一种金属样品火花烧蚀气溶胶发生装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种金属火花烧蚀气溶胶发生装置，属于元素分析技术。包括支撑台、载气接口、气路、高压绝缘层、样品台、放电室、电极安装台、电极和高频高压电源。该装置支撑台接高频高压电源负极，电极安装台接高频高压电源正极，电极嵌入电极安装台内并与电极安装台紧密配合，高压绝缘层位于电极安装台和支撑台之间，样品置于电极正上方。进气口和出气口位于外壳两侧。该装置不用密封，工作于常温常压下，可将金属气化形成气溶胶，用于金属样品元素分析时直接进样。析时直接进样。析时直接进样。

【技术实现步骤摘要】
一种金属样品火花烧蚀气溶胶发生装置


[0001]本专利技术属于元素分析中的金属样品直接进样技术，尤其涉及一种金属样品火花烧蚀气溶胶发生装置。

技术介绍

[0002]金属样品直接进样技术在金属元素分析中具有重要地位。目前金属固体样品进样技术有溶液法和固体直接进样法。相比于传统用酸将固体溶解再进样的溶液法，固体直接进样法具有成本低、对环境更友好和操作简单等优点。固体直接进样技术有激光烧蚀进样法(LA)、固体进样电热蒸发法(SS
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ETV)、粉末固体法和火花烧蚀固体进样法(SB)等。LA与电感耦合等离子体质谱仪(ICP
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MS)联用能够进行快速的定性和半定量分析，但方法重复性低、校准困难且成本太高；SS
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ETV在相似组分的样品分析中有其优势，但由于其自身分馏效应的存在限制了该技术的广泛应用；粉末固体法易受粉末试样组成、比重、粒度和粘度等因素的影响，而不能均匀地引入等离子体导致进入等离子体中的粉末粒子不能有效地蒸发和原子化。相比于前三种方法，火花烧蚀固体进样法具有金属样品直接测定、价格低廉、可重复性和准确性好以及操作简单等优点。
[0003]1995年，Hoven在文献《Direct solid sampling of fire assay beads by spark ablation inductively coupled plasma mass spectrometry》中采用火花蒸发进样方法，使样品气化形成气溶胶，再用氩气载带样品气溶胶进入ICP
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MS直接检测。该装置结构复杂重复性差，产生的气溶胶颗粒较大，气溶胶颗粒粒径分布不均匀，死体积较大不利于气溶胶的导出。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种产生金属气溶胶颗粒粒径小且分布均匀的金属样品火花烧蚀气溶胶发生装置。
[0005]本专利技术的金属样品火花烧蚀气溶胶发生装置，包括支撑台、载气接气路、高压绝缘层、样品台、放电室、电极安装台、电极和高频高压电源；
[0006]支撑台接高频高压脉冲电源负极，电极安装台接高压脉冲电源正极，电极嵌入电极安装台内并与电极安装台紧密配合，高压绝缘层位于电极安装台和支撑台之间，样品置于电极正上方。进气口和出气口位于外壳两侧；
[0007]采用高频高能脉冲火花放电对金属样品进行连续烧蚀产生微纳米级气溶胶，并将其直接导入ICP质谱或光谱进行元素分析。
[0008]由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的金属样品火花烧蚀气溶胶发生装置仪器，采用高压脉冲点火，LC放电电源放电，能产生更大的烧蚀能量，应用范围广，提高对难熔金属样品的熔化效率；产生的气溶胶粒径小且分布均匀；系统结构简单，能连续稳定放电。
附图说明
[0009]图1是专利技术实施例的金属火花烧蚀气溶胶发生装置的结构示意图；
[0010]图2是图1中金属火花烧蚀气溶胶发生装置的剖面图；
[0011]图3是图1中金属火花烧蚀气溶胶发生装置的下视图；
[0012]图4是图1中金属火花烧蚀气溶胶发生装置的上视图。
[0013]图中：
[0014]1.支撑台、2.载气接口、3.气路、4.高压绝缘层、5.标样台、6.放电室、7.电极安装台、8.电极、9.高频高压电源、M.样品
具体实施方式
[0015]下面将对本专利技术实施例作进一步地详细描述。本专利技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
[0016]本专利技术的金属样品火花烧蚀气溶胶发生装置仪器，其较佳的具体实施方式是：
[0017]采用高频高能脉冲火花放电对金属样品进行连续烧蚀产生微纳米级气溶胶，并将其直接导入ICP质谱或光谱进行元素分析。
[0018]包括支撑台、载气接气路、高压绝缘层、样品台、放电室、电极安装台、电极和高频高压电源；
[0019]支撑台接高频高压脉冲电源负极，电极安装台接高压脉冲电源正极，电极嵌入电极安装台内并与电极安装台紧密配合，高压绝缘层位于电极安装台和支撑台之间，样品置于电极正上方。
[0020]进气口和出气口位于外壳两侧。
[0021]所述电极为棒状结构，柱体直经为1～100mm,柱体长度为1～500mm；锥体高度为0.1～100mm，尖端直经为0.01～2000um,尖端距样品距离为0.1～100mm。
[0022]所述高频高压电源包括点火电源和放电电源：点火电源的脉冲电压范围为1～60KV，频率为10～5000Hz，脉冲宽度为0.1～500us；放电电源为电感(L)放电、电容(C)放电或电感电容(LC)放电电源，放电电流为0.01～200A。
[0023]所述样品台为金属或其他导电材料，置于放电室外部。
[0024]本专利技术的作原理如下：
[0025]将金属样品放于样品台上，置于电极正上方，高频高压电源负极接装置外壳，正极接电极安装台，接通电源，电极对金属样品放电产生导电通道，在0.001～1000ms内再由放电电源对样品进行放电,产生短时强电流对金属样品进行烧蚀，并使样品气化形成气溶胶。产生的气溶胶通过载气载带进入分析仪器，从而实现金属样品直接进样。
[0026]所专利技术的金属样品火花烧蚀气溶胶发生装置包括：支撑台、载气接口、气路、高压绝缘层、样品台、放电室、电极安装台、电极和高频高压电源；
[0027]支撑台接高频高压脉冲电源负极，电极安装台接高压脉冲电源正极，电极嵌入电极安装台内并与电极安装台紧密配合，高压绝缘层位于电极安装台和支撑台之间。样品台位于放电室上方，且中间有开孔。样品置于样品台上。进气口和出气口位于外壳两侧。
[0028]所述支撑台为金属或其他导电材料。
[0029]所述高压绝缘层为橡胶、聚四氟乙烯或其他绝缘材料。
[0030]所述放电室为碗状。
[0031]所述电极安装台为固定台，其材质为金属或其他导电材料。
[0032]所述样品台为金属或其他导电材料，置于放电室上方，中间开孔孔径大小为1～30mm。
[0033]所述电极为棒状结构，柱体直经为1～100mm,柱体长度为1～500mm；锥体高度为0.1～100mm，尖端直经为0.01～2000um,尖端距样品距离为0.1～100mm。
[0034]所述高频高压电源包括点火电源和放电电源：点火电源的脉冲电压范围为1～60KV，频率为10～5000Hz，脉冲宽度为0.1～500us；放电电源为电感(L)放电、电容(C)放电或电感电容(LC)放电电源，放电电流为0.01～200A。
[0035]本专利技术突出优点在于：
[0036]1)本方案采用高压脉冲点火，LC放电电源放电，能产生更大的烧蚀能量，应用范围广，提高对难熔金属样品的熔化效率。
[0037]2)本专利技术产生的气溶胶粒径小且分布均匀。
[0038]3)该系统结构简单，能连续稳定放电。
[0039]如图1所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属样品火花烧蚀气溶胶发生装置，其特征在于：包括支撑台、载气接气路、高压绝缘层、样品台、放电室、电极安装台、电极和高频高压电源；支撑台接高频高压脉冲电源负极，电极安装台接高压脉冲电源正极，电极嵌入电极安装台内并与电极安装台紧密配合，高压绝缘层位于电极安装台和支撑台之间，样品置于电极正上方。进气口和出气口位于外壳两侧；采用高频高能脉冲火花放电对金属样品进行连续烧蚀产生微纳米级气溶胶，并将其直接导入ICP质谱或光谱进行元素分析。2.如权利要求1所述金属样品火花烧蚀气溶胶发生装置,其特征在于，所述电极为棒状结构，柱体直经为1～100...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈吉文，李永浪，王占扩，白金超，耿赞玉，
申请(专利权)人：广州善谱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：