CN105013421B - 一种用于超重力光电化学反应的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种用于超重力光电化学反应的设备，包括：离心机，强电传输系统、气相传输系统、控制系统、光源、光源引入系统和光电化学反应装置；所述强电传输系统、气相传输系统和光源引入系统固定在所述离心机的主轴上；所述光电化学反应装置固定在所述离心机的转子上；所述光源位于所述离心机的机盖上；所述气相传输系统与光电化学反应装置相连；所述强电传输系统与所述离心机相连。本发明实施例通过离心机，强电传输系统、气相传输系统、控制系统、光源、光源引入系统和光电化学反应装置，实现了超重力场在光电化学领域的应用。

Description

一种用于超重力光电化学反应的设备及方法

技术领域

本发明涉及光电化学反应技术领域，尤其涉及一种用于超重力光电化学反应的设备及方法。

背景技术

超重力是指比地球重力加速度大得多的环境下，物质所受到的力。任一瞬间物质在旋转体内各点所受的超重力分布总和称为超重力场。在地球上，实现超重力的最简便方法是通过旋转产生离心力而实现的。超重力技术自二十一世纪问世以来已应用分离、传热、解吸、萃取、精馏等化工过程。超重力场中可使液体表面张力的作用相对变得微不足道，液体在巨大的剪切力下被拉伸或撕裂成微小的液膜、液丝和液滴，产生巨大的相间接触面积，因此极大地提高了传递速率系数，缩短了化学反应时间，提高了电化学反应速率，降低了反应能消耗。

基于超重力技术的优点，超重力技术能够用于气泡消除，废气中SO₂、H₂S气体的消除、纳米材料的制备、除尘过程和生化反应过程的强化等方面。随着科学的发展，超重力技术应用到了电化学反应领域。目前，在电沉淀、氯碱反应、电解水、废水处理等方面，如，候晋，张鹏远等人利用超重力共沉淀法制备铜基催化剂的研究，日本学者Sato研究了重力系数1-39g时，超重力对铜电化学腐蚀的影响；郭占成等利用超重力水溶液金属镍电沉积及极化反应的研究，在这些研究中，得出了在超重力条件对电化学反应及材料性能有显著的影响，超重力场条件下有可能制备出一些优异性能的电沉积材料。

尽管超重力技术有如此多的优点和应用，但是现有技术中，将其应用到光电化学领域没有研究，对超重力光电化学反应的装置和方法的研究仍处于空白阶段。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种用于超重力光电化学反应的设备及方法，以实现超重力场在光电化学领域的应用。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于超重力光电化学反应的设备，包括：离心机、强电传输系统、气相传输系统、控制系统、光源、光源引入系统和光电化学反应装置；

所述强电传输系统、气相传输系统和光源引入系统固定在所述离心机的主轴上；所述光电化学反应装置固定在所述离心机的转子上；所述光源位于所述离心机的机盖上；所述气相传输系统与光电化学反应装置相连；所述强电传输系统与所述离心机相连；

所述强电传输系统用于为光电化学反应提供所需的电力；

所述气相传输系统用于为所述光电化学反应装置提供进行光电化学反应所需的气体，以及用于输出光电化学反应过程中产生的气体；

所述光源引入系统用于为所述光电化学反应装置提供所述光源发出的光，以用于所述光电化学反应；

所述控制系统，用于控制所述离心机的转子的转速，在所述光电化学反应装置中营造超重力场。

第二方面，本发明实施例还提供了一种用于超重力光电化学反应的方法，包括：

通过控制系统控制离心机的转子的转速，在光电化学反应装置中营造超重力场；

通过强电传输系统为光电化学反应提供电力；

通过光源引入系统将光源发出的光线引入到光电化学反应装置，使所述光电化学反应装置在超重力场中进行光电化学反应；

通过气相传输系统传输光电化学反应过程中产生的气体以及光电化学反应所需的气体。

本发明实施例提供的一种用于超重力光电化学反应的设备，该设备通过离心机，强电传输系统、气相传输系统、控制系统、光源、光源引入系统和光电化学反应装置，实现超重力场在光电化学领域的应用。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明实施例一提供的一种用于超重力光电化学反应的设备的结构图；

图2是本发明实施例二提供的一种用于超重力光电化学反应的设备的结构图；

图3是本发明实施例二提供的过电滑环结构示意图；

图4是本发明实施例三中光源引入系统的结构图；

图5是本发明实施例三中光电化学反应装置的结构图；

图6是本发明实施例三中第一吊杯的部分结构图；

图7是本发明实施例四中光电化学反应装置的结构图；

图8是本发明实施例五中提供的光源引入系统的结构图；

图9是本发明实施例五提供的光源引入系统与光电化学反应装置的相对位置结构图；

图10是本发明实施例五提供的第一吊杯的剖面图；

图11是本发明实施例五提供的又一种光源引入系统与光电化学反应装置的相对位置结构图；

图12是本发明实施例五提供的用于超重力光电化学反应的设备立体图；

图13是本发明实施例六提供的一种用于超重力光电化学反应的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供了一种用于超重力光电化学反应的设备，该设备包括：离心机10，强电传输系统20、气相传输系统30、控制系统40、光源50、光源引入系统60和光电化学反应装置70。

所述强电传输系统20、气相传输系统30和光源引入系统60固定在所述离心机的主轴101上；所述光电化学反应装置70固定在所述离心机的转子102上；所述光源50位于所述离心机的机盖103上。具体的，离心机的转子102采用水平转子，采用的超重力的范围为1-500g，本领域技术人员可根据实际应用场景，对离心机的转子的参数进行不同设置，本发明实施例不作限制。

所述气相传输系统30与光电化学反应装置70相连；所述强电传输系统20与所述离心机10相连；(其中，强电传输系统20的另一端与外部电源201连接)，所述强电传输系统20用于为所述光电化学反应提供所需的电力；所述气相传输系统30用于为所述光电化学反应装置70提供进行光电化学反应所需的气体，以及用于输出光电化学反应过程中产生的气体。本领域技术人员可知，所述气相传输系统30为实现上述为光电化学反应装置70提供进行光电化学反应所需的气体，以及用于输出光电化学反应过程中产生的气体的功能，还可包括用于储存气体的第一气体收集装置301。

所述控制系统40用于控制所述离心机的转子102的转速，在所述光电化学反应装置70中营造超重力场，控制系统40能够控制离心机转子102的转速可以实现阶梯式升速和降速以及快速升速和降速，从而可以实现超重力的阶梯式增加和减少以及超重力飞跃式增加和消失。所述控制系统可以是控制电路板，单片机，控制面板等，还可以是计算机等智能控制设备。所述光源引入系统60用于为所述光电化学反应装置70提供所述光源50发出的光，以用于所述光电化学反应。

上述超重力光电化学反应的设备的工作过程如下：将反应物装入光电化学反应装置70中，所述反应物可以是是粉体、液体或气体等，打开光源50，光源引入系统60将光源50发出的光引入到光电化学反应装置70中(优选的，此时遮住光源引入系统60，进行预热，以保持光源50发出的光线的稳定性)；强电传输系统20为光电化学反应提供电力，通过控制系统40，控制离心机转子102的转速，实现控制光电化学反应装置70中超重力的大小，当离心机转子102的转速达到所需的转速并且稳定时，将光源引入系统60打开，进行光电化学反应；在此过程中，气相传输系统30为光电化学反应装置70进行光电化学反应提供所需的气体，以及输出光电化学反应过程中产生的气体。

该设备不仅适用于光催化体系，亦适用于粉体及均相体系的光催化体系。

本发明实施例提供的一种用于超重力光电化学反应的设备，通过控制系统控制离心机的转子的转速，在光电化学反应装置中营造超重力场；通过强电传输系统为光电化学反应提供电力；通过光源引入系统将光源发出的光线引入到光电化学反应装置，在所述光电化学反应装置的超重力场中进行光电化学反应；通过气相传输系统传输光电化学反应过程中产生的气体以及光电化学反应所需的气体，使光电化学反应在超重力场环境中顺利进行，实现了超重力场在光电化学研究领域的应用。

实施例二

在上述实施例一的基础上，如图2所示，所述设备还包括液相传输系统80，所述液相传输系统包括硅胶管801和液相滑环802，所述液相传输系统80通过液相滑环802固定在离心机的主轴101上，所述液相传输系统80通过硅胶管801使光电化学反应装置70和外部的蠕动泵803连通，实现光电化学反应装置70中溶液的更新。

在上述实施例的基础上，如图2所示，所述设备还包括弱电传输系统90和图像采集系统100，所述图像采集系统100与所述弱电传输系统90连接；所述图像采集系统100包括摄像机探头1001，用于对所述光电化学反应装置70进行实时监控，其中摄像机探头的规格可根据实际应用场景个性化设置，例如采用规格为130万且150帧的摄像机探头；其中摄像机探头1001通过弱电传输系统90与控制系统40连接，弱电传输系统90将摄像机探头1001采集的能够光电化学反应的情况图像信号及时传送给控制系统40，实现对光电化学反应装置内的光电化学反应进行实时监控。

在上述实施例的基础上，如图2所示，所述强电传输系统包括强电传输导线202，弱电传输系统90包括弱电传输导线901，所述强电传输系统和弱电传输系统90均包括过电滑环203，并通过过电滑环203固定在离心机的主轴101上；气相传输系统包括气管302和气相滑环303，所述气相传输系统通过气相滑环303固定在离心机的主轴101上，气相传输系统的一端通过气管302经与光电化学反应装置70相连；气相传输系统的另一端还可以经气相滑环303与外部的气相色谱仪304或者储存气体的第一气体收集装置301连接，从而实现气体的在线检测或气体的在线收集。需要说明的是，强电传输系统、弱电传输系统通过过电滑环的方式固定，仅是本发明实施例的一种具体实例，本领域技术人员可知，还可以通过其他方式实现对强电传输系统、弱电传输系统的固定，本发明对强电传输系统、弱电传输系统的固定方式并不做限制，同理本发明实施例对气相传输系统的固定以及连接方式也不作限制。

具体的，本发明实施例还提供了一种过电滑环，图3为本发明实施例二提供的一种过电滑环的结构示意图，所述过电滑环优选为14路过电滑环，过电滑环上设有线路输出孔204。

在本实施例中，光源可以采用氙灯装置，本领域技术人员也可根据实际需求选择其他光源以实现光电化学反应。

本发明实施例在上述实施例基础上，通过液相传输系统和图像采集系统，在实现光电化学反应顺利进行的基础上，还能够实现光电化学反应过程中溶液的更新以及对光电化学反应的状态进行实时监控。

实施例三

本发明实施例在上述实施例的基础上，还提供了一种光源引入系统的结构。如图4所示，光源引入系统包括第一光学镜片601、第二光学镜片602、第一反光镜603和第二反光镜604；所述第一光学镜片601设于光源引入系统的入光口605，用于过滤光线，以调整入射波的波长；所述第一反光镜603和第二反光镜604，用于改变光线的方向，使光线通过光源引入系统的出光口606进入所述光电化学反应装置；所述第二光学镜片602设于所述光源引入系统的出光口606，用于聚焦光线。

在上述实施例基础上，如图5所示，所述用于超重力光电化学反应的设备的光电化学反应装置还包括第一吊杯701，所述第一吊杯701设于离心机的转子102上，所述第一吊杯内701设有光电化学池702和固定装置703(图6所示)，所述固定装置703用于将所述光电化学池702固定在所述第一吊杯701内；所述第一吊杯701和固定装置703的中间位置设有开口(图中未示出)，所述光电化学池一侧设有透明窗口704，所述光源引入系统穿过所述第一吊杯701和固定装置703的开口，所述光源引入系统的出光口606正对所述透明窗口704，以使光源发出的光线进入到所述光电化学池702。

具体的，所述的光电化学池702采用聚四氟材料制成，所述的固定装置703为卡槽；所述的透明窗口704为石英窗口。

在上述实施例基础上，所述光电化学反应装置还包括第二吊杯705，参见图5，所述第二吊杯705设于离心机的转子102上，所述第一吊杯701和所述第二吊杯705沿所述离心机的主轴101呈对称分布，所述第二吊杯705内设有配平物，所述配平物与所述第一吊杯中的光电化学池和固定装置等重，用于使第二吊杯705和第一吊杯701平衡。

其中，配平物优选为电池706和第二气体收集装置707(参见图5)，所述第二气体收集装置707例如可以是真空袋；电池706可以替代外部的电化学工作站(为电极板提供稳定的电源)，与光电化学装置中的电极板连接；在本实施例中，第二气体收集装置707与上述各实施例中的第一气体收集装置作用相同，均用于收集光电化学反应中产生的气体，可将传输光电化学反应装置中光电化学反应产生的气体的气相传输系统的气管上设置一个三通(图中没有画出)，其中一脚经气相滑环与外部的第一收集装置连接，一脚与第二收集装置707连接，一脚连接光电化学反应装置，第一收集装置和第二收集装置707分别由阀门进行控制，工作人员可根据具体的需要控制需要哪个气体收集装置进行气体的收集。

在本实施例中，所述第一吊杯701和第二吊杯705的数量分别为1个，所述光源引入系统将光源发出的光引入到第一吊杯中，从而实现光电化学反应。

在上述实施例的基础上，该设备应用在光催化体系中，可以直接研究在超重力条件下光电极的光催化性能；应用在粉体及均相体系中，亦可通过在线的气体收集及检测实现体系监控光催化性能；并且也可以在设备中引入惰性电极来监测体系的电化学性质。

本发明实施例提供了一种用于超重力光电化学反应的设备，该实施例在实施例一的基础上，提供了一种光源引入系统的结构，将光源发出的光引入到光电化学反应装置中，并且通过对光电化学反应装置的具体设置，使光电化学反应在超重力场中进行，实现超重力场在光电化学领域的应用。

实施例四

在上述实施例的基础上，如图7所示，所述的设备还包括弱电传输系统90，所述弱电传输系统90固定在所述离心机的主轴101上，所述第一吊杯701内还设有电磁装置708、电场装置709、加热装置710和电极系统7021中的任意一个或任意组合；

其中，所述电磁装置708、电场装置709和加热装置710设置在所述光电化学池702外，所述电极系统7021设置在所述光电化学池702内；

所述电磁装置708与设备的强电传输系统连接，用于为光电化学反应装置提供磁场；所述电场装置709与设备的弱电传输系统90连接，外部的电化学工作站通过弱电传输系统90为所述光电化学反应装置提供外加电场；所述加热装置710与设备的强电传输系统连接，用于为所述光电化学反应装置加热。

具体的，所述的电场装置709可以是两个相对的电极板，所述电极板通过弱电传输系统与外部的电化学工作站连接，电化学工作站为电极板提供稳定的电源，为所述光电化学反应装置提供外加电场。所述加热装置710，优选半球形加热套，半球形加热套内含有电阻丝，通过强电系统加热电阻丝从而实现光电化学反应装置内温度的控制，改变强电传输功率而从实现温度的变化。

所述光电化学池702内部设有电极系统7021，所述电极系统7021与所述弱电传输系统90连接，用于将所述光电化学反应装置中的电信号传输给外部的电化学工作站，以实现通过所述电化学工作站在线分析所述光电化学反应装置中的光电化学反应。

具体的，所述的光电化学池702上设有三个孔(图中未示出)，所述电极系统通过光电化学池702上的孔插入到光电化学池702内，用于测试光电化学装置的光电化学池中光电化学反应所引起的电信号的变化，优选的电极系统为两电极系统和三电极系统，当电极系统为两电极系统时，光电化学池上其中的一个孔用橡胶塞封住。其中，电极系统7021与外部的电化学工作站连接，当电极系统上参数(电位、电阻等)发生变化时，转换成电信号经弱电传输系统30传送给电化学工作站，最后得到变化的结果。

当电极系统为三电极系统，包括工作电极、对电极和参比电极，其中，工作电极为光敏性材料，其上面发生的是光电化学反应，对电极上发生的是与该光电化学反应相对的反应，满足光电化学反应的平衡。工作电极和参比电极构成测试回路，工作电极上发生光电化学反应时，其参数(电位、电阻等)也会发生变化，转换成电信号经弱电传输系统传送给电化学工作站。如果能够确定参比电极的参数在测试过程中不发生变化或者发生变化可以忽略不计时，可以不必采用参比电极，即采用两电极系统。

本发明实施例提供了一种用于超重力光电化学反应的设备，该实施例通过在第一吊杯内设置电场装置、磁场装置、加热装置以及电极系统，能够实现在不同的电场、磁场、温度条件下，使光电化学反应在超重力场中进行，并且能够实现在线测试，实现超重力场在光电化学领域的应用。

实施例五

本实施例五提供了又一种光源引入系统的结构。如图8所示，所述光源引入系统包括至少一条光纤607，用于将光源发出的光线引入到所述光电化学反应装置内；所述光纤通过光纤滑环608固定在离心机的主轴101上。

在上述实施例基础上，如图9所示，所述用于超重力光电化学反应的设备的光电化学反应装置还包括第一吊杯701和第二吊杯705，其中，光源引入系统中包括一条光纤607，所述第一吊杯701的数量与光纤607的数量是一一对应的。光源引入系统在入光口605通过光纤607将光源发出的光线引入到光电化学反应装置中的第一吊杯701内，优选的，光纤607将在主轴101与转子102交接的处设计成圆弧角，防止光纤的损坏，将平行主轴101的光线变成平行转子102的光线，光纤607将光线引入第一吊杯701内。如图10所示，在第一吊杯701内，光纤607的末端成直角，通过直角经透明窗口704将光线引入到光电化学池702内。

在上述实施例的基础上，为了保护光纤，当所述光电化学反应装置为非工作状态时，将所述第一吊杯701和第二吊杯705与竖直方向的夹角均设置为45°；当所述光电化学反应装置为工作状态时，所述第一吊杯701和第二吊杯705均与水平方向平行。

在本实施例中还可以采用如下实施方式实现光源引入系统与光电化学反应装置的连接，如图11所示，所述光源引入系统包括两条光纤607，则所述用于超重力光电化学反应的设备的光电化学反应装置还包括两个第一吊杯701，通过两条光纤707将光源发出的光纤分别引入到第一吊杯701。

图12为本发明实施例五提供的用于超重力光电化学反应的设备立体图，如图12所示，所述用于超重力光电化学反应的设备使用本发明实施例五提供的光源引入系统的结构，光源发出的光线通过光源引入系统的入光口605经光纤引入到光电化学反应装置中的第一吊杯701内，第一吊杯701设置在转子102上。

需要说明的是，本发明实施例示例性的采用一个第一吊杯和一个第二吊杯的实现方式(如图9所示)，以及采用两条光纤以及两个第一吊杯的实现方式(如图11所示)；但上述方式仅为方便描述本发明实施例的实现过程的具体表现形式，本发明实施例对图9中第一吊杯以及第二吊杯的数量不作限制，具体的可以通过改变离心机转子的形状来实现多个第一吊杯和第二吊杯的设置；并且对图11中光纤数量以及第一吊杯数量不作限制，结构上优选光纤数量与第一吊杯数量相同。

本发明实施例提供了一种用于超重力光电化学反应的设备，该实施例在实施例二的基础上，是光源引入系统的另一种实施方式，能够在超重力场中进行多个光电化学反应，实现超重力场在光电化学领域的应用。

实施例六

本发明实施例提供了一种用于超重力光电化学反应的方法，可由超重力光电化学反应的装置来执行，在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的各幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。

图13是本发明实施例六提供的一种用于超重力光电化学反应的方法的流程图，如图13所示，本发明实施例提供的用于超重力光电化学反应的方法包括如下步骤：

S10、通过控制系统控制离心机的转子的转速，在光电化学反应装置中营造超重力场；

S20、通过强电传输系统为光电化学反应提供电力；

S30、通过光源引入系统将光源发出的光线引入到光电化学反应装置，在所述光电化学反应装置的超重力场中进行光电化学反应；

S40、通过气相传输系统传输光电化学反应过程中产生的气体以及光电化学反应所需的气体。

本发明实施例通过上述各实施例提供的用于超重力光电化学反应的设备，使得光电化学反应在超重力场环境中顺利进行，实现了超重力在光电化学领域的应用。

在上述实施例基础上，所述方法还包括：

S50、通过液相传输系统实现所述光电化学反应装置中溶液的更新，所述液相传输系统通过硅胶管使光电化学反应装置和外部的蠕动泵连通；

S60、通过图像采集系统对所述光电化学反应装置进行实时监控，所述图像采集系统包括摄像机探头；

S70、通过电磁装置在所述光电化学反应装置中营造磁场，光电化学反应在磁场中进行；

S80、通过电场装置在所述光电化学反应装置中营造电场，光电化学反应在电场中进行；

S90、通过加热装置控制所述光电化学反应装置的温度，光电化学反应在不同温度中进行。

S100、通过电极系统实现在线分析所述光电化学反应装置中的光电化学反应。

本实施例通过液相传输系统，实现了在超重力场中能够对光电化学反应中溶液进行更新，通过图像采集系统，对光电化学反应进行实时监控，通过电磁装置、电场装置、加热装置和电极系统，能够实现不同的温度、电场、磁场的条件下，使光电化学反应在超重力场中进行，并且能够实现在线分析光电化学反应装置中的光电化学反应，实现超重力场在光电化学领域的应用。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种用于超重力光电化学反应的设备，包括：离心机、强电传输系统、气相传输系统、控制系统和光电化学反应装置；

所述强电传输系统和气相传输系统固定在所述离心机的主轴上；所述光电化学反应装置固定在所述离心机的转子上；所述气相传输系统与光电化学反应装置相连；所述强电传输系统与所述离心机相连；

所述强电传输系统用于为光电化学反应提供所需的电力；

所述气相传输系统用于为所述光电化学反应装置提供进行光电化学反应所需的气体，以及用于输出光电化学反应过程中产生的气体；

所述控制系统，用于控制所述离心机的转子的转速，在所述光电化学反应装置中营造超重力场；

其特征在于，还包括光源和光源引入系统，所述光源位于所述离心机的机盖上，所述光源引入系统固定在所述离心机的主轴上，所述光源引入系统用于为所述光电化学反应装置提供所述光源发出的光，以用于所述光电化学反应；

所述光源引入系统包括：

第一光学镜片、第二光学镜片、第一反光镜和第二反光镜；

所述第一光学镜片设于光源引入系统的入光口，用于过滤光线，以调整入射光的波长；

所述第一反光镜和第二反光镜，用于改变光线的方向，使光线通过光源引入系统的出光口进入所述光电化学反应装置；

所述第二光学镜片设于所述光源引入系统的出光口，用于聚焦光线；

或者，所述光源引入系统包括：

至少一条光纤，用于将光源发出的光线引入到所述光电化学反应装置内；所述光纤通过光纤滑环固定在离心机的主轴上。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括液相传输系统；所述液相传输系统通过液相滑环固定在离心机的主轴上，所述液相传输系统通过硅胶管使光电化学反应装置和外部的蠕动泵连通。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括弱电传输系统和图像采集系统，所述图像采集系统与所述弱电传输系统连接；

所述图像采集系统包括摄像机探头，所述摄像机探头用于对所述光电化学反应装置进行实时监控，并将采集的图像信号通过所述弱电传输系统传送给所述控制系统。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述光电化学反应装置包括第一吊杯，所述第一吊杯设于离心机的转子上，所述第一吊杯内设有光电化学池和固定装置，所述固定装置用于将所述光电化学池固定在所述第一吊杯内；所述第一吊杯和固定装置的中间位置设有开口，所述光电化学池一侧设有透明窗口，所述光源引入系统穿过所述第一吊杯和固定装置的开口，且所述光源引入系统的出光口正对所述透明窗口，以使光源发出的光线进入到所述光电化学池。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述光电化学反应装置还包括第二吊杯，所述第二吊杯设于离心机的转子上，所述第一吊杯和所述第二吊杯沿所述离心机的主轴呈对称分布，所述第二吊杯内设有配平物，所述配平物与所述第一吊杯中的光电化学池和固定装置等重，用于使第二吊杯和第一吊杯平衡。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，还包括弱电传输系统，所述弱电传输系统固定在所述离心机的主轴上，所述第一吊杯内还设有电磁装置、电场装置、电极系统和加热装置中的任意一个或任意组合；

其中，所述电磁装置、电场装置和加热装置设置在所述光电化学池外，所述电极系统设置在所述光电化学池内；

所述电磁装置与强电传输系统连接，用于为所述光电化学反应装置提供磁场；

所述电场装置与弱电传输系统连接，用于为所述光电化学反应装置提供电场；

所述加热装置与强电传输系统连接，用于为所述光电化学反应装置加热；

所述电极系统与所述弱电传输系统连接，用于将所述光电化学反应装置中的电信号传输给外部的电化学工作站，以实现通过所述电化学工作站在线分析所述光电化学反应装置中的光电化学反应。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，当所述光电化学反应装置为非工作状态时，所述第一吊杯和第二吊杯与竖直方向的夹角均为45°；当所述光电化学反应装置为工作状态时，所述第一吊杯和第二吊杯均与水平方向平行。

8.一种用于超重力光电化学反应的方法，其特征在于，包括：

通过控制系统控制离心机的转子的转速，在光电化学反应装置中营造超重力场；

通过强电传输系统为光电化学反应提供电力；

通过光源引入系统将光源发出的光线引入到光电化学反应装置，使所述光电化学反应装置在超重力场中进行光电化学反应；

通过气相传输系统传输光电化学反应过程中产生的气体以及光电化学反应所需的气体；

所述光源引入系统包括：

第一光学镜片、第二光学镜片、第一反光镜和第二反光镜；

所述第一光学镜片设于光源引入系统的入光口，用于过滤光线，以调整入射光的波长；

所述第一反光镜和第二反光镜，用于改变光线的方向，使光线通过光源引入系统的出光口进入所述光电化学反应装置；

所述第二光学镜片设于所述光源引入系统的出光口，用于聚焦光线；

或者，所述光源引入系统包括：

至少一条光纤，用于将光源发出的光线引入到所述光电化学反应装置内；所述光纤通过光纤滑环固定在离心机的主轴上。