本申请涉及光学领域，具体而言，涉及一种中性衰减片、调节装置以及光谱仪。
背景技术：
ccd(chargecoupleddevice，电耦合器件)是灵敏度非常高的电子元器件，对于较强的光照会出现ccd饱和问题。在激光打靶实验中，透射光栅谱仪测量x光谱，经常出现了严重的饱和问题，以至于影响后续解谱问题，实验数据无法使用。目前只能采取减小接收立体角的方式来解决，即拉长ccd和光源的距离。减小接收立体角虽然能够解决强度过高饱和的问题，但是同时也会带来新的问题，主要包括两个方面。
其一是拉长ccd和光源的距离需要对光谱仪的结构进行大的改变，实际测量中如果需要改变，则十分困难。因为光谱仪的体积较大，长度较长，实验环境一般会受限，严重阻碍实验的进行。
其二是在实际测量中，经常出现的情况是不同实验条件产生的x光强度不一样，复杂的实验环境造成了复杂的测量环境，盲目对硬件进行改变并不能解决问题，实验效率极低。
技术实现要素：
本申请实施例的目的在于提供一种中性衰减片、调节装置以及光谱仪，以改善上述“对强光进行实验时，ccd会出现严重的饱和问题。”
本实用新型是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种中性衰减片，包括：上表面及与所述上表面相背设置的下表面，所述中性衰减片设置有多个贯穿所述上表面及所述下表面的通孔。
本申请中的中性衰减片上设置有多个贯穿所述上表面及下表面的通孔。通过将本申请中的中性衰减片设置在ccd的入光端，使得在实验过程中，光束只能沿中性衰减片上的通孔进入ccd中，减少了光通量，进而解决了ccd的饱和问题。
结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述中性衰减片为矩形，所述通孔呈矩阵排列。
在本申请中，贯穿于该中性衰减片上表面至下表面的通孔均匀的排列，且呈矩阵排列，使得通过中性衰减片的光束也是均匀排列的。
结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述通孔的直径的取值范围为1～10微米。
第二方面，本申请实施例提供一种调节装置，所述调节装置设置在ccd的入光端，所述调节装置用于放置如上述第一方面中的中性衰减片，所述调节装置包括固定板，所述固定板与所述ccd固定连接，所述固定板中心设置有第一进光孔，所述中性衰减片放置在所述固定板上。
结合上述第二方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述调节装置还包括滑轨以及滑块，所述滑轨与所述固定板连接，所述滑块设置在所述滑轨上，并且可沿所述滑轨滑动，所述滑块中心设有第二进光孔；所述中性衰减片固定在所述滑块上，且所述中性衰减片遮挡住所述第二进光孔；当所述滑块滑动到所述固定板中心时，所述第一进光孔与所述第二进光孔重合。
在本申请中，将中性衰减片固定在滑块上，滑块可沿滑轨滑动。通过滑块的滑动可以调节中性衰减片的位置。可以节省实验人员的时间，避免实验人员在实验过程中反复拆装中性衰减片。
结合上述第二方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述滑块上设置有卡槽，所述卡槽用于与所述中性衰减片卡合。
结合上述第二方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述调节装置还包括驱动装置；所述驱动装置与所述滑块连接，所述驱动装置用于驱动所述滑块滑动。
在本申请中，通过驱动装置可以驱动滑块滑动，进而调节中性衰减片的位置，实现了自动化控制。
结合上述第二方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述驱动装置包括电机、驱动螺母以及驱动螺杆；所述驱动螺杆与所述电机连接，所述驱动螺母套设在所述驱动螺杆上，所述驱动螺母与所述滑块连接；所述电机用于带动所述驱动螺杆转动，以使所述驱动螺母在所述驱动螺杆上滑动，进而带动所述滑块滑动。
结合上述第二方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述调节装置还包括限位开关，所述限位开关与所述电机电连接；所述限位开关包括触头、第一挡块以及第二挡块，所述第一挡块以及所述第二挡块固定在所述固定板上，所述触头与所述滑块连接；当所述触头在移动过程中与所述第一挡块或所述第二挡块抵接时，电机停止运行。
在本申请中，通过限位开关能够对滑块进行有效的限位，且限位开关还可以控制电机的停止。
第三方面，本申请实施例提供一种光谱仪，所述光谱仪包括ccd以及设置在所述ccd的入光端的如上述第二方面中所述的调节装置。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种中性衰减片的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的一种调节装置的结构示意图。
图3为本申请实施例提供的一种放置有中性衰减片的调节装置的结构示意图。
图4为本申请实施例提供的另一种调节装置在第一种调节状态下的结构示意图。
图5为本申请实施例提供的另一种调节装置在第二种调节状态下的结构示意图。
图标：10-中性衰减片；12-通孔；20-调节装置；21-固定板；211-第一进光孔；212-卡槽；22-滑轨；23-滑块；24-驱动装置；241-电机；242-驱动螺母；243-驱动螺杆；25-限位开关；251-触头；252-第一挡块；253-第二挡块。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在光学实验中，对于较强的光照，ccd会出现严重的饱和问题，目前，常采用的做法是采取减小接收立体角的方式来解决，即拉长ccd和光源的距离。减小接收立体角虽然能够解决强度过高饱和的问题，但是同时也会带来新的问题，主要包括两个方面。其一是拉长ccd和光源的距离需要对光谱仪的结构进行大的改变，实际测量中如果需要改变，则十分困难。因为光谱仪的体积较大，长度较长，实验环境一般会受限，严重阻碍实验的进行。其二是在实际测量中，经常出现的情况是不同实验条件产生的x光强度不一样，复杂的实验环境造成了复杂的测量环境，盲目对硬件进行改变并不能解决问题，实验效率极低。因此，现有技术中，还没有一种方式能够有效解决“对强光进行实验时，ccd会出现严重的饱和问题”。
鉴于上述问题，申请人在经过长期研究探索，提出以下实施例解决上述问题。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种中性衰减片10的结构示意图。本实施例中，该中性衰减片10采用遮光材料制成。该中性衰减片10包括上表面及与上表面相背设置的下表面。该中性衰减片10设置有贯穿上表面至下表面的通孔12。该中性衰减片10设置在ccd的入光端。
本申请中的中性衰减片10上设置有多个贯穿所述上表面及下表面的通孔12。通过将本申请中的中性衰减片10设置在ccd的入光端，使得在实验过程中，光束只能沿中性衰减片10上的通孔12进入ccd中，减少了光通量，进而解决了ccd的饱和问题。
可选地，该中性衰减片10的形状为矩形，贯穿于该中性衰减片10的上表面及下表面的通孔12呈矩阵排列。也即贯穿于该中性衰减片10上表面及下表面的通孔12均匀的排列。
在本申请实施例中，贯穿于该中性衰减片10上表面至下表面的通孔12均匀的排列，且呈矩阵排列，使得通过中性衰减片10的光束也是均匀排列的。
可选地，在其他实施例中，中性衰减片10的形状也可以为其他的形状，比如圆形，五边形等等。对此，本申请不作限定。
可选地，本申请实施例中通孔12的直径大小相同。该通孔12的直径的取值范围为1～10微米。
可选地，本申请实施例提供的中性衰减片10的遮光材质为金属材质。具体的，本申请实施例提供的中性衰减片10可以是铜片也可以是铝片，对此，本申请不作限定。
需要说明的是，本申请实施例提供的中性衰减片10的特别之处在于通孔12很小(通孔12直径的取值范围为1～10微米)，并且均匀且密集排列，使得光束一部分能有效地被中性衰减片10吸收，另一部分通过通孔12进入ccd中。与通孔12过大且稀疏的排列相比，该中性衰减片10的作用效果更好，也即通过密集排列的通孔12可以使得中性衰减片10表面的光束的通过比例是相等的，而不用考虑入射时光束的相对位置，采用通孔过大且稀疏的排列方式，要实现稳定的衰减倍数，光束必须中心入射，而采用本申请实施例中的中性衰减片10，当中性衰减片10设置在ccd的入光端时，不用调节中性衰减片10的角度或者光束的角度，均可以实现中性衰减。
其次，还需要说明的是，本申请实施例提供的中性衰减片10对于通孔12之间的距离以及通孔12的直径都是不限定的。在中性衰减片10制备过程中，可以改变通孔12之间的距离以及通孔12的直径，进而制备出不同衰减倍数的中性衰减片10。在实验时，实验人员可以选用不同衰减倍数的中性衰减片10进行实验。此外，本申请实施例提供的中性衰减片10对于材料的种类以及成片后的厚度也都是不限定的。不同材料所制成的中性衰减片10以及不同厚度的中性衰减片10对于光束的吸收效果都是不同的，在实验时，实验人员可以根据需要选用不同材料制成的中性衰减片10或不同厚度的中性衰减片10进行实验。
请参阅图2，基于同一构思，本申请实施例还提供一种调节装置20，该调节装置20设置在ccd的入光端。调节装置20用于放置如上述实施例中提供的中性衰减片10。
其中，调节装置20包括固定板21，固定板21可与ccd固定连接。固定板21中心设置有第一进光孔211，中性衰减片10可以放置在固定板21上并遮挡住第一进光孔211。在实验时，设置的中性衰减片10可以减少光通量，进而解决了ccd的饱和问题。
当然，在其他实施例中，固定板21的第一进光孔211的设置位置不一定设置在固定板21中心。第一进光孔211的设置位置需满足当固定板21安装在ccd的入光端时，光束能够通过第一进光孔211能够进入ccd中即可。
请参阅图3，可选地，中性衰减片10与固定板21的连接方式，可以是固定板21上设置有卡槽212，卡槽212用于与中性衰减片10卡合。
当然，在其他实施例中，中性衰减片10与固定板21的连接方式，还可以是在固定板21上设置有夹持件，通过夹持件夹持中性衰减片10实现连接。
在本申请实施例中，中性衰减片10与固定板21的连接方式为可拆卸连接，通过可拆卸连接的方式，便于针对不同的实验场景，对中性衰减片10的取舍或更换。比如，对于弱光的实验，此时无需使用中性衰减片10减少光通量，那么实验人员将中性衰减片10取下即可。又比如，对于强光的实验，此时需要使用中性衰减片10减少光通量，那么实验人员将中性衰减片10安装在固定板21上即可。并且，针对不同的场景，实验人员可以选用不同衰减倍数的中性衰减片10进行实验。由于采用可拆卸连接的方式，也便于了实验人员对于中性衰减片10的更换。
请参阅图4，可选地，在其他实施例中，为了节省实验人员的时间，避免实验人员在实验过程中反复拆装中性衰减片10。本申请实施例提供的调节装置20还包括滑轨22以及滑块23。滑轨22与固定板21连接，滑块23设置在滑轨22上，并且可沿滑轨22滑动，滑块23中心设有第二进光孔。中性衰减片10固定在所述滑块23上，且中性衰减片10遮挡住第二进光孔。当滑块23滑动到固定板21中心时，第一进光孔与第二进光孔重合。
也即，本申请实施例提供的一种调节装置20，将中性衰减片10固定在滑块23上，滑块23可沿滑轨22滑动。通过滑块23的滑动可以调节中性衰减片10的位置。比如，对于弱光的实验，此时无需使用中性衰减片10减少光通量，那么实验人员可以滑动滑块23，以使滑块23远离第一进光孔。又比如，对于强光的实验，此时需要使用中性衰减片10减少光通量，那么实验人员可以滑动滑块23，将滑块23滑动到固定板21中心，以使第一进光孔与第二进光孔重合，中性衰减片10同时遮挡住第一进光孔以及第二进光孔。
滑轨22设置的方向可以是沿水平方向设置，也可以是沿竖直方向设置。当滑轨22的方向是水平方向时，滑块23可沿水平方向滑动。当滑轨22的方向是竖直方向时，滑块23可沿竖直方向滑动。当然，在其他实施例中，滑轨22设置的方向也可以是与水平方向呈一定的角度，比如，滑轨22设置的方向与水平方向呈45度、60度等等。需要说明的是，滑轨22的设置需要满足滑块23在滑轨22上滑动时，能够滑动到固定板21中心，且滑块远离固定板21中心时，滑块23不会对第一进光孔进行遮挡。
可以理解的是，在本申请实施例中，中性衰减片10与滑块23的连接方式可以采用可拆卸连接，通过可拆卸连接的方式，便于针对不同的实验场景，对中性衰减片10的更换。比如在申请实施例中，中性衰减片10与滑块23的连接方式，可以参考上述中性衰减片10与固定板21的连接方式，比如可以是滑块23上设置有卡槽，卡槽用于与中性衰减片卡合。又比如在滑块上设置有夹持件，通过夹持件夹持中性衰减片实现连接。对此，本申请不作限定。
请继续参考图4，可选地，为了便于实现自动化控制，该调节装置20还包括驱动装置24。该驱动装置24设置在固定板21上，且与滑块23连接，驱动装置24用于驱动滑块23。可选地，驱动装置24与固定板21通过螺栓连接。
可选地，作为一种驱动装置24具体的实现方式，该驱动装置24包括电机241、驱动螺母242以及驱动螺杆243。电机241与固定板21固定连接。驱动螺杆243与电机241连接，驱动螺母242套设在驱动螺杆243上，驱动螺母242与滑块23连接。电机241用于带动驱动螺杆243转动，以使驱动螺母242在所述驱动螺杆243上滑动，进而带动滑块23滑动。
也即，本申请实施例提供的一种调节装置20，可以实现自动控制，通过电机241控制滑块23的滑动，以调节中性衰减片10的位置。比如，对于弱光的实验，此时无需使用中性衰减片10减少光通量，那么通过电机241带动驱动螺杆243转动，以使驱动螺母242在所述驱动螺杆243上滑动，进而带动滑块23滑动，以使滑块23远离第一进光孔。又比如，对于强光的实验，那么通过电机241带动驱动螺杆243转动，以使驱动螺母242在所述驱动螺杆243上滑动，进而带动滑块23滑动，将滑块23滑动到固定板21中心，以使第一进光孔与第二进光孔重合，中性衰减片10同时遮挡住第一进光孔以及第二进光孔。
需要说明的是，电机241与远程的控制器连接，控制器用于控制电机241启动关闭。
上述的控制器可以是单片机，可以选用51单片机、也可以选用stm32单片机。上述的控制器也可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
可选地，在其他实施例中，驱动装置24也可以只包括电机241，电机241直接与滑块23连接，用于驱动滑块23的滑动。对此，本申请不作限定。
可选地，为了对滑动23进行限位，本申请实施例提供的调节装置20还包括限位开关25。限位开关25与电机241电连接。限位开关25包括触头251、第一挡块252以及第二挡块253。第一挡块252以及第二挡块253固定在固定板21上。触头251与滑块连接。当触头251在移动过程中与第一挡块252或第二挡块253抵接时，电机241停止运行。需要说明的是，第一挡块252与第二挡块253的距离设置需要根据滑块23的大小来设定，即当触头251与第一挡块252抵接时，滑块23应遮挡住第一进光孔(作为一种实施情况，滑块应位于固定板21的中心)，当触头251与第二挡块253抵接时，滑块23应远离固定板21的第一进光孔(滑块23不可遮挡第一进光孔)。也即第一挡块252与第二挡块253的距离设置需满足当触头251与第一挡块252抵接时，滑块23应遮挡住第一进光孔(作为一种实施情况，滑块应位于固定板21的中心)，当触头251与第二挡块253抵接时，滑块23应远离固定板21的第一进光孔(滑块23不可遮挡第一进光孔)即可。
下面结合具体的例子进行说明，假设图4示出的是调节装置20的初始状态，那么在对于强光的实验时，可以直接通过该调节装置20进行实验，中性衰减片10同时遮挡住第一进光孔以及第二进光孔，光束沿中性衰减片10上的通孔进入ccd中，减少了光通量，进而解决了ccd的饱和问题。若此时需要对于弱光进行实验，则无需使用中性衰减片10减少光通量，那么通过控制器启动电机241，以使电机241带动驱动螺杆243转动，进而使得驱动螺母242在所述驱动螺杆243上滑动，驱动螺母242带动滑块23滑动，当触头251与第二挡块253抵接时，电机241停止运行，此时滑块23远离固定板21的第一进光孔。光束通过第一进光孔进入ccd中(如图5所示)。若此时，又需要对于强光进行实验，再通过控制器启动电机241，电机241运行至触头251与第一挡块252抵接时停止。通过上述方式实现了中性衰减片10在光路上的有无。同时实现了自动调节。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种光谱仪，该光谱仪包括ccd以及设置在ccd的入光端的如上述实施例中的调节装置。
可选地，当光谱仪还包括光栅时，调节装置也设置在光栅的入光端，即射入的光束先通过调节装置，再通过光栅，最后进入ccd中。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
1.一种调节装置，其特征在于，所述调节装置设置在ccd的入光端，所述调节装置用于放置中性衰减片，所述调节装置包括固定板，所述固定板与所述ccd固定连接，所述固定板中心设置有第一进光孔，所述中性衰减片放置在所述固定板上；
其中，所述中性衰减片包括上表面及与所述上表面相背设置的下表面，所述中性衰减片设置有多个贯穿所述上表面及所述下表面的通孔。
2.根据权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述调节装置还包括滑轨以及滑块，所述滑轨与所述固定板连接，所述滑块设置在所述滑轨上，并且可沿所述滑轨滑动，所述滑块中心设有第二进光孔；所述中性衰减片固定在所述滑块上，且所述中性衰减片遮挡住所述第二进光孔；当所述滑块滑动到所述固定板中心时，所述第一进光孔与所述第二进光孔重合。
3.根据权利要求2所述的调节装置，其特征在于，所述滑块上设置有卡槽，所述卡槽用于与所述中性衰减片卡合。
4.根据权利要求2所述的调节装置，其特征在于，所述调节装置还包括驱动装置；所述驱动装置与所述滑块连接，所述驱动装置用于驱动所述滑块滑动。
5.根据权利要求4所述的调节装置，其特征在于，所述驱动装置包括电机、驱动螺母以及驱动螺杆；所述驱动螺杆与所述电机连接，所述驱动螺母套设在所述驱动螺杆上，所述驱动螺母与所述滑块连接；所述电机用于带动所述驱动螺杆转动，以使所述驱动螺母在所述驱动螺杆上滑动，进而带动所述滑块滑动。
6.根据权利要求5所述的调节装置，其特征在于，所述调节装置还包括限位开关，所述限位开关与所述电机电连接；所述限位开关包括触头、第一挡块以及第二挡块，所述第一挡块以及所述第二挡块固定在所述固定板上，所述触头与所述滑块连接；当所述触头在移动过程中与所述第一挡块或所述第二挡块抵接时，电机停止运行。
7.一种光谱仪，其特征在于，所述光谱仪包括ccd以及设置在所述ccd的入光端的如权利要求1-6中任一项所述的调节装置。
技术总结