(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210405136.5 (22)申请日 2022.04.18 (71)申请人 西湖大学 地址 310024 浙江省杭州市西湖区转塘街 道石龙山 街18号 (72)发明人 陈中　卢星宇　 (74)专利代理 机构 北京金信知识产权代理有限 公司 11225 专利代理师 贾然 (51)Int.Cl. G01N 21/3577(2014.01) G01N 21/3563(2014.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种样品池以及基于傅里叶变换的红外光 谱仪 (57)摘要 本公开实施例提出一种样品池以及基于傅 里叶变换的红外光谱仪， 所述样品池包括呈锥台 形状的池体， 所述池体具有顶面、 底面以及位于 所述顶面和所述底面之间的锥 面， 在所述底面上 设置用于容纳ATR晶体的凹部， 在所述锥面上设 置分别实现气氛的进气或者排气功能的第一气 氛接头和第二气氛接头。 本公开实施例能够通过 例如位于ATR晶体上方的压力杆固定在ATR附件 上， 通过气氛接头以及第一密封件和第二密封件 从而实现 空腔内的原位反应气氛的精确控制， 从 而能够适应于在需要环境控制的原位化学反应 对流体的待测样品实现气氛环境下反应过程的 实时追踪和光谱检测。 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 114720418 A 2022.07.08 CN 114720418 A 1.一种样品池， 其特征在于， 包括呈锥台形状的池体， 所述池体具有顶面、 底面以及位 于所述顶 面和所述底 面之间的锥面， 在所述底 面上设置用于容纳ATR晶体的凹部， 在所述锥 面上设置分别实现气氛的进气或者 排气功能的第一气氛接 头和第二气氛接 头。 2.根据权利要求1所述的样品池， 其特征在于， 所述第 一气氛接头和所述第 二气氛接头 采用宝塔型。 3.根据权利要求1所述的样品池， 其特征在于， 所述第 一气氛接头和所述第 二气氛接头 对称设置 。 4.根据权利要求1所述的样品池， 其特征在于， 在所述锥面上设置第 一外气口和第 二外 气口， 在所述底面上 的所述凹部中设置第一内气口和第二内气口， 所述第一外气口和所述 第一内气口之 间形成第一气氛通道， 所述第二外气口和所述第二内气口之 间形成第二气氛 通道， 所述第一气氛通道和所述第二气氛通道与所述凹部连通。 5.根据权利要求4所述的样品池， 其特征在于， 所述第 一气氛接头和所述第 二气氛接头 的外壁设置 外螺纹， 在所述第一外气口和所述第二外气口 的内壁面上分别设置内螺纹。 6.根据权利要求1所述的样品池， 其特征在于， 在所述底面上设置第一密封件， 其位于 所述凹部的外侧。 7.根据权利要求6所述的样品池， 其特征在于， 所述底面上设置环形的凹槽， 所述凹槽 用于固定设置所述第一密封件。 8.根据权利要求1所述的样品池， 其特征在于， 所述样品池还包括第二密封件， 所述第 二密封件设置在所述第一气氛接 头和所述第二气氛接 头的底部 。 9.一种基于傅里叶变换的红外光谱仪， 其特征在于， 包括ATR附件以及权利要求1 ‑8中 任一项的所述样品池， 所述样品池设置在所述ATR附件上。 10.根据权利要求1所述的红外光谱仪， 其特征在于， 所述ATR附件包括底盘和压力杆， 所述样品池设置在所述底盘和所述压力杆的下端之间。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114720418 A 2一种样品 池以及基于傅里叶变换的红外光谱 仪 技术领域 [0001]本公开涉及原位气氛反应控制领域， 尤其涉及一种样品池与基于傅里叶变换的红 外光谱仪 。 背景技术 [0002]红外光谱技术是一种用于有机化合物官能团的定性分析与定量分析中的有效手 段， 其方法具有使用方便、 灵敏度高、 特征信号 强、 测量速度快的优势， 适合于快速反应动力 学的分析。 目前在原位控制领域， 特别是催化、 电池等领域中取得了越来越多的应用， 受到 各行业的认可。 [0003]采用红外光谱技术的基于傅里叶变换的红外光谱仪(FTIR)的基本工作原理是： 经 过准直的待测红外光束入射到迈克尔逊干涉仪中， 控制 干涉仪中动镜的运动， 获得不同光 程差下的干涉图， 将获得的干涉图进 行傅里叶变换， 就得到光束的红外光谱图。 一般的红外 光谱仪在干涉仪输出光与检测器之间会设置样品仓， 通过在样品仓内放置适当透射、 反射 等测试装置并将 样品以适当固定， 以实现样品的透射 光谱、 反射 光谱测量。 [0004]现有技术中， 往往在红外光谱仪中设置衰减全反射装置(ATR)， 衰减全反射装置作 为一种高灵敏光信号测试装置， 其核心通常包括光导入组件、 ATR  晶体、 光导出组件。 衰减 全反射装置通过测量样品表面的反射信号来提取有效光谱信息， 简化了样品制作过程， 同 时也极大地拓展了光谱法的应用范围， 已经被广泛应用于纤维、 塑料、 涂料、 橡胶、 粘合剂等 高分子材料制品的表面成份分析。 这样， 衰减全反射装置与红外光谱仪相结合， 能够发挥 二 者的优势， 就可以在更多场合取得应用、 获取更好的光谱测试灵敏度、 信噪比和对样品材料 性质。 理论上， 将衰减 全反射装置放入红外光谱仪的样品仓， 就可实现ATR光谱测试分析。 [0005]具有衰减全反射装置的红外光谱仪采用衰减全反射红外光谱法， 其是一种基于全 反射信号进行红外光谱测试的方法， 现有技术中例如采用Thermo  Fisher Scientific   IS50系列傅里叶变换红外光谱仪的内置ATR附件完成红外光谱采集。 衰减全反射红外光谱 法测定流体样品的优点是无需制样， 样品直接滴在ATR晶体上即可， 所需样品用量少， 对样 品无破坏性， 几乎适合于所有非强腐蚀性的样品测试； 此外， 该方法测试速度快， 可以实现 原位测试和实时跟踪， 因此对于流体样品的化学反应测试是最佳选择。 衰减全反射红外光 谱法操作简单， 谱图特 征峰明显， 适 合监控化学反应过程中的样品成份的变化。 [0006]这里的ATR附件是基于入射光的衰减全反射原理而设计 的， 当光源发出的单色光 穿过折射率大 的晶体进入折射率小的样品表面上， 会发生反射和 折射， 当入射角大于临界 角时， 则折射光消失， 所有的光都以反射光的形式在晶体内部存在， 发生全反射效应。 实际 上， 红外光在晶体内表面发生全反射时， 会在晶体外表面附近产生驻波， 称为隐失波， 样品 与晶体外表面接触时， 在每个反射点隐失波都穿入样品。 从隐失波衰减的能量可以得到红 外吸收的信息。 隐失波振 幅随离开晶体界面距离的增大按指数规律衰减， 产生与透射吸收 类似的衰减全反射红外谱图， 从而获得样品表面化学成分的结构信息。 大多数有机物的折 射率都低于1.5， 根据折射定律， 要获得衰减全反射光谱需要折射率大于1.5的红外ATR晶说　明　书 1/6 页 3 CN 114720418 A 3