一种能量场发生装置及其检测仪制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种能量场发生装置(100)，其应用于检测仪中，产生能够将通过的介质电离而形成等离子体的能量场，该能量场发生装置包括：能量场组件(1)，其包括λ/4同轴谐振腔(10)和用于将外部提供的微波能导入到上述λ/4同轴谐振腔中的能量入口端子(15)，λ/4同轴谐振腔(10)包括从内至外依次设置在同一轴线上的内腔(16)、外腔(17)和屏蔽腔(11)；能量场管(2)，其作为功率器件产生微波能，并经由能量入口端子(15)将该微波能导入到λ/4同轴谐振腔(10)中；和能量场控制电路(3)，其包括对电源的纹波进行控制的磁放大器波纹控制单元(31)。本实用新型专利技术能够提供高效且稳定性高的激发源，从而能够应用于精密分析仪器。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种能量场发生装置以及检测仪，特别涉及能够应用于光谱分析 仪等精密分析仪器中的能量场发生装置以及检测仪。
技术介绍
电和磁是一种能量场。电场产生磁场，同时，磁场又产生电场。它们是密不可分的。 随着科学技术的进步与发展，电磁技术的应用领域也越来越广。微波功率发生技术目前应 用最多的是加热、烘干等方面，但对于精密分析
来说，由于受现有技术和原材料的 限制，没有更好地发挥它的作用。 在专利文献1中，公开了一种微波等离子体获得装置，其主要结构由3个同轴金属 管（内管、中管和外管）构成，微波能够以电容耦合的方式进入管中。工作时，载气携带样 品从下部进入同轴金属管的内管，用内管和中管瞬间短路形成的火花点燃等离子体，样品 即可在等离子体中原子化、激发、甚至电离。该微波等离子体获得装置可以用来作为原子发 射和荧光光谱的光源以及原子光谱的离子源。 现有技术文献 专利文献1 :中国专利号94205428. 8
技术实现思路
技术要解决的问题 但对于精密分析
来说，专利文献1所述微波等离子体获得装置在实现高 效的能量场的方面还存在提升空间。 此外，只有低纹波的稳压电源才能产生稳定的等离子体来满足精密分析仪器激发 源的需要。低纹波是业界追求的目标，目前通用的技术一般控制在0.5%左右，难以满足精 密分析仪器激发源的需要。这也是现在许多大功率微波源只用于加热、烘干等方面而在精 密分析
的应用却很少的原因之一。 用于解决上述问题的技术手段 如果将电磁的能量为人们服务就必须将它传输出来，传输的方式不同获取的能量 就不同。在一般情况下，在一个腔体内，同频率、振幅的电磁波，入射波和反射波以驻波形式 传播时，能量只在振幅为零与振幅最大间传播而不向前推进，并且在A /4波长的整数倍时 能量最大。在这个强大的能量场中，电场和磁场以矢量相位差/2形式同时存在。 此外，随着纳米技术和稀土技术的发展，使磁性元件的性能大大提高，也使磁放大 器技术应用领域得以拓展。 本技术采用了上述技术原理设计成高能量场发生装置并以相关控制方法实 现其功效。 本技术的目的在于提供一种能量场发生装置及能量场发生方法，其能够产生 能够高效且稳定性高的能量场，从而满足精密分析仪器激发源的需要。 本技术提供一种能量场发生装置，其应用于检测仪中，产生能够将通过的介 质电离而形成等离子体的能量场，该能量场发生装置特征在于，包括：能量场组件，其包括 入/4同轴谐振腔和用于将外部提供的微波能导入到上述X/4同轴谐振腔中的能量入口 端子，上述A/4同轴谐振腔包括从内至外依次设置在同一轴线上的内腔、外腔和屏蔽腔； 能量场管，其作为功率器件产生微波能，并经由上述能量入口端子将该微波能导入到上述 入/4同轴谐振腔中；能量场控制电路，其包括对电源的纹波进行控制的磁放大器波纹控制 单元。 在本技术的能量场发生装置中，上述能量场控制电路还包括控制上述能量场 管的功率的PWM控制单元。 在本技术的能量场发生装置中，上述能量场控制电路还包括控制电源的功率 因数的功率因数控制单元。 在本技术的能量场发生装置中，上述磁放大器纹波控制单元包括运算放大 器、功率器件和纳米晶磁饱和放大器。 在本技术的能量场发生装置中，上述能量场管为微波磁控管，在上述微波磁 控管产生2450M频率的微波的情况下，上述内腔的内径取5mm，上述外腔的内径取10mm，上 述屏蔽腔的内径取35mm〇 在本技术的能量场发生装置中，上述能量场组件还包括同轴环，上述同轴环 具有环部和形成在上述环部上的突出部，上述环部紧固于上述外腔的外壁上，上述突出部 与上述能量入口端子连接，由此，使上述微波能导入到上述A/4同轴谐振腔的上述外腔 中。 在本技术的能量场发生装置中，上述能量场组件还包括：与上述内腔相连通 的内腔气体接口；与上述外腔相连通的外腔气体接口；和与上述屏蔽腔相连通的屏蔽气气 源接口，上述外腔经由上述外腔气体接口与提供激发源气体的激发源气源相连通，上述激 发源气体在上述能量场的作用下被电离而成为等离子体，上述内腔经由上述内腔气体接口 与载气气源相连通，上述载气气源提供用于将待分析的样品带入到上述等离子体中的载 气，上述屏蔽腔经由上述屏蔽气气源接口与屏蔽气源相连通，上述屏蔽气源提供用于隔离 外部空气的屏蔽气。 在本技术的能量场发生装置中，上述屏蔽气为惰性气体。 本技术还提供一种用于进行元素分析与测定的检测仪，其特征在于，包括：上 述能量场发生装置；滤光片，其将一定波长范围的光透射，而将其余不需要的波长光滤去； 和光电检测装置，其将经过滤光片过滤后的光谱强度信号转变成电信号，以进行元素分析 与测定。 技术的效果 本技术通过采用A /4同轴谐振腔，能够使能量场最大化，并且通过磁放大器 纹波控制单元实现低波纹的稳压电源，产生稳定性高的能量场，从而实现高效且稳定性高 的能量场，满足精密分析仪器激发源的需要。 此外，通过PWM控制单元，使能量场管的功率发生变化，即控制功率的大小，从而 进一步提高能量场的稳定性和准确性。通过功率因数控制单元，能够提高电源的利用率和 减少电网噪声，实现更加高效的能量场。 由此，通过本技术的能量场发生装置，能够提供准确、高效且稳定性高的激发 源，从而满足精密分析仪器激发源的需要。 此外，本技术的能量场发生装置通过设置于上述能量场组件中的各种气体接 口来与检测所需的外部气源连接，能够使本技术进一步作为通用的光谱分析仪器的采 样部来使用。另外，本技术的能量场发生装置通过还设置滤光片和光电检测装置等，能 够使本技术进一步作为检测仪来使用。【附图说明】 图1为表示本技术一实施方式的能量场发生装置的结构的示意图。 图2为表示该能量场发生装置的能量场组件的结构的剖视图。 图3为表示该能量场发生装置的屏蔽腔的结构的剖视图。 图4为表示该能量场发生装置的能量场基体的结构的剖视图。 图5为表示该能量场发生装置的同轴谐振腔内腔的结构的剖视图。 图6为表示该能量场发生装置的同轴谐振腔外腔的结构的剖视图。 图7为表示该能量场发生装置的能量入口端子的结构的剖视图。 图8为表示该能量场发生装置的同轴环的结构的示意图。 图9为表示该能量场发生装置的外腔气体接口的结构的剖视图。 图10为表示该能量场发生装置的内腔气体接口的结构的剖视图。 图11为该能量场发生装置各部件的连接方式的示意图。 图12为该能量场发生装置的控制电路原理示意图。当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量场发生装置，其应用于检测仪中，产生能够将通过的介质电离而形成等离子体的能量场，该能量场发生装置特征在于，包括：能量场组件，其包括λ/4同轴谐振腔和用于将外部提供的微波能导入到所述λ/4同轴谐振腔中的能量入口端子，所述λ/4同轴谐振腔包括从内至外依次设置在同一轴线上的内腔、外腔和屏蔽腔；能量场管，其作为功率器件产生微波能，并经由所述能量入口端子将该微波能导入到所述λ/4同轴谐振腔中；能量场控制电路，其包括对所述能量场发生装置的电源的纹波进行控制的磁放大器波纹控制单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于爱民，王振德，李成波，高德江，杨水芹，杜恒林，寇海峰，钟太钢，孟祥雨，韩景岩，陈慧敏，
申请(专利权)人：长春吉大·小天鹅仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林;22