可应用于红外和拉曼光谱分析的样品台及样品分析系统转让专利
申请号 : CN202310039701.5
文献号 : CN116087103B
文献日 : 2023-11-07
发明人 : 宁志涛 , 赵海峰 , 盛强 , 赵亚东 , 王珂 , 屈原皋 , 刘翠艳
申请人 : 中国科学院空间应用工程与技术中心
摘要 :
权利要求 :
1.样品分析系统,其特征在于,包括可应用于红外和拉曼光谱分析的样品台,还包括检测设备、驱动机构、拉曼光谱分析仪光源、拉曼光谱分析镜头和红外光谱分析镜头;
可应用于红外和拉曼光谱分析的样品台,包括样品台底座、加热器和样品池,所述样品台底座包括一体连接的加热段和样品池安装段,所述样品池安装段的正面形成有插槽,所述样品池插接在所述插槽内并通过锁紧螺栓与所述样品池安装段锁紧固定,所述样品池安装段上开设有第一透光窗口;所述加热器安装在所述加热段上;所述样品池包括样品反应池主体和载玻片盖板,所述样品反应池主体的正面形成有装配槽,所述装配槽的槽底形成有载玻片容置槽,所述载玻片容置槽的槽底开设有第二透光窗口,所述第一透光窗口与所述第二透光窗口对应布置;所述载玻片盖板可拆卸连接在所述装配槽内并与所述载玻片容置槽合围形成载玻片容置空间;所述载玻片盖板上形成有多个透光通道,多个所述透光通道覆盖所述第二透光窗口所在区域;
所述样品台、拉曼光谱分析仪光源、拉曼光谱分析镜头和红外光谱分析镜头均安装在所述检测设备内,所述拉曼光谱分析仪光源以及所述拉曼光谱分析镜头相对布置在所述样品台的两侧,所述红外光谱分析镜头为两个且相对布置在所述样品台的两侧;
其中,两个所述红外光谱分析镜头同轴,所述拉曼光谱分析仪光源以及所述拉曼光谱分析镜头同轴,所述红外光谱分析镜头的轴线与所述拉曼光谱分析镜头的轴线垂直布置,所述驱动机构的驱动端与所述样品台连接并驱动样品台移动使第一透光窗口与拉曼光谱分析镜头或红外光谱分析镜头对应布置。
2.根据权利要求1所述样品分析系统,其特征在于,所述载玻片盖板中部采用多个筋板交叉布置形成网格状的透光通道;所述筋板的高度不超出所述装配槽的深度;所述载玻片盖板通过连接螺栓可拆卸连接在所述装配槽内;所述样品反应池主体背离加热段的一端设有操作手柄。
3.根据权利要求1所述样品分析系统,其特征在于,所述样品反应池主体的背面固定有锁紧螺栓,所述样品池安装段背离所述加热段的一端中部开设有限位缺口,所述锁紧螺栓容置在所述限位缺口内,所述锁紧螺栓上设有与所述样品池安装段进行锁紧的锁紧螺母。
4.根据权利要求3所述样品分析系统,其特征在于,所述锁紧螺栓上套设有弹片,所述弹片分别与所述锁紧螺母以及所述样品池安装段的背面进行弹性抵接。
5.根据权利要求1所述样品分析系统,其特征在于,所述样品池安装段正面的两侧分别设有限位边,两条所述限位边平行相对延伸且分别与所述样品池安装段正面之间形成所述插槽;
所述样品反应池主体的两侧底部分别设有插接边,两条所述插接边分别适配插接在两条插槽内。
6.根据权利要求1所述样品分析系统,其特征在于,所述加热段的正面高于所述样品池安装段的正面,使所述插槽一端被所述加热段封堵,所述插槽背离所述加热段的一端为敞口,所述样品池从所述插槽敞口的一端插接在所述插槽内且与所述加热段抵接。
7.根据权利要求1所述样品分析系统,其特征在于,所述加热段背离所述样品池安装段的一端设有安装法兰,所述安装法兰的轴线与所述插槽的延伸方向相同。
8.根据权利要求1所述样品分析系统,其特征在于,所述样品池安装段的底部安装有温度传感器,所述加热段的正面开设有加热器容纳槽,所述加热器放置在所述加热器容纳槽内,所述加热段的正面还固定有盖板,所述盖板覆盖在所述加热器容纳槽上并将所述加热器限位在所述加热器容纳槽内。
说明书 :
可应用于红外和拉曼光谱分析的样品台及样品分析系统
技术领域
背景技术
海与深空、科学与工程的紧密结合的前沿交叉科学。目前仅有美国和欧洲对地外海洋展开
了实地探测,现阶段主要且现实的研究手段是在类比研究、数值模拟研究和地外海洋环境
模拟研究。但是地球类比不能全面性的复现地外海洋实际的综合环境条件,数值模拟的假
设大部分基于地球背景。要丰富的对地外海洋的物理、化学和生物的了解,非常需要把地外
海洋搬进实验室。为了得到更好的实验结果,需要更多地样品观测手段,而拉曼光谱分析仪
以及红外光谱分析仪是目前实验室主要的观测手段,并且目前市面还没有可同时应用于拉
曼光谱分析和红外光谱分析的样品平台。
殊的设计,造成了极大的不便并且需要付出更大的经济代价。例如,现有的拉曼光谱分析样
品台,其只能适用于拉曼光谱分析,并不能适用红外光谱分析,并且其只能应用于固定的实
验场景。现有的用于拉曼光谱分析或红外光谱分析的样品平台均根据自身实验要求进行定
制化设计,不能兼容两种光谱分析的透光要求。
发明内容
装段,所述样品池安装段的正面形成有插槽,所述样品池插接在所述插槽内并通过锁紧螺
栓与所述样品池安装段锁紧固定,所述样品池安装段上开设有第一透光窗口;所述加热器
安装在所述加热段上。
要求。本发明的样品池和样品台底座之间采用插接,此种可拆卸连接方式,方便样品池的更
换以及清洗。
设有第二透光窗口,所述第一透光窗口与所述第二透光窗口对应布置;所述载玻片盖板可
拆卸连接在所述装配槽内并与所述载玻片容置槽合围形成载玻片容置空间;所述载玻片盖
板上形成有多个透光通道,多个所述透光通道覆盖所述第二透光窗口所在区域。
样品同时进行实验以及原位观测。除此之外,根据红外光谱波段的不同,通过更换不同材质
的透明载玻片,来达到最优的透红外光效果,这样既可以满足拉曼光谱分析仪透光要求,又
可以满足红外光谱分析仪透光要求。
装配槽内;所述样品反应池主体背离加热段的一端设有操作手柄。
栓上设有与所述样品池安装段进行锁紧的锁紧螺母。
端插接在所述插槽内且与所述加热段抵接。
所述盖板覆盖在所述加热器容纳槽上并将所述加热器限位在所述加热器容纳槽内。
台、拉曼光谱分析仪光源、拉曼光谱分析镜头和红外光谱分析镜头均安装在所述检测设备
内,所述拉曼光谱分析仪光源以及所述拉曼光谱分析镜头相对布置在所述样品台的两侧,
所述红外光谱分析镜头为两个且相对布置在所述样品台的两侧;
置,所述驱动机构的驱动端与所述样品台连接并驱动样品台移动使第一透光窗口与拉曼光
谱分析镜头或红外光谱分析镜头对应布置。
附图说明
加热器容纳槽;112、限位边;
211、连接螺栓;212、第二透光窗口;
具体实施方式
池安装段102,所述样品池安装段102的正面形成有插槽104,所述样品池200插接在所述插
槽104内并通过锁紧螺栓201与所述样品池安装段102锁紧固定,所述样品池安装段102上开
设有第一透光窗口106;所述加热器103安装在所述加热段101上。
紧凑,可以应用于不同的实验反应舱内。样品台的加热段上的连接法兰,用于与超低温制冷
设备连接并给样品台提供超低温环境或者用于与驱动机构连接进行位移。
玻片容置槽206,所述载玻片容置槽206的槽底开设有第二透光窗口212,所述第一透光窗口
106与所述第二透光窗口212对应布置;所述载玻片盖板205可拆卸连接在所述装配槽105内
并与所述载玻片容置槽206合围形成载玻片容置空间,可在载玻片容置空间内设置载玻片
304;所述载玻片盖板205上形成有多个透光通道209,多个所述透光通道209覆盖所述第二
透光窗口212所在区域。且所述第二透光窗口212所在区域大于所述第一透光窗口106所在
区域。通过设置多个透光通道,并将多个透光通道覆盖第二透光窗口所在区域,将整个样品
反应池主体分成多个样品反应区域,可以将不同样品同时进行实验以及原位观测。除此之
外,根据红外光谱波段的不同,通过更换不同材质的透明载玻片,来达到最优的透红外光效
果,这样既可以满足拉曼光谱分析仪透光要求,又可以满足红外光谱分析仪透光要求。样品
反应池本体与透明载玻片采用分离式设计,可以根据不同红外光线波段要求,更换不同材
质(氟化钙、溴化钾、硒化锌等)的载玻片,从而达到更好的红外透光效果。
盖板205通过连接螺栓211可拆卸连接在所述装配槽105内;所述样品反应池主体204背离加
热段101的一端设有操作手柄208。样品反应池采用“井”字格形状,将整个样品反应池分成
多个样品反应区域,可以将不同样品同时进行实验及原位观测。
螺栓201容置在所述限位缺口107内,所述锁紧螺栓201上设有与所述样品池安装段102进行
锁紧的锁紧螺母202。通过设置限位缺口,可将锁紧螺栓卡接在所述限位缺口内,并通过锁
紧螺母进行锁紧固定。
于稳定可靠锁接。其中,所述弹片203可采用U型或V型弹片,可将锁紧螺栓201活动贯穿弹片
203的两个侧壁。
插槽104;如图2和图5所示,所述样品反应池主体204的两侧底部分别设有插接边210,两条
所述插接边210分别适配插接在两条插槽104内。采用限位边与插接边配合的插接方式,不
妨碍第一透光窗口和第二透光窗口的透光效果。
口,所述样品池200从所述插槽104敞口的一端插接在所述插槽104内且与所述加热段101抵
接。可以利用加热段对样品池进行限位。
置,方便与制冷系统或者驱动机构等进行连接固定。
内,所述加热段101的正面还固定有盖板110,所述盖板110覆盖在所述加热器容纳槽111上
并将所述加热器103限位在所述加热器容纳槽111内。温度传感器设置在样品池的下方,温
度传感器的设置可以对样品池的温度进行检测。
品反应池分成多个样品反应区域,可以将不同样品同时进行实验及原位观测。除此之外,根
据红外光谱波段的不同,通过更换不同材质的透明载玻片,来达到最优的透红外光效果,这
样既可以满足拉曼光谱分析仪透光要求,又可以满足红外光谱分析仪透光要求。
池和样品台底座之间采用插接,此种可拆卸连接方式,方便样品池的更换以及清洗。
曼光谱分析镜头302和红外光谱分析镜头303,所述样品台、拉曼光谱分析仪光源301、拉曼
光谱分析镜头302和红外光谱分析镜头303均安装在所述检测设备300内,所述拉曼光谱分
析仪光源301以及所述拉曼光谱分析镜头302相对布置在所述样品台的两侧,所述红外光谱
分析镜头303为两个且相对布置在所述样品台的两侧;
302的轴线垂直布置,所述驱动机构的驱动端与所述样品台连接并驱动样品台移动使第一
透光窗口106与拉曼光谱分析镜头302或红外光谱分析镜头303对应布置。
内,拉曼光谱分析仪轴线于红外光谱分析仪轴线呈90度布置,拉曼光谱分析镜头轴线方向
上布置有拉曼光谱分析仪光源,当样品台平面垂直于拉曼光谱分析仪轴线时,对样品进行
拉曼光谱分析,拉曼光谱分析完成后,将样品台旋转90度,对样品进行红外光谱分析。这样
可以实验样品原位分析,不需要经过环境的改变,实验结果误差更小。
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。
接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。
实施例进行变化、修改、替换和变型。