[發(fā)明專利]濃縮裝置及氣動(dòng)聚焦系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711079461.2
• 申請(qǐng)日: 2017-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN109752224A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜緒兵;代新;喻佳俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州禾信儀器股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28;G01N1/40
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 方菲

本發(fā)明涉及一種濃縮容器及包含該濃縮容器的氣動(dòng)聚焦系統(tǒng)。所述濃縮裝置包括濃縮容器、進(jìn)樣機(jī)構(gòu)、導(dǎo)流機(jī)構(gòu)和緩沖容器，其中濃縮容器設(shè)有氣壓腔和抽氣柱，進(jìn)樣機(jī)構(gòu)上設(shè)有依次連通的進(jìn)樣通道、限流孔和分流孔；導(dǎo)流機(jī)構(gòu)設(shè)于濃縮容器上，緩沖容器與濃縮容器和/或?qū)Я鳈C(jī)構(gòu)連接并使所述緩沖腔與所述導(dǎo)流通道相連通以滿足不影響真空分析設(shè)備的真空負(fù)載要求。當(dāng)將上述濃縮裝置與空氣動(dòng)力學(xué)透鏡的進(jìn)樣接口連接時(shí)，在采用常規(guī)真空負(fù)載的條件下，在氣壓差的推動(dòng)下，能夠增大氣溶膠進(jìn)樣流量，能夠增大大粒徑顆粒物的通過率，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣溶膠的濃縮和顆粒束的聚焦，這將有利于開展低濃度下氣溶膠的進(jìn)樣及檢測(cè)工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分析檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種濃縮裝置及氣動(dòng)聚焦系統(tǒng)。

背景技術(shù)

顆粒束的產(chǎn)生是大氣顆粒物研究領(lǐng)域的一個(gè)重要技術(shù)問題。顆粒束產(chǎn)生裝置的主要作用是將懸浮的顆粒匯聚成近似單顆粒排列的顆粒束，并傳遞至指定真空區(qū)域。一般使用的顆粒束產(chǎn)生裝置普遍采用限流小孔(也可稱為“臨界孔”)進(jìn)樣，該限流小孔的直徑為0.1mm左右，主要作用是隔絕大氣與真空、限制進(jìn)樣流量、控制顆粒束產(chǎn)生裝置的操作壓力。進(jìn)入限流小孔之后的顆粒物一般會(huì)在一系列聚焦單元的作用下進(jìn)行聚焦，從而產(chǎn)生顆粒束。

其中，對(duì)于常規(guī)的氣動(dòng)聚焦系統(tǒng)而言，采用該直徑為0.1mm左右的限流小孔，使得裝置的進(jìn)樣流量通常被限制在100mL/min，單位時(shí)間內(nèi)顆粒的通量低，顆粒物的采集效率低下，同時(shí)使大顆粒物(直徑≥3μm)在該限流小孔附近產(chǎn)生大量丟失，造成大顆粒物的通過率也不高。對(duì)此，如果加大限流小孔的直徑則會(huì)導(dǎo)致氣動(dòng)聚焦系統(tǒng)下游真空腔所對(duì)應(yīng)的真空泵負(fù)載過大，溫升急劇增加。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種在不影響真空分析設(shè)備的真空負(fù)載情況下，能夠增大氣溶膠進(jìn)樣流量并提高大顆粒物通過率的濃縮裝置及氣動(dòng)聚焦系統(tǒng)。

一種濃縮裝置，包括：

濃縮容器，所述濃縮容器具有氣壓腔，所述濃縮容器上設(shè)有與所述氣壓腔相連通的抽氣柱，所述抽氣柱用于連接抽氣裝置；

進(jìn)樣機(jī)構(gòu)，所述進(jìn)樣機(jī)構(gòu)上設(shè)有依次連通的進(jìn)樣通道、限流孔和分流孔，所述限流孔的孔徑小于所述分流孔的孔徑，所述進(jìn)樣機(jī)構(gòu)設(shè)于所述濃縮容器上，且所述分流孔與所述氣壓腔相連通，所述分流孔的尺寸在靠近所述氣壓腔的一端逐漸增大；

導(dǎo)流機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)流機(jī)構(gòu)具有導(dǎo)流通道，所述導(dǎo)流機(jī)構(gòu)設(shè)于所述濃縮容器上，所述導(dǎo)流機(jī)構(gòu)的進(jìn)樣端伸入所述氣壓腔內(nèi)并伸入至所述分流孔內(nèi)的氣流出口所在端，且所述導(dǎo)流機(jī)構(gòu)的進(jìn)樣端與所述分流孔的孔壁之間具有抽氣間隙，且所述導(dǎo)流通道、所述分流孔和所述限流孔同軸；以及

緩沖容器，所述緩沖容器具有緩沖腔，所述緩沖容器與所述濃縮容器和/或所述導(dǎo)流機(jī)構(gòu)連接并使所述緩沖腔與所述導(dǎo)流通道相連通，所述緩沖容器用于與連接空氣動(dòng)力學(xué)透鏡的進(jìn)樣接口。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)流通道的孔徑從進(jìn)氣端至出氣端逐漸增大。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)流機(jī)構(gòu)為外輪廓呈流線型的分離錐。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述分流孔在靠近所述氣壓腔的一端呈弧形擴(kuò)大狀。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述進(jìn)樣機(jī)構(gòu)包括分流器、進(jìn)樣器和限流片；

所述分流器具有安裝槽和位于所述安裝槽底部的所述分流孔，所述安裝槽伸入所述氣壓腔內(nèi)且所述安裝槽的側(cè)壁與所述氣壓腔的內(nèi)壁相抵接；

所述進(jìn)樣器具有所述進(jìn)氣通道，所述進(jìn)樣器安裝在所述安裝槽內(nèi)并與所述安裝槽的內(nèi)側(cè)壁相抵接；

所述限流片設(shè)有所述限流孔，所述限流片設(shè)于所述安裝槽內(nèi)并位于所述分流器和進(jìn)樣器之間使所述限流孔分別與所述進(jìn)樣通道和所述分流孔相連通。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述限流片上的所述限流孔的孔徑不小于0.2mm。