[实用新型]气氛原位响应调控系统

说明书

本实用新型公开了一种气氛原位响应调控系统，所述系统包括箱体、气体传感器、气体控制器、电磁阀和气氛调节模块，所述气体传感器和气体控制器设置在箱体的内部，所述气体控制器分别与气体传感器、电磁阀相连，所述气氛调节模块设置在箱体的一侧，并与电磁阀相连；所述气体控制器，用于根据气体传感器测量的溶剂气体浓度，控制电磁阀的开关；所述气氛调节模块，用于根据电磁阀的控制，向箱体内部通入溶剂气体、干燥空气和惰性气体中的其中之一。本实用新型结构简单、体积小巧、携带方便，气体控制器能够根据气体传感器测量的溶剂气体浓度，控制电磁阀的开关，通过气氛调节模块控制箱体内部的气体流通，从而实现箱体内部气氛的原位调节。

技术领域

本实用新型涉及一种气氛原位响应调控系统，属于便携式气氛原位调节设备技术领域。

背景技术

钙钛矿型薄膜太阳能电池、OLED、超级电容、MOCVD，以及生物方面，如厌氧菌培养、细胞低氧培养等都样品都需要在不同的气氛条件中进行测试表征。

太阳能电池可以把光能直接转化为电能，太阳能电池的开发是利用太阳能最有效的途径之一。钙钛矿型薄膜太阳能电池，从2009年到2019年的10年间，钙钛矿太阳能电池的研究不断刷新了光电转化效率的纪录，目前已经超过了25％。钙钛矿太阳能电池因其高光吸收系数、长载流子寿命以及制造工艺简易等优点受到了广泛的关注，而且比传统的硅电池更便宜、更易生产。各种溶剂气体浓度对薄膜的成膜质量至关重要，需要在不同气氛条件下对钙钛矿薄膜进行测试表征，来研究溶剂气体对钙钛矿薄膜所产生的影响。

OLED组件系由n型有机材料、p型有机材料、阴极金属及阳极金属所构成。电子(空穴)由阴极(阳极)注入，经过n型(p型)有机材料传导至发光层(一般为n型材料)，经由再结合而放光。一般而言，OLED元件制作的玻璃基板上先溅镀ITO作为阳极，再以真空热蒸镀之方式，依序镀上p型和n型有机材料，以及金属阴极。由于气氛中的有机溶剂气体，会使元件产生暗点(Darkspot)而使元件不发亮，所以需要测试不同气氛条件对OLED元件发光的影响。

超级电容器是一类绿色、高效的电化学储能器件，相比常规二次电池具有功率密度大、充放电快速、循环稳定性好和工作温度范围宽等优势，在不间断电源、混合动力电源等方面有重要应用前景。超级电容器的储能原理主要是通过多孔电极/电解液界面电荷聚集(双电层电容)或活性材料表面及内部可逆氧化还原反应(赝电容)来储存电荷，因此，电极材料是超级电容器的核心部件，其可接触表面积以及电极表面的氧化还原活性直接决定器件的电容及能量密度，有机溶剂气氛条件是影响电极表面氧化还原的重要因素。

MOCVD是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和V、Ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长原材料，以热分解反应方式在衬底上进行气相外延，生长各种Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。通常MOCVD系统中的晶体生长都是在常压或低压(10-100Torr)下通H2的冷壁石英(不锈钢)反应室中进行，衬底温度为500-1200℃，用射频感应加热石墨基座(衬底基片在石墨基座上方)，H2通过温度可控的液体源鼓泡携带金属有机物到生长区。所以对反应室中惰性气体气氛要求很高，溶剂气体会影响反应的过程。

厌氧菌培养是指在无氧的环境里培养出的细菌。培养箱内保持厌氧状态，也是利用充气中的氢在钯的催化下和箱中残余氧化合成水的原理，还可放入解剖显微镜便于观察厌氧菌菌落，这种厌氧箱适于作厌氧细菌的大量培养研究，大量培养基可放入作预还原和厌氧性无菌试验。厌氧菌培养对于环境中气氛的氧气、水以及有溶剂气体都非常敏感，需要对不同气氛条件下厌氧菌的存活情况进行检测。

细胞低氧培养是当细胞或器官中的氧气低于空气中的氧气水平时的培养状态。在进行缺氧状态培养细胞的实验研究中，如何使细胞迅速处于不同气氛条件一直是困扰研究人员的一个难题，需要测试在不同氧、水、有机溶剂含量条件下细胞的状态。

目前，各种的表征测试设备无法提供不同气氛条件，对样品在不同溶剂气体气氛条件下的检测一直是一个难题，对表征测试设备进行改造花费较大，效果不好。如吸光度测试、电化学测试、吸收光谱等。