原位紅外光譜池的製作方法
2023-09-14 02:07:05
原位紅外光譜池的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種原位紅外光譜池，包括一密閉的池體，所述池體具有相對設置的一紅外進入埠及一紅外射出埠，用於使紅外光入射並穿過所述池體；所述池體進一步具有相對設置的一光照埠及一樣品設置埠，該光照埠用於使光線入射到所述池體內並照射到待測樣品，該樣品設置埠進一步設置有一封裝結構體，用於密封所述樣品設置埠，所述封裝結構體進一步包括：加熱元件，所述加熱元件用於直接加熱所述待測樣品；溫度測量元件，所述溫度測量元件用於採集所述待測樣品的溫度。
【專利說明】原位紅外光譜池
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種原位紅外光譜測試裝置。
【背景技術】
[0002]高分子材料在使用過程中常會由於光、熱、氧、溼等因素的影響而發生性能下降(老化)，研究其老化行為對於材料應用和壽命評價至關重要。現有的老化研究都是在模擬實驗箱中進行，常常只能進行單個或有限因素下的實驗，實驗周期長，且無法原位實時觀測材料的變化，因此希望有適合的實驗環境或設備來儘可能地模擬甚至加速老化的過程，且能對材料的變化進行實時靈敏的分析。
[0003]原位紅外光譜池是一種可以利用原位紅外光譜法實時檢測待測物質的紅外光譜來研究物質反應和變化的裝置。原位紅外光譜池通常為密閉的反應池，通過加熱或輻照裝置提供反應所需的能量。然而，現有技術中的原位紅外光譜池不能滿足材料老化研究過程中需要同時加熱和光照兩個反應條件或二者之間相互切換的實驗條件。並且，現有技術中通過加熱原位紅外光譜池的整個池體的方式來加熱樣品，導致加熱效率低下。
【發明內容】
[0004]有鑑於此，確有必要提供一種光熱反應條件可同時進行或相互切換且具有較高加熱效率及對樣品溫度測量精確的原位紅外光譜池。
[0005]一種原位紅外光譜池，包括一密閉的池體，所述池體具有相對設置的一紅外進入埠及一紅外射出埠，用於使紅外光入射並穿過所述池體；所述池體進一步具有相對設置的一光照埠及一樣品設置埠，該光照埠用於使光線入射到所述池體內並照射到待測樣品，該樣品設置埠進一步設置有一封裝結構體，用於密封所述樣品設置埠，所述封裝結構體進一步包括:加熱元件，所述加熱元件用於直接加熱所述待測樣品；溫度測量元件，所述溫度測量元件用於採集所述待測樣品的溫度。
[0006]相對於現有技術，本發明提供的原位紅外光譜池具有以下有益效果。第一、封裝結構體包括加熱元件及溫度測量元件，加熱元件可以用於直接加熱待測樣品，加熱效率高。第二、原位紅外光譜池具有光照埠及待測樣品設置埠，樣品設置埠設有可以加熱待測樣品的封裝結構體，使原位紅外光譜池可以將光照和加熱兩個條件結合在一起，既能提供單一的光照條件或加熱條件，也能同時提供光照條件和加熱條件，還能進行光照條件和加熱條件之間的切換，使原位紅外光譜池的應用更加廣泛，同時也可以簡化實驗步驟，提高實驗效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明提供的原位紅外光譜池的立體結構示意圖。
[0008]圖2是本發明提供的原位紅外光譜池的剖面結構示意圖。
[0009]圖3是本發明提供的封裝結構體的結構示意圖。[0010]圖4是採用本發明的原位紅外光譜池進行研究的測量方法流程圖。
[0011]圖5是採用本發明的原位紅外光譜池測定的丁腈橡膠在加熱條件下某時刻添加劑揮發產生的氣體譜圖。
[0012]圖6是圖5中添加劑特徵峰處添加劑的揮發與加熱時間的關係圖。
[0013]圖7是採用本發明的原位紅外光譜池測定的聚乙烯在光照條件下某時刻產生二氧化碳的譜圖。
[0014]圖8是圖7中二氧化碳特徵峰處二氧化碳的產生與光照時間的關係圖。
[0015]主要元件符號說明
【權利要求】
1.一種原位紅外光譜池，其包括一密閉的池體，所述池體具有相對設置的一紅外進入埠及一紅外射出埠，用於使紅外光入射並穿過所述池體； 其特徵在於，所述池體進一步具有相對設置的一光照埠及一樣品設置埠，該光照埠用於使光線入射到所述池體內並照射到待測樣品，該樣品設置埠進一步設置有一封裝結構體，用於密封所述樣品設置埠，所述封裝結構體進一步包括: 加熱元件，所述加熱元件用於直接加熱所述待測樣品； 溫度測量元件，所述溫度測量元件用於採集所述待測樣品的溫度。
2.如權利要求1所述的原位紅外光譜池，其特徵在於，所述封裝結構體設置於所述樣品設置埠，所述待測樣品設置於所述加熱元件上，使待測樣品未設置於所述紅外光入射的路徑上。
3.如權利要求1所述的原位紅外光譜池，其特徵在於，所述池體進一步包括一進氣口及一出氣口，用於向所述池體內通入反應氣氛和/或氣態的待測樣品。
4.如權利要求1所述的原位紅外光譜池，其特徵在於，所述封裝結構體進一步包括一主體，所述主體將所述樣品設置埠密封。
5.如權利要求4所述的原位紅外光譜池，其特徵在於，所述主體為中空結構，具有一面向所述池體內部的開口，所述加熱元件設置在開口處並固定於所述主體，所述溫度測量元件設置在所述主體內部且與所述加熱元件接觸。
6.如權利要求5所述的原位紅外光譜池，其特徵在於，所述加熱元件的材料為陶瓷，所述主體的材料為聚四氟乙烯。
7.如權利要求5所述的原位紅外光譜池，其特徵在於，所述封裝結構體進一步包括至少一加熱導線，所述加熱導線一端連接加熱元件，另一端穿過所述主體內部連接外部的電路。
8.如權利要求1所述的原位紅外光譜池，其特徵在於，所述待測樣品包括固體樣品、液體樣品或氣體樣品。
9.如權利要求8所述的原位紅外光譜池，其特徵在於，所述原位紅外光譜池進一步包括一樣品承載裝置設置在所述加熱元件上，用於承載液體樣品或固體樣品。
10.如權利要求1所述的原位紅外光譜池，其特徵在於，所述紅外進入埠和所述紅外射出埠的中心連線，與所述光照埠和所述樣品設置埠的中心連線垂直相交。
【文檔編號】G01N21/03GK103969186SQ201410190341
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日
【發明者】劉璇, 趙皎宏, 汪意, 楊睿 申請人:清華大學