本發(fā)明屬于發(fā)射光譜分析儀器領(lǐng)域，特別涉及一種可拆式微波誘導(dǎo)等離子體炬管。

背景技術(shù)：

光譜光源是發(fā)射光譜儀器的核心，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法，簡稱(icp-aes)分析技術(shù)，因其具有的檢出限低、基體效應(yīng)小、精密度高、靈敏度高、線性范圍寬以及多元素同時分析等諸多優(yōu)點(diǎn)而得以廣泛應(yīng)用。然而，由于icp光譜分析儀器要消耗大量的稀有氣體—?dú)鍤?，是該技術(shù)明顯的缺點(diǎn)，發(fā)展節(jié)省氬氣的新型發(fā)射光譜光源就成為光譜分析技術(shù)領(lǐng)域的重要目標(biāo)。

由此引入微波等離子體，微波感生等離子體(簡稱mip)是微波等離子體光源的重要組成分類，它可采用氮?dú)庾鳛楣ぷ鳉怏w維持它的等離子體焰炬。在一定條件下它可以形成類似于icp光源的環(huán)形等離子體。由于在使用的過程中，微波等離子體炬管的外層石英管容易由于氣體流速、微波功率偏離正常值或其他原因，外層石英管容易被等離子體燒融損壞，而相對而言結(jié)構(gòu)較外管更為復(fù)雜的中心管發(fā)生損壞的幾率較少。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可拆式微波誘導(dǎo)等離子體炬管，其三層套管可實現(xiàn)拆卸更換，節(jié)能環(huán)保。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種可拆式微波誘導(dǎo)等離子體炬管，其特征在于，包括：

用于形成和維持等離子體焰炬的三層石英套管，包括依次套合的外管、中管及中心管；

用于固定石英套管的若干固定座，所述固定座上設(shè)有用于裝設(shè)石英套管的中心通孔；所述三層石英套管相應(yīng)依次貫穿若干固定座；相鄰固定座可拆卸連接；一固定座上對應(yīng)所述中管的進(jìn)氣端的管口設(shè)有第一進(jìn)氣孔，另一固定座上對應(yīng)所述外管的進(jìn)氣端的管口設(shè)有第二進(jìn)氣孔。

作為優(yōu)選，所述石英套管的外壁設(shè)有定位凸環(huán)，所述固定座上設(shè)有限位槽；相鄰固定座共同固定一根石英套管，相鄰固定座通過限位槽壓緊該石英套管的定位凸環(huán)或管口邊緣固定石英套管。

作為優(yōu)選，所述定位凸環(huán)或/和限位槽設(shè)有密封件。

作為優(yōu)選，所述固定座設(shè)有四個，包括兩個中部固定座、頭端固定座及末端固定座；

所述頭端固定座套設(shè)在所述中心管，所述末端固定座套設(shè)在所述外管；

所述兩個中部固定座，包括第一中部固定座和第二中部固定座；所述第一中部固定座套設(shè)在中心管及中管上，所述第二中部固定座套設(shè)在所述中管及外管上；

所述頭端固定座與所述第一中部固定座壓緊所述中心管的定位凸環(huán)；所述第一中部固定座與所述第二中部固定座分別壓緊所述中管的進(jìn)氣端的管口邊緣及所述中管的定位凸環(huán)；所述第二中部固定座與所述末端固定座壓緊所述外管的進(jìn)氣端的管口邊緣及所述外管的定位凸環(huán)。

作為優(yōu)選，沿外管至中心管的方向，固定座依次罩設(shè)于下一固定座上。

作為優(yōu)選，相鄰固定座通過螺栓及法蘭連接。

作為優(yōu)選，所述三層石英套管的中心軸重合；所述若干固定座的中心通孔的中心軸重合。

作為優(yōu)選，所述固定座的材質(zhì)為聚甲醛或聚四氟乙烯。

作為優(yōu)選，所述中心管的出氣端的管口和所述中管的出氣端的管口水平對齊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明通過上述結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了三層石英套管可拆卸固定連接，當(dāng)其中一個石英套管損壞時，可更換一根新管，使用方便且節(jié)能環(huán)保。使用四個套管進(jìn)行固定，可自由組裝拆卸的微波等離子體炬管，可以更換任意一根石英炬管，其有益效果是可以有效降低成本。而在儀器開發(fā)試驗過程中，諸多不確定的因素更容易損壞炬管，對比一體化的炬管，本發(fā)明設(shè)計的石英管加工更簡便，更換簡單。大大節(jié)約試驗時間以及加工成本。相對于現(xiàn)有的采用橡膠面與氣孔對接的炬管，本發(fā)明的設(shè)計可以有效防止氣孔堵塞，現(xiàn)有的mip炬管利用橡膠面與炬管固定裝置連接，氣體必須通過橡膠面進(jìn)入矩管，在炬管的長時間使用過程中，橡膠面會由于高溫體積膨脹，對于內(nèi)徑較細(xì)的氣孔而言，膨脹的橡膠面會使氣孔的內(nèi)徑縮小，甚至堵塞，影響等離子體的穩(wěn)定性；而本發(fā)明的固定裝置直接與石英管相連，輔助氣和冷卻氣通過固定裝置的氣孔直接進(jìn)入到了石英管之間的間隙當(dāng)中，固定裝置采用耐熱材質(zhì)加工而成，如聚四氟乙烯，熱膨脹系數(shù)較小。不易堵塞氣孔保證等離子體的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的三層石英套管的示意圖。

圖中：

12—末端固定座；14—第二中部固定座；16—第一中部固定座；18—頭端固定座；20—外管；22—中管；24—中心管；26—第二進(jìn)氣孔；28—第一進(jìn)氣孔；30—定位凸環(huán)；32—第二限位槽；34—中心通孔；36—?dú)怏w溶膠；38—用于裝設(shè)法蘭的孔。

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

參閱圖1至圖3所示，本發(fā)明所述的一種可拆式微波誘導(dǎo)等離子體炬管，包括：

用于形成和維持等離子體焰炬的三層石英套管，包括外管20、中管22及中心管24。石英套管的外壁皆設(shè)有定位凸環(huán)30。三層石英套管的中心軸重合。

用于固定石英套管的四個固定座，固定座上設(shè)有用于裝設(shè)石英套管的中心通孔34；四個固定座的中心通孔34的中心軸重合。固定座的材質(zhì)為聚甲醛或或聚四氟乙烯。

四個固定座包括兩個中部固定座、頭端固定座18及末端固定座12。頭端固定座18套設(shè)在中心管24，末端固定座12套設(shè)在外管20。兩個中部固定座，包括第一中部固定座16和第二中部固定座14；第一中部固定座16套設(shè)在中心管24及中管22，第二中部固定座14套設(shè)在中管22及外管20。

相鄰固定座共同固定一根石英套管，相鄰固定座通過限位槽壓緊該石英套管的結(jié)構(gòu)固定石英套管，具體地：頭端固定座18與第一中部固定座16壓緊中心管24的定位凸環(huán)30；第一中部固定座16與第二中部固定座14分別壓緊中管22的進(jìn)氣端的管口邊緣及中管22的定位凸環(huán)30；第二中部固定座14與末端固定座12壓緊外管20的進(jìn)氣端的管口邊緣及外管20的定位凸環(huán)30。

除了頭端固定座18外，其余固定座上用于壓緊定位凸環(huán)30及石英套管的進(jìn)氣端的管口邊緣的分別是第一限位槽及第二限位槽32，定位凸環(huán)30及進(jìn)氣端的管口邊緣分別置入第一限位槽和第二限位槽32，從而能夠被對應(yīng)限位槽壓緊；頭端固定座18通過端面壓緊中心管24的定位凸環(huán)30。定位凸環(huán)30或/和第一限位槽設(shè)有密封墊圈，所述定位凸環(huán)30置入所述限位槽時兩者之間實現(xiàn)密封。

第一中部固定座16上對應(yīng)中管22的進(jìn)氣端的管口設(shè)有第一進(jìn)氣孔28，第二中部固定座14上對應(yīng)外管20的進(jìn)氣端的管口設(shè)有第二進(jìn)氣孔26。

沿外管20至中心管24的方向，固定座依次罩設(shè)于下一固定座上，具體地：參閱圖2所示，末端固定座12罩設(shè)在第二中部固定座14上，第二中部固定座14罩設(shè)在第一中部固定座16上，第一中部固定座16罩設(shè)在頭端固定座18上。

相鄰固定座可拆卸連接，作為優(yōu)選，相鄰固定座可采用螺栓及法蘭連接。

中心管的出氣端的管口和中管的出氣端的管口水平對齊。

本發(fā)明的使用：參考圖1及圖3，通過螺釘孔將等離子體炬管固定到諧振腔上，使等離子體焰炬與諧振腔內(nèi)磁場最大處軸向?qū)R，等離子輔助氣體通過第一進(jìn)氣孔28進(jìn)入中心管24與中管22之間的間隙，在微波的電場分量與磁場的分量作用下使其形成橢圓形剖面中空的等離子體，這是發(fā)射光譜中通常應(yīng)用的一種等離子體產(chǎn)生的方式。冷卻氣體通過第二進(jìn)氣孔26沿管內(nèi)壁切向進(jìn)入外管20與中管之間的間隙螺旋流動，由于外管與中管之間的間隙非常小，所以形成高流速的冷卻氣體，冷卻氣體有效地約束等離子體，防止外管20燒融。

與中心管24的底部相連接的霧化系統(tǒng)將待測液質(zhì)樣品霧化，霧化后的攜帶著樣品的氣體溶膠通過中心管24直接注入到等離子體進(jìn)行激發(fā)。

本發(fā)明并不局限于上述實施方式，如果對本發(fā)明的各種改動或變型不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動和變型屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變動。