CN203259465U - 一种实时监测银镜反应的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种实时监测银镜反应的装置，其包括测试用的ASE光源、光谱仪、光环形器和光纤布拉格光栅，ASE光源的输出端与光环形器的第一端口连接，光环形器的第二个端口与光纤布拉格光栅的一端连接，光环形器的第三个端口与光谱仪的输入端连接，光纤布拉格光栅应浸没于待监测的银镜反应溶液中，优点是由于银镜反应产生的银单质可附着在除去涂覆层后的光纤包层上，而所涂覆的银单质会随着反应的进行对光纤表面产生应力作用，而光纤布拉格光栅对其表面的应力作用敏感，因此光纤布拉格光栅反射的光谱会发生变化，再通过光谱仪后即可快速、实时地监测银镜反应的进行，这样就能及时调整银镜反应进行的情况，从而可有效地节省原料，并缩短反应时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种银镜反应监测技术，尤其是涉及一种实时监测银镜反应的装置。
背景技术
通过在介质表面涂覆各种金属介质膜是现今较为常见的一种技术手段，其已被广泛的应用于各种光学元件、电子器件、冶金构件以及一些日常的生活用品中。
银镜反应（Silver Mirror Reaction）是银（I）化合物的溶液被还原为金属银的化学反应，由于生成的金属银附着在容器内壁上形成银膜，光亮如镜，因此称为银镜反应。银镜反应作为一种较为常见、方便的银膜镀制方法，已得到了广泛的应用，如工业上的保温瓶内胆的制作、涂银镜子的制作等。由于金属银具有优良的SPR（Surface Plasmon Resonance，表面等离子共振）效应，因此近年来银镜反应还被应用于表面等离子体生物传感器的涉及与制作。然而，银镜反应不同于常见的磁控溅射等技术，其并不能准确、有效地控制所镀制的银膜的厚度及反应的变化，因此亟需一种能够实时监测银镜反应过程的装置，以控制反应的进行。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用方便，且能够快速、实时地监测银镜反应的完成情况的装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种实时监测银镜反应的装置，其特征在于包括测试用的ASE（Amplified Spontaneous Emission，放大自发辐射光源）光源、光谱仪、光环形器和光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating，FBG），所述的ASE光源的输出端与所述的光环形器的第一端口连接，所述的光环形器的第二个端口与所述的光纤布拉格光栅的一端连接，所述的光环形器的第三个端口与所述的光谱仪的输入端连接，所述的光纤布拉格光栅应浸没于待监测的银镜反应溶液中。
所述的ASE光源的输出端通过光纤与所述的光环形器的第一端口连接，所述的光环形器的第二个端口通过光纤与所述的光纤布拉格光栅的一端连接，所述的光环形器的第三个端口通过光纤与所述的光谱仪的输入端连接。
该装置还包括光纤固定装置，所述的光纤固定装置由用于夹持住连接所述的光环形器的第二个端口与所述的光纤布拉格光栅的光纤的夹具和用于调节所述的光纤布拉格光栅所处的高度的升降台组成，所述的夹具连接于所述的升降台上。
所述的光纤布拉格光栅与用于盛放银镜反应溶液的器皿不接触。
所述的光谱仪采用型号为AQ6370C的光谱分析仪。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1）该装置通过设置光纤布拉格光栅和光谱仪，并使光纤布拉格光栅浸没于银镜反应溶液中，由于银镜反应产生的银单质可附着在除去涂覆层后的光纤包层上，而所涂覆的银单质会随着反应的进行对光纤表面产生应力作用，而光纤布拉格光栅对其表面的应力作用敏感，因此光纤布拉格光栅反射的光谱会发生变化，光纤布拉格光栅将反射光谱的变化反馈给光谱仪后即可快速、实时地监测银镜反应的进行，这样就能及时调整银镜反应进行的情况，从而可有效地节省原料，并缩短反应时间。
2）该装置仅由ASE光源、光环形器、光纤布拉格光栅和光谱仪组成，不仅结构简单，而且使用时只需将光纤布拉格光栅直接浸没于银镜反应溶液中即可，使用极为方便；另一方面，仅通过更换光纤布拉格光栅即可使该装置用于多次重复测量，经济环保。
附图说明
图1为本实用新型的装置的组成示意图；
图2为利用图1所示的装置监测得到的银镜反应发生过程中的反射光谱变化曲线图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
本实用新型提出的一种实时监测银镜反应的装置，如图1所示，其包括测试用的ASE光源1、光谱仪2、光环形器3和光纤布拉格光栅4，ASE光源1的输出端与光环形器3的第一端口连接，光环形器3的第二个端口与光纤布拉格光栅4的一端连接，光环形器3的第三个端口与光谱仪2的输入端连接，光纤布拉格光栅4应浸没于待监测的银镜反应溶液中，光纤布拉格光栅4与用于盛放银镜反应溶液的器皿51不接触，即光纤布拉格光栅4不得贴住用于盛放银镜反应溶液的器皿51的内壁。使用时，ASE光源1输出的光通过光环形器3的第一个端口输入光环形器3中，然后光从光环形器3的第二个端口输出后进入光纤布拉格光栅4，由于银镜反应产生的银单质可附着在除去涂覆层后的光纤包层上，而所涂覆的银单质会随着反应的进行对光纤表面产生应力作用，而光纤布拉格光栅对其表面的应力作用敏感，因此光纤布拉格光栅4反射的光谱会发生变化，光纤布拉格光栅4将反射光谱的变化传输给光环形器3，再通过光环形器3的第三个端口反馈给光谱仪2，在光谱仪2上观察银镜反应的进行。
在本实施例中，ASE光源1的输出端通过光纤与光环形器3的第一端口连接，光环形器3的第二个端口通过光纤与光纤布拉格光栅4的一端连接，光环形器3的第三个端口通过光纤与光谱仪2的输入端连接。
在本实施例中，该装置还可包括光纤固定装置6，光纤固定装置6由用于夹持住连接光环形器3的第二个端口与光纤布拉格光栅4的光纤的夹具61和用于调节光纤布拉格光栅4所处的高度的升降台62组成，夹具61连接于升降台62上。在此，升降台62直接采用市售的任何结构的升降装置，只需保证有足够的升降冗余，通过其升降使光纤布拉格光栅4能够完全浸没于银镜反应溶液中或从银镜反应溶液中移出；夹具61采用现有的任意成熟的能够夹持住光纤的夹持装置。
在本实施例中，ASE光源1采用现有技术；光谱仪2采用yokogawa生产的型号为AQ6370C的光谱分析仪；光环形器3和光纤布拉格光栅4均采用现有技术。
使用本实用新型的装置对银镜反应溶液的反应过程进行监测实验，监测实验中所采用的银镜反应装置5包括温控水槽52和用于盛放银镜反应溶液（葡萄糖与银氨溶液的体积比为1:4）的器皿51，由于光纤布拉格光栅4需浸没于盛放于器皿51中的银镜反应溶液中，因此要求器皿51上有一个能够使光纤布拉格光栅4伸入的通孔，实验中盛放有银镜反应溶液的器皿51置放于温控水槽52（为保证反应速率，可要求温控水槽内水的温度为50℃）中。实验时，开启ASE光源1和光谱仪2，然后将光纤布拉格光栅4完全浸没于银镜反应溶液中，接着开始观察光谱仪2中的光谱变化，即可实时监测到银镜反应的发生过程。在实验过程中，由于配置成的银镜反应溶液不稳定，因此需在银镜反应溶液配比完成的同时，迅速将光纤布拉格光栅完全浸没于银镜反应溶液中。在此，在监测实验中银镜反应装置也可采用现有的其他的银镜反应装置。
图2给出了反应开始后70s内浸没于银镜反应溶液中的光纤布拉格光栅的反射光谱变化，从图2中可以看出，随着反应的进行，反射光谱出现明显的位移，直至变化停止。因此可以通过光纤布拉格光栅的反射光谱的变化实时监测、控制银镜反应的进行。
Claims (5)
1.一种实时监测银镜反应的装置，其特征在于包括测试用的ASE光源、光谱仪、光环形器和光纤布拉格光栅，所述的ASE光源的输出端与所述的光环形器的第一端口连接，所述的光环形器的第二个端口与所述的光纤布拉格光栅的一端连接，所述的光环形器的第三个端口与所述的光谱仪的输入端连接，所述的光纤布拉格光栅应浸没于待监测的银镜反应溶液中。
2.根据权利要求1所述的一种实时监测银镜反应的装置，其特征在于所述的ASE光源的输出端通过光纤与所述的光环形器的第一端口连接，所述的光环形器的第二个端口通过光纤与所述的光纤布拉格光栅的一端连接，所述的光环形器的第三个端口通过光纤与所述的光谱仪的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种实时监测银镜反应的装置，其特征在于该装置还包括光纤固定装置，所述的光纤固定装置由用于夹持住连接所述的光环形器的第二个端口与所述的光纤布拉格光栅的光纤的夹具和用于调节所述的光纤布拉格光栅所处的高度的升降台组成，所述的夹具连接于所述的升降台上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种实时监测银镜反应的装置，其特征在于所述的光纤布拉格光栅与用于盛放银镜反应溶液的器皿不接触。
5.根据权利要求4所述的一种实时监测银镜反应的装置，其特征在于所述的光谱仪采用型号为AQ6370C的光谱分析仪。
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| CN 201320166478 CN203259465U (zh) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | 一种实时监测银镜反应的装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN103743675A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-23 | 宁波大学 | 用于盐度测量的光纤探头及使用该光纤探头的测量装置 |
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2013
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| CN103743675B (zh) * | 2013-12-30 | 2016-04-27 | 宁波大学 | 用于盐度测量的光纤探头及使用该光纤探头的测量装置 |
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