CN109425227A - 管式炉装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于原子炉的管式炉装置(10)以及一种特别是用于原子吸附‑光谱分析的原子炉，其中，所述管式炉装置包括样本载体机构(11)和样本载体(12)，其中，所述样本载体机构具有接纳管(13)，该接纳管形成管形的接纳腔(14)，其中，所述样本载体用于接纳分析物并且设置在所述接纳腔中，其中，所述样本载体机构在所述接纳管上具有两个支撑延展部(15)，这些支撑延展部用于将所述管式炉装置保持在原子炉上，且用于电接触该管式炉装置，其中，这些支撑延展部相对于所述接纳管的纵轴线(16)横向地、优选垂直地延伸，其中，所述样本载体具有支撑凸起(19)，借助于该支撑凸起把所述样本载体与所述接纳管的接纳管壁(30)连接起来，其中，所述样本载体具有两个支撑凸起，这些支撑凸起分别构造在所述样本载体的相对的纵向端部(20)处。

Description

管式炉装置
技术领域
本发明涉及一种用于原子炉的管式炉装置以及一种特别是用于原子吸附-光谱分析的原子炉，其中，该管式炉装置包括样本载体机构和样本载体，其中，样本载体机构具有接纳管，该接纳管形成管形的接纳腔，其中，样本载体用于接纳分析物并且设置在接纳腔中，其中，样本载体机构在接纳管上具有两个支撑延展部，这些支撑延展部用于将管式炉装置保持在原子炉上，且用于电接触该管式炉装置，其中，这些支撑延展部相对于接纳管的纵轴线横向地、优选垂直地延伸，其中，样本载体具有支撑凸起，借助于支撑凸起把样本载体与接纳管的接纳管壁连接起来。
背景技术
用于原子吸附-光谱分析(AAS)、特别是用于石墨炉-原子吸附-光谱分析(GF-AAS)的原子炉是充分公知的，其中，为了使得分析物分裂为原子，电热地加热石墨炉或石墨管。石墨炉或管式炉装置通常具有样本载体机构，该样本载体机构带有管形地构造的接纳腔。在管形的接纳腔内部，分析物可以直接在接纳腔中或者在接纳腔中的例如盘形的平台或样本载体上分裂为原子。为了光学的光谱分析，管形的接纳腔的纵向端部始终都敞开地构造。管形的接纳腔通过石墨的样本载体机构的接纳管形成。接纳腔或接纳管可以纵向地或横向地予以加热。也就是说，用于加热的电流可以从接纳管的纵向端部沿着接纳管的长度流动，或者，接纳管可以通过在其外壳上相对的支撑延展部予以电接触，从而电流横向于接纳管的纵轴线流经该接纳管。支撑延展部于是分别保持在原子炉的接纳部中并且被电接触。不同于对接纳管的纵向加热，在横向加热时，可实现沿着接纳腔的整个长度相对改善的温度恒定性。
为了保证测量结果的可再现性，重要的是，对分析物的加热间接地通过接纳管进行。因此要尽可能地防止电流流经样本载体，那样会引起直接加热分析物。对于由现有技术已知的进行横向加热的管式炉装置来说，样本载体因此始终都利用一个单独的支撑凸起固定在接纳管的接纳管壁上，或者与该接纳管壁连接。因而已知一种管式炉装置，就其而言，在接纳管壁上开设出孔眼，样本载体的一个单独的支撑凸起插入到该孔眼中。支撑凸起在样本载体上居中地且在其底面上适当地构造，从而它插入到孔眼中。这里的缺点是，为了使得接纳管中的样本载体精确地定向，需要长孔形地构造孔眼，这由于要保持公差而难以适当地构造长孔和支撑凸起。另外，在支撑凸起的区域中进行从接纳管道到样本载体的直接的热传递，进而并非所愿地直接加热通常居中地位于样本载体上的分析物。
此外已知一种管式炉装置，其样本载体盘形地构造，其中，样本载体在此沿着样本载体的纵向边缘保持在接纳管壁上。样本载体因而以其纵向边缘借助在接纳管壁上构造的一个单独的支撑凸起与样本载体机构一体地连接。样本载体因此通过切削加工与样本载体机构共同地一体构造，这比较繁琐，进而牵涉到高成本。这里也在样本载体的纵向边缘上通过支撑凸起对分析物进行了并非所愿的直接的加热。
发明内容
因此，本发明基于如下目的：提出一种管式炉装置和一种分析设备，该管式炉装置或该分析设备提供了更精确的测量结果，并且降低了制造成本。
该目的通过一种具有权利要求1的特征的管式炉装置和一种具有权利要求17的特征的分析设备得以实现。
根据本发明的特别是用于原子吸附-光谱分析的原子炉的管式炉装置，包括样本载体机构和样本载体，其中，样本载体机构具有接纳管，该接纳管形成管形的接纳腔，其中，样本载体用于接纳分析物并且设置在接纳腔中，其中，样本载体机构在接纳管上具有两个支撑延展部，这些支撑延展部用于将管式炉装置保持在原子炉上，且用于电接触该管式炉装置，其中，这些支撑延展部相对于接纳管的纵轴线横向地、优选垂直地延伸，其中，样本载体具有支撑凸起，借助于支撑凸起把样本载体与接纳管的接纳管壁连接起来，其中，样本载体具有两个支撑凸起，这些支撑凸起分别构造在样本载体的相对的纵向端部处。
特别地，这两个支撑凸起构造在样本载体的相应的相对的纵向端部上，由此可行的是，样本载体通过两点支撑而定位在接纳管壁上。由于通过相对于接纳管布置两个支撑延展部而使得用于加热接纳管的电流只能横向于接纳管流经该接纳管，所以，样本载体无电势地布置在接纳管中，由此保证间接地加热样本载体。同样可以防止电流因两个支撑凸起而流经样本载体或者防止样本载体支撑在接纳管壁的两个点上，其方式为，在样本载体的相应的纵向端部处的各支撑凸起的相对间距比较大。由此产生的电阻防止电流流经样本载体，进而防止直接加热分析物。同时，从接纳管壁到样本载体的直接的热传递仅仅在样本载体的纵向端部处进行，因此，通常位于样本载体中心的分析物实际上不受这种热传递影响。另外，能特别简单地进而成本低廉地生产样本载体或管式炉装置，其中，在样本载体的纵向端部处有两个支撑凸起。
因此，样本载体可以只有两个支撑凸起。如果样本载体具有不多于两个的支撑凸起，则可以通过对分析物的改善的间接加热来提高可获得的测量结果的质量。于是同时也可行的是，样本载体在接纳管内部简单地定位或定向。因此，样本载体可以独立于样本载体机构构造，进而与样本载体机构简单地安装成管式炉装置。
在此特别有利的是，管式炉装置完全由石墨构成。样本载体机构和样本载体在此可以分别通过切削加工彼此分开地制得。此外，可以对管式炉装置的全部的或个别的部分予以热解涂层，由此可以实现管式炉装置的延长的寿命。
特别地，接纳管可以设计成可通过支撑延展部横向地电加热。于是可行的是，在接纳管的整个长度上确保温度恒定。
支撑延展部可以由支撑体和保持接条构成，其中，保持接条可以把支撑体与接纳管连接起来。保持接条可以在接纳管上形成，支撑体又可以在保持接条上形成。因此，接纳管也可以与两个支撑延展部一体地构造。对如此构造的样本载体机构的制造可以通过对石墨体的切削加工来进行。如果相应的支撑体和保持接条在接纳管的纵轴线方向上以连续型材的方式构造，则样本载体机构可特别简单地制得，因为不必构造特殊造型的轮廓，比如在接纳管上形成的样本载体。
各支撑凸起可以设置在样本载体的对称面上。样本载体因此可以对称地构造。
可以一个支撑凸起形成活动支座，一个支撑凸起形成固定支座，或者两个支撑凸起形成固定支座。也就是说，一个支撑凸起可以与接纳管的接纳管壁固定地连接，其中，另一个支撑凸起活动地贴靠在或者靠置在接纳管的接纳管壁上。由此能够可靠地避免样本载体中的可以因温度差或制造引起的可能的应力。由于这种应力所致的样本载体断裂可以在很大程度上予以避免。替代地，两个支撑凸起可以固定地与接纳管连接，由此于是能确保样本载体特别稳固地保持在并且精确地定位在接纳管中。
样本载体也可以形成用于分析物的槽形的接纳部。该接纳部于是可以是用于分析物的槽形的接纳腔。于是可以确保分析物不会轻易从样本载体中掉出来。
支撑凸起可以具有矩形的造型，且分别在接纳部上轴向地突伸。支撑凸起的这种形状可以轻易地通过对样本载体的毛坯的机械加工来加工出来，这简化了样本载体的制造。因此，支撑凸起可以延长样本载体的长度，其方式为，这些支撑凸起在样本载体的槽形的接纳部上轴向地突伸，这增大了样本载体的导通电阻。
样本载体的横截面也可以圆环形地构造，其中，支撑凸起于是可以在样本载体上径向地突伸。于是可行的是，样本载体或用于分析物的槽形的接纳腔通过形成间隙而与接纳管壁间隔开，由此确保均匀地间接地加热分析物。样本载体本身由于圆形的横截面在原则上也可以管形地构造。但可以优选地规定，样本载体的横截面圆弓形地构造。
为了将样本载体固定在接纳管壁上，可以将至少一个支撑凸起插入在接纳管壁上开设的容纳间隙中。样本载体和样本载体机构的这种连接可特别成本低廉地产生，因为容纳间隙可以简单地通过例如锯割或铣削在接纳管壁上开设而成。于是，为了将支撑凸起固定在容纳间隙中，只需在容纳间隙和支撑凸起或其平行的侧面之间形成配合。两个支撑凸起优选可以分别插入到容纳间隙中。
在此有利的是，支撑凸起夹紧在容纳间隙中。于是例如可以简单地在容纳间隙和支撑凸起或其平行的侧面之间形成压配合。由于没有较大的力作用在样本载体上，所以于是可以仅仅通过将一个或多个支撑凸起插入并夹紧在一个或多个容纳间隙中而将样本载体安装在样本载体机构上。
如果容纳间隙在接纳管的纵向端部上开设，则可更简单地制得管式炉装置。容纳间隙于是可以特别简单地通过锯割或铣削在纵向自由端上构造。
也有利的是，至少一个支撑凸起形成梯段，该梯段贴靠在接纳管的内面上。这样就能始终确保样本载体相距接纳管的内面以规定的间距布置。两个支撑凸起优选可以分别形成这种梯段，其方式为，样本载体相对于内面平行地设置在接纳管中。梯段因而可以按止挡的方式构造。
样本载体可以通过热解涂层而固定在接纳管上。在制造管式炉装置时，样本载体可以在接纳管中布置在规定的位置，其中，在管式炉装置的表面上的此后涂覆的热解涂层可以将两个构件材料配合地相互连接。
此外，管式炉装置可以具有通孔，该通孔可以延伸穿过支撑延展部和接纳管。该通孔于是可以特别是构造成分析物输入孔的形式，其能实现将分析物特别简单地居中地布置在样本载体上。
根据本发明的特别是用于原子吸附-光谱分析的分析设备包括原子炉，其中，该原子炉具有本发明的管式炉装置。分析设备的其它实施方式可由引用装置权利要求1的从属权利要求得到。
附图说明
下面参照附图详述本发明的优选实施方式。
图1为管式炉装置的立体图；
图2为该管式炉装置的侧视图；
图3为该管式炉装置的沿着图2的线Ⅲ-Ⅲ剖切的剖视图；
图4为该管式炉装置的样本载体机构的立体图；
图5为该管式炉装置的样本载体的立体图。
具体实施方式
图1～5以不同的视图示出管式炉装置10或其构件。该管式炉装置10完全由石墨构成，且被构造成应用在特别是用于原子吸附-光谱分析的原子炉中。管式炉装置10包括样本载体机构11和用于接纳这里未示出的分析物的样本载体12。样本载体机构11还具有接纳管13，该接纳管形成管形的接纳腔14，样本载体12就设置在该接纳腔内部。在接纳管13上，样本载体机构11具有两个支撑延展部15，这些支撑延展部用于将管式炉装置10保持在这里未示出的原子炉上，且用于电接触该管式炉装置。这些支撑延展部相对于接纳管13的纵轴线16横向地或者垂直地构造。每个支撑延展部15都由支撑体17和保持接条18构成，其中，保持接条18把支撑体17分别与接纳管13连接起来。接纳管13因而被构造成可通过支撑延展部15横向地电加热。
此外，样本载体12只有两个支撑凸起19，这些支撑凸起分别构造在样本载体12的相对的纵向端部20处。另外，样本载体12形成用于分析物的槽形的接纳部21，该分析物在此可以通过在接纳管13和支撑延展部15上的通孔22居中地放置在接纳部21上。参照接纳管13的纵轴线16，这里以矩形的造型形成的支撑凸起在轴向上延伸离开接纳部21。同时，支撑凸起19在样本载体12上径向地突伸，从而样本载体12与接纳管13的内面23或者与接纳管壁30通过间隙24间隔开，由此可以实现间接地且无电势地加热接纳部21中的分析物。
支撑凸起19的端部25分别插入在接纳管13上开设的容纳间隙26中。在端部25上构造了梯段27，该梯段能实现使得相应的支撑凸起19以止挡28的方式贴靠在内面23上。这样就能简单地确保间隙24相距接纳管壁30具有所希望的均匀的间距。容纳间隙26分别在接纳管的纵向端部29上开设。容纳间隙26可以简单地例如通过锯割和铣削而形成。也可行的是，在容纳间隙26与支撑凸起19的各端部25之间简单地形成所希望的配合，因为为此仅需以相应的公差设计容纳间隙26的宽度和端部25。仅仅通过彼此间隔比较远的支撑凸起19就已经使得样本载体12在纵轴线16的方向上产生了精准的定位，从而这里在径向方向上能够简单地在样本载体12和容纳间隙26之间形成间隙配合。

Claims (17)

1.一种特别是用于原子吸附-光谱分析的原子炉的管式炉装置(10)，其中，所述管式炉装置包括样本载体机构(11)和样本载体(12)，其中，所述样本载体机构具有接纳管(13)，该接纳管形成管形的接纳腔(14)，其中，所述样本载体用于接纳分析物并且设置在所述接纳腔中，其中，所述样本载体机构在所述接纳管上具有两个支撑延展部(15)，这些支撑延展部用于将所述管式炉装置保持在原子炉上，且用于电接触该管式炉装置，其中，这些支撑延展部相对于所述接纳管的纵轴线(16)横向地、优选垂直地延伸，其中，所述样本载体具有支撑凸起(19)，借助于该支撑凸起把所述样本载体与所述接纳管的接纳管壁(30)连接起来，其特征在于，所述样本载体具有两个支撑凸起(19)，这些支撑凸起分别构造在所述样本载体的相对的纵向端部(20)处。
2.如权利要求1所述的管式炉装置，其特征在于，所述样本载体(12)只有两个支撑凸起(19)。
3.如权利要求1或2所述的管式炉装置，其特征在于，所述管式炉装置(10)完全由石墨构成。
4.如前述权利要求中任一项所述的管式炉装置，其特征在于，所述接纳管(13)设计成可通过所述支撑接续部(15)横向地电加热。
5.如前述权利要求中任一项所述的管式炉装置，其特征在于，所述支撑延展部(15)由支撑体(17)和保持接条(18)构成，其中，所述保持接条把所述支撑体与所述接纳管(13)连接起来。
6.如前述权利要求中任一项所述的管式炉装置，其特征在于，所述支撑凸起(19)设置在所述样本载体(12)的对称面上。
7.如前述权利要求中任一项所述的管式炉装置，其特征在于，一个支撑凸起(19)形成活动支座，一个支撑凸起(19)形成固定支座，或者两个支撑凸起(19)形成固定支座。
8.如前述权利要求中任一项所述的管式炉装置，其特征在于，所述样本载体(12)形成用于分析物的槽形的接纳部(21)。
9.如前述权利要求中任一项所述的管式炉装置，其特征在于，所述支撑凸起(19)具有矩形的造型，并且分别在所述接纳部(21)上轴向地突伸。
10.如前述权利要求中任一项所述的管式炉装置，其特征在于，所述样本载体(12)的横截面圆环形地构造，其中，所述支撑凸起(19)在所述样本载体上径向地突伸。
11.如前述权利要求中任一项所述的管式炉装置，其特征在于，至少一个支撑凸起(19)插入在所述接纳管壁(30)上开设的容纳间隙(26)中。
12.如权利要求11所述的管式炉装置，其特征在于，所述支撑凸起(19)夹紧在所述容纳间隙(26)中。
13.如权利要求11或12所述的管式炉装置，其特征在于，所述容纳间隙(26)在所述接纳管(13)的纵向端部(29)上开设。
14.如前述权利要求中任一项所述的管式炉装置，其特征在于，至少一个支撑凸起(19)形成梯段(27)，该梯段贴靠在所述接纳管(13)的内面(23)上。
15.如前述权利要求中任一项所述的管式炉装置，其特征在于，所述样本载体(12)通过热解涂层而固定在所述接纳管(13)上。
16.如前述权利要求中任一项所述的管式炉装置，其特征在于，所述管式炉装置(10)具有通孔(22)，该通孔延伸穿过所述支撑延展部(15)和所述接纳管(13)。
17.一种特别是用于原子吸附-光谱分析的分析设备，包括原子炉，其特征在于，所述原子炉具有根据前述权利要求中任一项的管式炉装置(10)。
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