[发明专利]羟自由基反应活性测量装置

摘要

本发明公开了一种羟自由基反应活性测量装置。它包括DFB激光器(1)及其光路上的光转接部件、偏振光转换部件、光化学反应部件、紫外光解部件、相位检测部件和探测部件，它还包含由位于红外光路上的参考池(4)、第一检偏器(16)和参考探测器(17)，以及与参考探测器(17)依次电连接的第一锁相放大器(18)、比例积分微分控制器(19)、加法器(20)和激光控制器(21)组成的锁频部件，它的紫外光解部件为紫外激光器(12)和其紫外光路上依次置有的第五反射镜(14)、扩束镜(15)、第二氟化钙窗片(614)、第二池内反射镜(612)、第一池内反射镜(611)和第一氟化钙窗片(613)。它极易于广泛地商业化应用于对羟自由基反应活性的实时精确测量。

主权项

1.一种羟自由基反应活性测量装置，包括波长2.8μm的DFB激光器(1)及其红外光路上的光转接部件、偏振光转换部件、光化学反应部件、紫外光解部件、相位检测部件和探测部件，其特征在于：所述测量装置还包含锁频部件，所述锁频部件由位于DFB激光器(1)红外光路上的参考池(4)、第一检偏器(16)和参考探测器(17)，以及与参考探测器(17)依次电连接的第一锁相放大器(18)、比例积分微分控制器(19)、加法器(20)和激光控制器(21)组成，其中的第一锁相放大器(18)的自参考正弦信号(25)输出端与加法器(20)的输入端电连接，激光控制器(21)的输出端与DFB激光器(1)电连接，用于将2.8μm的DFB激光器(1)输出的波长锁定在羟自由基吸收峰3568.5238cm‑¹处；所述光化学反应部件为测量池(6)，所述测量池(6)为圆柱状多次反射池(61)外套装有直流螺线管磁体(62)、池内两端分别置有同光轴的第一池内反射镜(611)和第二池内反射镜(612)，多次反射池(61)的两端面分别置有第一氟化钙窗片(613)和第二氟化钙窗片(614)、两端部分别置有向多次反射池(61)内提供层流状态气体样品的进气口(615)和出气口(616)，其中，第一池内反射镜(611)和第二池内反射镜(612)均为环状凹球面反射镜，且其上分别置有进光孔(6112)和出光孔(6122)；所述紫外光解部件为紫外激光器(12)和其紫外光路上依次置有的第五反射镜(14)、扩束镜(15)、第二氟化钙窗片(614)、第二池内反射镜(612)、第一池内反射镜(611)和第一氟化钙窗片(613)，用于光解臭氧产生激发态氧原子以生成羟自由基；所述光转接部件为置于DFB激光器(1)与进光孔(6112)、参考池(4)间的红外光路上的半透半反镜(3)，以及置于出光孔(6122)与红外探测器(11)间的红外光路上的第二反射镜(7)和聚焦透镜(10)；所述偏振光转换部件为置于DFB激光器(1)与半透半反镜(3)间的起偏器(5)，置于参考池(4)与参考探测器(17)间的第一检偏器(16)，以及置于第二反射镜(7)与聚焦透镜(10)间的第二检偏器(9)；所述相位检测部件由输入端分别电连接第一锁相放大器(18)和红外探测器(11)、输出端电连接计算机(24)的第二锁相放大器(22)，以及输出端分别电连接紫外激光器(12)和计算机(24)的数字延时发生器(23)组成，用于将红外探测器(11)的信号和参考探测器(17)的信号同相位解调后送入计算机(24)，以及控制紫外激光器(12)的脉冲延迟，并同时将触发信号送至计算机(24)，以保证测量时间的零点统一及记录羟自由基活性衰荡信号的基线；所述探测部件为置于聚焦透镜(10)焦点处的红外探测器(11)，以及置于第一检偏器(16)光路上的参考探测器(17)。