CN201575979U

CN201575979U - 一种液体样品池和液体样品装置

Info

Publication number: CN201575979U
Application number: CN 200920175145
Authority: CN
Inventors: 张静
Original assignee: Institute of High Energy Physics of CAS
Current assignee: Institute of High Energy Physics of CAS
Priority date: 2009-10-22
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2019-10-22

Abstract

本实用新型公开了一种液体样品池，包括样品池主体、两个样品池凸台以及两个观察窗，其中，样品池主体为柱状，包括：两个凹槽，样品池孔和进出样孔，两个凹槽，分别开设于样品池主体的底面和顶面；样品池孔，连通两个凹槽，并且其横截面积小于凹槽的横截面积；进出样孔，其开设于样品池主体的侧壁上，并与样品池孔连通；样品池凸台，包括：凸台主体，突出部和中心通孔，凸台主体，为柱状，且与样品池主体的底面或顶面可拆卸连接；突出部，设置于凸台主体的顶面或底面上，与凹槽相匹配；中心通孔，其贯穿凸台主体及突出部，并与样品池孔轴线重合；观察窗，置于所述突出部和凹槽之间。本实用新型的液体样品池和液体样品装置，具有良好的密封性。

Description

一种液体样品池和液体样品装置

技术领域

本实用新型涉及一种液体样品的测量，具体涉及一种液体样品池和液体样品装置。

背景技术

随着凝聚态物理、材料科学、化学化工、环境科学及生命科学的发展，液体物质(如胶体、乳液和溶液等)的结构研究正在引起人们的极大兴趣，借助于高亮度和波长连续可调的同步辐射光源可以测定液体结构。

现有技术中，可通过同步辐射小角散射获得重要的结构信息，如液体物质中的粒子形状、粒度分布、界面层特性和分形聚集状态；也可利用同步辐射X-射线吸收光谱探测样品中待测原子的局域结构和相应的电子结构等。借助于原位同步辐射小角散射和X-射线吸收光谱可观察到这些结构的动态变化过程，从而，人们可更深入地观察和了解液体物质。

这里，高品质的同步辐射X-射线吸收光谱和小角散射实验数据变得极为重要，而合适的液体样品池设计和构建是其中的关键之一。

请参阅图1所示，其为现有技术中液体样品池的分解示意图。该样品池1包括：样品池主体11、方孔111、观察窗12和进样孔112。

其中，样品池主体11由铝块、铜块、不锈钢或有机玻璃构成，中央开设有方孔111，通常，样品池主体11的厚度为0.8～3mm，方孔的长为15mm，宽为10mm；观察窗12通常由两块长24mm，宽18mm的长方形聚酰亚胺(Kapton)膜构成，其通过粘接剂(例如502或AB胶)胶粘在方孔111两侧，形成120～450μl的样品室，观察窗12用以作为X-射线透过窗；样品池主体11上开设有进样孔112，使得液体样品可通过该进样孔112注入样品室，并由Kapton胶带封口。

采用样品池1的结构，人们可以获得许多需要的实验数据。但该结构也存在一些缺陷：

1、当液体样品中含有有机溶剂时，一些有机溶剂可将粘接剂溶解，从而造成样品室中的样品泄漏；

2、当样品池主体为金属材料时，样品室中的酸性或碱性液体样品会腐蚀样品池，进而造成对液体样品的污染；

3、该样品池不能方便应用于原位测量或在线测量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决现有的液体样品池使用中易产生泄漏的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种液体样品池，包括样品池主体、两个样品池凸台以及两个观察窗，其中，所述样品池主体为柱状，包括：两个凹槽，分别开设于所述样品池主体的底面和顶面；样品池孔，连通所述两个凹槽，并且其横截面积小于所述凹槽的横截面积；进出样孔，其开设于所述样品池主体的侧壁上，并与所述样品池孔连通；所述样品池凸台，包括：凸台主体，为柱状，且与所述样品池主体的底面或顶面可拆卸连接；突出部，设置于所述凸台主体的顶面或底面上，与所述凹槽相匹配；中心通孔，其贯穿所述凸台主体及突出部，并与所述样品池孔轴线重合；所述观察窗，置于所述突出部和凹槽之间。

前述的液体样品池，所述样品池主体由耐腐蚀材料构成。

前述的液体样品池，所述样品池孔为圆柱通孔。

前述的液体样品池，所述样品池主体的侧壁上还开设有与所述样品池孔连通的热电偶孔。

前述的液体样品池，所述观察窗为聚酰亚胺膜、铍窗、碳膜或石英玻璃。

本实用新型同时提出一种液体样品装置，包括上述的液体样品池；还包括：两个柱状样品池支架，其相对的内侧均开设有容置所述液体样品池的嵌入槽，另外一侧开设有与所述中心通孔轴线重合的外孔，两个样品池支架之间为可拆卸连接。

前述的液体样品装置，所述样品池支架为铝或不锈钢材质。

前述的液体样品装置，所述样品池支架上还开设有至少一个加热棒通道。

前述的液体样品装置，所述样品池支架上还开设有至少一个冷却通道。

前述的液体样品装置，所述样品池支架上还开设有一热电偶通道。

由上述技术方案可知，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的液体样品池中，样品池孔和观察窗间无需粘接剂粘接，极大地减少了对样品的污染，且保持良好的密封性；

2、样品池主体和样品池凸台间由螺钉固定，容易拆卸和组装，操作便利；

3、样品池主体由耐腐蚀材料构成，可耐有机溶剂或酸或碱的腐蚀；

4、根据不同的入射光源，可选择不同的观察窗；

5、通过更换观察窗可重复使用该液体样品池，圆柱通孔与方孔相比，也更易清洗；

6、通过热电偶通道、加热棒通道和冷却通道，可实现对液体样品的温度控制，并可实现原位测量和在线测量。

通过以下参照附图对优选实施例的说明，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显。

附图说明

图1为现有技术中液体样品池的分解示意图；

图2为本实用新型液体样品池一较佳实施例的分解示意图；

图3为图2所示的液体样品池中样品池主体的纵剖示意图；

图4为图2所示的液体样品池中样品池凸台的纵剖示意图；

图5为图2所示的液体样品池的组装示意图；

图6为本实用新型液体样品装置一较佳实施例的分解示意图；

图7为图6所示的液体样品装置中样品池支架的纵剖示意图；

图8为图6所示的液体样品装置的组装示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本实用新型。

请参阅图2所示，其为本实用新型液体样品池一较佳实施例的分解示意图。该样品池包括样品池主体21、两个样品池凸台22以及两个观察窗23。

其中，样品池主体21为柱状，如图3所示，样品池主体21的底面和顶面上分别开设有凹槽211，本实施例中，凹槽211为圆柱形，其厚度为0.8～3mm，直径为8mm；两个凹槽211由样品池孔212连通，样品池孔212的横截面积小于凹槽211的横截面积；样品池主体21的侧壁上还开设有进出样口213，并与样品池孔212连通；样品池主体21设有多个螺孔214，螺钉旋设在螺孔214中，以实现与样品池凸台22的可拆卸连接。观察窗23用以作为X-射线透过窗。液体样品由进出样口213注入，然后用聚四氟乙烯塞封口。

请参阅图2及图4所示，样品池凸台22包括凸台主体221和突出部222。其中，凸台主体221为柱状，具有多个螺孔224，螺钉旋设在螺孔224中，以实现与样品池主体21的顶面和/或底面的可拆卸连接；突出部222设置于凸台主体221的顶面或底面上，与样品池主体21的凹槽211相匹配，以将观察窗23紧密插接于凹槽211内，并在凹槽211与样品池孔212连接处卡止，使得样品池孔212与观察窗23形成一可容置液体样品的密封空间，突出部222与凸台主体221可为一体成型；中心通孔223贯穿凸台主体221及突出部222，并与所述样品池孔212轴线重合，这样，可以实现凸台主体221将观察窗23插入凹槽211后，能通过中心通孔223并透过观察窗23对液体样品进行观察。样品池主体21、两个样品池凸台22以及两个观察窗23组装后的结构如图5所示。

本实用新型的液体样品池中，样品池孔212和观察窗23间无需粘接剂粘接，也不需要密封圈，极大地减少了对样品的污染，且保持良好的密封性；此外，样品池主体21和样品池凸台22间由螺钉固定，容易拆卸和组装，操作便利。

较佳地，样品池主体21由耐腐蚀材料构成，以保证样品池耐有机溶剂或酸或碱的腐蚀，在本实施例中，样品池主体21由聚四氟乙烯制成，当然，本领域技术人员也可以采用其他耐腐蚀材料，例如耐腐蚀橡胶或耐腐蚀塑料等，这样的变换均在本实用新型的保护范围之内。

样品池主体21的侧壁上还可开设有与样品池孔212连通的热电偶孔215，用于插入热电偶以测量液体样品的温度，便于温度控制。

此外，根据不同的入射光源，可选择不同的观察窗，例如，对于能量在5-20KeV的X-射线，可选择聚酰亚胺膜、铍窗或碳膜为观察窗；对于能量高于60KeV的X-射线，可选择石英玻璃为观察窗。

在本实施例中，样品池孔212为圆柱通孔，观察窗23为聚酰亚胺膜(例如kapton膜)，通过更换观察窗23可重复使用该液体样品池，另外，与现有技术中的方孔相比，圆柱通孔更易清洗。

本实用新型还提出一种液体样品装置，请参阅图6至图8所示。该样品装置包括以上实施例中的液体样品池，还包括：两个柱状样品池支架61，二者为可拆卸连接，且相对的内侧均开设有容置上述液体样品池的嵌入槽611，另外一侧开设有与中心通孔223轴线重合的外孔612，该外孔612可采用聚酰亚胺透明膜密封。

如图8所示，当两个柱状样品池支架61连接后，可将液体样品池整个固定嵌入于两个嵌入槽611中，并通过外孔612对液体样品进行观察。

本实施例中，两个样品池支架61均为由铝或不锈钢构成的方柱体，其顶面和/或底面上还设有多个螺孔613，螺钉616旋设在螺孔613中，以实现两个样品池支架61的可拆卸连接。

为实现对液体样品的温度控制，在该样品池支架61上还可开设有热电偶通道614、至少一个加热棒通道615和冷却通道617，其中，热电偶通道614与热电偶孔215连通，用于插入热电偶以测量液体样品的温度；加热棒通道615用于插入加热棒来为液体样品升温，本实施例中包括4个加热棒通道615，均垂直开设并贯通于该样品池支架61的上下壁间；冷却通道617中可加入冷却水或冷媒来为液体样品降温，本实施例中包括4个在样品池支架上开设的冷却通道617；这样，通过热电偶来测量温度，并经由加热棒通道615和冷却通道617来调节温度，实现原位测量在温度上升或下降过程中，X-射线吸收光谱和小角散射的动态变化；也可采用输液泵将液相合成装置(如纳米粒子或高分子材料等)的液体样品，通过在样品池支架61上开设进出样品通道，输送液体样品的管道便与样品池的进出样品孔相连，液体样品可实时进入样品池，实现在线测量并探测在不同条件下的物质结构动态演变过程。

虽然已参照几个典型实施例描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims

1.一种液体样品池，其特征在于，包括样品池主体、两个样品池凸台以及两个观察窗，其中，

所述样品池主体为柱状，包括：

两个凹槽，分别开设于所述样品池主体的底面和顶面；

样品池孔，连通所述两个凹槽，并且其横截面积小于所述凹槽的横截面积；

进出样孔，其开设于所述样品池主体的侧壁上，并与所述样品池孔连通；

所述样品池凸台，包括：

凸台主体，为柱状，且与所述样品池主体的底面或顶面可拆卸连接；

突出部，设置于所述凸台主体的顶面或底面上，与所述凹槽相匹配；

中心通孔，其贯穿所述凸台主体及突出部，并与所述样品池孔轴线重合；

所述观察窗，置于所述突出部和凹槽之间。

2.根据权利要求1所述的液体样品池，其特征在于，所述样品池主体由耐腐蚀材料构成。

3.根据权利要求1所述的液体样品池，其特征在于，所述样品池孔为圆柱通孔。

4.根据权利要求1所述的液体样品池，其特征在于，所述样品池主体的侧壁上还开设有与所述样品池孔连通的热电偶孔。

5.根据权利要求1所述的液体样品池，其特征在于，所述观察窗为聚酰亚胺膜、铍窗、碳膜或石英玻璃。

6.一种液体样品装置，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的液体样品池；还包括：两个柱状样品池支架，该二者之间为可拆卸连接，且相对的内侧均开设有容置所述液体样品池的嵌入槽，另外一侧开设有与所述中心通孔轴线重合的外孔。

7.根据权利要求6所述的液体样品装置，其特征在于，所述样品池支架为铝或不锈钢材质。

8.根据权利要求6所述的液体样品装置，其特征在于，所述样品池支架上还开设有至少一个加热棒通道。

9.根据权利要求6所述的液体样品装置，其特征在于，所述样品池支架上还开设有至少一个冷却通道。

10.根据权利要求6所述的液体样品装置，其特征在于，所述样品池支架上还开设有一热电偶通道。