[實用新型]一種能量場發生裝置及其檢測儀

有效

• 申請號: 201520022235.0
• 申請日: 2015-01-13
• 公開（公告）號: CN204389024U
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 于愛民;王振德;李成波;高德江;楊水芹;杜恒林;寇海峰;鐘太鋼;孟祥雨;韓景巖
• 申請（專利權）人: 長春吉大·小天鵝儀器有限公司
• 主分類號: G01J3/02
• 分類號: G01J3/02;G01N21/64;G01N21/68
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 魯兵

技術領域

本實用新型涉及一種能量場發生裝置以及檢測儀，特別涉及能夠應用于光譜分析儀等精密分析儀器中的能量場發生裝置以及檢測儀。

背景技術

電和磁是一種能量場。電場產生磁場，同時，磁場又產生電場。它們是密不可分的。隨著科學技術的進步與發展，電磁技術的應用領域也越來越廣。微波功率發生技術目前應用最多的是加熱、烘干等方面，但對于精密分析技術領域來說，由于受現有技術和原材料的限制，沒有更好地發揮它的作用。

在專利文獻1中，公開了一種微波等離子體獲得裝置，其主要結構由3個同軸金屬管(內管、中管和外管)構成，微波能夠以電容耦合的方式進入管中。工作時，載氣攜帶樣品從下部進入同軸金屬管的內管，用內管和中管瞬間短路形成的火花點燃等離子體，樣品即可在等離子體中原子化、激發、甚至電離。該微波等離子體獲得裝置可以用來作為原子發射和熒光光譜的光源以及原子光譜的離子源。

現有技術文獻

專利文獻1：中國專利號94205428.8

實用新型內容

實用新型要解決的問題

但對于精密分析技術領域來說，專利文獻1所述微波等離子體獲得裝置在實現高效的能量場的方面還存在提升空間。

此外，只有低紋波的穩壓電源才能產生穩定的等離子體來滿足精密分析儀器激發源的需要。低紋波是業界追求的目標，目前通用的技術一般控制在0.5％左右，難以滿足精密分析儀器激發源的需要。這也是現在許多大功率微波源只用于加熱、烘干等方面而在精密分析技術領域的應用卻很少的原因之一。

用于解決上述問題的技術手段

如果將電磁的能量為人們服務就必須將它傳輸出來，傳輸的方式不同獲取的能量就不同。在一般情況下，在一個腔體內，同頻率、振幅的電磁波，入射波和反射波以駐波形式傳播時，能量只在振幅為零與振幅最大間傳播而不向前推進，并且在λ/4波長的整數倍時能量最大。在這個強大的能量場中，電場和磁場以矢量相位差π/2形式同時存在。

此外，隨著納米技術和稀土技術的發展，使磁性元件的性能大大提高，也使磁放大器技術應用領域得以拓展。

本實用新型采用了上述技術原理設計成高能量場發生裝置并以相關控制方法實現其功效。

本實用新型的目的在于提供一種能量場發生裝置及能量場發生方法，其能夠產生能夠高效且穩定性高的能量場，從而滿足精密分析儀器激發源的需要。

本實用新型提供一種能量場發生裝置，其應用于檢測儀中，產生能夠將通過的介質電離而形成等離子體的能量場，該能量場發生裝置特征在于，包括：能量場組件，其包括λ/4同軸諧振腔和用于將外部提供的微波能導入到上述λ/4同軸諧振腔中的能量入口端子，上述λ/4同軸諧振腔包括從內至外依次設置在同一軸線上的內腔、外腔和屏蔽腔；能量場管，其作為功率器件產生微波能，并經由上述能量入口端子將該微波能導入到上述λ/4同軸諧振腔中；能量場控制電路，其包括對電源的紋波進行控制的磁放大器波紋控制單元。

在本實用新型的能量場發生裝置中，上述能量場控制電路還包括控制上述能量場管的功率的PWM控制單元。

在本實用新型的能量場發生裝置中，上述能量場控制電路還包括控制電源的功率因數的功率因數控制單元。

在本實用新型的能量場發生裝置中，上述磁放大器紋波控制單元包括運算放大器、功率器件和納米晶磁飽和放大器。

在本實用新型的能量場發生裝置中，上述能量場管為微波磁控管，在上述微波磁控管產生2450M頻率的微波的情況下，上述內腔的內徑取5mm，上述外腔的內徑取10mm，上述屏蔽腔的內徑取35mm。

在本實用新型的能量場發生裝置中，上述能量場組件還包括同軸環，上述同軸環具有環部和形成在上述環部上的突出部，上述環部緊固于上述外腔的外壁上，上述突出部與上述能量入口端子連接，由此，使上述微波能導入到上述λ/4同軸諧振腔的上述外腔中。

在本實用新型的能量場發生裝置中，上述能量場組件還包括：與上述內腔相連通的內腔氣體接口；與上述外腔相連通的外腔氣體接口；和與上述屏蔽腔相連通的屏蔽氣氣源接口，上述外腔經由上述外腔氣體接口與提供激發源氣體的激發源氣源相連通，上述激發源氣體在上述能量場的作用下被電離而成為等離子體，上述內腔經由上述內腔氣體接口與載氣氣源相連通，上述載氣氣源提供用于將待分析的樣品帶入到上述等離子體中的載氣，上述屏蔽腔經由上述屏蔽氣氣源接口與屏蔽氣源相連通，上述屏蔽氣源提供用于隔離外部空氣的屏蔽氣。

在本實用新型的能量場發生裝置中，上述屏蔽氣為惰性氣體。