[發明專利]一種用于觀測液氧熒光光譜的樣品池

有效

• 申請號: 201310195953.3
• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN104181105A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 郭敬為;石喆;劉金波;周燦華;李慧;孟慶琨;金玉奇
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

技術領域

本發明涉及激光技術領域，尤其是一種用于觀測液氧熒光光譜的樣品池。

背景技術

目前高功率連續波長的激光在民用和國防方面已經得到了廣泛的應用，例如氟化氫激光器、氧碘激光器、二氧化碳激光器等等。但是這些激光器的應用在很大程度上被它們的大型體積所限制，此外還有一些因素影響到上述的高功率激光器的應用，例如使用有危險的化學藥品，危及操作人員的安全，操作規程復雜，激光出光的準備時間過長等等，液氧是一種很有前景的高效、環保新型高能連續激光工作介質，采用液氧作為工作介質的激光器有望彌補上述激光器的這些缺陷。

發明內容

要采用液氧作為激光介質產生高能連續激光，首先要去研究液氧熒光光譜，對液氧激光相關能級的振動-平動弛豫開展研究，對液氧激光器的試驗，設計及性能預測提供理論及試驗依據。本發明即為一種用于觀測液氧熒光光譜的樣品池，以研究液氧激光能級的吸收光譜及上能級的振動-平動弛豫。

本發明的技術方案是：一種用于觀測液氧熒光光譜的樣品池，包括液氧池、液氮池外膽、液氮池內膽，所述的液氧池包括氧氣注入管和液氧池兩端透明的激光通過窗，所述的液氮池設有內膽、外膽，內膽與外膽之間為真空夾層，液氮存儲在內膽中，內膽與外膽兩端均為透明的激光通過窗。

一種用于觀測液氧熒光光譜的樣品池，包括中空的密閉容器液氧池、液氮池外膽和液氮池內膽；液氧池置于液氮池內膽的內部，液氮池內膽置于液氮池外膽的內部；

液氧池上設有與外界氧氣氣源相連的氧氣注入管、兩個對稱設置的透明的激光通過窗；

液氮池內膽上設有與液氮源相連的液氮注入管、氮氣排泄管、以及于液氮池內膽上對應于通過窗的位置處對稱設置有兩個透明的內膽激光通過窗；

液氮池外膽上設有一個抽真空口，抽真空口經管道與真空泵相連，于液氮池外膽上對應于通過窗的位置處對稱設置有兩個透明的外膽激光通過窗；

于液氮池內膽的側壁上設有透明的觀察窗，于觀測窗與液氮池設有兩端開口的中空的觀察筒，觀察筒的一端與液氧池相連通，另一端四周邊緣抵接于觀察窗的表面；于液氮池外膽的側壁面上對應于觀察窗的位置處設有透明的外膽觀測窗。

觀察筒的另一端的四周邊緣與觀察窗表面密閉連接。

液氧池外壁面與液氮池內膽的內壁面相間隔，液氮池內膽外壁面與液氮池外膽的內壁面相間隔；液氮池內膽內充填入液氮，液氮池外膽抽真空，于液氮池內膽外壁面與液氮池外膽的內壁面間形成真空夾層。

觀察筒與液氮池側壁、觀察筒與觀察窗、液氮池內膽）側壁與觀察窗采用熔融一體的工藝焊接后用于收集熒光。

所述液氧池、液氮池內膽材質均為派熱克斯玻璃且采用熔融一體的工藝制作，有效的解決了在低溫下密封效果不佳的問題。

所述真空夾層有效的避免了因液氮池外膽兩端觀察窗內外溫差較大而在觀察窗出結霜的問題。

液氧池置于液氮池內膽中，氧氣通過氧氣注入管注入到液氧池中，通過液氮將氧氣液化成液氧，避免了直接灌注液氧時液氧氣化導致的危險，同時在液氮浴溫度下有效的避免了液氧的揮發。

本發明還可以采用如下技術措施：

液氧池與液氮池側壁中心處采用熔融一體的工藝焊接觀察窗用于收集熒光。

本發明的優點是：

1.本發明設計的樣品池避免了因液氮池內外溫差較大造成的在觀察窗處結霜的問題，保證順利探測到液氧的熒光光譜。

2.本發明所述的液氧池與液氮池側壁中心處采用熔融一體的工藝焊接觀察窗用于收集熒光，有效地減少了因散射造成的熒光損耗。

3.本發明設計的樣品池是將液氧池放置在液氮池內膽中，液氮池內膽中裝有的液氮作為冷卻液氧的介質，有效的減緩了液氧的揮發速率，液氧是通過將氧氣注入液氧池，再由液氮將氧氣液化成液氧制得，避免直接灌注液氧帶來的危險，保證了實驗的安全性。

附圖說明

圖1為本發明所涉及的液氧池、液氮池外膽和液氮池內膽；

圖中：1-用于抽真空的管道，2-液氮注入管，3-液氮池外膽，4-氧氣注入管，5-氮氣排泄管，6-液氮池兩端透明的激光通過窗，7-液氮池外膽兩端透明的激光通過窗，8-真空夾層，9-液氧池兩端透明的激光通過窗，10-液氮池內膽，11-液氧池。

圖2為本發明所涉及的液氧池、液氮池外膽和液氮池內膽的側面投影圖；

圖中：12-液氧池與液氮池內膽側壁中心處的觀察窗，13-液氮池外膽側壁中心處的觀察窗。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述：

實施例：如圖1、圖2所示，本發明公開了一種用于觀測液氧熒光光譜的樣品池，包括液氧池11、液氮池外膽3、液氮池內膽10，所述液氧池5設有與外界氧氣氣源相連接的氧氣注入管4和兩端兩個對稱設置透明的激光通過窗6，液氧池11置于液氮池內膽10中，其相對于液氮池外膽的位置通過氧氣注入管4固定；所述液氮池內膽10包括與液氮源相連的液氮注入管2，氮氣排泄管5，以及于液氮池內膽上對應于通過窗9的位置處對稱設置有兩個透明的內膽激光通過窗6，其相對于液氮池外膽的位置通過液氮注入管2和氮氣排泄管5固定；所述液氮池外膽3包括一個抽真空口，抽真空口經管道1與真空泵相連，于液氮池外膽上對應于通過窗9的位置處對稱設置有兩個透明的外膽激光通過窗7；于液氮池內膽10的側壁上設有透明的觀察窗12，于觀測窗12與液氮池11設有兩端開口的中空的觀察筒，觀察筒的一端與液氧池11相連通，另一端四周邊緣抵接于觀察窗12的表面；于液氮池外膽10的側壁面上對應于觀察窗12的位置處設有透明的外膽觀測窗13。