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原文传递用于分析样品的装置和方法

专利名称：	用于分析样品的装置和方法
摘要：	本发明提供一种用于分析样品的装置(100)，所述装置包括：至少一个光源(102)，所述至少一个光源配置为向样品发射非热宽带电磁辐射；和悬臂增强型光声(CEPAS)检测器(104)，所述悬臂增强型光声检测器配置为接收所述样品和电磁辐射并且检测样品对所述电磁的吸收。
专利类型：	发明专利
申请人：	赫尔辛基大学
发明人：	马尔库·瓦伊尼奥
专利状态：	有效
申请日期：	2022-04-12T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202280027745.X
公开号：	CN117136294A
代理机构：	北京康信知识产权代理有限责任公司
代理人：	刘彬
分类号：	G01N21/17;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/17
申请人地址：	芬兰赫尔辛基市
主权项：	1.一种用于分析样品的装置(100)，其中，所述装置包括： -至少一个光源(102)，所述至少一个光源配置为向样品发射非热宽带电磁辐射，以及 -悬臂增强型光声(CEPAS)检测器(104)，所述悬臂增强型光声检测器配置为接收所述样品和所述电磁辐射并检测所述样品对所述电磁辐射的吸收。 2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述CEPAS检测器包括： -样品室(106)，所述样品室适于接收所述样品，所述样品室包括至少一个开口(108)，所述至少一个开口用于允许所述电磁辐射进入所述样品室，以及 -传声器布置结构，所述传声器布置结构包括 o至少一个孔，所述至少一个孔布置在所述样品室中，所述孔具有与所述孔联接的悬臂(110)，其中，所述悬臂优选地包括硅并且配置为能够响应于由于所述电磁辐射被所述样品吸收而在所述样品室中发生的压力变化而移动，以及 o测量布置结构，所述测量布置结构用于测量所述悬臂的移动。 3.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，由所述至少一个光源发射的电磁辐射的光谱包括至少1THz的带宽。 4.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述至少一个光源是发光二极管(LED)、超辐射发光二极管(SLD)、超连续谱光源或光学频率梳。 5.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述装置另外包括用于以至少一种频率调制所述电磁辐射的器件(120)，所述至少一种频率可选地在10Hz至5kHz的范围内。 6.根据权利要求3所述的装置，其中，用于调制的器件包括至少一个光学斩波器(002)，或者所述调制包括调制被传递到所述至少一个光源的电流。 7.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述装置配置为提供电磁辐射的多个离散的或至少部分重叠的单独的光谱，所述单独的光谱能够分成多个不同的通道。 8.根据权利要求7所述的装置，其中，由专用器件(120)提供所述单独的光谱，所述专用器件可选地使用一个或多个光学滤波器，或者通过使用多个光源(102a，102b，102n)来提供所述单独的光谱。 9.根据权利要求7或8所述的装置，其中，所述装置配置为以不同的频率调制所述单独的光谱中的至少两个光谱，优选地调制所有所提供的光谱。 10.根据权利要求7至9中任一项所述的装置，其中，所述装置另外包括器件(124)，所述器件用于组合所述单独的光谱，并且所述CEPAS检测器配置为接收经组合的光谱。 11.根据权利要求7至10中任一项所述的装置，其中，所述装置配置为通过以下方式同时检测至少一种第一化合物、优选地至少一种颗粒状物质、任选地黑碳，和至少一种第二化合物、优选地至少一种气态化合物、任选地氮氧化物：选择所述单独的光谱，使得所述光谱中的至少一个光谱包括基本上被所述第一化合物吸收的波长并且所述光谱中的至少另一个光谱包括基本上不被所述第一化合物吸收的波长。 12.一种分析样品的方法，所述方法包括： -提供(502)至少一个光源，所述至少一个光源配置为发射非热宽带电磁辐射， -提供(504)悬臂增强型光声(CEPAS)检测器， -向所述CEPAS检测器提供(506)待分析的样品气体， -用所述电磁辐射照射(508)所述样品气体，以及 -用所述CEPAS检测器检测(510)所述样品对所述电磁辐射的吸收。