專利名稱：用于光學(xué)分析的系統(tǒng)和方法
用于光學(xué)分^f的系統(tǒng)和方法
本申請(qǐng)是在2006年7月20日提交的在先美國專利申請(qǐng)No. 11/458,862號(hào)的連續(xù)案，該專利申請(qǐng)以引用的方式結(jié)合到本文中。
背景
本發(fā)明涉及材料的紅外(IR)分析。其特別適用于與在通過執(zhí)行透 射光譜學(xué)分析而對(duì)液相和固相材料進(jìn)行紅外分析期間所使用的透射 光譜學(xué)裝置結(jié)合，且將特定地關(guān)于其展開描述。但應(yīng)了解，本發(fā)明還 可針對(duì)其它應(yīng)用進(jìn)行^修改。
在執(zhí)行液相和固相材料的紅外分析透射光語學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，紅外能量 穿過被分析材料的厚度。對(duì)于中紅外分析，材料的該厚度通常地不超 過100微米，且對(duì)于近紅外分析不超過2厘米。對(duì)于強(qiáng)吸收性液體， 諸如水基溶液，用于中紅外分析的厚度通常更小(例如，通常在大約 IO微米與大約20微米之間)。除了對(duì)于使用較長路徑長度的典型需要
非常相似。例外的情況涉及近紅外分析的分析更多樣品以發(fā)展可靠的 方法的需要。
密封的透射單元通常用于經(jīng)由中紅外區(qū)域中的透射光鐠學(xué)來分 析液體，而比色杯(cuvette)通常用于近紅外區(qū)域。透射單元通常祐L汞 合金、墊片或O形環(huán)密封。這些單元通常使用注射器和Luer-lok配件 來填充，其中包含樣品的注射器附連到輸入側(cè)Luer-lok配件，而空的 注射器附連到排出側(cè)Luer-lok配件。同時(shí)通過"推拉"操作來操縱注 射器以完全填充該單元而不產(chǎn)生氣泡。以類似方式實(shí)現(xiàn)該單元的清 潔，其中溶劑而非樣品置于一個(gè)注射器中，且然后將溶劑推拉到空的
注射器內(nèi)。使干燥空氣經(jīng)過該單元的額外步驟進(jìn)一步移除了痕量的樣品和溶劑?；蛘?，使用小直徑管材，從而利用泵或活塞裝置使液體流 經(jīng)該單元。通過使用閥來引導(dǎo)清潔溶劑經(jīng)過該單元，從而經(jīng)由這種布 置對(duì)該單元進(jìn)行清潔，或者更繁瑣地，拆解單元清潔構(gòu)件并重新組 裝來對(duì)該單元進(jìn)行清潔。
當(dāng)使用密封單元時(shí)典型分析程序?yàn)?br> (l)建立儀器基準(zhǔn)；(2)對(duì)所關(guān)注的材料進(jìn)行分析；以及(3)執(zhí)行以 下"方法"使用在步驟(1)和(2)中所獲得的信息來確定所關(guān)注的材料 的具體特征。
分析的精確性、準(zhǔn)確性和可靠性取決于許多因素。關(guān)于這一點(diǎn)， 在上述三個(gè)步驟中的任何未預(yù)期或未考慮到的變化可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤 的結(jié)果。舉例而言，如果基準(zhǔn)單元未充分清潔，那么將建立錯(cuò)誤的基 準(zhǔn)。如果光路的任何實(shí)質(zhì)部分經(jīng)受水蒸氣、二氧化碳和痕量環(huán)境氣體 的典型大氣變化，則可導(dǎo)致嚴(yán)重的分析測(cè)量錯(cuò)誤。如果在該單元的光 路中存在任何變化，則會(huì)有損定量光譜結(jié)果。因此，在方法開發(fā)與方 法執(zhí)行之間，和/或在基準(zhǔn)的建立以及分析樣品之間的任何實(shí)質(zhì)的未考 慮到的變化都將會(huì)有損結(jié)果。
已經(jīng)發(fā)展了幾種紅外透射光譜學(xué)單元來解決特定問題。強(qiáng)吸收液 體(例如，需要路徑長度小于大約20微米的液體)的中紅外分析更常規(guī) 地通過衰減全反射(ATR)紅外分析進(jìn)行，與紅外透射分析相對(duì)。由于 ATR單元易于使用，ATR單元已變得被廣泛利用。
盡管紅外ATR分析克服了插入和完全移除用于分析的材料的時(shí) 間和困難，但ATR技術(shù)具有兩個(gè)不易克服的問題。首先，當(dāng)使用ATR 技術(shù)時(shí)，紅外能量僅穿透到被分析材料內(nèi)數(shù)微米。因此，ATR不能普
材料。其次，雖然ATR技術(shù)允許通過增加內(nèi)部反射次數(shù)來增加有效 路徑長度，但其它因素，諸如ATR材料的吸收，或被分析的材料的 量或放置變成主導(dǎo)的負(fù)面因素。
由于這些和其它原因，仍需要具有易于使用和清潔的透射光譜學(xué)
9取樣裝置來執(zhí)行紅外透射光譜學(xué)分析。由于在透射單元中插入材料和 從中完全移除材料相關(guān)聯(lián)的時(shí)間、細(xì)心程度和難度，現(xiàn)有技術(shù)顯著地 限制了紅外透射光譜學(xué)分析的商業(yè)化。 一般而言，利用紅外透射光譜 學(xué)對(duì)液體、糊料和細(xì)腐殖質(zhì)進(jìn)行精確、準(zhǔn)確和可靠的量化分析是耗時(shí) 且困難的。本發(fā)明的主要目的在于減少執(zhí)行紅外透射光鐠學(xué)分析的時(shí) 間和難度同時(shí)保持(若不能改進(jìn))精確性、準(zhǔn)確性和可靠性。
本發(fā)明提供一種解決了以上所提到的問題的新型且改進(jìn)的裝置 和程序。
概述
一種利用透射光譜學(xué)來分析液體和固體的光學(xué)分析系統(tǒng)包括光 能源、樣品、可動(dòng)的光能透射窗、固定的光能透射窗以及檢測(cè)系統(tǒng)。 固定的透射窗相對(duì)于光能源保持固定。樣品選擇性地定位于可動(dòng)的光 能透射窗與固定的光能透射窗之間以分析樣品。光能透射穿過所述窗 中的一個(gè)窗、樣品和另一窗以便由于使光能透射穿過樣品而獲得經(jīng)編 碼的光能。檢測(cè)系統(tǒng)接收經(jīng)編碼的光能以用于分析?？蓜?dòng)的光能透射 窗可相對(duì)于固定的光能透射窗選擇性地運(yùn)動(dòng)以重復(fù)地且精確地對(duì)準(zhǔn) 兩個(gè)窗和樣品，并使得它們可容易地接近。
附圖簡要描述
在結(jié)合于說明書中且構(gòu)成說明書 一 部分的附圖中示意了本發(fā)明 的實(shí)施例，附圖與上文給出的一般性描述和下文給出的具體描述一起 用于例示本發(fā)明的實(shí)施例。


圖1示意了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的紅外儀器系統(tǒng)的示意圖。
圖2示意了根據(jù)示意本發(fā)明原理的裝置的一個(gè)實(shí)施例的、處于第 一取樣位置的透射取樣裝置的正視截面圖3a示意了根據(jù)示意本發(fā)明原理的裝置的一個(gè)實(shí)施例的、樣品 定位于處于如圖2所示的取樣位置的可動(dòng)的透射窗與固定的透射窗之 間的截面圖；圖3b示意了根據(jù)示意本發(fā)明原理的裝置的一個(gè)實(shí)施例的、樣品
定位于處于如圖2所示的取樣位置的可動(dòng)的透射窗與固定的透射窗之 間的更進(jìn)一 步放大的截面圖4示意了類似于圖2但示出第二清潔和樣品插入/移除位置的透 射取樣裝置的正視截面圖5示意了沿著圖2的平面5-5所截取的端部截面圖，其示出在 固定的下部組件中的J求形凹陷部分；
圖6a示意了透射取樣裝置處于根據(jù)圖2的第一取樣裝置的右端 視圖6b示意了透射取樣裝置處于圖4的第二清潔和樣品移除/插入 位置的右端視圖7a示意了根據(jù)示意本發(fā)明原理的裝置的第二實(shí)施例的、處于 第一取樣位置的透射取樣裝置正視截面圖7b示意了根據(jù)圖7a所示的第二實(shí)施例的、處于第二清潔和樣 品插入/移除位置的透射取樣裝置；
圖8a和圖8b示意了根據(jù)示意本發(fā)明原理的裝置的第四實(shí)施例的 透射取樣裝置，其中在圖8a中示出了樣品分析位置且在圖8b中示出 了清潔和樣品插入移除位置；
圖9a、 9b和圖9c示意了根據(jù)示意本發(fā)明原理的裝置的第三實(shí)施 例的透射取樣裝置，其中在圖9a和圖9b中示出了樣品分析位置且在 圖9c中示出了樣品插入移除位置；以及
圖10示意了圖1至圖4的透射取樣裝置用作通用傅里葉變換紅 外(FTIR)儀器的附件的側(cè)視截面圖。
圖示實(shí)施例的詳細(xì)描述
參看圖1,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，紅外(IR)儀器系統(tǒng)1利用透 射光譜學(xué)來執(zhí)行光學(xué)分析。系統(tǒng)1包括光能源2(例如，來自FTIR的 調(diào)制紅外輻射)和透射光譜取樣裝置3。樣品材料/基準(zhǔn)材料5定位于取
ii樣裝置3內(nèi)。取樣裝置3將來自源2的紅外輻射4導(dǎo)向樣品/基準(zhǔn)材料 5。在透射光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)中，紅外輻射穿過包含有樣品/基準(zhǔn)材料5的透 射取樣裝置3以形成改變的(經(jīng)編碼的)紅外輻射7。取樣裝置3將經(jīng)改 變的紅外輻射7導(dǎo)至紅外檢測(cè)系統(tǒng)8。在圖l所示的示意性實(shí)施例中， 電子器件和軟件9與光能源2、取樣裝置3、檢測(cè)系統(tǒng)8和儀器控制、 計(jì)算和報(bào)告裝置io電連通。
紅外輻射源2、檢測(cè)系統(tǒng)8、儀器電子器件9以及儀器軟件和裝 置10，包括儀器控制、計(jì)算和報(bào)告的功能，具有本項(xiàng)領(lǐng)域中熟知的許 多變型。
圖2示意了透射取樣裝置3的一個(gè)實(shí)施例處于用于分析的第一位 置的截面正視圖。示出紅外輻射路徑4接收自紅外輻射源2,經(jīng)過光 管11且進(jìn)入到可動(dòng)的裝置或頭部27中的腔室12中。從光管11出來 后，由反射鏡13重定向紅外輻射4，以便進(jìn)一步由聚焦鏡14重定向 而到達(dá)且穿過固定地安裝于上方可動(dòng)的組件27中的可動(dòng)的光能(紅外) 透射窗15,經(jīng)過樣品/基準(zhǔn)材料5而到達(dá)且穿過固定的光能(紅夕卜)透射 窗18，且到達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)8。
在圖2、圖3a和圖3b中示意了處于分析(取樣)位置的包括樣品 接觸表面16的可動(dòng)的紅外透射窗15。在這個(gè)位置，樣品接觸表面16 接觸樣品/基準(zhǔn)材料5(例如，液體、^f料、糊料、熔體、粉末和/或某 些固體樣品材料等)，其部分地安放于固定的紅外透射窗18的面向上 方的表面17上且部分地安放于形成于保持環(huán)21中的鄰接的大體球形 的凹陷部分22中。保持環(huán)21接收于取樣裝置3的固定的裝置34的 頂板20中并安裝到該頂板20上(參看圖2)。因此，顯然，在分析(取 樣^莫式下，樣品/基準(zhǔn)材料5在可動(dòng)的透射窗15與固定的透射窗18 之間。在所示意的實(shí)施例中，當(dāng)處于取樣位置時(shí)，窗15、 18的邊緣 未密封以包含樣品5。構(gòu)思此實(shí)施例用于(例如)不易揮發(fā)的油基樣品。 然而，也可以構(gòu)思在凹陷22的上邊緣周圍使用密封(例如，0形環(huán)) 且使其進(jìn)一步接觸鼻形件組件23以包含相對(duì)易揮發(fā)樣品的其它實(shí)施例。
為了更清楚起見，圖3a示出圖2所示的透射光譜取樣裝置3的 取樣區(qū)的擴(kuò)大截面。圖3b示出圖3a所示取樣區(qū)的進(jìn)一步擴(kuò)大的截面 圖。參看圖2、圖3a和圖3b,可動(dòng)的透射窗15的面向下方的樣品接 觸表面16和固定的透射窗18的面向上方的樣品接觸表面17 #1示出 與樣品/基準(zhǔn)材料5接觸。而且，面向上方的樣品表面17^皮示出處于 保持環(huán)21的淺^t形凹陷部分22的底部處。但在其它實(shí)施例中，固定 的第二窗18不在凹陷22的底部而是傾斜的以允許氣泡/人樣品/基準(zhǔn)材 料5逸出而不影響紅外輻射4。在這種實(shí)施例中，將需要本領(lǐng)域技術(shù) 人員熟知的其它變化。
再次參看圖2,取樣裝置3主要包括可動(dòng)的裝置27和固定的裝置 34?？蓜?dòng)的裝置27包括可旋轉(zhuǎn)的殼體38，反射鏡13、 14，腔室12 以及鼻形件組件23，其還包括可動(dòng)的紅外透射窗15。以此方式，透 射窗15固定地緊固到可動(dòng)的裝置27上，可動(dòng)的裝置27利用扭轉(zhuǎn)桿 19繞軸線24旋轉(zhuǎn)。固定的裝置34包括固定的殼體35，軸承/密封件 32a、 32b，彈性加載支承的球鎖組件33,儀器頂板20，密封件36、 37和保持環(huán)21。保持環(huán)21包括密封地固定到其上的紅外透射窗18。 以此方式，透射窗18被固定地緊固到固定的裝置34上。
在圖2和圖4所示意的實(shí)施例中，固定的裝置34的部分62包圍 可動(dòng)的裝置27的一部分以可動(dòng)地聯(lián)接可動(dòng)的裝置27和固定的裝置 34。如在圖2和圖4中所說明，可動(dòng)的裝置27通過轉(zhuǎn)動(dòng)桿19而相對(duì) 于固定的裝置34在軸承32a、32b上繞大體上平行于頂板20的頂表面 和保持環(huán)21的軸線24選擇性地可靠地旋轉(zhuǎn)。在圖2所示的第一取樣 位置，可動(dòng)的透射窗15和固定的透射窗18成光學(xué)對(duì)準(zhǔn)且具有一定間 隔，這個(gè)間隔限定了捕獲在它們之間的樣品/基準(zhǔn)材料5的光路長度。
圖4說明取樣裝置3處于用于插/v/移除樣品/基準(zhǔn)材料5和用于 清潔透射窗15、 18的第二位置的截面圖。使用桿19將可動(dòng)的裝置27 從圖2所示的第一位置繞軸線24旋轉(zhuǎn)180° 。如在該定向中所示，可動(dòng)的紅外透射窗15和固定的紅外透射窗18的樣品接觸表面16、 17 分別都面向上方且易于接近，以供視覺觀察和利用簡單清潔機(jī)構(gòu)(諸如 清潔布、KIM拭紙(Kim-wipe)或其它這樣的清潔材料)進(jìn)行清潔。在一 個(gè)實(shí)施例中，紅外透射窗15、 18由鉆石、硅、方晶鋯石、藍(lán)寶石、 石英和其它硬表面且耐化學(xué)材料制成。但也能構(gòu)想到由波長透射的光 譜學(xué)要求所決定的所有紅外透射材料。當(dāng)使用諸如NaCl、 KBr等柔軟 或易于損壞的材料時(shí)，在清潔時(shí)必須格外小心以確保不對(duì)透射窗造成 損壞。
參看圖2和圖4,可動(dòng)的裝置27相對(duì)于的固定的裝置34在干涉 配合軸承32a、32b上旋轉(zhuǎn)以重復(fù)地并精確地在第一位置與第二位置之 間運(yùn)動(dòng)，第一位置用于取樣，第二位置用于插入/移除樣品或基準(zhǔn)材料 5和用于清潔窗15和18的相應(yīng)樣品4妄觸表面16和17。在窗15、 18 之間形成光路，該光路具有可精確地重復(fù)的路徑長度，且每當(dāng)可動(dòng)的 裝置27處于第一取樣位置時(shí)，該光路捕獲樣品/基準(zhǔn)材料5。
在使用中，使用者通過桿19將可動(dòng)的裝置27旋轉(zhuǎn)到圖4所示意 的樣品插入/移除位置，使得彈性加載的球鎖組件33被緊固于制動(dòng)部 66中。在取樣裝置3處于這個(gè)位置的情況下，使用者可容易地接近可 動(dòng)的透射窗表面16和固定的透射窗表面17并可對(duì)它們進(jìn)行清潔。且 基準(zhǔn)材料5(例如，空氣或任何其它合適的材料)可置于固定的紅外透射 窗18的面向上方的表面17上。然后使用者可通過桿19使可動(dòng)的裝 置27旋轉(zhuǎn)到圖2所示意的取樣位置，使得球鎖組件33 ^^皮緊固于沿周 向與制動(dòng)部66間隔開180°的制動(dòng)部64中。然后，紅外輻射4(參看 圖l)穿過光管11且由反射鏡13、 14導(dǎo)向以沿著光路穿過基準(zhǔn)材料5 形成經(jīng)編碼的能量7，經(jīng)編碼的能量7可由檢測(cè)系統(tǒng)8檢測(cè)。儀器電 子器件9(參看圖1)從已知的基準(zhǔn)材料5得到、分析并儲(chǔ)存經(jīng)編碼的能 量7的特征來校準(zhǔn)該系統(tǒng)。
然后，使用者通過使桿19旋轉(zhuǎn)而將可動(dòng)的裝置27旋轉(zhuǎn)回到圖4 所示意的樣品插入/移除位置。此處，移除基準(zhǔn)材料5，清潔窗表面16、17，在用桿19將可動(dòng)的裝置27再次旋轉(zhuǎn)到圖2所示意的取樣裝置之 前將樣品5插入于固定的窗表面17上。如上文所討論，每當(dāng)可動(dòng)的 裝置27處于第一取樣裝置時(shí)，可動(dòng)的窗15與固定的窗18之間的光 路長度都得以保持。只要樣品5定位于透射窗15、 18之間，紅外輻 射4就沿著光路穿過樣品5形成一皮傳遞到檢測(cè)系統(tǒng)8的經(jīng)編碼的能量 7。由樣品5的紅外吸收而編碼的經(jīng)編碼的能量7由儀器電子器件9 進(jìn)行比較以分析并表征樣品5。儀器軟件和裝置10向使用者顯示結(jié)果。 在一個(gè)實(shí)施例中，儀器電子器件9包括用于作為該分析的函數(shù)來預(yù)測(cè) 樣品5中包含何種材料的軟件。然后經(jīng)由裝置10或者向使用者:^艮告 該預(yù)測(cè)，或者將該預(yù)測(cè)歸檔用于將來參考和/或才艮告。
由于每當(dāng)可動(dòng)的裝置27處于圖2所示意的取樣位置時(shí)光路長度 基本上相同，所以可通過使用經(jīng)編碼的能量來實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)，經(jīng)編碼的能 量由已知的基準(zhǔn)材料進(jìn)行編碼，且可利用經(jīng)校準(zhǔn)的儀器電子器件9來 分析各種樣品5以識(shí)別不同樣品中的各種材料。盡管上文所討論的實(shí) 例提出在分析樣品材料之前利用已知基準(zhǔn)材料進(jìn)行校準(zhǔn)(例如，分析基 準(zhǔn)材料)，但是還構(gòu)想到在任何時(shí)間分析基準(zhǔn)材料以便校準(zhǔn)，包括在分 析樣品材料之后的時(shí)間或以周期性間隔。此外，還構(gòu)想到在分析兩個(gè) 不同的樣品之間分析已知基準(zhǔn)材料以便校準(zhǔn)。
圖5示意了^^形凹陷部分22的端部截面^L圖。^Ufj凹陷部分22 以紅外輻射光學(xué)中心線28為中心，且其曲率中心處于光學(xué)中心線28 與旋轉(zhuǎn)軸線24的交點(diǎn)。可動(dòng)的裝置27自軸線24的半徑26小于i^形 凹陷部分22自軸線24的半徑29(還參看圖3b)。這個(gè)半徑量值的不同 保證了可動(dòng)的裝置27與固定的裝置34之間的機(jī)械間隙。這個(gè)間隙允 許可動(dòng)的裝置27相對(duì)于固定的裝置24選擇性地旋轉(zhuǎn)并在其間的間隔 中提供樣品容納空間(參看圖3b)。如在圖5中所示意，可動(dòng)的裝置27 的鼻形件組件23包括可動(dòng)的透射窗15安裝于其中的大體球形表面部 分78的一部分。鼻形件23的大體球形表面部分78接收于固定的透 射窗18安裝于其中的下部固定的裝置34的第二大體球形表面部分80
15中。在球形表面部分78、 80之間提供足夠的間隙以形成間隔，這個(gè) 間隔接收并容納樣品/基準(zhǔn)材料5。
可動(dòng)的裝置27可精確地重定位，以使用已知基準(zhǔn)或材料來確立 儀器校準(zhǔn)或利用樣品/基準(zhǔn)材料5進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。關(guān)于這一點(diǎn)，在圖2中所 示意的實(shí)施例包括干涉配合旋轉(zhuǎn)軸承32a、32b和彈性加載支承的球鎖 組件33。通過對(duì)桿19進(jìn)行旋轉(zhuǎn)使可動(dòng)的裝置27以180度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 在如圖2所示的取樣位置與如圖4所示的樣品插入/移除和清潔位置之 間旋轉(zhuǎn)。當(dāng)處于這種取樣模式時(shí)，彈性加載支承的球組件33被容納 于固定的下部裝置34中并^^皮向上彈性偏置到^^形凹部或制動(dòng)部64中 (參看圖2)。當(dāng)處于清潔、樣品替換位置時(shí)，彈性加載的3求組件33處 于沿周向以180°間隔開的第二球形凹部或制動(dòng)部66中(參看圖4)。 為了選擇性地旋轉(zhuǎn)上部的可動(dòng)的裝置，彈性加載支承的球組件33克 il良彈簧偏置而向下運(yùn)動(dòng)，以^y^求形凹部或制動(dòng)部64、 66移除珅J人而 允許可動(dòng)的組件旋轉(zhuǎn)。當(dāng)上部可動(dòng)的裝置已經(jīng)旋轉(zhuǎn)了 180°時(shí)，彈簧 將彈性加載支承的球33推入與之對(duì)準(zhǔn)的制動(dòng)部64、 66內(nèi)以將上部可 動(dòng)的裝置鎖定于選定位置，以用于第一取樣位置的精確且可重復(fù)的光 學(xué)對(duì)準(zhǔn)和第二位置的可動(dòng)的窗表面16和固定的窗表面17的分離和暴 露。雖然在這個(gè)實(shí)施例中示意了制動(dòng)部組件，但也能構(gòu)想到使用帶磁 體的止動(dòng)件作為實(shí)現(xiàn)精確重定位的備選方法的其它實(shí)施例。
圖6a示出裝置3處于圖2所示意的取樣位置的右側(cè)端視圖。如 圖所示，鼻形件組件23指向下并面向固定的透射窗18,以對(duì)容納于 兩個(gè)窗15、 18之間的已知基準(zhǔn)材料或樣品進(jìn)行紅外透射分析。
圖6b示出裝置處于圖4所示意的位置的右側(cè)端視圖。在這個(gè)位 置，鼻形件組件23面向上方或從圖6a所示的位置旋轉(zhuǎn)180度。如上 文所討論，通過對(duì)桿19進(jìn)行旋轉(zhuǎn)使可動(dòng)的裝置27進(jìn)行單次180度旋 轉(zhuǎn)來獲得圖6a中的定向。在這個(gè)位置，使兩個(gè)窗表面16、 17可容易 地接近，以用于清潔和從下部固定的窗18移除樣品或?qū)悠凡迦胗?下部固定的窗18上。從圖6b的定向運(yùn)動(dòng)到圖6a的定向類似地需要可動(dòng)的裝置27的僅180度旋轉(zhuǎn)，而無需其它運(yùn)動(dòng)或調(diào)整。與可動(dòng)的 裝置27中的一個(gè)或其它對(duì)準(zhǔn)的制動(dòng)部64、 66(參看圖2和圖4)協(xié)作， 安裝于固定的裝置34(參看圖2和圖4)中的彈性加載的球組件33(參看 圖2和圖4)將可動(dòng)的裝置27可靠地保持于選定位置。
圖7a和圖7b示意了本發(fā)明的第二實(shí)施例。為了便于理解本發(fā)明 的這個(gè)實(shí)施例，利用類似的附圖標(biāo)記加上(')后綴來表示類似的構(gòu)件且 用新的附圖標(biāo)記來表示新的構(gòu)件。
參看圖7a,透射取樣裝置3'包括鉸鏈50, ^絞鏈50將上部可動(dòng)的 裝置27'連接至下部固定的裝置34'。在這個(gè)實(shí)施例中，可動(dòng)的裝置27' 是繞鉸鏈50樞轉(zhuǎn)的臂。可調(diào)整的設(shè)定器件52(例如，具有硬化球形突 起的調(diào)節(jié)螺釘)定位于可動(dòng)的裝置27'中以可調(diào)整地建立透射取樣裝置 3'光路的基本上可重復(fù)的路徑長度，其可根據(jù)所分析的具體材料的需 要進(jìn)行調(diào)整?？烧{(diào)整的設(shè)定器件52包括接觸點(diǎn)54(例如，硬化球的表 面)，其在圖7a所示意的位置靠接固定的裝置34'的表面56。在所示 意的實(shí)施例中，表面56是固定的裝置34'中的硬化磁性嵌件，其提供 確切基準(zhǔn)，將可動(dòng)的裝置27'拉到與表面56成確切接觸。
接觸點(diǎn)54運(yùn)動(dòng)到可動(dòng)的裝置27'內(nèi)或夕卜，以獲得合乎需要的位置。 舉例而言，使用者將可調(diào)整的設(shè)定器件52調(diào)入或調(diào)出可動(dòng)的裝置27'， 以到達(dá)合乎需要的位置?？烧{(diào)整的設(shè)定器件52保持在合乎需要的位 置，直到使用者將該可調(diào)整的設(shè)定器件52調(diào)入或調(diào)出可動(dòng)的組件27', 以到達(dá)新的合乎需要的位置。當(dāng)可動(dòng)的裝置27'如圖7a所示意來定位 時(shí)，接觸點(diǎn)52靠接表面56并且定位成以便建立基準(zhǔn)并進(jìn)行分析。一 旦在可動(dòng)的裝置27'中設(shè)定了接觸點(diǎn)52后，透射組件光路就保持基本 上相同，即使是可動(dòng)的裝置27，重復(fù)地繞鉸鏈50樞轉(zhuǎn)并返回到圖7a 所示意的位置之后。
關(guān)于圖7a中的光路，來自源2'的聚焦光能穿過固定的窗18'、樣 品5'、可動(dòng)的窗15',繼續(xù)到反射鏡72上，反射鏡72將經(jīng)編碼的光能 7'重定向到反射鏡70上，穿過固定的組件34'中的孔口 68并且到檢測(cè)系統(tǒng)8'。
圖7b示意了可動(dòng)的裝置繞鉸接點(diǎn)50樞轉(zhuǎn)大約90。到基本上垂直 于固定的下部裝置34'的笫二位置。在這個(gè)第二位置，可動(dòng)的窗15'和 固定的窗18'分別向使用者暴露。因此，裝置3'處于用于插入/移除樣 品/基準(zhǔn)材料5'的位置(參看圖7a)和用于清潔紅外透射窗15，、 18，和其 它樣品接觸區(qū)的位置。
也能構(gòu)想到用于容易地改變兩個(gè)紅外透射窗之間的間隔(和路徑 長度)的其它實(shí)施例。舉例而言，也能構(gòu)想到與顯微物鏡上使用的裝置 (其校正載玻片厚度)類似的裝置來改變路徑長度。存在許多這樣的選 擇來使路徑改變數(shù)微米(如在中紅外分析的情況下)或改變超過幾厘米 (如在近紅外分析的情況下)。
圖8a和圖8b示意了圖7a和圖7b中所示的透射取樣裝置3'，其 中檢測(cè)系統(tǒng)8合并到可動(dòng)的裝置27'內(nèi)。參看圖8a和圖8b，電信號(hào)和 電子信號(hào)在嵌入于可動(dòng)的裝置27'中的檢測(cè)系統(tǒng)8'與容納于固定的裝 置34'中的電子器件和軟件9'之間傳輸。電纜穿過透射取樣裝置3'的頂 板20'中的密封孔82而饋入。來自源2'的聚焦光能4'穿過固定的窗18'、 樣品/基準(zhǔn)材料5'、可動(dòng)的窗15'，繼續(xù)到反射鏡81上，反射鏡81將 經(jīng)編碼的光能7'重定向到檢測(cè)系統(tǒng)8'。圖8b示意了可動(dòng)的裝置27'處 于用于清潔窗表面16'、 17'和插入新的樣品/基準(zhǔn)材料5'的位置。盡管 僅在圖8a和圖8b中所示意的實(shí)施例示意了檢測(cè)裝置8'合并到可動(dòng)的 裝置27'內(nèi)，但應(yīng)了解其它構(gòu)想到的實(shí)施例中的任何實(shí)施例可包括容納 于可動(dòng)的裝置內(nèi)的檢測(cè)系統(tǒng)和/或容納于固定的裝置內(nèi)的電子器件和 軟件。
圖9a、圖9b和圖9c示意了本發(fā)明的第三實(shí)施例。為了便于理解 本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例，用相似的附圖標(biāo)記加上雙引號(hào)(")后綴來表示相 似構(gòu)件且用新的附圖標(biāo)記來表示新的構(gòu)件。
圖9a示出裝置3"的軸測(cè)圖。圖9b示出了在圖9a的箭頭74的方 向所觀察的側(cè)視圖，其中裝置3"處于使鼻形件組件23"中的可動(dòng)的透
18射窗15"與固定的裝置34"中的固定的透射窗18"對(duì)準(zhǔn)的位置，以用于 儀器校準(zhǔn)并進(jìn)行樣品分析。圖9c示出裝置3"處于樣品插7v/取出和清 潔位置的側(cè)視圖。類似于上文在圖7a和圖7b中所討論的實(shí)施例，在 圖9a、 9b和圖9c中所示意的實(shí)施例使用繞中心線61旋轉(zhuǎn)的周向旋 轉(zhuǎn)軸承60。 <旦在圖9a、圖9b和圖9c所示意的實(shí)施例與第一實(shí)施例 的不同主要在于使可動(dòng)的紅外透射窗15"與樣品/基準(zhǔn)材料5"接觸的方 式。更具體而言，可動(dòng)的裝置27"繞中心線61運(yùn)動(dòng)使透射窗15"定位 于樣品/基準(zhǔn)材料5"上，之后與樣品/基準(zhǔn)材料5"接觸。因此，可動(dòng)的 裝置27"的運(yùn)動(dòng)稍微類似于可動(dòng)的裝置27'的運(yùn)動(dòng)(參看圖7a和圖7b)。 另一方面，可動(dòng)的裝置27"的運(yùn)動(dòng)基本上不同于笫一實(shí)施例的可動(dòng)的 裝置27的運(yùn)動(dòng)(參看圖2和圖4)，第一實(shí)施例展示出相對(duì)于樣品/基準(zhǔn) 材料5的滑動(dòng)或剪切運(yùn)動(dòng)(參看圖2和圖4)。具體實(shí)施例的選擇取決于 簡易性、總光路、成本以及儀器設(shè)計(jì)的其它方面之間的關(guān)系以及(在某 些情況下)樣品性質(zhì)之間的權(quán)衡。在圖9a、 9b和9c中所示意的實(shí)施例 中呈現(xiàn)的不同并不偏離本發(fā)明的精神。
圖10示意在圖2和圖4中說示意的取樣裝置3的側(cè)部截面圖， 取樣裝置3用作通用傅里葉變換紅外(FTIR)儀器41的附件。參看圖 10,由源2產(chǎn)生紅外輻射4。輻射4穿過罩殼40中的開口 47并進(jìn)入 到樣品隔室49內(nèi)。進(jìn)入的輻射4還穿過附件框架42中的開口 53且 由聚焦鏡44重定向以穿過光管11并到達(dá)腔室12中。 一旦處于腔室 12中，紅外輻射4被反射鏡13重定向到凹聚焦鏡14。聚焦鏡14進(jìn) 一步將紅外輻射4重定向到可動(dòng)的紅外透射窗5并穿過可動(dòng)的紅外透 射窗5，穿過樣品/基準(zhǔn)材料5并穿過固定的透射窗18。紅外輻射聚焦 于樣品/基準(zhǔn)材料5中。由于使紅外輻射4穿過樣品/基準(zhǔn)材料5而對(duì) 紅外輻射7進(jìn)行編碼，以基于樣品/基準(zhǔn)材料5所吸收的紅外能量獲得 樣品的經(jīng)編碼的光學(xué)特征?；蛘?，可通過使紅外能量穿過透射窗之間 的已知基準(zhǔn)材料以比較在檢測(cè)器所獲得的光譜與基準(zhǔn)材料的已知光 譜來校準(zhǔn)該系統(tǒng)。經(jīng)編碼的紅外能量從透射窗18出來。經(jīng)經(jīng)編碼的
19紅外輻射7反射離開檢測(cè)器相配反射鏡45，反射鏡45重聚焦并重定向經(jīng)編碼的紅外輻射7分別穿過開口 51、 48 ，并繼續(xù)到達(dá)紅外4全測(cè)系統(tǒng)8(參看圖1和圖2)。反射鏡架46以及安裝緊固件43提供進(jìn)一步的調(diào)整以使附件(裝置)3與儀器41對(duì)準(zhǔn)。在附件與儀器41和其源2及檢測(cè)器8對(duì)準(zhǔn)之后，除了可動(dòng)的裝置27之外，附件3保持固定。然后可以以先前所述的方式來使用儀器41以及附件(透射取樣裝置)3。
存在許多用于商業(yè)用途的通用儀器且類似地利用許多不同的光學(xué)構(gòu)造。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解使附件與具體儀器匹配所需的要求和權(quán)衡。界面反射鏡44、 45的具體組并不意圖普遍地適用于所有這樣的儀器/附件界面。因此，應(yīng)了解的是，缺乏對(duì)任何具體界面反射鏡44、 45的公開都預(yù)期并不偏離從本發(fā)明所得到益處的普遍性質(zhì)。
能構(gòu)想到FTIR在近紅外區(qū)域和中紅外區(qū)域中都起作用。然而，也能構(gòu)想到本發(fā)明的、用于所有近紅外和/或中紅外光譜系統(tǒng)的其它實(shí)施例，而決不限于FTIR系統(tǒng)。
雖然通過本發(fā)明實(shí)施例的描述說明了本發(fā)明且相當(dāng)詳細(xì)地描述了這些實(shí)施例，但本申請(qǐng)者的意圖不是將所附權(quán)利要求書的范疇約束或以任何方式限制為這些細(xì)節(jié)。作為一個(gè)實(shí)例，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，眾所周知的是，光能源可與檢測(cè)系統(tǒng)互換而不損害光學(xué)功能。額外的優(yōu)點(diǎn)和修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見。因此，本發(fā)明在其更廣泛的方面并不限于所示出和說明的具體細(xì)節(jié)、代表性裝置和示意性實(shí)例。因此，在不偏離本申請(qǐng)者的一般發(fā)明概念的精神或范疇的情況下可脫離這些細(xì)節(jié)。
權(quán)利要求
1. 一種利用透射光譜學(xué)來分析液體和固體的光學(xué)分析系統(tǒng)，包括光能源；樣品；可動(dòng)的光能透射窗；固定的光能透射窗，由此所述固定的透射窗相對(duì)于所述光能源保持固定，所述樣品選擇性地定位于所述可動(dòng)的光能透射窗與所述固定的光能透射窗之間以分析所述樣品，所述光能透射穿過所述窗中的一個(gè)、所述樣品和另一個(gè)所述窗，以便由于使所述光能透射穿過所述樣品而獲得經(jīng)編碼的光能；以及，用于接收所述經(jīng)編碼的光能以便分析的檢測(cè)系統(tǒng)，所述可動(dòng)的光能透射窗相對(duì)于所述固定的光能透射窗可以選擇性地運(yùn)動(dòng)，以重復(fù)地并精確地對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)窗和所述樣品并且使得它們可容易地接近。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述光能 源提供紅外光能。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué) 分析系統(tǒng)還包括可動(dòng)的裝置，所述可動(dòng)的透射窗被固定地緊固到所述可動(dòng)的裝置 上；以及，固定的裝置，所述固定的透射窗被固定地緊固到所述固定的裝置 上，所述可動(dòng)的裝置可動(dòng)地聯(lián)接到所述固定的裝置，所述可動(dòng)的組件 到第 一位置的運(yùn)動(dòng)相對(duì)于所述固定的透射窗重復(fù)地且精確地對(duì)準(zhǔn)所 述可動(dòng)的透射窗，以在透射樣品分析期間使所述光能穿過所述窗中的 一個(gè)、所述樣品和另一個(gè)所述窗，且所述可動(dòng)的裝置到第二位置的運(yùn) 動(dòng)使得兩個(gè)窗和所述樣品可容易地接近。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其特征在于，每當(dāng)所述可動(dòng)的裝置處于所述第一位置時(shí)，所述可動(dòng)的窗與所述固定的窗之間 的光路長度得以保持。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué) 分析系統(tǒng)還包括位于所述可動(dòng)的裝置中以使所述光能穿過其而進(jìn)入到所述可動(dòng) 的裝置中的腔室內(nèi)的入口；以及安裝于所述腔室中以將從所述入口進(jìn)入的光能導(dǎo)向所述可動(dòng)的 透射窗的反射鏡。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué) 分析系統(tǒng)還包括位于所述可動(dòng)的裝置中以使所述光能穿過其而傳出所述可動(dòng)的 裝置中的所述腔室的出口 ，安裝于所述腔室中以將所述光能從所述可 動(dòng)的透射窗導(dǎo)向所述出口的至少一個(gè)反射鏡。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué) 分析系統(tǒng)包括包括所述可動(dòng)的透射窗的可動(dòng)的裝置； 包括所述固定的透射窗的固定的裝置；以及， 緊固于所述可動(dòng)的裝置與所述固定的裝置之間的軸承組件，所述 可動(dòng)的裝置在所述固定的裝置的 一部分內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述可動(dòng) 的窗滑入及滑出所述樣品。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述可動(dòng) 的裝置包括突出的鼻形件組件，其具有所述可動(dòng)的透射窗安裝于其中的大體 凸出的球形表面部分，所述大體凸出的球形表面部分接收于所述固定 的裝置中的、所述固定的透射窗安裝于其中的大體凹入的球形表面部并容納所述樣品、同時(shí)保持所述固定的窗與所述可動(dòng)的窗之間的已知路徑長度的空間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其特征在于，包括 包括所述可動(dòng)的透射窗的可動(dòng)的裝置； 包括所述固定的透射窗的固定的裝置；以及將所述可動(dòng)的裝置以樞軸的方式緊固到所述固定的裝置上的鉸 鏈，所述可動(dòng)的裝置當(dāng)相對(duì)于所述固定的裝置運(yùn)動(dòng)時(shí)繞所述鉸鏈進(jìn)行 樞轉(zhuǎn)，以將所述可動(dòng)的裝置定位成與所述固定的透射窗成光學(xué)對(duì)準(zhǔn)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其特征在于，包括 所述檢測(cè)系統(tǒng)被固定到所述可動(dòng)的裝置上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述可 動(dòng)的透射窗在接觸所述樣品之前纟皮定位于所述樣品上方。
13. —種用于樣品的紅外透射分析的取樣裝置，包括 可動(dòng)的紅外透射窗；固定的紅外透射窗；其中所述可動(dòng)的紅外透射窗具有相對(duì)于所述固定的紅外透射窗 精確地定位并且與所述固定的紅外透射窗間隔開的第一位置，在所述 第 一位置，樣品容納于所述可動(dòng)的窗與所述固定的窗之間的空間中， 紅外能量透射穿過所述窗中的一個(gè)、所述樣品和另一個(gè)所述窗，從而 得到用所述樣品的紅外特性進(jìn)行了編碼的紅外能量；以及其中所述可動(dòng)的紅外透射窗相對(duì)于所述固定的窗具有至少第二 位置，以用于暴露兩個(gè)所述窗以允許從所述固定的窗移除所述樣品、 清潔兩個(gè)窗以及在所述固定的透射窗上放置新樣品。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于紅外透射分析的取樣裝置，其特 征在于，所述取樣裝置還包括可動(dòng)的裝置，所述可動(dòng)的窗被固定地緊固到所述可動(dòng)的裝置上； 固定的裝置，所述固定的窗被固定地緊固到所述固定的裝置上； 以及，在所述第一位置，所述固定的裝置的一部分選擇性地延伸到所述可動(dòng)的裝置中的第 一制動(dòng)部內(nèi)以將所述可動(dòng)的裝置緊固到所述固定 的裝置，且在所述第一可動(dòng)的透射窗處于其第二位置時(shí)，所述固定的 裝置的所述一部分選擇性地延伸到所述可動(dòng)的組件中的第二沿周向 間隔開的制動(dòng)部內(nèi)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其特征在于，其還包括固定到所述可動(dòng)的裝置上并為所述可動(dòng)的裝置的一部分的檢測(cè) 系統(tǒng)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于紅外透射分析的取樣裝置，其特 征在于，所述可動(dòng)的裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝到所述固定的裝置上以允許所 述可動(dòng)的裝置選擇性地繞基本上平行于所述固定的裝置的軸線在所 述笫一可動(dòng)的透射窗的第一位置與第二位置之間進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的用于紅外透射分析的取樣裝置，其特 征在于，當(dāng)所述可動(dòng)的窗運(yùn)動(dòng)到所述第一位置時(shí)所述可動(dòng)的窗剪切所 述樣品。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于紅外透射分析的取樣裝置，其特 征在于，所述取樣裝置還包括用于相對(duì)于所述固定的透射窗可調(diào)整地建立所述可動(dòng)的透射窗 的第一位置的可調(diào)整的設(shè)定器件。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于紅外透射分析的取樣裝置，其特 征在于，所述取樣裝置還包括可動(dòng)的裝置，所述可動(dòng)的窗#皮固定地緊固到所述可動(dòng)的裝置上； 固定的裝置，所述固定的窗^L固定地緊固到所述固定的裝置上； 以及，將所述可動(dòng)的裝置以樞軸的方式緊固到所述固定的裝置上的鉸 鏈，當(dāng)所述可動(dòng)的窗在所述第一位置與所述第二位置之間運(yùn)動(dòng)時(shí)所述 可動(dòng)的裝置繞所述鉸鏈進(jìn)行樞轉(zhuǎn)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于紅外透射分析的取樣裝置，其特征在于，所述可動(dòng)的裝置包括至少一個(gè)反射鏡，所述反射鏡可操作， 以將所述紅外能量從所述可動(dòng)的裝置中的光學(xué)入口傳送到處于其第 一位置的所述可動(dòng)的透射窗、所述樣品和所述第二固定的透射窗。
21. —種用于執(zhí)行樣品的紅外透射分析的方法，所述方法包括 通過包括可動(dòng)的透射窗、樣品和固定的光學(xué)透射窗的透射取樣裝置在光能源與檢測(cè)系統(tǒng)之間限定包括可重復(fù)的路徑長度的光路；使光能沿著所述光路穿過所述透射取樣裝置以獲得用所述樣品的特性進(jìn)行了編碼的光能；在檢測(cè)系統(tǒng)中分析所述經(jīng)編碼的光能以分析所述樣品；以及 選擇性地暴露所述第一窗和第二窗，以用于樣品取出/插入及維護(hù)所述窗。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的用于執(zhí)行樣品的紅外透射分析的方 法，其特征在于，所述限定步驟包括相對(duì)于所述固定的透射窗將所述可動(dòng)的光學(xué)透射窗設(shè)定到第一 位置，當(dāng)所述可動(dòng)的窗處于所述第一位置時(shí)所述樣品在所述可動(dòng)的窗 與所述固定的窗之間。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的用于執(zhí)行樣品的紅外透射分析的方 法，其特征在于，所述暴露步驟包括相對(duì)于所述固定的透射窗將所述可動(dòng)的光學(xué)透射窗設(shè)定到第二 位置，當(dāng)所述可動(dòng)的窗處于所述第二位置時(shí)所述窗彼此分開并且向使 用者暴露。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的用于執(zhí)行樣品的紅外透射分析的方 法，其特征在于，將所述可動(dòng)的窗設(shè)定到所述第一位置及將所述可動(dòng) 的窗設(shè)定到所述第二位置包括相對(duì)于所述固定的窗移動(dòng)所述可動(dòng)的窗。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的用于執(zhí)行樣品的紅外透射分析的方 法，其特征在于，限定所述光路包括將所述可動(dòng)的窗定位成與所述樣品處于光學(xué)對(duì)準(zhǔn)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的用于執(zhí)行樣品的紅外透射分析的方 法，其特征在于，所述方法還包括調(diào)整所述可動(dòng)的窗與所述固定的窗之間的所述可重復(fù)的路徑長度。
27. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的用于執(zhí)行樣品的紅外透射分析的方 法，其特征在于，所述方法還包括將所述可動(dòng)的窗安裝于可動(dòng)的裝置中且將所述固定的窗安裝于 固定的裝置中。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的用于執(zhí)行樣品的紅外透射分析的方 法，其特征在于，所述方法還包括相對(duì)于所述固定的裝置旋轉(zhuǎn)所述可動(dòng)的裝置。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的用于執(zhí)行樣品的紅外透射分析的方 法，其特征在于，所述方法還包括將所述可動(dòng)的組件選擇性地保持于第一位置和第二位置，在所述 第一位置所述可動(dòng)的窗與所述固定的窗處于光學(xué)對(duì)準(zhǔn)并與其鄰近地 隔開，在所述第二位置所述可動(dòng)的窗與所述固定的窗分開以允許所述 窗維護(hù)及樣品插入與移除。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的用于執(zhí)行樣品的紅外透射分析的方 法，其特征在于，所述方法還包括相對(duì)于所述固定的裝置樞轉(zhuǎn)所述可動(dòng)的裝置。
全文摘要
一種利用透射光譜學(xué)來分析液體和固體的光學(xué)分析系統(tǒng)包括光能源(2)、樣品、可動(dòng)的光能透射窗、固定的光能透射窗以及檢測(cè)系統(tǒng)(8)。固定的透射窗相對(duì)于光能源保持固定。樣品選擇性地定位于可動(dòng)的光能透射窗與固定的光能透射窗之間以分析該樣品。光能透射穿過所述窗中的一個(gè)窗、樣品和另一個(gè)窗，以便由于使光能透射穿過樣品而獲得經(jīng)編碼的光能。檢測(cè)系統(tǒng)接收該經(jīng)編碼的光能進(jìn)行分析?？蓜?dòng)的光能透射窗可相對(duì)于固定的光能透射窗選擇性地運(yùn)動(dòng)以重復(fù)地并精確地對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)窗和樣品，并且使得它們可以容易地接近。
文檔編號(hào)G01N21/03GK101523190SQ200780034328
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2007年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月20日
發(fā)明者D·W·施廷, G·雷斯勒, J·H·薩勒 申請(qǐng)人:Sas光子學(xué)有限責(zé)任公司