，其中在激光器輸出光前方光路上順序設(shè)置所述起偏器、光彈調(diào)制器和移相器;所述出射光路包括檢偏器和光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，經(jīng)樣品臺(tái)上的樣品反射后的出射光束前方順序設(shè)置所述檢偏器和光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器;所述光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器通過(guò)信號(hào)放大裝置連接到所述數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng);所述入射光路中還包括設(shè)置于移相器和樣品臺(tái)之間的聚焦裝置。
[0005]在上述的技術(shù)方案中，所述樣品臺(tái)為高精密三維平移臺(tái)。
[0006]在上述的技術(shù)方案中，所述去材料裝置為磨削裝置或飛切裝置，固定在樣品臺(tái)上方。
[0007]在上述的技術(shù)方案中，所述數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)包括，BNC適配器、數(shù)據(jù)采集卡和數(shù)據(jù)處理裝置;其中所述數(shù)據(jù)采集卡采集BNC適配器輸出的數(shù)據(jù)，并傳送給數(shù)據(jù)處理裝置；其中所述數(shù)據(jù)處理裝置為電子計(jì)算機(jī)或微處理器，對(duì)數(shù)據(jù)采集卡發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和處理。
[0008]在上述的技術(shù)方案中，所述殼體上還存在一個(gè)操作窗口，可以通過(guò)操作窗口對(duì)巖心樣品進(jìn)行操作。
[0009]在上述的技術(shù)方案中，所述殼體上還存在一個(gè)顯示裝置，與數(shù)據(jù)處理裝置相連接，用于顯示測(cè)量結(jié)果以及設(shè)備狀態(tài);所述殼體上還存在一個(gè)操作裝置，與數(shù)據(jù)處理裝置連接，用于對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行操作。
[0010]本實(shí)用新型利用上述裝置進(jìn)行巖心三維結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法，包括如下步驟:
[0011]1.用砂紙或磨輪將巖心端面磨平，將巖心放在基于斜入射光反射差方法的CT裝置的樣品臺(tái)上，磨平的端面向下；
[0012]2.打開(kāi)激光器，輸出的激光入射到起偏器，調(diào)節(jié)起偏器的透光軸方向，使其平行于基片入射平面的P偏振方向，從起偏器出射的偏振光通過(guò)前方的光彈調(diào)制器，光彈調(diào)制器的頻率設(shè)為50kHz，調(diào)節(jié)相移器，將基頻信號(hào)調(diào)零，調(diào)節(jié)樣品臺(tái)，使光路通過(guò)樣品，調(diào)節(jié)聚焦裝置，使得光匯聚在樣品表面處，用光電二極管做探測(cè)器，用電子計(jì)算機(jī)或微處理器對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理；
[0013]3.使用去材料裝置去除一層樣品，重復(fù)步驟1-2;
[0014]4.重復(fù)步驟1-3，測(cè)量完成后關(guān)機(jī)。
[0015]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型提供的基于斜入射光反射差的CT裝置突破了傳統(tǒng)斜入射光反射差方法只能探測(cè)物體表面二維信息的局限性，可以獲得巖心樣品的三維信息，并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)三維位移平臺(tái)的豎向位移步進(jìn)來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備豎向空間分辨率，使其在油氣領(lǐng)域上得到更為廣泛的應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】

[0016]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中:
[0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中基于斜入射光反射差方法的CT裝置組成示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中基于斜入射光反射差方法的CT裝置組成示意側(cè)視圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中基于斜入射光反射差方法的CT裝置使用流程圖；
[0020]圖中:
[0021]101 激光器102 起偏器103 光彈調(diào)制器104 移相器
[0022]105 聚焦裝置106 樣品臺(tái)107 巖心樣品108 檢偏器
[0023]109——光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器110——信號(hào)放大裝置111——數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)
[0024]112——去材料裝置113——?dú)んw
[0025]201——操作窗口 202——顯示裝置203——操作裝置
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0027]為了有效實(shí)現(xiàn)對(duì)巖心三維結(jié)構(gòu)的測(cè)量，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種基于斜入射光反射差方法的CT裝置。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中基于斜入射光反射差方法的CT裝置組成不意圖。如圖1所不，本實(shí)施例的裝置，包括殼體113、入射光路、樣品臺(tái)106、出射光路、信號(hào)放大裝置110、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)111和去材料裝置112，所述入射光路、樣品臺(tái)106、出射光路、信號(hào)放大裝置110、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)111和去材料裝置112固定在殼體113上;所述入射光路包括激光器11、起偏器102、光彈調(diào)制器103和移相器104，其中在激光器1I輸出光前方光路上順序設(shè)置所述起偏器102、光彈調(diào)制器103和移相器104;所述出射光路包括檢偏器108和光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器109，經(jīng)樣品臺(tái)106上的樣品107反射后的出射光束前方順序設(shè)置所述檢偏器108和光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器109;所述光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器109通過(guò)信號(hào)放大裝置110連接到所述數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)111;所述入射光路中還包括設(shè)置于移相器104和樣品臺(tái)106之間的聚焦裝置105。
[0028]本實(shí)施例的裝置中，所述樣品臺(tái)106為高精密三維平移臺(tái)。
[0029]本實(shí)施例的裝置中，所述去材料裝置112為磨削裝置或飛切裝置，固定在樣品臺(tái)上方。
[0030]本實(shí)施例的裝置中，所述數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)111包括，BNC適配器、數(shù)據(jù)采集卡和數(shù)據(jù)處理裝置;其中所述數(shù)據(jù)采集卡采集BNC適配器輸出的數(shù)據(jù)，并傳送給數(shù)據(jù)處理裝置；其中所述數(shù)據(jù)處理裝置為電子計(jì)算機(jī)或微處理器，對(duì)數(shù)據(jù)采集卡發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和處理。
[0031]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中基于斜入射光反射差方法的CT裝置組成示意側(cè)視圖。本實(shí)施例的裝置中，所述殼體113上還存在一個(gè)操作窗口201，可以通過(guò)操作窗口 201對(duì)巖心樣品進(jìn)行操作。
[0032]本實(shí)施例的裝置中，所述殼體113上還存在一個(gè)顯示裝置202，與數(shù)據(jù)處理裝置111相連接，用于顯示測(cè)量結(jié)果以及設(shè)備狀態(tài);所述殼體113上還存在一個(gè)操作裝置203，與數(shù)據(jù)處理裝置111連接，用于對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行操作。
[0033]本實(shí)施例的裝置中采用的是功率為4mW，波長(zhǎng)為632.8nm的He-Ne激光器作為光源，其出光孔徑為3mm，從激光器出射的激光束經(jīng)由起偏器校正偏振方向后變成偏振方向平行于入射面的P偏振光;而后再經(jīng)過(guò)光彈調(diào)制器產(chǎn)生P和s偏振態(tài)間的周期性調(diào)制，調(diào)制頻率為50KHz;從光彈調(diào)制器出射的偏振調(diào)制光經(jīng)由一直徑為25.4mm的石英多級(jí)半波片構(gòu)成的移相器引進(jìn)P和s偏振態(tài)間的可調(diào)節(jié)位相補(bǔ)償;所述樣品臺(tái)采用兩個(gè)Newport公司的XMS50高精密二維平移臺(tái)聯(lián)動(dòng)組成的高精密三維位移平臺(tái)，調(diào)節(jié)精度為Inm，三維行程為50mm;
[0034]樣品表面反射的反射光經(jīng)檢偏器108調(diào)節(jié)后由光電二極管陣列109接收;鎖相放大器110連接到光電二極管陣列109，使光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)后可以被數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)讀??；
[0035]本裝置中的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)111采用計(jì)算機(jī)，該機(jī)算計(jì)配置有數(shù)據(jù)采集卡、BNC適配器和LabVIEW編寫(xiě)的采集程序，鎖相放大器110輸出的電信號(hào)首先經(jīng)由BNC適配器進(jìn)行分通道處理，鎖相放大器110輸出的信號(hào)被分成振幅信息和位相信息兩個(gè)部分，然后將鎖相放大器110的振幅信息和位相信息分別送入數(shù)據(jù)采集卡采集，最后把采集到的數(shù)據(jù)傳送給采用LabView編寫(xiě)的數(shù)據(jù)處理程序進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和處理。
[0036]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中基于斜入射光反射差方法的CT裝置使用流程圖。
[0037]本實(shí)用新型利用上述裝置進(jìn)行巖心三維結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法，包括如下步驟:
[0038]步驟201:用砂紙或磨輪將巖心端面磨平，將巖心放在基于斜入射光反射差方法的CT裝置的樣品臺(tái)上，磨平的端面向下；
[0039]步驟202:打開(kāi)激光器，輸出的激光入射到起偏器，調(diào)節(jié)起偏器的透光軸方向，使其平行于基片入射平面的P偏振方向，從起偏器出射的偏振光通過(guò)前方的光彈調(diào)制器，光彈調(diào)制器的頻率設(shè)為50kHz，調(diào)節(jié)相移器，將基頻信號(hào)調(diào)零，調(diào)節(jié)樣品臺(tái)，使光路通過(guò)樣品，調(diào)節(jié)聚焦裝置，使得光匯聚在樣品表面處，用光電二極管做探測(cè)器，用電子計(jì)算機(jī)或微處理器對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理；
[0040]步驟203:使用去材料裝置去除一層樣品，重復(fù)步驟1-2;
[0041 ]步驟204:重復(fù)步驟1-3，測(cè)量完成后關(guān)機(jī)。
[0042]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于斜入射光反射差方法的CT裝置，其特征在于，包括:殼體、入射光路、樣品臺(tái)、出射光路、信號(hào)放大裝置、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)和去材料裝置，所述入射光路、樣品臺(tái)、出射光路、信號(hào)放大裝置、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)和去材料裝置固定在殼體上;所述去材料裝置為磨削裝置或飛切裝置，固定在樣品臺(tái)上方;所述入射光路包括激光器、起偏器、光彈調(diào)制器和移相器，其中在激光器輸出光前方光路上順序設(shè)置所述起偏器、光彈調(diào)制器和移相器;所述出射光路包括檢偏器和光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，經(jīng)樣品臺(tái)上的樣品反射后的出射光束前方順序設(shè)置所述檢偏器和光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器;所述光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器通過(guò)信號(hào)放大裝置連接到所述數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)；所述入射光路中還包括設(shè)置于移相器和樣品臺(tái)之間的聚焦裝置。2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述樣品臺(tái)為高精密三維平移臺(tái)。3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)包括，BNC適配器、數(shù)據(jù)采集卡和數(shù)據(jù)處理裝置;其中所述數(shù)據(jù)采集卡采集BNC適配器輸出的數(shù)據(jù)，并傳送給數(shù)據(jù)處理裝置;其中所述數(shù)據(jù)處理裝置為電子計(jì)算機(jī)或微處理器，對(duì)數(shù)據(jù)采集卡發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和處理。4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述殼體上還存在一個(gè)操作窗口，可以通過(guò)操作窗口對(duì)巖心樣品進(jìn)行操作。5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述殼體上還存在一個(gè)顯示裝置，與數(shù)據(jù)處理裝置相連接，用于顯示測(cè)量結(jié)果以及設(shè)備狀態(tài);所述殼體上還存在一個(gè)操作裝置，與數(shù)據(jù)處理裝置連接，用于對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行操作。
【文檔編號(hào)】G01N21/21GK205691491SQ201521088750
【公開(kāi)日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日 公開(kāi)號(hào)201521088750.5, CN 201521088750, CN 205691491 U, CN 205691491U, CN-U-205691491, CN201521088750, CN201521088750.5, CN205691491 U, CN205691491U
【發(fā)明人】趙昆, 王金, 詹洪磊
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油大學(xué)(北京)