[实用新型]一种真空原位傅里叶红外装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及红外测试装置，尤其是一种原位真空傅里叶红外光谱测试装置。

背景技术

红外光谱仪是目前最常用的物性表征技术之一，红外光谱对样品具有广泛的适用性，不仅可以应用于有机、无机化合物样品的表征，且不受样品形态的限制(气态、液态和固态)；此外红外光谱仪器结构简单，测试试样用量少且重复性高，因此在多个领域均具有广泛的应用。

近些年来，随着科学技术的不断发展，原位红外技术在表征催化反应的微观过程方面逐渐显现出巨大的优势，并已经成为催化研究领域最为有力的检测手段之一。原位红外光谱技术主要用于对样品反应过程的动态监测，广泛应用于催化剂的化学键、表面物种、吸附态、吸附强度、表面反应等的研究和反应动力学的研究。

目前，常用的原位红外测试装置主要存在有以下问题：(1)测试装置复杂，占据空间较大；(2)红外谱的测量受到环境(如水、二氧化碳等气体)影响较大；(3)对样品进行原位处理(如高真空到常压环境、低温至高温条件和外部光照等)的范围较小，限制了对样品的系统研究。

经检索：

吴光荪等，新型高温高压(真空)原位红外光谱气固样品池的研制，分子催化，1987年第1卷第1期第45页；

高子伟等，多功能真空原位红外反应器，中国专利，申请号：CN201020551613.1；

季生福，一种原位红外反应器，中国专利，专利号：CN96217073.9；

唐晓龙等，一种顶置式原位红外分析系统的应用方法，中国专利，申请号：CN201510205201.X；

唐晓龙等，一种顶置式原位红外分析系统，中国专利，申请号：CN201520262221.6；

辛勤等，一种适用于表面研究的红外吸收池，石油化工，1980年第9卷第8期第462页；

赵铁英，一种红外原位反应在线系统，中国专利，申请号：CN201520224551.6；

赵铁英，一种在线红外原位反应系统，中国专利，专利号：CN201520224175.0；

杜中田等，一种用于原位红外监测的反应池，中国专利，申请号：CN201210516698.3。

以上相关文献均涉及红外光谱的原位表征方法，但是它们在一定程度上存在结构复杂、谱线噪音较大、测试条件相对有限等不足，限制了对样品更为深入系统的研究。

发明内容

本实用新型目的在于，针对现有原位红外测试装置中普遍存在的主要问题，提供一种原位真空红外装置，该装置是由光源、第一反射镜、干涉仪、第二反射镜、溴化钾窗片、红外腔、样品、波纹管、短管、红外样品仓、第三反射镜、探测器、外壳、进气细管、六个CF16接口、第一KF25接口、第二KF25接口、中空样品杆、钼片、热电偶/电极接口、不锈钢螺丝、钼片和陶瓷片组成，该装置实现优于1x10^-7mbar的本底真空；高真空腔体与真空红外谱仪之间通过波纹管和○圈密封，保证整个红外光路在优于0.1mbar的真空下行进；样品架包含中空样品杆、热电偶和电极接口，可以实现样品的变温(150K到1000K)和测温。本实用新型提供的一种原位红外装置实现了高真空环境下、不同气体压力(10^-7mbar到1000mbar)、不同温度(150K到1000K)和外部光照等条件下的原位透射红外吸收谱的系统表征。

本实用新型所述的一种真空原位傅里叶红外装置，其特征在于该装置是由光源、第一反射镜、干涉仪、第二反射镜、溴化钾窗片、红外腔体、样品、波纹管、短管、红外样品仓、第三反射镜、探测器、外壳、进气细管、第一CF16接口、第二CF16接口、第三CF16接口、第四CF16接口、第五CF16接口、第六CF16接口、第一KF25接口、第二KF25接口、第三KF25接口、样品架、中空样品杆、钼片、热电偶/电极接口、不锈钢螺丝、钼片和陶瓷片组成，外壳(13)为封闭式结构，在外壳(13)内底部固定红外样品仓(10)，在红外样品仓(10)内设有红外腔体(6)，在红外腔体(6)周围分别有第一CF16接口(14)、第二CF16接口(24)、第三CF16接口(25)和第四CF16接口(26)，红外腔体(6)的两端由溴化钾窗片(5)通过○圈密封分别与波纹管(8)的一端和短管(9)的一端连接，波纹管(8)与短管(9)的另一端通过○圈密封和红外样品仓(10)连接。