[发明专利]一种用于获取振荡测试中的实时红外光谱的系统

说明书

本发明公开了一种用于获取振荡测试中的实时红外光谱的系统，可通过控制器控制温度调节系统控制箱体内的温度，以控制样品在振荡测试中的温度，另外控制器可通过动态扭矩传感器以及驱动装置来控制转鼓的转动频率、转动产生的应变以及转动的力值，由于样品夹持在夹具上，夹具设置在转鼓上，因此，通过控制器来控制样品的转动频率、转动产生的应变以及转动的力值，并使红外光谱仪产生的干涉光束实时穿过振荡的样品，以实现对样品在振荡测试调节下的连续红外光谱的获取，并通过控制器实现对样品的多种振荡条件的调节以及不同温度环境下的测试调节，从而可以实时获取不同振荡测试条件下样品的连续红外光谱图，以提高人们对高分子链运动的认识。

技术领域

本发明涉及红外光谱分析技术领域，更具体地说，涉及一种用于获取振荡测试中的实时红外光谱的系统。

背景技术

红外光谱分析仪多用于测试样品中的特征基团，进而确定样品的结构和种类，但是随着傅里叶红外光谱技术进一步发展以及学者们对此技术的深入了解，开始在原有的傅里叶红外光谱技术上改进，并出现了实时红外光谱分析技术。该技术能够在红外光谱测试过程中减少采集样品的时间间隔，并且能保证较高的分辨率，进而提高傅里叶红外光谱技术的实用性。

动态机械分析仪是测定一定条件(如：温度、频率、应变)下，材料的储能模量、损耗模量、损耗因子或复数黏度等之间的关系，获取材料结构与分子链段运动的信息。在恒定温度下进行振荡测试，称为动态机械分析测试(DMA)，在变化温度下测试，称为动态机械热分析测试(DMTA))。

目前，学者们多将实时红外光谱技术与加热装置联用，如：朱新远等人利用实时红外光谱分析仪与加热装置联用，探究了聚丙烯和高密度聚乙烯在一定升温速率下从室温升温至熔融温度过程中特征峰变化；Kohji Tashiro等人同样利用此技术探究升温过程中正交晶相向六方晶相转变；虽然实时红外光谱技术能够获取高分子聚合物分子链的构象信息，但是该技术局限于分子链结构及构象信息，让我们无法获取在不同振荡条件下高分子聚合物最小运动单元即链段运动的红外光谱。

因此，如何获取不同振荡测试条件下样品的连续红外光谱图以及高分子链段运动信息，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于获取振荡测试中的实时红外光谱的系统，利用红外光谱仪能够获取分子链构象的信息的特点，以及动态分析仪能够获取分子链运动的信息的特点，将红外光谱仪与动态机械分析仪联用，以实时获取不同振荡测试条件下样品的连续红外光谱图。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于获取振荡测试中的实时红外光谱的系统，包括红外光谱仪、动态机械分析仪、控制器，所述动态机械分析仪包括前后两端均设有通孔的箱体；

所述箱体内设有转鼓、所述转鼓上设有用于夹持样品的夹具，当所述样品夹持于所述夹具上时，所述样品处于两个所述通孔之间，以使所述红外光谱仪产生的干涉光束从所述通孔处穿过所述箱体并同时穿过夹持于所述夹具上的样品，所述红外光谱仪的检测器设于所述箱体的一侧，以接收从所述通孔处穿出的干涉光束；

所述箱体内还设有连接于所述转鼓并用于驱动所述转鼓旋转的驱动装置、连接于所述驱动装置与所述转鼓之间的动态扭矩传感器、用于调节所述箱体内温度的温度调节系统；

所述控制器信号连接于所述驱动装置、所述动态扭矩传感器，以根据所述动态扭矩传感器的反馈信号通过所述驱动装置控制所述转鼓的转动频率、转动产生的应变以及转动的力值；所述控制器信号连接于所述温度调节系统，以控制所述箱体内的温度。

优选的，所述夹具包括连接于所述转鼓上的两个用于夹持所述样品的夹具架，所述夹具架上设有可相对所述夹具架移动以夹紧样品的样品夹。