[發(fā)明專利]一種微帕量級水汽發(fā)生器及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010026709.4
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111013491B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 伏曉國;婁元付;趙正平;張冬旭;鐘永強(qiáng);董豪鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院材料研究所
• 主分類號: B01J3/04
• 分類號: B01J3/04;B01J7/00;G01N17/00
• 代理公司: 綿陽山之南專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51288
• 代理人: 沈強(qiáng)

1.一種微帕量級水汽發(fā)生器的應(yīng)用，其特征在于，該微帕量級水汽發(fā)生器包括發(fā)生器主體、微調(diào)閥、用于與反應(yīng)器相連的水汽輸送管路、與水汽輸送管路相連的超高真空反應(yīng)器，所述發(fā)生器主體與水汽輸送管路相連，所述微調(diào)閥設(shè)置在水汽輸送管路上；

所述發(fā)生器主體包括用于將其中的高純水凝固成冰的冷卻部、升華部、用于向發(fā)生器主體內(nèi)添加高純水的開口端、制冷組件，所述冷卻部呈一端開口的矩形體，所述升華部呈兩端開口的管狀；所述升華部的一端與冷卻部相連，所述開口端設(shè)置在升華部的另一端，所述開口端與升華部活動連接且開口端能相對升華部打開以使高純水進(jìn)入發(fā)生器主體內(nèi)；

所述冷卻部、升華部通過釬焊相連為一體，所述升華部上設(shè)置有用于輸出水汽的出口，所述出口與水汽輸送管路相連；

所述制冷組件包括半導(dǎo)體制冷片、用于與半導(dǎo)體制冷片提供電源的供能裝置，所述供能裝置與半導(dǎo)體制冷片相連，所述半導(dǎo)體制冷片貼合在冷卻部的外壁上；

所述升華部采用不銹鋼制作而成，所述冷卻部采用純銅制作而成，所述冷卻部、升華部之間采用銀釬焊相連；

該微帕量級水汽發(fā)生器能產(chǎn)生微帕量級的水汽，用于滿足表面物理化學(xué)領(lǐng)域中水汽反應(yīng)的需要，包括如下步驟：

（1）向發(fā)生器主體內(nèi)加入高純水，并關(guān)閉開口端和微調(diào)閥，使發(fā)生器主體內(nèi)形成密閉空間；

（2）半導(dǎo)體制冷片對冷卻部進(jìn)行冷卻降溫，使發(fā)生器主體內(nèi)的高純水凝固成冰；

（3）待步驟（2）完成后，打開微調(diào)閥，發(fā)生器主體內(nèi)的冰升華，產(chǎn)生的水汽隨著水汽輸送管路進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)，通過調(diào)節(jié)微調(diào)閥，控制水汽發(fā)生器產(chǎn)生的水氣量，并通過水汽輸送管路送入超高真空反應(yīng)器內(nèi)，進(jìn)行水汽反應(yīng)；

在水汽反應(yīng)中，超高真空反應(yīng)器呈真空狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生器主體與超高真空反應(yīng)器連通時，在負(fù)壓的作用下，發(fā)生器主體內(nèi)的水汽能通過水汽輸送管路進(jìn)入超高真空反應(yīng)器中，從而進(jìn)行相應(yīng)的反應(yīng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述開口端上還設(shè)置有觀察窗。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述出口、開口端的內(nèi)徑分別為10~25mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述出口、開口端的內(nèi)徑分別為16mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述微調(diào)閥為寶石閥。

6.根據(jù)權(quán)利要求1~5任一項所述的應(yīng)用，其特征在于，所述半導(dǎo)體制冷片分別設(shè)置在冷卻部的側(cè)壁和底壁上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述升華部采用304不銹鋼制作而成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述冷卻部的外壁上設(shè)置有隔熱層。