專利名稱：光程與樣品容積可調(diào)的固體樣品池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于透射光譜分析領(lǐng)域，具體地說涉及一種用于農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)分析的光程與樣品容積可調(diào)并能消除邊緣雜散光的固體樣品池。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代近紅外光譜分析可以不對樣品進(jìn)行任何處理，直接對籽粒、粉末等固態(tài)樣品進(jìn)行分析。在透射光譜分析中樣品池位于光源與單色器和檢測器之間，光源產(chǎn)生的光通過樣品池后進(jìn)入單色器和檢測器進(jìn)行分析。常規(guī)的固體樣品做光譜透射分析時(shí)，主要存在以下三個(gè)方面的問題1、通過樣品的分析光能量與光程(即分析光在樣品中經(jīng)過的路程)成指數(shù)關(guān)系，因此對分析的影響極大，由于農(nóng)產(chǎn)品樣品的狀態(tài)(如粉樣、籽樣)與形狀(籽粒、大小)不同，對分析光程的要求差別很大，一般約要求在3-40mm之間。為了適應(yīng)這些樣品的不同，傳統(tǒng)的光譜儀需配備多種樣品池。
2、由于樣品量的不同，對樣品池的容積也有不同要求，一般約要求數(shù)個(gè)到數(shù)十個(gè)立方厘米。為了適應(yīng)這些樣品的不同，傳統(tǒng)的光譜儀也需另外配備不同的樣品池，提高了儀器成本，而且使用不便。
3、樣品池存放籽粒樣品后，由于籽粒和樣品池的池壁之間具有空隙，透射分析時(shí)分析光通過這些空隙成為由邊緣漏過的雜散光，直接被檢測器檢測，影響了分析的結(jié)果。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠?qū)⒄{(diào)節(jié)光程、調(diào)節(jié)樣品容積和消除樣品池邊緣雜散光等多種功能集合為一體的光程與樣品容積可調(diào)的固體樣品池。
本實(shí)用新型包括由一個(gè)帶有內(nèi)螺紋的圓筒構(gòu)成的樣品池體，其特點(diǎn)在于樣品池體的上部即基本池體的內(nèi)徑小于其底部即除基本池體外圓筒的內(nèi)徑，池體中放入組合的若干片調(diào)光程/體積墊圈和光學(xué)玻璃窗片，再通過緊固圈固定在樣品池體中，其中，墊圈的外徑與樣品池體的底部內(nèi)徑一致，墊圈的內(nèi)徑與樣品池體的上部內(nèi)徑一致，以便可以放入池體，與基本池體部分在一起構(gòu)成不同光程與體積的樣品池，墊圈高度可以調(diào)節(jié)，以便按要求選用不同高度的墊圈組合，調(diào)節(jié)所構(gòu)成樣品池的光程；光學(xué)玻璃窗片直徑和樣品池體的底部內(nèi)徑一致，用以承載樣品，同時(shí)作為樣品池底；緊固圈具有外螺紋，其尺寸和樣品池體的內(nèi)螺紋尺寸配套，以便通過螺紋擰入樣品池體，用以固定光學(xué)玻璃片。
所述的最后一片墊圈為內(nèi)部呈錐臺形的、外部與調(diào)光程/體積墊圈一致的去邊緣雜散光墊圈，其外徑與樣品池的底部內(nèi)徑一致，上部內(nèi)徑需大于底部內(nèi)徑。當(dāng)樣品裝入樣品池時(shí)，錐臺形墊圈可以保證在邊緣部分能夠緊密地結(jié)合，以消除透過的雜散光對檢測的影響。
當(dāng)然，也可以通過在所述的光學(xué)玻璃窗片邊緣涂有2-5mm的不透光圓環(huán)，此不透光圓環(huán)可擋住樣品池邊緣漏過來的雜散光，從而消除雜散光對檢測的影響。
還可以通過把所述的緊固圈做成內(nèi)部呈錐臺形結(jié)構(gòu)來達(dá)到消除雜散光的目的。
所述的光學(xué)玻璃窗片厚度在1-3mm之間，材質(zhì)為中性光學(xué)玻璃。
所述的光程等于所用墊圈的總厚度加樣品池池體前端的基本池體深度，其范圍可在3-40mm之間以1mm的間隔連續(xù)可調(diào)。
本實(shí)用新型與另外配備的光源、單色器、檢測器等配合，可以組成樣品的透射光譜分析系統(tǒng)，能夠更精確的掃描樣品光譜，以便更準(zhǔn)確的分析樣品中的組份，該樣品池在使用中具有操作方便、裝樣準(zhǔn)確、易于控制光程等特點(diǎn)。在進(jìn)行樣品光譜掃描時(shí)可以按要求設(shè)置光程與樣品池體積，避免了需要設(shè)計(jì)和提供各種規(guī)格的樣品池，有效地節(jié)約了成本并能達(dá)到理想的效果。


圖1為本實(shí)用新型的分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的涂有不透光圓環(huán)的光學(xué)玻璃窗片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的內(nèi)部呈錐臺形的緊固圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明如圖1所示，樣品池體01是整個(gè)樣品池的支架，由一個(gè)帶有內(nèi)螺紋的圓筒構(gòu)成，池體圓筒的外部高度為h1，內(nèi)部高度為h2，池體圓筒的外徑為Ф1，內(nèi)徑為Ф2，池體的上部(或上端，即為基本池體)內(nèi)徑為Ф3(Ф3小于Ф2)、深度為h0的基本池體(h0＝h1-h2)，Ф3、h0有不同規(guī)格。池體中放入按要求組合的若干片調(diào)光程/體積墊圈02，其中最后一片墊圈應(yīng)是去邊緣雜散光墊圈03，此墊圈03內(nèi)部為一種錐臺形的、外部與調(diào)光程/體積墊圈02一致的一個(gè)墊圈，其外徑為Ф2，上部比較大一端的內(nèi)徑為Ф3，底部比較小一端的內(nèi)徑為Ф4(Ф4小于Ф3)，高度為h3。較大顆粒的樣品裝入樣品池錐臺形中在邊緣部分能夠緊密的結(jié)合，因此大大減少了邊緣空隙漏光的可能，此錐臺形設(shè)計(jì)有效的消除了雜散光；再放入光學(xué)玻璃窗片04，用以承載樣品，也可稱作是樣品池底，玻璃窗片直徑和樣品池體內(nèi)徑Ф2相等，厚度在1-3mm之間，材質(zhì)為中性光學(xué)玻璃；最后通過緊固圈05固定在樣品池體01中，使用此墊圈的目的是為了調(diào)整樣品池的光程和容積，墊圈的外徑為Ф2，與樣品池體的底部內(nèi)徑Ф2一致，墊圈的內(nèi)徑為Ф3，與樣品池體的上部即基本池體)內(nèi)徑Ф3一致，以便可以放入池體，與基本池體部分在一起構(gòu)成不同光程與體積的樣品池；墊圈高度為不同大小的h3，以便按要求選用不同高度的墊圈組合，調(diào)節(jié)所構(gòu)成樣品池的光程。樣品池的光程等于所用墊圈的總厚度加樣品池池體前端的基本池體深度h0；樣品池的容積等于所用墊圈的孔面積乘以光程。
如圖2所示，可以通過把光學(xué)玻璃窗片04邊緣涂有寬度為2-5mm的不透光圓環(huán)06，此不透光圓環(huán)06可擋住樣品池邊緣漏過來的雜散光，從而消除雜散光對檢測的影響。
如圖3所示，還可以通過把緊固圈05做成內(nèi)部呈錐臺形的結(jié)構(gòu)07來達(dá)到消除雜散光的目的。
表1為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中的墊圈和緊固圈的尺寸。
以透射型近紅外光譜分析為例，其工作流程如下本實(shí)用新型可與透射型近紅外光譜儀結(jié)合使用，用本實(shí)用新型進(jìn)行透射近紅外光譜分析時(shí)，首先要依據(jù)樣品的特征來確定樣品池的適當(dāng)參數(shù)1、做細(xì)粉末樣品分析時(shí)可以不采用錐臺型墊圈(或不采用相應(yīng)的邊緣涂有較寬不透光的光學(xué)玻璃墊片)或則采用上下直徑相差較小的錐臺型墊圈(或采用相應(yīng)的邊緣涂有較窄不透光的光學(xué)玻璃墊片)；做顆粒較大的樣品應(yīng)當(dāng)選用上下直徑相差大的錐臺型墊圈或相應(yīng)的邊緣涂有較寬不透光的光學(xué)玻璃墊片；2、依據(jù)樣品量的多少選擇不同直徑的墊圈以調(diào)整樣品池體積來保證樣品量的充足以至能充滿樣品池；3、依據(jù)樣品的狀態(tài)應(yīng)選用不同組合的墊圈來調(diào)整樣品池的光程，一般顆粒較大的樣品要求光程較大以盡量減少不經(jīng)過樣品直接透過的光(即光源原始光)，顏色較深的樣品要求光程較小以盡量提高透過光的能量，樣品池光程可以以1mm的間隔從3mm-40mm連續(xù)可調(diào)。樣品池參數(shù)選擇適當(dāng)后即可將樣品放入樣品池，置入光源和檢測器(或光譜儀)之間進(jìn)行近紅外透射分析。
表1
權(quán)利要求1.一種光程與樣品容積可調(diào)的固體樣品池，包括由一個(gè)帶有內(nèi)螺紋的圓筒構(gòu)成的樣品池體(01)，其特征在于樣品池體(01)的上部即基本池體的內(nèi)徑小于其底部即除基本池體外圓筒的內(nèi)徑，池體中放入組合的若干片調(diào)光程/體積墊圈(02)和光學(xué)玻璃窗片(04)，再通過緊固圈(05)固定在樣品池體(01)中，其中，墊圈(02)的外徑與樣品池體(01)的底部內(nèi)徑一致，墊圈(02)的內(nèi)徑與樣品池體(01)的上部即基本池體的內(nèi)徑一致，與基本池體部分在一起構(gòu)成不同光程與體積的樣品池，墊圈(02)高度及內(nèi)徑可以調(diào)節(jié)；光學(xué)玻璃窗片(04)直徑和樣品池體(01)的底部內(nèi)徑一致；緊固圈(05)具有外螺紋，其尺寸和樣品池體的內(nèi)螺紋尺寸配套。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體樣品池，其特征在于所述的最后一片墊圈為內(nèi)部呈錐臺形的、外部與調(diào)光程/體積墊圈(02)一致的去邊緣雜散光墊圈(03)，其外徑與樣品池的底部內(nèi)徑一致，上部內(nèi)徑需大于底部內(nèi)徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體樣品池，其特征在于可在所述的光學(xué)玻璃窗片(04)邊緣涂有2-5mm的不透光圓環(huán)(06)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體樣品池，其特征在于所述的緊固圈(05)可做成內(nèi)部呈錐臺形的結(jié)構(gòu)(07)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的固體樣品池，其特征在于所述的光學(xué)玻璃窗片厚度在1-3mm之間，材質(zhì)為中性光學(xué)玻璃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的固體樣品池，其特征在于所述的光程等于所用墊圈(02)的總厚度加樣品池體(01)上部即基本池體的深度，其范圍可在3-40mm之間以1mm的間隔連續(xù)可調(diào)。
專利摘要一種光程與樣品容積可調(diào)的固體樣品池，包括由一個(gè)帶有內(nèi)螺紋的圓筒構(gòu)成的樣品池體，能夠?qū)⒄{(diào)節(jié)光程、調(diào)節(jié)樣品池容積和消除樣品池邊緣雜散光等多種功能集合為一體，與另外配備的光源、單色器、檢測器等配合，可以組成樣品的透射光譜分析系統(tǒng)，能夠更精確的掃描樣品光譜，以便更準(zhǔn)確的分析樣品中的組份，在使用中具有操作方便、裝樣準(zhǔn)確、易于控制等特點(diǎn)。在進(jìn)行樣品光譜掃描時(shí)可以按要求設(shè)置光程與樣品池體積，避免了需要設(shè)計(jì)和提供各種規(guī)格的樣品池，有效地節(jié)約了成本并能達(dá)到理想的效果。
文檔編號G01N21/27GK2699286SQ20042005089
公開日2005年5月11日 申請日期2004年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月12日
發(fā)明者嚴(yán)衍祿 申請人:嚴(yán)衍祿