CN116087245A - 用于在x射线荧光光谱仪中封闭样本室的输入开口的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种封闭装置，用于借助于滑块气密地封闭X射线分析设备的样本室的输入开口，滑块能在线性引导件上横向移动到输入开口上方，滑块包括封闭板以及滑座，滑座被构造成，使得滑座能够在线性引导件上被移动到样本室的输入开口上方，线性引导件被布置在与样本室固定连接的基板上；封闭板与滑座通过转向元件铰接地连接，转向元件在碰撞在与基板刚性连接的端部止挡上时将滑座的横向运动转向成与横向运动垂直的运动，以便将封闭板挤压到输入开口上；并且滑块能够由驱动马达用马达驱动地在横向运动中在线性引导件上移动，驱动马达经由驱动器件与滑座连接。滑块可以特别简单地可靠地不仅真空密封地而且过压密封地封闭输入开口。
Description
技术领域
本发明涉及一种封闭装置，用于借助于能在线性引导件上横向移动到输入开口上的滑块气密地封闭X射线分析设备、尤其是X射线荧光光谱仪的样本室的输入开口。
背景技术
这种封闭装置已从公开文件JP 6077812 B2(＝参考文献[1])中已知。
现有技术
本发明一般地涉及X射线分析设备的领域并且尤其涉及用于气密地封闭诸如X射线荧光光谱仪的X射线分析设备的样本室的输入开口的封闭装置。
在大多数X射线荧光光谱仪中，在测量室中用X射线激励样本。被激励的样本发出特征X射线，通过不同X射线光部件的系统或者借助能量色散的检测器对该特征X射线进行分析，以确定样本中的元件的浓度。
为了使X射线辐射沿着X射线辐射的射线路径尽可能少地衰减，射线路径处于真空下或处于吸收性小的和化学惰性的气氛(例如He或N2)中。由于通常也检查不能够在负压下测量的易挥发的样本(例如液体)，所以为了用惰性气体冲洗测量室，在测量室中产生通常相对于外部气氛而言相对较小的过压。因此合适的测量室必须具有受控的封闭，以便样本通过或多或少自动化的操作系统或用手被带到测量位置并且接着防辐射地封闭，以及此外至少在测量期间不仅可以真空密封地而且可以过压密封地保持封闭。
例如在Bruker Corporation，Billerica(美国马萨诸塞州)的X射线荧光光谱仪“S8 TIGER Series2”中示出用于借助于滑块将输入开口气密封闭的封闭装置，参见2021年10月22日的https：//www.bruker.com/de/products-and-solutions/elemental- analyzers/xrf-spectrometers/s8-tiger.html(＝参考文献[2])。
在TIGER中，滑块在引导道中通过线性运动在样本的输入开口上移动。引导道被实施成使得滑块在端部位置中通过重力压到输入开口的密封件上。在样本室抽真空时，由于压力差而产生力，该力导致输入开口的密封。滑块的线性运动通过在直流电-变速马达(DC-变速马达)上的杠杆实现。
然而在此不利的是，滑块仅通过其自重被压到输入开口的密封件上，由此过压密封性仅被确保直至相对于外部气氛的非常小的压差。此外，当用惰性气体冲洗样本室时，会损失大量惰性气体，由此运行成本增加。
用于借助滑块气密地封闭输入开口的封闭装置的其他示例例如在以下找到：X射线荧光光谱仪“S2 PUMA 2”系列，参见2021年10月22日的https：//www.bruker.com/en/ products-and-solutions/elemental-analyzers/xrf-spectrometers/s2-puma- series2.html(＝参考文献[3])，
X射线荧光光谱仪“S2 POLAR”，参见2021年10月22日的https：//www.bruker.com/ en/products-and-solutions/elemental-analyzers/xrf-spectrometers/s2-polar.html(＝参考文献[4])，
X射线荧光光谱仪“S6 JAGUAR”，参见2021年10月22日的https：// www.bruker.com/en/products-and-solutions/elemental-analyzers/xrf- spectrometers/s6-jaguar.html(＝参考文献[5])，
全部来自Bruker Corporation，Billerica(美国马萨诸塞州)。
PUMA、POLAR和JAAGUAR的一般设计类似于参考文献[2]中的TIGER。在此，滑块的线性运动通过齿条传动机构实现并且滑块在闭合位置(端部位置)中附加地借助电磁体向下被拉到输入开口的密封件上。
在具有电磁体的解决方案的缺点是，电磁体的调校通常非常繁琐。在磁场中的缺陷或不规则性会妨碍或甚至阻碍输入开口的可靠封闭时，重新调校电磁体经常可能是相当困难且耗时的。
在现有技术中已知另外的封闭装置，封闭装置设有枢转机构或活盖机构。
如此配备的光谱仪也可以设有样本转换器，其中，所述样本室能够通过可移动的抓持臂加载样本。接着输入开口被封闭盖遮盖。封闭盖紧固在连接板上，该连接板可以通过转向轮枢转。
由所述现有技术构成的封闭装置的缺点是，所述枢转或活门机构在相应的设计方案中由于所设置的可枢转性常常会占据许多空间以及通常相对复杂地构成并且因此对于其制造和以后的维护造成不可忽略的成本。
特别不利的是，因为盖仅安装在上面，所以该盖不是完全平行于密封环布置并且还可能稍微滑动并且因此大多数情况下仅确保小的过压密封性。
开头所引用的参考文献[1]描述了一种仅能横向移动的滑块，用于气密地封闭可运输的样本保持器的样本室的输入开口。测量和样本制备在不同的真空环境中执行。为了样本制备，在降低的大气压力下将样本引入样本保持器。然后滑块封闭样本保持器的开口。这通过使滑块在样本保持器上横向运动来实现。在样本保持器上布置有留空部，处于上面的滑块通过其自身的重量下降到留空部中。由此封闭样本保持器的样本室并且产生一定的初始密封性。样本保持器然后从具有减小的大气压力的环境中被提取并且在普通的外部气氛下被运输到光谱仪。由样本保持器的样本室中的面积和通常的外部气氛与人工产生的气氛的压力差产生的力被作为密封力作用到滑块上。将样本保持器插入到光谱仪的测量室中并且然后将测量室抽真空。然后可以用马达驱动地打开滑块并且例如开始XRF测量。
这里同样不利的是，以可靠的过压密封性来封闭样本室又只能够在有限的程度上实现。然而恰好在测量液态样本时，实际上总是需要将样本室保持在保护气体气氛下。在真空下测量液态样本通常是非常困难的，通常是完全不可能的，因为取决于液态样本的溶剂，在真空下所述液态样本的沸点总是降低并且液态样本在其表面上转化为气相。
此外，由于在空间上彼此分离的不同环境中一方面进行样本制备和另一方面进行测量，因此测量可能变得困难。
发明任务
本发明的任务在于，在开头所述类型的封闭装置中，为了气密地封闭X射线荧光光谱仪的样本室的输入开口，利用不昂贵的、可容易获得的或可供使用的技术器件这样构造可以横向移动到输入开口上的滑块，使得滑块可以以简单的方式和方法可靠地不仅真空密封地而且过压密封地封闭样本的输入开口。
发明内容
该任务通过本发明以同样出人意料地简单且有效的方式由此解决，即，滑块包括封闭板以及滑座，该滑座被构造成使得该滑座能够在线性引导件上移动到样本室的输入开口上，所述线性引导件布置在与样本室固定连接的基板上；所述封闭板与所述滑座通过转向元件铰接地连接，其中，所述转向元件在碰撞刚性地与所述基板连接的端部止挡时，将所述滑座的横向运动转向成与其垂直的运动，以将所述封闭板按压到所述输入开口上；并且所述滑块能够由驱动马达用马达驱动地在横向运动中在所述线性引导件上移动，所述驱动马达经由驱动器件与所述滑座连接。
因此本发明提出，这样设计封闭装置的滑块，使得滑块上的横向运动转向成垂直于该横向运动的运动并且由此样本室的输入开口(“样本室开口”)不仅可以真空密封地而且可以相对于在样本室内部的过压相对于外部气氛密封地封闭。
为此所述滑块包括封闭板和滑座。滑座可以沿着线性引导件移动。线性引导件布置在基板上。基板固定地与样本室连接。滑座(并且因此还有封闭板)能够经由样本室的输入开口以线性运动来移动。然后封闭板处于样本室的输入开口上方(在封闭位置中)。
此外，封闭板与滑座可运动地、尤其铰接地经由转向元件(“连接杆”)连接。
基板包括与其刚性连接的端部止挡(“止挡点”)。滑座横向地移动或移位到封闭位置中。然后转向元件与端部止挡碰撞。滑座继续移动，由此所述可运动的转向元件运动。这种运动被传递到封闭板上。封闭板的运动垂直于滑座的横向运动进行。转向元件因此将滑座的横向运动转向成封闭板的垂直运动。封闭板然后均匀地按压或挤压到输入开口上。按压运动是向上还是向下进行还取决于X射线分析设备的各几何形状并且对于本发明不重要。
在此作用到输入开口上的力可以通过滑座的移动的路段长度和由此引起的转向元件相对于基板的端部止挡的运动来设定。如果滑座运动离开端部止挡，则封闭板从输入开口抬起并且释放输入开口上的压力。
备选地，也可以取代使转向元件朝向端部止挡运动，使封闭板朝向基板的凸起移动。在这种情况下，转向元件同样将滑座的横向运动转向成封闭板到输入开口上的垂直运动。
滑块通过驱动马达在线性引导件上横向移动。驱动马达通过驱动器件与滑块的滑座连接。通过驱动马达可以实现均匀的移动并且封闭板在样本室的输入开口上的压紧力可以被设定到所期望的程度。
封闭装置被构造成使得不仅对于滑块的封闭板的横向运动而且对于与其垂直施加的运动仅需要一个且同一个驱动马达。因此，使得样本室的输入开口由封闭板覆盖和打开的运动以及使得封闭板压到样本室的输入开口上并且从样本室的输入开口抬起的运动仅通过唯一的有源元件、即驱动马达来实施。结构的大小、尤其是结构高度由此可以保持得小。此外可以节省另外的驱动马达并且由此降低成本。
本发明的优选实施方式和改进方案
在根据本发明的监控装置的优选类别的实施方式中规定，所述转向元件的至少一部分被构造为转动杆，尤其被构造为优选弯曲的刚性杆，所述刚性杆围绕刚性轴可转动地支承在所述滑座上。
通过转动杆，滑座的横向运动可以特别好地转向成与之垂直的运动。此外，转动杆能够通过滑座的横向运动特别精确且限定地将作用在其上的力传递到封闭板上。
在该类别的实施方式的有利的改进方案中还规定，转动杆具有带有长孔的区段，与封闭板刚性连接的销嵌接到该长孔中。
长孔用作用于销的引导元件。通过长孔和嵌接到长孔中的销，转动杆和封闭板可以彼此相对移动并且相应地被调校以及补偿公差。
备选地或补充地，在其他改进方案中，封闭板可以矩形地成形并且转向元件包括至少三个转动杆。
矩形成形的封闭板在制造上是有利的并且可以特别简单地以线性运动来移动。此外，这种矩形成形的封闭板可以特别均匀地挤压到样本室的输入开口上。
所述至少三个转动杆实现的是，用于将封闭板按压到输入开口上的垂直运动平行地运行并且将封闭板的压紧力均匀地分布到输入开口上。注意的是，所述至少三个转动杆安设在所述封闭板和所述滑座上，使得封闭板在所述输入开口上的压紧力围绕所述输入开口的环周尽可能均匀。因此尤其在封闭板为圆形的情况下，三个转动杆是有利的；在封闭板矩形成形的情况下，四个分别布置在封闭板的角上的转动杆对于均匀的压紧力是更有利的。
根据本发明的封闭装置的如下实施方式同样是优选的，其中，线性引导件包括导轨，所述导轨尤其布置在基板中或上。
通过导轨可实现滑座的特别精确的、均匀的且可靠的运动。
以下实施方式也是有利的，其中，存在用于沿垂直于封闭板的横向运动的方向引导封闭板的运动的垂直引导装置。
以这种方式，封闭板的垂直运动能够可靠地引导并且防止在垂直运动时的可能滑动。此外，通过竖直的引导装置可以将封闭板非常精确地降低到输入开口上并且从输入开口抬起。
在另外的优选的实施方式中，在封闭板和滑座之间布置有弹簧元件，借助所述弹簧元件将封闭板和滑座以确定的距离彼此保持分开。
由此可靠地防止封闭板在滑座的横向运动中已经与输入开口或者安设在基板上的另外的构件碰撞或者接触。
此外，本发明的以下优选实施方式是优选的，这些实施方式的特征在于，止挡销安设在封闭板上，该封闭板通过该止挡销碰撞基板上或基板中的止挡，或者反之亦然。
止挡销可以容易地安设在封闭板上。在封闭板的横向运动中时，止挡销能够特别精确地碰撞所述止挡。横向运动在碰撞之后通过转向元件转向到封闭板的与之垂直的运动。
根据本发明的封闭装置的以下实施方式同样是有利的，其中，驱动马达被实施为电动马达，优选为步进马达。
这在实践中可以特别简单地实现。具有封闭板的滑块可以以这种方式精确地、尤其在空间上非常目标精确地运动。
特别优选的是根据本发明的封闭装置的一类以下实施方式，这些实施方式的特征在于，驱动马达与滑座连接所经由的驱动器件包括齿形皮带传动件和/或传动链和/或推杆和/或丝杆和/或液压滑块和/或气动缸。
在该类实施方式的有利改进方案中，齿形皮带传动件或传动链通过驱动转向轮和皮带盘运行。
通过驱动转向轮，驱动马达的驱动运动可以传递到齿形皮带传动件或者传动链和驱动马达上。由此所述驱动马达能够灵活地定位并且减小封闭装置的空间需求。齿形皮带传动件或传动链通过皮带盘和驱动转向轮被张紧。
此外，这些改进方案的变型方案是有益的，其中，驱动转向轮和/或皮带盘通过弹簧元件相对于基板、尤其相对于引导件在朝向滑座的方向上弹性地支承并且优选以限定的力张紧。
通过弹簧张紧，齿形皮带传动件或传动链可以以限定的力自动地张紧。即使齿形皮带传动件或传动链发生扭曲，弹簧的预紧也保持不变。此外，由此可以相对简单地补偿由于齿形皮带传动件或传动链的伸长引起的磨损。
同样优选的是根据本发明的封闭装置的以下实施方式，其中，封闭板和/或样本室在围绕输入开口的区域中具有密封元件，所述密封元件尤其是被构造为密封环并且必要时被构造成与之配合的槽或密封面作为配合件。
由此，样本室可以特别有效地不仅过压密封地而且真空密封地被封闭。
包括用于气密地封闭样本室的输入开口的上述类型的根据本发明的封闭装置的X射线分析设备、尤其是X射线荧光光谱仪也属于本发明的范围。
以这种方式，可以使用X射线分析设备来执行测量，其中，样本室将要保持在真空下(例如，在固态样本的情况下)以及处于压力下(例如，用于测量液体)。根据本发明的封闭装置的结构具有特别小的结构高度并且因此可特别节省空间地使用。由此又可以减少配备有本发明的X射线分析设备的总空间需求。
同样属于本发明范围的是一种用于运行根据本发明的如上所述的封闭装置或同样如上所述的X射线分析设备的方法，该方法的特征在于，封闭板的运动以确定的、预设的、不可变的顺序实施。
在向前运动时，滑座与封闭板一起横向移动，直至封闭板处于输入开口上方并且转向元件碰撞在与基板连接的止挡上。通过转向元件将作用到滑座上的横向运动转换成与所述横向运动垂直的、作用到封闭板上的运动。在往回运动中，之前描述的步骤以相反的顺序进行。向前和往回运动以及横向运动和与其垂直的运动可以通过仅仅唯一的驱动马达来实现。
本发明的其他优点由说明书和附图得出。同样，前面所述的和还将进一步实施的特征根据本发明可以分别单独地或多个任意组合地使用。所示出的和所描述的实施方式不应理解为最终的列举，而是更确切地说具有用于描述本发明的示例性特征。
附图说明
本发明在附图中详细示出并且根据实施例更详细阐述。
在此，示出了：
图1a示出根据本发明的封闭装置的示例性的第一实施方式的从侧面看的竖直剖视图；
图1b示出图1a中的根据本发明的封闭装置的示例性的第一实施方式的从上方看的俯视图；
图2a示出根据本发明的封闭装置的示例性的另外的实施方式的滑块和基板的示意侧视图，该封闭装置具有转向元件，该转向元件构造为转动杆，该转向杆具有配合作用的构件的通过箭头示出的相应的运动方向；
图2b示出根据本发明的封闭装置的示例性的另外的实施方式的滑块和基板的示意侧视图，该封闭装置具有转向元件，该转向元件被实施为具有偏心布置的轴线的齿轮，该齿轮具有配合作用的构件的通过箭头示出的相应的运动方向；和
图3示出用于使用根据本发明的封闭装置利用X射线分析设备执行X射线荧光测量的示意测量结构。
具体实施方式
封闭装置的结构
图1a和图1b以不同的视图示出根据本发明的封闭装置10的示例性的第一实施方式。封闭装置10包括输入开口11、具有用于封闭输入开口11的封闭板14a的滑块14、具有在此两个端部止挡15a的基板15和驱动马达16。注意，在图1b中，未示出封闭板14a的一部分，以便更好地观察处于封闭板14a下方的构件。
输入开口11在这里所示的实施方式中在径向上构造有90mm的直径。输入开口11在此放入到基板15中。在这里所示的附图中，输入开口11居中地布置在基板15的第一区域22a中。
密封元件20处于围绕输入开口11布置的区域中，所述密封元件在此设计为具有槽20b的密封环20a，密封环20a能够放入到所述槽中。槽20b用作密封环20a的配合件，并且输入开口11可以借助密封环20a和槽20b以可靠的方式气密地以及真空密封地被封闭。
在另外的在这里未更详细示出的实施方式中也可能的是，密封元件20安设在封闭板14a上。密封元件20安设在封闭板14a的区域中，在封闭输入开口11时，封闭板直接处于输入开口11上方。封闭板14a于是可以压力密封地以及真空密封地封闭输入开口11。
在这里所示的实施方式中，滑块14除了封闭板14a外还包括滑座14b、四个转向元件14c和两个止挡销14d。封闭板14a在此被构造为具有9mm厚度的平坦的不规则成型的板，并且在此处于基板15的第一区域22a中。封闭板14a通过四个转向元件14c与滑座14b连接。在此，两个转向元件14c布置在封闭装置10的前侧24a上，并且两个转向元件布置在封闭装置的背侧24b上。止挡销14d安设在封闭板14a上，并且在图1b中碰撞到基板15的两个端部止挡15a上。
此外，在这里所示的实施方式中，在封闭板14a和滑座14b之间布置有四个弹簧元件21(＝“弹簧间隔元件”)，以便使封闭板14a和滑座14b彼此间隔开。弹簧元件21均匀地分布在封闭板14a的边缘附近，因此弹簧元件21的弹簧力能够均匀地分布在封闭板14a上并且在封闭板14a和滑座14b之间的距离是尤其统一的。通过弹簧元件21，在封闭板14a和滑座14b之间设置在此为2mm的距离。由此，封闭板14a能够充分地与封闭装置10的另外的构件间隔开，并且通过滑座14b实现封闭板14a的无碰撞的运动。
基板15在这里所示的实施方式中构造成矩形。基板15可以被划分成第一区域22a和第二区域22b。在此，在基板15上布置有两个线性引导件13。滑座14b被构造成使得该滑座能够沿着线性引导件13运动。在这里所示的实施方式中，线性引导件13分别包括导轨(在图1a和图1b的图示中被遮盖)，滑座14b可以通过该导轨精确地运动。
在这里所示的实施方式中，驱动马达16构造为电动马达16a，更准确地说，构造为步进马达16a'。驱动马达16在这里布置在基板15的第二端部23b上。驱动马达16的力经由这里的两个驱动器件17传递到滑座14b上。驱动器件17在此包括齿形皮带传动件17'。备选地，也可以使用其他驱动器件17，例如传动链和/或推杆。
在所示的实施方式中，齿形皮带传动件17'通过驱动转向轮17a和皮带盘17b运行。驱动转向轮17a在基板15的第二端部23b上直接靠近驱动马达16。驱动马达16能够将产生的驱动力传递到驱动转向轮17a。皮带盘17b相对于驱动转向轮17a布置在基板15的第一端部23a上。皮带盘17b在此通过两个弹簧元件19(＝“弹簧张紧元件”)相对于引导件13在朝向滑块14b的方向上弹性地支承在基板15上。通过弹簧元件19，齿形皮带传动件17'以限定的力自动地张紧。即使齿形皮带传动件17'扭曲，弹簧元件19的预紧也保持不变。此外，由于齿形皮带传动件17'的伸长引起的磨损纵向上可以相当容易地得到补偿。
在这里所示的实施方式中，封闭装置10具有33mm的总高度Hges、410mm的总长度Lses和303mm的总宽度Bses。长度和宽度基本由样本室的尺寸确定。基板同时用作样本室的盖。在此，优点主要在于小的结构高度。因此封闭装置10占据很少的空间并且因此是特别节省空间的。
封闭装置的工作方式
在以下部分中示例性地阐述了封闭装置10的工作方式：
在开始时，滑块14处于打开位置中。在该打开位置中，滑座14b连同封闭板14a部分地布置在第一区域22a中、完全布置在第二区域22b中并且移动到基板15的第二端部23b上(未更详细示出)。
驱动马达16被启动，并且将其驱动力传递到驱动转向轮17a。驱动转向轮17a使经由其运行的驱动器件17运动。驱动器件17与滑座14b连接。滑座14b连同封闭板14a通过驱动器件17沿着线性引导件13横向地运动。在此，横向运动进行直至滑座14b到达基板15的第一端部23a并且与封闭板14a连接的止挡销14d止挡在所述止挡15a上。封闭板14a然后在基板15的第一区域22a中在封闭位置中直接处于输入开口11上方。
为了将封闭板14a压到输入开口11上，滑座14b进一步移动到基板15的第一端部23a上。因为封闭板14a不再能够沿朝向第一端部23a的方向继续横向地运动，所以滑座14b的运动通过四个转向元件14c转向成垂直于横向运动的运动。由此，封闭板14a朝向输入开口11运动，并且输入开口11可以由此气密地封闭。
为了能够气密地封闭输入开口11，通过滑块14施加到输入开口11上的封闭力Fcl必须大于四个弹簧元件21的弹簧力Fsp与由样本室内部的气体压力施加到输入开口11上的力Fgp的总和，即
Fcl>Fsp+Fgp。然后可以用Fres＝Fcl-Fsp-Fgp确定压在输入开口11上的阻力FRes。
为了将封闭板14a从输入开口11再次抬起，将驱动马达16切换成使得驱动器件17此时沿相反的方向移动。滑座14b因此移动到基板15的第二端部23b上。封闭板14a首先垂直于滑座14b的运动从输入开口11抬起。然后，所述封闭板14a从封闭位置经由滑座14b向打开位置返回运动。然后，输入开口11露出。
另外的根据本发明的实施方式
图2a示出根据本发明的封闭装置10的示例性的另外的实施方式的滑块14和具有止挡15a的基板15的示意侧视图。为了清楚起见，驱动马达16在该图中没有特意示出。然而，应当指出的是，这里示出的滑块14也由驱动马达16移动。
在这里所示的实施方式中，滑块14包括矩形地成形的封闭板14a、滑座14b和转向元件14c。转向元件14c在此被构造为转动杆25，更准确地说，被构造为可转动地支承的弯曲的刚性杆25'。转动杆25的长臂27a指向基板15的方向，并且转动杆25的短臂27b指向封闭板14a的方向。转动杆25在连接区域27中通过放入滑座14b中的刚性轴14b'可转动地支承在滑座14b上，在连接区域中转动杆25的长臂27a和短臂27b相遇。
在转动杆25的短臂27b的端部处，短臂27b具有长孔14c'。与封闭板14a刚性连接的销14a'嵌接到该长孔14c'中。以这种方式，封闭板14a与转动杆25互相连接。此外，在这里所示的实施方式中示出两个竖直的引导装置18，所述引导装置分别部分地伸入到这里两个圆柱形的、放入封闭板14a中的引导留空部18a中。
下面再次简短地描述这里所示的实施方式的工作方式：
滑座14b以横向的运动(参见运动箭头I)在止挡15a的方向上运动，该止挡在这里所示的实施方式中被构造为止挡突起15a'。一旦转动杆25碰撞在止挡15a上，滑座14b的进一步的横向运动就通过转动杆25被转向成垂直于横向运动的运动(参见运动箭头II)。由此，转向的垂直运动传递到封闭板14a上并且将封闭板14a向下拉(参见运动箭头III)并且挤压到输入开口(未更详细示出)上。
为了使封闭板14a在垂直运动时不滑动，封闭板以其引导留空部18a沿着竖直的引导装置18引导。为了使该运动反向，滑座14b在止挡15a的相反方向上横向地移动。
图2b示出根据本发明的封闭装置的示例性的另外的实施方式的滑块14和具有止挡15a的基板15的示意侧视图。为了简单起见，在该图中也没有更详细示出驱动马达16。然而，应当指出的是，这里示出的滑块14也由驱动马达16移动。
在这里所示的实施方式中，滑块14包括成形为矩形的封闭板14a、滑座14b和转向元件14c。转向元件14c在此构造为具有六个齿轮齿28的齿轮26。备选地，在此也可以使用完全制齿的齿轮。允许的结构高度是确定结构形式的标准。经由基板15引导齿条29，所述齿条在此可运动地沿方向i并且弹性地与滑座14b连接。在该齿条29上导入马达力并且使整个滑块14运动。引导装置18与滑座14b固定连接。在齿条29中放入七个齿条齿30。在此，也可以使用完全制齿的齿条。在附图中这应该是所述齿的示意表示。齿轮26和齿条29通过其齿28、30彼此嵌接。齿轮26通过放入滑座14b中的刚性轴14b'可转动地支承在滑座14b上。经由与封闭板14a刚性连接的销14a'，封闭板14a与齿轮26连接。在这里，销14a'相对于齿轮轴线偏心地布置。此外，在这里所示的实施方式中示出两个竖直的引导装置18。
下面再次简短地描述这里所示的实施方式的工作方式：
具有齿条29的滑座14b在横向运动(参见运动箭头i)中朝向止挡15a运动，所述止挡在这里所示的实施方式中被构造为紧固在基板15上的止挡元件15a”。一旦封闭板14a碰撞到止挡15a上，滑座14b的进一步的横向运动就经由齿轮26转向成垂直于横向运动的运动(参见运动箭头ii)，所述齿轮经由齿条29的齿条齿30运动。由此，转向的垂直运动传递到封闭板14a上并且将封闭板14a向下拉(参见运动箭头iii)。
为了使封闭板14a不滑动，封闭板14a沿着竖直的引导装置18引导。为了使该运动反向，滑座14b在止挡15a的相反方向上横向地移动。
示意的测量结构
在图3中示出示意的测量结构100，在该测量结构中应用根据本发明的封闭装置10。
测量结构100包括X射线分析设备101，该X射线分析设备在此实施为X射线荧光光谱仪101a。X射线荧光光谱仪101a包括样本室12，样本室具有引入样本室12中的测量样本102(例如，液态测量样本)、封闭装置10、X射线源103、检测器104以及布置有检测器104的检测器室104a。
在这里所示的图示中，封闭装置10气密地封闭样本室12(如根据图1a和图1b所描述的那样；此外参见图3中的运动箭头107)。保护气体、通常为氩气被导入到样本室12中并且样本室12中存在轻微的过压。过压压向样本室12的输入开口(在此未更详细示出，但是参见图1b)。封闭板(未更详细示出，但例如参见图2a)压到样本室12的输入开口上。然后，通过X射线源103用高能辐射105激励测量样本102，并且在检测器上收集和评估由测量样本102发出的X射线106。
在测量之后，可以以简单的方式打开封闭装置10，并且可以通过输入开口将测量样本102从样本室12中取出。随后，另外的测量样本102可以插入到样本室12中，并且输入开口通过封闭装置10为了下一次测量而过压密封地(或者也可选地真空密封地)封闭。
附图标记列表
10 封闭装置
11 输入开口
12 样本室
13 线性引导件
14 滑块
14a 封闭板
14a' 销
14b 滑座
14b' 轴
14c 转向元件
14c' 长孔
14d 止挡销
15 基板
15a 端部止挡
15a' 止挡突起
15a” 止挡元件
16 驱动马达
16a 电动马达
16a' 步进马达
17 驱动器件
17' 齿形皮带传动件
17a 驱动转向轮
17b 皮带盘
18 竖直的引导装置
18a 引导留空部
19 弹簧元件
20 密封元件
20a 密封环
20b 槽
21 弹簧元件
22a (基板的)第一区域
22b (基板的)第二区域
23a (基板的)第一端部
23b (基板的)第二端部
24a (封闭装置的)前侧
24b (封闭装置的)背侧
25 转动杆
25' 弯曲的刚性的(转动)杆
26 齿轮
27a 转动杆的长臂
27b 转动杆的短臂
28 齿轮齿
29 齿条
30 齿条齿
100 测量结构
101 X射线分析设备
101a X射线荧光光谱仪
102 测量样本
103 X射线源
104 检测器
104a 检测器室
105 高能辐射
106 发出的X射线
107 运动箭头
Bges 封闭装置的总宽度
Fcl 封闭力
Fgp 通过气体压力产生的力
Fres 阻力(该阻力作用在输入开口上)
Fsp 弹簧力
Hges 封闭装置的总高度(没有驱动马达)
Lges 封闭装置的总长度。
参考文献列表
用于判断可专利性的出版物：
[1]JP 6077812 B2
[2]https://www.bruker.com/de/products-and-solutions/elemental-analyzers/xrf-spectrometers/s8-tiger.html
[3]https://www.bruker.com/en/products-and-solutions/elemental-analyzers/xrf-spectrometers/s2-puma-series2.html
[4]https://www.bruker.com/en/products-and-solutions/elemental-analyzers/xrf-spectrometers/s2-polar.html
[5]https://www.bruker.com/en/products-and-solutions/elemental-analyzers/xrf-spectrometers/s6-jaguar.html。
Claims (15)
1.一种封闭装置(10)，用于借助于滑块(14)气密地封闭X射线分析设备(101)的样本室(12)的输入开口(11)，所述滑块能在线性引导件(13)上横向移动到输入开口(11)上方，所述X射线分析设备尤其是X射线荧光光谱仪(101a)，
其特征在于，
滑块(14)包括封闭板(14a)以及滑座(14b)，所述滑座被构造成，使得所述滑座能够在线性引导件(13)上被移动到样本室(12)的输入开口(11)上方，所述线性引导件被布置在与样本室(12)固定连接的基板(15)上；
封闭板(14a)与滑座(14b)通过转向元件(14c)铰接地连接，其中，转向元件(14c)在碰撞在与基板(15)刚性连接的端部止挡(15a)上时将滑座(14b)的横向运动转向成与横向运动垂直的运动，以便将封闭板(14a)挤压到输入开口(11)上；
并且滑块(14)能够由驱动马达(16)用马达驱动地在横向运动中在线性引导件(13)上移动，所述驱动马达经由驱动器件(17)与滑座(14b)连接。
2.根据权利要求1所述的封闭装置(10)，其特征在于，所述转向元件(14c)的至少一部分被构造为转动杆(25)，尤其是被构造为刚性杆(25')、优选弯曲的刚性杆，所述转动杆能围绕刚性轴(14b')转动地支承在滑座(14b)上。
3.根据权利要求2所述的封闭装置(10)，其特征在于，所述转动杆(25)具有带有长孔(14c')的区段，与封闭板(14a)刚性地连接的销(14a')嵌接到所述长孔中。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的封闭装置(10)，其特征在于，所述封闭板(14a)成形为矩形的，并且所述转向元件(14c)包括至少三个转动杆(25)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的封闭装置(10)，其特征在于，所述线性引导件(13)包括导轨，所述导轨尤其是布置在基板(15)中或布置在基板上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的封闭装置(10)，其特征在于，存在竖直的引导装置(18)，用于引导封闭板(14a)沿垂直于封闭板的横向运动的方向运动。
7.根据前述权利要求中任一项所述的封闭装置(10)，其特征在于，在所述封闭板(14a)与滑座(14b)之间布置有弹簧元件(21)，利用所述弹簧元件使封闭板(14a)和滑座(14b)以确定的距离彼此保持分开。
8.根据前述权利要求中任一项所述的封闭装置(10)，其特征在于，在所述封闭板(14a)上安设有止挡销(14d)，所述封闭板(14a)利用止挡销碰撞到在基板(15)上的或在基板中的止挡(15a)上，或者反之亦然。
9.根据前述权利要求中任一项所述的封闭装置(10)，其特征在于，所述驱动马达(16)被实施为电动马达(16a)、优选被实施为步进马达(16a')。
10.根据前述权利要求中任一项所述的封闭装置(10)，其特征在于，将驱动马达(16)与滑座(14b)连接所借助的驱动器件(17)包括：齿形皮带传动件(17')，和/或传动链，和/或推杆，和/或丝杆，和/或液压滑块，和/或气动缸。
11.根据权利要求10所述的封闭装置(10)，其特征在于，所述齿形皮带传动件(17')或者所述传动链通过驱动转向轮(17a)以及通过皮带盘(17b)运行。
12.根据权利要求11所述的封闭装置(10)，其特征在于，所述驱动转向轮(17a)和/或所述皮带盘(17b)通过弹簧元件(19)相对于基板(15)，尤其是相对于引导件(13)，在朝向滑座(14b)的方向上弹性地支承并且优选以限定的力张紧。
13.根据前述权利要求中任一项所述的封闭装置(10)，其特征在于，所述封闭板(14a)和/或所述样本室(12)在围绕输入开口(11)的区域中具有密封元件(20)，所述密封元件尤其是被构造为密封环(20a)和必要时被构造为与密封环配合的槽(20b)或者密封面作为配合件。
14.一种X射线分析设备(101)，尤其是X射线荧光光谱仪(101a)，所述X射线分析设备包含用于气密地封闭样本室(12)的输入开口(11)的根据权利要求1至13中任一项所述的封闭装置(10)。
15.一种用于运行根据权利要求1至13中任一项所述的封闭装置(10)或根据权利要求14所述的X射线分析设备(101)的方法，其特征在于，所述封闭板(14a)的运动以确定的、预设的、不可改变的顺序来实施。
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