[发明专利]一种用于超高真空环境下的原子发生装置

说明书

本发明涉及一种用于超高真空环境下的原子发生装置，包括供气单元和加热单元，供气单元包括供气腔体，供气腔体上连通有导气管，加热单元包括设置于导气管的出气口处的加热丝，以使由导气管中出来的气体经过加热丝裂解成原子。在导气管的出气口处设置加热丝，仅对经过的气体进行加热，无需大面积对导气管等其他部件的加热，充分利用热能，大大提高了裂解能量利用效率，由于仅对进过的气体进行加热，因此也无需设置冷却装置，大大简化了原子发生装置的结构，降低了成本，同时也简化了操作。

技术领域

本发明涉及表面科学领域，具体涉及一种用于超高真空环境下的原子发生装置。

背景技术

表面谱学方法通常在超高真空(UHV)条件下进行，某些在实际反应条件(高温、高压)下易发生的气体分子的活化过程，但是在超高真空条件下可能很难发生，例如分子氢的活化过程。此时在超高真空条件下需要借助原子发生装置，将分子态的气体分子裂解为原子态，以便后续实验的进行。

现有的原子发生装置一般是采用加热的方式将分子态的气体裂解为原子态，如授权公告号为CN 105430864 B的发明授权专利公开了一种原子发生器，包括气体引入模块即供气单元，还包括加热模块和冷却模块，气体引入模块包括供气管，钨毛细管包括电源、钨毛细管和钨加热子，供气管与钨毛细管连接并连通，钨加热子用于对钨毛细管加热，气体分子通过与热的钨毛细管壁碰撞，裂解成原子，钨加热子的周边设置有钼隔热层，冷却模块包括套装于钼隔热层外的冷却套，冷却套上设置有与冷却水道，用于将多余的热量带出设备。但是上述原子发生装置需要大面积的加热，导致热能利用率低，而且需要设置冷却单元，导致生产成本高、结构复杂及操作步骤复杂的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于超高真空环境下的原子发生装置，以解决现有技术中需要大面积加热及需要专门的冷却装置导致的结构复杂、成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明的一种用于超高真空环境下的原子发生装置采用如下技术方案：一种用于超高真空环境下的原子发生装置，包括供气单元和加热单元，供气单元包括供气腔体，供气腔体上连通有导气管，所述加热单元包括设置于导气管的出气口处的加热丝，以使由导气管中出来的气体经过加热丝进行裂解成原子。所述加热丝为螺线管结构，且螺线管的中心孔正对导气管的出气口；所述加热单元还包括用于向加热丝供电的电源，电源采用程控电源；所述加热单元还包括壳体，壳体具有供导气管穿装的导气管穿装通道，导气管外设置有正极导电杆和负极导电杆，正极导电杆与电源正极导电连接，加热丝的两接线端电性连接于正极导电杆和负极导电杆之间，正极导电杆外套设有绝缘管以使其与导气管绝缘隔离，负极导电杆与导气管接触，导气管与壳体导电连接，壳体与电源负极导电连接同时壳体接地，以形成加热丝的导电回路。

所述供气腔体上设置有导气单元，导气单元包括所述导气管和连接于供气腔体上的微泄漏阀门，导气管通过微泄漏阀门与供气腔体连通，微泄漏阀门采用流量可调式微泄漏阀门。

所述供气单元还包括与供气腔体连接的气瓶，气瓶与供气腔体之间连通管路上设置有减压阀，供气腔体上设置有用于将其内部抽成真空的真空泵站，真空泵站与供气腔体之间的抽气管路上设置有调节阀。

所述绝缘管和负极导电杆的外侧缠绕有铜丝以将正极导电杆和负极导电杆固定于导气管上。

所述壳体上设置有陶瓷封埋电极，陶瓷封埋电极的两端分别与电源正极和正极导电杆导电连接。

该原子发生装置还包括用于盛放样品的超高真空腔体，超高真空腔体上设置有供导气管插入的导气管插入口，以使导气管的出气口正对超高真空腔体中的样品。

所述超高真空腔体的腔体壁上还设置有供用于检测内部真空度的离子规安装的离子规连接口以及供用于检测加热丝温度的测温装置安装的温度检测装置连接口中的至少一个连接口。