[发明专利]微秒时间分辨的超窄线宽红外吸收光谱测量装置与方法

摘要

本发明涉及微秒时间分辨的超窄线宽红外吸收光谱测量装置和方法，用于探测原位催化反应的中间物种。装置包括主控电脑、温控模块、调制电源模块、二极管激光器、光路系统和锁相探测器；测量方法为，通过调节温度和电流，调制二极管激光器发出的脉冲激光；锁相探测器一端接收参考光，一端接收来自样品的探测光，经锁相处理后转换至吸收光谱。本发明利用二极管激光器做为探测光源，其光谱分辨率高达0.0001nm，从根本上消除了不同物种之间光谱重叠，从而可以高灵敏的分辨出催化反应过程中出现的各种物种。此外采用独特的锁相技术，不仅将时间分辨率提高到10μs,从而可以探测反应过程中出现的短寿命中间物种，而且可以杜绝原位反应高温导致的红外干扰。

主权项

1.微秒时间分辨的超窄线宽瞬态红外吸收光谱测量装置，其特征在于包括主控电脑(1)、温控模块(2)、调制电源(3)、二极管激光器(4)、光路系统(5)、和锁相探测器(7)；所述主控电脑(1)，用于发送温度命令至温控模块(2)，发送电流命令至调制电源(3)，并根据来自锁相探测器(7)的不同时刻吸光度显示时间分辨红外光谱；所述温控模块(2)，用于调节二极管激光器(4)内倍频晶体的温度，从而改变其微观结构，进而调节发射的波长；所述调制电源(3)，用于根据电流命令发送电流信号至二极管激光器(4)；所述二极管激光器(4)，用于根据温度、电流与波长、频率的关系输出调制激光信号(I)至光路系统(5)；所述光路系统(5)，用于将调制激光信号分成两部分，一部分作为参考光信号(II)进入锁相探测器(7)的一个输入口，另一部分经样品仓(6)后作为探测光(III)，进入锁相探测器(7)的另一个输入口；锁相探测器(7)，用于收集参考光信号(II)和探测光(III)，并将不同时刻吸光度发送至主控电脑(1)。