太赫兹时域光谱仪专用固液两用样品架的制作方法

本实用新型涉及光谱设备技术领域，具体地说是涉及一种大孔径垂直透射式太赫兹时域光谱仪专用固液两用样品架。

背景技术：

太赫兹(THz)辐射是指频率位于微波和红外之间的电磁波。太赫兹时域光谱(THzTDS)技术是太赫兹技术的典型代表，具有宽带宽、探测灵敏度高，以及能在室温环境下工作的优点。太赫兹时域光谱系统分为很多类型，最常见的是透射式和反射式THz-TDS系统。太赫兹系统在半导体材料、高温超导材料的性质研究、断层成像技术、无标记的基因检查、细胞水平成像、化学和生物的检查、以及宽带通信、微波定向等许多领域有广泛的应用。

在采用太赫兹系统即太赫兹时域光谱仪进行实验研究过程中，需要用到放置样品的样品架。现有样品架结构大都比较简易，多适用于固体样品的放置，且存在固体压片模具面积小、面积大的固体粉末压片易碎的问题，对于液体样品往往需要配合其他器具进行实验。

技术实现要素：

基于上述技术问题，本实用新型提供一种太赫兹时域光谱仪专用固液两用样品架。

本实用新型所采用的技术解决方案是：

一种太赫兹时域光谱仪专用固液两用样品架，包括第一样品架、第二样品架、第一压片垫和第二压片垫，在第一样品架上设置有阶梯孔，所述阶梯孔由相互连通的第一圆孔和第二圆孔组成，第二圆孔的孔径大于第一圆孔，在第二样品架上设置有第一凸起柱，第一凸起柱与第二圆孔插接配合，在第二样品架上对应第一凸起柱的位置处设置有第三圆孔，第三圆孔的孔径和第一圆孔的孔径相等；第一压片垫包括第一基座和设置在第一基座中心的第二凸起柱，第二压片垫包括第二基座和设置在第二基座中心的第三凸起柱，第二凸起柱和第三凸起柱分别与第一圆孔和第三圆孔插接配合，第三凸起柱的长度与第三圆孔的深度相等，第三凸起柱的长度大于第二凸起柱的长度；在第一样品架上对应第二圆孔的位置处设置有注液孔和排气孔，在第一样品架和第二样品架的对应位置处设置有螺孔，第一样品架和第二样品架通过螺栓固定连接。

优选的，所述第二圆孔的孔径为38mm，第一圆孔和第三圆孔的孔径为26mm。

优选的，所述螺栓为羊角螺栓。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型解决了大孔径太赫兹光谱系统的液体样品池问题，然后又克服了已有固体压片模具面积小、面积大的固体粉末压片易碎的难题，集合HDPE窗制造、固体样品压片、液体样品池等多功能于一体，操作简单方便，可重复利用。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型中第一压片垫的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型中第二压片垫的结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为本实用新型中第一样品架的结构示意图；

图6为图5的横向截面图；

图7为图5的纵向截面图；

图8为本实用新型中第二样品架的结构示意图；

图9为图8的纵向截面图；

图10为图8的横向截面图；

图11为本实用新型的装配图；

图12为本实用新型制作成液体样品池的结构简图。

具体实施方式

结合附图，一种大孔径垂直透射式太赫兹时域光谱仪专用固液两用样品架，包括第一样品架1、第二样品架2、第一压片垫3和第二压片垫4。在第一样品架1上设置有阶梯孔，所述阶梯孔由相互连通的第一圆孔101和第二圆孔102组成，第二圆孔102的孔径大于第一圆孔101。在第二样品架2上设置有第一凸起柱201，第一凸起柱201与第二圆孔102插接配合。在第二样品架2上对应第一凸起柱201的位置处设置有第三圆孔202，第三圆孔202的孔径和第一圆孔101的孔径相等。第一压片垫3包括第一基座301和设置在第一基座301中心的第二凸起柱302。第二压片垫4包括第二基座401和设置在第二基座401中心的第三凸起柱402。第二凸起柱302和第三凸起柱402分别可与第一圆孔101和第三圆孔202插接配合，第三凸起柱402的长度与第三圆孔202的深度相等，第三凸起柱402的长度大于第二凸起柱302的长度。在第一样品架1上对应第二圆孔102的位置处设置有注液孔5和排气孔6。在第一样品架1和第二样品架2的对应位置处设置有螺孔7，第一样品架1和第二样品架2通过羊角螺栓固定连接。

作为对本实用新型的进一步设计，上述第一基座301的直径为45mm，厚度为10mm，第二凸起柱302的直径为26mm，长度为7.5mm。第二基座401的直径为45mm，厚度为10mm，第三凸起柱402的直径为26mm，长度为20mm。第一凸起柱201的直径为38mm。第二圆孔102的孔径为38.1mm，第一圆孔101和第三圆孔202的孔径为26.1mm，多出的0.1mm为嵌套留余，具体也可视加工实际进行调整。

本实用新型需配合压片机、高密度聚乙烯板(低值易耗)使用。高密度聚乙烯(HDPE)是目前发现的最优良的太赫兹透光体。

本装置作为大孔径垂直透射式太赫兹时域光谱仪专用样品架，集合HDPE窗制造、固体样品压片、液体样品池等多功能于一体，可重复利用。

本实用新型的使用方法如下：

1.制作HDPE窗：

将厚度1mm，略大于40x40mm²的HDPE板材置于组件第一样品架1和第二样品架2之间，用羊角螺栓固定。再把组件第一样品架1和第一压片垫3结合，第二样品架2和第二压片垫4结合，通过压片机冲压φ38mm的圆形HDPE窗片2片。

2.制作液体池垫片

根据样品厚度(1-3mm)选取相同厚度的HDPE板材，重复步骤1做一个圆形窗片，置于组件第一样品架1上的第二圆孔102内，用羊角螺栓固定。再把组件第一样品架1和第二压片垫4结合，第二样品架2和第一压片垫3结合，通过压片机冲压出外径φ38mm，内径φ26mm的圆环垫片，在圆环垫片上剪出一缺口。

3制作液体样品池

将窗片-垫片-窗片置于第一样品架1和第二样品架2之间，将圆环垫片上剪出的缺口部位与注液孔5对正，借助压片机10吨压力用羊角螺栓紧固。通过注液孔5注入液体样品。组装后结构如图12所示，图中，8为第一圆形窗片，9为圆环垫片，10为缺口，11为第二圆形窗片。

4.制作固体样品架

将窗片-固体粉末样品-窗片置于第一样品架1和第二样品架2之间，借助压片机10吨压力压片，用羊角螺栓紧固。

本实用新型具体参数根据样品台宽度100mm，光束孔径25mm的太赫兹时域光谱仪设计。本实用新型首先解决了大孔径太赫兹光谱系统的液体样品池问题，然后又克服了已有固体压片模具面积小、面积大的固体粉末压片易碎的难题。

上述方式中未述及的有关技术内容采取或借鉴已有技术即可实现。

需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员所做出的任何等同替代方式，或明显变型方式，均应在本实用新型的保护范围之内。