本發(fā)明涉及實(shí)驗(yàn)室用的化學(xué)分析設(shè)備，特別是一種快速冷卻的等離子束冷錐吹掃裝置。

背景技術(shù)：

1、近些年來，利用等離子技術(shù)對微量元素的分析在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用，所用的主要設(shè)備為電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(icp)，通常情況下，其工作時，電感耦合裝置激發(fā)產(chǎn)生的超高溫等離子束在進(jìn)入光室前需要進(jìn)行冷卻，目的是將等離子束冷錐吹掃裝置的溫度降低至80℃以下，以便進(jìn)行光譜實(shí)驗(yàn)的操作。目前，用于超高溫等離子束冷錐吹掃裝置的冷卻大都采用冷卻液的方式。

2、中國專利(專利申請?zhí)枮?01710691792.5)公開的“適用于小型內(nèi)孔表面加工的等離子束槍頭”，該槍由外管，內(nèi)管，噴嘴，鎢極，鎢極安裝管，水流分流管，以及一些輔助支撐件組成。其中，外管作為槍身，與噴嘴相連，內(nèi)管為離子氣通道，鎢極通過鎢極安裝管安裝在內(nèi)管上，水流分流管則在內(nèi)外管之間構(gòu)造出冷卻水通道。此種結(jié)構(gòu)的槍頭體積小高度低，適用于小孔徑內(nèi)表面的加工處理。而且水冷通道同時接觸鎢極內(nèi)管和噴嘴，具有良好的冷卻效果，可以長時間在高功率輸出下穩(wěn)定運(yùn)行。

3、另一中國專利(專利申請?zhí)枮?01710003485.3)公開的“一種等離子束直徑可調(diào)的等離子氣體手術(shù)刀”，其包括殼體，陰極及設(shè)于陰極頭前端的電離腔、由中間電極與前后對稱電極組成的且中間電極與前、后對稱電極之間的極性及電壓差可調(diào)的靜電透鏡式大陽極，惰性氣體及冷卻液流、手柄及陰極座、陽極電接頭，等離子束輸出頭，設(shè)于電離腔及靜電透鏡式大陽極、等離子束輸出頭中心線上的等離子氣體流道。該發(fā)明改變透鏡中對稱電極及中間電極的極性和對稱電極與中間電極之間的電壓差，即可調(diào)節(jié)等離子體的密度和強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)不同的治療目的。因而具有既可以很好的對生物組織進(jìn)行切割、消融和及凝結(jié)、止血，或?qū)Ｓ糜谙?，亦或?qū)Ｓ糜谀Y(jié)和止血等綜合功能，又具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、加工易等特點(diǎn)。

4、還有中國專利(專利申請?zhí)枮?3805517.1)公開的“等離子體質(zhì)譜分光計(jì)”，它具有與分離器錐體(40)有聯(lián)系的離子束引出電極(45)，以限制從剛好在該分離器錐體注流孔(42)后面的區(qū)域(60)泵抽氣體來提供與電極(45)下游處壓力(例如10－3－10－4托)相比有較高的壓力(例如，1－10－2托)。這樣，就在離子束(49)的引出之前，為等離子體(28)提供用于衰減多原子和帶多電荷的干擾離子碰撞氣體的容積(60)。在一實(shí)施例中，可供應(yīng)一種物質(zhì)(例如，氫)到區(qū)域(60)通過反應(yīng)或碰撞相互作用來協(xié)助衰減多原子和帶多電荷的干擾離子。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、維護(hù)方便、冷卻效率高的冷錐吹掃裝置。

2、為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是發(fā)明一種快速冷卻的等離子束冷錐吹掃裝置：包括吹掃錐體1和吹掃支架5，還包括外支架3、絕緣片4、絕緣套10以及一組以上的冷卻管2；所述吹掃錐體1的左側(cè)面中間為空心凸臺，且在該空心凸臺的中間開設(shè)有吹掃孔8，其右側(cè)面呈圓環(huán)狀；所述外支架3呈加厚的墊圈狀，在其右端面開設(shè)有用于嵌裝冷卻管2的非完整閉合的環(huán)槽；所述絕緣片4也呈加厚的墊圈狀；所述絕緣套10為筒狀；所述吹掃支架5為開設(shè)有內(nèi)臺階通孔的階梯軸；

3、所述吹掃錐體1的右側(cè)面的圓環(huán)部分貼裝外支架3的左端面，所述絕緣片4的左端面貼裝在外支架3的右端面，所述絕緣套10的左端穿進(jìn)絕緣片4的中心孔、且其端部抵住外支架3的右端面；所述吹掃支架5的左端面貼裝在絕緣片4的右端面，其通孔的內(nèi)臺階抵住絕緣套10的右端面。

4、所述吹掃孔8為方孔。

5、所述空心凸臺為圓錐臺，其錐面與中心軸線的夾角a為100-120°。

6、所述錐面與中心軸線的夾角a為110-115°。

7、所述錐面與中心軸線的夾角a為112.6°。

8、所述空心凸臺為向上凸起的曲線旋轉(zhuǎn)而成、且其頂部被削平的曲面臺。

9、所述曲線為圓弧段或雙曲線。

10、所述空心凸臺為向下凹的曲線旋轉(zhuǎn)而成、且其頂部被削平的曲面臺。

11、所述曲線為圓弧段或雙曲線。

12、在所述吹掃支架5的外柱面中間還設(shè)置有凸出的環(huán)狀安裝法蘭6。

13、所述絕緣片4采用peek聚醚醚酮材質(zhì)制作。

14、所述絕緣套10采用peek聚醚醚酮材質(zhì)制作。

15、所述冷卻管2為紫銅管，其截面呈矩形狀。

16、本發(fā)明的快速冷卻的等離子束冷錐吹掃裝置，采用凸臺狀的吹掃錐體與外支架配合，并在外支架的內(nèi)部嵌套有冷卻管，且冷卻管壁充分與外支架接觸，盡可能的增加接觸面積，外露的冷卻管端部與外部的冷卻水泵相連，因而，當(dāng)從電感加熱裝置吹出來的超高溫等離子束經(jīng)過吹掃錐體時，吹掃錐體外面的凸臺面會將大部分無用的等離子體束分流到室外(即：不讓其進(jìn)入吹掃孔)，并帶走大量的熱量，剩余有用的等離子束由吹掃錐體中間的吹掃孔進(jìn)入外支架內(nèi)孔后，被冷卻管內(nèi)源源不斷的冷水迅速吸收熱量并被帶走，故其結(jié)構(gòu)簡單、冷卻效率較高。同時，采用方形的吹掃孔，并采用peek聚醚醚酮材質(zhì)的絕緣片和絕緣套將外支架與吹掃支架構(gòu)成絕緣連接、并延長等離子體束的光路路徑，因而，能夠有效地減少等離子體束的擴(kuò)散，保證其后續(xù)的采集只需要很小的鏡片即可，進(jìn)而有效地降低了成本。此外，各零部件均標(biāo)準(zhǔn)組件，使得其拆卸、更換、安裝簡潔，方便后續(xù)的維護(hù)保養(yǎng)。

技術(shù)特征：

1.一種快速冷卻的等離子束冷錐吹掃裝置，包括吹掃錐體(1)和吹掃支架(5)，其特征在于：還包括外支架(3)、絕緣片(4)、絕緣套(10)以及一組以上的冷卻管(2)；所述吹掃錐體(1)的左側(cè)面中間為空心凸臺，且在該空心凸臺的中間開設(shè)有吹掃孔(8)，其右側(cè)面呈圓環(huán)狀；所述外支架(3)呈加厚的墊圈狀，在其右端面開設(shè)有用于嵌裝冷卻管(2)的非完整閉合的環(huán)槽；所述絕緣片(4)也呈加厚的墊圈狀；所述絕緣套(10)為筒狀；所述吹掃支架(5)為開設(shè)有內(nèi)臺階通孔的階梯軸；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述快速冷卻的等離子束冷錐吹掃裝置，其特征在于：所述吹掃孔(8)為方孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述快速冷卻的等離子束冷錐吹掃裝置，其特征在于：所述空心凸臺為圓錐臺，其錐面與中心軸線的夾角a為100-120。。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述快速冷卻的等離子束冷錐吹掃裝置，其特征在于：所述錐面與中心軸線的夾角a為110-115°。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述快速冷卻的等離子束冷錐吹掃裝置，其特征在于：所述錐面與中心軸線的夾角a為112.6°。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述快速冷卻的等離子束冷錐吹掃裝置，其特征在于：所述空心凸臺為向上凸起的曲線旋轉(zhuǎn)而成、且其頂部被削平的曲面臺。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述快速冷卻的等離子束冷錐吹掃裝置，其特征在于：所述曲線為圓弧段或雙曲線。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述快速冷卻的等離子束冷錐吹掃裝置，其特征在于：所述空心凸臺為向下凹的曲線旋轉(zhuǎn)而成、且其頂部被削平的曲面臺。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述快速冷卻的等離子束冷錐吹掃裝置，其特征在于：所述曲線為圓弧段或雙曲線。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述快速冷卻的等離子束冷錐吹掃裝置，其特征在于：在所述吹掃支架(5)的外柱面中間還設(shè)置有凸出的環(huán)狀安裝法蘭(6)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開的一種快速冷卻的等離子束冷錐吹掃裝置，涉及實(shí)驗(yàn)室用的化學(xué)分析設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括吹掃錐體1和吹掃支架5，還包括外支架3、絕緣片4、絕緣套10以及一組以上的冷卻管2；所述吹掃錐體1的右側(cè)面的圓環(huán)部分貼裝外支架3的左端面，所述絕緣片4的左端面貼裝在外支架3的右端面，所述絕緣套10的左端穿進(jìn)絕緣片4的中心孔、且其端部抵住外支架3的右端面；所述吹掃支架5的左端面貼裝在絕緣片4的右端面，其通孔的內(nèi)臺階抵住絕緣套10的右端面；具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、維護(hù)方便、冷卻效率高等特點(diǎn)，與電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP)配套，適用于實(shí)驗(yàn)室里對各種物質(zhì)中的微量元素進(jìn)行分析。

技術(shù)研發(fā)人員：何瑩瑩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：何瑩瑩
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30