一種外加電場(chǎng)條件下測(cè)量液體折射率的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物性參數(shù)測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及一種外加電場(chǎng)條件下測(cè)量液體折射率的
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]以下對(duì)本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)背景進(jìn)行說明，但這些說明并不一定構(gòu)成本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。
[0003 ]軟性液體電光材料的電光調(diào)控在光通信領(lǐng)域的電光調(diào)制器、電光開關(guān)、光波導(dǎo)、以及液體顯示器、光通信領(lǐng)域的電光調(diào)制器、電光開關(guān)、光波導(dǎo)等、液晶顯示器、微結(jié)構(gòu)內(nèi)填充電光軟材料的光子晶體光纖、電控液體微透鏡陣列、電控空間光調(diào)制器、大功率固體激光栗浦及電光調(diào)Q、基于電致變色原理的智能玻璃、基于手性向列型液晶與手性離子液復(fù)合而成的電紙(Ε-paper)等等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。而在上述應(yīng)用中，軟性液體電光材料折射率隨外電場(chǎng)的變化規(guī)律是一個(gè)必須了解的因素。
[0004]由于軟性液體電光材料同普通液體材料一樣具有流動(dòng)性和可塑性這些液體的共性特點(diǎn)，目前實(shí)驗(yàn)室用于測(cè)量液體折射率的方法如CCD測(cè)量液體折射率、玻璃毛細(xì)管焦點(diǎn)測(cè)量法、共焦球面F-P干涉儀測(cè)量法、邁克爾遜干涉儀測(cè)量法、最小偏向角測(cè)量法等方法也基本可以用來對(duì)其折射率進(jìn)行測(cè)量。
[0005]但采用以上方法測(cè)量液體折射率的所有報(bào)道中，尚未見到針對(duì)軟性電光材料折射率在電場(chǎng)/溫度場(chǎng)協(xié)同作用下的研究報(bào)道。針對(duì)這一問題的測(cè)量已有的測(cè)試方案中均存在一定缺陷。首先，已有測(cè)量方案很少提到測(cè)量裝置精度對(duì)折射率測(cè)量結(jié)果的影響，尤其是當(dāng)需要高精度測(cè)量時(shí)，對(duì)測(cè)量裝置加工精度需達(dá)到何種要求缺乏明確定義，此外已有測(cè)量方法中無法考慮外加電場(chǎng)變化時(shí)折射率發(fā)生的微小變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提出一種外加電場(chǎng)條件下測(cè)量液體折射率的裝置，能夠準(zhǔn)確獲得不同外加電場(chǎng)下電流變液或離子液體的折射率。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的外加電場(chǎng)條件下測(cè)量液體折射率的裝置，包括:光源組件、樣品臺(tái)、樣品槽、電極片、電源以及探測(cè)組件;其中，
[0008]樣品臺(tái)和探測(cè)組件位于光源組件產(chǎn)生的入射光線的光路上；
[0009]樣品槽為由三片玻璃組成的等腰空心三棱鏡，入射光線從空心三棱鏡的一個(gè)側(cè)腰入射、從另一個(gè)側(cè)腰出射;樣品槽的高度h與底邊邊長(zhǎng)1之間滿足如下關(guān)系:h= (0.5?1.35)X 1 ；
[0010]電極片與樣品槽形成密封結(jié)構(gòu)，包括:設(shè)置在樣品槽底面的第一電極片和設(shè)置在樣品槽頂面的第二電極片;第一電極片和第二電極片分別與電源的正負(fù)極連接，用于產(chǎn)生電場(chǎng)。
[0011]優(yōu)選地，為了簡(jiǎn)化樣品槽的結(jié)構(gòu)，樣品槽為等邊空心三棱鏡。
[0012]優(yōu)選地，為了提高樣品擦的光圈精度，樣品槽的高度與底邊邊長(zhǎng)相等。
[0013]優(yōu)選地，所述三片玻璃包括兩片透光玻璃和一片毛玻璃;其中樣品槽的側(cè)腰由透光玻璃構(gòu)成，樣品槽的第三側(cè)邊由毛玻璃構(gòu)成;兩片透光玻璃的光程相等。
[0014]優(yōu)選地，所述三片玻璃通過光學(xué)冷膠膠合在一起，樣品槽的塔差在1’以內(nèi)、樣品槽的光圈在2個(gè)圈以內(nèi)；
[0015]為了減少由于入射光線在樣品槽內(nèi)反射、折射和衍射而導(dǎo)致的光強(qiáng)減弱，增強(qiáng)探測(cè)單元的接收信號(hào)，所述三片玻璃的膠合邊緣采用毛化處理。
[0016]優(yōu)選地，電極片的形狀與樣品槽的底面和頂面的形狀相同，電極片上焊接由導(dǎo)線，通過該導(dǎo)線與電源連接。
[0017]優(yōu)選地，電極片的形狀為箭頭狀，其中，電極片的三角形箭頭與樣品槽的底面和頂面的形狀相同，電極片的箭頭尾部與導(dǎo)線的一端連接，導(dǎo)線的另一端與電源連接。
[0018]優(yōu)選地，所述導(dǎo)線的一端纏繞在所述箭頭尾部；或者，所述箭頭尾部上設(shè)置有小孔，所述導(dǎo)線的一端纏繞在所述小孔上。
[0019]優(yōu)選地，電極片為鉑片;或者，電極片以鈦?zhàn)鳛榛祝龌咨襄冦K。
[0020]優(yōu)選地，電極片的厚度為3_。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的外加電場(chǎng)條件下測(cè)量液體折射率的裝置，包括:光源組件、樣品臺(tái)、樣品槽、電極片、電源以及探測(cè)組件;通過在樣品槽的底面和頂面設(shè)置電極片，能夠?yàn)榇郎y(cè)液體施加均勻的電場(chǎng)，從而準(zhǔn)確測(cè)量外加電場(chǎng)作用下液體折射率發(fā)生的變化。
【附圖說明】
[0022]通過以下參照附圖而提供的【具體實(shí)施方式】部分，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加容易理解，在附圖中:
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的外加電場(chǎng)條件下測(cè)量液體折射率的裝置的示意圖；
[0024]圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電極片主視圖；
[0025]圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電極片俯視圖；
[0026]圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電極片左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。對(duì)示例性實(shí)施方式的描述僅僅是出于示范目的，而絕不是對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或用法的限制。
[0028]本發(fā)明基于最小偏向角測(cè)量法設(shè)計(jì)外加電場(chǎng)條件下測(cè)量液體折射率的裝置，通過在樣品槽的底面和頂面設(shè)置與電源連接的電極片，為樣品槽內(nèi)的待測(cè)液體提供電場(chǎng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)外加電場(chǎng)條件下液體折射率的測(cè)量。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的外加電場(chǎng)條件下測(cè)量液體折射率的裝置，包括:光源組件、樣品臺(tái)12、樣品槽22、電極片23、電源11以及探測(cè)組件。樣品臺(tái)12和探測(cè)組件位于光源組件產(chǎn)生的入射光線的光路上，樣品槽22放置于樣品臺(tái)12上。由于測(cè)量光程中可能需要旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)樣品槽，若樣品槽發(fā)生旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)，則其出射光信號(hào)的方向也有可能發(fā)生改變。為了便于樣品槽22旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)的時(shí)光信號(hào)的探測(cè)，探測(cè)組件可以與樣品槽一起設(shè)置在樣品臺(tái)12上。電極片23包括設(shè)置在樣品槽底面的第一電極片和設(shè)置在樣品槽頂面的第二電極片，第一電極片和第二電極片分別與電源的正負(fù)極連接，用于產(chǎn)生電場(chǎng)，從而使得樣品槽22內(nèi)的待測(cè)液體處于電場(chǎng)作用下。入射光線從樣品槽22的一個(gè)側(cè)腰入射、從另一個(gè)側(cè)腰出射，探測(cè)組件采集經(jīng)樣品槽22出射的光信號(hào)，通過對(duì)該光信號(hào)的分析確定外加電場(chǎng)條件下液體的折射率。樣品槽2的側(cè)邊可以設(shè)置注入孔，用于注入樣品或者抽出樣品。
[0030]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的外加電場(chǎng)條件下測(cè)量液體折射率的裝置的示意圖。其中，光源組件可以包括:光譜燈1、轉(zhuǎn)塔2、鏡面3、光譜燈電源4、聚光鏡5、斬波器6、斬波器控制器7、濾色鏡轉(zhuǎn)化器8、狹縫9。光源組件與樣品槽22之間還可以設(shè)置有準(zhǔn)直器10，以對(duì)入射光線進(jìn)行準(zhǔn)直處理。轉(zhuǎn)塔2主要用于在不同的光譜燈電源4之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，斬波器6主要用于提取特定頻率的光譜信號(hào)，以便鎖相放大器放大。濾色鏡轉(zhuǎn)化器8主要用于在光譜燈電源4為不同波長(zhǎng)時(shí)選取不同的濾波片，以便削弱雜散光信號(hào)。狹縫9可用于調(diào)節(jié)進(jìn)入樣品槽22的光通量的大小，其大小的調(diào)節(jié)可以根據(jù)樣品槽22中液體的吸收系數(shù)來確定。探測(cè)組件可以與樣品槽一起設(shè)置在樣品臺(tái)12上，探測(cè)組件可以包括:望遠(yuǎn)鏡15、紅外探測(cè)器16、光電倍增管17、鎖相放大器控制器18、鎖相放大器19、CCD相機(jī)20。為了便于探測(cè)結(jié)果的顯示和輸出，C⑶相機(jī)20與鎖相放大器19之后還可以連接輸出終端21。望遠(yuǎn)鏡15有利于接收距離紅外探測(cè)器16和CCD相機(jī)20較遠(yuǎn)處的待測(cè)信號(hào)。實(shí)際測(cè)量時(shí)根據(jù)不同的待測(cè)波長(zhǎng)可分別選用紅外探測(cè)器或(XD相機(jī)。由于紅外信號(hào)一般較弱且難以捕捉，若選用紅外探測(cè)器16，可以在紅外探測(cè)器16之后連接光電倍增管17，從而對(duì)紅外信號(hào)進(jìn)行放大，然后通過鎖相放大器19對(duì)特定頻率的紅外信號(hào)進(jìn)行放大并輸出波形隨位置的變化。為了便于樣品槽22的轉(zhuǎn)動(dòng)和平行移動(dòng)，樣品臺(tái)12可拆卸地固定值在壓電驅(qū)動(dòng)平臺(tái)12上，使得樣品臺(tái)12