[实用新型]一种检测水分子蒸发特征的红外样品池装置

说明书

本实用新型公开了一种检测水分子蒸发特征的红外样品池装置，包括五通管、第一视窗法兰、第二视窗法兰、第三视窗法兰、第四视窗法兰、水槽法兰、底座法兰、CF16法兰，均为不锈钢材质；五通管左端口、右端口分别与第一视窗法兰、第二视窗法兰以对焊焊接构成五通主体的左、右接头，其余端口与CF16法兰对焊焊接构成五通主体上接头、下接头和前接头；所述左、右接头为通光口，以红外窗片封装，并采用螺栓方式与第三、第四视窗法兰连接，上接头与水槽法兰，下接头与底座法兰，前接头与真空管三者也均以螺栓连接；水槽法兰正面有圆形储水凹台，凹台内有贯穿水槽法兰放置抛光硅片的狭缝，当真空泵打开时，可使去离子水经硅片狭缝以毛细蒸发进入测量区，从而得到气态水分子的红外光谱数据，测量的光谱数据可用于分析讨论水分子的蒸发特征。

技术领域

本实用新型涉及一种红外光谱检测分析所使用的设备，尤其涉及一种检测水分子蒸发特征的红外样品池装置，属于红外光谱测试领域。

背景技术

水伴随我们的日常，地球2/3被水覆盖，水的属性是研究的热点。蒸发是单个水分子或大量水分子完全破坏水-汽接触层彼此之间的氢键，变为气体状态的现象。了解和控制水的蒸发对地球的水循环、节约饮用水以及特定空间内湿度的保持等等必不可少。Science杂志在创刊125周年提出了最具挑战的125个科学问题，包括“水的结构是什么”（What isthe structure of water）。对于水的结构和物性的探索，在人们的社会和生命活动中具有非常直接和深远的意义。

红外光谱法作为一种方便快捷、灵敏度高、信息量大的光学分析方法，不但能提供被测物质结构单元存在信息和排列方式，而且能提供这些结构单元间的相互作用、空间构型以及所存在的化学定量关系。但是，水分子在常温常压下蒸发速率低且蒸发的水分子方向具有随机性，在开放的环境对于水分子不具有约束性，针对水分子的蒸发很难直接运用红外光谱仪进行测量与分析。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型特供了一种结构简单、使用便捷，用于检测水分子蒸发特征的红外样品池装置。

所述的红外样品池装置包括五通主体、第三视窗法兰、第四视窗法兰、水槽法兰、底座法兰，且均为不锈钢材质。

上述的五通主体包括五通管、第一视窗法兰、第二视窗法兰、CF16法兰，均为不锈钢材质。

上述的五通主体包含5个接头，其中左接头由五通管的左端口与第一视窗法兰采用对焊焊接的方式实现一体化密封连接，右接头由五通管的右端口与第二视窗法兰采用对焊焊接的方式实现一体化密封连接，上接头、下接头、前接头由五通管的上端口、下端口、前端口与CF16法兰采用对焊焊接的方式实现一体化密封连接，其中与五通管端口焊接的视窗法兰和CF16法兰的正面均朝向外侧。

上述的CF16法兰为国家标准的真空类型的法兰,其中CF16为行业公认类型和规格代号。

上述的五通主体的左接头与第三视窗法兰之间放置红外窗片，并采用螺栓的方式将两者密封连接，且红外窗片两侧均有O型圈(橡胶材质),防止红外窗片破碎，五通主体的右接头与第四视窗法兰的连接方式与上述左接头和第三视窗法兰的连接手段相同，五通主体的前接头与真空管（未示出）间放置无氧铜垫圈，并以螺栓连接的方式实现密封连接，满足真空泵（未示出）打开时可对五通主体腔体抽真空，五通主体的上接头采用螺栓连接的方式并配合无氧铜垫圈与水槽法兰连接，五通主体的下接头采用螺栓的方式并配合无氧铜垫圈与底座法兰密封连接。

上述的第一视窗法兰、第二视窗法兰、第三视窗法兰、第四视窗法兰特征完全一致，均为不锈钢材质，视窗法兰的中心为圆形通孔，其直径可为15~18mm，视窗法兰正面刻有O型槽和凹台，其中O型槽直径可为22~24mm，宽度可为1mm，用于放置橡胶材质的O型圈，凹台深度2mm，直径可为26mm，用于放置红外窗片，于O型槽内放置O型圈后，将红外窗片置于凹台内，最后将第一视窗法兰和第二视窗法兰采用螺栓分别与五通主体的左接头、右接头密封连接。