激光干涉法热膨胀测试系统
1.采用了外差式双频激光干涉技术和独特的光程稳定和补偿技术,可以准确测量1E-08/K量级的超低热膨胀系数,位移测量不确定度可以达到±5nm,是目前市场上测量精度最高的热膨胀仪,与市场上唯一的激光干涉热膨胀仪(德国LINSEIS公司Laser Dilatometer L75)的测量精度±50nm相比提高了1个数量级。
2.具有优良的抗震特性,可以在普通实验室振动环境下连续几天长时间的进行纳米级位移和超低热膨胀系数准确测量,解决了目前国内外激光干涉法高精度位移测量中对振动环境苛刻要求的难题,如中国计量院和南京天文台只能在凌晨几个小时相对安静的时间段内进行激光干涉法位移测量。
3.国内外在激光干涉法位移测量中普遍要求被测试样必须具有相应的光学反射镜面,这是限制激光干涉法高精度热膨胀测量广泛应用的重要因素之一,这是因为在高温下试样表面光学镀膜无法承受,试样加工又很难达到光学反射镜面所要求的粗糙度,同时很多材料的光学反射镜面对激光束的反射率又往往很低。为降低试样制作难度,德国LINSEIS公司激光干涉热膨胀仪采用了双顶杆方式,用两个长的透光顶杆作为试样位移传递机构。采用双顶杆方法解决了试样加工难题,但在热膨胀系数测量过程中,两个透光顶杆上的温度非均匀性使得顶杆的折射率不一致和不稳定,这是造成测量误差大的主要原因之一。依阳公司的激光干涉法热膨胀系数测试系统则通过独特的平行弹簧位移传递机构,将光学反射镜面转移到很薄的平行弹簧上,结合恒定真空度技术和光学窗口法兰位移补偿技术,在实现更高精度位移测量的同时,大大降低被测试样加工难度,被测试样不再必须具有光学反射镜面,由此在保证了超高精度测量前提下,还使得位移和热膨胀系数测试范围和尺寸可以更宽泛,试样长度可以覆盖5mm至50mm范围。