[实用新型]一种用于液体X-射线散射样品池

说明书

技术领域

本实用新型涉及液体X-射线散射实验技术领域，尤其涉及液体X-射线散射样品池。

背景技术

溶液结构是研究溶液中溶剂化物种的微观结构及其与宏观性质之间关系的科学。溶液结构的研究方法有两大类，一是结构的直接测量，即采用仪器进行测定；另一类是计算机模拟方法，获得溶液结构。值得注意的是，单一的依靠分子模拟不能得到真实的溶液结构数据，缺乏验证；而迄今为止没有针对溶液结构测定的专有仪器，也无配套的后续数据处理方法。在现有测量方法中，基于散射的实验方法是获得溶液结构信息最直接最准确的方法。

X射线散射法使用的仪器可以是实验室的粉末X射线衍射仪或是同步辐射光源的X射线散射装置。同步辐射光源的优势在于其亮度大、稳定性高、方向性强、平行性好，成为液体散射实验的理想光源。无论是实验室的粉末X射线衍射仪还是同步辐射光源的X射线散射装置，其配套的样品池都是给固体样品设计的，没有办法解决液体样品的盛放和控温问题，因此，开发一种液体样品池对溶液散射研究尤为重要，也成为溶液散射测定的基本要求。

由于溶液本身长程无序仅短程有序，对X射线吸收率低，对X射线的散射能力比周期有序的晶体衍射能力低得多，其散射信号很容易被窗口材料的散射信号所掩盖。此外，随温度不同，溶液的X射线散射不同。因此，液体样品池除解决液体的盛放之外，还必须解决窗口材料和控温的问题。本专利根据溶液散射特点及θ-2θ型衍射仪旋转样品台属性，自行设计研制液体样品池和恒温控温装置，建立液体样品测试平台，并考察其稳定性和可靠性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对当前技术存在的固体样品池的池体太浅(大约2mm)，无法盛放液体，更无法用膜将池体口封住，也无法控制温度的不足，提供一种用于溶液散射测定的液体样品池。该样品池通过加深池体、选择合适的封口膜将池体口封住以及池体设计成有外壁和内壁，不仅解决液体样品的盛放问题，通过与外部恒温装置相连，实现了液体样品的温度控制；通过窗口材料的选择和确定，克服了窗口材料的X射线散射信号掩盖溶液散射信号的问题，整个系统具有良好的稳定性和可靠性，实用性强，易于推广。

本实用新型的技术方案为：

一种用于液体X-射线散射样品池，包括池体、封口材料和温度传感器；

其中，池体为双层结构，由同轴心不同直径的池体外壁和池体内壁组成；池体外壁两侧分别设置有进水管和出水管，分别和超级恒温水浴相连；池体外壁和池体内壁之间的间隙用于存储水，池体内壁的内部为样品池，用于盛放液体和待测样品；

所述的封口材料为铍窗或Mylar膜，覆盖在池体内壁顶部；

所述的温度传感器通过胶粘固定在池体内壁的内侧，

所述的池体底部设置有胶粘剂；

所述的池体外壁和池体内壁的半径差为1～2cm。

所述的温度传感器通过导线和数显电子温度计连接。

还包括超级恒温水浴，该水浴分别通过进水管和出水管与样品池相连。

本实用新型的有益效果为：

X射线散射测量装置既可采用实验室X射线光源，也可采用同步辐射光源。同步辐射光源因亮度大、稳定性高、方向性强、平行性好，成为液体散射实验的理想光源，基于同步辐射光源的液体散射研究成为近年来液体结构研究的热点。而无论是实验室的粉末X射线衍射仪，还是同步辐射光源的X射线散射装置，其配套的样品池都是针对固体样品设计的，由于该样品池池体浅，液体无法盛放在其中；无封口材料，导致池体内的液体会伴随测定时180°的旋转而流出，进而无法完成测定；且固体样品池的单壁池体设计也无法控制池体内样品的温度，因此，本实用新型设计了有池体外壁和池体内壁的样品池，通过进水管和出水管将恒温水浴中的水循环流动在池体外壁与内壁形成的夹层中，进而实现池体内液体样品的温度控制；池体的高度设计在1-2cm，既可满足一定量液体样品的盛放，又保证了该样品池可固定在原有散射装置的样品台上，因为池体高度过高后，原有样品台的空间将无法安放样品台；采用合适材料的封口膜封住样品池池口，既保证了池体内的液体不会伴随测定过程中180°的旋转而流出，又保证了该封口膜材料的信号不会遮挡了液体本身的散射信号，这点至关重要。因为与固体相比，液体对X射线吸收率低，使得液体的X射线衍射能力比周期有序的晶体衍射能力低得多，只有选取适当的封口膜材料才能保证不会掩蔽了液体本身的散射，解决了获得液体准确的散射信息面临的首要问题。