專利名稱：半導(dǎo)體激光全息攝影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及教學(xué)儀器，特別涉及基礎(chǔ)物理實驗教學(xué)中使用的激光全息攝影儀。
在各大、中、專院校的激光全息實驗中，經(jīng)常要使用激光全息攝影儀，而目前市售的激光全息攝影儀，大都是采用氦氖激光器作光源，這種激光全息攝影儀有如下的缺點(一)采用氦氖激光器做為光源，而氦氖激光器的體積很大，因此使整個儀器的體積很大。
(二)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要一些專門的分立器件與激光器配套使用，如快門架、擴束鏡架、干版架、載物臺，這些器件與氦氖激光器都要水平地放在一張隔震平臺上，在激光全息攝影時，激光器與上述各器件之間的相對距離不能有絲毫的變化，否則，將無法拍出合格的全息照片，所以隔震平臺一般是用幾噸重的鐵板制成，平臺與地之間加設(shè)有氣墊裝置如輪胎等，因此這種氦氖激光全息裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，而且操作復(fù)雜，可靠性差。
(三)氦氖激光器必須采用幾千伏高壓激勵才能產(chǎn)生激光束，因此電路復(fù)雜、耗電大、運行費用高、壽命短、需要預(yù)熱，不便于頻繁開關(guān)激光器的電源，要與快門架配套使用曝光才行。
由于氦氖激光器具有上述三個缺點，使得這項具有很強知識性和趣味性的實驗的普及和發(fā)展受到了很大限制，目前只能在一些高等院校的物理系中斷斷續(xù)續(xù)地開展，在其它地方幾乎被取消。
本實用新型的目的在于解決以上的問題，提供一種半導(dǎo)體激光全息攝影儀，它結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、體積小、價格低、電路簡單、壽命長、操作方便，有利于激光全息實驗的普及和發(fā)展。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種半導(dǎo)體激光全息攝影儀，包括有底座1、載物臺2、干版架3、半導(dǎo)體激光頭4、電器盒7，其特征在于底座1上設(shè)有一導(dǎo)軌5，該導(dǎo)軌5與載物臺2垂直，干版架3、半導(dǎo)體激光頭4與該導(dǎo)軌5呈滑動配合連接，并可分別通過鎖緊機構(gòu)8、9鎖定于導(dǎo)軌5上，所述的載物臺2、干版架3、半導(dǎo)體激光頭4之間的相互位置關(guān)系為干版架3位于載物臺2與半導(dǎo)體激光頭4之間，所述半導(dǎo)體激光頭4與電器盒7中的電路連接。在較佳實施方案中所述導(dǎo)軌5為一立桿，在干版架3的后部開有一安裝孔31，干版架3通過該安裝孔31套在立桿5上而與立桿5呈滑動配合連接；在干版架3的后部側(cè)面開設(shè)有一螺孔32，該螺孔32與安裝孔31垂直相交，該螺孔32中設(shè)置有一鎖緊螺釘33；螺釘33與螺孔32共同構(gòu)成干版架3的鎖緊機構(gòu)8；半導(dǎo)體激光頭4的前部裝有一半導(dǎo)體激光管41，該半導(dǎo)體激光管41通過導(dǎo)線6與電器盒7中的電路連接；在半導(dǎo)體激光頭4的后部開有一安裝孔42，半導(dǎo)體激光頭4通過該安裝孔42套在立桿5上而與立桿5呈滑動配合連接；半導(dǎo)體激光頭4的后部側(cè)面開設(shè)有一螺孔43，該螺孔43與安裝孔42垂直相交，該螺孔43內(nèi)設(shè)置有一鎖緊螺釘44，鎖緊螺釘44與螺孔43共同構(gòu)成半導(dǎo)體激光頭4的鎖緊結(jié)構(gòu)9。
所述干版架3為U形。
半導(dǎo)體激光頭4的后部開有一安裝孔45，該安裝孔45與所述安裝孔42和螺孔43的空間位置關(guān)系是垂直正交。
所述載物臺2安裝在底座1上。
本實用新型有以下積極有益效果1.本實用新型采用半導(dǎo)體激光頭做為光源，半導(dǎo)體激光頭體積小，因此縮小了整個儀器的體積。
2.本實用新型與半導(dǎo)體激光頭配套使用的器件相對較少，只需使用干版架、載物臺，因半導(dǎo)體激光頭發(fā)出的激光本身是發(fā)散的，與傳統(tǒng)的氦氖激光器相比，省去了擴束鏡架，由于采用低壓電路激勵，不需預(yù)熱，激光頭的電源開關(guān)方便，與傳統(tǒng)的氦氖激光器相比，省去了快門架，因此結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，可靠性高。
3.本實用新型的干版架、半導(dǎo)體激光頭與導(dǎo)軌呈滑動配合，干版架、半導(dǎo)體激光頭與載物臺之間的相對距離可以調(diào)整，調(diào)整好后，可通過鎖緊機構(gòu)將干版架、半導(dǎo)體激光頭鎖定在導(dǎo)軌上，使干版架、半導(dǎo)體激光頭與載物臺之間的相對距離不再改變，這樣，整個儀器可放在普通桌子上，而不必放在昂貴的隔震平臺上，若有人走動引起桌子震動，因干版架、半導(dǎo)體激光頭與載物臺之間的相對距離已經(jīng)被固定，所以不會影響獲得全息圖的效果，由于不使用昂貴的隔震平臺，所以整個儀器造價低廉，易于推廣，本實用新型不僅可用于大、中專院校的基礎(chǔ)物理實驗中，還可用于中、小學(xué)的科普教學(xué)實驗中，以及科技館、少年宮等青少年活動場所的科普教育中。
4.本實用新型用半導(dǎo)體激光頭作為光源，半導(dǎo)體激光頭的激勵電壓低，控制電路簡單、耗電少、運行費用低、不需預(yù)熱、半導(dǎo)體激光頭電源開關(guān)容易，可通過電器盒電路中的定時器定時關(guān)閉半導(dǎo)體激光頭的電源來控制曝光時間，不需要使用快門架來曝光。
5.本實用新型主要用于反射式激光全息攝影，但是，添加少許附件便可用于透射式激光全息攝影和激光全息圖片再現(xiàn)。
現(xiàn)以較佳實施例結(jié)合附圖對本實用新型進一步詳述如下


圖1是本實用新型的一實施例的外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是
圖1所示實施例的正視圖；圖3是圖2的側(cè)視圖4是本實用新型電器盒中電路的一實施例。
請綜合參閱
圖1、圖2、圖3，本實用新型的半導(dǎo)體激光全息攝影儀，包括有底座1、載物臺2、干版架3、半導(dǎo)體激光頭4，所述載物臺2安裝在底座1上，底座1上垂直地設(shè)有一立桿5，干版架3的后部開有一安裝孔31，干版架3通過該安裝孔31套在立桿5上而與立桿5呈滑動配合連接；在干版架3的后部側(cè)面開設(shè)有一螺孔32，該螺孔32與安裝孔31垂直相交，該螺孔32中設(shè)置有一鎖緊螺釘33；鎖緊螺釘33與螺孔32共同構(gòu)成鎖緊機構(gòu)8；旋緊螺釘33便可將干版架3鎖定在立桿5上，旋松螺釘33，干版架3便可相對于立桿5上下移動，或左右擺動。半導(dǎo)體激光頭4的前部裝有一半導(dǎo)體激光管41，該半導(dǎo)體激光管41通過導(dǎo)線6與電器盒7中的電路連接；在激光頭4的后部開有一安裝孔42，半導(dǎo)體激光頭4通過該安裝孔42套在立桿5上而與立桿5呈滑動配合連接；半導(dǎo)體激光頭4的后部側(cè)面開設(shè)有一螺孔43，該螺孔43與安裝孔42垂直相交，該螺孔43內(nèi)設(shè)置有一鎖緊螺釘44，鎖緊鏍釘44與鏍孔43共同構(gòu)成鎖緊機構(gòu)9；旋緊螺釘44便可將半導(dǎo)體激光頭4鎖定在立桿5上。旋松螺釘44，半導(dǎo)體激光頭4便可相對于立桿5上下移動，或左右擺動。上述的載物臺2、干版架3、半導(dǎo)體激光頭4之間的相互位置關(guān)系為干版架3位于載物臺2與半導(dǎo)體激光頭4之間。
在較佳實施例中，所述的干版架3為U形如
圖1所示，其它的形狀也可，但是必須可以使激光束能夠穿過。
所述的激光頭4的后部還開有一安裝孔45，該安裝孔45與所述的安裝孔42和螺孔43的空間位置關(guān)系是垂直正交，設(shè)置安裝孔45的目的是為了調(diào)整半導(dǎo)體激光頭4的方向，以便用于拍攝透射式激光全息照片或激光全息照片再現(xiàn)，請參閱圖3，當(dāng)把半導(dǎo)體激光頭4從立桿5上取下，將安裝孔45套在立桿5上，便可使半導(dǎo)體激光頭4中的半導(dǎo)體激光管41偏轉(zhuǎn)90度，這樣半導(dǎo)體激光管41發(fā)射的激光為水平方向，將進行顯影處理后的干版置于該激光束的照射方向上，便可再現(xiàn)激光全息照片，如果再增加少許附件便可拍攝透射式全息照片，所以本實用新型還可以兼作拍攝透射式激光全息照片或再現(xiàn)激光全息照片的儀器。
請參閱圖4，本實用新型的電器盒7中的電路可以采用圖4所示的電路，開關(guān)K1為總的電源開關(guān)，F(xiàn)X為保險絲，閉合開關(guān)K1，電器盒中變壓器B的初級繞組與交流220伏的電源接通，變壓器B的次級繞組輸出的電流經(jīng)二極管D1整流電容C1濾波，再經(jīng)三端穩(wěn)壓塊7805穩(wěn)壓，由7805的引腳3即7805的輸出端輸出5V電壓，該電壓經(jīng)電位器R1、電阻R2加在電容C3上，對電容C3充電，圖4中集成塊IC1為時基電路，可采用NE555型號的集成電路芯片，IC1在本實用新型中被接成定時器，用于控制曝光時間，即激光束發(fā)射時間，當(dāng)準(zhǔn)備照像時，只需按一下按鈕開關(guān)K2，開關(guān)K2的觸點閉合一下又?jǐn)嚅_，在其觸點閉合時，電容C3上的電荷被放掉，使加在IC1的引腳6上的電位變低，IC1翻轉(zhuǎn)，其輸出端3腳變?yōu)楦唠娖剑瑥亩谷龢O管VT1導(dǎo)通，半導(dǎo)體激光頭4輸出激光束，請參閱圖2和圖3，該激光束照射到干版架3上的干版34上，干版34即為全息感光膠片，干版34是半透明的，因此激光束有一部分會穿過該干版34而照射到載物臺2上面放置的被攝物體，(該被攝物體圖中未示)，照射到被攝物體上的激光束有一部分反射回干版34上，這部分光與照射到干版上的激光發(fā)生干涉并被記錄到干版34中的感光介質(zhì)上從而產(chǎn)生全息圖。請再參閱圖4，上述半導(dǎo)體激光頭4輸出激光束的時間是IC1的定時時間，按下開關(guān)K2，電容C3上的電荷雖被放掉，但開關(guān)K2為按鈕開關(guān)，被按下后，隨即彈起，當(dāng)開關(guān)K2彈起后，三端穩(wěn)壓塊7805的引腳3輸出的電壓又對電容C3充電，當(dāng)電容C3上的電壓超過IC2引腳6上的設(shè)定電壓時，IC1又翻轉(zhuǎn)，IC1的引腳3輸出低電平信號，使三極管VT1截止，從而關(guān)閉激光束，這時曝光結(jié)束，調(diào)節(jié)電位器R1，可調(diào)整IC1的定時時間。
從以上的敘述可知，本實用新型的電路可定時控制半導(dǎo)體激光頭4中激光束的打開時間，不需要使用快門架，半導(dǎo)體激光頭4激勵電壓為低壓，不需采用高壓電源，不需要預(yù)熱，電路結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，運行費用低。
圖中開關(guān)K3為三極管VT1的短路開關(guān)，閉合開關(guān)K3可以使半導(dǎo)體激光頭4輸出激光，用于在拍攝前調(diào)整激光束的光路。
本實用新型操作簡便，操作步驟一般如下(一)將本實用新型放在一個較平穩(wěn)的臺面上；(二)閉合開關(guān)K1、K3，使半導(dǎo)體激光頭4輸出激光束；(三)根據(jù)被攝物體的大小、形狀、拍攝要求調(diào)整光路，即調(diào)整半導(dǎo)體激光頭4、干版架、載物臺之間的距離，調(diào)整好后，旋緊螺釘33、44分別將干版架3、半導(dǎo)體激光頭4固定在立桿5上，使它們之間形成一個剛性整體，以保證它們的相對位置在曝光過程中不會移動。
(四)打開開關(guān)K3，關(guān)閉激光束，在干版架3上放上記錄影像的干版34，即全息感光膠片。
(五)按一下按鈕開關(guān)K2，打開激光，對干版34進行曝光。
(六)當(dāng)定時器IC1的定時時間到，激光束關(guān)閉，曝光結(jié)束，取下干版進行顯影處理。
權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體激光全息攝影儀，包括有底座(1)、載物臺(2)、干版架(3)、半導(dǎo)體激光頭(4)、電器盒(7)，其特征在于底座(1)上設(shè)有一導(dǎo)軌(5)，該導(dǎo)軌(5)與載物臺(2)垂直，干版架(3)、半導(dǎo)體激光頭(4)與該導(dǎo)軌(5)呈滑動配合連接，并可分別通過鎖緊機構(gòu)(8)、(9)鎖定于導(dǎo)軌(5)上，所述的載物臺(2)、干版架(3)、半導(dǎo)體激光頭(4)之間的相互位置關(guān)系為干版架(3)位于載物臺(2)與半導(dǎo)體激光頭(4)之間，所述半導(dǎo)體激光頭(4)與電器盒(7)中的電路連接。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光全息攝影儀，其特征在于所述導(dǎo)軌(5)為一立桿，在干版架(3)的后部開有一安裝孔(31)，干版架(3)通過該安裝孔(31)套在立桿(5)上而與立桿(5)呈滑動配合連接；在干版架(3)的后部側(cè)面開設(shè)有一螺孔(32)，該螺孔(32)與安裝孔(31)垂直相交，該螺孔(32)中設(shè)置有一鎖緊螺釘(33)；螺釘(33)與螺孔(32)共同構(gòu)成干版架(3)的鎖緊機構(gòu)(8)；半導(dǎo)體激光頭(4)的前部裝有一半導(dǎo)體激光管(41)，該半導(dǎo)體激光管(41)通過導(dǎo)線(6)與電器盒(7)中的電路連接；在半導(dǎo)體激光頭(4)的后部開有一安裝孔(42)，半導(dǎo)體激光頭(4)通過該安裝孔(42)套在立桿(5)上而與立桿(5)呈滑動配合連接；半導(dǎo)體激光頭(4)的后部側(cè)面開設(shè)有一螺孔(43)，該螺孔(43)與安裝孔(42)垂直相交，該螺孔(43)內(nèi)設(shè)置有一鎖緊螺釘(44)，鎖緊螺釘(44)與螺孔(43)共同構(gòu)成半導(dǎo)體激光頭(4)的鎖緊結(jié)構(gòu)(9)。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體激光全息攝影儀，其特征在于所述干版架(3)為U形。
4.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體激光全息攝影儀，其特征在于半導(dǎo)體激光頭(4)的后部還開有一安裝孔(45)，該安裝孔(45)與所述安裝孔(42)和螺孔(43)的空間位置關(guān)系是垂直正交。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光全息攝影儀，其特征在于所述載物臺(2)安裝在底座(1)上。
專利摘要一種半導(dǎo)體激光全息攝影儀,包括有底座、載物臺、干版架、半導(dǎo)體激光頭,底座上設(shè)有一導(dǎo)軌,干版架與導(dǎo)軌成滑動配合連接,半導(dǎo)體激光頭的前部裝有一半導(dǎo)體激光管,該半導(dǎo)體激光管通過導(dǎo)線與電器盒中的電路連接,半導(dǎo)體激光頭與導(dǎo)軌成滑動配合連接,干版架和半導(dǎo)體激光頭都可通過鎖緊機構(gòu)鎖定在導(dǎo)軌上,本實用新型的優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)簡單緊湊、造價低、體積小、操作方便、電路簡單、壽命長、可靠性高、運行費用低、易于推廣。
文檔編號G03H5/00GK2374872SQ9921067
公開日2000年4月19日 申請日期1999年5月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月11日
發(fā)明者邵明華, 朱淑蘭 申請人:邵明華, 朱淑蘭