一種適用于紅外光譜檢測(cè)的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種適用于紅外光譜檢測(cè)的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)。本實(shí)用新型的包括：倉(cāng)壁、樣品支架、通氣孔、可密封艙蓋和透光窗口；本實(shí)用新型在不破壞原有儀器的光路的前提下，適用于不同廠家不同型號(hào)的紅外光譜儀；克服了由于樣品不能接觸空氣中的氧氣和水汽等帶來(lái)的測(cè)量困難的缺點(diǎn)，同時(shí)不損傷、污染樣品；適合液體、固體、半固體和膠狀體等樣品的測(cè)試，具有良好的通用特性，能夠在紅外分析測(cè)試領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用，擴(kuò)大了紅外光譜的應(yīng)用范圍，并取得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益；適用于氣體的在線分析及監(jiān)測(cè)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝容易、使用方便，同時(shí)使用穩(wěn)定性好，堅(jiān)固耐用，成本低。
【專利說(shuō)明】
一種適用于紅外光譜檢測(cè)的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及傅立葉變換紅外光譜儀，具體涉及一種適用于紅外光譜檢測(cè)的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)。
【背景技術(shù)】
[0002]多年來(lái)，紅外光譜測(cè)試廣泛應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)、高分子化學(xué)、石油工業(yè)、染織工業(yè)、環(huán)境科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)、藥學(xué)、無(wú)機(jī)和配位化學(xué)基礎(chǔ)研究、半導(dǎo)體材料、日用化工等研究領(lǐng)域。紅外光譜儀是利用物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外輻射的吸收特性，進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成分析的儀器。紅外光譜儀通常由光源、分束器、干涉器、檢測(cè)器和計(jì)算機(jī)處理信息系統(tǒng)組成。用紅外光照射有機(jī)物分子時(shí)，分子中的化學(xué)鍵或官能團(tuán)可發(fā)生振動(dòng)吸收，不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)吸收頻率不同，在紅外光譜上將處于不同位置，從而可獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。
[0003]紅外光譜可以研究分子的結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵，如力常數(shù)的測(cè)定和分子對(duì)稱性等，利用紅外光譜方法可測(cè)定分子的鍵長(zhǎng)和鍵角，并由此推測(cè)分子的立體構(gòu)型。根據(jù)所得的力常數(shù)可推知化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，由簡(jiǎn)正頻率計(jì)算熱力學(xué)函數(shù)等。分子中的某些基團(tuán)或化學(xué)鍵在不同化合物中所對(duì)應(yīng)的譜帶波數(shù)基本上是固定的或只在小波段范圍內(nèi)變化，因此許多有機(jī)官能團(tuán)例如甲基、亞甲基、羰基，氰基，羥基，胺基等在紅外光譜中都有特征吸收，通過(guò)紅外光譜測(cè)定，人們就可以判定未知樣品中存在哪些有機(jī)官能團(tuán)，這為最終確定未知物的化學(xué)結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。
[0004]由于分子內(nèi)和分子間相互作用，有機(jī)官能團(tuán)的特征頻率會(huì)由于官能團(tuán)所處的化學(xué)環(huán)境不同而發(fā)生微細(xì)變化，紅外光譜測(cè)試為研究表征分子內(nèi)、分子間相互作用創(chuàng)造了條件。經(jīng)典的紅外光譜測(cè)試樣品一般都是直接暴露在空氣中，空氣中存在的水汽和氧氣，以及二氧化碳?xì)怏w都會(huì)存在一定的干擾，特別是對(duì)于容易吸潮或是與水或氧氣有反應(yīng)的樣品就不能直接拿來(lái)測(cè)試，使得樣品的測(cè)量存在一定的局限性。
[0005]如圖1所示，現(xiàn)有的紅外光譜儀包括:光源01、分束器和干涉器02、樣品倉(cāng)03、檢測(cè)器04;光源發(fā)出的紅外光，經(jīng)分束器和干涉器后照射到樣品倉(cāng)中的樣品上之后被檢測(cè)器檢測(cè)到進(jìn)行定性及定量分析。
[0006]然而，目前在市面上出售的各廠家的紅外光譜儀器所使用的樣品倉(cāng)主要存在以下弊端:
[0007]I)樣品倉(cāng)中的樣品基本上都是暴露在空氣中，不具備隔絕空氣中氧氣和水汽的能力；
[0008]2)不利于容易吸潮或容易氧化樣品測(cè)試的重現(xiàn)性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]為了克服現(xiàn)有檢測(cè)樣品技術(shù)中的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、能有效防止外界空氣中氧和水汽對(duì)樣品的影響，并且可適用于不同廠家的紅外光譜儀的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)。
[0010]本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于紅外光譜檢測(cè)的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)。
[0011]本實(shí)用新型的適用于紅外光譜檢測(cè)的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)，放置在紅外光譜儀的光路上，包括:倉(cāng)壁、樣品支架、通氣孔、可密封艙蓋和透光窗口；其中，倉(cāng)壁圍成密封的倉(cāng)體;在倉(cāng)體內(nèi)安裝樣品支架，樣品支架上開(kāi)設(shè)有通孔，通孔位于紅外光譜儀的光軸上;在倉(cāng)壁上設(shè)置通氣孔，通氣孔連接至外部的真空栗，或者連接至外部的惰性氣體源或反應(yīng)器;在倉(cāng)體的頂部正對(duì)樣品支架的位置設(shè)置可密封艙蓋;沿光路方向的倉(cāng)壁上，分別設(shè)置有透光窗口，透光窗口的中心與樣品支架的通孔的中心的連線與光軸重合。
[0012]樣品倉(cāng)的上部為旋鈕式的可密封艙蓋，便于取放樣品。樣品倉(cāng)的兩側(cè)設(shè)置有透光窗口，采用能透過(guò)紅外光的材料，以適合于紅外光譜檢測(cè)，如溴化鉀等晶體。本發(fā)明的樣品倉(cāng)內(nèi)設(shè)置有可以放置固體樣品、液體樣品或氣體樣品的樣品支架。樣品支架適用于不同型號(hào)紅外光譜儀器的光路。倉(cāng)壁的材料采用透明材料，如有機(jī)玻璃;或者采用鋁或銅，鋁或銅涂黑，以防止倉(cāng)壁刮傷。
[0013]樣品支架包括導(dǎo)軌、背板、卡位板和通孔;其中，一對(duì)導(dǎo)軌安裝在倉(cāng)體內(nèi)的底部，與倉(cāng)壁垂直;在一對(duì)導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)置背板;背板的上部設(shè)置有通孔;在背板的底部設(shè)置有卡位板。盛放有樣品的樣品托，沿著導(dǎo)軌插入放置在背板前，由卡位板限定高度，從而樣品正對(duì)通孔。
[0014]檢測(cè)時(shí)，樣品倉(cāng)放置在紅外光譜儀的光路上，紅外光通過(guò)一側(cè)的透光窗口進(jìn)入樣品倉(cāng)，入射至樣品支架的樣品上;被樣品吸收部分紅外光后，由另一側(cè)的透光窗口出射，進(jìn)入到紅外光譜檢測(cè)器。連接在倉(cāng)壁上的通氣孔，可以連接至外部的真空栗，將樣品倉(cāng)抽真空;還可以連接至外部的惰性氣體源或反應(yīng)器，通入可以和樣品反應(yīng)的反應(yīng)氣體，形成反應(yīng)室。
[0015]樣品倉(cāng)的形狀為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)方形的面積的尺寸一般不大于15cmX9cm，高度一般不超過(guò)12cm。雖然各種不同廠家不同型號(hào)的紅外光譜儀放置樣品的位置大小迥異，但是用來(lái)檢測(cè)樣品的樣品支架的尺寸是基本一致的。因此，本實(shí)用新型的尺寸與其相匹配，從而可以直接安裝在各種不同型號(hào)的紅外光譜儀器上，具有一定的普適性。
[0016]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0017]1.本實(shí)用新型在不破壞原有儀器的光路的前提下，適用于不同廠家不同型號(hào)的紅外光譜儀，可直接使用該樣品倉(cāng)，譬如既適用于布魯克公司的TENS0R27，又適用于鉑金埃爾默公司的Frontier型號(hào)的紅外光譜儀；
[0018]2.克服了由于樣品不能接觸空氣中的氧氣和水汽等帶來(lái)的測(cè)量困難的缺點(diǎn)，同時(shí)不損傷、不污染樣品，適合液體、固體、半固體和膠狀體等樣品的測(cè)試；
[0019]3.適用于氣體的在線分析及監(jiān)測(cè)；
[0020]4.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝容易、使用方便，同時(shí)使用穩(wěn)定性好，堅(jiān)固耐用，成本低、效果好。
[0021]本實(shí)用新型的無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)擴(kuò)大了紅外光譜的應(yīng)用范圍。本實(shí)用新型在解決樣品對(duì)測(cè)試環(huán)境要求高的方面取得的良好效果，使人們重新定義各領(lǐng)域中的應(yīng)用研究。由于該樣品倉(cāng)在常規(guī)紅外測(cè)試中具有良好的通用特性，能夠在紅外分析測(cè)試領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用，并取得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為現(xiàn)有的紅外光譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型的適用于紅外光譜檢測(cè)的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)沿光軸方向的剖面圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型的適用于紅外光譜檢測(cè)的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)的樣品支架的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖，通過(guò)具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0026]如圖2所示，本實(shí)施例的適用于紅外光譜檢測(cè)的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)包括:倉(cāng)壁
1、樣品支架2、通氣孔3、可密封艙蓋4和透光窗口 5;其中，倉(cāng)壁I圍成密封的倉(cāng)體;在倉(cāng)體內(nèi)安裝樣品支架2，樣品支架上開(kāi)設(shè)有通孔21，通孔21位于紅外光譜儀的光軸上;在倉(cāng)壁上設(shè)置通氣孔3，通氣孔3連接至外部的真空栗，或者連接至外部的惰性氣體源或反應(yīng)器;在倉(cāng)體的頂部正對(duì)樣品支架的位置設(shè)置可密封艙蓋4;沿光路方向的倉(cāng)壁上，分別設(shè)置有透光窗口5，透光窗口 5的中心與樣品支架的通孔的中心的連線與光軸重合。
[0027]如圖3所示，樣品支架2包括導(dǎo)軌22、背板23、卡位板24和通孔21;其中，一對(duì)導(dǎo)軌安裝22在倉(cāng)體內(nèi)的底部，與倉(cāng)壁垂直;在一對(duì)導(dǎo)軌22內(nèi)設(shè)置背板23;背板23的上部設(shè)置有通孔21;在背板23的底部設(shè)置有卡位板24。盛放有樣品的樣品托，沿著導(dǎo)軌22插入放置在背板23前，由卡位板24限定高度，從而樣品正對(duì)通孔21。
[0028]在本實(shí)施例中，倉(cāng)壁和樣品支架以及樣品倉(cāng)上蓋的材料均采用有機(jī)玻璃；圓形的透光窗口使用的是能透過(guò)紅外光的溴化鉀晶體;樣品倉(cāng)的形狀為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)方形的面積為15cmX9cm，高度為 12cm。
[0029]最后需要注意的是，公布實(shí)施例的目的在于幫助進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用新型及所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換和修改都是可能的。因此，本實(shí)用新型不應(yīng)局限于實(shí)施例所公開(kāi)的內(nèi)容，本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍以權(quán)利要求書(shū)界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于紅外光譜檢測(cè)的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)，放置在紅外光譜儀的光路上，其特征在于，所述通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)包括:倉(cāng)壁、樣品支架、通氣孔、可密封艙蓋和透光窗口；其中，所述倉(cāng)壁圍成密封的倉(cāng)體;在倉(cāng)體內(nèi)安裝樣品支架，所述樣品支架上開(kāi)設(shè)有通孔，所述通孔位于紅外光譜儀的光軸上;在倉(cāng)壁上設(shè)置通氣孔，所述通氣孔連接至外部的真空栗，或者連接至外部的惰性氣體源或反應(yīng)器;在倉(cāng)體的頂部正對(duì)樣品支架的位置設(shè)置可密封艙蓋;沿光路方向的倉(cāng)壁上，分別設(shè)置有透光窗口，所述透光窗口的中心與樣品支架的通孔的中心的連線與光軸重合。2.如權(quán)利要求1所述的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)，其特征在于，所述樣品支架包括導(dǎo)軌、背板、卡位板和通孔;其中，一對(duì)導(dǎo)軌安裝在倉(cāng)體內(nèi)的底部，與倉(cāng)壁垂直;在一對(duì)導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)置背板;所述背板的上部設(shè)置有通孔;在背板的底部設(shè)置有卡位板。3.如權(quán)利要求1所述的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)，其特征在于，所述可密封艙蓋為旋鈕式。4.如權(quán)利要求1所述的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)，其特征在于，所述透光窗口采用能透過(guò)紅外光的材料。5.如權(quán)利要求4所述的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)，其特征在于，所述透光窗口采用溴化鉀晶體。6.如權(quán)利要求1所述的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)，其特征在于，所述倉(cāng)壁的材料采用透明材料;或者采用鋁或銅。7.如權(quán)利要求6所述的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)，其特征在于，所述倉(cāng)壁的材料采用有機(jī)玻璃。8.如權(quán)利要求6所述的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)，其特征在于，所述倉(cāng)壁的材料采用鋁或銅涂黑。9.如權(quán)利要求1所述的通用型無(wú)水無(wú)氧樣品倉(cāng)，其特征在于，所述樣品倉(cāng)的形狀為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)方形的面積的尺寸不大于15cm X 9cm，高度不超過(guò)12cm。
【文檔編號(hào)】G01N21/01GK205426780SQ201620223374
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月22日
【發(fā)明人】潘偉, 陳明星, 關(guān)妍, 聶洪港
【申請(qǐng)人】北京大學(xué)