專利名稱:微波等離子體炬的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型屬于化學(xué)測量技術(shù)領(lǐng)域,是一種微波等離子體獲得裝置,它可以用作發(fā)射光譜的光源或其它儀器分析(如原子熒光和原子光譜法)所需的原子或離子源,也可用于有害化合物的分解、處理。
目前的微波等離子體獲得裝置主要是用各種諧振腔或surfa-tron獲得,但這些獲得微波等離子體的器件中,有的(如電容耦合等離子體)存在較嚴(yán)重的電極污染問題,有的(如同軸腔TM010腔和Surfatron微波誘導(dǎo)等離子體)是在放電管內(nèi)進行,樣品的承受能力低,有的(如同軸腔)只能以氬氣作工作氣體或需在減壓下(如以氦作工作氣體時)才能維持。
本實用新型的目的是提供一種微波等離子體獲得裝置,該裝置可以多種工作氣體工作,且在常壓下即可形成。又因是開放型等離子體放電,等離子體本身不直接與炬管接觸,不存在電極污染問題。同時由于等離子體存在中央通道,因而對樣品的承受能力也大大增強。
本實用新型結(jié)構(gòu)主要由炬管部分,微波能耦合部分,調(diào)諧及輔助部分組成,炬管部分包括外管1、中管2、內(nèi)管3、墊片4;微波能耦合部分包括耦合接頭5,絕緣體6,耦合導(dǎo)體7,耦合環(huán)8、耦合環(huán)固定螺絲9、接頭和耦合環(huán)調(diào)節(jié)塊10;調(diào)諧及輔助部分包括調(diào)節(jié)活塞11,調(diào)節(jié)旋鈕12,支持架13,緊固螺母14。其中,外管3內(nèi)徑為20-25mm,外管和中管徑比在4-5之間,內(nèi)管半徑為1-2mm。
本實用新型的外管側(cè)壁帶孔,耦合導(dǎo)體7從孔中伸入,與耦合環(huán)8固定在一起,耦合環(huán)8和中管2緊密接觸,擰松耦合環(huán)固定螺絲9,上下調(diào)節(jié)耦合環(huán)調(diào)節(jié)塊10,使耦合導(dǎo)體7和炬管上端口的距離達到一合適位置,使等離子體易于點燃。
本實用新型調(diào)諧時,左右擰動調(diào)諧旋鈕12,調(diào)諧活塞11,即在腔內(nèi)上下移動,以使由于微波反射形成的駐波腹準(zhǔn)確定位于等離子體部分。
本實用新型全部結(jié)構(gòu)為可拆卸式,以利于及時清洗,同時安裝方便。
本實用新型由于樣品從一中央通道進入等離子體,使有相對大量的水分及其它物質(zhì)進入時也不易誶滅,從而很好地解決了一般微波等離子常遇到的樣品承受能力低的問題,同時還具有可用多種氣體在常壓下工作,激發(fā)能力強,線性范圍寬,檢測元素范圍廣,維持費用低,加工、操作方便等特點。
附圖
是本實用新型的示意圖。
本實用新型工作過程如下工作氣體(氬氣、氦氣或氮氣)直接連接到和支持架13連在一起的中央通氣口,進入中管2和內(nèi)管3之間,通過帶有對稱小孔的支持環(huán)4到達管口、載氣(氬或氦氣)攜帶樣品溶膠從下部進入內(nèi)管3,用內(nèi)管和中管瞬間短路形成的火花點燃等離子體,樣品即可在等離子體中原子化、激發(fā)、甚至電離。
本實用新型具有廣泛的通用性,除可用作發(fā)射光譜的光源外,還可用于原子熒光光譜、色譜、質(zhì)譜等分析測試領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.一種微波等離子體炬,它由三根同軸金屬管,微波能耦合部分,調(diào)諧部分組成,其特征在于是一種三管同軸型一端開放的微波等離子體炬管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波等離子體炬,其特征是微波能以電容耦合方式進入炬管,耦合環(huán)與炬管上端口間距離是可調(diào)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波等離子體炬,其特征是等離子體在內(nèi)管3和中管2管口之間和向上的空間形成,為類火焰形放電,與炬管并不直接接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波等離子體炬,其特征是炬管內(nèi)腔體長度可由調(diào)諧部分進行調(diào)諧,調(diào)諧可在小于1/4至大于3/4倍微波波長的長度范圍內(nèi)進行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波等離子體炬,其特征是可在常壓下用氬氣,氦氣或氮氣維持,形成的等離子體有一條明顯的中央通道。
專利摘要微波等離子體炬屬于化學(xué)和測量技術(shù)領(lǐng)域,是一種微波等離子體獲得裝置,可用來作為原子發(fā)射和熒光光譜的光源和原子光譜的離子源,主要結(jié)構(gòu)由3個同心金屬管構(gòu)成,微波能以電容耦合方式進入炬管。本實用新型用于原子發(fā)射光譜分析時,具有樣品承受能力強,激發(fā)能力高,檢測范圍廣,線性范圍寬,加工簡單,操作方便,維持費用低等特點。
文檔編號H05H1/30GK2186474SQ94205428
公開日1994年12月28日 申請日期1994年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月30日
發(fā)明者金欽漢, 張寒琦, 楊文軍 申請人:吉林大學(xué)