[發明專利]一種氣體置換裝置

在審

• 申請號: 201810901557.0
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN109060929A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 駱志平;龐洪超;鄭國文;汪傳高
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本公開屬于質譜測量技術領域，具體涉及基于核孔膜的氣體置換裝置。該裝置包括同軸的第一管道和第二管道；所述第一管道的兩端分別設置有氬氣進氣口和氬氣出氣口；所述第二管道位于第一管道內部，兩端伸出第一管道外且外徑小于第一管道的內徑；第二管道的管壁上設置有均勻分布的孔道，管壁外側包裹有核孔膜；第二管道的一端為空氣氣溶膠的進樣口，另一端為空氣氣溶膠的出樣口且該空氣氣溶膠的出樣口與ICP?MS的進樣系統連接；空氣氣溶膠的進樣口與氬氣出氣口的位置對應，空氣氣溶膠的出樣口與氬氣進氣口的位置對應，以實現空氣氣溶膠與氬氣的逆流接觸，保證了氣體置換效果。該裝置結構簡單、操作方便且置換率達到99.9％以上。

技術領域

本公開屬于質譜測量技術領域，具體涉及基于核孔膜的氣體置換裝置。

背景技術

ICP-MS可用來測量空氣氣溶膠中重金屬元素的含量，其工作氣體為氬氣。在測量過程中，如果空氣中的氮和氧元素進入ICP-MS會被等離子體離子化，而氮、氧的離子化會降低待測金屬的離子化效果，從而引起測量待測金屬離子的靈敏度降低。此外，如果進入ICP-MS的氮、氧含量增加到一定程度會直接導致儀器熄火，因此需要嚴格控制進入ICP-MS的空氣含量。傳統的方法是通過控制進樣流量來實現的，利用流量控制裝置控制進入ICP-MS的氣溶膠流量在10～20ml/min，以降低空氣含量。但是由于進樣流量低會導致測量系統的檢出限較高。目前，需要尋求一種不降低進樣流量同時又能實現空氣氣溶膠中重金屬含量準確測定的裝置。

發明內容

(一)發明目的

根據現有技術所存在的問題，本發明提供了一種結構簡單、不降低氣溶膠進樣流量且能實現氣溶膠中重金屬含量準確測定的氣體置換裝置。

(二)技術方案

為了解決現有技術所存在的問題，本發明提供的技術方案如下：

一種氣體置換裝置，該裝置包括同軸的第一管道和第二管道；所述第一管道的兩端分別設置有氬氣進氣口和氬氣出氣口；

所述第二管道位于第一管道內部，第二管道長度大于第一管道，兩端伸出第一管道外且外徑小于第一管道的內徑；第二管道的管壁上設置有均勻分布的孔道，管壁外側包裹有核孔膜；第二管道的一端為空氣氣溶膠的進樣口，另一端為空氣氣溶膠的出樣口且該空氣氣溶膠的出樣口與ICP-MS的進樣系統連接；空氣氣溶膠的進樣口與氬氣出氣口的位置對應，空氣氣溶膠的出樣口與氬氣進氣口的位置對應，以實現空氣氣溶膠與氬氣的逆流接觸，保證了氣體置換效果。

優選地，所述第一管道的外徑為30～50mm，內徑比外徑小4～6mm。

優選地，所述第二管道的外徑為10～14mm，內徑比外徑小2～4mm。

優選地，所述第一管道的外徑為40mm，內徑為36mm。

優選地，所述第二管道的外徑為12mm，內徑為8mm。

優選地，所述核孔膜的孔徑為10⁶～2.5×10⁶個/cm³，孔徑為60～80nm。

優選地，所述第一管道和第二管道的材質為PVC、不銹鋼或有機玻璃。

優選地，所述空氣氣溶膠的流量為0.8～1.2L/min，氬氣流量為空氣氣溶膠流量的8～10倍。

優選地，所述第一管道與第二管道之間密封連接。

(三)有益效果

ICP-MS的工作氣體為氬氣，本申請提供的氣體置換裝置使得氬氣能夠將空氣氣溶膠中的空氣置換出來，結構簡單、操作方便且置換率達到99.9％以上，能有效滿足ICP-MS對空氣氣溶膠中氮、氧含量及工作氣體的要求。具體的有益效果為：

1)逆流接觸，氣體置換效果好