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原文传递纳米颗粒粒径测量系统

专利名称：	纳米颗粒粒径测量系统
摘要：	本申请提供一种纳米颗粒粒径测量系统。在匹配液中放置有第一光阻断结构和第二光阻断结构。第一光阻断结构设置于入射光束正向延长线上，用以吸收和反射光束，使其无法到达匹配池壁面与空气交界处发生反射。第二光阻断结构设置于多个散射光通孔接收的散射光束的反向延长线上，用于吸收和反射测量接收角互补角上的散射光束，使其无法到达匹配池壁面与空气交界处发生反射。通过匹配液、第一光阻断结构以及第二光阻断结构可以极大程度上减少传统纳米颗粒粒径测量系统中样品池壁面反射光的影响，并避免多个散射光通孔接收自身角度的散射光信号中混入反射光信息，从而大幅提高了测量结果的准确性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国计量科学研究院
发明人：	黄鹭;高思田;施玉书;李伟;李琪
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910773638.1
公开号：	CN110455690A
代理机构：	北京华进京联知识产权代理有限公司
代理人：	魏朋
分类号：	G01N15/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	100029北京市朝阳区北三环东路18号
主权项：	1.一种纳米颗粒粒径测量系统，其特征在于，包括：散射发生装置(10)，用于使得待测纳米颗粒在相互作用下发生各个角度的散射；所述散射发生装置(10)包括第一环形侧板(130)，所述第一环形侧板(130)包围形成一个具有第一开口(131)的第一收纳空间(132)，所述第一环形侧板(130)设置有入射光通孔(110)与多个散射光通孔(120)，所述入射光通孔(110)与所述多个散射光通孔(120)设置于同一水平面，且所述入射光通孔(110)的轴线与所述多个散射光通孔(120)的轴线相交于同一散射中心点；匹配池(150)，设置于所述第一收纳空间(132)内，所述匹配池(150)包括形成一个具有第二开口(151)的第二收纳空间(152)；样品池(180)，设置于所述第二收纳空间(152)内，用以放置样品溶液，入射光束通过所述入射光通孔(110)照射至所述样品池(180)后经散射中心形成散射光束，所述多个散射光通孔(120)用以使得散射光束通过；匹配液(153)，设置于所述第二收纳空间(152)内，并将所述样品池(180)包围，且所述匹配液(153)的折射率与所述样品池(180)壁面的折射率相同；端盖(140)，与所述第一开口(131)匹配设置，且所述端盖(140)设置有第一放置孔(141)，所述样品池(180)的直径小于所述第一放置孔(141)的直径；第一光阻断结构支撑部(161)，设置于所述样品池(180)与所述匹配池(150)之间，且所述第一光阻断结构支撑部(161)与所述端盖(140)连接；第一光阻断结构(160)，用于吸收和反射经所述样品池(180)后的光束，所述第一光阻断结构(160)设置于所述样品池(180)与所述匹配池(150)之间，所述第一光阻断结构(160)与所述第一光阻断结构支撑部(161)连接，且所述第一光阻断结构(160)设置于入射光束正向延长线上；第二光阻断结构(170)，设置于所述样品池(180)与所述匹配池(150)之间，所述第二光阻断结构(170)与所述端盖(140)连接，且所述第二光阻断结构(170)设置于所述多个散射光通孔(120)接收的散射光束的反向延长线上。 2.如权利要求1所述的纳米颗粒粒径测量系统，其特征在于，所述第二光阻断结构(170)设置有通孔(171)，所述通孔(171)、所述入射光通孔(110)以及所述多个散射光通孔(120)的轴线相交于同一散射中心点，所述通孔(171)轴线与所述入射光通孔(110)轴线在散射中心点的夹角为90°。 3.如权利要求1所述的纳米颗粒粒径测量系统，其特征在于，还包括：入射光装置(20)，用于调整入射光束通过所述入射光通孔(110)进入所述散射发生装置(10)；所述入射光装置(20)包括第一格兰汤姆逊棱镜(210)以及第一棱镜调节结构(220)，所述第一格兰汤姆逊棱镜(210)设置于所述第一棱镜调节结构(220)；通过所述第一棱镜调节结构(220)调节所述第一格兰汤姆逊棱镜(210)的位置，以使得入射光束经过所述第一格兰汤姆逊棱镜(210)入射至所述入射光通孔(110)。 4.如权利要求1所述的纳米颗粒粒径测量系统，其特征在于，还包括：多个散射光接收装置(30)，每个所述散射光接收装置(30)对应一个所述散射光通孔(120)，用于接收所述散射光通孔(120)发出的散射光束；所述多个散射光接收装置(30)的接收光路相交于所述样品池(180)同一散射中心点。 5.如权利要求4所述的纳米颗粒粒径测量系统，其特征在于，每个所述散射光接收装置(30)包括：反射镜(310)，一个所述反射镜(310)对应一个所述散射光通孔(120)，所述反射镜(310)设置于所述散射光通孔(120)发出的散射光束光路上，用于使得散射光束以入射角45°进行反射；光纤聚焦镜头(320)，设置于经所述反射镜(310)反射后的散射光束光路上，用于对散射光束进行聚焦；光纤(330)，与所述光纤聚焦镜头(320)连接，用于将所述光纤聚焦镜头(320)接收的散射光束通过光纤传输至光子计数器。 6.如权利要求5所述的纳米颗粒粒径测量系统，其特征在于，每个所述散射光接收装置(30)还包括第二格兰汤姆逊棱镜(350)与第二棱镜调节结构(360)；所述第二格兰汤姆逊棱镜(350)设置于所述第二棱镜调节结构(360)；通过所述第二棱镜调节结构(360)调节所述第二格兰汤姆逊棱镜(350)的位置，以使得散射光束经过所述第二格兰汤姆逊棱镜(350)入射至所述反射镜(310)。 7.如权利要求1所述的纳米颗粒粒径测量系统，其特征在于，还包括：电荷耦合器件相机(40)，与所述第一放置孔(141)相对设置，用于实时记录入射光束和散射光束在所述样品池(180)的散射中心点汇聚的影像信息。 8.如权利要求1所述的纳米颗粒粒径测量系统，其特征在于，还包括：多个第三放置孔(143)，设置于所述端盖(140)，用于放置温度传感器，以实时监测所述第二收纳空间(152)内的温度。 9.如权利要求8所述的纳米颗粒粒径测量系统，其特征在于，还包括：温控控制模块(191)，与所述温度传感器连接，用于获取所述第二收纳空间(152)内的温度；多个温控结构(190)，设置于远离所述第一收纳空间(132)的所述第一环形侧板(130)的外壁，且所述多个温控结构(190)与所述温控控制模块(191)连接；所述温控控制模块(191)根据所述第二收纳空间(152)内的温度变化，调控所述多个温控结构(190)，用于使得所述第二收纳空间(152)内的温度稳定。 10.如权利要求1所述的纳米颗粒粒径测量系统，其特征在于，所述端盖(140)设置有多个第二放置孔(142)，用于放置匹配液管路以输送所述匹配液(153)。
所属类别：	发明专利