一种基于磁光克尔效应的教学级磁光克尔显微镜
本发明涉及显微镜，具体为一种基于磁光克尔效应的教学级磁光克尔显微镜。
背景技术：
1、磁性材料作为一种重要的信息功能材料，广泛应用于现代生活中，推动着各个领域的进步和创新。特别是在后摩尔时代的新型存储芯片中，磁性材料扮演着重要的角色。磁畴是磁性材料的磁学性能的本质物质结构，是存储信息的基本单元之一。通过对磁畴的测量表征，可以更好地理解磁性材料的性质和行为，为磁性材料的应用提供基础研究支持。
2、然而，当前观察磁畴需要使用一些先进的实验技术和高精尖的设备，如科研级的磁光克尔显微镜。其体积庞大、价格昂贵的局限性严重影响了磁光克尔技术在实验教学、生产制造等领域的应用落地。
3、因此，如何提供一种基于磁光克尔效应的教学级磁光克尔显微镜，成为了本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种基于磁光克尔效应的教学级磁光克尔显微镜，实现了人眼通过光学显微镜可以直接观察到磁畴结构，大幅提高了观测效率，并且体积得到大幅减小，保证大学生可以在物理实验室动手操作；在保证精度满足教学需要的同时，成本也大幅缩减。
2、为达上述目的，本发明提供了一种基于磁光克尔效应的教学级磁光克尔显微镜，包括：光源、第一凸透镜、起偏器、半透半反镜、物镜、第二凸透镜、检偏器和cmos相机；所述光源发出的光经过第一凸透镜形成平行光线，再通过起偏器转化为线偏振光；接着，光线经过半反半透镜反射，并通过物镜聚焦到样品表面上；光线经过样品反射后，再次通过物镜成为平行光线，射回半透半反镜；最后，经过第二凸透镜的聚焦后，光线通过检偏器并最终聚焦到相机上。
3、进一步地，所述光源与第一凸透镜之间设置有光阑，光通过光阑限制出射角度。
4、进一步地，所述半反半透镜与经起偏器转化的线偏振光之间的夹角呈45°。
5、进一步地，在所述cmos相机端增添目镜观测口。
6、进一步地，基于相机动态链接库文件，采用python语言相机控制软件观察磁畴翻转的现象。
7、进一步地，控制软件包括：triple-m cam、菜单栏模块和画面显示模块，所述triple-m cam分别与菜单栏模块和画面显示模块电连接。
8、本发明的有益效果在于：
9、(1)本发明在足够实验精度的前提下，较科研级磁光克尔显微镜在体积和成本上降低至原来的百分之一。
10、(2)本发明提供配套实验设备和更加全面的实验方案，更适合大学教学使用。
11、(3)本发明应用控制软件中的实时剪本底程序，可以实时处理图像。
技术特征：
1.一种基于磁光克尔效应的教学级磁光克尔显微镜，其特征在于，包括：光源、第一凸透镜、起偏器、半透半反镜、物镜、第二凸透镜、检偏器和cmos相机；所述光源发出的光经过第一凸透镜形成平行光线，再通过起偏器转化为线偏振光；接着，光线经过半反半透镜反射，并通过物镜聚焦到样品表面上；光线经过样品反射后，再次通过物镜成为平行光线，射回半透半反镜；最后，经过第二凸透镜的聚焦后，光线通过检偏器并最终聚焦到相机上。
2.如权利要求1所述的一种基于磁光克尔效应的教学级磁光克尔显微镜，其特征在于，所述光源与第一凸透镜之间设置有光阑，光通过光阑限制出射角度。
3.如权利要求2所述的一种基于磁光克尔效应的教学级磁光克尔显微镜，其特征在于，所述半反半透镜与经起偏器转化的线偏振光之间的夹角呈45°。
4.如权利要求1所述的一种基于磁光克尔效应的教学级磁光克尔显微镜，其特征在于，在所述cmos相机端增添目镜观测口。
5.如权利要求4所述的一种基于磁光克尔效应的教学级磁光克尔显微镜，其特征在于，基于相机动态链接库文件，采用python语言相机控制软件观察磁畴翻转的现象。
6.如权利要求5所述的一种基于磁光克尔效应的教学级磁光克尔显微镜，其特征在于，控制软件包括：triple-m cam、菜单栏模块和画面显示模块，所述triple-m cam分别与菜单栏模块和画面显示模块电连接。
技术总结
本发明关于一种基于磁光克尔效应的教学级磁光克尔显微镜，涉及显微镜技术领域。包括光源、第一凸透镜、起偏器、半透半反镜、物镜、第二凸透镜、检偏器和CMOS相机；光源发出的光经过第一凸透镜形成平行光线，再通过起偏器转化为线偏振光；光线经过半反半透镜反射，并通过物镜聚焦到样品表面上；光线经过样品反射后，再次通过物镜成为平行光线，射回半透半反镜；最后，经过第二凸透镜的聚焦后，光线通过检偏器并最终聚焦到相机上。本发明实现了人眼通过光学显微镜可以直接观察到磁畴结构，大幅提高了观测效率，并且体积得到大幅减小，保证大学生可以在物理实验室动手操作；在保证精度满足教学需要的同时，成本也大幅缩减。
技术研发人员：雷娜,刘宝佳,蓝豪爽,王博宇,朱宇航,邵熠桢
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5