CN210465331U - 一种光电化学分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光电化学检测设备技术领域，公开了一种光电化学分析仪；设置有多功能转盘盒；多功能转盘盒左侧通过狭缝出口与单色器连为一体，单色器左侧放置有氙灯；暗室内部通过螺栓固定有多功能转盘盒，多功能转盘盒内部通过螺栓与电动转盘；多功能转盘盒右侧通过螺栓固定有滑轨，滑轨上卡接有检测池，检测池侧面设置有光窗。通过设置有氙灯，可提供200nm‑1100nm的宽光谱光源，加上全自动扫描分光系统可提供精确至0.1nm的任意波长单色光，给机理研究提供最佳分析条件；通过设置有电动转盘，使自动控制的电动切光系统可提供宽范围的光调制功能，可分别调节光源关/断时间,实现任意占空比、任意关断频率的连续调节。

Description

一种光电化学分析仪

技术领域

本实用新型属于光电化学检测设备技术领域，尤其涉及一种光电化学分析仪。

背景技术

目前，光激发光电化学活性物质所引起的电子转移会导致光电流的产生，光电化学分析法就是基于上述原理，通过直接或间接检测光电流的强弱实现检测待测物浓度的分析方法。由于具有装置简便、操作方便、检出限低、灵敏度高、背景值低等优点，近年来光电化学分析法得到快速发展，并在环保、生化、医疗、能源等领域得到应用。

光电化学分析法中首先需要光源对光电化学活性物质进行激发，针对不同的光电化学活性物质通常需要波长不同的光源，同时仪器应能检测到光电化学活性物质受到激发后所引起的光电流的变化。当前用于进行光电化学分析的装置中，大部分光源主要采用不同波长的发光二极管，由使用者进行手动切换，因而在进行光电化学反应过程中无法快速准确的选择所用波长光源；也有采用氙灯配合单色器获取连续波长进行光电化学反应的相应装置，但由于光源功率所限以及单色器对其能量的衰减，其光功率输出较小，难以满足高能光电化学研究需求。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有光电化学分析仪中光源主要采用不同波长的发光二极管，由使用者进行手动切换。使用者在进行新型光电化学试剂的研究时，其所需的发射光的波长可能并不确定。如果实验中选用光源的波长不合适，将无法引起相应的光电化学现象，也无法检测到相应的光电流。

(2)现有光电化学分析仪中采用氙灯配合单色器获取连续波长进行光电化学反应的相应装置，由于光源功率所限以及单色器对其能量的衰减，导致光功率输出较小，难以满足高能光电化学研究需求。

解决上述技术问题的难度：

要解决上述问题，需要仪器对光电化学试剂能够提供连续波长、同时功率高的光源，目前尚未有仪器能同时满足这两点要求。

解决上述技术问题的意义：

如果上述问题能够得到解决，首先将简化使用者操作的繁琐度，仪器的使用更加方便；其次将为使用者提供实验过程中采用的光电化学体系提供波长更准、能量更高的光源。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种光电化学分析仪。

本实用新型是这样实现的，一种光电化学分析仪设置有：

多功能转盘盒；

多功能转盘盒左侧通过狭缝出口与单色器连为一体，单色器左侧放置有氙灯；

暗室内部通过螺栓固定有多功能转盘盒，多功能转盘盒内部通过一个特殊设计的通心螺栓与电动转盘连接；电动转盘则兼有齿轮和LED固定组件及散热功能，电动转盘由另一个与电机连接的齿轮驱动，从而实现对电动转盘的位置及移动速度控制；多功能转盘盒右侧通过螺栓固定有滑轨，滑轨上卡接有检测池，检测池侧面设置有光窗。

通过设置有氙灯，可提供200nm-1100nm的宽光谱光源，加上单色器可提供精确至0.1nm的任意波长单色光，给机理研究提供最佳分析条件；通过设置有电动转盘，使自动控制的电动切光系统可提供宽范围的光调制功能，可设置多程序步分别调节光源关/断时间,实现任意占空比、任意关断频率的连续调节；通过设置有暗室，实现全封闭，可以保证被测样品不受任何环境光干扰；通过多功能转盘盒与单色器狭缝出口连接于一体，以实现单色器光输出与转盘盒的准确定位与光最佳耦合；通过电动转盘可以连续转动并精确定位。

进一步，所述电动转盘的周边分布2个-32个若干个孔位，孔位中开有一个为转盘上的通孔；其它孔位用于放置发光二极管LED及附属聚焦透镜组件、激光二极管LD及附属聚焦透镜组件或滤光片组件。

电动转盘上的通孔与非通孔可交替位于光路之间实现单色器输出机械光调制；同时通过在孔位放置有发光二极管LED及附属聚焦透镜组件、激光二极管LD及附属聚焦透镜组件或滤光片组件，实现大功率LED扫描阵列可提供多种激发波长、更高能量的准单色激发光源，可用于光催化及其他需要高能量准单色光的应用需求，快速光源扫描系统可提供单样品多波长同步测试；实现大功率激光(LD)扫描阵列可提供多种激发波长、高能量的高单色性激发光源，可有效克服氙灯光源能量较弱但波长准确、LED光源功率较大但単色性较差等问题；快速光源扫描系统可提供单样品多波长同步测试；实现LED及LD光源都可由程序控制产生任意波形如恒定波、方波、三角波、锯齿波、正弦波等任意强度的激发光源，可模仿任意条件下的发光，各光源功率均经过精确校准以保证各波长功率的一致性；实现连续扫描单色光源可与大功率LED光源阵列或大功率LD光源阵列同步切换，可在连续光源扫至所需波长后立即切换至相应波长大功率LED或LD光源，以实现波长准确识别与高能光介入。

进一步，所述多功能转盘盒与单色器的连接面有一个入光通孔，多功能转盘盒与检测池暗室的连接面有一个出光通孔，入光通孔和出光通孔与转盘静止时某个特定位置的孔位同轴，且通孔直径与转盘上孔位的直径相同。

通过设置有入光通孔和出光通孔与转盘静止时某个特定位置的孔位同轴，且通孔直径与转盘上孔位的直径相同，以便确保由单色器发出的光能够依次透过三个通孔，以及检测池侧面的光窗，最终到达检测池内部的工作电极的表面。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的光电化学分析仪结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的多功能转盘盒结构示意图。

图3是本实用新型实施例提供的检测谱示意图。

图中：1、氙灯；2、单色器；3、暗室；4、多功能转盘盒；5、电动转盘；6、孔位；7、检测池；8、滑轨；9、转盘上的通孔；10、多功能转盘盒的出口通孔。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本实用新型的结构作详细的描述。

如图1-图2所示，该光电化学分析仪设置有多功能转盘盒4，多功能转盘盒4左侧通过狭缝出口与单色器2连为一体，单色器2左侧放置有氙灯1；暗室3内部通过螺栓固定有多功能转盘盒4，多功能转盘盒4内部通过螺栓与电动转盘5；多功能转盘盒4右侧通过螺栓固定有滑轨8，滑轨8上卡接有检测池7，检测池7侧面设置有光窗；

通过设置有氙灯1，可提供200nm-1100nm的宽光谱光源，加上全自动扫描分光系统可提供精确至0.1nm的任意波长单色光，给机理研究提供最佳分析条件；通过设置有电动转盘5，使自动控制的电动切光系统可提供宽范围的光调制功能，可设置多程序步分别调节光源关/断时间,实现任意占空比、任意关断频率的连续调节；通过设置有暗室3，实现全封闭，可以保证被测样品不受任何环境光干扰；通过多功能转盘盒4与单色器2狭缝出口连接于一体，以实现单色器光输出与转盘盒的准确定位与光最佳耦合；通过电动转盘5可以连续转动并精确定位。

所述电动转盘5的周边分布2个-32个若干个孔位6，孔位6中开有一个为转盘上的通孔9；其它孔位6用于放置发光二极管LED及附属聚焦透镜组件、激光二极管LD及附属聚焦透镜组件或滤光片组件。

电动转盘5上的通孔与非通孔可交替位于光路之间实现单色器输出机械光调制；同时通过在孔位6放置有发光二极管LED及附属聚焦透镜组件、激光二极管LD及附属聚焦透镜组件或滤光片组件，实现大功率LED扫描阵列可提供多种激发波长、更高能量的准单色激发光源，可用于光催化及其他需要高能量准单色光的应用需求，快速光源扫描系统可提供单样品多波长同步测试；实现大功率激光(LD)扫描阵列可提供多种激发波长、高能量的高单色性激发光源，可有效克服氙灯光源能量较弱但波长准确、LED光源功率较大但単色性较差等问题；快速光源扫描系统可提供单样品多波长同步测试；实现LED及LD光源都可由程序控制产生任意波形如恒定波、方波、三角波、锯齿波、正弦波等任意强度的激发光源，可模仿任意条件下的发光，各光源功率均经过精确校准以保证各波长功率的一致性；实现连续扫描单色光源可与大功率LED光源阵列或大功率LD光源阵列同步切换，可在连续光源扫至所需波长后立即切换至相应波长大功率LED或LD光源，以实现波长准确识别与高能光介入。

所述多功能转盘盒4与单色器2的连接面有一个入光通孔，多功能转盘盒与检测池暗室的连接面有一个出光通孔，入光通孔和出光通孔与转盘静止时某个特定位置的孔位6同轴，且通孔直径与转盘上孔位6的直径相同。

通过设置有入光通孔和出光通孔与转盘静止时某个特定位置的孔位6同轴，且通孔直径与转盘上孔位6的直径相同，以便确保由单色器发出的光能够依次透过三个通孔，以及检测池侧面的光窗，最终到达检测池内部的工作电极的表面。

其中，电动转盘5的直径在0.5～20厘米之间，转盘上的孔位的直径在0.5～5厘米之间；电动转盘5的材料为塑料、玻璃、有机玻璃及金属。

本实用新型的工作原理为：

当选用氙灯1作为激发光源时，电动转盘5上的通孔与入光通孔和出光通孔保持同轴，此时氙灯发出的光经过单色器之后，转变为精准波长的单色光，依次透过光通孔、转盘上的通孔、出光通孔、以及检测池的光窗，最终照射到工作电极的表面，引起工作电极表面的溶液发生化学反应，最终所产生的光电流可由仪器的电化学分析部件得以检测。

当装有滤光片组件的孔位与两个侧孔同轴时，可对氙灯+单色器光源进行滤波，当带有发光二极管(LED)组件或带有激光二极管(LD)组件与侧壁的两个通孔同轴时，此时转盘上的发光二极管(LED)、激光二极管(LD)可作为激发光源，其发出的光依次透过出光通孔、以及检测池侧面的光窗，到达检测池内部的工作电极的表面。

此时照射在工作电极表面的光可始终为单一波长的光，也可以为连续波长的光进行扫描。

在确定产生化学反应的最佳波长后，可切换至与其波长相近的大功率LED或LD孔位进行高功率光照射，以产生更强的反应效果，二者在测试过程中可以交互使用，对照反应效果。

下面结构试验对本实用新型的结构作进一步的描述。

将CdTe溶液滴加在ITO电极上，晾干后，再将ITO电极放入已注入0.1M抗坏血酸的PBS(1X)溶液的检测池中，然后在检测池中放入参比电极和辅助电极，并分别与仪器内相应的电极夹子连接。

选择氙灯作为光源，波长选定400nm，偏置电压设置为-0.1V，光源的开闭时间设置为20秒和30秒。仪器运行后，可得到如图3所示的检测谱图。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种光电化学分析仪，其特征在于，所述光电化学分析仪设置有：

多功能转盘盒；

多功能转盘盒左侧通过狭缝出口与单色器连为一体，单色器左侧放置有氙灯；

暗室内部通过螺栓固定有多功能转盘盒，多功能转盘盒内部通过螺栓与电动转盘连接；多功能转盘盒右侧通过螺栓固定有滑轨，滑轨上卡接有检测池，检测池侧面设置有光窗。

2.如权利要求1所述的光电化学分析仪，其特征在于，所述电动转盘的周边分布2个-32个若干个孔位，孔位中开有一个为转盘上的通孔；

其它孔位用于放置发光二极管LED及附属聚焦透镜组件、激光二极管LD及附属聚焦透镜组件或滤光片组件。

3.如权利要求1所述的光电化学分析仪，其特征在于，所述多功能转盘盒与单色器的连接面有一个入光通孔，多功能转盘盒与检测池暗室的连接面有一个出光通孔，入光通孔和出光通孔与转盘静止时某个特定位置的孔位同轴，且通孔直径与转盘上孔位的直径相同。

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