样品测量池的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种样品测量池，尤其涉及一种利用光学方法对样品的物化性质进行测量的样品测量池。
【背景技术】
[0002]目前，在很多领域的应用中都需要利用吸收光谱法检测ppm和ppb浓度水平的微量样品，为了提高吸收光谱技术对低浓度样品的检测灵敏度，增加光束穿过样品的光程是一种有效的方法。显然，单纯将光源与探测器位置远离，使光束穿越一个非常直长的透射型样品测量池，会使装置笨重、准直复杂、温度稳定性和抗震性能差。通常采用“折叠”光程，即使光束在反射镜间多次反射来实现在一个较小的空间区域内的有效光程延长。比如，比较常见的是White型样品测量池和Herr1tt型样品测量池，这两种样品测量池都采用球面凹面反射镜在较小的气室体积内实现光路的多次反射。同样也有利用平面反射镜实现的方式，比如，在美国专利US3524066中描述了在圆柱腔体的两端安装两个平面反射镜来实现光路的多次反射。
[0003]然而，在实际使用中，当测试环境恶劣(高粉尘、腐蚀性、高水份、高温、振动等)时，基于反射镜的样品测量池，由于高反射膜层是镀在前表面的(即镜片镀外反射膜)，此时，反射镜的反射面和接触样品的接触面重合，即同为一个面。实际使用时该膜层和样品测量池中的样品直接接触，膜层容易被样品、样品中的杂质所破坏。
[0004]—般地，高反射膜层为金属反射膜或介质反射膜。若使用金属反射膜，由于单层的金属膜硬度较低，极易被擦伤，因此，常在金属膜上加镀保护膜，且金属反射膜本身就需经多次镀设而成，得到的金属反射膜一般包含多层膜层。类似地，当使用介质反射膜时，介质反射膜一般通过多次镀设而成，因此，得到的介质反射膜也包含多层膜层。无论是金属反射膜还是介质反射膜，由于各膜层之间的粘附性、膜层和基底材质之间的粘附性、以及膜层的致密性有限，当将高反射膜层置于高温、高湿、高粉尘、腐蚀性等恶劣环境中时，环境中的气体、水汽及杂质容易进入到高反射膜层的各个膜层之间以及高反射膜层与玻璃基底的连接处，使得高反射膜层容易被破坏；另外，在高反射膜层的制备过程中，一般会引入颗粒异物，所引入的颗粒异物会造成高反射膜层的缺陷，当有膜层缺陷的反射镜置于恶劣环境中时，会加剧破坏作用，这不仅使得高反射膜层的反射率降低，损失光能，而且破坏过程脱落的膜层还可能会阻挡光路，进一步降低光能的收集效率，甚至会使得玻璃在高反射膜层的应力的作用下变形破裂，从而导致基于镀膜技术反射镜的样品测量池的环境适应性差，无法适应不同的测量环境，在恶劣环境中无法正常使用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种样品测量池。
[0006]本发明的样品测量池所用的测量方法为光学方法，包括但不限于:吸收光谱、拉曼光谱、散射谱、荧光等分析方法。
[0007]为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供了样品测量池，所述样品测量池包括反射腔及至少一个反射结构，反射腔用于容置待测样品；所述至少一个反射结构设置于所述反射腔的边界；其中，所述反射结构包括两个反射面和至少一个接触面，所述接触面接触所述待测样品，所述反射面远离所述待测样品，所述反射面为全反射面或非全反射面，当所述反射面为全反射面时，入射光在所述反射腔内的多次反射的传播路径不在一个平面内；当所述反射面为非全反射面时，所述非全反射面上镀有反射膜。
[0008]作为本发明一实施方式的进步一改进，所述至少一个反射结构为两个相对设置的二次反射型棱镜。
[0009]作为本发明一实施方式的进步一改进，所述至少一个反射结构为两个相对设置的二镜反射镜。
[0010]作为本发明一实施方式的进步一改进，所述二次反射型棱镜或所述二镜反射镜形成第一平面及第二平面，所述二次反射型棱镜或所述二镜反射镜的所述两个反射面交界处形成一轴线，所述第一平面垂直于所述轴线，所述第二平面垂直于所述第一平面且包括所述入射光，所述入射光与所述第一平面之间的夹角大于0°且小于90°。
[0011]作为本发明一实施方式的进步一改进，所述接触面及所述反射面的至少其中之一为非平面。
[0012]作为本发明一实施方式的进步一改进，所述非平面为球面、柱面、二次曲面、自由曲面或非球面。
[0013]作为本发明一实施方式的进步一改进，所述入射光的光斑的束腰位置位于所述反射腔的内部。
[0014]作为本发明一实施方式的进步一改进，所述至少一个反射结构之间具有夹角，所述夹角取值范围为O° -360°。
[0015]作为本发明一实施方式的进步一改进，所述反射面上设置有保护结构，所述保护结构用于保护所述反射面。
[0016]作为本发明一实施方式的进步一改进，当所述反射面为全反射面时，所述反射面上设置有反射膜。
[0017]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明将反射结构的反射面设置为远离待测样品的一面，待测量样品、样品中的杂质不会破坏起反射作用的反射面，本发明在提供长光程的同时，样品测量池的环境适应能力也得到了极大的提升，如此，本发明兼具环境适应能力强和长光程的优点。
【附图说明】
[0018]图1是本发明一实施方式的样品测量池立体图；
图2是本发明一实施方式的样品测量池主视图；
图3是本发明一实施方式的全反射示意图；
图4是本发明一实施方式的入射光的结构示意图；
图5是本发明一实施方式的通光孔结构示意图；
图6是本发明一实施方式的通光孔结构示意图；
图7是本发明一实施方式的探测器的结构示意图； 图8是本发明一实施方式的样品测量池的测量流程模块图；
图9-图16是本发明一实施方式的其他实施例的样品测量池结构示意图；
图17是本发明另一实施方式的样品测量池立体图；
图18是本发明另一实施方式的入射光的结构示意图；
图19-图28是本发明另一实施方式的其他实施例的样品测量池结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]以下将结合附图所示的【具体实施方式】对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
[0020]如图1及图2所示，在本发明一实施方式中，所述样品测量池100包括反射腔101及至少一个反射结构102 ;所述反射腔101用于容置待测样品，所述至少一个反射结构102设置于所述反射腔101的边界；其中，所述反射结构102包括至少一接触面1021和两个反射面1022，所述接触面1021接触所述待测样品，所述反射面1022远离所述待测样品，所述反射面1022为全反射面或非全反射面，当所述反射面1022为全反射面时，入射光L在所述反射腔101内的多次反射的传播路径不在一个平面内；当所述反射面1022为非全反射面时，所述非全反射面上镀有反射膜。
[0021]其中，与待测样品直接接触的是接触面1021，而实现反射作用的反射面1022均远离待测样品，即会被破坏的是不起反射作用的接触面1021，而反射面1022不会受到待测样品、样品中的杂质的影响，如此，样品测量池100的环境适应性能力得到了极大的提升。反射面1022远离待测样品，相较于现有技术，其有益效果还在于:反射面1022上可以设置保护结构，例如，保护结构为机械结构，可设置机械结构以保护反射面1022免于刮伤、阻止气体及水份等杂质和反射面1022接触，也可于反射面1022附近放置干燥剂，或者反射面和机械结构间设置为高真空或充入惰性气体等，但不以此为限。
[0022]在本实施方式中，入射光L经过接触面1021再到达反射面1022进行反射，当入射光L满足一定的入射条件时，光线可在反射面1022之间多次反射，相较于传统技术中在接触面1021之间反射的情况，本实施方式的光线经过的距离较长，从而实现更长的光程。因此，本实施方式具有环境适应能力强和长光程的优点。
[0023]在本实施方式中，当所述反射面1022为全反射面时，所述入射光L与所述接触面1021的法