专利名称：一种强激光照射下物质分解或转化产物的收集及检测方法
技术领域：
本发明涉及强激光照射下的物质分析领域，尤其涉及一种利用石英窗口的真空管收集强激光照射下物质分解与转化后产物、并利用共聚焦拉曼光谱仪对产物直接进行原位检测的方法。
背景技术：
随着强激光在特种行业中的应用范围扩大，人们对强激光下物质的分解与转化关注度不断增加，研究如何收集并检测强激光下物质分解与转化的产物的方法已成为一个亟待解决的技术难题。由于强激光下物质分解与转化后产物大多以气体或含微小颗粒气溶胶的形式存在，这使得产物的收集和检测十分困难。常规的样品收集大都使用溶解或喷射方法进行备样，再利用色谱或质谱进行检测，但其中存在工艺复杂、可控性差，易产生副反应、条件要求苛刻等诸多问题，严重制约了实际的检测及应用。
发明内容
发明目的为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种利用石英窗口的真空管收集强激光照射下物质分解与转化后产物、并利用共聚焦拉曼光谱仪对产物直接进行原位检测的方法。技术方案为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种强激光照射下物质分解或转化产物的收集及检测方法，在该方法中采用的样品管包括不锈钢样品管、和盖住不锈钢样品管两端的两个石英端盖，在石英端盖和不锈钢样品管之间通过密封圈密封；在不锈钢样品管上设有石英窗口和带有真空阀的抽气孔，在不锈钢样品管内设有金属样品架；该方法包括如下步骤(1)将样品置于金属样品架上；(2)使用石英端盖盖住不锈钢样品管的两端，并通过密封圈密封；利用真空泵通过抽气孔将不锈钢样品管内抽到所需要的真空状态后，关闭真空阀；(3)使强激光从不锈钢样品管一端的石英端盖入射，并照射在样品上，待样品的分解或转化产物扩散到整个不锈钢样品管内；(4)利用共聚焦拉曼光谱仪所配备的长焦物镜将激发光通过石英窗口聚焦到不锈钢样品管内，其所激发的拉曼信号再由长焦物镜收集，并利用拉曼光谱仪进行检测，根据不同的物质的拉曼特征谱线对产物进行分析研究。有益效果本发明提供的一种强激光照射下物质分解或转化产物的收集及检测方法，使分解或转化产物的生成、收集及检测合为一体，几乎不需要制样过程，就可以对分解及转化后产物进行无损性原位测量，并且采用的样品管清洗简便，能够有效避免实验残留对实验测量的影响。
图1为本发明的采用的样品管的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作更进一步的说明。如图1所示为一种强激光照射下物质分解或转化产物的收集及检测方法采用的样品管，包括不锈钢样品管1、和盖住不锈钢样品管1两端的两个石英端盖4，在石英端盖4 和不锈钢样品管1之间通过密封圈8密封；在不锈钢样品管1上设有石英窗口 9和带有真空阀7的抽气孔6，在不锈钢样品管1内设有金属样品架5 ；该方法包括如下步骤(1)将样品置于金属样品架5上；(2)使用石英端盖4盖住不锈钢样品管1的两端，并通过密封圈8密封；利用真空泵通过抽气孔6将不锈钢样品管1内抽到所需要的真空状态后，关闭真空阀7;(3)使强激光2从不锈钢样品管1 一端的石英端盖4入射，并照射在样品上，待样品的分解或转化产物扩散到整个不锈钢样品管1内；(4)利用共聚焦拉曼光谱仪所配备的长焦物镜3将激发光通过石英窗口 9聚焦到不锈钢样品管1内，其所激发的拉曼信号再由长焦物镜3收集，并利用拉曼光谱仪进行检测，根据不同的物质的拉曼特征谱线对产物进行分析研究。下面结构实例对该发明方法进行说明。实施例1(1)将聚苯乙烯置于金属样品架5上；(2)使用石英端盖4盖住不锈钢样品管1的两端，并通过密封圈8密封；利用真空泵通过抽气孔6将不锈钢样品管1内抽到10-6 的真空状态后，关闭真空阀7 ；(3)使强激光2从不锈钢样品管1 一端的石英端盖4入射，并照射在样品上，待样品的分解或转化产物扩散到整个不锈钢样品管1内；(4)利用共聚焦拉曼光谱仪所配备的50倍长焦物镜3将激发光(波长为514nm) 通过石英窗口 9聚焦到不锈钢样品管1内，其所激发的拉曼信号再由长焦物镜3收集，并利用拉曼光谱仪进行检测，根据不同的物质的拉曼特征谱线对产物进行分析研究。实验结果得到了聚苯乙烯分解及转化后的产物的原位拉曼特征光谱。实施例2(1)将ABS塑料置于金属样品架5上；(2)使用石英端盖4盖住不锈钢样品管1的两端，并通过密封圈8密封；利用真空泵通过抽气孔6将不锈钢样品管1内抽到10-6 的真空状态后，关闭真空阀7 ；(3)使强激光2从不锈钢样品管1 一端的石英端盖4入射，并照射在样品上，待样品的分解或转化产物扩散到整个不锈钢样品管1内；(4)利用共聚焦拉曼光谱仪所配备的50倍长焦物镜3将激发光(波长为514nm) 通过石英窗口 9聚焦到不锈钢样品管1内，其所激发的拉曼信号再由长焦物镜3收集，并利用拉曼光谱仪进行检测，根据不同的物质的拉曼特征谱线对产物进行分析研究。实验结果得到了 ABS塑料分解及转化后的产物的原位拉曼特征光谱。实施例3
(1)将聚氯乙烯置于金属样品架5上；(2)使用石英端盖4盖住不锈钢样品管1的两端，并通过密封圈8密封；利用真空泵通过抽气孔6将不锈钢样品管1内抽到10-6 的真空状态后，关闭真空阀7 ；(3)使强激光2从不锈钢样品管1 一端的石英端盖4入射，并照射在样品上，待样品的分解或转化产物扩散到整个不锈钢样品管1内；(4)利用共聚焦拉曼光谱仪所配备的50倍长焦物镜3将激发光(波长为514nm) 通过石英窗口 9聚焦到不锈钢样品管1内，其所激发的拉曼信号再由长焦物镜3收集，并利用拉曼光谱仪进行检测，根据不同的物质的拉曼特征谱线对产物进行分析研究。实验结果得到了聚氯乙烯分解及转化后的产物的原位拉曼特征光谱。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1. 一种强激光照射下物质分解或转化产物的收集及检测方法，其特征在于该方法中采用的样品管包括不锈钢样品管(1)、和盖住不锈钢样品管(1)两端的两个石英端盖G)， 在石英端盖(4)和不锈钢样品管(1)之间通过密封圈(8)密封；在不锈钢样品管(1)上设有石英窗口(9)和带有真空阀(7)的抽气孔(6)，在不锈钢样品管(1)内设有金属样品架 (5)；该方法包括如下步骤(1)将样品置于金属样品架(5)上；(2)使用石英端盖(4)盖住不锈钢样品管(1)的两端，并通过密封圈(8)密封；利用真空泵通过抽气孔(6)将不锈钢样品管⑴内抽到所需要的真空状态后，关闭真空阀(7)；(3)使强激光(2)从不锈钢样品管(1)一端的石英端盖(4)入射，并照射在样品上，待样品的分解或转化产物扩散到整个不锈钢样品管(1)内；(4)利用共聚焦拉曼光谱仪所配备的长焦物镜( 将激发光通过石英窗口(9)聚焦到不锈钢样品管(1)内，其所激发的拉曼信号再由长焦物镜C3)收集，并利用拉曼光谱仪进行检测，根据不同的物质的拉曼特征谱线对产物进行分析研究。
全文摘要
本发明公开了一种强激光照射下物质分解或转化产物的收集及检测方法，在该方法中采用的样品管包括不锈钢样品管、和盖住不锈钢样品管两端的两个石英端盖，在石英端盖和不锈钢样品管之间通过密封圈密封；在不锈钢样品管上设有石英窗口和带有真空阀的抽气孔，在不锈钢样品管内设有金属样品架；使用时将样品放入金属样品架上后，对不锈钢样品管进行密封并抽真空，采用强激光透过石英端盖照射在样品上待样品分解或转化，再利用共聚焦拉曼光谱仪对产物直接进行原位检测。本发明提供的方法，使分解或转化产物的生成、收集及检测合为一体，几乎不需要制样过程，就可以对分解及转化后产物进行无损性原位测量。
文档编号G01N21/65GK102426164SQ20111024145
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者张晓兵, 邱腾, 郎咸忠 申请人:东南大学