一種激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供了一種激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置，屬于激光剝蝕電感耦合等離子體光/質(zhì)譜分析領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]激光剝蝕電感耦合等離子體光/質(zhì)譜LA-1CP-MS技術(shù)是最為成功和有效的直接對(duì)固體樣品進(jìn)行元素或同位素分析的技術(shù)之一。在眾多的元素或同位素分析當(dāng)中，鉛元素同位素分析和單礦物鈾鉛定年在環(huán)境、地質(zhì)、材料、考古等研宄領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。目前，制約獲取高精度鉛同位素2tl4Pb檢測(cè)結(jié)果主要來自汞同位素2tl4Hg的干擾。因此，降低汞的背景在質(zhì)譜分析中是非常迫切。
[0003]在質(zhì)譜分析中，汞的背景主要源于儀器工作載氣氬氣、氦氣中的汞雜質(zhì)和礦物樣品自身如硫化物、鋯石等含有汞。在LA-1CP-MS分析玻璃、硫化礦物、長石和某些重要副礦物，如鋯石的鈾鉛同位素定年時(shí)，一個(gè)非常細(xì)小的普通鉛2tl4Pb信號(hào)尖峰可以產(chǎn)生很大的不確定度。因此，除了要消除工作載氣氬氣、氦氣中汞雜質(zhì)的干擾，移除LA-1CP-MS激光剝蝕產(chǎn)生的樣品氣溶膠中汞的干擾在鉛元素同位素分析和單礦物鈾鉛定年中也非常重要。
[0004]對(duì)于工作載氣氬氣、氦氣中汞雜質(zhì)的干擾，可以通過過濾工作載氣氬氣和氦氣減少汞。目前，常采用的方法有鍍金石英砂為吸附劑法、木炭過濾法等。用這些方法只能將工作載氣中的汞的信號(hào)減少到約原來的50%，并不能在線的去除LA-1CP-MS激光剝蝕產(chǎn)生的樣品氣溶膠中汞。
[0005]激光日本學(xué)者Hirata等主要用活性炭等材料發(fā)明了一種木炭過濾器，用這種體積為200毫升的木炭過濾器可以過濾工作載氣和剝蝕樣品的氣溶膠，汞的信號(hào)減少到原來的30%，但過較大的木炭過濾器體積(例如:400毫升)導(dǎo)致降低鉛和鈾的信號(hào)強(qiáng)度(大約40% )，不能滿足低鉛含量高汞背景樣品的精確測(cè)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置，解決了【背景技術(shù)】中的不足，本裝置不僅可去除工作載氣中的背景元素汞，還可以在線去除激光剝蝕信號(hào)中的汞，且去汞效果卓越，幾乎完全將汞從激光剝蝕的樣品氣溶膠中去除。
[0007]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為:
[0008]一種激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置，至少包括圓柱狀的不銹鋼去汞管，去汞管的兩端分別為進(jìn)氣口和出氣口，所述的去汞管中至少設(shè)置有一組捕汞阻隔片組，所述的捕汞阻隔片組由至少7片上下層疊的波紋板組成，所述波紋板由上至下均勻的分布在去汞管中，波紋板與去汞管的軸心線相平行，且波紋板的兩側(cè)邊固定在去汞管的內(nèi)壁上；所述的去汞管的內(nèi)壁以及波紋板的表面上均設(shè)置有黃金涂層。
[0009]所述的黃金涂層的厚度為5?20微米。作為優(yōu)選，所述的黃金涂層的厚度為10微米。
[0010]所述的波紋板的厚度為0.1?0.2毫米，波紋板的長度為20?40毫米，波紋板的波高為3?5毫米，波紋板中相鄰的兩波峰的距離為6?8毫米。作為優(yōu)選，所述的波紋板的厚度為0.15毫米，波紋板的長度為30毫米，波紋板的波高為4毫米，波紋板中相鄰的兩波峰的距離為7毫米。
[0011]所述的波紋板的波紋傾角為45°。
[0012]所述的去汞管的長度為300毫米，直徑為20毫米。所述的去汞管中在其中心位置處設(shè)置有一組捕汞阻隔片組，所述的捕汞阻隔片組由七片波紋板組成，波紋板的寬度由上至下依次為9毫米、14毫米、18毫米、20毫米、18毫米、14毫米、9毫米。
[0013]所述的波紋板上波紋的方向與去汞管的軸心線相垂直。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置不僅可去除工作載氣中的背景元素汞，還可以在線去除激光剝蝕信號(hào)中的汞。將本發(fā)明裝置用在LA-1CP-MS上，可將工作載氣中的汞的背景信號(hào)值由原來的6毫伏將小到0.5毫伏。更重要的是，可將國際硫化物標(biāo)樣MASS-1中汞2tl2Hg信號(hào)強(qiáng)度由256毫伏減少到0.7毫伏，這充分表明，汞幾乎完全從激光剝蝕的氣溶膠中去除。該激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置卓越的去汞效果，可用于精確的測(cè)定鉛含量較低汞含量高樣品的2°6Pb/2°4Pb同位素比值。攻克了高汞背景低鉛含量樣品的高精度鉛同位素測(cè)定難題。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明提供的激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1的A-A向剖視圖；
[0017]圖3為本發(fā)明的除汞效果圖；
[0018]圖中:1_去汞管，2-進(jìn)氣口，3-出氣口，4-波紋板。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)具體的說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于以下實(shí)施例。
[0020]本發(fā)明所提供的激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，包括圓柱狀的不銹鋼去汞管I，所述的去汞管I的長度為300毫米，直徑為20毫米。去汞管的兩端分別為進(jìn)氣口 2和出氣口 3，所述的去汞管I中設(shè)置有一組捕汞阻隔片組，所述的捕汞阻隔片組由至少7片上下層疊的波紋板4組成，所述波紋板4由上至下均勻的分布在去汞管中，波紋板與去汞管的軸心線相平行，且波紋板的兩側(cè)邊固定在去汞管的內(nèi)壁上；所述的波紋板上波紋的方向與去汞管的軸心線相垂直。
[0021]本實(shí)施例中所述的捕汞阻隔片組由七片波紋板組成，波紋板的寬度由上至下依次為9毫米、14毫米、18毫米、20毫米、18毫米、14毫米、9毫米。所述的波紋板的厚度為0.15毫米，波紋板的長度為30毫米，波紋板的波高為4毫米，波紋板中相鄰的兩波峰的距離為7毫米。所述的波紋板的波紋傾角為45°。
[0022]所述的去汞管的內(nèi)壁以及波紋板的表面上均設(shè)置有黃金涂層，所述的黃金涂層的厚度為10微米。
[0023]在本發(fā)明提供的裝置在工作時(shí)，載氣或激光剝蝕產(chǎn)生的氣溶膠中的汞原子進(jìn)入去汞管后，多次與波紋板波形表面和管內(nèi)表面的超純黃金涂層沖撞反應(yīng)并生成汞齊而被固定富集捕獲在去汞管中，從而將工作載氣和樣品氣溶膠中的汞捕獲移除。
[0024]本發(fā)明可安裝在激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀中通入氬氣前的位置和通入氬氣后的位置。放置在通入氬氣前的位置，可以去除工作載氣氦氣和剝蝕氣溶膠中的汞；放置通入氬氣后的位置，可以去除同時(shí)去除氦氣、氬氣和剝蝕氣溶膠中的汞。
[0025]圖3(a，b)是將本發(fā)明安裝在通入氬氣前的位置時(shí)，使用本發(fā)明前、后LA-1CP-MS以8赫茲的頻率剝蝕國際硫化物標(biāo)樣MASS-1時(shí)2°2Hg、2°4Pb和2tl8Pb元素信號(hào)強(qiáng)度對(duì)比，從圖3可以看出，使用本裝置后工作載氣中的汞2tl2Hg的背景信號(hào)強(qiáng)度值由原來的6毫伏減小到0.5毫伏；MASS-1中汞2tl2Hg的信號(hào)強(qiáng)度值由原來的256毫伏將小到0.7毫伏，減少了 366倍2tl2Hg信號(hào)。這一結(jié)果表明，汞幾乎完全從樣品氣溶膠中移除。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置，其特征在于:至少包括圓柱狀的不銹鋼去汞管，去汞管的兩端分別為進(jìn)氣口和出氣口，所述的去汞管中至少設(shè)置有一組捕汞阻隔片組，所述的捕汞阻隔片組由至少7片上下層疊的波紋板組成，所述波紋板由上至下均勻的分布在去汞管中，波紋板與去汞管的軸心線相平行，且波紋板的兩側(cè)邊固定在去汞管的內(nèi)壁上；所述的去汞管的內(nèi)壁以及波紋板的表面上均設(shè)置有黃金涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置，其特征在于:所述的黃金涂層的厚度為5?20微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置，其特征在于:所述的黃金涂層的厚度為10微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置，其特征在于:所述的波紋板的厚度為0.1?0.2毫米，波紋板的長度為20?40毫米，波紋板的波高為3?5毫米，波紋板中相鄰的兩波峰的距離為6?8毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置，其特征在于:所述的波紋板的厚度為0.15毫米，波紋板的長度為30毫米，波紋板的波高為4毫米，波紋板中相鄰的兩波峰的距離為7毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置，其特征在于:所述的波紋板的波紋傾角為45°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置，其特征在于:所述的去汞管的長度為300暈米，直徑為20暈米。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置，其特征在于:所述的去汞管中在其中心位置處設(shè)置有一組捕汞阻隔片組，所述的捕汞阻隔片組由七片波紋板組成，波紋板的寬度由上至下依次為9毫米、14毫米、18毫米、20毫米、18毫米、14毫米、9毫米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置，其特征在于:所述的波紋板上波紋的方向與去汞管的軸心線相垂直。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種激光剝蝕信號(hào)在線去汞裝置，至少包括圓柱狀的不銹鋼去汞管，去汞管的兩端分別為進(jìn)氣口和出氣口，所述的去汞管中至少設(shè)置有一組捕汞阻隔片組，所述的捕汞阻隔片組由上下層疊的波紋板組成，所述波紋板由上至下均勻的分布在去汞管中，波紋板與去汞管的軸心線相平行，且波紋板的兩側(cè)邊固定在去汞管的內(nèi)壁上；所述的去汞管的內(nèi)壁以及波紋板的表面上均設(shè)置有黃金涂層。本裝置不僅可去除工作載氣中的背景元素汞，還可以在線去除激光剝蝕信號(hào)中的汞，且去汞效果卓越，幾乎完全將汞從激光剝蝕的樣品氣溶膠中去除。
【IPC分類】G01N1-34
【公開號(hào)】CN104749018
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510179501
【發(fā)明人】史曉麗, 高偉, 陳紅芳
【申請(qǐng)人】武漢上譜分析科技有限責(zé)任公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年4月15日