[发明专利]一种用于观测液氧荧光光谱的样品池

说明书

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其是一种用于观测液氧荧光光谱的样品池。

背景技术

目前高功率连续波长的激光在民用和国防方面已经得到了广泛的应用，例如氟化氢激光器、氧碘激光器、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的应用，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，液氧是一种很有前景的高效、环保新型高能连续激光工作介质，采用液氧作为工作介质的激光器有望弥补上述激光器的这些缺陷。

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。

本发明的技术方案是：一种用于观测液氧荧光光谱的样品池，包括液氧池、液氮池外胆、液氮池内胆，所述的液氧池包括氧气注入管和液氧池两端透明的激光通过窗，所述的液氮池设有内胆、外胆，内胆与外胆之间为真空夹层，液氮存储在内胆中，内胆与外胆两端均为透明的激光通过窗。

一种用于观测液氧荧光光谱的样品池，包括中空的密闭容器液氧池、液氮池外胆和液氮池内胆；液氧池置于液氮池内胆的内部，液氮池内胆置于液氮池外胆的内部；

液氧池上设有与外界氧气气源相连的氧气注入管、两个对称设置的透明的激光通过窗；

液氮池内胆上设有与液氮源相连的液氮注入管、氮气排泄管、以及于液氮池内胆上对应于通过窗的位置处对称设置有两个透明的内胆激光通过窗；

液氮池外胆上设有一个抽真空口，抽真空口经管道与真空泵相连，于液氮池外胆上对应于通过窗的位置处对称设置有两个透明的外胆激光通过窗；

于液氮池内胆的侧壁上设有透明的观察窗，于观测窗与液氮池设有两端开口的中空的观察筒，观察筒的一端与液氧池相连通，另一端四周边缘抵接于观察窗的表面；于液氮池外胆的侧壁面上对应于观察窗的位置处设有透明的外胆观测窗。

观察筒的另一端的四周边缘与观察窗表面密闭连接。

液氧池外壁面与液氮池内胆的内壁面相间隔，液氮池内胆外壁面与液氮池外胆的内壁面相间隔；液氮池内胆内充填入液氮，液氮池外胆抽真空，于液氮池内胆外壁面与液氮池外胆的内壁面间形成真空夹层。

观察筒与液氮池侧壁、观察筒与观察窗、液氮池内胆）侧壁与观察窗采用熔融一体的工艺焊接后用于收集荧光。

所述液氧池、液氮池内胆材质均为派热克斯玻璃且采用熔融一体的工艺制作，有效的解决了在低温下密封效果不佳的问题。

所述真空夹层有效的避免了因液氮池外胆两端观察窗内外温差较大而在观察窗出结霜的问题。

液氧池置于液氮池内胆中，氧气通过氧气注入管注入到液氧池中，通过液氮将氧气液化成液氧，避免了直接灌注液氧时液氧气化导致的危险，同时在液氮浴温度下有效的避免了液氧的挥发。

本发明还可以采用如下技术措施：

液氧池与液氮池侧壁中心处采用熔融一体的工艺焊接观察窗用于收集荧光。

本发明的优点是：

1.本发明设计的样品池避免了因液氮池内外温差较大造成的在观察窗处结霜的问题，保证顺利探测到液氧的荧光光谱。

2.本发明所述的液氧池与液氮池侧壁中心处采用熔融一体的工艺焊接观察窗用于收集荧光，有效地减少了因散射造成的荧光损耗。

3.本发明设计的样品池是将液氧池放置在液氮池内胆中，液氮池内胆中装有的液氮作为冷却液氧的介质，有效的减缓了液氧的挥发速率，液氧是通过将氧气注入液氧池，再由液氮将氧气液化成液氧制得，避免直接灌注液氧带来的危险，保证了实验的安全性。

附图说明

图1为本发明所涉及的液氧池、液氮池外胆和液氮池内胆；

图中：1-用于抽真空的管道，2-液氮注入管，3-液氮池外胆，4-氧气注入管，5-氮气排泄管，6-液氮池两端透明的激光通过窗，7-液氮池外胆两端透明的激光通过窗，8-真空夹层，9-液氧池两端透明的激光通过窗，10-液氮池内胆，11-液氧池。

图2为本发明所涉及的液氧池、液氮池外胆和液氮池内胆的侧面投影图；

图中：12-液氧池与液氮池内胆侧壁中心处的观察窗，13-液氮池外胆侧壁中心处的观察窗。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

实施例：如图1、图2所示，本发明公开了一种用于观测液氧荧光光谱的样品池，包括液氧池11、液氮池外胆3、液氮池内胆10，所述液氧池5设有与外界氧气气源相连接的氧气注入管4和两端两个对称设置透明的激光通过窗6，液氧池11置于液氮池内胆10中，其相对于液氮池外胆的位置通过氧气注入管4固定；所述液氮池内胆10包括与液氮源相连的液氮注入管2，氮气排泄管5，以及于液氮池内胆上对应于通过窗9的位置处对称设置有两个透明的内胆激光通过窗6，其相对于液氮池外胆的位置通过液氮注入管2和氮气排泄管5固定；所述液氮池外胆3包括一个抽真空口，抽真空口经管道1与真空泵相连，于液氮池外胆上对应于通过窗9的位置处对称设置有两个透明的外胆激光通过窗7；于液氮池内胆10的侧壁上设有透明的观察窗12，于观测窗12与液氮池11设有两端开口的中空的观察筒，观察筒的一端与液氧池11相连通，另一端四周边缘抵接于观察窗12的表面；于液氮池外胆10的侧壁面上对应于观察窗12的位置处设有透明的外胆观测窗13。