[發明專利]一種超高真空設備

有效

• 申請號: 202010436585.7
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111530118B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 王璇;邱恒山;陸彬
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B01D7/00
• 分類號: B01D7/00
• 代理公司: 鄭州晟佳專利代理事務所(普通合伙) 41205
• 代理人: 張心龍

本發明涉及一種用于真空環境下的外部加熱裝置及超高真空設備，超高真空設備包括真空腔體和外部加熱裝置，外部加熱裝置包括加熱單元，加熱單元包括用于與真空腔體連通的供靶材放置的殼體管，殼體管的一端為盲端，殼體管的外壁上設置有加熱結構。靶材放置于殼體管中，通過加熱結構對殼體管中的靶材進行加熱，在真空腔體外部對目標靶材加熱，無需引入真空密封電極，大大簡化了超高真空設備的結構，降低了成本，同時也簡化了操作，使用方便。

技術領域

本發明涉及超高真空設備領域，具體涉及一種超高真空設備。

背景技術

工業中所涉及的催化反應大多屬于多相催化。表面譜學方法在研究多相催化反應，尤其是固-氣反應過程方面，已被證實是一種非常有效的手段之一。表面譜學方法多以電子作為探針，受限于電子的平均自由程，表面譜學方法通常在超高真空(UHV)條件下進行。多相催化反應中多數反應物為氣態，可直接引入超高真空腔體中，使其吸附在固體催化劑表面進行后續實驗。但是有的反應物在常溫下以固態形式存在，此時需要借助高溫蒸發源，將固態反應物轉化為氣態后進行后續實驗。

現有的高溫蒸發源一般是采用加熱的方式，使固態分子變為氣態，如授權公告號為CN 204825031 U的中國實用新型專利公開了一種高溫蒸發源，包括纏繞在陶瓷座上的電阻絲和放置樣品的坩堝，利用電阻絲輻射加熱的方式對坩堝中的樣品加熱，從而使固態樣品受熱變為氣態。此外，還包括水冷循環單元，便于中和過多的熱量。但是利用上述高溫蒸發源加熱產生氣態分子時，需要關閉超高真空系統后才能更換坩堝中的固態分子。對于低熔點固態分子即低熔點靶材，如三十二烷、多聚甲醛等，操作步驟過于復雜。另外高溫蒸發源需要引入真空密封電極，與真空腔體外部實現導電連接，從而導致生產成本高、結構復雜的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種超高真空設備，以解決現有技術中加熱低熔點靶材時需要專門高溫蒸發源、高溫蒸發源中需要引入真空密封電極導致的結構復雜、操作繁瑣、成本較高的問題。

為實現上述目的，本發明的一種超高真空設備采用如下技術方案：一種超高真空設備，包括真空腔體和外部加熱裝置，外部加熱裝置包括加熱單元，加熱單元包括用于與超高真空設備的真空腔體連通的供靶材放置的殼體管，殼體管的一端為盲端，殼體管的外壁上設置有加熱結構，所述加熱單元通過真空腔體連接單元與超高真空設備的真空腔體連接，真空腔體連接單元包括連通管，連通管的一端設置有第一轉接法蘭用于與真空腔體上的與樣品正對的真空腔第一法蘭連接，連通管的另一端設置有第二轉接法蘭，殼體管的端部設置有用于與第二轉接法蘭連接的第三轉接法蘭，連通管上設置有微漏閥門，連通管上連接有真空泵站，連通管與真空泵站之間設置有調節閥，連通管上還設置有真空計。

所述殼體管內部沿軸向方向依次間隔設置有第一石英棉和第二石英棉，在使用時靶材位于第一石英棉和第二石英棉之間。

所述加熱結構包括纏繞于殼體管外壁上的并繞制成螺旋管結構的加熱絲。

所述殼體管外壁上設有保護罩，加熱絲纏繞于保護罩外壁上。

所述加熱絲上包裹有絕緣材料。

所述加熱單元還包括設置于保護罩外側的屏蔽罩，用于隔離加熱絲與外界環境。

所述保護罩和屏蔽罩均為一端為盲端的金屬套管結構。

所述加熱單元還包括熱電偶，熱電偶的采集端位于屏蔽罩與電熱絲之間。

本發明的有益效果：靶材放置于殼體管中，通過加熱結構對殼體管中的靶材進行加熱，在真空腔體外部對目標靶材加熱，無需引入真空密封電極，大大簡化了超高真空設備的結構，降低了成本，同時也簡化了操作，使用方便。

附圖說明

圖1是本發明的一種超高真空設備的實施例一的結構示意圖；

圖2是圖1中加熱單元的結構示意圖；