CN108776119A - 固体样品漫反射光谱测试载样加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种固体样品漫反射光谱测试载样加热装置，涉及漫反射光谱测试仪器领域，包括石英载样片、加热片、调压器，所述石英载样片的一面设有载样凹槽，所述加热片固定在所述石英载样片的另一面，所述加热片通过导线连接所述调压器。本发明的优点在于：可以实现在固体样品漫反射光谱测试时进行温度控制，测试结束后可以回收样品。

Description

固体样品漫反射光谱测试载样加热装置
技术领域
本发明涉及漫反射光谱测试仪器领域，尤其涉及一种固体样品漫反射光谱测试载样加热装置。
背景技术
液体样品漫反射光谱测试一般通过加热比色皿来加热调控样品温度，如通过循环水或电加热装置加热比色皿，循环水或电加热装置的控温范围为室温～110℃。而固体样品漫反射光谱测试目前没有加热装置，测试温度为室温，无法进行高温测试。
现有的固体样品漫反射光谱测试载样装置采用硫酸钡背底，将硫酸钡在载样片上压平制成硫酸钡背底，然后将固体样品铺在硫酸钡上压平，再置于测试光路上进行测试，由于样品与硫酸钡压在一起，测试结束后样品无法回收。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以实现在固体样品漫反射光谱测试时进行温度控制并且测试结束后可以回收样品的固体样品漫反射光谱测试载样加热装置。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：固体样品漫反射光谱测试载样加热装置，包括石英载样片(1)、加热片(2)、调压器(3)，所述石英载样片(1)的一面设有载样凹槽(11)，所述加热片(2)固定在所述石英载样片(1)的另一面，所述加热片(2)通过导线连接所述调压器(3)。
作为优化的技术方案，所述石英载样片(1)为长方体。石英载样片的形状、尺寸适应固体漫反射光谱测试仪器积分球上的载样片卡槽的形状、尺寸。
作为优化的技术方案，所述载样凹槽(11)为长方体。
作为优化的技术方案，所述载样凹槽(11)的尺寸为长7～9mm，宽4～6mm，高0.15～0.25mm。载样凹槽的形状、尺寸适应固体漫反射光谱测试的需求并且使样品用量较少。
作为优化的技术方案，所述加热片(2)为长方体。加热片固定在石英载样片的另一面对应载样凹槽的位置，形状对应载样凹槽，有利于加热样品。
作为优化的技术方案，所述加热片(2)的电阻为20Ω。
作为优化的技术方案，所述加热片(2)的加热温度范围为25～550℃。
作为优化的技术方案，所述调压器(3)为数字显示调压器。
作为优化的技术方案，所述调压器(3)的输出电压为0～38V。
作为优化的技术方案，所述调压器(3)的额定功率为100W。
本发明的优点在于：可以实现在固体样品漫反射光谱测试时进行温度控制，可以对测试材料的带隙与温度之间的关系实现深入研究，测试结束后可以回收样品。
附图说明
图1是本发明固体样品漫反射光谱测试载样加热装置的结构示意图。
图2是本发明中石英载样片的结构示意图。
图3是应用本发明固体样品漫反射光谱测试载样加热装置对某种固体样品进行漫反射光谱测试得到的带隙与温度之间满足的函数关系图。
具体实施方式
如图1-2所示，固体样品漫反射光谱测试载样加热装置，包括石英载样片1、加热片2、调压器3。
石英载样片1为长方体，石英载样片1的尺寸适应固体漫反射光谱测试仪器积分球上的载样片卡槽的尺寸，长69mm，宽35mm，高1.5mm。
石英载样片1的一面中间设有载样凹槽11，载样凹槽11为长方体，尺寸为长8mm，宽5mm，高0.2mm。
加热片2为长方体，尺寸为长10mm，宽10mm，高1.2mm，加热片2固定在石英载样片1的另一面对应载样凹槽11的位置。
加热片2的电阻为20Ω，加热温度范围为25～550℃，其加热参数如表1。
表1加热片的加热参数
电压(V) 最大电流(A) 最大功率(W) 干烧温度(℃)
2 0.1 0.2 25
4 0.2 0.8 35
6 0.3 1.8 51
8 0.4 3.2 90
10 0.5 5.0 130
12 0.6 7.2 170
14 0.7 9.8 210
16 0.8 12.8 270
18 0.9 16.2 300
20 1.0 20.0 330
22 1.1 24.2 360
24 1.2 28.8 390
26 1.3 33.8 410
28 1.4 39.2 430
30 1.5 45 450
32 1.6 51.2 475
34 1.7 57.8 500
36 1.8 64.8 525
38 1.9 72.2 550
加热片2通过导线连接调压器3，调压器3连接电源。
调压器3为数字显示调压器，输入电压为100～240V±15％，输出电压为0～38V，输出电流为0～4A，额定功率为100W，尺寸为长160mm，宽98mm，高42mm。
使用时，将样品铺在载样凹槽11处，然后将石英载样片1置于固体漫反射光谱测试仪器积分球上的载样片卡槽上，通过调压器3调变电压，调控加热片2的加热温度，待加热平衡时，温度稳定，开始漫反射光谱测试，测试结束后将样品从载样凹槽11处取出回收。
如图3所示，应用岛津Solidspec3700光谱仪及本发明固体样品漫反射光谱测试载样加热装置对某种固体样品进行漫反射光谱测试，测试时室温为20℃，测试温度范围为20～360℃，通过对测试数据拟合得到测试样品在各个温度下带隙值，然后以温度(Temperature)为横坐标，带隙(Band Gap)为纵坐标，拟合得到带隙与温度之间满足的函数关系为Band Gap＝B0+Ae-t/B＝3.24-1.82×10-4e-t/-37.72，可以发现，20～210℃范围内带隙随温度升高基本不变，即20～210℃范围内测试材料作为宽带隙半导体材料可以稳定工作，300～360℃范围内带隙随温度升高迅速减小，通过其他测试发现，此时测试材料结构发生变化，导致带隙显著减小。通过本发明固体样品漫反射光谱测试载样加热装置可以对测试材料的带隙与温度之间的关系实现深入研究。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。

Claims (10)

1.一种固体样品漫反射光谱测试载样加热装置，其特征在于：包括石英载样片(1)、加热片(2)、调压器(3)，所述石英载样片(1)的一面设有载样凹槽(11)，所述加热片(2)固定在所述石英载样片(1)的另一面，所述加热片(2)通过导线连接所述调压器(3)。
2.如权利要求1所述的固体样品漫反射光谱测试载样加热装置，其特征在于：所述石英载样片(1)为长方体。
3.如权利要求1或2所述的固体样品漫反射光谱测试载样加热装置，其特征在于：所述载样凹槽(11)为长方体。
4.如权利要求3所述的固体样品漫反射光谱测试载样加热装置，其特征在于：所述载样凹槽(11)的尺寸为长7～9mm，宽4～6mm，高0.15～0.25mm。
5.如权利要求1所述的固体样品漫反射光谱测试载样加热装置，其特征在于：所述加热片(2)为长方体。
6.如权利要求1所述的固体样品漫反射光谱测试载样加热装置，其特征在于：所述加热片(2)的电阻为20Ω。
7.如权利要求1所述的固体样品漫反射光谱测试载样加热装置，其特征在于：所述加热片(2)的加热温度范围为25～550℃。
8.如权利要求1所述的固体样品漫反射光谱测试载样加热装置，其特征在于：所述调压器(3)为数字显示调压器。
9.如权利要求1所述的固体样品漫反射光谱测试载样加热装置，其特征在于：所述调压器(3)的输出电压为0～38V。
10.如权利要求1所述的固体样品漫反射光谱测试载样加热装置，其特征在于：所述调压器(3)的额定功率为100W。
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