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专利名称：一种样品池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种将激光光解离(光电离)与多通吸收光谱技术相结合的样品池，具体涉及ー种集激光光解离(光电离)与多通吸收光谱技术于一体的双光束垂直交叉样品池。
背景技术：
大气环境污染已成为世界范围内人们普遍关注的问题，人类活动产生的大量化学物质对大气环境产生了严重的不利影响和�：Γ�如全球气候变暖和臭氧层的破坏，酸雨、光 化学烟雾等。环境污染和生态破坏已经在一定程度上制约了经济的发展并日益威胁到人类的健康。大气污染物的种类繁多，主要以气态和气溶胶形式存在，对生态环境和人类健康威胁较大的高排放气态物质主要有ニ氧化碳、甲烷等温室气体，氮氧化物、ニ氧化硫、磷、一氧化碳、卤代烃、挥发性有机物等有毒、有害气体，这些有毒有害气体还会在太阳紫外光的作用下进ー步转化为大气的二次污染物，造成更严重的大气污染。因此，精确测量这些微量污染成分，了解大气污染物的光化学过程，并建立相应的大气环境模型，对大气环境污染机理和当前环境状况以及长期变化趋势进行预测研究，具有非常重要的意义。激光光谱技术以其极高的分辨率、灵敏度、精确度以及无损、安全、快速等优点在物理、化学、化学、分析及大气环境检测等领域获得了广泛的应用，是大气环境监测领域最为优良的技术之一。然而，基于吸收光谱技术的微量成分探测必须要求被探测对象具有特征吸收谱线，也就是被测对象的能级结构要与光谱技术所用的激光光源的输出波长匹配，这是将光谱技术用于微量成分特征探测的理论基础。然而，在微量成分的特征光谱探测分析中，有些微量成分的特征吸收谱线没有对应波长的激光光源，无法用吸收光谱技术探测；有些微量成分的特征吸收谱线虽然有对应波长的激光光源，但该波段的激光器造价昂贵，使探測成本过高。
发明内容本实用新型的目的是为了解决激光吸收光谱技术在无特征吸收微量成分探測方面的缺陷，提供一种将多通吸收激光光谱技术有效用于无特征吸收的微量成分的探測。为了达到上述目的，本实用新型提供了一种样品池，包括光电离箱或光解离箱、エ字形法兰、エ字形波纹管、法兰盘A、法兰盘B、石英镜片和平凹镜片；所述光电离箱或光解离箱为中空箱体，箱体四个侧面分别设有与箱体空腔连通且与侧面垂直的圆孔，其中任意两个对侧面上的圆孔同轴；在箱体外侧，与各圆孔分别同轴连接ー个エ字形法兰，且连接在两个对侧面上的エ字形法兰为ー组；其中ー组エ字形法兰的外端各通过一法兰盘A夹持ー石英镜片，另ー组エ字形法兰的外端各连接ー个エ字形波纹管，且两エ字形波纹管外端分别通过法兰盘B夹持一平凹镜片；所述光电离箱或光解离箱的顶面设有进样孔、抽气孔和测压孔。所述光解离箱或光电离箱的上底面为ー盖板；盖板与箱体密封连接；所述进样孔、抽气孔和测压孔设于盖板上，且与光解离(光电离)箱的中空部分相通。其中，光解离(光电离)箱为不锈钢正方体，其中空部分为圆柱状。两侧エ字形波纹管的两法兰盘上等间距分布有多个定位螺纹杆和多个微调螺丝组合。所述定位螺纹杆设有三根，为不锈钢定位螺纹杆。两侧エ字形波纹管上的微调螺丝组合均设有三组，每组微调螺丝组合与一根微调螺丝延长杆相抵设置在エ字形波纹管的法兰盘间上；其中位于箱体ー侧エ字形波纹管上的微调螺丝延长杆中，两根为不锈钢微调螺丝延长杆，一根为压电陶瓷微调螺丝延长杆；位于箱体另ー侧エ字形波纹管上的微调螺丝延长杆均为不锈钢微调螺丝延长杆。 上述光解离(光电离)箱和盖板、エ字形法兰A、エ字形法兰B之间，エ字形法兰A和法兰盘A之间，エ字形波纹管和エ字形法兰B、法兰盘B之间均设有0形橡胶密封圏。 本实用新型相比现有技术具有以下优点本发明的样品池，将激光多通吸收光谱技术中的吸收池与激光光解离(光电离)技术中的光解离(光电离)池结合起来，通过用激光多通吸收光谱技术探测母体分子光解离(光电离)后的产物，达到探測母体物质浓度的目的，解决了在母体分子没有特征吸收谱线对应的情况下，仍然可以用激光吸收光谱技术探测的目的。同时采用压电陶瓷微调延长杆进行微伸縮，达到改变两个平凹镜片平行度的目的，使激光与谐振腔之间满足耦合条件，从而将多通吸收光谱技术用于光解离(光电离)产物的探測。

图I为本实用新型所述吸收池的立体结构示意图。图2为图I中光解离箱及其盖板的装配示意图。图3为图I中エ字形法兰的结构示意图。图4为图I中エ字形波纹管的结构示意图。图5为图I中定位螺纹杆、微调螺丝延长杆、微调螺丝组合与エ字形波纹管的装配示意图。图中，ト光解离(光电离)箱，2-盖板，3-エ字形法兰A，4-エ字形法兰B，5_エ字形波纹管，6-法兰盘A，7-法兰盘B，8-石英镜片，9-平凹镜片，10-定位螺纹杆，11-不锈钢微调螺丝延长杆，12-压电陶瓷微调螺丝延长杆，13-微调螺丝组合，14-进样孔，15-抽气孔，16-测压孔，17-小尺寸圆环凹槽，18-大尺寸0形橡胶密封圏，19-螺纹通孔(圆孔)，20-通孔(圆孔)A，21-通孔(圆孔)B，22-大尺寸圆环凹槽，23-无螺纹通孔(圆孔)，24-螺纹孔，25-微调螺丝组合装配孔，26-微调螺丝延长杆装配孔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型所述样品池进行详细说明。如图I所示，本实用新型将激光光解离(光电离)与多通吸收光谱技术相结合，样品池的主体由不锈钢材质制成的光解离(光电离)箱I和固定在光解离(光电离)箱I的两个对侧面上的不锈钢エ字形法兰3和另外两个对侧面上的不锈钢エ字形法兰4组成，光解离箱I上用不锈钢材质制成的盖板2密封；エ字形法兰3和エ字形法兰4以及盖板2与光解离箱I之间都用螺丝通过设置在其上面对应位置的螺纹孔24和无螺纹通孔(圆孔)23固定；采用法兰盘夹持镜片的方法，用法兰盘A6将石英镜片(基片)8固定在在エ字形法兰3的外侦牝用于光解离(光电离)光路。在エ字形法兰4的另ー侧，再连接ー个エ字形波纹管5，エ字形波纹管5与エ字形法兰4之间夹持O形橡胶密封圈密封；采用法兰盘夹持镜片的方法，用法兰盘B7将凹面镀有高反膜的平凹镜片9固定在在エ字形波纹管5的另一端，以用于激光多通吸收光谱技术的光路。结合图2，光解离(光电离)箱I是用不锈钢材质制作的外观为正方体的空心箱体，空心部分呈圆柱状。在光解离(光电离)箱I的四个外侧面的中心，分别设置与光解离(光电离)箱I内部空心部分连通的通孔(圆孔)20和通孔(圆孔)21，其中两个通孔(圆孔)20分别设于光解离(光电离)箱的两个对侧面且同轴，两个通孔(圆孔)21分别设于光解离(光电离) 箱的另两个对侧面且同轴；以通孔(圆孔)20和通孔(圆孔)21的中心为圆心,在光解离(光电离)箱I的四个外侧面分别设置小尺寸圆环状凹槽17，用于内置0形橡胶密封圈，在エ字形法兰3和エ字形法兰4与光解离(光电离)箱I连接时将0形橡胶密封圈夹持其间，起到密封作用；在光解离(光电离)箱的上端面，设置ー个与圆柱状空心光解离(光电离)室同轴的大尺寸圆环凹槽22，内置大尺寸0形橡胶密封圈18，用于盖板2和光解离(光电离)箱I之间的密封，通过设置在光解离(光电离)箱I上的螺纹孔24和设置在盖板2上的无螺纹通孔(圆孔)23，用螺丝将二者固定为一体。盖板2上设有进样孔14、抽气孔15和测压孔16，三个孔的周围都分别设有与小孔同心的小尺寸圆环凹槽17和分布在一个圆周上的螺纹孔24，可根据需要设置外接装置，也可在不使用的时候用法兰盘密封。结合图3，エ字形法兰A3和エ字形法兰B4的一侧法兰盘上设有与法兰孔同轴的小尺寸圆环凹槽17和六个螺纹通孔(圆孔)19，根据图I中的整体装配情况，螺纹通孔(圆孔)19的位置和尺寸与图I中的法兰盘A6上的无螺纹通孔(圆孔)23和图4中的エ字形波纹管5法兰盘上的无螺纹通孔(圆孔)23相对应；在エ字形法兰A3和エ字形法兰B4的另ー个法兰盘上均匀设置6个通孔(圆孔)，通孔(圆孔)的尺寸和分布与图2中设置在光解离(光电离)箱I四个侧面的螺纹孔24匹配。结合图4，エ字形波纹管5的两个法兰盘采用非対称设计，一个法兰盘上均匀设置六个无螺纹通孔(圆孔)23和两种不同尺寸的螺纹通孔(圆孔)19和微调螺丝延长杆装配孔26，十二个小孔均匀分布，螺纹通孔(圆孔)19和微调螺丝延长杆装配孔26与无螺纹通孔(圆孔)23相间设置，螺纹孔19与螺纹孔23也相间设置(即三者的分布顺序为无螺纹通孔(圆孔)23-螺纹通孔(圆孔)19-无螺纹通孔(圆孔)23-微调螺丝延长杆装配孔26-无螺纹通孔(圆孔)23，直到12个孔布满)；在エ字形波纹管5的另ー个法兰盘上，在距离盘心相同半径的圆周位置均匀设置六个通孔(圆孔)，其中三个是螺纹通孔(圆孔)19，另外三个是微调螺丝组合装配孔25 ;在距离盘心另ー相同半径的圆周位置均匀设置三个螺纹孔24，同时以盘心为中心，设置ー个小尺寸圆环状凹槽17，同时要求分布在エ字形波纹管5两个法兰盘面上的螺纹通孔(圆孔)19同轴。结合图I、图3和图4，通过设置在エ字形波纹管5上的无螺纹通孔(圆孔)23和设置在エ字形法兰B4上的螺纹孔24，用螺丝将エ字形波纹管5和エ字形法兰B4连接，使エ字形波纹管5与エ字形法兰B4同轴。结合图I、图4和图5，用三根与螺纹通孔(圆孔)19匹配的不锈钢制成的定位螺纹杆10将エ字形波纹管5的两个法兰盘面连接，通过调整定位螺纹杆10的松紧度，使エ字形波纹管5的两个法兰盘面在装配情况下保持平行；将两根不锈钢微调螺丝延长杆11和一根压电陶瓷微调螺丝延长杆12固定在エ字形波纹管5上的微调螺丝延长杆装配孔26处，在微调螺丝组合装配孔25处装配微调螺丝组合13，使微调螺丝组合13能分别与不锈钢微调螺丝延长杆11和压电陶瓷微调螺丝延长杆12接触；在エ字形波纹管5与法兰盘B7相连法兰盘面上的小尺寸圆环状凹槽17处放置ー个0形橡胶密封圈，采用法兰盘夹持镜片的方法，用螺丝通过设置在法兰盘B7上的无螺纹通孔(圆孔)23和エ字形波纹管5法兰盘上的螺纹孔24，用法兰盘7将凹面镀有高反膜的平凹镜片9固定在エ字形波纹管5的外侧法兰盘面上。本实用新型中另ー个エ字形波纹管的组装与此一致，唯一不同之处是三个微调螺丝延长杆全部采用不锈钢材质，故不再单独描述。结合图I至图5，本实用新型所述样品池的光解离(光电离)系统，依次由法兰盘6、 镜片8、エ字形法兰A3、光解离(光电离)箱I、エ字形法兰A3、石英镜片8和法兰盘A6组成，用于激光解离(电离)样品池内的样品气体。所述样品池的激光多通吸收光谱探测系统，依次由法兰盘B7、平凹镜片9、エ字形波纹管5、エ字形法兰B4、光解离(光电离)箱I、エ字形法兰B4、エ字形波纹管5、平凹镜片9和法兰盘B7组成，用于将多通吸收光谱技术用于光解离(光电离)产物的探測。结合图I和图5，在应用激光多通吸收光谱技术探测样品池内的光解离(光电离)产物探测时，先粗调设置在两个エ字形波纹管5上的不锈钢定位螺纹杆10使固定在エ字形波纹管5上的平凹镜片9平行，再通过细调微调螺丝组合13，进ー步提高两个高反射率平凹镜片9的平行度，使两个高反射率平凹镜组成ー个光学谐振腔，在激光多通吸收光谱測量中，通过压电陶瓷微调螺丝延长杆11的微伸縮，达到改变两个平凹镜片平行度的目的，使激光与谐振腔之间满足耦合条件，从而将激光多通吸收光谱技术用于光解离(光电离)产物的探測。
权利要求1.一种样品池，其特征在于包括光电离箱或光解离箱、エ字形法兰、エ字形波纹管(5)、法兰盘A (6)、法兰盘B (7)、石英镜片(8)和平凹镜片(9);所述光电离箱或光解离箱为中空箱体，箱体四个侧面分别设有与箱体空腔连通且与侧面垂直的圆孔，其中任意两个对侧面上的圆孔同轴；在箱体外侧，与各圆孔分别同轴连接ー个エ字形法兰，且连接在两个对侧面上的エ字形法兰为ー组；其中ー组エ字形法兰的外端各通过一法兰盘A (6)夹持一石英镜片(8)，另ー组エ字形法兰的外端各连接ー个エ字形波纹管(5)，两エ字形波纹管(5)外端分别通过法兰盘B (7)夹持一平凹镜片(9);所述光电离箱或光解离箱的顶面设有进样孔(14)、抽气孔(15)和测压孔(16)。
2.根据权利要求I所述的样品池，其特征在于所述光电离箱或光解离箱顶部为ー盖板(2);盖板与箱体密封连接；所述进样孔(14)、抽气孔(15)和测压孔(16)设于盖板(2)上，且与光电离箱或光解离箱的中空部分相通。
3.根据权利要求I或2所述的样品池，其特征在于所述光电离箱或光解离箱为不锈钢正方体，其中空部分为圆柱状。
4.根据权利要求I或2所述的样品池，其特征在于两侧エ字形波纹管的两法兰盘上等
5.根据权利要求4所述的样品池，其特征在于所述定位螺纹杆(10)设有三根，为不锈钢定位螺纹杆。
6.根据权利要求4所述的样品池，其特征在于两侧エ字形波纹管上的微调螺丝组合(13)均设有三組，每组微调螺丝组合(13)与一根微调螺丝延长杆相抵并设置在エ字形波纹管的法兰盘上；其中位于箱体ー侧エ字形波纹管(5)上的微调螺丝延长杆中，两根为不锈钢微调螺丝延长杆(11)，一根为压电陶瓷微调螺丝延长杆(12);位于箱体另ー侧エ字形波纹管(5)上的微调螺丝延长杆均为不锈钢微调螺丝延长杆(11)。
7.根据权利要求2所述的样品池，其特征在于所述光电离箱或光解离箱和盖板(2)、エ字形法兰A (3)、エ字形法兰B (4)之间，エ字形法兰A (3)和法兰盘A (6)之间，エ字形波纹管(5)和エ字形法兰B (4)、法兰盘B (7)之间均设有O形橡胶密封圏。
专利摘要本实用新型公开了一种将激光光电离或光解离与多通吸收光谱技术相结合的样品池，包括光电离(光解离)箱、工字形法兰、工字形波纹管、法兰盘A、法兰盘B、石英镜片和平凹镜片；光电离(光解离)箱为中空箱体，箱体四个侧面分别设有通孔，箱体于各通孔位置向外分别连接一个工字形法兰，设两两相对侧面的工字形法兰为一组；其中一组工字形法兰的外端各通过一法兰盘A夹持一石英镜片，另一组工字形法兰的外端各连接一个工字形波纹管，且两工字形波纹管外端分别通过法兰盘B夹持一平凹镜片；光电离(光解离)箱的顶面设有进样孔、抽气孔和测压孔。本实用新型所述样品池有良好的密封性，适用于用多通吸收光谱技术探测光解离(光电离)产物的设备。
文档编号G01N1/28GK202393699SQ20112043785
公开日2012年8月22日 申请日期2011年11月8日 优先权日2011年11月8日
发明者崔芬萍, 裴世鑫, 陈敏东 申请人:南京信息工程大学