[发明专利]一种超高真空设备

说明书

本发明涉及一种用于真空环境下的外部加热装置及超高真空设备，超高真空设备包括真空腔体和外部加热装置，外部加热装置包括加热单元，加热单元包括用于与真空腔体连通的供靶材放置的壳体管，壳体管的一端为盲端，壳体管的外壁上设置有加热结构。靶材放置于壳体管中，通过加热结构对壳体管中的靶材进行加热，在真空腔体外部对目标靶材加热，无需引入真空密封电极，大大简化了超高真空设备的结构，降低了成本，同时也简化了操作，使用方便。

技术领域

本发明涉及超高真空设备领域，具体涉及一种超高真空设备。

背景技术

工业中所涉及的催化反应大多属于多相催化。表面谱学方法在研究多相催化反应，尤其是固-气反应过程方面，已被证实是一种非常有效的手段之一。表面谱学方法多以电子作为探针，受限于电子的平均自由程，表面谱学方法通常在超高真空(UHV)条件下进行。多相催化反应中多数反应物为气态，可直接引入超高真空腔体中，使其吸附在固体催化剂表面进行后续实验。但是有的反应物在常温下以固态形式存在，此时需要借助高温蒸发源，将固态反应物转化为气态后进行后续实验。

现有的高温蒸发源一般是采用加热的方式，使固态分子变为气态，如授权公告号为CN 204825031 U的中国实用新型专利公开了一种高温蒸发源，包括缠绕在陶瓷座上的电阻丝和放置样品的坩埚，利用电阻丝辐射加热的方式对坩埚中的样品加热，从而使固态样品受热变为气态。此外，还包括水冷循环单元，便于中和过多的热量。但是利用上述高温蒸发源加热产生气态分子时，需要关闭超高真空系统后才能更换坩埚中的固态分子。对于低熔点固态分子即低熔点靶材，如三十二烷、多聚甲醛等，操作步骤过于复杂。另外高温蒸发源需要引入真空密封电极，与真空腔体外部实现导电连接，从而导致生产成本高、结构复杂的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种超高真空设备，以解决现有技术中加热低熔点靶材时需要专门高温蒸发源、高温蒸发源中需要引入真空密封电极导致的结构复杂、操作繁琐、成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明的一种超高真空设备采用如下技术方案：一种超高真空设备，包括真空腔体和外部加热装置，外部加热装置包括加热单元，加热单元包括用于与超高真空设备的真空腔体连通的供靶材放置的壳体管，壳体管的一端为盲端，壳体管的外壁上设置有加热结构，所述加热单元通过真空腔体连接单元与超高真空设备的真空腔体连接，真空腔体连接单元包括连通管，连通管的一端设置有第一转接法兰用于与真空腔体上的与样品正对的真空腔第一法兰连接，连通管的另一端设置有第二转接法兰，壳体管的端部设置有用于与第二转接法兰连接的第三转接法兰，连通管上设置有微漏阀门，连通管上连接有真空泵站，连通管与真空泵站之间设置有调节阀，连通管上还设置有真空计。

所述壳体管内部沿轴向方向依次间隔设置有第一石英棉和第二石英棉，在使用时靶材位于第一石英棉和第二石英棉之间。

所述加热结构包括缠绕于壳体管外壁上的并绕制成螺旋管结构的加热丝。

所述壳体管外壁上设有保护罩，加热丝缠绕于保护罩外壁上。

所述加热丝上包裹有绝缘材料。

所述加热单元还包括设置于保护罩外侧的屏蔽罩，用于隔离加热丝与外界环境。

所述保护罩和屏蔽罩均为一端为盲端的金属套管结构。

所述加热单元还包括热电偶，热电偶的采集端位于屏蔽罩与电热丝之间。

本发明的有益效果：靶材放置于壳体管中，通过加热结构对壳体管中的靶材进行加热，在真空腔体外部对目标靶材加热，无需引入真空密封电极，大大简化了超高真空设备的结构，降低了成本，同时也简化了操作，使用方便。

附图说明

图1是本发明的一种超高真空设备的实施例一的结构示意图；

图2是图1中加热单元的结构示意图；