一种高温熔盐原位光谱仪的制作方法

本发明属于高温熔盐光谱分析，具体涉及一种高温熔盐原位光谱仪。

背景技术：

1、熔盐具有高热稳定性，能够在极高温度下保持液态状态，通常可达数百摄氏度；熔盐的热导性能很好，可以有效地传递热量，应用于太阳能热发电、核反应堆冷却和热处理等；相对于常规液体，熔盐具有较低的蒸汽压力，在高温下不容易蒸发，可以减少液体损失和环境影响。熔盐通常具有较高的化学稳定性，不易受到化学反应的影响，这使得它们适用于一些特殊化学过程和材料生产。熔盐的高温稳定性、热导性和化学稳定性使其在多个领域都具有独特的优势，已应用于能源生产、化工、冶金、储能和环保等方面。熔盐吸收光谱分析基于不同离子的熔盐体系对不同波长光的吸收程度。当不同离子的熔盐体系暴露在光源下时，它会吸收特定波长的光，这些吸收峰可以被测量和记录。通过分析吸收光谱，可以了解熔盐对不同波长光的响应，从而研究熔盐体系中离子的浓度和种态。

2、尽管熔盐光谱仪在研究熔盐材料的光学性质方面提供了重要的信息，但也存在一些缺点和限制。现有的熔盐光谱仪通常匹配手套箱提供惰性氛围，体系庞大、结构复杂，只能用于特定的场所，且价格昂贵。现有的熔盐光谱仪维护较为困难，熔盐泄露后，影响设备的正常使用。由于设备较大，光路较长，信号损失较明显，降低了设备的灵敏度。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种高温熔盐原位光谱仪，能够在实时对熔盐中的离子进行种态和浓度分析。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种高温熔盐原位光谱仪，包括：加热炉本体、反应组件、光源模块及光谱处理模块，所述加热炉本体沿垂直于地面的方向上设置有容纳槽，并在垂直于所述容纳槽的方向上设置有贯穿所述加热炉本体，且与所述容纳槽交汇的光路空心管，所述反应组件内设置有熔盐，且插接于所述容纳槽内，所述光源模块及所述光谱处理模块分别设置于所述光路空心管的相对两侧，其中，所述光源模块用于发射光谱信号，所述光谱处理模块用于接收和处理光谱信号。

3、进一步，所述加热炉本体包括炉壳、隔热件、加热件及安全组件，所述容纳槽及所述光路空心管设置于所述炉壳上，所述加热件设置于所述炉壳内，且位于所述容纳槽的四周，所述隔热件填充于所述炉壳内，且包覆所述加热件，所述安全组件用于在所述反应组件破损时，容纳从所述反应组件内流出的熔盐。

4、进一步，所述加热炉本体还包括热电偶及温度控制器，所述热电偶用于监测所述炉壳内的温度信息，并将测量到的温度信息反馈给所述温度控制器，所述温度控制器用于根据温度信息控制所述加热件的加热。

5、进一步，所述安全组件包括安全承托件及安全容纳件，所述安全承托件设置于所述容纳槽靠近地面的一端，并与所述炉壳连接，所述安全容纳件位于所述容纳槽内，且放置于所述安全承托件上。

6、进一步，所述安全容纳件包括容纳部及提拉部，所述容纳部放置于所述安全承托件上，所述提拉部设置于所述容纳部远离地面的一端，且朝远离地面的方向延伸。

7、进一步，所述容纳部靠近地面的一面上设置有定位槽，所述安全承托件远离地面的一面上设置有与所述定位槽适配的定位凸台。

8、进一步，所述容纳部内设置有定位挡板，所述定位挡板呈十字形，与所述容纳部的内壁连接，且中心位置形成反应插槽。

9、进一步，反应组件包括依次设置的比色池及反应池，所述比色池位于所述光路空心管的路径上，所述比色池的尺寸小于所述反应池的尺寸。

10、进一步，所述反应组件还包括密封塞，所述密封塞位于所述反应池远离所述比色池的一端，用于封闭所述反应池的开口。

11、进一步，所述反应组件还包括与所述反应池连通的进气管及出气管，所述进气管连通外部气源，所述出气管与所述反应池连通的一端外露于熔盐液面上。

12、进一步，所述进气管与所述反应池连通的一端插入熔盐液面内。

13、进一步，所述进气管与所述反应池连通的一端外露与熔盐液面外。

14、进一步，所述反应组件还包括电极，所述电极穿过所述密封塞，可调节位于所述反应池中的长度，用于实现在光谱测定过程中，熔盐中离子的电化学测试。

15、进一步，所述容纳槽远离地面一端的四周设置有定位件。

16、进一步，所述加热炉体靠近地面的一侧设置有支撑腿，所述支撑腿上设置有调节螺杆。

17、进一步，所述加热炉体内设置有水冷盘管，所述水冷盘管位于所述光路空心管的相对两侧，并与水冷机连通。

18、本发明的效果在于：可实现原位测量高温熔盐体系中的反应的熔盐光谱，通过在炉壳设置水冷盘管，降低光路和炉壳的接口温度，通过炉体腿部伸缩结构，减少炉体高度，减少炉体体积，通过反应组件的多种结构设计，可实现反应体系气氛的控制；原位吸收光谱仪的安全组件可容纳泄露的熔盐，增加设备的安全性。并且，结构紧凑，设计合理，可应用于多种熔盐种态研究的场景。

技术特征：

1.一种高温熔盐原位光谱仪，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种高温熔盐原位光谱仪，其特征在于：

3.如权利要求2所述的一种高温熔盐原位光谱仪，其特征在于：

4.如权利要求2所述的一种高温熔盐原位光谱仪，其特征在于：

5.如权利要求4所述的一种高温熔盐原位光谱仪，其特征在于：

6.如权利要求5所述的一种高温熔盐原位光谱仪，其特征在于：

7.如权利要求5所述的一种高温熔盐原位光谱仪，其特征在于：

8.如权利要求1所述的一种高温熔盐原位光谱仪，其特征在于：

9.如权利要求8所述的一种高温熔盐原位光谱仪，其特征在于：

10.如权利要求8所述的一种高温熔盐原位光谱仪，其特征在于：

11.如权利要求10所述的一种高温熔盐原位光谱仪，其特征在于：

12.如权利要求10所述的一种高温熔盐原位光谱仪，其特征在于：

13.如权利要求9所述的一种高温熔盐原位光谱仪，其特征在于：

14.如权利要求1所述的一种高温熔盐原位光谱仪，其特征在于：

15.如权利要求1所述的一种高温熔盐原位光谱仪，其特征在于：

16.如权利要求1所述的一种高温熔盐原位光谱仪，其特征在于：

技术总结
本发明涉及一种高温熔盐原位光谱仪，包括：加热炉本体、反应组件、光源模块及光谱处理模块，所述加热炉本体沿垂直于地面的方向上设置有容纳槽，并在垂直于所述容纳槽的方向上设置有贯穿所述加热炉本体，且与所述容纳槽交汇的光路空心管，所述反应组件内设置有熔盐，且插接于所述容纳槽内，所述光源模块及所述光谱处理模块分别设置于所述光路空心管的相对两侧，其中，所述光源模块用于发射光谱信号，所述光谱处理模块用于接收和处理光谱信号，采用本发明所述的高温熔盐原位光谱仪可实现原位测量高温熔盐体系中的反应的熔盐光谱。

技术研发人员：肖益群,姚本林,李斌,何辉,叶国安,刘思京,贾艳虹,孟照凯,陈辉,杨明帅,李迅
受保护的技术使用者：中国原子能科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17