[发明专利]一种适用于空芯毛细管液体光谱传感的适配装置

说明书

一种适用于空芯毛细管液体光谱传感的适配装置，包括两个适配器，两个适配器相对间隔设置；适配器包括主腔室、毛细管夹具、光学镜片、进液通孔和出液通孔；两个所述主腔室中部分别设置进液通孔和出液通孔，用于连接空心毛细管两端，实现空心毛细管内部的液体交换；毛细管夹具置于主腔室内部，其中间有凹槽，用于夹持空心毛细管；激光通过所述光学镜片耦合进入空心毛细管内部。本发明的适配装置能够固定空心毛细管，有效耦合激光进入毛细管内部，有效提供液体进出毛细管的通道，从而实现毛细管内的液体交换。其与XYZ三轴可调位移平台配合，可以实现激光与空心毛细管的高效耦合及拉曼检测。

技术领域

本发明属于液体组分检测领域，具体地，涉及一种适用于空芯毛细管液体光谱传感的适配液装置。

背景技术

近年激光器技术迅猛发展，拉曼光谱(Raman spectroscopy)技术被越来越广泛运用于物质检测领域，其优点是：仅需单一波长激光激发待测样品，即可完成对样品中各组分物质的同时检测。且由于其属于光学检测方法，不消耗、不破坏待测样品。然而，由于拉曼信号强度低，导致液体中微量组分检测灵敏度难以满足实际需要，限制拉曼光谱检测技术在行业内的应用。

空心毛细管，如：聚四氟乙烯微管，折射率为1.3，而水的折射率为1.33，在聚四氟乙烯微管内激发水等液体产生拉曼散射时，散射光由光密介质进入光疏介质，易发生全反射。相较于直接收集拉曼信号，经聚四氟乙烯微管及空芯光纤等微管多次反射后收集，可大大增大散射截面，增强拉曼散射信号强度。

由于空心毛细管直径一般较小(通常为几十至几百μm)，实现液体快速进出及激光与毛细管高效耦合是技术关键。目前市面上暂无针对空心毛细管液体进样及耦合装置，无法实现通过全反射增强液体微量成分拉曼信号的功能。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种适用于空芯毛细管液体光谱传感的适配装置，本检测装置可完成液体进样及激光耦合，其在固定空心毛细管的同时，能够有效耦合激光进入毛细管，并提供液体进出的通道，进而实现毛细管内样品的交换。将其安装在XYZ三轴可调位移平台上，可以实现激光与空心毛细管的高效耦合。

本发明采用如下的技术方案。

一种适用于空芯毛细管液体光谱传感的适配装置，包括两个适配器，两个适配器相对间隔设置；适配器包括主腔室、毛细管夹具、光学镜片；两个所述主腔室中部分别设置进液通孔和出液通孔，用于连接主腔室外部，实现空心毛细管内部的液体交换；毛细管夹具置于主腔室内部，其中间有凹槽，用于夹持空心毛细管；激光通过光学镜片耦合进入空心毛细管内部。

优选地，适配器还包括螺丝、第一密封圈、第二密封圈、第一开孔密封垫、第二开孔密封垫、上压紧螺纹接头、侧压紧螺纹接头、第一侧夹具、第二侧夹具。

优选地，主腔室为空心圆柱体，其中部设置有螺纹，用于配合上压紧螺纹接头及第一密封圈。

优选地，主腔室两个侧面设有圆形凹槽，用于安装第二密封圈；圆形凹槽周边分布多个螺纹孔用于封闭主腔室、夹紧光学镜片。

优选地，主腔室内侧依次设置第二密封圈和用螺丝固定的第一侧夹具；侧压紧螺纹接头安装第一密封圈后固定在侧夹具上。

主腔室外侧依次设置第二密封圈、第一开孔密封垫、光学镜片、第二开孔密封垫和用螺丝固定的第二侧夹具。

第一密封圈、第二密封圈、第一开孔密封垫、第二开孔密封垫为硅胶材质；

侧夹具、毛细管夹具和主腔室为殷钢材质。

上压紧螺纹接头和侧压紧螺纹接头为中空结构；

上压紧螺纹接头的空心的直径与主腔室中部通孔匹配；侧压紧螺纹接头的空心直径与空芯毛细管的外径匹配；

所述第一侧夹具设有通孔，通孔直径与空心毛细管外直径匹配；