荧光光谱仪光学恒温器样品杆

本发明涉及光谱设备，尤其涉及一种荧光光谱仪光学恒温器样品杆。

背景技术：

1、荧光光谱与物质分子的电子能级结构密切相关，研究物质荧光发光过程中的激发光谱、发射光谱、发光强度、荧光偏振性以及荧光发光寿命等特性，可以了解物质的化学组分、物质的光激发机理以及参与物质间化学反应的反应动力学信息等重要的物理、化学性质。因此，在物质科学的实验研究中，荧光光谱测量是获取材料基本性质的重要且常用的实验手段。

2、现有技术中，采用荧光光谱仪来进行物质荧光光谱的测量，其结构主体可分为激发光源模块、样品载具和荧光信号测量模块，其工作原理为：由激发光源发出激发光，照射放置在样品载具上的样品，样品在激发光作用下发出荧光，荧光由荧光信号测量模块收集并测量。

3、此外，在许多荧光光谱测量实验中，需要借助专用的光学恒温器测量样品在不同温度条件下的荧光光谱信息。现有常见的变温荧光光谱测量光学恒温器一般为开有光学窗口的多层密封腔体，为了维持实验测量过程中稳定的样品温度条件(尤其是低温条件)，需要用专门的样品杆承载样品使其置于光学恒温器多层腔体最内层的样品腔中，同时样品杆末端还设有真空接口(一般为kf真空卡口)与样品腔开口处密封连接，以此保持样品腔在实验过程中始终处于真空状态。样品杆上样品位置周围设有密封的光学窗口供荧激发光以及样品的荧光信号出入。实验过程中，光学恒温器放置在荧光光谱仪中的固定位置，为了使激发光能精确地照射在样品上，需要通过调整样品杆进而实现对样品的位置、角度等参数的调整，考虑到在实验测量过程中需要维持样品始终处于光学恒温器提供的真空、低温等环境，因此，对样品杆的位置调整通常是在对光学恒温器进行抽真空、降温等操作前完成，这样导致无法在抽真空和降温后对样品杆进行调整，另外，即使在开始变温实验之前已经调整好了样品的方位，后续对光学恒温器进行锁紧密封的操作例如手动锁紧kf真空卡口的操作，以及对样品腔抽真空过程中由于腔内外气压差变化造成kf真空卡口中“o”型橡胶圈的压缩形变、后续变温实验由于样品杆温度降低造成的“o”型橡胶圈形变等，都会导致已经调整好位置的样品杆发生的不同程度的位移，使样品偏离之前确定好的合适测量位置，最终影响样品荧光信号的测量结果。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种荧光光谱仪光学恒温器样品杆，可以实现在真空密封条件下精确地调整样品本体的位置和角度，实现样品本体的精确定位。

2、本发明实施例提供一种荧光光谱仪光学恒温器样品杆，包括：

3、样品杆本体，所述样品杆本体的一端适于承载样品本体；

4、第一驱动组件，所述第一驱动组件包括第一磁驱组件、第二磁驱组件和第一密封件，所述第一磁驱组件与所述第二磁驱组件磁性连接，所述第一磁驱组件与所述样品杆本体的另一端连接，所述第一密封件内形成第一密封腔体，所述第一磁驱组件设置在所述第一密封腔体内；

5、所述第一驱动组件适于驱动所述样品杆本体转动；

6、第二驱动组件，所述第二驱动组件与所述样品杆本体连接，所述第二驱动组件适于驱动所述样品杆本体沿第一方向运动；

7、第二密封件，所述第二密封件与所述第一密封件密封连接，所述第二密封件内形成有第二密封腔体，所述样品杆本体的至少部分穿设于所述第二密封腔体，与所述第一磁驱组件连接；

8、所述第二密封腔体与所述第一密封腔体贯通；

9、控制组件，所述控制组件适于获取荧光信号，并基于所述荧光信号闭环控制所述第一驱动组件和所述第二驱动组件；

10、其中，所述样品杆本体的中心轴线为旋转轴线，所述第一方向与所述样品杆本体的中心轴线平行。

11、根据本发明实施例提供的荧光光谱仪光学恒温器样品杆，在荧光光谱仪光学恒温器样品杆已固定于光学恒温器的样品腔中，且样品腔已处于真空密封状态时，通过设置第一驱动组件驱动样品杆本体转动，以实现样品本体相对于激发光的入射角度的调整，通过设置第二驱动组件，驱动样品杆本体沿第一方向线性移动，以实现样品本体相对于激发光的位置调整。具体地，当激发光照射在样品本体上的入射角度不在最优角度范围内，以至于不足以达到检测效果时，第一驱动组件可以驱动样品杆本体转动，以使样品本体上的特定检测区域相对于激发光的入射角度达到合理的范围内，第一驱动组件中的第一磁驱组件和第二磁驱组件通过磁性连接，第二磁驱组件转动时，带动第一磁驱组件转动，进而带动样品杆本体转动，实现样品本体的转动调节。当激发光的光线路径没有经过样品本体上的特定检测区域时，第二驱动组件可以驱动样品杆本体沿第一方向移动，以使激发光的光线路径经过样品本体上的特定检测区域。当样品本体处在真空的封闭样品腔内进行实验的时候，由于样品杆本体与第一磁驱组件连接的一端设置在第一密封件的第一密封腔体内，且样品杆在样品腔之外的部分设置在第二密封件的第二密封腔体内，这样可以充分保证样品本体所处的的密封环境，实现对样品本体进行转动调节和位置调节，以使激发光照射在样品本体上的特定检测区域。在调整过程中，控制组件可以获取荧光光谱仪采集到的样品荧光信号的实时状态信息，对样品本体和激发光之间的相对位置关系进行判断，并基于荧光信号控制第一驱动组件和第二驱动组件，实现精确的闭环控制。在使用荧光光谱仪进行变温荧光信号测量的实验中，当荧光光谱仪光学恒温器样品杆与光学恒温器固定且样品腔已处于真空状态时，应用本发明提供的荧光光谱仪光学恒温器样品杆，可以实现在真空密封隔离的条件下精确调整样品本体的位置和角度，并在荧光光谱仪测量到的样品荧光信号反馈下实现对样品本体的精确定位。这样就解决了传统的变温荧光光谱测量实验中样品位置由于样品腔需要保持真空而固定无法调整的问题，减少了由于实验中样品位置的偏差而需要反复进行的样品杆拆装以及相应的抽真空、变温等实验操作，提高了实验的效率。

12、另外，在实验过程中，第一驱动组件可以实现对样品本体相对于激发光的入射角度的调整，从而可以采集不同激发光入射角度情况下样品本体的荧光光谱信息，获取角度分辨的样品荧光光谱数据。通过第二驱动组件实现对样品本体沿第一方向的位置调整，可以使激发光的光线经过样品本体上的多个区域，这样可以较方便地采集样品本体上的多个检测区域的光谱信息，获取多组采集数据。另外，还可以在样品杆本体上承载多个样品本体，通过对样品杆本体进行转动以及位置调整，可以获取多个样品本体的光谱信息实验数据。

13、进一步地，通过采集多组实验数据，避免了偶然误差，可以使实验结果更加可靠。

14、根据本发明的一个实施例，所述第二驱动组件包括丝杠电机、丝杠本体和丝杠螺母，所述丝杠电机与所述丝杠本体连接，所述丝杠本体与所述丝杠螺母连接，所述丝杠螺母通过所述第一驱动组件与所述样品杆本体连接。

15、根据本发明的一个实施例，所述第一磁驱组件包括第一磁体，所述第一磁体环绕设置在所述样品杆本体上，抵接于所述第一密封腔体的内侧壁。

16、根据本发明的一个实施例，所述第二磁驱组件包括第二磁体和旋转电机，所述第二磁体环绕设置在所述第一密封腔体的外侧壁上，所述第二磁体与所述第一磁体磁性连接，所述第二磁体与所述旋转电机连接，所述旋转电机适于驱动所述第二磁体转动。

17、根据本发明的一个实施例，所述旋转电机上设置有第一齿轮，所述第二磁体上设置有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮。

18、根据本发明的一个实施例，所述旋转电机与所述第二磁体轴传动连接。

19、根据本发明的一个实施例，所述第二密封件包括波纹管，所述波纹管的一端与所述第一密封件密封连接，所述波纹管内形成管腔，所述样品杆本体的至少部分穿设于所述管腔。

20、根据本发明的一个实施例，所述波纹管为薄壁波纹管。

21、根据本发明的一个实施例，所述第一磁体所在的第一平面与所述第二磁体所在的第二平面均垂直于所述第一方向，所述第一平面与所述第二平面平齐。

22、根据本发明的一个实施例，所述荧光光谱仪光学恒温器样品杆还包括密封卡接件，所述密封卡接件设置在所述第二密封件与所述第一驱动组件密封连接的位置。