[發明專利]一種反射式光譜探測系統

在審

• 申請號: 201810477196.1
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108572145A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 蘇濤;劉一陽;劉洪濤;侯惠奇
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/01
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪;宋麗榮

本發明涉及一種反射式光譜探測系統，包括：用于容納流體的待測樣品的容器；至少部分浸入待測樣品中的探針，該探針具有彼此間隔開的第一底和第二底，待測樣品流入第一底和第二底之間；用于連接光源與探針的光纖；以及與該光纖連接的探測器；其中，來自于光纖的光束透過第一底和待測樣品后在第二底上被反射，該被反射的光通過光纖被探測器接收。本發明的反射式光譜探測系統，將探針直接浸入待測樣品中，來自于光纖的光束透過探針的第一底后作用于待測樣品，然后在第二底上被反射，該被反射的光通過光纖被探測器接收，使得入射和出射光束為同一光路，實現真正意義上的在線分析監測，特別是能夠實現高溫腐蝕待測樣品的在線分析監測。

技術領域

本發明涉及吸收光譜，更具體地涉及一種反射式光譜探測系統。

背景技術

吸收光譜常被用來了解原子、分子和其他許多物質的結構和運動狀態，以及它們同電磁場或粒子相互作用的情況。目前市場上的標準吸收光譜(例如紫外可見吸收光譜或紅外吸收光譜)設置大多數是通過透射的方式進行光譜測定的。具體地，一束光從某一方向照射到待測樣品上，與之相互作用后，部分光被待測樣品吸收，部分光透過待測樣品，從相對的方向到達檢測器，吸收光譜通過電腦軟件展示出來。這種光譜的測試方式被稱為透射式測量，更適合于離線分析，也就是取樣后在儀器上進行檢測。顯然，對于取樣困難的待測樣品來說，該透射式測量是無法適用的。

現有技術中還報道過利用反射的方式采集光譜的設備。但是，這種設備涉及的入射光束和出射光束存在一定的夾角，從而導致設備儀器的體積較大，并且使用的探針(裝待測樣品的容器)也比較大，根本無法實現在線分析。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的無法利用吸收光譜實現在線分析的問題，本發明旨在提供一種反射式光譜探測系統。

本發明所述的反射式光譜探測系統，包括：用于容納流體的待測樣品的容器；至少部分浸入待測樣品中的探針，該探針具有彼此間隔開的第一底和第二底，待測樣品流入第一底和第二底之間；用于連接光源與探針的光纖；以及與該光纖連接的探測器；其中，來自于光纖的光束透過第一底和待測樣品后在第二底上被反射，該被反射的光通過光纖被探測器接收。

該反射式光譜探測系統還包括與探針連接的準直器，光纖為Y型光纖并具有第一端、第二端和第三端，光源與光纖的第一端連接，準直器與光纖的第二端連接，探測器與光纖的第三端連接。應該理解，該第二端為公共端。

第一底和第二底之間的距離為探針的光程的二分之一。應該理解，如果待測樣品沒有充滿第一底和第二底之間的空間，探針的實際光程就是待測樣品的厚度的兩倍。

探針為一體化的石英探針并包括側壁，彼此平行間隔開的第一底和第二底位于側壁的不同高度上。

側壁具有至少一個通孔，待測樣品通過該通孔流入第一底和第二底之間。

第一底的上方的側壁的內表面具有內螺紋。

探針為分體的輔以透光材料的金屬探針并包括外殼、緊固件和透光窗片，其中，透光窗片通過緊固件被固定在外殼的內部。

透光窗片具有第一底，緊固件由第一圓筒和第二圓筒組成，外殼具有側壁和垂直于該側壁的第二底，其中，側壁的內表面具有內螺紋，第一圓筒和第二圓筒的外表面上具有匹配的外螺紋，第一底被夾置于第一圓筒和第二圓筒之間，側壁上具有至少一個通孔，第二圓筒上具有至少一個開口，待測樣品依次通過該通孔和開口流入第一底和第二底之間。

透光窗片還包括第一墊圈和第二墊圈，其位于第一底的兩側并分別接觸第一圓筒和第二圓筒。

第二底包括反射膜或反射鏡