原位红外光谱池的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种原位红外光谱池，包括一密闭的池体，所述池体具有相对设置的一红外进入端口及一红外射出端口，用于使红外光入射并穿过所述池体；所述池体进一步具有相对设置的一光照端口及一样品设置端口，该光照端口用于使光线入射到所述池体内并照射到待测样品，该样品设置端口进一步设置有一封装结构体，用于密封所述样品设置端口，所述封装结构体进一步包括：加热元件，所述加热元件用于直接加热所述待测样品；温度测量元件，所述温度测量元件用于采集所述待测样品的温度。
【专利说明】原位红外光谱池
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种原位红外光谱测试装置。
【背景技术】
[0002]高分子材料在使用过程中常会由于光、热、氧、湿等因素的影响而发生性能下降(老化)，研究其老化行为对于材料应用和寿命评价至关重要。现有的老化研究都是在模拟实验箱中进行，常常只能进行单个或有限因素下的实验，实验周期长，且无法原位实时观测材料的变化，因此希望有适合的实验环境或设备来尽可能地模拟甚至加速老化的过程，且能对材料的变化进行实时灵敏的分析。
[0003]原位红外光谱池是一种可以利用原位红外光谱法实时检测待测物质的红外光谱来研究物质反应和变化的装置。原位红外光谱池通常为密闭的反应池，通过加热或辐照装置提供反应所需的能量。然而，现有技术中的原位红外光谱池不能满足材料老化研究过程中需要同时加热和光照两个反应条件或二者之间相互切换的实验条件。并且，现有技术中通过加热原位红外光谱池的整个池体的方式来加热样品，导致加热效率低下。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，确有必要提供一种光热反应条件可同时进行或相互切换且具有较高加热效率及对样品温度测量精确的原位红外光谱池。
[0005]一种原位红外光谱池，包括一密闭的池体，所述池体具有相对设置的一红外进入端口及一红外射出端口，用于使红外光入射并穿过所述池体；所述池体进一步具有相对设置的一光照端口及一样品设置端口，该光照端口用于使光线入射到所述池体内并照射到待测样品，该样品设置端口进一步设置有一封装结构体，用于密封所述样品设置端口，所述封装结构体进一步包括:加热元件，所述加热元件用于直接加热所述待测样品；温度测量元件，所述温度测量元件用于采集所述待测样品的温度。
[0006]相对于现有技术，本发明提供的原位红外光谱池具有以下有益效果。第一、封装结构体包括加热元件及温度测量元件，加热元件可以用于直接加热待测样品，加热效率高。第二、原位红外光谱池具有光照端口及待测样品设置端口，样品设置端口设有可以加热待测样品的封装结构体，使原位红外光谱池可以将光照和加热两个条件结合在一起，既能提供单一的光照条件或加热条件，也能同时提供光照条件和加热条件，还能进行光照条件和加热条件之间的切换，使原位红外光谱池的应用更加广泛，同时也可以简化实验步骤，提高实验效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本发明提供的原位红外光谱池的立体结构示意图。
[0008]图2是本发明提供的原位红外光谱池的剖面结构示意图。
[0009]图3是本发明提供的封装结构体的结构示意图。[0010]图4是采用本发明的原位红外光谱池进行研究的测量方法流程图。
[0011]图5是采用本发明的原位红外光谱池测定的丁腈橡胶在加热条件下某时刻添加剂挥发产生的气体谱图。
[0012]图6是图5中添加剂特征峰处添加剂的挥发与加热时间的关系图。
[0013]图7是采用本发明的原位红外光谱池测定的聚乙烯在光照条件下某时刻产生二氧化碳的谱图。
[0014]图8是图7中二氧化碳特征峰处二氧化碳的产生与光照时间的关系图。
[0015]主要元件符号说明
【权利要求】
1.一种原位红外光谱池，其包括一密闭的池体，所述池体具有相对设置的一红外进入端口及一红外射出端口，用于使红外光入射并穿过所述池体； 其特征在于，所述池体进一步具有相对设置的一光照端口及一样品设置端口，该光照端口用于使光线入射到所述池体内并照射到待测样品，该样品设置端口进一步设置有一封装结构体，用于密封所述样品设置端口，所述封装结构体进一步包括: 加热元件，所述加热元件用于直接加热所述待测样品； 温度测量元件，所述温度测量元件用于采集所述待测样品的温度。
2.如权利要求1所述的原位红外光谱池，其特征在于，所述封装结构体设置于所述样品设置端口，所述待测样品设置于所述加热元件上，使待测样品未设置于所述红外光入射的路径上。
3.如权利要求1所述的原位红外光谱池，其特征在于，所述池体进一步包括一进气口及一出气口，用于向所述池体内通入反应气氛和/或气态的待测样品。
4.如权利要求1所述的原位红外光谱池，其特征在于，所述封装结构体进一步包括一主体，所述主体将所述样品设置端口密封。
5.如权利要求4所述的原位红外光谱池，其特征在于，所述主体为中空结构，具有一面向所述池体内部的开口，所述加热元件设置在开口处并固定于所述主体，所述温度测量元件设置在所述主体内部且与所述加热元件接触。
6.如权利要求5所述的原位红外光谱池，其特征在于，所述加热元件的材料为陶瓷，所述主体的材料为聚四氟乙烯。
7.如权利要求5所述的原位红外光谱池，其特征在于，所述封装结构体进一步包括至少一加热导线，所述加热导线一端连接加热元件，另一端穿过所述主体内部连接外部的电路。
8.如权利要求1所述的原位红外光谱池，其特征在于，所述待测样品包括固体样品、液体样品或气体样品。
9.如权利要求8所述的原位红外光谱池，其特征在于，所述原位红外光谱池进一步包括一样品承载装置设置在所述加热元件上，用于承载液体样品或固体样品。
10.如权利要求1所述的原位红外光谱池，其特征在于，所述红外进入端口和所述红外射出端口的中心连线，与所述光照端口和所述样品设置端口的中心连线垂直相交。
【文档编号】G01N21/03GK103969186SQ201410190341
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】刘璇, 赵皎宏, 汪意, 杨睿 申请人:清华大学