一種真空閘板閥、質(zhì)譜分析儀器以及質(zhì)譜分析換樣中建立高真空環(huán)境的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于質(zhì)譜儀器的真空閘板閥，包括閥座以及閥芯；在所述閥座與閥芯之間設(shè)置有一密封環(huán)；所述閥芯上設(shè)置有擠壓機(jī)構(gòu)，用于使閥芯壓緊所述密封環(huán)；還公開(kāi)了一種質(zhì)譜分析儀器，包括離子源腔以及與其相連通的分析室，在所述離子源腔與分析室的連通通道上設(shè)置有如前所述的真空閘板閥；以及公開(kāi)了一種質(zhì)譜分析換樣中建立高真空環(huán)境的方法，包括：通過(guò)真空閘板閥關(guān)閉離子源腔以及分析室的連通通道；打開(kāi)離子源腔進(jìn)行換樣；換樣結(jié)束后對(duì)離子源腔預(yù)抽真空；打開(kāi)真空閘板閥連通離子源腔和分析室，抽真空。本發(fā)明的裝置及方法，在實(shí)現(xiàn)更換樣品后能夠快速建立質(zhì)譜儀檢測(cè)所需真空，并且密封效果好，換樣效率高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種真空閘板閥、質(zhì)譜分析儀器以及質(zhì)譜分析換樣中建立高真空環(huán)境的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及質(zhì)譜分析領(lǐng)域，尤其涉及一種真空閘板閥、質(zhì)譜分析儀器以及質(zhì)譜分析換樣中建立高真空環(huán)境的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]質(zhì)譜儀器一般由離子源、離子傳輸系統(tǒng)和質(zhì)量分析系統(tǒng)等部分組成。工作時(shí)，離子源、離子傳輸系統(tǒng)和質(zhì)量分析系統(tǒng)要求真空度較高，以保證樣品電離效率、離子傳輸效率與分辨能力。更換樣品時(shí)，離子源部分需要暴露于大氣中，使整個(gè)系統(tǒng)壓強(qiáng)頻繁在大氣壓與高真空之間變化。換樣前，需要關(guān)閉質(zhì)譜儀真空系統(tǒng)，并向整個(gè)系統(tǒng)緩慢充氣；換樣后，重新開(kāi)啟質(zhì)譜儀真空泵組。一般需要數(shù)小時(shí)才能建立檢測(cè)所要求的真空環(huán)境，嚴(yán)重制約質(zhì)譜儀分析效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，實(shí)現(xiàn)換樣后質(zhì)譜儀能夠快速建立檢測(cè)所需真空，本發(fā)明提供了一種用于質(zhì)譜儀器的真空閘板閥、質(zhì)譜分析儀器以及質(zhì)譜分析換樣中建立高真空環(huán)境的方法。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種真空閘板閥，包括閥座以及安裝于閥座內(nèi)腔的閥芯；所述閥座設(shè)置有貫通的閥座通孔，所述閥芯設(shè)置有閥芯通孔，閥芯能夠在閥座內(nèi)腔直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)閥芯通孔與閥座通孔之間的連通與關(guān)閉；在所述閥座與閥芯之間設(shè)置有一密封環(huán)，該密封環(huán)同軸設(shè)置在所述閥座通孔的徑向外側(cè)；所述閥芯上設(shè)置有擠壓機(jī)構(gòu)，用于在閥芯通孔與閥座通孔之間關(guān)閉后使閥芯壓緊所述密封環(huán)。
[0005]所述閥芯包括動(dòng)閥板以及與動(dòng)閥板疊放設(shè)置并可相對(duì)移動(dòng)的板狀滑座；所述擠壓機(jī)構(gòu)包括在所述滑座靠近動(dòng)閥板的側(cè)端面上設(shè)置的朝向動(dòng)閥板的圓滑凸起部，以及所述動(dòng)閥板靠近滑座的側(cè)端面上設(shè)置的與所述凸起部相對(duì)應(yīng)的凹陷部；所述密封環(huán)靠近所述動(dòng)閥板遠(yuǎn)離滑座的側(cè)端面。
[0006]所述滑座上設(shè)置有滾子安裝孔以及安裝于滾子安裝孔內(nèi)的圓柱體或球體的滾子，該滾子凸出于所述滑座靠近動(dòng)閥板的側(cè)端面，其凸出的部分為所述凸起部。
[0007]所述滑座遠(yuǎn)離動(dòng)閥板的側(cè)端面與位于所述閥座內(nèi)腔的內(nèi)壁上的滾子軌面相靠近，所述滾子凸出于所述滑座遠(yuǎn)離動(dòng)閥板的側(cè)端面，并且頂在所述滾子軌面上。
[0008]所述動(dòng)閥板在壓緊所述密封環(huán)時(shí)其頂端面頂在所述閥座的內(nèi)腔的內(nèi)壁上，該頂端面靠近密封環(huán)的一側(cè)沿密封環(huán)徑向向外傾斜；所述閥座的內(nèi)腔的內(nèi)壁上設(shè)置有與該頂端面相配合的傾斜面。
[0009]所述閥芯上設(shè)置有回復(fù)機(jī)構(gòu)，用于在閥芯通孔與閥座通孔之間連通之前使閥芯松開(kāi)所述密封環(huán)。
[0010]所述回復(fù)機(jī)構(gòu)包括連接動(dòng)閥板和滑座的彈性構(gòu)件。
[0011]所述閥座包括相互扣合的固定板以及具有凹陷腔體的導(dǎo)向座，在所述固定板與所述導(dǎo)向座的扣合部設(shè)置有密封圈；所述閥座通孔穿過(guò)所述固定板和所述導(dǎo)向座。
[0012]本發(fā)明還提供一種質(zhì)譜分析儀器，包括離子源腔以及與其相連通的分析室，在所述離子源腔與分析室的連通通道上設(shè)置有如前所述的真空閘板閥。
[0013]本發(fā)明還提供一種質(zhì)譜分析換樣中建立高真空環(huán)境的方法，該方法使用如前所述的質(zhì)譜分析儀器，包括以下步驟:
[0014](I)通過(guò)真空閘板閥關(guān)閉離子源腔以及分析室的連通通道；
[0015](2)打開(kāi)離子源腔進(jìn)行換樣；
[0016](3)換樣結(jié)束后對(duì)離子源腔預(yù)抽真空；
[0017](4)打開(kāi)真空閘板閥連通離子源腔和分析室，抽真空直至真空度符合分析要求。
[0018]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的真空閘板閥、質(zhì)譜分析儀器以及質(zhì)譜分析換樣中建立高真空環(huán)境的方法，具有以下有益效果:
[0019]1、真空閘板閥通過(guò)擠壓機(jī)構(gòu)使閥芯施加壓力壓緊密封環(huán)，從而達(dá)到極好的密封效果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作；
[0020]2、本發(fā)明的質(zhì)譜分析儀器，在更換樣品時(shí)可以利用真空閘板閥隔斷離子源腔與分析室，使分析室在換樣過(guò)程中保持高真空環(huán)境，完成換樣后對(duì)離子源腔快速預(yù)抽真空，達(dá)到預(yù)抽真空度后打開(kāi)閘板閥，利用分析器部分的分子泵或其他設(shè)備繼續(xù)抽真空，待真空穩(wěn)定到分析要求后即可進(jìn)行質(zhì)譜分析，從而建立高真空的環(huán)境。該結(jié)構(gòu)與方法明顯減小換樣時(shí)暴露于大氣的腔室容積，顯著縮減更換樣品時(shí)質(zhì)譜儀器重新建立真空的時(shí)間，從而提高測(cè)試效率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明中真空閘板閥的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明中動(dòng)閥板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明中滑座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明中彈簧銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本發(fā)明中拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明中導(dǎo)向座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7為本發(fā)明中固定板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖8為本發(fā)明中動(dòng)閥板和滑座的安裝結(jié)構(gòu)立體圖；
[0029]圖9為本發(fā)明中動(dòng)閥板和滑座安裝狀態(tài)一的剖視圖；
[0030]圖10為本發(fā)明中動(dòng)閥板和滑座安裝狀態(tài)二的剖視圖；
[0031]圖11為本發(fā)明中真空閘板閥狀態(tài)一的剖視圖；
[0032]圖12為本發(fā)明中真空閘板閥狀態(tài)二的剖視圖；
[0033]圖13為本發(fā)明中真空閘板閥狀態(tài)三的剖視圖；
[0034]圖14為本發(fā)明中離子源腔與分析室的連通結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖中:1、固定板；2、乾'封圈；3、動(dòng)閥板；4、導(dǎo)向座；5、圓柱滾子；6、滑座；7、彈黃銷(xiāo)；8、拉桿；9、拉簧；10、真空閘板閥；1_1、固定板通孔；1_2、密封環(huán)槽；1_3、密封圈槽；1-4、安裝孔；3-1、頂端面；3-2、動(dòng)閥板通孔；3-3、拉簧讓位槽；3_4、螺紋孔；3_5、滾子讓位槽；3-6、拉桿讓位槽；4-1、安裝螺紋孔；4-2、導(dǎo)向座通孔；4-3、導(dǎo)向槽；4_4、滾子軌面；4-5、讓位槽；4-6、定位孔；4-7、安裝孔；4-8、拉桿孔；6_1、滑座通孔；6_2、滾子座孔；6_3、銷(xiāo)槽；6-4、彈簧過(guò)孔；6-5、T型槽；7-1、彈簧定位槽；8-1、讓位面；8_2、拉桿頭；8_3、拉桿軸；10-1、離子源腔；10-2、分析室；10-3、連通通道。

【具體實(shí)施方式】
[0036]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有質(zhì)譜分析儀器更換樣品后，需要重新對(duì)整套設(shè)備抽真空耗時(shí)低效的缺陷，將質(zhì)譜分析儀器的離子源腔和分析室之間通道設(shè)置真空閘板閥。換樣時(shí)隔離分析室內(nèi)空間，只將離子源腔開(kāi)放，從而保持分析室內(nèi)真空環(huán)境不變。換樣后對(duì)離子源腔進(jìn)行抽真空，與原來(lái)整體抽真空相比用時(shí)大大縮減，效率得到有效提升。
[0037]以下通過(guò)附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0038]本發(fā)明的一種真空閘板閥，如圖1、6所示，包括由固定板I與具有凹陷腔體的導(dǎo)向座4相互扣合而成的閥座、由動(dòng)閥板3以及與動(dòng)閥板3疊放設(shè)置并可相對(duì)移動(dòng)的板狀滑座6組成的閥芯。所述導(dǎo)向座4的凹陷腔體包括導(dǎo)向槽4-3，閥芯安裝在所述導(dǎo)向槽4-3內(nèi)。
[0039]所述閥座設(shè)置有貫通的閥座通孔,參見(jiàn)圖6、7，所述閥座通孔包括穿過(guò)所述固定板
I的固定板通孔1-1和穿過(guò)所述導(dǎo)向座4的導(dǎo)向座通孔4-2 ;所述閥芯設(shè)置有閥芯通孔，所述閥芯通孔包括穿過(guò)動(dòng)閥板3的動(dòng)閥板通孔3-2和穿過(guò)滑座6的滑座通孔6-1。
[0040]在所述閥芯下端設(shè)置有拉桿8，通過(guò)拉桿8的拉動(dòng)，閥芯能夠在閥座內(nèi)腔直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)拉桿8向下拉動(dòng)閥芯，閥芯向下運(yùn)動(dòng)直至閥芯通孔與閥座通孔相連通，此時(shí)真空閘板閥的兩側(cè)空間相連通；當(dāng)向上推動(dòng)拉桿8，使閥芯通孔向上遠(yuǎn)離閥座通孔直至二者相互錯(cuò)開(kāi)以關(guān)閉，則此時(shí)真空閘板閥的兩側(cè)空間相隔離。
[0041]在所述閥座與閥芯之間設(shè)置有一密封環(huán)2，在所述固定板I的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有密封環(huán)安裝槽1-2，該密封環(huán)安裝槽1-2同軸開(kāi)設(shè)在所述固定板通孔1-1的徑向外側(cè)，所述密封環(huán)2安裝在所述密封環(huán)安裝槽1-2內(nèi)，隨著所述動(dòng)閥板3靠近所述固定板I的內(nèi)側(cè)面，動(dòng)閥板3能夠壓緊該密封環(huán)2，從而實(shí)現(xiàn)密封。
[0042]所述閥芯上設(shè)置有擠壓機(jī)構(gòu)，用于在閥芯通孔與閥座通孔之間關(guān)閉后使閥芯壓緊所述密封環(huán)。該壓緊機(jī)構(gòu)包括在所述滑座6靠近動(dòng)閥板3的側(cè)端面上設(shè)置的朝向動(dòng)閥板3的圓滑凸起部，以及所述動(dòng)閥板3靠近滑座6的側(cè)端面上設(shè)置的與所述凸起部相對(duì)應(yīng)的凹陷部。所述密封環(huán)2靠近所述動(dòng)閥板3遠(yuǎn)離滑座6的側(cè)端面。
[0043]當(dāng)然，作為擠壓機(jī)構(gòu)的另一種實(shí)施例，也可以是包括在所述動(dòng)閥板3靠近滑座6的側(cè)端面上設(shè)置的朝向滑座6的圓滑凸起部，以及所述滑座6靠近動(dòng)閥板3的側(cè)端面上設(shè)置的與所述凸起部相對(duì)應(yīng)的凹陷部。另外，所述凸起部除了為圓滑結(jié)構(gòu)，也可以為光滑的楔形面結(jié)構(gòu)。
[0044]如圖8?10所示所述滑座6上設(shè)置有滾子安裝孔6-2以及安裝于滾子安裝孔6_2內(nèi)的圓柱體的滾子5。該滾子5凸出于所述滑座6靠近動(dòng)閥板3的側(cè)端面，其凸出的部分為所述凸起部。同時(shí)，如圖2所示，所述凹陷部為滾子讓位槽3-5。
[0045]當(dāng)然，所述滾子5也可以為球體形。本實(shí)施例中滾子安裝孔6-2內(nèi)平行并列設(shè)置了兩個(gè)滾子5，當(dāng)然根據(jù)具體情況的需要，也可以選擇設(shè)置I個(gè)或3個(gè)以上的滾子5。
[0046]由于動(dòng)閥板3與滑座6之間能夠發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，當(dāng)二者之間處于某一相對(duì)位置，使得所述凸起部陷入所述凹陷部時(shí)，推動(dòng)所述滑座6使其能夠相對(duì)于動(dòng)閥板3向上移動(dòng)，則圓滑的凸起部在凹陷部?jī)?nèi)滑出或滾出，從而使凸起部頂在所述動(dòng)閥板3的側(cè)端面上，即在橫向上給動(dòng)閥板3 —個(gè)朝向遠(yuǎn)離滑座6方向的力。由于密封環(huán)2靠近所述動(dòng)閥板3遠(yuǎn)離滑座6的側(cè)端面，則通過(guò)該力剛好使動(dòng)閥板3壓緊密封環(huán)2。
[0047]所述滑座6遠(yuǎn)離動(dòng)閥板3的側(cè)端面靠近于位于所述閥座內(nèi)腔的內(nèi)壁上的滾子軌面，即導(dǎo)向槽4-3槽底部的滾子軌面4-4，所述滾子安裝孔6-2為通孔，滾子5凸出于所述滑座6遠(yuǎn)離動(dòng)閥板3的側(cè)端面,并且頂在所述滾子軌面4-4上,參見(jiàn)圖11?13。當(dāng)滑座6在導(dǎo)向槽4-3內(nèi)上下移動(dòng)時(shí)，滾子5的右端頂在所述滾子軌面4-4上，并隨著滑座6的移動(dòng)而在滾子軌面4-4上滾動(dòng)，同時(shí)滾子5的左端頂住動(dòng)閥板3的側(cè)端面或凹陷部，從而對(duì)動(dòng)閥板3施加橫向壓力的為滾子5以及支撐滾子5的滾子軌面4-4，而滑座6起到一個(gè)控制滾子上下移動(dòng)的作用。
[0048]如圖2、圖3、圖5及圖8所示，所述拉桿8包括一柱狀拉桿軸8_3以及位于拉桿軸8-3端部的拉桿頭8-2，所述滑座6底部開(kāi)設(shè)有T型槽6-5，拉桿8安裝于滑座6底部，拉桿頭8-2卡在所述T型槽6-5內(nèi)。所述動(dòng)閥板3底部開(kāi)設(shè)有拉桿讓位槽3-6，拉桿頭8_2在插接到T型槽6-5內(nèi)后能夠進(jìn)入所述拉桿讓位槽3-6。
[0049]所述動(dòng)閥板3在壓緊所述密封環(huán)2時(shí)其頂端面3-1頂在所述閥座的內(nèi)腔的內(nèi)壁(導(dǎo)向座4所設(shè)導(dǎo)向槽4-3的內(nèi)側(cè)壁)上，該頂端面3-1靠近密封環(huán)2的一側(cè)沿密封環(huán)2徑向向外傾斜；所述閥座的內(nèi)腔的內(nèi)壁上設(shè)置有與該頂端面3-1相配合的傾斜面，參見(jiàn)圖
11?13。
[0050]圖11為閥座通孔與閥芯通孔處于貫通狀態(tài)的剖視圖。如圖11所示，此時(shí)滾子5位于動(dòng)閥板3的滾子讓位槽3-5內(nèi)，動(dòng)閥板3與固定板I之間的間隙較大，從而動(dòng)閥板3與密封環(huán)2之間存有較小的相互作用力或相互分離不存在彼此的作用力，真空閘板閥兩側(cè)空間處于連通狀態(tài)，無(wú)需密封。
[0051]如圖12所示，推動(dòng)拉桿8向上移動(dòng)閥芯，使動(dòng)閥板3的頂端面運(yùn)動(dòng)至導(dǎo)向槽4-3的上端。此時(shí)滾子5仍然位于動(dòng)閥板3的滾子讓位槽3-5內(nèi)，動(dòng)閥板3與固定板I之間的間隙大小未發(fā)生變化，動(dòng)閥板3與密封環(huán)2之間還是存有較小的相互作用力或相互分離不存在彼此的作用力。
[0052]此時(shí)繼續(xù)向上推動(dòng)拉桿8，滾子5向外滑出或滾出動(dòng)閥板3的滾子讓位槽3-5，從而在橫向上給動(dòng)閥板3 —個(gè)向左的力，動(dòng)閥板3受到此力后向左移動(dòng)，從而壓緊密封環(huán)2，參見(jiàn)圖13。由于此過(guò)程中動(dòng)閥板3要向左移動(dòng)，且其頂端面3-1與導(dǎo)向槽4-3內(nèi)部接觸，因此為避免二者之間產(chǎn)生過(guò)大摩擦力影響動(dòng)閥板3的移動(dòng)，將該頂端面3-1設(shè)置成為傾斜狀，并且該頂端面3-1靠近密封環(huán)2的一側(cè)沿密封環(huán)2徑向向外傾斜，同時(shí)所述導(dǎo)向槽4-3內(nèi)部設(shè)置有與該頂端面3-1相配合的傾斜面，從而在動(dòng)閥板3向左的移動(dòng)中不產(chǎn)生摩擦力。
[0053]所述閥芯上還設(shè)置有回復(fù)機(jī)構(gòu)，用于在閥芯通孔與閥座通孔之間連通之前使閥芯松開(kāi)所述密封環(huán)。
[0054]所述回復(fù)機(jī)構(gòu)包括連接動(dòng)閥板3和滑座6的彈性構(gòu)件。該彈性構(gòu)件包括兩個(gè)拉簧9，所述滑座6遠(yuǎn)離動(dòng)閥板3的側(cè)端面上開(kāi)設(shè)有銷(xiāo)槽6-3，一柱狀的彈簧銷(xiāo)7安裝在所述銷(xiāo)槽6-3內(nèi)，彈簧銷(xiāo)7的兩端設(shè)置有彈簧定位槽7-1，兩個(gè)拉簧9分別一端對(duì)應(yīng)勾在彈簧定位銷(xiāo)7-1上，另一端對(duì)應(yīng)通過(guò)螺絲連接在動(dòng)閥板3上的螺紋孔3-4，該螺紋孔3-4位于動(dòng)閥板3上開(kāi)設(shè)的拉簧讓位槽3-3內(nèi)側(cè)。
[0055]在所述滑座上，還開(kāi)設(shè)有兩個(gè)用于彈簧穿過(guò)的彈簧過(guò)孔6-4。
[0056]當(dāng)真空閘板閥處于如圖13所示狀態(tài)時(shí)，向下拉動(dòng)拉桿8，由于滾子5 —直處于擠壓動(dòng)閥板3的狀態(tài)，因此動(dòng)閥板3此時(shí)收到密封圈2較大的摩擦，使得拉動(dòng)拉桿8時(shí)滑座6向下移動(dòng)，但動(dòng)閥板3不動(dòng)。當(dāng)繼續(xù)拉動(dòng)拉桿8，直至滾子5運(yùn)動(dòng)至動(dòng)閥板3的滾子讓位槽3-5位置時(shí)，滾子5不再擠壓動(dòng)閥板3，動(dòng)閥板3受到拉簧9的拉力作用以及密封圈2的推力作用從而靠近滑座6，從而達(dá)到如圖12所示的狀態(tài)。此時(shí)動(dòng)閥板3與密封圈2之間沒(méi)有作用力或相互作用力較小，繼續(xù)拉動(dòng)拉桿8時(shí)，動(dòng)閥板3與滑座6同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)，直至運(yùn)動(dòng)至如圖11所示的狀態(tài)，真空閘板閥兩側(cè)空間連通。
[0057]為了使閥座能夠達(dá)到良好的密封效果，在所述固定板I與所述導(dǎo)向座4的扣合部設(shè)置有密封圈(圖中未示出)，該密封圈安裝在所述固定板I上設(shè)置的密封圈槽1-3內(nèi)。
[0058]在所述導(dǎo)向座4的導(dǎo)向槽4_3槽底，還設(shè)置有讓位槽4-5,該讓位槽4_5用于為拉桿頭8-2的讓位面8-1讓位，避免對(duì)拉桿頭8-2構(gòu)成阻擋。同時(shí)，所述導(dǎo)向座4底部還開(kāi)設(shè)有拉桿孔4-8，用于在裝配時(shí)安裝所述拉桿8。
[0059]所述固定板I與所述導(dǎo)向座4之間通過(guò)螺栓(圖中未示出)固定。
[0060]本發(fā)明還提供一種質(zhì)譜分析儀器，如圖14所示，包括離子源腔10-1以及與其相連通的分析室10-2，在所述離子源腔10-1與分析室10-2的連通通道10-3上設(shè)置有如前所述的真空閘板閥10。
[0061]同時(shí)本發(fā)明還提供一種基于上述質(zhì)譜分析儀器的質(zhì)譜分析換樣中建立高真空環(huán)境的方法，包括以下步驟:
[0062](I)通過(guò)真空閘板閥關(guān)閉離子源腔以及分析室的連通通道；
[0063](2)打開(kāi)離子源腔進(jìn)行換樣；
[0064](3)換樣結(jié)束后對(duì)離子源腔預(yù)抽真空；
[0065](4)打開(kāi)真空閘板閥連通離子源腔和分析室，抽真空直至真空度符合分析要求。
[0066]通過(guò)本發(fā)明的裝置及方法，在更換樣品時(shí)可以利用真空閘板閥隔斷離子源腔與分析室，使分析室在換樣過(guò)程中保持高真空環(huán)境，完成換樣后對(duì)樣品室快速預(yù)抽真空，達(dá)到預(yù)抽真空度后打開(kāi)閘板閥，利用分析器部分的分子泵或其他設(shè)備繼續(xù)抽真空，待真空穩(wěn)定到分析要求后即可進(jìn)行質(zhì)譜分析，從而建立高真空的環(huán)境。該結(jié)構(gòu)與方法明顯減小換樣時(shí)暴露于大氣的腔室容積，顯著縮減更換樣品時(shí)質(zhì)譜儀器重新建立真空的時(shí)間，從而提高測(cè)試效率。
【權(quán)利要求】
1.一種真空閘板閥，其特征在于:包括閥座以及安裝于閥座內(nèi)腔的閥芯；所述閥座設(shè)置有貫通的閥座通孔，所述閥芯設(shè)置有閥芯通孔，閥芯能夠在閥座內(nèi)腔直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)閥芯通孔與閥座通孔之間的連通與關(guān)閉；在所述閥座與閥芯之間設(shè)置有一密封環(huán)，該密封環(huán)同軸設(shè)置在所述閥座通孔的徑向外側(cè)；所述閥芯上設(shè)置有擠壓機(jī)構(gòu)，用于在閥芯通孔與閥座通孔之間關(guān)閉后使閥芯壓緊所述密封環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的真空閘板閥，其特征在于:所述閥芯包括動(dòng)閥板以及與動(dòng)閥板疊放設(shè)置并可相對(duì)移動(dòng)的板狀滑座；所述擠壓機(jī)構(gòu)包括在所述滑座靠近動(dòng)閥板的側(cè)端面上設(shè)置的朝向動(dòng)閥板的圓滑凸起部，以及所述動(dòng)閥板靠近滑座的側(cè)端面上設(shè)置的與所述凸起部相對(duì)應(yīng)的凹陷部；所述密封環(huán)靠近所述動(dòng)閥板遠(yuǎn)離滑座的側(cè)端面。
3.如權(quán)利要求2所述的真空閘板閥，其特征在于:所述滑座上設(shè)置有滾子安裝孔以及安裝于滾子安裝孔內(nèi)的圓柱體或球體的滾子，該滾子凸出于所述滑座靠近動(dòng)閥板的側(cè)端面，其凸出的部分為所述凸起部。
4.如權(quán)利要求3所述的真空閘板閥，其特征在于:所述滑座遠(yuǎn)離動(dòng)閥板的側(cè)端面與位于所述閥座內(nèi)腔的內(nèi)壁上的滾子軌面相靠近，所述滾子凸出于所述滑座遠(yuǎn)離動(dòng)閥板的側(cè)端面，并且頂在所述滾子軌面上。
5.如權(quán)利要求2所述的真空閘板閥，其特征在于:所述動(dòng)閥板在壓緊所述密封環(huán)時(shí)其頂端面頂在所述閥座的內(nèi)腔的內(nèi)壁上，該頂端面靠近密封環(huán)的一側(cè)沿密封環(huán)徑向向外傾斜；所述閥座的內(nèi)腔的內(nèi)壁上設(shè)置有與該頂端面相配合的傾斜面。
6.如權(quán)利要求2所述的真空閘板閥，其特征在于:所述閥芯上設(shè)置有回復(fù)機(jī)構(gòu)，用于在閥芯通孔與閥座通孔之間連通之前使閥芯松開(kāi)所述密封環(huán)。
7.如權(quán)利要求6所述的真空閘板閥，其特征在于:所述回復(fù)機(jī)構(gòu)包括連接動(dòng)閥板和滑座的彈性構(gòu)件。
8.如權(quán)利要求1?7任一項(xiàng)所述的真空閘板閥，其特征在于:所述閥座包括相互扣合的固定板以及具有凹陷腔體的導(dǎo)向座，在所述固定板與所述導(dǎo)向座的扣合部設(shè)置有密封圈；所述閥座通孔穿過(guò)所述固定板和所述導(dǎo)向座。
9.一種質(zhì)譜分析儀器，包括離子源腔以及與其相連通的分析室，其特征在于:在所述離子源腔與分析室的連通通道上設(shè)置有如權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的真空閘板閥。
10.一種質(zhì)譜分析換樣中建立高真空環(huán)境的方法，該方法使用如權(quán)利要求9所述的質(zhì)譜分析儀器，包括以下步驟: (1)通過(guò)真空閘板閥關(guān)閉離子源腔以及分析室的連通通道； (2)打開(kāi)離子源腔進(jìn)行換樣； (3)換樣結(jié)束后對(duì)離子源腔預(yù)抽真空； (4)打開(kāi)真空閘板閥連通離子源腔和分析室，抽真空直至真空度符合分析要求。
【文檔編號(hào)】H01J49/26GK104455506SQ201410682421
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】范增偉, 郭冬發(fā), 劉桂方, 董晨, 謝勝凱, 譚靖 申請(qǐng)人:核工業(yè)北京地質(zhì)研究院