[发明专利]一种带净化功能的用于观测液氧荧光光谱的样品池

说明书

技术领域

本发明涉及激光光谱技术领域，尤其是一种带净化功能的用于观 测液氧荧光光谱的样品池。

背景技术

高功率连续波激光在民用和国防方面已经得到了广泛的应用，现 在有很多兆瓦级的连续波激光器，例如氟化氢激光器、氟化氘激光器、 氧碘化学激光器、二氧化碳激光器等等。但是这些激光器的应用在很 大程度上被它们的大型体积所限制，此外还有一些因素影响到上述的 高功率激光器，例如使用有危险的化学药品，危及操作人员的安全， 操作规程复杂，激光出光的准备时间过长等等。这些局限性就迫使我 们去寻找新型的激光介质，在激光研究领域中去寻找一种高效、无毒 害作用的激光介质仍然是高功率连续波激光这个领域的关键之处。

液氧正是能满足以上要求的一种新型的高能激光工作物质，其吸 收系数高，吸收线宽宽，这对于泵浦源的选择有很大的优势；另一方 面液氧激光的波长为1580nm，在大气中特别是在海上有着良好的传 输效果，此波长相对于人眼也是比较安全的波长。

液氧的荧光光谱研究是利用液氧作为激光介质产生高能连续激 光的基础。液氧的沸点为97K，在室温环境下液氧会迅速挥发，同时 因内外温差过大也会在液氧样品池端口镜面处结霜，这都会造成实验 无法进行。本发明公开的一种带净化功能的用于观测液氧荧光光谱的 样品池采用内外三层的设计，此举同时有效地解决了液氧在室温下迅 速挥发以及因内外温差过大造成的在窗口处结霜的问题，保障了实验 的可行性。另外本发明公开的一种带净化功能的用于观测液氧荧光光 谱的样品池是将氧气通过液化的方式制得液氧，大大的降低了直接灌 注液氧所带来的危险。在制造液氧的过程中，通过本发明的设计可以 有效地去除干冰等杂质，保证了实验的准确性。

发明内容

要采用液氧作为激光介质产生高能连续激光，首先要去研究液氧 荧光光谱，对液氧激光相关能级的振动-平动弛豫开展研究，对液氧 激光器的试验，设计及性能预测提供理论及试验依据。本发明即为一 种带净化功能的用于观测液氧荧光光谱的样品池，以研究液氧激光能 级的吸收光谱及上能级的振动-平动弛豫。通过净化装置有效地减少 了液氧池内杂质对于实验结果准确性的影响。

本发明的技术方案是：一种带净化功能的用于观测液氧荧光光谱 的样品池，包括液氧样品池、石英三通两项截止阀、石英三通两项截 止阀包括与液氧样品池相连的端口、连接真空泵的端口以及连接氧气 源的端口；端口通过密封胶塞密封，一氧气注入管的一端穿过密封胶 垫伸入至端口内，氧气注入管的另一端与氧气气源相连；一管路的一 端穿过密封胶垫伸入至端口内，另一端经单向排气阀放空。

本发明还可以采用如下技术措施：

具体的是，液氧样品池为一密闭容器。与液氧样品池相连的端口 与液氧样品池采用熔融一体的工艺焊接密闭相连，有效的解决了在低 温下密封效果不佳的问题。连接真空泵的端口与真空泵气体入口相 连，通过抽真空有效的减少了液氧样品池内除氧气外其他气体的组 分，增加了实验的准确性。连接氧气源的端口处接有单向排气阀，有 效地解决了液氧样品池抽真空充入氧气后因液氧样品池内外压差过 大造成的液氧样品池损坏的问题，即液氧样品池内外压差过大时可通 过单向排气阀排气。

氧气注入管和管路的外壁面均与密封胶塞密闭连接。

密封胶塞镶嵌在端口内，如果液氧样品池内外压差过大并大于单 向排气阀的排气量时密封胶塞会从端口中弹出，从而保护液氧样品池 不被损坏。

本发明的优点是：

1.本发明设计的液氧样品池带有净化功能，减少了液氧样品池内 杂质的组分，有效地提高了实验的准确性。

2.本发明所述的液氧样品池与石英三通两项截止阀采用熔融一 体的工艺焊接密闭连接，有效地解决了低温下的密封问题。

3.本发明设计的液氧样品池在石英三通两项截止阀的一端口处 接有单向排气阀，当液氧池内外的压差超过0.1大气压时，单向阀开 启，液氧池内的氧气排出；当液氧池内外压差小于0.05大气压时， 单向阀自动关闭。通过单向排气阀的保护避免了液氧样品池因内外压 差过大对液氧样品池造成损坏的问题，同时保证了外界的气体不会倒 流入液氧池，从而确保样品池内液氧的纯度。

4.本发明所设计的液氧样品池具有造价低、加工周期短，适用于 进行多种无机低温液体的荧光光谱实验。

附图说明