[发明专利]一种用于气体取样的吸气剂装置

说明书

技术领域

本发明涉及对真空环境的气氛进行非在线气氛分析技术，尤其涉及一种利用吸附剂的吸附作用对气氛进行采集封装后，再通过质谱系统加温手段使吸附的气体重新释放，以进行分析、明确气氛种类的用于气体取样的吸气剂装置。

背景技术

真空系统中的各种气氛对装置的性能以及真空器件的性能影响很大。为了分析气氛对装置性能的各种影响，一般对于玻璃、金属壳体的真空器件，通过附加特殊开孔装置，将分析对象连接到高真空的质谱系统上进行开孔取气分析或采取在系统上安装质谱分析系统进行在线、实时气氛分析。

开孔分析的方法需要特殊设计开孔装置，事先在器件的特定位置打一个未穿的孔，采用特殊的密封结构将被分析器件与质谱管系统连接进行抽气，当分析器件外部气压达到比内部气压低一至两个数量级时，才可以将孔击穿，进行取气分析。需要注意的是，该种方法属于破坏性分析，分析精度受到壳体材料和外部密封材料在击穿过程中释放的气体干扰影响。这种影响对于那些内部气体含量极微小的器件来说显得极为显著。

对于系统上安装质谱分析系统，确实可以做到在线实时分析。由于受到系统装置结构的影响，或者分析对象的工作条件的限制，很多系统没有安装质谱系统，同时由于开孔分析对系统的破坏性而不能采用，在这种条件下，如何准确、方便实现气体的取样以及分析是非常重要的。

根据气体分子碰撞到固体材料表面时会由于范德华力和剩余价力的作用而在固体表面产生物理吸附、化学吸附，进而向固体材料内部扩散的机理而研制的吸气剂可以有效地吸附着某些(种)气体分子，且具有粉状、碟状、带状、管状、环状、杯状等多种形式。通常吸气剂根据使用原理的不同分蒸散型和非蒸散型两种。蒸散型吸气剂通过加温使吸气材料蒸散蒸发在壳体上形成吸气膜产生吸气能力，常用的材料有钡铝镍吸气剂和掺氮吸气剂；非蒸散型吸气剂是通过对吸气金属表面的激活使其具有吸气能力，常用的材料有锆铝16、锆钒铁和锆石墨等。正是由于吸气剂具有将气体分子从空间转移到材料表面和内部的作用，故往往在真空工艺中一般常作为维持器件真空度的有效手段。但是这种气体的吸附往往在温度的影响下会重新回到吸气空间。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种在不改变分析装置和分析器件结构的基础上实现取气分析的吸气剂装置。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于气体取样的吸气剂装置，包括与被分析室连接的第一全金属角阀、取样室机构、和与真空系统连接的第二全金属角阀，所述第一全金属角阀和第二全金属角阀通过各自的法兰接口分别与取样室机构上相对应的法兰接口对接；所述取样室机构包括一端开口的取样套筒、可控温的吸气剂平台装置、和带四个电极引线的端盖法兰，所述与第一全金属角阀和第二全金属角阀的法兰接口相对应的两个法兰接口设置在取样套筒上，所述端盖法兰固定在取样套筒的开口端上；所述吸气剂平台装置包括可加温的陶瓷平台、对陶瓷平台进行测温的测温装置、吸气剂、和对陶瓷平台进行加温的热子组件，所述吸气剂固定在陶瓷平台上，测温装置和热子组件连接在陶瓷平台上，所述测温装置的两个引线和热子组件的两个引线分别与端盖法兰的四个电极引线相连接。

所述陶瓷平台为一端开口的圆筒状陶瓷结构，在该圆筒状陶瓷结构的端面上设有螺纹连接孔，在圆筒状陶瓷结构的外侧面上设有螺纹槽，在圆筒状陶瓷结构的端面内侧设有凹槽。

该装置还包括螺钉，螺钉与螺纹连接孔相连接，将吸气剂固定在圆筒状陶瓷结构的端面外侧上。

所述热子组件包括金属加热丝、和两个热子电极，所述金属加热丝缠绕在螺纹槽上，其两端分别与两个热子电极连接；两个热子电极作为热子组件的两个引线。

所述热子电极为含弹片接口的金属电极。

所述测温装置包括热偶、和两个测温电极，所述热偶插入凹槽内，所述热偶的两个接线端分别与两个测温电极连接；两个测温电极作为测温装置的两个引线。

所述测温电极为含弹片接口的金属电极。