多温光谱仪模块、系统及其使用方法技术方案

公开了一种用于分析样品的光谱仪模块。该光谱仪模块包括两个或更多个样品架。每个样品架适于将样品接纳并可重复地定位在该光谱仪模块内的固定位置中。每个样品架还适于接收光束，由此使得容纳在该样品架中的样品能够暴露于所接收的光束。每个样品架还适于使得透射通过该样品架的光能够离开该样品架。该光谱仪模块进一步包括两个或更多个电热部件。每个电热部件热耦合到相应的样品架以控制该样品架的温度。

Modules, Systems and Usage of Multi-Temperature Spectrometer

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多温光谱仪模块、系统及其使用方法
本公开文本总体上涉及光谱学设备和系统及光谱学方法。更具体地，本公开文本涉及用于温度受控制的光谱学设备、系统和方法。附图说明下面通过示例方式参考下面简要描述的附图来进一步详细描述实施方案：图1是根据一些实施方案的光谱仪模块的俯视图；图2是根据一些实施方案的光谱仪模块的俯视图；图3是根据一些实施方案的用于光谱仪模块的一组样品架的透视图；并且图4是根据一些实施方案的光学分析方法的流程图。具体实施方式光谱仪是用于分析样品以识别感兴趣材料或物质(例如，分子、元素或化合物)(即，分析物)的存在或确定其浓度的仪器。光谱仪(也被称为分光光度计)可以利用紫外(UV)、可见或红外(IR)范围内被引导以与样品相互作用的光的形式的电磁能。通过分析每个样品吸收或发射的光量，可以确定样品成分和量。例如，UV可见光谱分析可以将样品暴露于波长在UV可见光范围中的光。在与样品相互作用后测量所得光的特性(例如，光强和/或由样品透射、吸收或发射的光的波长)，可以评估样品材料的类型或感兴趣物质的量。例如，通过校准光谱仪，与样品相关联的光学吸收量可以与各种分析物浓度相关。还可以进行参比测量，参比测量中不存在样品并且光透射通过光谱仪以进行检测。这可以用于建立基线光强以与透射通过样品的光进行比较以计算样品的光学吸收水平。例如，为了解决所使用的光的不稳定性，光谱仪可以使用其中一些光被转移到单独的参比光束中的配置，该参比光束被测量作为参照以考虑仪器的光学器件和光源的变化。这些被称为双光束或双光束分光光度计。样品的物理和光谱性质可以因温度变化或受温度影响。在对样品的分光光度分析中，单个样品或样品之间的数据采集期间的热变化可能会导致不准确或难以获得优质数据。因此，重要的是要在测量期间提供精细的温度控制并保持样品温度的一致性。温度变化对样品的光谱性质的影响也可能会影响对参比样品的测量，并且可能影响样品架(例如，比色皿)或载体介质的光谱性质的“基线”。另外，在一些实验或分析方案中，可能需要获得不同温度或温度范围的光谱测量值。虽然现有的光谱仪可以使用单个温度控制器来尝试保持用于样品分析的选定恒定温度，但是这些仪器不能为多个样品或参比样品的分析提供同时的、灵活的独立温度控制。这种温度控制允许在不同温度下进行样品的并行测量，而不必进行其中必须在数据采集之间调整温度的顺序或连续样品分析。应当明白，结合本教导描述的仪器和方法可以有利地适于扩展光谱仪的功能性，使得它们能够便于且容易地在不同温度下对样品进行测量并且提供更高质量的数据，部分原因是分析期间对样品温度的控制水平要更精细。用于通过光谱学进行分析的样品可以具有流体或半流体性质，或者可以是液体、固体、气体或悬浮在诸如溶剂或允许输入光能与样品相互作用并评估所得光性质的其他介质之类的载体介质中的颗粒。待分析的液体或流体悬浮样品通常包含在被称为比色皿的样品容器中。比色皿(通常由石英制成)和载体介质可以有助于光学相互作用，并且重要的是要考虑这些材料的性质以准确地确定样品中可能存在的分析物的存在和/或量。通过仅包含载体介质(如果使用的话)的参比比色皿测量光性质或透射特性，可以考虑比色皿材料和载体介质对从比色皿检测到的所得光的任何贡献。可选地，可以使用特定溶剂或载体介质获得特定分析物的校准数据。在这种情况下，不必对样品室或载体介质进行参比测量。在数据分析期间，比色皿和/或载液的吸收还可以用数字或计算方式进行说明。已经包括在本说明书中的对文档、动作、材料、装置、物品等的任何讨论不应被视为承认任何或所有这些事项：形成现有技术基础的一部分；是在本申请的每个权利要求的优先权日之前存在的与本公开文本相关的领域的公知常识；或者可以被理解、被认为是相关的或合理预期由本领域技术人员组合。本公开文本的一些实施方案涉及一种用于分析样品的光谱仪模块，其包括：两个或更多个样品架，每个样品架适于：将样品接纳并可重复地定位在该光谱仪模块内的固定位置中；接收光束，由此使得容纳在该样品架中的样品能够暴露于所接收的光束；并且使得透射通过该样品架的光能够离开该样品架；和两个或更多个电热部件，每个电热部件热耦合到相应的样品架以控制该样品架的温度。在一些实施方案中，该两个或更多个电热部件各自包括热电装置。该样品架中的至少一者可以用作参照。该两个或更多个样品架由具有高导热率的材料形成。该光谱仪模块还可以包括热交换部件，其适于辅助该两个或更多个样品架与周围空气之间的热交换。在一些实施方案中，该热交换部件包括热耦合到该两个或更多个样品保持器的多个叶片和被布置成将空气吹过该多个叶片的鼓风机。该热交换部件还可以包括内部通道以使得液体能够流过。在一些实施方案中，光谱仪模块进一步包括耦合到该两个或更多个电热部件的一个或多个温度控制器。该一个或多个温度控制器可以单独控制该电热部件中的每一者。该光谱仪模块还可包括附接到每个样品架的支撑件。在一些实施方案中，该光谱仪模块包括两个或更多个支撑件，每个支撑件附接到一个或多个样品架。在一些实施方案中，该样品架中的至少两者由间隙隔开。该间隙可以包括具有低导热率的材料。该两个或更多个样品架可以被固定就位。该光谱仪模块还可以包括两个或更多个检测器，其中每个检测器位于一个容器附近以直接测量透射通过样品的光并且使得能够从该参比样品和该一个或多个样品同时测量以使得能够确定该一个或多个样品的光学吸收水平。每个容器可以包括至少一个侧壁，该至少一个侧壁限定：开口，其适于接纳该两个或更多个光束中的该一者；和出口，其与该开口相对定位以使得透射通过样品的光能够被该两个或更多个检测器测量。前述权利要求中任一项的光谱仪模块，其中每个容器在该容器的上端限定开口以接纳样品室。本公开文本的一些实施方案涉及一种光学分析方法，其包括：在根据一些实施方案的光谱仪模块处接收光；将在该两个或更多个样品架中接纳的测试样品暴露于所接收到的光；以及将该两个或更多个样品架中的至少两者的温度控制在预定温度。在一些实施方案中，控制该温度包括将每个样品架的温度控制在不同的预定温度。该方法还可以包括通过检测器测量透射通过样品架的光的强度以获得参比信号。在一些实施方案中，该方法还可以包括测量透射通过一个或多个测试样品的光的强度以获得样品信号，其中通过一个检测器测量所透射的光的强度。该方法还可以包括通过将该参比信号与该样品信号进行比较来确定一个或多个光学吸收水平。在一些实施方案中，控制温度包括通过鼓风机或流动液体在热交换部件与该样品保持器之间进行热交换。该控制温度还可以包括通过热电装置或电阻加热器可控地加热该样品架。贯穿本说明书，词语“包括”或诸如“包含”之类的变型将被理解为暗示包括该元件、整体或一组步骤、或元素、整体或步骤，但是不排除任何其他元件、整体或步骤、或一组元件、整体或步骤。参考图1，示出了根据一些实施方案的光谱学模块100。光谱学模块100可以被设置为模块化系统的一部分。光谱学模块100包括两个或更多个样品架110。每个样品架110可以适于将样品(未示出)接纳并可重复地定位在光谱学模块100内的固定位置中。样品架110中的任何一者或多者可以接纳参比室或样品室(未示出)。参比室和样品室可以是比色皿。参比比色皿被配置为包含载液，并且样品比色皿被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于分析样品的光谱仪模块，其包括：两个或更多个样品架，每个样品架适于：将样品接纳并可重复地定位在该光谱仪模块内的固定位置中；接收光束，由此使得容纳在该样品架中的样品能够暴露于所接收的光束；并且使得透射通过该样品架的光能够离开该样品架；和两个或更多个电热部件，每个电热部件热耦合到相应的样品架以控制该样品架的温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.19 AU 20179001581.一种用于分析样品的光谱仪模块，其包括：两个或更多个样品架，每个样品架适于：将样品接纳并可重复地定位在该光谱仪模块内的固定位置中；接收光束，由此使得容纳在该样品架中的样品能够暴露于所接收的光束；并且使得透射通过该样品架的光能够离开该样品架；和两个或更多个电热部件，每个电热部件热耦合到相应的样品架以控制该样品架的温度。2.权利要求1的光谱仪模块，其中该两个或更多个电热部件各自包括热电装置。3.权利要求1或2的光谱仪模块，其中该样品架中的至少一者用作参照。4.前述权利要求中任一项的光谱仪模块，其中，该两个或更多个样品架由具有高导热率的材料形成。5.前述权利要求中任一项的光谱仪模块，其进一步包括热交换部件，其适于辅助该两个或更多个样品架与周围空气之间的热交换。6.权利要求5的光谱仪模块，其中该热交换部件包括热耦合到该两个或更多个样品保持器的多个叶片和被布置成将空气吹过该多个叶片的鼓风机。7.权利要求5的光谱仪模块，其中该热交换部件包括内部通道以使得液体能够流过。8.前述权利要求中任一项的光谱仪模块，其进一步包括一个或多个温度控制器，其耦合到该两个或更多个电热部件。9.权利要求8的光谱仪模块，其中该一个或多个温度控制器单独控制该电热部件中的每一者。10.前述权利要求中任一项的光谱仪模块，其进一步包括支撑件，其附接到每个样品架。11.权利要求1至9中任一项的光谱仪模块，其进一步包括两个或更多个支撑件，每个支撑件附接到一个或多个样品架。12.前述权利要求中任一项的光谱仪模块，其中该样品架中的至少两者由间隙隔开。13.权利要求12的光谱仪模块，其中该间隙包括具有低导热率的材料。14.前述权利要求中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·史蒂文森，
申请(专利权)人：安捷伦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US