專(zhuān)利名稱(chēng)：耐熱的紅外線(xiàn)測(cè)量用探針的制作方法
耐熱的紅外線(xiàn)測(cè)量用探4十說(shuō)明本發(fā)明涉及一種利用衰減全反射(ATR)原理光導(dǎo)管耦合的測(cè)量用探 針和一種具有光導(dǎo)管耦合的ATR測(cè)量用探針的借助紅外線(xiàn)光i普測(cè)量法作 為過(guò)程監(jiān)控的測(cè)量系統(tǒng)。近紅外線(xiàn)和可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)的光譜測(cè)量法多年來(lái)依據(jù)慣例在分析實(shí) 驗(yàn)室，特別是在化學(xué)工業(yè)中，用于反應(yīng)跟蹤，它是利用目前的現(xiàn)有技術(shù)在 中紅外線(xiàn)光譜范圍內(nèi)只能在實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)的過(guò)程監(jiān)測(cè)。目前在該領(lǐng)域使用不同的測(cè)量技術(shù)。特別是金剛石ART測(cè)量技術(shù)進(jìn)一 步發(fā)展成一種化學(xué)和機(jī)械上極其耐用的測(cè)量方法。近幾年來(lái)，商業(yè)上還有 浸入式探針可供在線(xiàn)過(guò)程控制使用，該浸入式探針由堅(jiān)固的金剛石ATR測(cè) 量頭和波導(dǎo)輻射轉(zhuǎn)換#:組或者光導(dǎo)管鏡組組成。利用這種纟笨針可以在反應(yīng) 期間比通過(guò)近紅外線(xiàn)探針技術(shù)更加擇優(yōu)和探測(cè)更加靈敏地跟蹤進(jìn)程。然而波導(dǎo)管基礎(chǔ)上的MIR浸入式探針的最大缺點(diǎn)是其容積龐大的剛 性結(jié)構(gòu)和其極強(qiáng)的不易調(diào)整性。另一面可以使用光導(dǎo)管耦合的ATR浸入式 探針，其雖然非常靈活和易于調(diào)整，但同時(shí)由于所使用的光導(dǎo)管對(duì)溫度非 常敏感。US5923808介紹了 一種光導(dǎo)管耦合的耐熱ATR浸入式探針，其通過(guò)主 動(dòng)冷卻保持在恒定的溫度水平上。冷卻通過(guò)吹氮實(shí)現(xiàn)。此外，探針元件與 光導(dǎo)管之間的隔溫通過(guò)一個(gè)紅外線(xiàn)透射并在相應(yīng)溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定的光學(xué) 元件實(shí)現(xiàn)。所使用的光導(dǎo)管以^琉屬元素化物(chalkogenid)為基礎(chǔ)。DE10123254介紹了 一種由一個(gè)ATR金剛石件和一個(gè)卣化銀光導(dǎo)管鏡 組組成的紅外線(xiàn)測(cè)量用探針。由光導(dǎo)管發(fā)出的紅外線(xiàn)輻射通過(guò)微型鏡組輸 入探針元件內(nèi)。US 5.185.8347>開(kāi)了一種具有一個(gè)用于兩次內(nèi)反射的探針體用于紅外 線(xiàn)光譜測(cè)量法的ATR測(cè)量用〗笨針。探針體最好由ZnSe組成并在其中一側(cè) 成形一個(gè)透鏡。輸送射線(xiàn)和探測(cè)射線(xiàn)的光導(dǎo)管在與探針體固定的距離上固 定在可調(diào)支架內(nèi)。US 5.585.634公開(kāi)了一種具有一個(gè)光導(dǎo)管段的光導(dǎo)纖維紅外線(xiàn)測(cè)量用 探針作為ATR探針元件。光導(dǎo)管段嵌入環(huán)氧樹(shù)脂內(nèi)和光導(dǎo)管段的一個(gè)平面 成形部分起到靈敏傳感器面的作用。此外，現(xiàn)有4支術(shù)介紹了波導(dǎo)基礎(chǔ)上的浸入式探針(例如Axion和 Mettler-Toledo公司)，其可以在-IOO"C至300。C的溫度范圍內(nèi)使用。在這 種探針上，紅外線(xiàn)輻射通過(guò)反射鏡組導(dǎo)入探針元件并從那里導(dǎo)向探測(cè)器。 在探針頭的范圍內(nèi)，僅使用在所要求的溫度范圍內(nèi)具有幾乎相同膨脹系數(shù) 的材料。作為選擇，可連接的部件通過(guò)密封圈系統(tǒng)連接。現(xiàn)有技術(shù)介紹的所有光導(dǎo)管連接的紅外線(xiàn)測(cè)量用探針均存在某些缺點(diǎn)。由剛性反射鏡臂系統(tǒng)組成的紅外線(xiàn)測(cè)量用探針雖然溫度穩(wěn)定，但不靈 活、不易調(diào)整和有效距離非常短。而光導(dǎo)管基礎(chǔ)上的紅外線(xiàn)測(cè)量用探針靈活、緊湊并具有明顯更大的有 效距離。但現(xiàn)有技術(shù)介紹的紅外線(xiàn)測(cè)量用探針在沒(méi)有主動(dòng)冷卻的情況下只 能在非常小的溫度范圍內(nèi)使用。這些測(cè)量用探針一般情況下由一個(gè)探針元件、 一個(gè)照明光導(dǎo)管和一個(gè) 探測(cè)光導(dǎo)管組成，這兩個(gè)光導(dǎo)管或者與探針元件固定連接，或者在探針元 件的前面固定在探針頭外殼上。由于探針元件、其周?chē)结橆^外殼與光導(dǎo) 管之間極其不同的膨脹系數(shù)，光導(dǎo)管在探針頭外殼上或者在探針元件上的 固定以及上述發(fā)明中介紹的對(duì)不在小溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，只有在 探針頭得到主動(dòng)冷卻的情況下才適用。 一笨針頭范圍內(nèi)確定溫度的調(diào)整通過(guò) 主動(dòng)冷卻非常昂貴并還會(huì)使測(cè)量結(jié)果失真。多晶卣化銀化合物例如像AgCl-AgBr，例如具有典型的35*10A-6的膨 脹系數(shù)，而在近紅外線(xiàn)光譜范圍內(nèi)使用的例如Si02基的玻璃光導(dǎo)管則具有約小2個(gè)數(shù)量級(jí)的膨脹系數(shù)。玻璃光導(dǎo)管基礎(chǔ)上的測(cè)量用探針因此與多
晶卣化銀材料的光導(dǎo)管相比，需要完全不同的成形技術(shù)。在最高18(TC的
溫度范圍內(nèi)商業(yè)上可供使用的玻璃光導(dǎo)管探針，例如可以利用高溫粘結(jié)劑 在環(huán)氧樹(shù)脂基上持久穩(wěn)定地固定在探針元件的前面。
卣化銀與作為光導(dǎo)管材料使用的例如硫?qū)僭鼗?玻璃光導(dǎo)管等其
他紅外線(xiàn)透射的材料相反，持續(xù)-150。C至25(TC仍溫度穩(wěn)定并因此在適當(dāng) 成形的情況下適合在該溫度范圍內(nèi)使用。
本發(fā)明的目的在于，提供一種紅外線(xiàn)測(cè)量用探針以及一種具有紅外線(xiàn) 測(cè)量用探針的測(cè)量系統(tǒng)，該測(cè)量用探針可以在大溫度范圍內(nèi)使用和盡管如 此仍具有光導(dǎo)管鏡組的優(yōu)點(diǎn)，例如靈活性、緊湊性、操作簡(jiǎn)單和可多路復(fù) 用能力。
該目的通過(guò)權(quán)利要求1和權(quán)利要求10所述的測(cè)量系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。從 屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式。
依據(jù)本發(fā)明，面向^^果針元件的照明光導(dǎo)管末端和探測(cè)光導(dǎo)管末端一皮設(shè) 置，使其在探針頭外殼溫升和冷卻時(shí)可以是彈性的，也就是無(wú)塑性變形可 延長(zhǎng)和縮短。這一點(diǎn)例如由此實(shí)現(xiàn)，即纟笨針頭外殼包括一容積，該容積允 許光導(dǎo)管例如通過(guò)光導(dǎo)管在側(cè)向上的彈性偏移無(wú)損壞延長(zhǎng)。光導(dǎo)管的塑性 變形導(dǎo)致降低光導(dǎo)管的傳輸特性并可以通過(guò)足夠大地確定偏移容積的尺 寸得到避免。
此外，光導(dǎo)管在大溫度范圍與探針元件保持在確定的側(cè)面和軸向距離 上。只有在光導(dǎo)管末端相對(duì)于探針元件的位置在實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)的跟蹤期間不 變的情況下，才能產(chǎn)生可再現(xiàn)的測(cè)量結(jié)果。這一點(diǎn)通過(guò)沿光導(dǎo)管軸線(xiàn)作用 的復(fù)位力實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選的是衰減全反射(ATR)元件、傳輸和反射元件作為探針元件。 特別是ATR元件必須定期的(regelmaessig)在提高的探針頭溫度條件下 使用。主動(dòng)冷卻不僅冷卻溫度敏感的光導(dǎo)管，而且也冷卻探針元件并因此 冷卻測(cè)量環(huán)境。因?yàn)锳TR測(cè)量只能在不足一微米厚的層上對(duì)ATR元件進(jìn) 行，這些測(cè)量在主動(dòng)冷卻的情況下會(huì)提供錯(cuò)誤的結(jié)果。在提高或者降低溫度情況下的ATR測(cè)量，因此在沒(méi)有主動(dòng)冷卻的情況下才有意義。依據(jù)本發(fā) 明的紅外線(xiàn)測(cè)量用^:針在-150。C至250。C溫度范圍內(nèi)的沒(méi)有主動(dòng)冷卻的情 況下，提供不失真的測(cè)量數(shù)據(jù)。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，使用芯外殼結(jié)構(gòu)的多晶卣化銀光導(dǎo)管。這 種光導(dǎo)管足夠靈活并可以在-150。C至25(TC的溫度范圍內(nèi)持續(xù)使用。
特別優(yōu)選的是具有矩形橫截面的光導(dǎo)管，因?yàn)樗鼈兛膳c探針元件的橫 截面積更好配合并此外可以彼此平面觸點(diǎn)接通和固定。平面固定提高測(cè)量 數(shù)據(jù)的可再現(xiàn)性。
具有純芯結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)管，即所謂的芯光導(dǎo)管具有更高ft值孔徑并因此 具有比芯-外殼光導(dǎo)管原則上更高的射線(xiàn)通過(guò)能力。特別是具有剛性或者幾 乎剛性短結(jié)構(gòu)要求的紅外線(xiàn)測(cè)量用探針的那些部位，芯光導(dǎo)管在波長(zhǎng)2jim -8|im光譜范圍內(nèi)的信噪比方面提供明顯更佳的測(cè)量結(jié)果。
至少在探針頭恒溫處理的區(qū)域內(nèi)使用單晶光導(dǎo)管段，允許在最高350 。C的溫度范圍內(nèi)使用紅外線(xiàn)測(cè)量用探針。
優(yōu)選兩個(gè)光導(dǎo)管末端無(wú)光學(xué)縫隙地與探針元件固定連接。這一點(diǎn)保證 最大的射線(xiàn)通過(guò)能力，因?yàn)椴怀霈F(xiàn)菲涅耳輻射損失。無(wú)間隙連接可以通過(guò) 一個(gè)層實(shí)現(xiàn)，該層的折射率處于探針元件與光導(dǎo)管的折射率之間。
在探針元件的區(qū)域內(nèi)在光導(dǎo)管與探針元件之間的 一種連接可能性是 無(wú)固定。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是可以很容易地更換探針元件。這一點(diǎn)例如探針 需要在不同光譜范圍內(nèi)使用的情況下是具有優(yōu)點(diǎn)的。
如果照明光導(dǎo)管和探測(cè)光導(dǎo)管在探針元件前面彼此固定連接，但不與 探針頭外殼連接，那么這一點(diǎn)提高光導(dǎo)管與探針元件之間輻射耦合的可再 現(xiàn)性，因?yàn)閮蓚€(gè)光導(dǎo)管之間不會(huì)出現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)。
探測(cè)光導(dǎo)管和照明光導(dǎo)管通過(guò)復(fù)位力設(shè)置在探針元件前面的確定位 置上。為使這種復(fù)位力可以作用，光導(dǎo)管必須固定在探針頭外殼的一個(gè)位 置上，該位置處于膨脹區(qū)的外面和產(chǎn)生復(fù)位力的元件后面。
在另一種具有優(yōu)點(diǎn)的構(gòu)成中，照明光導(dǎo)管和/或者探測(cè)光導(dǎo)管在其整個(gè) 長(zhǎng)度上僅在輸入端或輸出端與探針元件之間的 一個(gè)點(diǎn)上與周?chē)淖o(hù)罩連接，其中，周?chē)淖o(hù)罩可以是探針頭外殼、柔性的光導(dǎo)管護(hù)罩或者光導(dǎo)管 插頭。特別是對(duì)于具有非常短的，例如長(zhǎng)度小于lm,使用中幾乎不運(yùn)動(dòng) 或不運(yùn)動(dòng)的光導(dǎo)管段的紅外線(xiàn)測(cè)量用探針來(lái)說(shuō)，多于一個(gè)的點(diǎn)的固定是不 利的。
優(yōu)選復(fù)位力通過(guò)照明光導(dǎo)管和探測(cè)光導(dǎo)管在剛性探針頭外殼內(nèi)的彈 性彎曲產(chǎn)生。為此探針頭外殼必須這樣設(shè)計(jì)，使其根據(jù)直至最大可能的溫 度產(chǎn)生的熱膨脹有足夠的位置可供光導(dǎo)管進(jìn)一步彈性變形使用。
如果可供使用的探針體容積必須保持在非常小的程度上，那么具有優(yōu)
點(diǎn)的是通過(guò)適度的塑性彎曲實(shí)現(xiàn)復(fù)位力。適度的彎曲是指曲率半徑大于30 mm。例如在必須使用具有剛性射線(xiàn)傳輸鏡組的紅外線(xiàn)測(cè)量用探針情況下， 優(yōu)選的是非常小的纟果針體。這種紅外線(xiàn)測(cè)量用探針優(yōu)選在一個(gè)貫通的剛性 外殼內(nèi)成形。
優(yōu)選的是在下述情況下通過(guò)軸向作用的彈性力實(shí)現(xiàn)彈性力，即纟笨針體 具有非常細(xì)長(zhǎng)拉長(zhǎng)的例如圓柱體的形狀，特別是在探針體的長(zhǎng)度直徑比大 于25的情況下。如果光導(dǎo)管在拉長(zhǎng)的探針體后面在一個(gè)長(zhǎng)度至少0.3 m和 內(nèi)徑大于或者等于2倍光導(dǎo)管直徑的柔性保護(hù)軟管內(nèi)引導(dǎo)，那么無(wú)需提供 超過(guò)細(xì)長(zhǎng)探針體膨脹直徑的膨脹容積。這種紅外線(xiàn)測(cè)量用探針優(yōu)選也可以 在一個(gè)貫通的剛性管內(nèi)成形。
特別是在化學(xué)和生物化學(xué)的應(yīng)用中，反應(yīng)溫度處于-150°C和250。C的 范圍內(nèi)是可能的。所使用的紅外線(xiàn)測(cè)量用探針在該溫度范圍內(nèi)不僅必須耐 用，而且此外還要提供可再現(xiàn)的測(cè)量數(shù)據(jù)。在該溫度范圍內(nèi)，卣化銀光導(dǎo) 管(膨脹系數(shù)40*10~6)的長(zhǎng)度在20 cm的長(zhǎng)度上在約3.5 mm的范圍內(nèi) 變化，也就是說(shuō)，探針體內(nèi)的膨脹容積必須相應(yīng)地設(shè)計(jì)。
溫度穩(wěn)定性高于25(TC是可取的，光導(dǎo)管真空或氣密地在探針頭體的 區(qū)i或內(nèi)成形。
當(dāng)紅外線(xiàn)輻射通過(guò)一個(gè)在輸入光導(dǎo)管和/或者探測(cè)光導(dǎo)管的光導(dǎo)管末 端上成形的微型透鏡，在探針元件內(nèi)被輸入或輸出，紅外線(xiàn)測(cè)量用探針的 信噪比可以得到明顯改善。在下述情況下可以取得特別高的射線(xiàn)通過(guò)能力，即至少輸入光導(dǎo)管末端具有一個(gè)透鏡，其焦距大于輸入光導(dǎo)管末端與 探測(cè)光導(dǎo)管末端之間的光學(xué)射程0.3倍。
對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)中的紅外線(xiàn)測(cè)量用探針不同的是，依據(jù)本發(fā)明的紅外線(xiàn)
測(cè)量用探針很容易借助傳統(tǒng)的紅外線(xiàn)鏡組與任意的FTIR光譜計(jì)、分散光 譜計(jì)、紅外線(xiàn)過(guò)濾光語(yǔ)計(jì)或者也與紅外線(xiàn)激光源連接。光導(dǎo)管的高射線(xiàn)通 過(guò)能力和如數(shù)值孔徑和光導(dǎo)管直徑等光學(xué)特性不需要儀器方面專(zhuān)用的配 合。
依據(jù)本發(fā)明的紅外線(xiàn)測(cè)量用探針無(wú)需附加的耦合鏡組便可與紅外線(xiàn) 探測(cè)元件或激光或被過(guò)濾的光源連接。由此明顯提高射線(xiàn)通過(guò)能力。此外， 取消至少一個(gè)光學(xué)組成部分，由此除了成本外，還降低了調(diào)整開(kāi)支。
高靈敏度的紅外線(xiàn)探測(cè)元件冷卻到液化氮的溫度。特別是探測(cè)光導(dǎo)管 的直接連接沒(méi)有損失的是，在探測(cè)元件的前面膨脹容積可供探測(cè)波導(dǎo)管使 用。
下面借助附圖對(duì)本發(fā)明的兩種實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。


圖1示出依據(jù)本發(fā)明的紅外線(xiàn)測(cè)量用探針的探針頭外殼(12)的橫截 面，其中，圖la和圖lb分別示出光導(dǎo)管在室溫和250。C下的分布。所使 用的光導(dǎo)管為芯直徑0.9 mm和外殼直徑1 mm的鹵化銀光導(dǎo)管。照明光導(dǎo) 管(13)和探測(cè)光導(dǎo)管(14)處于探針頭外殼(12)內(nèi)，在其上面，探針 元件(11 )的一端包嵌一個(gè)具有矩形橫截面的90°金剛石ATR棱鏡。照明 光導(dǎo)管(13 )和探測(cè)光導(dǎo)管(14 )在室溫(T=20°C )下以40 mm的彎曲部 位半徑和較小預(yù)張力的塑性彎曲部位(24)粘接在探針頭外殼(12)的光 導(dǎo)管出口 (18)上。預(yù)張力必須這樣強(qiáng)地選擇，使照明(13)和探測(cè)光導(dǎo) 管(14)的端面(15和16)在-150。C下仍壓緊在金剛石棱鏡(11)上。
在探針頭外殼(12)的后面，照明光導(dǎo)管(13)和探測(cè)光導(dǎo)管(14) 分布在一個(gè)柔性的保護(hù)軟管(19)內(nèi)。
在探針元件的區(qū)域內(nèi)溫度升高的情況下(T=250°C ),照明光導(dǎo)管(13 ) 和探測(cè)光導(dǎo)管(14)膨脹約2.5 mm并向探針頭外殼的膨脹容積(17)內(nèi) 偏移。同時(shí)端面(15和16)由于沿光導(dǎo)管軸線(xiàn)作用的復(fù)位力而保持在探4十元^f牛前面的^f立置內(nèi)。
圖2示出光導(dǎo)管端面(26和27 )和探針元件(11)前面定位輔助面(28 ) 的一種優(yōu)選實(shí)施方式。通過(guò)照明光導(dǎo)管末端(26)上的透鏡，紅外線(xiàn)輻射 聚焦輸入探針元件內(nèi)并通過(guò)透鏡聚集在探測(cè)光導(dǎo)管末端(27)上。輸入透 鏡(26)將輻射大致聚焦在金剛石棱鏡的中心，從而全部輻射轉(zhuǎn)移到探測(cè) 光導(dǎo)管內(nèi)。探測(cè)光導(dǎo)管上的透鏡將出現(xiàn)的輻射轉(zhuǎn)換成低模式輻射，其然后 可以非常高效地在探測(cè)光導(dǎo)管內(nèi)繼續(xù)傳輸。
四個(gè)錐形的定位輔助面(28)負(fù)責(zé)照明光導(dǎo)管末端和探測(cè)光導(dǎo)管末端 的自調(diào)整支承并還在與光導(dǎo)管軸線(xiàn)(22)垂直的平面上具有確定的位置并 在振動(dòng)或者其他機(jī)械晃動(dòng)時(shí)不會(huì)側(cè)面偏移。
圖3示出紅外線(xiàn)測(cè)量用探針另一優(yōu)選的實(shí)施方式。照明光導(dǎo)管(13) 和才笨測(cè)光導(dǎo)管(14)在室溫(T=20°C)下以100mm彎曲半徑的彈性彎曲 部位(32)粘接在探針頭外殼(38)半圓形彎曲部分(33)的末端上。在 探針頭外殼(31)的未彎曲部分升溫的情況下，光導(dǎo)管彈性地在探針頭外 殼的彎曲部分內(nèi)膨脹。
彎曲部分的內(nèi)徑為3 mm和其長(zhǎng)度為50 cm。該部分由一個(gè)可彈性變 形的管段組成，其可在100 mm (半圓形)與無(wú)窮(直線(xiàn))之間的任何彎 曲半徑上變形，也就是說(shuō)，探針頭外殼的直線(xiàn)段可以占據(jù)垂直向上、水平 與垂直向下之間的任何位置。直線(xiàn)探針體段(33)的外徑為3 mm和其長(zhǎng) 度為200 mm。在被粘接彈性彎曲部分的探測(cè)光導(dǎo)管段后面，探測(cè)光導(dǎo)管 末端(36)的塑性彎曲部位通過(guò)一個(gè)90。的導(dǎo)管法蘭(35)與被液化氮冷 卻的紅外線(xiàn)纟罙測(cè)件(37)連接。輸入光導(dǎo)管在粘接部位(38)的后面在其 通入光纖插頭之前具有1m的柔性長(zhǎng)度，紅外線(xiàn)測(cè)量用探針通過(guò)該光纖插 頭可與紅外線(xiàn)光源或紅外線(xiàn)光譜計(jì)連接。
圖la是本發(fā)明紅外線(xiàn)測(cè)量探針的揮:針頭在室溫下的截面圖lb是本發(fā)明紅外線(xiàn)測(cè)量探針的探針頭在250。C最大溫度下的截面
圖2a是4笨針頭尖部?jī)?yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)截面圖；圖2b是A方向探針頭尖部視圖3是具有固定連接的氮?dú)饫鋮s紅外線(xiàn)探測(cè)件的截面圖。
權(quán)利要求
1.紅外線(xiàn)光譜分析的光導(dǎo)管紅外線(xiàn)測(cè)量用探針，其包括一個(gè)照明光導(dǎo)管或者照明光導(dǎo)管束、一個(gè)探測(cè)光導(dǎo)管或者探測(cè)光導(dǎo)管束和一個(gè)固定在探針頭外殼內(nèi)的探針元件，其中，照明光導(dǎo)管或者照明光導(dǎo)管束和探測(cè)光導(dǎo)管或者探測(cè)光導(dǎo)管束在探針頭外殼與紅外線(xiàn)光譜計(jì)之間在一個(gè)柔性光導(dǎo)管段上分布并且探針頭外殼內(nèi)的光導(dǎo)管在與探針頭外殼的溫度無(wú)關(guān)的大溫度范圍內(nèi)具有相對(duì)于探針元件確定位置，該位置通過(guò)沿光導(dǎo)管軸線(xiàn)作用的復(fù)位力實(shí)現(xiàn)，其特征在于，面向探針元件的照明光導(dǎo)管段和探測(cè)光導(dǎo)管段被設(shè)置成使其在探針頭外殼溫升和冷卻時(shí)呈彈性狀態(tài)，也就是無(wú)塑性變形地可延長(zhǎng)和縮短。
2. 按權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管測(cè)量用探針，其特征在于，探針元件為 衰減全反射元件、傳輸或者反射光電元件。
3. 按權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管測(cè)量用探針，其特征在于，照明光導(dǎo)管 和探測(cè)光導(dǎo)管包括具有芯外殼結(jié)構(gòu)的卣化銀化合物。
4. 按權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管測(cè)量用探針，其特征在于，照明光導(dǎo)管 和/或者探測(cè)光導(dǎo)管具有矩形橫截面。
5. 按權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管測(cè)量用探針，其特征在于，照明光導(dǎo)管 和/或者探測(cè)光導(dǎo)管沒(méi)有硬的外殼。
6. 按權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管測(cè)量用探針，其特征在于，至少照明光 導(dǎo)管段和/或者探測(cè)光導(dǎo)管段在探針體的恒溫處理區(qū)域內(nèi)包括單晶卣化銀 材料。
7. 按權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管測(cè)量用探針，其特征在于，照明光導(dǎo)管 和探測(cè)光導(dǎo)管不固定在探針元件前面。
8. 按權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管測(cè)量用探針，其特征在于，照明光導(dǎo)管 和/或者探測(cè)光導(dǎo)管無(wú)間隙地與探針元件連接。
9. 按權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管測(cè)量用探針，其特征在于，照明光導(dǎo)管和^:測(cè)光導(dǎo)管相互固定地連才妄。
10. 按權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管測(cè)量用探針，其特征在于，照明光導(dǎo) 管和探測(cè)光導(dǎo)管在探針頭外殼向柔性光導(dǎo)管段的過(guò)渡部位上與探針頭外 殼和/或者柔性光導(dǎo)管外殼固定連接。
11. 按權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管測(cè)量用探針，其特征在于，照明光導(dǎo) 管和探測(cè)光導(dǎo)管僅在輸入端或者輸出端與探針元件之間的 一個(gè)點(diǎn)上與周 圍的護(hù)罩連"^妄。
12. 按權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管測(cè)量用探針，其特征在于，照明光導(dǎo) 管和/或者探測(cè)光導(dǎo)管在探針元件與柔性光導(dǎo)管段之間具有至少 一個(gè)彈性彎曲。
13. 按權(quán)利要求6所述的光導(dǎo)管測(cè)量用探針，其特征在于，照明光導(dǎo) 管和/或者探測(cè)光導(dǎo)管在探針元件與柔性光導(dǎo)管段之間具有至少一個(gè)塑性 彎曲。
14. 按權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管測(cè)量用探針，其特征在于，照明光導(dǎo) 管和探測(cè)光導(dǎo)管與探針元件之間的確定距離是通過(guò)沿光導(dǎo)管軸線(xiàn)作用的 彈性彈力來(lái)調(diào)整。
15. 按權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管測(cè)量用探針，其特征在于，照明光導(dǎo) 管和探測(cè)光導(dǎo)管在探針頭外殼內(nèi)被設(shè)置成使其可無(wú)塑性變形最多延長(zhǎng)或 者縮短4mm。
16. 按權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管測(cè)量用探針，其特征在于，照明光導(dǎo) 管和探測(cè)光導(dǎo)管設(shè)置在真空或者惰性氣體環(huán)境氣氛下的探針頭外殼內(nèi)。
17. 按權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)管測(cè)量用探針，其特征在于，照明光導(dǎo) 管末端和/或者探測(cè)光導(dǎo)管末端上在4笨針元件的前面成形一個(gè)微型透鏡。
18. —種測(cè)量系統(tǒng)，其包括具有光導(dǎo)管耦合鏡組和按權(quán)利要求1 - 15 之一所述的光導(dǎo)管測(cè)量用探針的紅外線(xiàn)光i普計(jì)。
19. 一種測(cè)量系統(tǒng)，其包括紅外線(xiàn)光譜計(jì)，所述紅外線(xiàn)光語(yǔ)計(jì)具有光 導(dǎo)管耦合鏡組和光導(dǎo)管測(cè)量用探針，所述探針是按權(quán)利要求1 - 15之一所述的，所述光導(dǎo)管測(cè)量用探針的探測(cè)光導(dǎo)管沒(méi)有附加的耦合鏡組，所述光 導(dǎo)管測(cè)量用探針和被氮冷卻的紅外線(xiàn)探測(cè)元件相連接的，以使其在〗采測(cè)元 件冷卻時(shí)可彈性的、無(wú)塑性變形的縮短。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種耐熱光導(dǎo)管耦合的紅外線(xiàn)測(cè)量用探針和一種具有連接耐熱光導(dǎo)管耦合的紅外線(xiàn)測(cè)量用探針的FTIR測(cè)量系統(tǒng)。溫度穩(wěn)定性通過(guò)光導(dǎo)管段(13、14)無(wú)固定點(diǎn)支承在恒溫處理的探針頭外殼(12)內(nèi)實(shí)現(xiàn)。光導(dǎo)管利用沿光導(dǎo)管軸線(xiàn)(22、23)在探針元件方向上作用的復(fù)位力成形。溫度變化時(shí)，光導(dǎo)管在探針頭外殼內(nèi)膨脹。探針頭外殼這樣確定尺寸，使其一方面保證光導(dǎo)管的無(wú)損壞膨脹和另一方面光導(dǎo)管末端(15、16)在探針元件(11)前面通過(guò)復(fù)位力支承。這一點(diǎn)例如通過(guò)光導(dǎo)管在探針頭外殼內(nèi)的塑性彎曲實(shí)現(xiàn)，其中，光導(dǎo)管分段在塑性彎曲部分與柔性光導(dǎo)管段之間與探針頭外殼固定連接。
文檔編號(hào)G02B6/24GK101300477SQ200680040894
公開(kāi)日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2006年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月30日
發(fā)明者魯卡斯·庫(kù)帕 申請(qǐng)人:魯卡斯·庫(kù)帕