[发明专利]一种真空环境更换样品装置

说明书

本发明属于真空分析设备领域，并公开了一种真空环境更换样品装置，该装置包括换样台、阀座和密封单元，其中换样台用于放置和更换样品；阀座中第一反应室设有通孔用于与第一腔室连通，并通过第一阀芯的移动实现第一通道的打开和闭合，样品室用于放置换样台，第二反应室设有通孔用于与第二腔室连通，并通过第二阀芯的移动实现第二通道的打开和闭合；密封单元用于与阀座相互配合隔绝外界空气。本发明通过第一阀芯和第二阀芯可以在不影响第一腔室和第二腔室真空环境的条件下，实现样品的更换，并且更换样品后打开第一通道和第二通道即可使样品处于工作环境中，节约了重新获得工作环境的时间。

技术领域

本发明属于真空分析设备领域，更具体地，涉及一种真空环境更换样品装置。

背景技术

质谱法或压差法测试薄膜气体渗透率时，需要将薄膜夹紧固定，然后将薄膜上下两侧抽至极高真空后，保持一侧为极高真空的条件下，向另一侧通入定压的待测渗透率气体；气体会在压强差和浓度差的作用下在薄膜表面吸附、溶解，并在薄膜内部扩散，扩散到另一侧时脱附出来；位于极高真空一侧的质谱仪或真空计会捕捉到气体的含量变化，根据含量的变化量推算出薄膜对于该种气体的渗透率。

现有的检测设备在更换薄膜样品时，需要使薄膜上下侧压强升至大气压下，然后才可以打开设备更换样品，此时设备会暴露于大气环境中，内壁会吸附大量空气分子并且不易被真空泵组抽走。如果水分子吸附在设备内壁上时，长时间的抽真空并不能使环境达到极高真空，需要辅助烘烤等手段，从而造成测试时间较长、换样效率较低并且成本高的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种真空环境更换样品装置，其中结合样品两侧为真空环境的特征，相应设计了换样品、阀座等装置，并对其关键组件如第一反应室、第二反应室的结构及其具体设置方式进行研究和设计，相应的可有效解决真空环境下更换样品效率较低的问题，因而尤其适用于真空环境下更换样品的应用场合。

为实现上述目的，本发明提出了一种真空环境更换样品装置，其特征在于，该装置包括换样台、阀座和密封单元，其中：

所述换样台用于放置和更换样品，并且该换样台与阀座之间相互配合用于隔绝外界空气；

所述阀座包括沿竖直方向由上到下依次设置的第一反应室、样品室和第二反应室，其中所述第一反应室沿竖直方向开设有通孔用于与第一腔室连通，该第一反应室沿水平方向设置有第一通道，一端为阶梯状的第一阀芯穿过该第一通道，通过其沿水平方向的移动实现该第一通道的打开和闭合；所述样品室用于放置所述换样台，并将所述样品固定于所述第一反应室和第二反应室之间；所述第二反应室沿竖直方向开设有通孔用于与第二腔室连通，该第二反应室沿水平方向设置有第二通道，一端为阶梯状的第二阀芯穿过该第二通道，通过其沿水平方向的移动实现该第二通道的打开和闭合；

所述密封单元用于与阀座相互配合隔绝外界空气。

作为进一步优选地，所述换样台包括挡板、把手和样品台，其中所述挡板上设置有通孔，用于使用紧固件将该挡板与阀座进行固定，所述把手固定在所述挡板的一侧，所述样品台固定在该挡板的另一侧，该样品台中间设置有阶梯孔，网状支架置于该阶梯孔上方用于支撑所述样品，压板固定在所述样品上方。

作为进一步优选地，所述密封单元包括第一隔板、第一波纹管、第二隔板和第二波纹管，其中所述第一隔板通过与所述第一反应室连接将其与大气环境隔绝，所述第一波纹管一端与所述第一阀芯连接，其另一端与所述第一隔板连接，所述第二隔板通过与所述第二反应室连接将其与大气环境隔绝，所述第二波纹管一端与所述第二阀芯连接，其另一端与所述第二隔板连接。

作为进一步优选地，所述样品台与所述挡板连接的一侧优选为阶梯状，所述挡板与阀座之间通过第一密封圈进行密封，所述样品台的两侧与阀座之间分别通过第二密封圈和第三密封圈进行密封。