光学恒温夹套制造技术

本实用新型专利技术涉及一种光学恒温夹套，夹套内部的光路通道采用三通结构，且两两相通，其中一个光路通道为全通，并与夹套左右两侧壁相交设有背散射通光孔，用于背散射实验；另外两个光路通道为半通，其中一个与夹套前壁相交设有直角散射通光孔，用于直角散射和平板对称散射实验；另一个与夹套上壁相交开孔，用于安放盛装实验样品的比色皿。这种光学恒温夹套与外部恒温调节设备组合工作的方式相比于传统的集成样品室不仅能得到更大的控温范围和精确的控温效果，而且还会降低整个样品室的制造成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光学恒温夹套。
技术介绍
对一些新材料或性能未知的材料进行相关的物化性能检测是这些材料在广泛应用前的必要过程。随着科技的发展，进行材料性能检测的手段日益多样化，为我们精确的检测材料的相关物化性能带来了极大的便利。对于用光学检测手段检测材料的相关物化性能，由于这种检测手段在检测过程中，对所检测的样品非接触、检测设备不受样品温度范围影响及对样品的尺寸没有苛刻要求的特点，使得光学检测手段得到了越来越广泛的应用。其中拉曼散射和布里渊散射这两种对材料非弹性散射光的检测方法也同样得到了广泛的应用。拉曼散射与布里渊散射的基本原理分别是光子与样品内部的极偶磁振子和声子等相互作用而引起的，这种检测需要准确的确定入射光与散射光的方向，即散射配置。对于布里渊散射来说，散射配置的选择尤为重要。对于透明、不透明、固体或液体材料，需要采用不同的散射配置或多个散射配置配合使用。目前常用的散射配置有90°直角散射、平板对称散射及180°背散射。对于液体材料的布里渊散射，通常采用的是背散射配置。利用这种方法可以实现准确的测量液体材料的粘度、声吸收系数等特性。通常检测液体材料的相关物化性能均是配合温度、浓度等参量的变化进行检测。因此，液体控温装置能否对液体材料进行精确控温及控温范围的大小是影响检测结果精确度大小的重要因素。对于布里渊散射和拉曼散射来说，控温装置不仅需要精确的控温和较大的控温范围而且还要考虑到光路散射配置的问题。目前对于液体材料在不同温度下做的光学实验，对液体试样的控温一直是通过复杂的集成样品室来实现，比如液体试样在做高温拉曼实验室时所采用的样品室，它是将整个样品室和聚光透镜和收集透镜整合到一个封闭的黑匣子内，再通过外部控温设备连接到黑匣子中的样品室内进行控温，这种控温手段不仅使整个集成样品室的造价相当高昂，而且由于在过高的温度下或过低的温度下都将对黑匣子中放入的许多光学镜片产生影响，进而会对实验结果产生较大的影响，所以这种集成的样品室的温度控制范围很有限。此外，这种集成样品室里边的散射配置一般比较单一，对需要进行多种散射配置变换的实验带来了困扰。
技术实现思路
为了克服这些困难，本技术的目的是提供一种光学恒温夹套，通过设计一个光学恒温夹套并采用模块化的方法来组建一个盛装液体试样的样品室。最后组建成的样品室不但造价低廉、控温范围大、控温精确、容易搭建而且非常方便对光路散射配置的改变和调节。为达到上述目的，本技术的构思是:光学恒温夹套的设计必须考虑到三个因素:一是通光孔的设计，为了能满足多种光路配置的实验，在恒温夹套上设计了三个通光孔，因此完全能满足平板对称散射、180°背散射、90°直角散射三种常用光学配置。此外，还可利用通光孔的大小，适当改变角度获得更多的光学散射配置。这相比于以前的集成样品室，在光路配置上有了更大的灵活性；二是盛装液体样品的比色皿在恒温夹套中的放置，这主要需要考虑其与通光孔的位置配合，所以，安放比色皿的孔应该设置在光孔通路上；三是恒温夹套的保温效果，为了提高恒温夹套控温的精确度，恒温夹套上的两个循环口分别位于夹套的对角处。目的是为了使保温介质在夹套中充分流动，使夹套内任意点温度都一致。最后设计出的恒温夹套在进行温度校正实验中发现温差仅为0.05°C，完全能满足大部分实验的要求。根据上述构思，本技术采用如下技术方案:一种光学恒温夹套，夹套内部的光路通道采用三通结构，且两两相通，其中一个光路通道为全通，并与夹套左右两侧壁相交设有背散射通光孔，用于背散射实验；另外两个光路通道为半通，其中一个与夹套前壁相交设有直角散射通光孔，用于直角散射和平板对称散射实验；另一个与夹套上壁相交开孔，用于安放盛装实验样品的比色皿。固定底板通过采用两个平行的卡槽将恒温夹套固定在实验台上。在夹套上壁对角线位置设有保温介质循环入口和保温介质循环出口。与现有技术相比，本技术具有如下的优点:本技术是一种用于液体试样在光学实验条件下做控温实验的装置，主要可用于布里渊散射以及拉曼散射等光学实验。其具有造价低廉、操作简单、控温范围大、控温精确、容易搭建而且非常方便对实验光路的改变和调节等特点。【附图说明】图1是本技术的线框立体图。图2是本技术的三视图。图3是光学恒温夹套背散射工作实例示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实例对本技术进一步说明:如图1和图2所示，一种光学恒温夹套，夹套内部的光路通道采用三通结构，且两两相通，其中一个光路通道为全通，并与夹套左右两侧壁相交设有背散射通光孔1，用于背散射实验；另外两个光路通道为半通，其中一个与夹套前壁相交设有直角散射通光孔2，用于直角散射和平板对称散射实验；另一个与夹套上壁相交开孔，用于安放盛装实验样品的比色皿。固定底板5通过采用两个平行的卡槽将恒温夹套固定在实验台上。在夹套上壁对角线位置设有保温介质循环入口 3和保温介质循环出口 4。恒温夹套的尺寸大小应根据实验室条件、所做实验要求等确定。尺寸过小，对于高温条件下的实验可能会由于热辐射使夹套内温度低于所需温度，而过大又不利于保温介质的循环，增加温度变换调整的时间。如图3所示为本技术的使用过程示意图:将比色皿7放入夹套顶部的孔内，将恒温调节设备8连接到保温介质循环入口 3和保温介质循环出口 4上，激光器9所发出的激光由三角分光镜11反射到平凸透镜10上，平凸透镜10再将激光聚焦到保温夹套内盛装液体试样的比色皿7内。光学恒温夹套内的温度由恒温调节设备8进行调节，可根据不同的温度要求进行调整。而试样的散射光是两个平凸透镜10收集后导入光谱分析仪12进行相关分析。如图3所示，两个平凸透镜10的其中一个不仅用于将光源聚焦到样品上而且还用于散射光的收集。而对于需要做对称散射或直角散射的实验时，只需调节一下光路即可，不需要移动恒温夹套及其它设备。因此操作起来十分方便。【主权项】1.一种光学恒温夹套，其特征在于:夹套内部的光路通道采用三通结构，且两两相通，其中一个光路通道为全通，并与夹套左右两侧壁相交设有背散射通光孔(I )，用于背散射实验；另外两个光路通道为半通，其中一个与夹套前壁相交设有直角散射通光孔(2)，用于直角散射和平板对称散射实验；另一个与夹套上壁相交开孔，用于安放盛装实验样品的比色皿。2.根据权利要求1所述的光学恒温夹套，其特征在于:固定底板(5)通过采用两个平行的卡槽将恒温夹套固定在实验台上。3.根据权利要求1所述的光学恒温夹套，其特征在于:在夹套上壁对角线位置设有保温介质循环入口(3)和保温介质循环出口(4)。【专利摘要】本技术涉及一种光学恒温夹套，夹套内部的光路通道采用三通结构，且两两相通，其中一个光路通道为全通，并与夹套左右两侧壁相交设有背散射通光孔，用于背散射实验；另外两个光路通道为半通，其中一个与夹套前壁相交设有直角散射通光孔，用于直角散射和平板对称散射实验；另一个与夹套上壁相交开孔，用于安放盛装实验样品的比色皿。这种光学恒温夹套与外部恒温调节设备组合工作的方式相比于传统的集成样品室不仅能得到更大的控温范围和精确的控温效果，而且还会降低整个样品室的制造成本。【IPC分类】G01N21/01【公开号】CN204694615【申请号】CN20152028291本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学恒温夹套，其特征在于：夹套内部的光路通道采用三通结构，且两两相通，其中一个光路通道为全通，并与夹套左右两侧壁相交设有背散射通光孔（1），用于背散射实验；另外两个光路通道为半通，其中一个与夹套前壁相交设有直角散射通光孔（2），用于直角散射和平板对称散射实验；另一个与夹套上壁相交开孔，用于安放盛装实验样品的比色皿。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴永全，黄慧强，王龙，吴佩轩，贺欣怡，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：新型
国别省市：上海;31