[實(shí)用新型]一種熱脫附測(cè)試系統(tǒng)在真空狀態(tài)下的更換樣品裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220188151.0
• 申請(qǐng)日: 2012-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202522464U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙振華;馬玉田;呂廣宏;王波;張穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/44
• 分類號(hào): G01N1/44
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 周長(zhǎng)琪

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于真空設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱脫附測(cè)試系統(tǒng)在真空狀態(tài)下的更換樣品裝置。

背景技術(shù)

熱脫附譜(Thermal?desorption?spectroscopy，TDS)是一種重要的分析技術(shù)，也被稱為程序升溫脫附(Temperature?programmed?desorption，TPD)，其過(guò)程包括將置于真空室中的樣品加熱，同時(shí)通過(guò)質(zhì)譜儀檢測(cè)真空室中的殘留氣體信息。在受控?zé)岷司圩冄芯恐?，TDS是研究壁材料中氫及其同位素和氦的行為的有效手段之一，可用于分析氫/氦等離子體輻照后樣品中氫同位素和聚變產(chǎn)物氦在壁材料中的捕獲狀態(tài)和滯留量。熱脫附測(cè)試系統(tǒng)由加熱系統(tǒng)、真空獲得系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)三個(gè)部分組成。其中加熱系統(tǒng)采用紅外真空管式高溫爐實(shí)現(xiàn)，真空獲得系統(tǒng)由渦旋干泵和渦旋分子泵構(gòu)成的二級(jí)泵組成，測(cè)試系統(tǒng)由兩臺(tái)四極質(zhì)譜儀組成，一臺(tái)為高分辨率的質(zhì)譜儀，一臺(tái)為低分辨率的質(zhì)譜儀。為使吸附于材料內(nèi)的離子從材料表面釋放出來(lái)，材料所處環(huán)境的高真空度是必不可少的。只有在表面外離子濃度低于一定值時(shí)，吸附于材料內(nèi)的離子才會(huì)擴(kuò)散至表面，進(jìn)而復(fù)合成分子形式釋放到材料外部。另一方面，雖然四極質(zhì)譜儀對(duì)工作環(huán)境要求(在高于一定值的氣壓下工作將對(duì)質(zhì)譜儀內(nèi)的燈絲、離子源以及信號(hào)放大器造成不可逆損傷)環(huán)境氣壓應(yīng)低于10-2Pa，但是測(cè)量時(shí)為了提高信噪比，要求環(huán)境氣壓低于10-5Pa。每次獲得如此高的真空度，一般需要十多個(gè)小時(shí)，而且每次只能檢測(cè)一個(gè)樣品。進(jìn)行下一個(gè)樣品檢測(cè)時(shí)，需重新花費(fèi)十幾個(gè)小時(shí)獲得上述高真空。極大浪費(fèi)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)效率低下。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)在真空條件下更換樣品的裝置，一次獲得高真空的條件下可以測(cè)試多個(gè)樣品，節(jié)約獲得高真空的時(shí)間，對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)效率非常必要。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了避免花費(fèi)過(guò)多的時(shí)間重新獲得高真空，本實(shí)用新型提供一種熱脫附測(cè)試系統(tǒng)在真空狀態(tài)下的更換樣品裝置，該裝置實(shí)現(xiàn)在真空狀態(tài)下更換測(cè)試樣品，從而節(jié)約時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)效率。

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種熱脫附測(cè)試系統(tǒng)在真空狀態(tài)下的更換樣品裝置，包括真空室和設(shè)置在熱脫附測(cè)試系統(tǒng)的真空加熱室內(nèi)的樣品支撐架，其中真空室中包括三個(gè)磁流體密封裝置、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、樣品托盤和連桿支撐架。所述的真空室與真空加熱室之間的管路上設(shè)置插板閥。所述的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括曲柄、滑塊和連桿。所述的磁流體密封裝置分別為磁流體密封裝置A、磁流體密封裝置B和磁流體密封裝置C。所述的磁流體密封裝置A在真空室內(nèi)一端焊接齒輪，和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄通過(guò)齒輪傳動(dòng)連接。曲柄上連接滑塊?；瑝K和連桿采用鉸接的方式固定連接。連桿穿過(guò)連桿支撐架。磁流體密封裝置B在真空室內(nèi)一端焊接一個(gè)螺母，與連桿支撐架之間通過(guò)絲桿傳動(dòng)連接。磁流體密封裝置C在真空室內(nèi)一端焊接斜齒輪，與樣品托盤通過(guò)斜齒輪傳動(dòng)連接。所述的磁流體密封裝置A和曲柄之間設(shè)置一個(gè)機(jī)架，磁流體密封裝置A的齒輪與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)架上面的齒輪嚙合。所述的曲柄貫穿于滑塊之中，與滑塊滑動(dòng)連接。所述的連桿支撐架垂直于真空室底部，與連桿連接部分為方形，方形結(jié)構(gòu)的中間設(shè)置一個(gè)通孔。所述的連桿的最右端設(shè)置一個(gè)鉤狀結(jié)構(gòu)。所述的樣品托盤包括一個(gè)圓板和圓板周圍固定安裝的對(duì)稱的平行支架，在平行支架上放置石英板，每個(gè)石英板上面放置待測(cè)樣品，石英板的寬度大于平行支架的寬度。所述的樣品托盤的安裝位置低于真空室管道下邊緣。所述的樣品支撐架整體為一個(gè)圓筒形，圓筒的直徑小于石英管的直徑，所述的石英管為真空加熱室。圓筒形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)置有平行支架。所述的樣品支撐架的平行支架的安裝方向與連桿的方向相同。所述的樣品支撐架的平行支架之間的寬度和樣品托盤中的平行支架寬度相同。

本實(shí)用新型的有益效果是：

(1)可以在真空狀態(tài)下更換測(cè)試樣品，避免重復(fù)抽真空的時(shí)間消耗。

(2)本實(shí)用新型提供的更換樣品裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于操作。

附圖說(shuō)明

圖1：本實(shí)用新型的更換樣品裝置與TDS系統(tǒng)連接的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本實(shí)用新型的一種熱脫附測(cè)試系統(tǒng)在真空狀態(tài)下更換樣品裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：本實(shí)用新型的一種熱脫附測(cè)試系統(tǒng)在真空狀態(tài)下更換樣品裝置的樣品支撐架的設(shè)置示意圖；

圖4a為本實(shí)用新型的樣品托盤的俯視圖；

圖4b為本實(shí)用新型中的樣品托盤的主視圖剖面圖；；

圖5a為本實(shí)用新型的連桿支撐架的主視圖剖面圖；

圖5b為本實(shí)用新型的連桿支撐架的左視圖；

圖6a為本實(shí)用新型的樣品支撐架的主視圖；

圖6b為本實(shí)用新型的樣品支撐架的左視圖剖視圖；