[发明专利]光学传感器

权利要求书

1.用于获得氢键键合气态分子的数量的光学系统，所述光学系统包括：

-光学透明基质，其包含嵌在所述光学透明基质中的含有羟基偶氮苯基团的分子，

-异构化光源，

-用于测量来自所述光学透明基质的吸光度变化的装置，和

-测量控制电子器件，其设置为控制异构化光源、用于测量吸光度变化的装置以及任选的第二光源，其中所述测量控制电子器件设置为-在氢键键合气态分子的存在下用能够引发所述羟基偶氮苯基团的反式-顺式异构化的异构化光照射所述光学透明基质，

-在单个或多个波长下在所述光学透明基质的异构化循环期间测量吸光度变化以从提取自异构化循环的吸光度指数变化获得热顺式-反式异构化时间常数k，并

-通过利用热顺式-反式异构化时间常数对氢键键合气态分子的数量的依赖性获得所述氢键键合气态分子的数量。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述含有羟基偶氮苯基团的分子包含式(I)的羟基偶氮苯：

其中所有R₁-R₆和R'₁-R'₅均选自-H、-OH、-(CH₂)_XCH₃、-O(CH₂)_XCH₃、-NO₂、-CN、-F、-CF₃和-NH₂。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述含有羟基偶氮苯基团的分子是4-羟基偶氮苯。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述含有羟基偶氮苯基团的分子是4-辛基-4'-羟基偶氮苯。

5.根据权利要求1-3任一项所述的光学系统，其中所述含有羟基偶氮苯基团的分子是4-乙基-4'-羟基偶氮苯。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述光学透明基质包含塑性聚合物。

7.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述光学透明基质包含聚(4-乙烯基吡啶)。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述羟基偶氮苯基团与所述光学透明基质氢键键合。

9.根据权利要求1-3和6-8任一项所述的光学系统，其中所述羟基偶氮苯基团是更大的分子或聚合物的一部分。

10.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述光学透明基质具有几纳米至几微米的厚度。

11.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述光学透明基质进一步包含嵌在所述光学透明基质中的含有羟基偶氮苯基团的第二分子。

12.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述光学透明基质进一步包含嵌在所述光学透明基质中的另一异构化或热致变色分子。

13.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述用于测量吸光度变化的装置包括一个或多个光检测器。

14.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述用于测量吸光度变化的装置设置为在单个或多个波长下进行测量。

15.根据权利要求1所述的光学系统，其包括第二光源作为测量光。

16.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述异构化光源选自LED和激光。

17.根据权利要求16所述的光学系统，其中所述异构化光源提供在紫外范围内的波长下的光。