火炬和用于维持原子化源的系统技术方案

本文描述的特定实施方案是有关一种包含适宜量的耐火材料的火炬。在一些实施方案中，所述火炬可包含一种或多种非耐火材料与耐火材料组合。在一些实施方案中，所述火炬可包括耐火材料和光学透明窗。在其它实施方案中，所述火炬可包括包含高于石英熔点的材料。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权申请本申请要求2012年7月13日提交的美国申请No61/671,291以及2013年3月14日提交的美国申请No.61/781,758的每一者的优先权，其每一者的全部公开内容在此出于所有目的以引用的方式并入本文中。
本申请涉及可用于维持原子化源的火炬。在特定实施方案中，所述火炬可包括有效量或区的至少一种耐火材料以增加火炬寿命。在其它实施方案中，所述火炬可包括包含高于石英熔点的熔点的材料。技术背景火炬通常用于维持例如等离子体等原子化源。高温可能会大大缩短火炬的寿命。
技术实现思路
在一个方面中，提供一种火炬，其包括主体且经配置以在所述主体中维持原子化源，其中所述主体的至少一出口端包括至少一种耐火材料。在特定实施方案中，耐火材料涂覆至火炬的主体上。在一些实施方案中，耐火材料以沿着火炬主体的纵向维度的有效长度存在。在其它实施方案中，耐火材料以端子区处的有效厚度存在。在特定实施例中，整个主体包括耐火材料。在一些实施方案中，主体包括经配置以接纳光学透明材料的开口，例如可在从火炬呈径向的方向上透射光或使光通过的窗。在一些实施例中，所述主体包括外管和在所述外管内的内管，其中所述耐火材料在所述内管和所述外管的一者上存在。在一些实施例中，所述主体包括外管和在所述外管内的内管，其中所述耐火材料在所述内管和所述外管两者上存在。在一些实施例中，所述主体在入口端处包括非耐火材料并且在所述出口端处包括所述耐火材料。在其它实施例中，耐火材料和非耐火材料利用粘合剂或水泥(例如，904氧化锆水泥)彼此耦合。在一些实施方案中，耐火材料和非耐火材料彼此熔合。在特定实施方案中，所述耐火材料和非耐火材料经由熔块或磨口玻璃接头彼此耦合。在特定实施例中，所述主体包括外管和在所述外管内的内管，其中所述内管在入口端处包括非耐火材料，且所述耐火材料在所述内管的出口端处。在特定实施方案中，耐火材料和非耐火材料利用粘合剂或水泥(例如，904氧化锆水泥)彼此耦合。在一些实施方案中，耐火材料和非耐火材料彼此熔合。在特定实施例中，所述耐火材料和非耐火材料经由熔块或磨口玻璃接头彼此耦合。在其它实施例中，所述主体包括外管和在所述外管内的内管，其中所述内管包括所述耐火材料和光学透明窗。在特定实施方案中，所述光学透明窗经配置以允许视觉上观察所述内管内的原子化源。在一些实施方案中，光学透明窗经配置以使可见光通过。在额外实施例中，所述耐火材料包括氧化铝、氧化钇、氧化铈、氮化硅、氮化硼，或者具有超过摄氏1600度或超过摄氏2000度的工作温度的耐火材料或陶瓷中的至少一者。在另一方面中，一种火炬，其包括中空圆柱形外管和在所述中空圆柱形外管内的中空圆柱形内管，所述中空圆柱形外管包括经配置以接纳冷却气流以使所述中空圆柱形内管的外表面冷却的流体进口，所述中空圆柱形内管经配置以接纳有效地将原子化源维持在所述中空管中的气体，其中所述中空圆柱形外管的出口端包括耐火材料。在特定实施方案中，中空圆柱形内管的出口端包括耐火材料。在一些实施方案中，中空圆柱形外管的入口端包括非耐火材料。在其它实施方案中，非耐火材料和耐火材料彼此耦合。在一些实施例中，所述耐火材料和所述非耐火材料经由粘合剂、水泥、熔块、磨口玻璃接头中的一者或多者彼此耦合，或彼此熔合。在额外实施例中，所述外管的所述耐火材料在所述内管的纵向方向上包括有效长度。在一些实施例中，所述耐火材料涂覆至所述外部中空圆柱形管的所述出口端的内表面上。在特定实施方案中，出口端包括固体耐火材料。在其它实施方案中，所述耐火材料以有效厚度存在以防止所述外管的所述出口端的降解。在额外方面中，提供一种火炬，其包括中空圆柱形管，所述中空圆柱形管具有包括非耐火材料的入口端和包括耐火材料的出口端，其中所述非耐火材料和所述耐火材料彼此耦合以在所述入口端与所述出口端之间提供实质上不漏流体的密封。在特定实施方案中，耐火材料和非耐火材料利用粘合剂或水泥(例如，904氧化锆水泥)耦合。在其它实施方案中，耐火材料和非耐火材料彼此熔合。在一些实施例中，所述耐火材料和非耐火材料经由熔块或磨口玻璃接头彼此耦合。在一些实施方案中，所述火炬包括在所述中空圆柱形管内的中空圆柱形内管，所述内管经配置以维持原子化源。在另一方面中，提供一种火炬，其包括耐火材料外管和在所述耐火材料外管中的光学透明窗。在特定实施方案中，光学透明窗在所述火炬的入口端处。在其它实施方案中，光学透明窗经配置以允许可见波长的光通过。在额外实施方案中，可存在经配置以允许测量所述火炬中的物质对光的吸收的第二光学透明窗。在一些实施方案中，可存在定位在耐火材料外管内的耐火材料内管，其中所述耐火材料内管包括光学透明窗。在一些例子中，所述内管的所述光学透明窗与所述外管的所述光学透明窗对准。在额外实施例中，所述火炬可在耐火材料外管中包含另一光学透明窗。在一些实施方案中，光学透明窗熔合至耐火材料外管。在一些实施方案中，光学透明窗经由熔块或磨口玻璃接头耦合至耐火材料外管。在额外方面中，一种用于维持原子化源的系统包括：火炬，其包括包含入口端和出口端的中空圆柱形外管，其中所述出口端包括有效长度的耐火材料以防止所述火炬的所述出口端的降解；以及感应装置，其包括孔隙，所述孔隙经配置以接纳所述火炬且将射频能量提供至所述火炬以将所述原子化源维持在所述火炬的主体中。在一些实施方案中，耐火材料可以有效量存在。在特定实施例中，感应装置可配置为螺旋线圈。在其它实施方案中，感应装置可配置为至少一个板状电极。在其它实施方案中，感应装置可配置为两个板状电极。在一些实施例中，感应装置可配置为三个板状电极。在一些实施方案中，所述火炬进一步包括包含入口端和出口端的内部中空圆柱形管，其中所述内部中空管的所述出口端包括有效长度且有效量的耐火材料以防止所述内部中空管的所述出口端的降解。在特定实施例中，所述系统可包含电耦合至所述感应装置的射频能量源。在一些实施方案中，所述系统可包含经配置以检测火炬主体中的激发态物质的检测器。在其它实施方案中，所述系统可包含质谱仪，所述质谱仪以流体方式耦合至所述火炬主体且经配置以接纳从所述火炬主体出来的物质。在另一方面中，一种用于维持原子化源的系统包括：火炬，其包括包含入口端和出口端的中空圆柱形外管以及包含入口端和出口端的中空圆柱形内管，其中内管定位在外管中，其中外管的出口端包括有效长度且有效量的耐火材料以防止外管的出口端的降解；以及感应装置，其包括孔隙，所述孔隙经配置以接纳所述火炬且将射频能量提供至所述火炬以将所述原子化源维持在所述火炬的主体中。在特定实施方案中，感应装置可配置为螺旋线圈。在其它实施方案中，感应装置配置为至少一个板状电极。在一些实施例中，感应装置配置为两个板状电极。在其它实施例中，感应装置配置为三个板状电极。在一些实施方案中，内管进一步在出口端处包括耐火材料。在其它实施例中，所述系统可包含电耦合至所述感应装置的射频能量源。在一些实施方案中，所述系统可包含经配置以检测火炬主体中的激发态物质的检测器。在特定实施例中，所述系统可包含质谱仪，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火炬，其包括主体且经配置以在所述主体中维持原子化源，其中所述主体的至少一出口端包括至少一种耐火材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.13 US 61/671,291;2013.03.14 US 61/781,7581.一种火炬，其包括主体且经配置以在所述主体中维持原子化源，其中所述主体的至少一出口端包括至少一种耐火材料。
2.如权利要求1所述的火炬，其中所述耐火材料涂覆至所述火炬的所述主体上。
3.如权利要求1所述的火炬，其中所述耐火材料以沿着所述火炬主体的纵向维度的有效长度存在。
4.如权利要求3所述的火炬，其中所述耐火材料以端子区处的有效厚度存在。
5.如权利要求1所述的火炬，其中所述整个主体包括所述耐火材料。
6.如权利要求5所述的火炬，其中所述主体包括经配置以接纳光学透明材料的开口。
7.如权利要求1所述的火炬，其中所述主体包括外管和在所述外管内的内管，其中所述耐火材料在所述内管和所述外管的一者上存在。
8.如权利要求1所述的火炬，其中所述主体包括外管和在所述外管内的内管，其中所述耐火材料在所述内管和所述外管两者上存在。
9.如权利要求1所述的火炬，其中所述主体在入口端处包括非耐火材料并且在所述出口端处包括所述耐火材料。
10.如权利要求9所述的火炬，其中所述耐火材料和非耐火材料利用粘合剂或水泥彼此耦合。
11.如权利要求9所述的火炬，其中所述耐火材料和非耐火材料彼此熔合。
12.如权利要求9所述的火炬，其中所述耐火材料和非耐火材料经由熔块或磨口玻璃接头彼此耦合。
13.如权利要求9所述的火炬，其中所述主体包括外管和在所述外管内的内管，其中所述内管在入口端处包括非耐火材料，且所述耐火材料在所述内管的出口端处。
14.如权利要求13所述的火炬，其中所述耐火材料和非耐火材料利用粘合剂或水泥彼此耦合。
15.如权利要求13所述的火炬，其中所述耐火材料和非耐火材料彼此熔合。
16.如权利要求13所述的火炬，其中所述耐火材料和非耐火材料经由熔块或磨口玻璃接头彼此耦合。
17.如权利要求13所述的火炬，其中所述主体包括外管和在所述外管内的内管，其中所述内管包括所述耐火材料和光学透明窗。
18.如权利要求17所述的火炬，其中所述光学透明窗经配置以允许视觉上观察所述内管内的原子化源。
19.如权利要求17所述的火炬，其中所述光学透明窗经配置以使可见光通过。
20.如权利要求1至19中任一项所述的火炬，其中所述耐火材料的任一者包括氧化铝、氧化钇、氧化铈、氮化硅、氮化硼，或者具有超过摄氏1600度或超过摄氏2000度的工作温度的耐火材料或陶瓷中的至少一者。
21.一种火炬，其包括中空圆柱形外管和在所述中空圆柱形外管内的中空圆柱形内管，所述中空圆柱形外管包括经配置以接纳冷却气流以使所述中空圆柱形内管的外表面冷却的流体进口，所述中空圆柱形内管经配置以接纳有效地将原子化源维持在所述中空管中的气体，其中所述中空圆柱形外管的出口端包括耐火材料。
22.如权利要求21所述的火炬，其中所述中空圆柱形内管的出口端包括耐火材料。
23.如权利要求21所述的火炬，其中所述中空圆柱形外管的入口端包括非耐火材料。
24.如权利要求23所述的火炬，其中所述非耐火材料和所述耐火材料彼此耦合。
25.如权利要求24所述的火炬，其中所述耐火材料和所述非耐火材料经由粘合剂、水泥、熔块、磨口玻璃接头中的一者或多者彼此耦合，或彼此熔合。
26.如权利要求21所述的火炬，其中所述外管的所述耐火材料在所述内管的纵向方向上包括有效长度。
27.如权利要求21所述的火炬，其中所述耐火材料涂覆至所述中空圆柱形外管的所述出口端的内表面上。
28.如权利要求21所述的火炬，其中所述出口端包括固体耐火材料。
29.如权利要求21所述的火炬，其中所述耐火材料以有效厚度存在以防止所述外管的所述出口端的降解。
30.如权利要求21至29中任一项所述的火炬，其中所述耐火材料的任一者包括氧化铝、氧化钇、氧化铈、氮化硅、氮化硼，或者具有超过摄氏1600度或超过摄氏2000度的工作温度的耐火材料或陶瓷中的至少一者。
31.一种火炬，其包括中空圆柱形管，所述中空圆柱形管具有包括非耐火材料的入口端和包括耐火材料的出口端，其中所述非耐火材料和所述耐火材料彼此耦合以在所述入口端与所述出口端之间提供实质上不漏流体的密封。
32.如权利要求31所述的火炬，其中所述耐火材料和非耐火材料利用粘合剂或水泥耦合。
33.如权利要求31所述的火炬，其中所述耐火材料和非耐火材料彼此熔合。
34.如权利要求31所述的火炬，其中所述耐火材料和非耐火材料经由熔块或磨口玻璃接头彼此耦合。
35.如权利要求31所述的火炬，其进一步包括在所述中空圆柱形管内的中空圆柱形内管，所述内管经配置以维持原子化源。
36.如权利要求35所述的火炬，其中所述耐火材料和非耐火材料利用粘合剂或水泥耦合。
37.如权利要求35所述的火炬，其中所述耐火材料和非耐火材料彼此熔合。
38.如权利要求35所述的火炬，其中所述耐火材料和非耐火材料经由熔块或磨口玻璃接头彼此耦合。
39.如权利要求35所述的火炬，其中所述内管在出口端处包括耐火材料。
40.如权利要求31至39中任一项所述的火炬，其中所述耐火材料的任一者包括氧化铝、氧化钇、氧化铈、氮化硅、氮化硼，或者具有超过摄氏1600度或超过摄氏2000度的工作温度的耐火材料或陶瓷中的至少一者。
41.一种火炬，其包括耐火材料外管和在所述耐火材料外管中的光学透明窗。
42.如权利要求41所述的火炬，其中所述光学透明窗在所述火炬的入口端处。
43.如权利要求41所述的火炬，其中所述光学透明窗经配置以允许可见波长的光通过。
44.如权利要求41所述的火炬，其进一步包括第二光学透明窗，所述第二光学透明窗经配置以允许测量所述火炬中的物质对光的吸收。
45.如权利要求41所述的火炬，其进一步包括定位在所述耐火材料外管内的耐火材料内管，其中所述耐火材料内管包括光学透明窗。
46.如权利要求45所述的火炬，其中所述内管的所述光学透明窗与所述外管的所述光学透明窗对准。
47.如权利要求41所述的火炬，其在所述耐火材料外管中包括另一光学透明窗。
48.如权利要求41所述的火炬，其中所述光学透明窗熔合至所述耐火材料外管。
49.如权利要求41所述的火炬，其进一步包括其中所述光学透明窗经由熔块或磨口玻璃接头耦合至所述耐火材料外管。
50.如权利要求41至49中任一项所述的火炬，其中所述耐火材料的任一者包括氧化铝、氧化钇、氧化铈、氮化硅、氮化硼，或者具有超过摄氏1600度或超过摄氏2000度的工作温度的耐火材料或陶瓷中的至少一者。
51.一种用于维持原子化源的系统，所述系统包括：
火炬主体，其包括包含入口端和出口端的中空圆柱形外管，其中所述出口端包括有效长度且有效量的耐火材料以防止所述火炬主体的所述出口端的降解；以及
感应装置，其包括孔隙，所述孔隙经配置以接纳所述火炬主体且将射频能量提供至所述火炬主体以将所述原子化源维持在所述火炬主体中。
52.如权利要求51所述的系统，其中所述感应装置配置为螺旋线圈。
53.如权利要求51所述的系统，其中所述感应装置配置为至少一个板状电极。
54.如权利要求53所述的系统，其中所述感应装置配置为两个板状电极。
55.如权利要求53所述的系统，其中所述感应装置配置为三个板状电极。
56.如权利要求51所述的系统，其中所述火炬主体进一步包括包含入口端和出口端的内部中空圆柱形管，其中所述内部中空管的所述出口端包括有效长度且有效量的耐火材料以防止所述内部中空管的所述出口端的降解。
57.如权利要求51所述的系统，其进一步包括电耦合至所述感应装置的射频能量源。
58.如权利要求51所述的系统，其进一步包括经配置以检测所述火炬主体中的激发态物质的检测器。
59.如权利要求51所述的系统，其进一步包括质谱仪，所述质谱仪以流体方式耦合至所述火炬主体且经配置以接纳从所述火炬主体出来的物质。
60.如权利要求51至59中任一项所述的系统，其中所述耐火材料包括氧化铝、氧化钇、氧化铈、氮化硅、...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·莫理斯罗，
申请(专利权)人：魄金莱默保健科学有限公司，P·莫理斯罗，
类型：新型
国别省市：美国;US