一种用于鉴别单油酸甘油酯相位的毫米波方法与流程

本发明涉及一种大分子材料结构鉴别。特别是涉及一种用于鉴别单油酸甘油酯相位的毫米波方法。

背景技术：

在过去几十年，单油酸甘油酯得到广泛应用，比如药物输送、乳化稳定和蛋白质结晶等领域。单油酸甘油酯有多种分子结构，比如，层状、管状、球状和更复杂的结构，这些结构被定义为不同的相位。不同相位的单油酸甘油酯具有不同的应用价值，因此鉴别相位是在实际工业生产中的具有重要意义。

已有研究结果表明，单油酸甘油酯的相位主要由含水量决定。如图1所示，图1的横轴的含水量，纵轴是温度。lamellarcrystalline代表层状晶体，lamellarliquidcrystalline代表层状液体晶体，cubic-pn3m代表立方-pn3m晶体，cubic-la3d代表立方-la3d晶体。

因此，鉴别含水量是鉴别相位的重要手段。众所周知，毫米波在水中的损耗非常大，这种损耗可以通过复介电常数的虚部来表征。因此，可以通过测试提取单油酸甘油酯的毫米波复介电常数来鉴别单油酸甘油酯的含水量。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够确定单油酸甘油酯含水量及相位的用于鉴别单油酸甘油酯相位的毫米波方法。

本发明所采用的技术方案是：一种用于鉴别单油酸甘油酯相位的毫米波方法，包括如下步骤：

1)校准毫米波测试系统至矩形波导口；

2)将已知含水量的单油酸甘油酯填充满毫米波矩形波导薄片，然后使用校准后的波导口夹住填充有单油酸甘油酯的毫米波矩形波导薄片；

3)测试填充满单油酸甘油酯薄片的s参数；

4)根据s参数，使用传输反射法提取单油酸甘油酯的复介电常数；

5)将测试结果录入测试数据库；

6)使用去离子水冲洗掉毫米波矩形波导薄片内的单油酸甘油酯，更换成不同含水量的单油酸甘油酯，重复步骤2)～步骤5)，直至全部获取到设定数量的不同含水量的单油酸甘油酯的复介电常数后，进入下一步骤；

7)将未知含水量的单油酸甘油酯填充满毫米波矩形波导薄片，使用校准后的波导口夹住填充有未知含水量的单油酸甘油酯的毫米波矩形波导薄片，并测试s参数，根据s参数，使用传输反射法提取该单油酸甘油酯的复介电常数；

8)将得到的复介电常数与测试数据库中的数据进行对比，得到未知含水量的单油酸甘油酯的含水量，根据含水量和相位的关系，得到未知含水量的单油酸甘油酯的相位和结构。

步骤1)所述的毫米波为90～140ghz、140～220ghz和220～330ghz频段的毫米波。

步骤5)所述的测试数据库含水量覆盖范围：0％～75％。

本发明的一种用于鉴别单油酸甘油酯相位的毫米波方法，首次应用毫米波在水中损耗大的特性，鉴别单油酸甘油酯含水量，并结合含水量与相位关系，鉴别单油酸甘油酯的相位，进而鉴别结构，为单油酸甘油酯应用于工业生产提供依据。

附图说明

图1是单油酸甘油酯含水量和相位的关系图；

图2是本发明一种用于鉴别单油酸甘油酯相位的毫米波方法的流程图；

图3a是s11幅值和相位图；

图3b是s21幅值和相位图；

图4是本发明实施例提取复介电常数图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的一种用于鉴别单油酸甘油酯相位的毫米波方法做出详细说明。

如图2所示，本发明的一种用于鉴别单油酸甘油酯相位的毫米波方法，包括如下步骤：

1)校准毫米波测试系统至矩形波导口，所述的毫米波为90～140ghz、140～220ghz和220～330ghz频段的毫米波；

2)将已知含水量的单油酸甘油酯填充满毫米波矩形波导薄片，单油酸甘油酯是一种胶体，形状可塑，因此便于填充矩形波导口，然后使用校准后的波导口夹住填充有单油酸甘油酯的毫米波矩形波导薄片；

3)测试填充满单油酸甘油酯薄片的s参数；

4)根据s参数，使用传输反射法提取单油酸甘油酯的复介电常数；

5)将测试结果录入测试数据库，所述的测试数据库含水量覆盖范围：0％～75％；

6)使用去离子水冲洗掉毫米波矩形波导薄片内的单油酸甘油酯，更换成不同含水量的单油酸甘油酯，重复步骤2)～步骤5)，直至全部获取到设定数量的不同含水量的单油酸甘油酯的复介电常数后，进入下一步骤；

7)将未知含水量的单油酸甘油酯填充满毫米波矩形波导薄片，使用校准后的波导口夹住填充有未知含水量的单油酸甘油酯的毫米波矩形波导薄片，并测试s参数，根据s参数，使用传输反射法提取该单油酸甘油酯的复介电常数；

8)将得到的复介电常数与测试数据库中的数据进行对比，得到未知含水量的单油酸甘油酯的含水量，根据含水量和相位的关系，得到未知含水量的单油酸甘油酯的相位和结构。

下面，在90-140ghz频段内，将30％、35％和45％含水量单油酸甘油酯做为三种未知含水量的单油酸甘油酯，来找出三种含水量的单油酸甘油酯的含水量，从而对本发明的一种用于鉴别单油酸甘油酯相位的毫米波方法进行验证。

1、校准90-140ghz毫米波测试系统至矩形波导口；

2、将1种已知含水量的单油酸甘油酯填充满毫米波矩形波导薄片，然后使用校准后的波导口夹住该毫米波矩形波导薄片；

3、测试填充满单油酸甘油酯毫米波矩形波导的s参数；

4、根据s参数，使用传输反射法提取单油酸甘油酯的复介电常数；

5、将测试结果录入测试数据库(数据库含水量覆盖范围：0％～75％)；

6、使用去离子水冲洗掉毫米波矩形波导薄片内的单油酸甘油酯，更换成不同含水量的单油酸甘油酯，重复2、3、4、5步骤，直至全部获取到设定数量的不同含水量的单油酸甘油酯的复介电常数后，进入下一步骤；

7、分别将30％、35％和45％含水量的单油酸甘油酯填充满薄片，并分别测试其s参数(见图3a、图3b)，根据三种含水量的单油酸甘油酯的s参数，使用传输反射法分别提取三种含水量的单油酸甘油酯的复介电常数(见图4)；

8、将三种含水量的单油酸甘油酯的复介电常数与测试数据库的数据进行对比，得到了三种含水量的单油酸甘油酯的含水量分别是30％、35％和45％，结合含水量和相位的关系，鉴别单油酸甘油酯的相位和结构。可知鉴别结果真实有效。

综上所述，通过测试提取单油酸甘油酯90-140ghz复介电常数，可以有效鉴别不同含水量的单油酸甘油酯。结合这一特性，根据测试数据库，可以鉴别出单油酸甘油酯的相位和结构。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
一种用于鉴别单油酸甘油酯相位的毫米波方法：校准毫米波测试系统至矩形波导口；将已知含水量的单油酸甘油酯填充满毫米波矩形波导薄片，使用波导口夹住薄片；测试薄片的S参数，使用传输反射法提取单油酸甘油酯的复介电常数；将测试结果录入数据库；冲洗薄片，更换成不同含水量的单油酸甘油酯，至全部获取到不同含水量的单油酸甘油酯的复介电常数后，将未知含水量的单油酸甘油酯填充薄片，使用波导口夹住薄片，并测试S参数，使用传输反射法提取该单油酸甘油酯的复介电常数；将得到的复介电常数与数据库中的数据进行对比，得到该单油酸甘油酯的含水量，从而得到未知含水量的单油酸甘油酯的相位和结构。本发明为单油酸甘油酯应用于工业生产提供依据。

技术研发人员：马建国;杨闯;傅海鹏
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2018.09.19
技术公布日：2019.01.18