CN106067413A - 用于调节电极与原位电化学质谱进样口距离的控制装置及控制方法 - Google Patents
用于调节电极与原位电化学质谱进样口距离的控制装置及控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
用于调节电极与原位电化学质谱进样口距离的控制装置及控制方法，涉及一种控制工作电极与采样窗口构件距离的装置。为了解决现有调节工作电极与采样窗口构件的距离的方法误差大的问题。装置包括：粗动调节机构下方的顶端与微动调节机构固定连接，微动调节机构的下部顶端与工作电极固定连接，串联的粗动调节机构和微动调节机构的双控制调节方式调控工作电极上下移动。方法包括：步骤一：通过粗动调节机构调动距离，先使工作电极与质谱进样口之间距离控制在测微螺杆精度10微米之内；步骤二：驱动压电陶瓷管，使工作电极与质谱进样口之间的距离控制在微米级别。通过上述双控制调节方式，可以将调控距离误差控制在微动调节机构的误差范围之内。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制工作电极与采样窗口构件距离的装置，特别涉及一种用于调节电极与原位电化学质谱进样口距离的控制装置及控制方法。
背景技术
近年来，现代电化学科学及技术获得了长足的发展，电催化及电极过程动力学研究取得了长足的进步，出现了各种新的电化学研究方法。原位电化学质谱技术因其具有分析动态的中间产物、产物或单层数量吸附物随电极电位和时间的变化情况，进而可以推断电化学反应机理及动力学参数等这些独特的优点，而且分析结果直观、可靠，使得原位电化学质谱成为一种非常有效的现场分析方法。但是，工作电极与采样窗口构件的距离一般采取人工手动调节，自然会产生误差，这对质谱信号检测的捕捉率、灵敏度和信噪比等关键参数产生了不利的影响。因此，迫切需要一种装置能够将人为因素误差排除，并使工作电极与采样窗口构件的距离精确度应达到微米级别，以增进质谱信号的捕捉率、灵敏度和信噪比等参数，保证实验的重现性与普适性。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有调节工作电极与采样窗口构件的距离的方法误差大的问题，本发明提供一种用于调节电极与原位电化学质谱进样口距离的控制装置及控制方法。
本发明的用于调节电极与原位电化学质谱进样口距离的控制装置，所述装置包括粗动调节机构和微动调节机构，所述粗动调节机构下方的顶端与微动调节机构固定连接，微动调节机构的下部顶端与工作电极固定连接，串联的粗动调节机构和微动调节机构的双控制调节方式调控工作电极上下移动。
所述粗动调节机构为测微螺杆。
所述微动调节机构为压电陶瓷管。
所述装置还包括第一合金板、第二合金板和支架；
第一合金板固定在支架的顶端，测微螺杆的固定套筒与第一合金板固定连接，第二合金板设置在测微螺杆的测杆端与压电陶瓷管之间，测微螺杆的测杆端与第二合金板的上表面固定连接，第二合金板的下表面与压电陶瓷管的顶部连接。
所述装置还包括聚四氟管；
聚四氟管设置在压电陶瓷管与工作电极之间，所述聚四氟管用于固定工作电极，工作电极的电极导线穿过聚四氟管与压电陶瓷管连接。
所述装置还包括压电陶瓷驱动电源，用于驱动压电陶瓷管，进行微动调节工作电极与质谱进样口的距离。
所述控制方法包括：
步骤一：通过测微螺杆调动距离，先使工作电极与质谱进样口之间距离为零，再倒转测微螺杆一格，将距离控制在测微螺杆精度10微米之内；
步骤二：驱动压电陶瓷管，压电陶瓷管向下伸展，带动工作电极向下微移，至工作电极与质谱进样口接触时，控制压电陶瓷管向上移动一个单位距离，使工作电极与质谱进样口之间的距离控制在微米级别。
本发明的有益效果在于，本发明通过串联测微螺杆与压电陶瓷管的双控制调节方式将电极与原位电化学质谱进样口距离控制在微米级别，其控制误差控制在测微螺杆的误差范围之内。首先通过一枚测微螺杆将电极与原位电化学质谱进样口距离控制在10微米以内，继而通过驱动压电陶瓷管将所载工作电极送至距进样口1微米处。本发明所设计的两级双控制微距调节结构可在微米范围内精确控制工作电极和电化学原位质谱进样口之间的距离，极大提高了测试的灵敏度和重现性，而且使用方便，精确可靠。
附图说明
图1为具体实施方式所述的用于调节电极与原位电化学质谱进样口距离的控制装置的原理示意图，图中8为电解池，11为平台。
具体实施方式
结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的用于调节电极与原位电化学质谱进样口距离的控制装置，包括测微螺杆1和压电陶瓷管4；
测微螺杆1的测杆端与压电陶瓷管4连接，压电陶瓷管4的底部与工作电极固定连接，测微螺杆1用于粗动调节工作电极7与质谱进样口9的距离，压电陶瓷管4用于微动调节工作电极7与质谱进样口9的距离。
本实施方式还包括第一合金板2、第二合金板3和支架12；
第一合金板2固定在支架12的顶端，测微螺杆1的固定套筒与第一合金板2焊接在一起，第二合金板3的上表面与测微螺杆1的测杆端焊接一起，调整测微螺杆1旋钮可使其测微螺杆顶端所附着的第二合金板3上下移动；
第二合金板3的下表面与压电陶瓷管4的顶部连接。通过压电陶瓷驱动电源10驱动压电陶瓷管4的底部上下移动距离，进行微动调节工作电极7与质谱进样口9的距离。
本实施方式还包括聚四氟管5，用于固定工作电极7，而且利于更换工作电极7，聚四氟管5设置在压电陶瓷管4与工作电极之间，工作电极7的电极导线6穿过聚四氟管5与压电陶瓷管4连接。
本实施方式中，还包括第三合金板，用于连接压电陶瓷管4与聚四氟管5；
第一合金板2、第二合金板3和第三合金板中间均设有直径为2cm圆孔；
本实施方式中，用于调节电极与原位电化学质谱进样口9距离的控制装置的控制方法，包括如下步骤：
步骤一：通过测微螺杆1调动距离，先使工作电极7与质谱进样口9之间距离为零，再倒转测微螺杆1一格，将距离控制在测微螺杆1精度10微米之内；
步骤二：驱动压电陶瓷管4，压电陶瓷管4向下伸展，带动工作电极7向下微移，至工作电极7与质谱进样口9接触时，控制压电陶瓷管4向上移动一个单位距离，使工作电极7与质谱进样口9之间的距离控制在微米级别。
Claims (7)
1.一种用于调节电极与原位电化学质谱进样口距离的控制装置，其特征在于，所述装置包括粗动调节机构和微动调节机构，所述粗动调节机构下方的顶端与微动调节机构固定连接，微动调节机构的下部顶端与工作电极固定连接，串联的粗动调节机构和微动调节机构的双控制调节方式调控工作电极上下移动。
2.根据权利要求1所述的用于调节电极与原位电化学质谱进样口距离的控制装置，其特征在于，所述粗动调节机构为测微螺杆（1）。
3.根据权利要求2所述的用于调节电极与原位电化学质谱进样口距离的控制装置，其特征在于，所述微动调节机构为压电陶瓷管（4）。
4.根据权利要求3所述的用于调节电极与原位电化学质谱进样口距离的控制装置，其特征在于，所述装置还包括第一合金板（2）、第二合金板（3）和支架（12）；
第一合金板（2）固定在支架（12）的顶端，测微螺杆（1）的固定套筒与第一合金板（2）固定连接，第二合金板（3）设置在测微螺杆（1）的测杆端与压电陶瓷管（4）之间，测微螺杆（1）的测杆端与第二合金板（3）的上表面固定连接，第二合金板（3）的下表面与压电陶瓷管（4）的顶部连接。
5.根据权利要求4所述的用于调节电极与原位电化学质谱进样口距离的控制装置，其特征在于，所述装置还包括聚四氟管（5）；
聚四氟管（5）设置在压电陶瓷管（4）与工作电极之间，所述聚四氟管（5）用于固定工作电极（7），工作电极（7）的电极导线（6）穿过聚四氟管（5）与压电陶瓷管（4）连接。
6.根据权利要求3所述的用于调节电极与原位电化学质谱进样口距离的控制装置，其特征在于，所述装置还包括压电陶瓷驱动电源（10），用于驱动压电陶瓷管（4），进行微动调节工作电极（7）与质谱进样口（9）的距离。
7.权利要求3所述的用于调节电极与原位电化学质谱进样口距离的控制装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
步骤一：通过测微螺杆（1）调动距离，先使工作电极（7）与质谱进样口（9）之间距离为零，再倒转测微螺杆（1）一格，将距离控制在测微螺杆（1）精度10微米之内；
步骤二：驱动压电陶瓷管（4），压电陶瓷管（4）向下伸展，带动工作电极（7）向下微移，至工作电极（7）与质谱进样口（9）接触时，控制压电陶瓷管（4）向上移动一个单位距离，使工作电极（7）与质谱进样口（9）之间的距离控制在微米级别。
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