[发明专利]测量凝结气体折射率的系统和方法

权利要求书

1.一种测量凝结气体折射率的系统，其特征在于，

包括：

腔体；

样品台，装配在所述腔体中，用于放置多孔膜样品；

蒸汽导入单元，将待测蒸汽导入到所述腔体中，并且对待测蒸汽压力进行控制使待测蒸汽凝结在所述多孔膜的孔中达到饱和状态；

光学分析单元，对被填充的所述多孔膜的总折射率进行测量；

中央处理单元，根据测量值取得凝结气体折射率并对系统进行总括控制；以及

样品冷却单元，对所述多孔膜样品进行冷却。

2.根据要求1所述的测量凝结气体折射率的系统，其特征在于，

所述光学分析单元为椭圆偏振光谱测量仪。

3.一种测量凝结气体折射率的方法，所使用的测试系统包括腔体、样品台、蒸汽导入单元、光学分析单元和中央处理单元，其特征在于，

该测量凝结气体折射率的方法包括以下步骤：

样品装载步骤，将已知孔隙度和骨架折射率的多孔膜样品放置在所述腔体中的所述样品台上；

蒸汽导入步骤，利用所述蒸汽导入单元将待测蒸汽导入到腔体中，不断增加待测蒸汽的压力直至所述多孔膜的气孔被完全填充饱和，或者，将特定量的蒸汽导入到腔体，蒸汽压低于饱和蒸汽压，保持蒸汽压力，降低样品台的温度到特定温度，使蒸汽压力与该温度下的饱和蒸汽压相同，并且蒸汽开始在多孔膜样品的孔中凝结直到所有孔被填充饱和；

总折射率测量步骤，利用所述光学分析单元测量所述被填充至饱和的多孔膜的总折射率；以及

凝结气体折射率求得步骤，利用所述中央处理单元根据测量值求得凝结气体折射率。

4.根据权利要求3所述的测量凝结气体折射率的方法，其特征在于，

在所述凝结气体折射率求得步骤中，基于洛伦茨-洛伦兹法则，所述总折射率可用如下方程描述：

其中，n_ads是凝结气体的折射率，n_eff是被填充至饱和的多孔膜的总折射率，参数V、n_s分别是多孔膜的孔的体积和骨架折射率。

5.根据权利要求3所述的测量凝结气体折射率的方法，其特征在于，

所述光学分析系统为椭圆偏振光谱测量仪，作为目标参数的凝结气体的折射率n_ads可以在椭圆偏振光谱测量仪所提供的波长范围被测定。

6.根据权利要求5所述的测量凝结气体折射率的方法，其特征在于，所述椭圆偏振光谱测量仪的波长范围为150nm至远红外区域。

7.根据权利要求3所述的测量凝结气体折射率的方法，其特征在于，

在不同蒸汽压力下通过降低温度使多孔膜的孔被凝结气体填充至饱和，求得凝结气体折射率与温度间的依赖关系。