[實用新型]用于激光制樣?質(zhì)譜氧同位素組成分析的激光池裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720962556.8
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN207095944U
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石曉;劉漢彬;張建鋒;金貴善;李軍杰;韓娟;張佳
• 申請（專利權(quán)）人: 核工業(yè)北京地質(zhì)研究院
• 主分類號: G01N1/34
• 分類號: G01N1/34;G01N1/44;G01N27/62
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心11007
• 代理人: 閆兆梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種激光池裝置，特別是涉及一種可以快速提取微量礦物中氧同位素，還能對整個激光池的真空度實現(xiàn)快速達標且方便拆卸的激光池裝置。

背景技術(shù)

礦物中氧同位素分析方法有傳統(tǒng)BrF₅法、激光BrF₅法。傳統(tǒng)BrF₅法的基本原理是在真空條件下，將礦物樣品放入鎳反應(yīng)管中，加熱去氣并抽真空至10^-3Pa后，通過液氮(-196℃)冷凍轉(zhuǎn)入礦物化學反應(yīng)需要量5倍的BrF₅試劑，對系統(tǒng)抽真空至10^-3Pa后，用管式加熱爐加熱鎳反應(yīng)管，產(chǎn)生的氧氣通過液氮冷阱純化吸附雜質(zhì)氣體后于700℃在箔催化劑的作用下與石墨恒溫反應(yīng)生成CO₂，用液氮冷凍的方式收集在玻璃管中，再進入質(zhì)譜進行氧同位素分析。

傳統(tǒng)BrF₅法中管式加熱爐加熱不均勻，并且鎳反應(yīng)管在長時間高溫下易與BrF₅試劑反應(yīng)，礦物樣品特別是對難熔礦物的氧同位素分析，數(shù)據(jù)常常不穩(wěn)定，此外，該方法中樣品需要量較多。為了克服以上問題，逐漸嘗試用激光BrF₅法替代傳統(tǒng)BrF₅法，激光BrF₅法是在傳統(tǒng)BrF₅法基礎(chǔ)上改進加熱方式，該方法的關(guān)鍵是激光池的設(shè)計。在研究工作中發(fā)現(xiàn)，激光池的設(shè)計需要克服許多問題，其中包括：第一，BrF₅試劑是一種強氧化劑，整個激光池材質(zhì)不能與BrF₅試劑反應(yīng)；第二，激光窗不能吸收太多的CO₂激光避免礦物樣品的反應(yīng)溫度達不到；第三，裝置要易于拆卸，方便更換樣品；第四，整個激光池體積要小，內(nèi)壁要光滑，方便抽取真空；第五，激光池中反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣與生成的氧氣管道要分開，不能干擾氧氣的分析測量；第六，樣品池要合理利用空間并適合微量樣品與粉末樣品的分析；第七，激光熔蝕樣品時，粉末樣品容易飛濺，樣品之間可能相互污染。因此需要設(shè)計一種合適的激光池裝置用于激光制樣-質(zhì)譜氧同位素組成分析。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種能夠快速提取微量礦物中氧同位素，還能對整個激光池的真空度實現(xiàn)快速達標、且方便拆卸的用于激光制樣-質(zhì)譜氧同位素組成分析的激光池裝置。

實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案：用于激光制樣-質(zhì)譜氧同位素組成分析的激光池裝置，該裝置包括激光窗上法蘭、激光窗、激光腔上腔體、第一真空管路、第二真空管路、樣品池、激光腔下腔體和激光池底座，激光腔上腔體上方設(shè)有激光窗上法蘭，激光腔上腔體與激光窗上法蘭之間設(shè)有激光窗，第一真空管路、第二真空管路對稱設(shè)在激光腔上腔體兩側(cè)，激光腔上腔體下方設(shè)有激光腔下腔體，激光腔下腔體下部內(nèi)放置樣品池，激光腔下腔體底部放置在激光池底座上。

所述的激光腔上腔體與激光窗上法蘭內(nèi)側(cè)之間形成環(huán)形凹槽，激光窗的邊緣嵌在該環(huán)形凹槽內(nèi)。

所述的激光窗與激光腔上腔體之間通過八個內(nèi)六角螺栓固定連接。

所述的第一真空管路、第二真空管路對稱設(shè)置在激光腔上腔體的1/2高度位置，且第一真空管路、第二真空管路均與激光腔上腔體內(nèi)部連通。

所述的激光腔上腔體與激光腔下腔體通之間過卡箍固定連接。

所述的樣品池的上表面覆蓋有蓋樣片。

所述的樣品池具有一個中心孔和均勻分布的36個小孔，該中心孔內(nèi)具有螺紋。

所述的樣品池的中心孔內(nèi)設(shè)有樣品池提取器，樣品池提取器具有與中心孔相匹配的外螺紋。

所述的激光池底座外部為正方形，激光池底座內(nèi)部為中空的臺階圓柱孔，上部圓柱孔的直徑大于下部圓柱孔的直徑，激光池底座的四角各開有一個螺紋圓孔，用于激光池底座與實驗臺之間的固定；激光腔下腔體放置在激光池底座圓柱孔的臺階上。

所述的激光窗上端面與激光窗上法蘭之間設(shè)有第一氟橡膠O形圈，所述的激光窗下端面與激光腔上腔體之間設(shè)有第二氟橡膠O形圈，激光腔上腔體與激光腔下腔體連接處放置第三氟橡膠O形圈。