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基质隔离(Matrix Isolation)

基质隔离低温系统必选配置包括:

 

1.       液氦型低温恒温器或者闭循环制冷机(10K4K),样品在真空中

2.       4O圈密封窗口

3.       可旋转± 180°真空罩

4.       两个O圈压密封气体引入端口

5.       光学样品托可安装小尺寸基底(<1”


 

闭循环基质隔离制冷机如下:

    

          CCS-350R 10 K 基质隔离制冷机                SHI-4R-1 4 K 基质隔离制冷机

 

 基质隔离(Matrix Insulation)是应用在光谱学中的一种技术,通常在紫外/可见光(UV/Visible)、红外(IR)波段使用。所谓基质隔离就是将少量的目标分子与大量基质分子(如惰性气体)在气态下均匀混合,然后在低温下沉积到衬底上,对冷冻后的晶体进行光谱测试。基质隔离是研究离子、自由基等高活性的样品材料非常有用的方法。在室温下,高活性的样品分子相互接触会很快地反应形成其他分子,这样对样品分子的光谱测试就难以进行。基质隔离系统中,大量非活性的基质气体分子将活性的样品分子包围起来,在低温下冷冻形成晶体。这样样品分子就被基质分子隔离开来,不能相互接触而反应。样品就保持了原始形态,只要保持低温冷冻状态,就可以研究它的光谱性质。

 基质气体在IR下通常使用氩气,在UV/Visible下通常使用氖气。衬底在IR下通常使用CsI,在UV/Visible下通常使用蓝宝石。气体引入端口通常是O-ring密封,使用细管与样品气体和基质气体储罐相连,细管直径可以定制。

 通常选择恒温器的经验是,基质材料的冷冻温度应该至少是恒温器基底温度的两倍以上。所以用氖气作基质气体时,通常优先考虑使用4K恒温器(氖气冰点为24.5K);氩气作基质气体时,通常用10K系统(氩气冰点为83.9K)。

  最常用的室温窗是UV级熔融石英。窗口通常使用O圈密封,便于更换。目标分子与基质分子(如惰性气体)在气态下均匀混合,然后在低温下沉积到衬底上。一旦沉积完成,将窗框旋转180°使毛细管不会挡住光路,测试冷冻后的晶体。测试完成后恒温器升温,样品和混合气体可泵抽出恒温器。

 

现有型号包括:


 l 连续流型低温恒温器(样品在真空中) - ST-100

 l 4K闭循环制冷机(样品在真空中) - SHI-4 系列

 l 10K闭循环制冷机(样品在真空中) CCS-XXX