CN114441648A - 一种具有抽真空去除管路残余气体功能的化学吸附仪 - Google Patents
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Abstract
一种具有抽真空去除管路残余气体功能的化学吸附仪，第一气源通过管路与第一截止阀的入口连接，第二气源通过管路与第二截止阀的入口连接，第一截止阀和第二截止阀的出口通过管路与流量控制器的入口连接，所述流量控制器出口通过管路与U形样品管入口连接，U形样品管的出口通过管路与检测器的入口连接，所述检测器的入口通过管路与所述两位三通阀的入口连接，所述两位三通阀的两个出口分别连接真空泵和排气管。通过所述真空泵给整个气路系统抽真空可以消除管路死体积中残余气体对测试的影响；同时，通过加热抽真空的方式对样品进行活化预处理，可提升活化效率，使样品表面洁净程度更高。
Description
技术领域
本申请涉及化学吸附仪器设备领域，具体涉及一种具有抽真空去除管路残余气体功能的化学吸附仪。
背景技术
化学吸附仪主要采用动态法进行测试，所谓动态法即在给样品程序升温过程中通入流动的气体，在某一温度下，气体和样品发生化学反应而被消耗或样品脱附释放气体，使气体浓度发生变化，这种浓度变化被检测器检测到，便可以测试出反应发生温度、气体消耗量、气体脱附量等信息。在以上测试过程中，气体纯度越高越有利于测试的准确性。
然而，目前国内外化学吸附仪的气体流通管路都存在死体积，该死体积指的是在气体流通主管路上连接有分支管路，且该分支管路一端连接主管路另外一端封闭，这就导致死体积中的气体只能通过扩散的形式进出主管路，然而扩散的速度非常缓慢。因此主管路中流通的反应气体会被上一次测试残留在死体积中的不同气体污染，导致测试气体纯度偏低，影响测试的准确性。
另外，在样品进行化学吸附测试前需要进行活化预处理，目前国内外的化学吸附仪对样品的活化方式为：加热炉给样品加热的同时通入惰性气体吹扫，该活化方式效率低，活化的样品表面洁净程度低。
发明内容
为了克服传统化学吸附仪气路死体积中残留的上一次测试的不同气体对本次测试的影响，同时提高活化效率，本发明提出了一种具有抽真空去除管路残余气体功能的化学吸附仪。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种具有抽真空去除管路残余气体功能的化学吸附仪，包括：第一气源、第二气源、第一截止阀、第二截止阀、气体流量控制器、压力传感器、U形样品管、加热炉、检测器、两位三通阀、排气管、真空泵。
所述第一气源通过管路与第一截止阀的入口连接，所述第二气源通过管路与第二截止阀的入口连接，所述第一截止阀和第二截止阀的出口通过管路与流量控制器的入口连接，所述流量控制器出口通过管路与U形样品管入口连接，所述压力传感器设置在流量控制器与U形样品管连接管路的支路上。所述U形样品管的出口通过管路与检测器的入口连接，所述检测器的出口通过管路与两位三通阀的入口连接，所述两位三通阀的两个出口分别连接真空泵和排气管。
所述第一气源和第二气源为储气装置，所述第一截止阀和第二截止阀分别控制第一气源和第二气源的开关。
所述流量控制器控制测试所需气体流量的大小。
所述压力压力传感器用于测试管路中气体的压力。
所述加热炉为所述样品管中的样品程序升温加热。
所述检测器用于检测从U形样品管出口流出的气体浓度的变化。
所述两位三通阀具有一个进气口和两个出气口，且具有两种切换状态，当所述两位三通阀切换为状态一时，两位三通阀进气口与连接有排气管的出气口连通，与连接有真空泵的出气口隔绝，如此使得检测器的出口与排气管连通，与真空泵隔绝；当两位三通阀切换为状态二时，两位三通阀进气口与连接有排气管的出气口隔绝，与连接有真空泵的出气口连通，如此使得检测器出口与排气管隔绝，与真空泵连通。
所述真空泵为整个气路系统抽真空。
由以上发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的一种具有抽真空去除管路残余气体功能的化学吸附仪，其有益效果为：通过所述真空泵给整个气路系统抽真空可以消除管路死体积中残余气体对测试的影响；同时，通过加热抽真空的方式对样品进行活化预处理，可提升活化效率，使样品表面洁净程度更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为一种具有抽真空去除管路残余气体功能的化学吸附仪的结构示意图；
图中，1.第一气源，2.第二气源，3.第一截止阀，4.第二截止阀，5.流量控制器，6.压力传感器，7.U形样品管，8.加热炉，9.检测器，10.两位三通阀，11.排气管，12.真空泵。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
一种具有抽真空去除管路残余气体功能的化学吸附仪，包括：第一气源1、第二气源2、第一截止阀3、第二截止阀4、气体流量控制器5、压力传感器6、U形样品管7、加热炉8、检测器9、两位三通阀10、排气管11、真空泵12。
所述第一气源1通过管路与第一截止阀3的入口连接，所述第二气源2通过管路与第二截止阀4的入口连接，所述第一截止阀3和第二截止阀4分别控制第一气源1和第二气源2的开关。
所述第一截止阀3和第二截止阀4的出口通过管路与流量控制器5的入口连接，所述流量控制器5出口通过管路与U形样品管7入口连接，所述流量控制器5控制第一气源1或第二气源2中的气体以一定流量流入U形样品管7。
所述压力传感器6用于测试管路中气体的压力，其固定设置在流量控制器5与U形样品管7连接管路的支路上，该支路上残留的气体无法通过流动的气体冲洗去除，只能依靠扩散的形式进入流量控制5与U形样品管7连接管路内，然后再被该管路中流动的气体带出。由于气体扩散较为缓慢，这就导致整个测试过程都会受到上述支路残余气体的影响。
所述U形样品管7的出口通过管路与检测器9入口连接，所述检测器9出口和两位三通阀10的入口连接。所述两位三通阀10的两个出口分别连接真空泵12和排气管11。所述两位三通阀10具有一个进气口和两个出气口，且具有两种切换状态，当所述两位三通阀10切换为状态一时，两位三通阀10进气口与连接有排气管11的出气口连通，与连接有真空泵12的出气口隔绝，如此使得检测器9的出口与排气管11连通，与真空泵12隔绝；当两位三通阀10切换为状态二时，两位三通阀10进气口与连接有排气管11的出气口隔绝，与连接有真空泵12的出气口连通，如此使得检测器9出口与排气管11隔绝，与真空泵12连通。
所述加热炉8为所述U形样品管7中的样品程序升温加热。
所述检测器9用于检测从U形样品管7出口流出的气体浓度的变化。
所述真空泵12为管路系统抽真空时，首先将两位三通阀10切换为状态二，使得U形样品管7出口与排气管11隔绝，与真空泵12联通,然后打开真空泵12将管路中残余气体抽出。
本发明工作时，分为以下两种方式：抽真空加热对样品进行预处理和抽真空去除管路死体积中残余气体。抽真空加热方式是打开加热炉8为U形样品管7中的样品加热，同时打开真空泵12抽真空，样品被加热表面脱附出的杂质气体被真空泵12抽出，抽真空加热的样品预处理方式效率要远高于惰性气体吹扫和加热炉加热的方式。抽真空去除管路死体积时，当进行测试时需要通入一定浓度的反应气体，在通上述气体前首先打开真空泵12对管路系统抽真空，将管路中残余的其他气体抽出，保证上述测试通入的气体不受管路死体积中其他气体的污染。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种具有抽真空去除管路残余气体功能的化学吸附仪，包括：第一气源（1）、第二气源（2）、第一截止阀（3）、第二截止阀（4），所述第一气源（1）通过管路与第一截止阀（3）的入口连接，所述第二气源（2）通过管路与第二截止阀（4）的入口连接，所述第一截止阀（3）和第二截止阀（4）的出口通过管路与流量控制器（5）的入口连接，所述流量控制器（5）出口通过管路与U形样品管（7）入口连接，所述压力传感器（6）固定设置在流量控制器（5）与U形样品管（7）连接管路的支路上，U形样品管（7）的出气口与所述检测器（9）入口通过管路连接，其特征在于所述检测器（9）的出口通过管路与两位三通阀（10）的入口连接，两位三通阀（10）的两个出口分别与排气管（11）和真空泵（12）连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有抽真空去除管路残余气体功能的化学吸附仪，其特征在于，所述两位三通阀（10）具有一个进气口和两个出气口。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有抽真空去除管路残余气体功能的化学吸附仪，其特征在于，所述两位三通阀（10）具有两种切换状态，当所述两位三通阀（10）切换为状态一时，两位三通阀（10）进气口与连接有排气管（11）的出气口连通，与连接有真空泵（12）的出气口隔绝；当两位三通阀（10）切换为状态二时，两位三通阀（10）进气口与连接有排气管（11）的出气口隔绝，与连接有真空泵（12）的出气口连通。
4.根据权利要求1或3所述的一种具有抽真空去除管路残余气体功能的化学吸附仪，其特征在于，所述真空泵（12）为管路系统抽真空时，首先将两位三通阀（10）切换为所述状态二，使得检测器（9）出口与排气管（11）隔绝，与真空泵（12）连通,然后打开真空泵（12）将管路中残余气体抽出。
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