[发明专利]可调高度真空多层蒸发装置及蒸发方法

说明书

本发明提供一种可调高度真空多层蒸发装置及蒸发提纯方法，所述蒸发装置包括内部形成蒸发腔体的外壳以及设置于所述蒸发腔体内的加热坩埚和冷凝塔盘，其中：所述外壳上形成有连接口以连接真空保持系统和配气系统；所述加热坩埚的顶部形成有准直孔供碱金属蒸气穿出，所述冷凝塔盘位于所述加热坩埚正上方，所述冷凝塔盘由多个冷凝盘搭接而成，每一冷凝盘的中心形成有供碱金属蒸气通过的蒸发准直孔。本发明适用于多种碱金属的提纯，且提高了蒸发提纯的效率。

技术领域

本发明涉及碱金属提纯技术领域，特别是涉及一种可调高度真空多层蒸发装置及蒸发提纯方法。

背景技术

真空环境蒸发提纯是现在常用的碱金属提纯方法，但分离提纯沸点相近的金属时，真空提纯很难区分，故出现了保护气体环境下的蒸发提纯，公开号为208517494U的一种用于碱金属提纯的多级蒸发器，为研发初期的提纯装置，虽然其可以实现在保护气体环境下的蒸发提纯，但还存在诸多不足之处，比如多次加热以实现提纯、加热设备驱动结构复杂、样品获得的总量相对较低等，由此一种结构简单，便于推广应用的蒸发装置有待于进一步研发。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的保护气体环境下蒸发提纯装置结构复杂、提纯量小的问题，而提供一种可调高度真空多层蒸发装置。

本发明的另一个目的是提供所述可调高度真空多层蒸发装置的蒸发提纯方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

包括内部形成蒸发腔体的外壳以及设置于所述蒸发腔体内的加热坩埚和冷凝塔盘，其中：

所述外壳上形成有连接口以连接真空保持系统和配气系统；

所述外壳上连接有压力计以显示所述蒸发腔体内的压力，所述加热坩埚的顶部形成有准直孔供碱金属蒸气穿出，所述冷凝塔盘位于所述加热坩埚正上方，所述冷凝塔盘由多个冷凝盘搭接而成，每一冷凝盘的中心形成有供碱金属蒸气通过的蒸发准直孔。

所述真空保持系统用于给所述蒸发腔体抽真空，所述配气系统用于给所述蒸发腔体提供保护气体的配气系统。

在上述技术方案中，所述冷凝塔盘由多个冷凝盘搭接而成。

在上述技术方案中，所述可调高度真空多层蒸发装置还包括控制系统，所述控制系统与所述真空保持系统、配气系统、压力计和加热坩埚的加热组件通讯连接。

在上述技术方案中，所述外壳的材质为不锈钢材料，整体为圆柱体，外壳包括壳体和可密封连接于壳体上方开口处的盖体，所述加热坩埚通过屏蔽支撑台固定于所述外壳内底部；所述盖体上形成连接口以通过管道连接配气系统和真空保持系统，所述盖体上设置所述压力机以显示蒸发腔体内的压力。

在上述技术方案中，所述外壳内部由隔板分为上腔室和下腔室，所述冷凝塔盘设置于上腔室内，所述加热坩埚设置于所述下腔室内，并且所述加热坩埚的顶部穿过形成在所述隔板上的通孔，使得所述加热坩埚的回流盖位于所述上腔室内。

在上述技术方案中，所述冷凝塔盘通过支撑盘固定在所述隔板上，所述支撑盘的中心孔孔径与所述回流盖的外径相当，所述支撑盘的侧壁顶部形成所述冷凝塔盘的托槽，所述支撑盘的底部形成圆环形的支撑面。

在上述技术方案中，所述加热坩埚包括坩埚本体、固定于所述坩埚本体底部的坩埚加热板和盖合在坩埚本体顶部开口上的回流盖，所述回流盖的中心开设所述准直孔，所述准直孔与所述蒸发准直孔同轴心设置。

在上述技术方案中，从所述冷凝塔盘的底部到上部，所述冷凝盘中心的蒸发准直孔依次减小。

在上述技术方案中，每一冷凝盘包括一类锥形结构的底盘，所述蒸发准直孔形成在所述底盘的中心位置，所述底盘从中心到外边缘高度逐渐降低，所述底盘的外边缘上固定有圆周形结构的侧壁。