CN1106343C - 利用吸气剂泵提纯氙气的方法 - Google Patents
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Abstract
利用吸气剂泵提纯氙气的方法，步骤为：将氙气容器、真空机组与氙气瓶安装到吸气剂泵的阀门上；打开真空机组及冷井A、B的阀门，关闭其他阀门；抽吸真空；关闭抽气阀门，打开其他阀门；对两个冷井交替冷却数次；关闭所有阀门，取下氙气容器。优化方案是将吸气剂泵加热至400℃。本发明能够方便地对氙气提纯，有效地去除杂质，使其多次重复使用，节省大量经费。本方法还可提高真空装置中的真空度，或者去除其中的活性气体。
Description
技术领域
本发明涉及一种惰性气体的提纯方法，特别是一种利用吸气剂泵提纯氙气的方法。
背景技术
氙气因化学性质稳定，常在一些需要特殊保护气氛的场合作为工作气体。例如在核探测的气态探测器以及工业生产的一些特殊工种中常用的气体就是被称为黄金气体的氙气。氙气充入探测器的容器内作为工作气体，经过一段时间以后，由于容器内表面放气或者密闭不严等因素，会造成氙气纯度的降低，出现一些H2、O2、CO、CO2等杂质分子，气体纯度降低后会影响探测器的性能。在其他需要氙气作特殊气氛环境的领域，氙气纯度降低到一定程度时，也会影响其继续使用。这时必需更换新的氙气，在容器的容积较大时，更换氙气的费用很高。所以这些领域都需要从技术上解决氙气提纯问题。目前的现有技术中尚没有可行的技术方案。
发明内容
本发明将提供一种氙气的提纯方法，该装置应能够方便地完成对氙气的提纯任务，当氙气使用一段时间，纯度降低以后，用本方法进行提纯，即可有效地去除其中常见的杂质，使氙气能够多次重复使用。同时，利用这种方法还可以去除真空环境中的杂质气体分子，以提高其真空度。
完成上述发明任务的方案是：利用吸气剂泵提纯氙气的方法，包括以下工作步骤：
1、将待提纯气体的容器、真空机组与氙气瓶安装到吸气剂泵相应的真空阀门上；
2、打开吸气剂泵连接真空机组及冷井A、B的阀门，关闭其他阀门；
3、抽吸真空；
4、关闭连接真空机组的阀门，打开其他阀门；
5、对吸气剂泵中的冷井A与冷井B交替冷却数次；
6、关闭所有阀门，取下待提纯气体的容器。
在以上步骤中，杂质分子被吸气剂泵中的吸气剂吸收，氙气得到提纯。
在优化方案中，可以在第4和第5步之间增加以下工作步骤：
将吸气剂泵加热至400℃左右。
使吸气剂泵在400℃左右的最佳温度下工作，可提高其抽气速率。以上所说的吸气剂泵，是在容器中安装有折摺的吸气剂带构成，并通过真空阀门分别与冷井A、B连接，同时还分别设置有与真空机组、与待提纯的氙气容器以及与氙气瓶连接的真空阀门。所说的吸气剂带是用ZrAl16二元合金吸气材料采用特殊工艺制成的(已有成熟商品)。需要对某个真空装置提高真空度，或者需要去除其中的某些活性气体成分时，将该装置连接到吸气剂泵原来连接氙气容器的那个阀门上，由真空机组抽吸至真空，关闭抽气阀门，打开连接真空装置、冷井与吸气机泵的各阀门，即可提高其真空度，或者去除其中的活性气体成分。
本发明提供的氙气提纯方法，能够利用吸气剂泵方便地完成对氙气的提纯任务，可有效地去除氙气中常见的杂质，使氙气能够多次重复使用。图3、图4为在探测器中充入一个大气压的氙气，在氙气提纯前、后分别用241Am源测出的氙气谱图：提纯前在59kev处分辨率为27％；提纯后在59kev处分辨率为15％。说明对氙气提纯后，探测器的分辨率得到很大提高。并且节省了大量经费。同时，对于真空冶金、材料处理、高能离子加速器、电子显微镜、表面分析仪等高真空装置，当其中的真空度降低需要提高真空度，或者需要去除其中的某些活性气体成分时，利用本方法可以达到改善真空质量的目的。
附图说明
图1为实施例1中本方法所用装置示意图；
图2为其中吸气剂泵结构示意图；
图3、图4为氙气被提纯前、后探测器测得的谱图(对比)。
具体实施方式
实施例1，：利用吸气剂泵提纯氙气的方法，所用装置参照图1：吸气剂泵7通过真空阀门5及管道与整个系统连接；通过真空阀门2与冷井A连接；通过真空阀门6与冷井B连接；并设有供真空机组连接的阀门1、供待提纯容器连接的阀门3、供氙气瓶连接的阀门4。其中吸气剂泵的结构参照图2：在不锈钢容器10中安装有折摺的吸气剂带11构成。所说的吸气剂带是用ZrAl16二元合金吸气材料采用特殊工艺制成的(已有成熟商品)，将带折摺成若干平行段，各段之间的距离为5mm。加热器15设置在泵体中间。需要将某容器，例如探测器中的氙气提纯时，将真空机组8连接到吸气剂泵7的真空阀门1上，将待提纯的氙气容器9连接到真空阀门3上，将氙气瓶12连接到真空阀门4上。先将阀门3、4、关闭，打开阀门1，由真空机组将系统抽吸至真空。由电源14供电为吸气剂泵加温，同时设有测温仪13，使吸气剂泵在400℃左右的最佳温度下工作。关闭抽气阀门1，打开连接探测器、氙气瓶、冷井与吸气机泵的各阀门(阀门2、3、4、5、6)，用液氮对两个冷井交替降温，使氙气通过吸气剂泵收入冷井B，然后从冷井B中放出，通过吸气剂泵收入冷井A。如此反复几次，即可得到高纯度的氙气，重新充入容器中。
Claims (2)
1、利用吸气剂泵提纯氙气的方法，包括以下工作步骤：
将待提纯气体的容器、真空机组与氙气瓶安装到吸气剂泵相应的真空阀门上；
打开吸气剂泵连接真空机组及冷井A、B的阀门，关闭其他阀门；
抽吸真空；
关闭连接真空机组的阀门，打开其他阀门；
对吸气剂泵中的冷井A与冷井B交替冷却数次；
关闭所有阀门，取下待提纯气体的容器。
2、按照权利要求1所述的利用吸气剂泵提纯氙气的方法，其特征是：在第4和第5步之间增加以下工作步骤：
将吸气剂泵加热至400℃。
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2000
- 2000-12-22 CN CN 00135429 patent/CN1106343C/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN1296912A (zh) | 2001-05-30 |
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