多通道原位測量氣氛池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料測試裝置領(lǐng)域，具體涉及一種多通道原位測量氣氛池。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高分子薄膜應(yīng)用的越加廣泛，對于高分子薄膜的研究已成為高分子材料科學(xué)的一項重要領(lǐng)域。其中溶劑氣氛對薄膜進行誘導(dǎo)、退火、改性是一種改變高分子薄膜結(jié)構(gòu)、形貌的重要處理方法。但由于溶劑氣氛需要密閉性環(huán)境等原因，很多常規(guī)表征手段無法應(yīng)用，因此這方面的許多研究工作都是離位進行的。而在離位研究中樣品必須離開氣氛環(huán)境，這時所測得的數(shù)據(jù)和氣氛環(huán)境中的特性將會有差異性。因此，為了真實地還原動態(tài)變化過程，近年來，溶劑氣氛下的原位研究在逐漸展開。目前的氣氛池大多是利用液體池，不是專門的氣氛池，存在以下的不足:
[0003]1、對于氣氛的密閉性考慮不周全，不能耐住強腐蝕有機溶劑氣氛的使用；
[0004]2、氣氛環(huán)境的形成和改變不易控制；
[0005]3、自動化和遠程控制功能欠缺；
[0006]4、應(yīng)用范圍窄，通常只適用于一種表征儀器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的氣氛池密閉效果差、不易控制且應(yīng)用范圍窄的問題，而提供一種多通道原位測量氣氛池。
[0008]本發(fā)明提供一種多通道原位測量氣氛池，包括池體、底座和溫控裝置，所述的溫控裝置設(shè)置在池體和底座之間，池體的頂壁、左側(cè)壁、右側(cè)壁、前側(cè)壁和后側(cè)壁上分別設(shè)置五個光學(xué)窗口，前側(cè)壁和后側(cè)壁上的光學(xué)窗口傾斜對稱設(shè)置，池體中央設(shè)置一個樣品臺，池體的左側(cè)壁上對稱設(shè)置兩個通孔，其中一個通孔與氣體快速接頭連接，另一個通孔與液體管或注射管連接。
[0009]本發(fā)明所述的池體為特氟隆池體。
[0010]本發(fā)明所述的觀測窗口的材料為玻璃或聚酰亞胺膜。
[0011 ]本發(fā)明所述的底座為不銹鋼底座。
[0012]本發(fā)明所述的控溫裝置包括紅外加熱線、電線、溫控儀和溫度傳感器，紅外加熱線通過電線和溫控儀連接，溫度傳感器與溫控儀連接。
[0013]本發(fā)明所述的前側(cè)壁和后側(cè)壁的光學(xué)窗口的傾斜角度為20-90度。
[0014]本發(fā)明所述的前側(cè)壁和后側(cè)壁的光學(xué)窗口的傾斜角度為70度。
[0015]本發(fā)明所述的五個光學(xué)窗口的直徑為20厘米。
[0016]本發(fā)明的有益效果
[0017]本發(fā)明提供一種多通道原位測量氣氛池，該氣氛池池體的四個側(cè)壁和頂壁上分別設(shè)置五個光學(xué)窗口，可以同時用于三種光譜儀器設(shè)備的原位、同步測量，如光學(xué)顯微鏡，X射線散射測試和橢圓偏振光譜儀；同時采用耐腐蝕的一體特氟隆池體和全機械無膠密封，完全滿足了高腐蝕性溶劑氣氛測量的要求;池體的左側(cè)壁上對稱設(shè)置兩個通孔，形成溶劑氣氛形成通道，氣氛環(huán)境可以通過溶劑注入和氣體排出進行改變；同時，氣氛池還包括溫控裝置，該溫控裝置由紅外加熱線繞成，既能耐腐蝕，又可通過熱輻射遠離加熱，特別適用于密閉不流通系統(tǒng)。本發(fā)明的氣氛池結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，具有遠程控制的功能，可以在無人的場合遠程完成測量。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明多通道原位測量氣氛池的立體示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明多通道原位測量氣氛池的側(cè)面剖視圖；
[0020]圖3是本發(fā)明多通道原位測量氣氛池主體的另一種實施例的剖視圖。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明提供一種多通道原位測量氣氛池，如圖1和圖2所示，包括池體1、底座2和溫控裝置4，所述的溫控裝置4設(shè)置在池體I和底座2之間，池體I的頂壁、左側(cè)壁、右側(cè)壁、前側(cè)壁和后側(cè)壁上分別設(shè)置五個光學(xué)窗口(la、lb、lb’、lc、lc’)，前側(cè)壁和后側(cè)壁上的光學(xué)窗口(lc、lc’)傾斜對稱設(shè)置，池體I中央設(shè)置一個樣品臺5，池體I的左側(cè)壁上對稱設(shè)置兩個通孔，其中一個通孔3a與氣體快速接頭連接，另一個通孔3b與液體管或注射管連接。
[0022]本實施方式所述的池體I為特氟隆池體，該池體為一體式，池體I底邊為長方形，底座2為不銹鋼底座，底座2由兩層構(gòu)成，內(nèi)藏各種電線和過孔，可以和各種儀器及樣品臺5固定連接，池體I和底座2使用墊圈和螺絲密封安裝在一起。
[0023]本實施方式所述的多通道原位測量氣氛池的池體也可以是分體式，如圖3所示，池體I包括池體杯1-1和池體蓋1-2，光學(xué)窗口 Ia設(shè)置在池體蓋1-2上。
[0024]本實施方式所述的溫控裝置4為柵格結(jié)構(gòu)4a，由紅外加熱線繞成，使用紅外加熱線纏繞以熱輻射的方式加熱，紅外加熱線通過電線和溫控儀連接，溫度傳感器與溫控儀連接，溫控儀通過溫度傳感器4b測得的實時溫度，通過電流變化來改變，溫度傳感器設(shè)置在樣品臺5下方，供給加熱線電源和溫度傳感器信號的電線全部埋在金屬底座內(nèi)部。
[0025]本實施方式所述的池體I的頂壁、左側(cè)壁、右側(cè)壁、前側(cè)壁和后側(cè)壁上分別設(shè)置五個光學(xué)窗口(la、lb、lb’、lc、lc’)，前側(cè)壁和后側(cè)壁的光學(xué)窗口(lc、lc’)傾斜對稱設(shè)置，所述的傾斜角度可以根據(jù)樣品測試要求而設(shè)置，優(yōu)選為20-90度，五個光學(xué)窗口分別適用于對應(yīng)的儀器種類，頂壁的光學(xué)窗口 Ia用于顯微鏡等儀器的光學(xué)形貌觀測，光學(xué)窗口 Ia距離樣品臺5的垂直距離設(shè)置為2厘米，高倍觀測時需要選擇長焦顯微鏡，左側(cè)壁和右側(cè)壁設(shè)置的互相平行的一對光學(xué)窗口 Ib和lb’適用于X射線小角散射測量;前側(cè)壁和后側(cè)壁設(shè)置傾斜且對稱的一對光學(xué)窗口 Ic和lc’，適用于橢圓偏振光譜儀的測量，光學(xué)窗口 Ic和lc’與水平的銳夾角為70度，與橢偏儀的入射和出射光線相垂直。
[0026]本實施方式所述的五個光學(xué)窗口均通過環(huán)形緊固件及密封環(huán)固定，光學(xué)窗口材料為厚度為Imm以內(nèi)的玻璃或聚酰亞胺膜，五個光學(xué)窗口的直徑優(yōu)選為20厘米。
[0027]本實施方式所述的池體I的左側(cè)壁上對稱設(shè)置兩個通孔(3a、3b)，形成溶劑注入通道和氣體輸出通道，其中一個通孔3a與氣體快速接頭連接，另一個通孔3b與液體管或注射管連接，所述的液體管與蠕動栗連接，可遠程自動注入定量溶液或液體，或與注射器配合進行手動注入，池體I內(nèi)設(shè)置有緊固液體管部件;所述氣體快速接頭正常處于封閉狀態(tài)，插入氣嘴則氣體輸出通道打開，可通過氣管連接微型氣體栗或直接與空氣相通;所述蠕動栗及微型氣栗的電源控制線長達10米，可以進行遠程控制。
[0028]本實施方式所述的多通道原位測量氣氛池使用過程如下:
[0029]1、放入薄膜樣品，根據(jù)實驗設(shè)備選擇5個光學(xué)窗口的材料，密封整個池體，并與三種實驗設(shè)備的光路進行同時對準；
[0030]2、溫控裝置調(diào)節(jié)到所需溫度，注入特定量溶劑，形成氣氛，開始原位采集三種數(shù)據(jù)；
[0031]3、判斷實驗結(jié)果，打開氣管抽取池內(nèi)氣體，直至氣體完全排出，實驗數(shù)據(jù)達到平衡結(jié)束。如果在人無法進入的場合，將通過遠程操控溫控裝置、各種液體栗和氣栗來完成2-3步驟。
【主權(quán)項】
1.一種多通道原位測量氣氛池，其特征在于，包括池體(1)、底座(2)和溫控裝置(4)，所述的溫控裝置(4)設(shè)置在池體(I)和底座(2)之間，池體(I)的頂壁、左側(cè)壁、右側(cè)壁、前側(cè)壁和后側(cè)壁上分別設(shè)置五個光學(xué)窗口，前側(cè)壁和后側(cè)壁上的光學(xué)窗口傾斜對稱設(shè)置，池體(I)中央設(shè)置一個樣品臺(5)，池體(I)的左側(cè)壁上對稱設(shè)置兩個通孔，其中一個通孔(3a)與氣體快速接頭連接，另一個通孔(3b)與液體管或注射管連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道原位測量氣氛池，其特征在于，所述的池體(I)為特氟隆池體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道原位測量氣氛池，其特征在于，所述的觀測窗口的材料為玻璃或聚酰亞胺膜。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道原位測量氣氛池，其特征在于，所述的底座(2)為不銹鋼底座。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道原位測量氣氛池，其特征在于，所述的控溫裝置(4)包括紅外加熱線、電線、溫控儀和溫度傳感器，紅外加熱線通過電線和溫控儀連接，溫度傳感器與溫控儀連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道原位測量氣氛池，其特征在于，所述的前側(cè)壁和后側(cè)壁的光學(xué)窗口的傾斜角度為20-90度。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多通道原位測量氣氛池，其特征在于，所述的前側(cè)壁和后側(cè)壁的光學(xué)窗口的傾斜角度為70度。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道原位測量氣氛池，其特征在于，所述的五個光學(xué)窗口的直徑為20厘米。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種多通道原位測量氣氛池，屬于材料測試裝置領(lǐng)域。解決現(xiàn)有的氣氛池密閉效果差、不易控制且應(yīng)用范圍窄的問題。該多通道原位測量氣氛池包括池體、底座和溫控裝置，所述的溫控裝置設(shè)置在池體和底座之間，池體的頂壁、左側(cè)壁、右側(cè)壁、前側(cè)壁和后側(cè)壁上分別設(shè)置五個光學(xué)窗口，前側(cè)壁和后側(cè)壁上的光學(xué)窗口傾斜對稱設(shè)置，池體中央設(shè)置一個樣品臺，池體的左側(cè)壁上對稱設(shè)置兩個通孔，其中一個通孔與氣體快速接頭連接，另一個通孔與液體管或注射管連接。本發(fā)明的氣氛池可以同時用于三種光譜儀器設(shè)備的原位、同步測量，密閉性好，能耐住強腐蝕有機溶劑氣氛的使用。
【IPC分類】G01N23/201, G01N21/01
【公開號】CN105445191
【申請?zhí)枴緾N201510852016
【發(fā)明人】賴宇晴
【申請人】中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月30日