[發明專利]地外天體采樣裝置解封臺

有效

• 申請號: 201610057629.9
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105667914B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 王琎;吳啟鵬;王春勇;李海志;李昊璘;付朝暉;李丹明
• 申請（專利權）人: 蘭州空間技術物理研究所
• 主分類號: B65B69/00
• 分類號: B65B69/00;G01N1/02
• 代理公司: 北京理工大學專利中心11120
• 代理人: 仇蕾安,李愛英

技術領域

本發明屬于一種地外天體樣品實驗裝置，特別涉及一種真空實驗裝置。

背景技術

探索外太空的主要目的之一是收集返回地球的地外天體樣品。地外天體采樣裝置被運至地外天體之后完成地外天體樣品的采集和密封，即在地外天體表面的超高真空環境中把采集到的樣品放入容器中，再進行真空密封，使樣品保持在原有的真空環境中。地外天體樣品被運回地球之后，需打開地外天體采樣裝置獲得地外天體樣品并進行分析研究。由于地外天體采樣裝置內部為真空環境，所以地外天體采樣裝置在解封時需要處于真空環境中，并且地外天體采樣裝置的蓋板內外壓力相等。解封后需要在不污染地外天體樣品的前提下，對地外天體樣品進行分樣、稱重和重新密封的處理。可靠的地外天體采樣裝置解封臺是保證地外天體采樣裝置順利打開，解封后地外天體樣品不被大氣污染的關鍵。

發明內容

本發明的目的是：提供一種地外天體采樣裝置解封臺，為地外天體采樣裝置的解封提供了真空環境，同時為后續分樣、稱重和重新密封操作提供了高純氮氣保護環境，避免地外天體樣品被污染。

本發明的技術方案是：一種地外天體采樣裝置解封臺，它包括：過渡艙，操作艙，解封艙，真空抽氣機組，氣體循環凈化單元以及控制單元；

過渡艙設有用以阻隔艙內環境和外界大氣的第一艙門，第一艙門采用橡膠圈密封；真空抽氣機組中的干泵通過設置有第一閥門的管路與過渡艙相連，對過渡艙進行抽真空處理；過渡艙通過設置有第一氣體平衡閥的管路連接操作艙，使過渡艙壓力與操作艙壓力相等，當過渡艙壓力與操作艙的壓力相等時，允許打開第一艙門；氣體循環凈化單元中凈化后的高純氮氣通過設置有第二閥門的管路對過渡艙中的地外天體采樣裝置進行包括噴吹的預清潔處理；過渡艙設有用以測量艙內壓力的第一壓力表和第一真空規；過渡艙通過采用橡膠圈密封的第二艙門連接操作艙；

氣體循環凈化單元中凈化后的高純氮氣通過設置有第三閥門的管路進入操作艙，之后通過與操作艙相連的設置有第四閥門的管路重新流回氣體循環凈化單元中接受凈化，完成操作艙中氮氣的循環凈化；操作艙內設有用于分析艙內水濃度的水分析儀，以及用于分析艙內氧濃度的氧分析儀；操作艙內設有過濾艙內灰塵的灰塵過濾器，以及用于對解封后的地外天體樣品進行包括分樣、稱重和重新密封的操作的真空手套；操作艙還設有用于測量艙內的壓力的第二壓力表；操作艙通過采用橡膠圈密封的第三艙門連接解封艙；

解封艙上方安裝的解封機構采用提升或扭轉的方式解封地外天體采樣裝置；真空抽氣機組中的分子泵通過設置有第五閥門的管路對解封艙進行抽真空處理；氣體循環凈化單元中凈化后的高純氮氣通過設置有第六閥門的管路在地外天體采樣裝置進入解封艙前充入解封艙，并通過設置有第七閥門的管路流回氣體循環凈化單元，完成對解封艙的循環凈化；解封艙通過設置有第二氣體平衡閥的管路連接操作艙，當第二氣體平衡閥兩側氣壓相同時，允許打開第二艙門；第三壓力表和第二真空規用于測量解封艙的壓力；

控制單元對各艙的壓力進行控制，并對通過氧分析儀、水分析儀對操作艙內的氧濃度、水濃度進行監測。

本發明是國內首臺地外天體采樣裝置的解封臺，結構簡單，操作便捷。同時本解封臺集成解封與地外天體樣品處理功能，共用同一套氣體循環凈化單元，避免了解封過程污染地外天體樣品的風險。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖并舉實施例，對本發明進行詳細描述。

參見附圖，一種地外天體采樣裝置解封臺，它包括：過渡艙1，操作艙2，解封艙3，真空抽氣機組4，氣體循環凈化單元5以及控制單元7；

過渡艙1設有用以阻隔艙內環境和外界大氣的第一艙門26，第一艙門26采用橡膠圈密封；真空抽氣機組4中的干泵通過設置有第一閥門11的管路與過渡艙1相連，對過渡艙1進行抽真空處理；過渡艙1通過設置有第一氣體平衡閥10的管路連接操作艙2，使過渡艙1壓力與操作艙2壓力相等，當過渡艙1壓力與操作艙2的壓力相等時，允許打開第一艙門26；氣體循環凈化單元5中凈化后的高純氮氣通過設置有第二閥門16的管路對過渡艙1中的地外天體采樣裝置進行包括噴吹的預清潔處理；過渡艙1設有用以測量艙內壓力的第一壓力表17和第一真空規20；過渡艙1通過采用橡膠圈密封的第二艙門27連接操作艙2；