[发明专利]一种三元混合溶液Soret系数测量装置与方法

权利要求书

1.一种三元混合溶液Soret系数测量装置，其特征在于，包括第一波长激光发射单元、第二波长激光发射单元、光路调整单元、干涉仪单元、Soret系数测量单元和CCD相机；

所述第一波长激光发射单元包括从左至右依次设置的第一激光发射器、第一电子快门、第一密度过滤器和第一空间过滤器，所述第一空间过滤器内从左至右依次设置有第一非球面透镜、第一针孔和第一准直透镜；

所述第二波长激光发射单元包括从左至右依次设置的第二激光发射器、第二电子快门、第二密度过滤器和第二空间过滤器，所述第二空间过滤器内从左至右依次设置有第二非球面透镜、第二针孔和第二准直透镜；

所述光路调整单元包括倾斜设置于第一空间过滤器右侧的第一反光镜和设置于第二空间过滤器右侧并与第一反光镜倾斜角度相同的第一分光镜；

所述干涉仪单元包括设置于第一分光镜右侧并与第一分光镜呈镜像角度设置的第二分光镜、设置于第二分光镜正前方并与第二分光镜倾斜角度相同的第二反光镜、设置于第二分光镜右侧并与第二分光镜倾斜角度相同的第三反光镜、以及设置于第三反光镜正前方并与第三反光镜倾斜角度相同的第三分光镜，同时，所述第三分光镜位于第二反光镜的右侧并与第二反光镜位于同一水平线上；

所述Soret系数测量单元设置于第二分光镜和第三反光镜之间，Soret系数测量单元内设置有待测混合溶液；

所述CCD相机设置于第三分光镜的右侧，用于记录第一激光发射器和第二激光发射器发射的激光经光路调整单元、干涉仪单元以及Soret系数测量单元后形成的衍射图像；

所述第二波长激光发射单元与第一波长激光发射单元位于同一水平面相同高度位置并且平行设置。

2.根据权利要求1所述的三元混合溶液Soret系数测量装置，其特征在于，所述Soret系数测量单元包括依次设置的第一钢板、中间层和第二钢板；所述第一钢板、中间层和第二钢板的中部均设置有矩形通孔，所述第一钢板的矩形通孔远离中间层的一侧、中间层的矩形通孔的两侧、以及第二钢板的矩形通孔远离中间层的一侧均设置有玻璃板；所述第一钢板和第二钢板均分别设置有两个位置对称的注水孔；所述中间层的矩形通孔内设置有带有开口的玻璃柱，所述玻璃柱装有待测混合溶液，所述玻璃柱的开口设置有塞子。

3.根据权利要求2所述的三元混合溶液Soret系数测量装置，其特征在于，所述第一钢板的两个注水孔与第一循环水箱相连，所述第二钢板的两个注水孔与第二循环水箱相连。

4.根据权利要求2所述的三元混合溶液Soret系数测量装置，其特征在于，所述第一钢板的矩形通孔靠近中间层的一侧和第二钢板的矩形通孔靠近中间层的一侧均设置有矩形凹槽，所述中间层的矩形通孔的两侧均设置有与矩形凹槽对应的U型凸条。

5.根据权利要求2所述的三元混合溶液Soret系数测量装置，其特征在于，所述中间层的一侧设置有与其矩形通孔连通的连通孔，所述中间层的连通孔和矩形通孔的两侧侧面均设置有交错凹槽，所述玻璃柱和塞子的两侧也设置有对应的交错凹槽。

6.一种三元混合溶液Soret系数测量方法，采用权利要求1所述的三元混合溶液Soret系数测量装置，其特征在于，所述三元混合溶液Soret系数测量方法包括如下步骤：

S1、组装第一波长激光发射单元、第二波长激光发射单元、光路调整单元、干涉仪单元和CCD相机：首先在水平实验台上安装第一波长激光发射单元和第二波长激光发射单元，然后安装光路调整单元、干涉仪单元和CCD相机；组装完成后，首先打开第一波长激光发射单元的第一激光发射器，根据激光光线调整各设备的位置，使CCD相机接收到第一激光发射器发射的激光，然后关闭第一激光发射器，打开第二激光发射器，根据激光光线调整相关设备的位置，使CCD相机接收到第二激光发射器发射的激光；

S2、组装Soret系数测量单元：首先将待测混合溶液装入带开口的玻璃柱中，将玻璃柱沿着交错凹槽插入中间层，然后将塞子沿着交错凹槽插入中间层，接着将第一钢板的第一矩形凹槽、中间层的U型凸条、第二钢板的第二矩形凹槽对齐叠放并使用螺帽和螺杆固定，然后将第一循环水箱与第一注水孔连接，第二循环水箱与第二注水孔连接，并将第一循环水箱和第二循环水箱设置成不同的温度，维持设定的温度差，组装好Soret系数测量单元后将其放置在第二分光镜和第三反光镜之间，使第一激光发射器和第二激光发射器发出的激光穿过Soret系数测量单元中间的玻璃板，放置1小时后开始测量；

S3、进行测量，同时打开第一激光发射器和第二激光发射器，不同时开启第一电子快门与第二电子快门；开启第一电子快门，关闭第二电子快门，第一激光发射器发射的激光经第一电子快门、第一密度过滤器、第一非球面透镜、第一针孔、第一准直透镜、第一反光镜和第一分光镜到第二分光镜，激光经过第二分光镜分为强度相等两部分光线，其中一部分光线经过第二反光镜和第三分光镜进入CCD相机，另一部分光线经过Soret系数测量单元、第三反光镜和第三分光镜进入CCD相机，CCD相机记录这两部分光线形成的衍射图像；开启第二电子快门，关闭第一电子快门，第二激光发射器发射的激光经第二电子快门、第二密度过滤器、第二非球面透镜、第二针孔、第二准直透镜、第一分光镜到第二分光镜，激光经过第二分光镜分为强度相等两部分光线，其中一部分光线经过第二反光镜和第三分光镜进入CCD相机，另一部分光线经过Soret系数测量单元、第三反光镜和第三分光镜进入CCD相机，CCD相机记录这两部分光线形成的衍射图像；第一电子快门与第二电子快门交替开启，直到CCD相机记录的第一激光发射器发射的激光形成的衍射图像无变化，并且第二激光发射器发射的激光形成的衍射图像无变化时，停止测量。