[发明专利]红外偏振双通道光谱测量系统

说明书

技术领域

本发明属于红外光谱测量技术领域，特别涉及一种红外偏振双通道光谱测量系统。

背景技术

高分子聚合物的拉伸取向是应变诱导结晶的前提，对其物理性质有影响，一般研究聚合物取向的方法有X-ray射线法、红外偏振光谱法(红外二向色性法)等。红外偏振光谱法近年来在聚合物的研究中使用比较多，优点是可以测量不同聚合物结构的取向，研究不同拉伸、加工和热处理条件下的聚合物结构，这是其他方法不具备的。分子中特性基团作振动跃迁时,吸收的是一定频率的红外光，从而产生红外吸收，反映在红外谱图上就表现为相应频率的吸收峰。分子中特性基团在振动过程中偶极矩的变化称为跃迁距,红外吸收光谱谱带的吸收强度和偶极矩的平方成正比,当偏振光的电矢量平行于跃迁距时,产生最大的吸收,该吸收谱带称之为平行谱带，而垂直于跃迁距时吸收为零，该吸收谱带称为垂直谱带。对结晶和取向的高聚物来说,分子链上的某些基团具有一定的方向性。在这样的样品中红外光入射方向的变化(即偏振方向的变化)能使吸收强度发生很大的差别,表现出二向色性。通过测量聚合物分子的平行谱带和垂直谱带，从而计算谱带的二向色性比及聚合物样品的取向度。常用的测量二向色性比的红外偏振光谱装置，只能一次测一个偏振方向上的样品红外吸光度，等测量另一偏振方向上的红外吸光度时，样品的分子取向在实验条件如温度、压力等会发生变化，导致测量结果不准确。对此需要一种可以同时测量高分子聚合物样品在红外光照射下的平行谱带和垂直谱带系统，用于准确计算高分子聚合物样品的取向程度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能同时测量样品在红外光照射下的平行谱带和垂直谱带的红外偏振双通道光谱测量系统。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种红外偏振双通道光谱测量系统，包括红外光源，所述的红外光源发射的光线经第一反射镜准直之后以平行光入射至干涉仪，干涉仪出射的平行干涉光经第二反射镜汇聚至样品附件再出射，第三反射镜用于将含有样品附件样品信息的干涉信号光反射至分束器，干涉信号光经分束器分为两束相互垂直的反射、透射光分别出射至第一、第二偏振器，第一、第二探测器分别用于将第一、第二偏振器的出射光束转换为电信号。

上述技术方案中，首先通过干涉仪产生平行干涉光照射样品附件，从而得到含有样品信息的干涉信号光，干涉信号光经第三反射镜反射至分束器上，分束器与第一、第二偏振器构成双通道偏振系统，光束经第一、第二偏振器分别形成含有样品信息的反射、透射偏振干涉信号，然后通过第一、第二探测器的检测将光信号转换为电信号，从而可以同时获取样品在红外光照射下的平行谱带和垂直谱带，由此准确的计算出样品的取向程度。

附图说明

图1为本发明系统示意图。

具体实施方式

结合附图1对本发明做出进一步的说明：

一种红外偏振双通道光谱测量系统，包括红外光源1，所述的红外光源1发射的光线经第一反射镜2准直之后以平行光入射至干涉仪3，干涉仪3出射的平行干涉光经第二反射镜4汇聚至样品附件5再出射，第三反射镜6用于将含有样品附件5样品信息的干涉信号光反射至分束器7，干涉信号光经分束器7分为两束相互垂直的反射、透射光分别出射至第一、第二偏振器8、9，第一、第二探测器12、13分别用于将第一、第二偏振器8、9的出射光束转换为电信号。首先通过干涉仪3产生平行干涉光照射样品附件5，从而得到含有样品信息的干涉信号光，干涉信号光经第三反射镜6反射至分束器7上，分束器7与第一、第二偏振器8、9构成双通道偏振系统，光束经第一、第二偏振器8、9分别形成含有样品信息的反射、透射偏振干涉信号，然后通过第一、第二探测器12、13的检测将光信号转换为电信号，从而可以同时获取样品在红外光照射下的平行谱带和垂直谱带，由此准确的计算出样品的取向程度。

所述的第一偏振器8与第一探测器12之间和第二偏振器9与第二探测器13之间分别设有第四、第五反射镜10、11用于将出射光束汇聚至第一、第二探测器12、13上。设有第四、第五反射镜10、11用于将经过第一、第二偏振器8、9的出射光束反射汇聚至第一、第二探测器12、13上，便于探测器精确的检测到光信号。