CN103616333B - 用于太赫兹光谱连续检测的液体样品池装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于太赫兹光谱连续检测的液体样品池装置，包括支架、对应设置在支架上的太赫兹光源及太赫兹探测器、上下分布并设置在太赫兹光源及太赫兹探测器之间的金属挡板和可转动的样品池转盘装配，所述金属挡板上对应设有光源孔；所述转盘装配包括划分出多个窗口的基板、具有多种规格且对应设置在窗口上的垫圈及覆盖在垫圈上的盖板；该装置可进行样品池厚度的调整，同时可满足连续检测的目的，提高了测量精度，结构简单，操作方便。
Description
技术领域
本发明属于借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料领域，具体涉及一种用于太赫兹光谱连续检测的液体样品池装置。
背景技术
在太赫兹光谱测量中，液体样品通常采用在太赫兹波段透过性较好的样品池或塑料薄膜装载。为了获得足够的信号强度，样品池一般比较薄，如对于水溶液，由于水对太赫兹吸收强烈，水溶液样品的厚度一般在微米量级，因此对样品池有比较高的要求。对于一般的样品池，无法调节其厚度，且在操作过程中需要逐个更换样品，无法满足多个样品的连续测量。而塑料薄膜，由于易变形，常通过夹在一定厚度的夹板中进行测量，其厚度的改变难以控制；并且所采用的标定方式是测量一系列不同厚度液体样品信号，以其中一个厚度样品作为参比，进行相应的数据处理；由于液体样品厚度的绝对值难以精度测量，并且其相同厚度的重复性也难以保证，因此，同系列不同样品间相互相比，会产生较大偏差。
另外，由于液体承载装置不同的材质对太赫兹光有不同的透过性，所以对材质的选择至关重要。环烯烃共聚物简称COPs(CycloOlefinPolymers)或COCs(CycloOlefinCopolymers)，它是一类非结晶的热塑性塑料，对太赫兹光具有低吸收性、低折射率，极高透过性，高玻璃化转变温度，高强度，耐潮、耐高温、耐酸碱、低密度、低吸水性和透水性，极少的杂质含量等为一体的独一无二的特性。目前，已在某些高技术领域成功地进行了市场开发，例如，高密度CD-ROM盘，光学用透镜，电容器薄膜，医用器材和部件等。相比于在太赫兹检测中最常用的聚乙烯样品承载物，环烯烃共聚物具有更低的太赫兹波吸收率，在0.3～3THz频段，环烯烃共聚物的太赫兹波吸收系数小于1cm-1，而聚乙烯小于5cm-1。因此环烯烃共聚物更适合用于制作太赫兹检测的液体样品池装置。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种结构简单，造价低廉的样品池装置，该装置可进行样品池厚度的调整，同时可满足连续检测的目的，提高了测量精度。
为达到上述目的，本发明提供一种用于太赫兹光谱连续检测的液体样品池装置，包括支架、对应设置在支架上的太赫兹光源及太赫兹探测器、上下分布并设置在太赫兹光源及太赫兹探测器之间的金属挡板和可转动的样品池转盘装配，所述金属挡板上对应设有光源孔；
所述转盘装配包括划分出多个窗口的基板、具有多种规格且对应设置在窗口上的垫圈及覆盖在垫圈上的盖板。
进一步，所述转盘装配通过一根转轴悬吊在金属挡板上，转轴带动样品池转盘转动；基板上各窗口绕转轴轴线均匀分布在基板的同一圆周上。
进一步，所述基板上还设有水平仪。
进一步，所述基板的边缘处还设有中心刻度，各中心刻度分别位于各窗口中心与基板轴心的连线上。
进一步，所述支架上还设有定位固定装置，所述定位固定装置上设有定位刻度，所述定位刻度与基板轴心的连线同穿过金属挡板的太赫兹光束相交。
进一步，所述基板为采用环烯烃共聚物材料制成的圆形薄板：直径为50-200mm，厚度为0.05-1mm；
所述垫圈为环状：内径为3-32mm，外径为7-36mm，厚度为0.01-0.2mm；
所述盖板为采用环烯烃共聚物材料制成的圆形薄板：直径为11-40mm，厚度为0.05-1mm。
进一步，所述液体样品池装置外部还设有透明的外罩。
本发明的有益效果在于：
（1）样品池转盘装配水平设置并可绕转轴转动，实现了连续检测，采用多种规格垫圈互相替换的方式改变样品池大小，操作方便，互换性强，检测结果可靠。
（2）采用环烯烃共聚物制成基板及盖板，使转盘装配具有低太赫兹吸收、低折射率，高透光率特点，优于现有的由石英、聚乙烯等材料制备的用于太赫兹光谱检测的液体样品池装置，提高了检测精度。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为液体样品装置的立体图
图3为图1中转盘装配的示意图；
其中：1－支架、2－太赫兹光源、3－太赫兹探测器、4－金属挡板、41－光源孔、5－转盘装配、6－基板、61－中心刻度、7－垫圈、8－盖板、9－转轴、10－上螺母、11－下螺母、12－中螺母、13－水平仪、14－定位固定装置、15－外罩。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图所示，本实施例所述的用于太赫兹光谱连续检测的液体样品池装置，包括支架1、对应设置在支架1上的太赫兹光源2及太赫兹探测器3、上下分布并设置在太赫兹光源2及太赫兹探测器3之间的金属挡板4和可转动的样品池转盘装配5，所述金属挡板4上对应设有光源孔41；所述转盘装配5包括划分出多个窗口的基板6、具有多种规格且对应设置在窗口上的垫圈7及覆盖在垫圈7上的盖板8。
在本实施例中，太赫兹光源2、金属挡板4、转盘装配5及太赫兹探测器3从上到下依次设置，其中除了转盘装配5通过一根转轴9悬吊在金属挡板4上外，其余各部分均设置在支架1上；金属挡板4上分别开设有一个用于太赫兹光源2穿透的光源孔41及一个用于穿过转轴9的转轴孔，转轴9上安装有一个上螺母10，通过该上螺母10将转轴9及安装在转轴9底端的转盘装配5悬吊；转轴装配5中的基板6通过下螺母11及中螺母12垂直固定在转轴9底端，便于基板6与转轴9的拆卸及连接。
本实施例中，基板6上各窗口绕转轴9轴线均匀分布在基板6的同一圆周上，其中各窗口是基板6上的检测区，垫圈7黏附在窗口处，垫圈7是一种有机硅材料，起固定密封作用，具有极强的黏附和疏水特性，两面均可以附着于任何光滑表面，可以高温高压消毒用于无菌试验；当垫圈7黏附在基板6上后，与基板6共同形成一个可用于盛装液体的容腔，该容腔即为样品池。
当然，可达到检测目的的装置还有其他的布置方式：如转轴装配5直接通过一根轴固定在支架1上，转轴装配5绕该定轴转动；基板6也可利用过盈配合这种方式直接固定在转轴9上；太赫兹光源2与太赫兹探测器3的安装位置与上述布置方向方式相反时，其余部分的设置位置应对应进行调整，即该装置可根据实际情况进行适当改装。
本实施例中的金属挡板4主要是为阻挡太赫兹光源2，防止太赫兹光束向周围散射，因此可为铜、铁、铝、镁等任一金属材质，本实施例中采用铜材质。
本实施例中，基板6上还设有水平仪13，用于监测样品池装置摆放的水平度，防止因倾斜引起测量误差。
本实施例中的支架1上还设有定位固定装置14，定位固定装置14上设有卡槽，基板6在卡槽内转动，可防止基板6倾斜；基板6边缘处还设有中心刻度61，各中心刻度61分别位于各窗口中心与基板6轴心的连线上，即所述各中心刻度61的刻度线同基板6轴心及各窗口中心共线；定位固定装置14上设有定位刻度，定位刻度与基板6轴心的连线同穿过金属挡板4的太赫兹光束相交，当中心刻度61与定位刻度重合时，经过金属挡板4挡光后的太赫兹光束穿过基板6窗口的中心。
本实施例中，基板6为采用环烯烃共聚物材料制成的圆形薄板，直径为60mm，厚度为0.3mm；垫圈7的内径为5mm，外径为8mm，厚度为0.1mm；盖板8为采用环烯烃共聚物材料制成的圆形薄板，直径为11mm，厚度为0.2mm；由于基板6、垫圈7及盖板8的规格都较小，因此，本实施例的基板6上仅设有三个窗口，若基板6的尺寸较大，同时采用较小的垫圈7及盖板8时，可在基板6上分出更多窗口。
若基板6的直径为180mm，厚度为1mm，则可适用内径为30mm、外径为35mm、厚度为0.2mm这种规格较大的垫圈7，盖板8则对应选用直径为40mm，厚度为1mm这些规格。
本实施例中，液体样品池装置外部还设有透明的玻璃外罩15，保证外罩15内部实现恒湿，避免因空气流动对测量产生影响，当然，透明的塑料外罩15同样可达到此目的。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (5)
1.一种用于太赫兹光谱连续检测的液体样品池装置，其特征在于：包括支架、对应设置在支架上的太赫兹光源及太赫兹探测器、上下分布并设置在太赫兹光源及太赫兹探测器之间的金属挡板和可转动的样品池转盘装配，所述金属挡板上对应设有光源孔；
所述转盘装配包括划分出多个窗口的基板、具有多种规格且对应设置在窗口上的垫圈及覆盖在垫圈上的盖板；
所述基板的边缘处还设有中心刻度，各中心刻度分别位于各窗口中心与基板轴心的连线上；
所述支架上还设有定位固定装置，所述定位固定装置上设有定位刻度，所述定位刻度与基板轴心的连线同穿过金属挡板的太赫兹光束相交。
2.根据权利要求1所述的用于太赫兹光谱连续检测的液体样品池装置，其特征在于：所述转盘装配通过一根转轴悬吊在金属挡板上，转轴带动样品池转盘转动；基板上各窗口绕转轴轴线均匀分布在基板的同一圆周上。
3.根据权利要求1所述的用于太赫兹光谱连续检测的液体样品池装置，其特征在于：所述基板上还设有水平仪。
4.根据权利要求1所述的用于太赫兹光谱连续检测的液体样品池装置，其特征在于：所述基板为采用环烯烃共聚物材料制成的圆形薄板：直径为50-200mm，厚度为0.05-1mm；
所述垫圈为环状：内径为3-32mm，外径为7-36mm，厚度为0.01-0.2mm；
所述盖板为采用环烯烃共聚物材料制成的圆形薄板：直径为11-40mm，厚度为0.05-1mm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的用于太赫兹光谱连续检测的液体样品池装置，其特征在于：所述液体样品池装置外部还设有透明的外罩。
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| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 402460 5-1 5-1 nineteen building Agricultural Hall, Changlong Avenue, Changzhou street, Rongchang District, Chongqing, China Patentee after: Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology of the Chinese Academy of Sciences Address before: 400714 No. 266 Fangzheng Road, Beibei District, Chongqing. Patentee before: Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology of the Chinese Academy of Sciences |
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| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 400714 No. 266 Fangzheng Road, Beibei District, Chongqing. Patentee after: CHONGQING INSTITUTE OF GREEN AND INTELLIGENT TECHNOLOGY, CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Address before: 402460 5-1 5-1 nineteen building Agricultural Hall, Changlong Avenue, Changzhou street, Rongchang District, Chongqing, China Patentee before: CHONGQING INSTITUTE OF GREEN AND INTELLIGENT TECHNOLOGY, CHINESE ACADEMY OF SCIENCES |