一种碱金属原子蒸汽吸收池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种碱金属原子蒸汽吸收池,其中所述碱金属原子蒸汽吸收池包括一内部形成腔体的壳体、可拆卸装配在所述壳体左右两侧的透射窗口、设置在所述腔体内中心的坩埚、设置在所述坩埚与所述透射窗口之间的两个隔离头、用于促进所述坩埚内碱金属蒸发的蒸发系统以及与所述腔体相连通的真空和配气系统，其中每一所述隔离头上均形成有供激光光束穿过的透射通孔，该所述透射通孔与固定在所述透射窗口上的窗片同轴心设置。本实用新型专利技术对于某些具有很强化学活性的碱性金属，可以在真空和保护气体的条件下，以加热的方式获取碱金属原子蒸汽。更加安全可靠，实用性高。

An alkali metal vapor absorption cell

【技术实现步骤摘要】
一种碱金属原子蒸汽吸收池
本技术涉及光谱测量的
，特别是涉及一种碱金属原子蒸汽吸收池。
技术介绍
吸收池是实验室中用于承载将进行光学特性分析样品的特殊容器。大多都以紫外线吸收率低的石英材质制成，有些用于可见光谱分析的分光液槽可以采用光学亚克力作为材料。而碱金属原子蒸汽吸收池是一种可以将碱金属蒸发并进行光谱分析的设备，由于某些碱金属具有很强的化学活性，需要在真空或保护气体条件下，以加热的方式获取碱金属原子蒸汽。如果这些材料或结构的吸收池用于某些碱金属原子蒸汽的光谱测量，就会发生测量不准或使用寿命达不到理想要求的状况，而且金属原子蒸汽容易凝结在镜头上造成污染，带来清洁不便的问题。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的测量不准、镜头不易清洁的问题，而提供一种碱金属原子蒸汽吸收池，该吸收池使用寿命长。为实现本技术的目的所采用的技术方案是：一种碱金属原子蒸汽吸收池，包括一内部形成腔体的壳体、可拆卸装配在所述壳体端部的透射窗口、设置在所述腔体内中心的坩埚、设置在所述坩埚与所述透射窗口之间的两个隔离头、用于促进所述坩埚内碱金属蒸发的蒸发系统以及与所述腔体相连通的真空和配气系统，其中每一所述隔离头上均形成有供激光光束穿过的透射通孔，该所述透射通孔与固定在所述透射窗口上的窗片同轴心设置。在上述技术方案中，所述壳体的材质为O6Cr19Ni10不锈钢材料。在上述技术方案中，所述透射窗口包括第一透射窗口和第二透射窗口，所述第一透射窗口与固定在所述壳体端部的第一固定法兰固定连接，所述第二透射窗口与固定在所述壳体另一端部的第二固定法兰固定连接，所述第一透射窗口和第二透射窗口上均安装有窗片。在上述技术方案中，所述窗片为楔角窗片，且所述楔角窗片与竖直面之间的夹角为3～7°，所述楔角窗片表面镀有增透膜。在上述技术方案中，所述的坩埚为舟型坩埚，材质为316L不锈钢。在上述技术方案中，所述腔体为圆柱形腔体，所述隔离头为圆柱形隔离头，且其外壁贴合所述腔体内壁，所述隔离头的材质为不锈钢。在上述技术方案中，所述蒸发系统包括用于测量所述坩埚温度的热电偶、设置在所述壳体上且与所述坩埚位置相对应的加热片和用于控制所述加热片加热温度的反馈电路。在上述技术方案中，所述真空和配气系统包括固定设置在所述壳体上的抽真空口、保护气进气口和真空计插口以及固定在所述真空计插口上的真空计、所述抽真空口相连通的真空泵和与所述保护气进气口相连通的气源。在上述技术方案中，所述吸收池通过托架本体固定，所述托架本体包括卡箍、与所述卡箍适配的托架和固定在所述托架底部的底座，所述卡箍通过固定螺栓固定在所述托架上时形成一圆柱形空腔，该圆柱形空腔的内径与所述壳体的外径相同。在上述技术方案中，所述底座上形成有对称设置的条形的螺栓固定孔。本技术的另一方面，还包括所述碱金属原子蒸汽吸收池的光谱测量方法，包括以下步骤：步骤1，打开一透射窗口，将隔离头取出后，取出坩埚，将待测试的碱金属样品加入所述坩埚内，将盛装有样品的坩埚放回，再放回隔离头，拧紧透射窗口；步骤2，启动真空和配气系统，先将腔体内空气抽净，然后充入保护气体，达到预设压力后，关闭保护气体；步骤3，启动蒸发系统，坩埚内碱金属在加热作用下蒸发形成碱金属蒸汽；步骤4，测量：设定波长的激光光束从一侧透射窗口的窗片进入到腔体内，穿过透射通孔后，经由碱金属蒸汽吸收，再通过透射通孔，从另一侧透射窗口的窗片穿出，射入到所需的光谱检测设备中。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1.对于某些具有很强化学活性的碱性金属，可以提供真空和保护气体的条件。2.以热电偶加热的方式获取碱金属原子蒸汽。3.不会因为蒸汽的冷却而污染镜片。4.与现有技术相比不仅具有更加方便快捷的优点，光谱测量实验结果也更加准确可靠，实验后的仪器清洗也非常容易。附图说明图1所示为本技术的外部结构示意图。图2所示为本技术的剖面结构示意图。图3所示为配气系统的功能示意图。图4所示为镜片窗口的结构示意图。图中：1-壳体，2-卡箍，3-保护气进气口，4-第二固定法兰，5-第一透射窗口，6-底座，7-固定螺栓，8-托架，9-螺栓固定孔，10-抽真空口，11-真空计插口，12-窗片，13-激光光束，14-热电偶，15-隔离头，16-坩埚，17-透射通孔，18-第一固定法兰，19-第二透射窗口具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1一种碱金属原子蒸汽吸收池，包括一内部形成腔体的壳体、可拆卸装配在所述壳体左右两侧的透射窗口、设置在所述腔体内中心的坩埚16、设置在所述坩埚16与所述透射窗口之间的两个隔离头15、用于促进所述坩埚16内碱金属蒸发的蒸发系统以及与所述腔体相连通的真空和配气系统，其中所述隔离头15上均形成有供所述激光光束穿过的透射通孔17，该所述透射通孔17与固定在所述透射窗口上的窗片12同轴心设置。隔离头15的设置，可有效防止碱金属蒸汽污染透射窗口上的镜片，热的碱金属蒸汽遇到冷的隔离头15会凝结形成固态，不会扩散到镜片上，提高测量精准度。工作方式：步骤1，打开一透射窗口，将隔离头15取出后，取出坩埚16，将待测试的碱金属样品加入所述坩埚16内，将盛装有样品的坩埚16放回，再放回隔离头15，拧紧透射窗口。步骤2，启动真空和配气系统，先将腔体内空气抽净，然后充入保护气体，达到预设压力后，关闭保护气体。步骤3，启动蒸发系统，坩埚16内碱金属在加热作用下蒸发形成碱金属蒸汽；步骤4，测量，设定波长的激光光束13从一侧透射窗口的窗片12进入到腔体内，穿过透射通孔17后，经由碱金属蒸汽吸收，再通过透射通孔17，从另一侧透射窗口的窗片12穿出。射入到所需的光谱检测设备中。清洗时，将一侧透射窗口打开，依次取出隔离头15、坩埚16和另一隔离头15，将各零部件和壳体内壁进行清洗。作为优选方式，所述坩埚16为舟型坩埚，材质为316L不锈钢。作为优选方式，所述壳体的材质为O6Cr19Ni10不锈钢材料，以适应碱金属本身的腐蚀性，且该材料具有良好的可加工性和经济性。作为优选方式，所述腔体为圆柱形腔体，所述隔离头15为圆柱形隔离头，且其外壁贴合所述腔体内壁，所述隔离头15的材质为不锈钢。坩埚16的两端分别设置一隔离头15，来阻隔蒸发出的碱金属原子蒸汽向两端扩散，防止两端窗片被碱金属蒸汽污染。作为优选方式，所述透射窗口包括第一透射窗口5和第二透射窗口19，所述第一透射窗口5与固定在所述壳体1端部的第一固定法兰18固定连接，所述第二透射窗口19与固定在所述壳体1另一端部的第二固定法兰4固定连接，所述第一透射窗口5和第二透射窗口19上均安装有窗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碱金属原子蒸汽吸收池，其特征在于，包括一内部形成腔体的壳体、可拆卸装配在所述壳体端部的透射窗口、设置在所述腔体内中心的坩埚、设置在所述坩埚与所述透射窗口之间的两个隔离头、用于促进所述坩埚内碱金属蒸发的蒸发系统以及与所述腔体相连通的真空和配气系统，其中每一所述隔离头上均形成有供激光光束穿过的透射通孔，该所述透射通孔与固定在所述透射窗口上的窗片同轴心设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种碱金属原子蒸汽吸收池，其特征在于，包括一内部形成腔体的壳体、可拆卸装配在所述壳体端部的透射窗口、设置在所述腔体内中心的坩埚、设置在所述坩埚与所述透射窗口之间的两个隔离头、用于促进所述坩埚内碱金属蒸发的蒸发系统以及与所述腔体相连通的真空和配气系统，其中每一所述隔离头上均形成有供激光光束穿过的透射通孔，该所述透射通孔与固定在所述透射窗口上的窗片同轴心设置。


2.如权利要求1所述的碱金属原子蒸汽吸收池，其特征在于，所述壳体的材质为O6Cr19Ni10不锈钢材料。


3.如权利要求1所述的碱金属原子蒸汽吸收池，其特征在于，所述透射窗口包括第一透射窗口和第二透射窗口，所述第一透射窗口与固定在所述壳体端部的第一固定法兰固定连接，所述第二透射窗口与固定在所述壳体另一端部的第二固定法兰固定连接，所述第一透射窗口和第二透射窗口上均安装有窗片。


4.如权利要求3所述的碱金属原子蒸汽吸收池，其特征在于，所述窗片为楔角窗片，且所述楔角窗片与竖直面之间的夹角为3～7°，所述楔角窗片表面镀有增透膜。


5.如权利要求1所述的碱金属原子蒸汽吸收池，其特征在于，所述的坩埚为舟型坩埚，材质...

【专利技术属性】
技术研发人员：金策，刘涛，王鑫，凌菲彤，
申请(专利权)人：核工业理化工程研究院，
类型：新型
国别省市：天津;12