CN211318208U

CN211318208U - 气体分析仪

Info

Publication number: CN211318208U
Application number: CN201790001351.1U
Authority: CN
Inventors: 罗尼·阿奇奇; 蒂埃里·托内利耶; 帕斯卡尔·安托万
Original assignee: Nvia Corp
Current assignee: Nvia Corp
Priority date: 2016-10-03
Filing date: 2017-10-03
Publication date: 2020-08-21
Anticipated expiration: 2027-10-03
Also published as: FR3057069A1; WO2018065718A1; FR3057069B1

Abstract

气体分析仪(13)，包括：‑反应腔室(14)，反应腔室被构造成供应有气体，并且通过化学发光反应产生光子，‑用于检测所述腔室中发射的光子的装置，包括细长形状的光电倍增管(40)，‑支撑所述光电倍增管的管子(66)，所述光电倍增管同轴地安装在所述管子的内部，‑优选地通过珀耳帖效应对所述管子进行冷却的装置(73，76)，和‑壳体(38)，壳体限定用于容纳所述光电倍增管的、所述管子的和所述冷却装置的至少一部分的封闭部(43)，所述封闭部与所述反应腔室隔离，其特征在于，气体分析仪进一步包括用于将所述封闭部设置于至少部分真空下的装置(50a)，所述管子紧密地装配到所述光电倍增管，使得所述冷却装置对光电倍增管进行传导冷却。

Description

气体分析仪

技术领域

本实用新型涉及一种特别是化学发光式的气体分析仪。

背景技术

现有技术特别地包括文献JP-A1-H09-145677和HP-U-H05-84016。

化学发光气体分析仪通常包括反应腔室，该反应腔室被构造成供应有气体，在该反应腔室中发生发光现象以产生光子，该反应腔室具有用于检测所述腔室中发射的光子的装置。

在待分析的气体是包含氮氧化物(NOx)的样品、即基本上由一氧化氮和二氧化氮(NO，NO₂)组成的样品的情况下，向反应腔室供应样品和通过通常在设备内的臭氧发生器向反应腔室供应过量存在的臭氧。然后，在反应腔室中在臭氧(O₃)和一氧化氮(NO)之间发生氧化还原反应，该氧化还原反应通过化学发光反应产生光子的发射。将反应腔室维持在低于大气压的气压下，以便获得良好的化学发光反应性能。由于检测器，腔室中发射的光子的量的测量使得能够确定样品中NO的浓度，光子的量与样品中NO的量成比例。

臭氧与NO反应，但不与NO₂反应。可以向反应腔室供应含有NO_X(NO+NO₂) 的样品，其中，仅NO将通过化学发光而反应，从而允许确定NO的浓度。为了确定含有NOx的样品中存在的NO₂的比例，在测量之前必须首先将NO₂转化为NO。检测到的NOx(NO+NO₂)的量与单独检测到的NO的量之间的差值给出样品的NO₂的浓度。

用于检测光子的装置包括例如光电倍增管，该光电倍增管是常用的器件。通常，该用于检测光子的装置包括具有封闭的纵向端部的大致圆柱形的玻璃壁 (真空管子)，在第一端部处为形成光子入口的圆形玻璃壁，并且在相对的端部处为使电连接端子穿过另一圆形玻璃壁。在光电倍增管内部，在入口壁附近安装光电阴极，在相对的壁附近安装阳极，并且在光电阴极和阳极之间安装倍增器电极。光电倍增管的操作也是本领域技术人员公知的。

光电倍增管的连接端子通常旨在通过与同轴地安装在光电倍增管的延伸部分中的电连接基座的互补端子配合来协作。

通过光电倍增管测量气体的准确度取决于周围温度。实际上，光电倍增管周围的温度越高，破坏测量并且导致测量结果不准确的干扰噪声就越多。这种噪声称为“暗电流”，必须将暗电流减少到最小。在反应腔室中没有光或光子的情况下，由光电倍增管产生的暗电流必须尽可能地低并且稳定(以便减少热电子部件)。因此，已知的是，对气体分析仪中的光电倍增管进行冷却，以便优化分析的准确度。

在目前的技术中，由珀耳帖(Peltier)效应冷却装置对气体分析仪的光电倍增管进行冷却，也是本领域技术人员公知的。珀耳帖效应是在电流存在时热位移的物理现象。该效应发生在由接头(触点)连接的不同性质的导电材料中。然后，其中一个接头稍微地冷却，而另一个接头升温。因此，珀耳帖效应器件通常具有叠置或夹层的结构，该结构具有一个级或更多个级，每个级包括由冷却的接头所冷却的板，以及由升温的接头所加热的板。然后应当理解，位于叠垛的一个端部处的冷却的或最冷的板位于光电倍增管的一侧上，并且相对的已加热的板位于远离光电倍增管的位置。

已知具有细长形状的光电倍增管同轴地安装在固定到上述基座的管子内。因此，光电倍增管作为悬臂经由基座固定在管子内。管子围绕光电倍增管延伸。因此，管子和光电倍增管通过空气层彼此分开。

冷却装置被构造成对管子进行冷却。因此，珀耳帖器件安装在管子上，例如安装在管子的一个端部处，并且通过传导对管子进行冷却，管子由导热材料形成。

分析仪包括壳体，该壳体限定用于容纳光电倍增管、管子和冷却装置的封闭部。该封闭部与反应腔室隔离，因为反应气体必须不能进入封闭部，以免干扰分析。封闭部含有空气。

根据现有技术通过对流对光电倍增管进行冷却。由冷却装置冷却的管子对封闭部中含有的空气和光电倍增管周围的空气进行冷却，这导致光电倍增管的冷却。这种类型的分析仪存在缺点。首先，光电倍增管的冷却不是最佳的。例如为了将光电倍增管冷却至诸如0℃的低温度，必须向冷却装置供应高电功率，通常是高于40W的电功率。为了避免消耗如此多的功率，目前倾向于将光电倍增管的冷却限制在大约10℃，这导致大约30W至40W的功率消耗。然而，测量的准确度可能会受此影响。另一个缺点为：冷却通过对流来完成，这在热交换方面不是最佳的。另外，也通过对流对包括光电倍增管的壳体进行冷却，这是无用的并且会消耗不必要的能量。

在文献JP-A1-H09 145677中，封闭部中的空气被干燥气体代替。然而，干燥气体围绕光电倍增管，因此冷却装置不能有效地冷却该光电倍增管。实际上，尽管冷却装置由导热材料制成，但光电倍增管与这些冷却装置间隔开并且通过干燥气体层与这些冷却装置分开。

另外，尽管文献JP-U-H05 84016提供了光电倍增管被容纳在借助于抽吸泵抽吸的真空封闭部中，但是如果抽吸例如由于泵的电源故障而中断，则存在污染封闭部的风险。外部气体实际上可以通过其抽吸端口进入封闭部。

另一个缺点涉及光电倍增管的安装。悬臂安装不准确，并且可能导致光电倍增管在管子内的未对准和微小移动。管子由玻璃制成，这些成品侧面不准确并且可以变化。例如，该管子的外直径就是这种情况，该外直径可以变化几十毫米。这不利于光电倍增管在分析仪中的准确和重复安装。

本实用新型为解决至少一些上述问题提供了一种简单、有效并且经济的方案。

实用新型内容

因此，本实用新型提出了一种气体分析仪，包括：

-反应腔室，该反应腔室被构造成供应有气体，并且通过化学发光反应产生光子，

-用于检测所述腔室中发射的光子的装置，该装置包括细长形状的光电倍增管，

-用于支撑所述光电倍增管的管子，所述光电倍增管同轴地安装在所述管子内，

-优选地通过珀耳帖效应对所述管子进行冷却的装置，和

-壳体，该壳体限定用于容纳光电倍增管的、所述管子的和所述冷却装置的至少一部分的封闭部，所述封闭部与所述反应腔室隔离，

其特征在于，该气体分析仪进一步包括用于对所述封闭部进行至少部分地抽真空的真空装置，所述真空装置包括用于对所述封闭部中含有的空气进行抽真空的第一端口和用于将空气吸入所述封闭部中的第二端口，并且，所述管子紧密地安装在所述光电倍增管上，使得由所述冷却装置通过传导对所述光电倍增管进行冷却。

不同于现有技术，通过传导对光电倍增管进行冷却，这对于热交换是更有效的。由于封闭部被抽真空(至少部分地)，所以没有空气(或者没有足够的空气)通过对流对光电倍增管进行冷却。管子包围光电倍增管的事实允许管子通过传导对光电倍增管进行冷却。部分真空围绕管子起隔热作用，并且防止冷却装置和分析仪元件之间的非期望的热交换。

在本实用新型的特定实施例中，可以利用冷却装置的电源(大约10W)将分析仪(以24v供电)的光电倍增管(以12v供电)冷却至0℃。

根据本实用新型的分析仪可以包括以下特征中的一个或更多个，这些特征彼此独立或彼此组合使用：

-所述管子借助于插入在所述光电倍增管和所述管子之间的导热层紧密地安装在所述光电倍增管上；因此，管子经由导热层间接安装在光电倍增管上，

-导热层是可弹性变形的；这使得能够补偿光电倍增管玻璃管子的制造公差；

-导热层是电绝缘的，并且该导热层例如由硅树脂制成，

-所述管子包括在该管子的整个长度上延伸的纵向狭缝，所述管子的直径可以通过将管子的限定所述狭缝的纵向边缘隔开而增加；这可以有利于在管子和光电倍增管之间插入上述层，

-真空装置被构造成将所述封闭部设置为介于10毫巴(mbar)至500mbar 之间的部分真空，该部分真空优选地介于50mbar至300mbar之间，更优选地介于100mbar至200mbar之间，

-所述光电倍增管包括用于接收光子的第一纵向端部和用于连接到电连接基座的相对的第二纵向端部，

-所述管子纵向地延伸超过所述光电倍增管的所述第一纵向端部，并且所述管子从所述光电倍增管的所述第二纵向端部纵向地缩进；因此，管子围绕光电倍增管的第一入口延伸，这对于直接冷却该通常安装有光电阴极的端部是特别有利的，

-用于传输光子的窗口或滤光片(例如，红色滤光片)安装在管子的第一纵向端部上，该管子的第一纵向端部位于所述光电倍增管的所述第一纵向端部一侧上，

-管子的窗口或滤光片封闭管子的一个端部；这允许更好地控制光电倍增管入口温度，该光电倍增管入口温度在该光电倍增管的中心和周边之间更均匀，

-管子的窗口或滤光片在该端部处借助于环(例如柔性或半刚性塑料材料) 被保持就位，

-所述管子包括第二纵向端部，该管子的第二纵向端部通过预定长度的间隔件固定到所述电连接基座，

-所述封闭部由两个大致平行的壁纵向地限定，该两个大致平行的壁分别为前壁和后壁，所述前壁位于管子的所述第一纵向端部一侧上并且与管子的第一纵向端部间隔开，

-所述前壁包括用于传输来自所述反应腔室的光子的滤光片(例如，红色滤光片)或窗口；滤光片或窗口优选地布置在与光电倍增管相距一距离处，并且特别地布置在与该光电倍增管的入口相距一距离处，使得该光电倍增管不会与冷却的管子直接接触，

-所述滤光片或前壁窗口封闭反应腔室的一个端部，

-所述后壁位于所述电连接基座一侧上并且与所述电连接基座间隔开；这允许上述电连接端子与冷却的管子相距一距离，从而限制在端子处凝露的风险，因为该区域中的凝露会导致电弧的出现和光电倍增管的破坏，

-所述封闭部由多个侧壁侧向地限定，所述管子经由所述冷却装置由这些侧壁中的单个侧壁支撑，

-所述冷却装置包括与所述管子形成一体式组件的板，以及安装在所述板上的至少一个单级或者多级的珀耳帖器件；珀耳帖器件实际上可以处于一级(两个板)、两级(三个板)或更多级，

-所述珀耳帖器件插入在所述板和所述多个侧壁中的单个侧壁之间并且通过在板和所述多个侧壁中的单个侧壁之间延伸的间隔件或螺钉封闭在该板和所述多个侧壁中的单个侧壁之间，

-导热层，该导热层例如呈膏体的形式，插入在珀耳帖器件与所述板之间以及插入在珀耳帖器件与所述多个侧壁中的单个侧壁之间，

-所述多个侧壁中的单个侧壁是壳体的可拆卸的盖，

-所述盖与冷却翅片形成一体件，

-所述壳体或所述封闭部具有大致平行六面体的总体形状，

-所述壳体包括开口，电缆以存在间隙的方式穿过该开口，所述间隙由诸如树脂(例如环氧树脂)的密封装置填充；使得电缆可以固定在开口中，

-所述壳体被容纳在由泡沫块限定的空腔中；这是有利的，因为这允许壳体是隔热的；因此，从诸如反应腔室的生热部件到诸如翅片的冷却部件的热扩散受到限制，

-所述泡沫块限定在所述壳体的至少一部分上的用于通风空气流的流动路径，该通风空气流由风扇产生，

-所述翅片位于所述流动路径中，

-包括壳体和泡沫块的组件可以安装在分析模块的框架中，该分析模块旨在与其他类似模块一起安装在机柜中，

-光电倍增管被完全容纳在封闭部中，并且优选地电连接基座也被完全容纳在封闭部中；这使得能够避免壳体、特别是在可以被光电倍增器穿过的区域中的密封问题；在该区域中，密封装置将围绕光电倍增管安装，并且该密封装置将由于壳体内部(在真空下)和外部(周围环境)之间的压差而经受显著的应力；在后一种情况下，光电倍增管可以通过封闭部内的“注射器效应”推动，从而将很大的应力施加在上述密封装置上，

-反应腔室包括加热装置，例如高于50℃并且优选地约60℃；这可以防止反应腔室的窗口或滤光片上出现凝露现象，

-反应腔室也可以连接到所述真空装置，例如用以向腔室供应反应气体；真空装置因此可以被共用，

-所述管子大致完全围绕所述光电倍增管延伸，

-所述光电倍增管包括光电阴极，并且其中所述管子至少部分地围绕所述光电倍增管延伸，

-所述管子围绕所述光电倍增管的至少一个纵向半部延伸。

本实用新型还涉及一种借助于如上文所述的分析仪对气体进行分析的方法，其特征在于，该方法包括通过以下步骤对所述部分封闭部进行部分地抽真空的步骤：

-向所述封闭部供应空气流量Q1，和

-从所述封闭部抽吸空气流量Q2，Q2至少等于Q1，使得空气流Q1不为零，并且所述封闭部中的压力低于大气压力，该封闭部中的压力例如约为 100mPa至200mPa。

因此，本实用新型提出了不仅要抽吸入封闭部中含有的空气，而且还要向封闭部供应空气。空气抽吸和空气供应到封闭部使得该封闭部维持在部分真空并调节在预定压力(例如在100mbar至200mbar的范围内)下。这确保了抽吸流量始终为正，并且限制诸如空气或臭氧的气体进入封闭部的风险，特别是在电源故障的情况下。在这种电源故障的情况下，抽吸停止并且止回阀可以有利地将封闭部维持在真空下，而没有空气从分析仪外部流到封闭部内部的风险。

优选地，将所述反应腔室加热至例如高于50℃并且优选地为约60℃的温度，并且向所述冷却装置供应小于15W的功率以将所述管子维持在约0℃的温度。

可以向反应腔室供应氮氧化物(NOx)和臭氧。

附图说明

当参考附图阅读作为非限制性示例的以下描述时，将更好地理解本实用新型并且本实用新型的其他细节、特征和优点将会显现，在附图中：

-图1为气体分析设备的非常示意性的视图；

-图2为根据本实用新型的一个实施例的气体分析仪的示意性透视图；

-图3为图2的气体分析仪的示意性纵向剖视图；

-图4为图2的气体分析仪的示意性剖视图；

-图5为图2的气体分析仪的示意性分解透视图；

-图6为图2的气体分析仪的另一示意性纵向剖视图；

-图7至图9为图2中的气体分析仪的示意性透视图，该气体分析仪包括保护性泡沫块；

-图10a至图10c为根据本实用新型的气体分析仪的实施例的非常示意性的视图。

具体实施方式

首先，参考图1，该图1非常示意性地示出了气体分析设备10的模块，该气体分析设备在所示示例中是NOx分析设备。

整个设备10可以以机柜的形式呈现，模块被叠置和存储在该机柜中。设备10包括以虚线矩形示意性地表示的第一分析模块12，并且将参考图2和在下文更详细地描述该第一分析模块。

该分析模块12包括不可见的框架，分析仪13(图2)安装在该框架中，该分析仪基本上包括：反应腔室14，该反应腔室被构造成供应有气体并且通过化学发光产生光子18；以及用于检测腔室14中发射的光子的装置16。

设备10进一步包括诸如泵的气体真空装置20、臭氧(O3)产生装置22和特别地用于样品气体和标准气体的供应装置24。

臭氧产生装置22旨在从空气中含有的分子氧产生臭氧。这些臭氧产生装置特别地包括空气干燥装置22a和臭氧发生器22b，该臭氧发生器的输出端直接或间接地(例如经由净化过滤器22c)连接到分析仪的反应腔室14的气体入口。

供应装置24与三通阀26相关联。设备10包括用于将气体(例如样品)中含有的NO₂转化为NO的装置28。本领域技术人员已知的回路被设计成使得仅样品中含有的NO供给反应腔室14并且被分析，或者NOx(NO和转化为NO 的NO₂)供给反应腔室14并且被分析。供应装置24包括气体出口，该气体出口连接到反应腔室14的另一气体入口。

图2至图9示出了根据本实用新型的分析仪13的一个实施例，在图2至图 6中表示没有该分析仪的绝缘泡沫块15的情况，以及在图7至图9中表示具有该分析仪的泡沫块15的情况。分析仪13和泡沫块15旨在被容纳在上述框架中，该框架通常由用于在上述机柜中运输和安装分析仪的金属保持架形成。

首先，参考图2至图6。分析仪13具有大致平行六面体的总体形状。该分析仪通常包括如上文所述的两个部分，即反应腔室14和用于检测腔室14中发射的光子的装置16。

腔室14在此形成在材料的块30中，该材料例如为由金保护层覆盖的铝。腔室14(图3)具有大体圆柱形的形状并且在纵向端部处开口，该纵向端部在块的安装面32上且具有圆形截面。将光子透射窗口34或滤光片(例如，红色滤光片)施加到该面32并且封闭腔室14。在操作位置并且如附图中所示的，面32和窗口34大致是垂直的(图3)。

气体(即臭氧和样品)的入口与块30的内部管道35流体连通，该内部管道35优选地同轴地通向腔室14。反应腔室14还连接到气体出口，该气体出口允许腔室中含有的气体在反应之后例如使用图1中的装置20对该气体进行抽真空。

块30可以配备有多个诸如传感器(例如用于腔室14中的温度测量)的装置。该块还可以配备有加热装置36。有利地，反应腔室14在使用中被加热至 60℃的温度。

检测装置16包括大致平行六面体的壳体38，光电倍增管40被容纳在该壳体38中。壳体38包括：位于反应腔室14一侧上的前壁38a，位于相对侧上的后壁38b，和侧壁38c，该侧壁38c有四个，分别为上侧壁、下侧壁、右侧壁和左侧壁。前壁38a和后壁38b大致平行并且在此是可拆卸的。该前壁和后壁通过螺钉42固定到壳体的其余部分，即侧壁38c。

前壁38a具有大致在中间的孔口41，该孔口41用于光子从反应腔室14和窗口34通向由壳体38的壁限定的封闭部43。前壁38a直接或者通过垫圈和/ 或窗口34压靠在块14的安装面上，并且保持窗口34靠在该面上。使用螺钉 42将壁38a和窗口34插入并且紧固在块30和壳体的侧壁38c的前周边边缘之间。孔口41具有大致圆形的形状，该孔口的直径近似等于腔室14的直径。

有利地，诸如密封件的密封装置安装在前壁38a与侧壁38c的前周边边缘之间和后壁38b与侧壁38c的后周边边缘之间。

如在图3中能够更好地看到的，壳体38的侧壁38c例如由挤出的管状型材形成一体件。上壁被挖空，并且在该上壁的外部面上接纳可拆卸盖46(图4)。盖46借助于螺钉48固定到壳体38，并且诸如垫圈的密封装置44有利地安装在盖46和壳体38的上壁之间。

盖46支撑冷却装置或热交换装置，该冷却装置或热交换装置在此由从盖的外表面突出的一系列翅片52形成。翅片52可以与盖46制成一体件。翅片52 大致布置在盖的前半部分上。盖的其余部分包括开口50、开口54和孔口56。

开口50是两个开口，并且包括：一个开口50a，开口50a配备有用于对封闭部中含有的空气进行抽真空或抽吸的第一端口；以及一个开口50b，开口50b 配备有用于将空气吸入封闭部中的第二端口。该端口在图1中示意性地表示。如下面将更详细地说明的，优选地预先由干燥器58干燥的空气经由第二端口 50b供应封闭部，并且来自封闭部的空气经由第一端口50a被真空装置20的泵抽吸。可替代地，专用泵可以连接到端口50a。有利地，止回阀设置在端口50a 和泵之间，以防止空气在泵故障或该泵的电力供应中断的情况下经由端口50a 进入封闭部。实际上，封闭部中的冷却区域中的空气的存在可能导致凝露现象。

开口54是两个开口，并且设置有螺纹以接纳管状螺钉60，该管状螺钉用于电缆或电导体的轴向通过，该电缆或电导体例如用于为温度传感器供电。

孔口56在此可以由可拆卸的盖板61封闭，该盖板61利用螺钉62固定到盖46。有利地，诸如密封件的密封装置安装在盖46和板61之间。该板包括通道63，该通道63旨在被例如用于光电倍增管40的电力供应的一束电缆或电导体穿过。如图9中所示，当安装电缆以及将电缆穿入通道63中时，利用密封树脂65(例如环氧基树脂)密封该通道。

光电倍增管40具有细长形状。如上文所述，该光电倍增管通常由玻璃管形成并因此相对易碎。光电倍增管40在此以与壳体38的所有壁相距一距离的方式安装在封闭部43内部(图3和图4)。

光电倍增管40与前壁38a的孔口41对准。光电倍增管40的包括光电阴极的前端部位于距离板38a一轴向距离(例如几毫米或者甚至几厘米)处。光电倍增管40的后端部包括用于电连接到电连接基座64的销或端子。电连接基座 64具有大体圆柱形的形状并且以光电倍增管40延伸的方式向后延伸。电连接基座64的后端部位于距离后壁38b一轴向距离(例如几毫米或者甚至几厘米) 处。

壳体38的侧壁38c位于距离光电倍增管一距离处，该距离为例如几毫米或者甚至几厘米。

光电倍增管40借助于支撑管子66被保持就位在壳体38中。管子66包括圆柱形壁并且被光电倍增管40同轴地穿过。例如，管子的壁的厚度介于0.5mm 至1mm之间。管子66优选地由铜制成。

在所示的示例中，管子66的长度类似于光电倍增管的长度。然而，管子的前端部向前延伸超过光电倍增管40的前端部。该管子66的自由前端部承载有滤光片82(例如红色滤光片)或光子透射窗口，该滤光片或光子透射窗口例如借助于环84被保持就位在管子上，该环例如由诸如弹性体的柔性材料制成(图 5和图6)。管子66的前端部和滤光片(或窗口)位于距离前壁38a和光电倍增管40的前端部一轴向距离(例如几毫米)处。

管子66的后端部不延伸到光电倍增管40的后端部。换句话说，管子66 的后端部从光电倍增管40的后端部回缩(图3)。

管子66包括纵向狭缝66a(图4)，该纵向狭缝66a在该管子的整个长度上延伸，并且允许通过将管子的限定该狭缝的纵向边缘隔开来增加管子66的内直径。这对于将光电倍增管40安装在管子66中是有用的。管子可以直接安装在光电倍增管上，并因此与光电倍增管的玻璃壁直接接触。

可替代地以及如图4中所示，导热层72被插入在光电倍增管40和管子66 之间。该层72优选地在由管子包围的光电倍增管40的整个圆柱形表面上延伸。该层优选地由硅树脂制成并且具有介于0.1mm至0.5mm之间的厚度。

另外，电磁屏蔽层72a可以插入在层72和管子66之间。该层72a可以由镍铁高导磁率合金(mu-métal)制成。通过将配备有层72的光电倍增管40插入管子66的内部，可以便于安装。例如，层72a具有约0.8mm的厚度。该层 72a可以通过卷起大致矩形的金属箔来获得，面向卷起的箔的纵向边缘并不必须被接合。因此，层72a可以具有大致C形的横截面。

除了管子66之外，冷却装置还包括板73，该板73与管子成一体并且优选地与管子形成一体件。板73一方面用作固定冷却装置的装置，因为该板具有开口，螺钉74穿过该开口紧固在盖46上。板73还用作安装珀耳帖器件76的装置，该珀耳帖器件以传统方式包括单个或多个叠置级。如图3中所示，珀耳帖器件76包括在此例如通过导热树脂与板73低接触的冷端部，以及在此与盖46 高接触并且大致垂直于翅片52定位的热端部。

因此，珀耳帖器件76被夹在盖46和板73之间。板73和盖46通过螺钉 74或甚至通过预定长度的间隔件连接在一起，并且该螺钉或间隔件允许精确地限定盖46和板73之间的珀耳帖器件76的紧固水平。最小的紧固必须确保良好的热传导，但是不应该太大以避免损坏相对易碎的器件76。

板73还用作支撑管子66并将管子66连接到盖46的装置。板73在此位于光电倍增管40和管子的前端部附近。因此，管子66和光电倍增管40作为悬臂固定在壳体中。

图3示出了板73包括用于安装温度传感器75的开口78。如上文所述(图 5)，该传感器的连接电缆穿过螺钉60。另一个螺钉60被珀耳帖器件76的供电电缆穿过。电连接基座64的连接电缆穿过板61的通道63。

电连接基座64借助于间隔件80固定到管子66，该间隔件80的长度是预定的并且允许管子66相对于电连接基座64轴向并精确地定位，并因此轴向并精确地定位到光电倍增管40，电连接基座安装在该光电倍增管上。间隔件80 从管子66的后端部延伸到电连接基座的前端部。因此，间隔件使得能够将光电倍增管40和电连接基座64的电连接销维持成远离管子66。

图7至图9示出了分析仪13及其周围的泡沫块15，该泡沫块提供特别是抵抗冲击和热冲击的保护。该泡沫块还可以吸收振动。

泡沫块15限定容纳分析仪13的空腔86，该空腔86通过形状互补与分析仪配合以使该分析仪在空腔中保持不动。泡沫块固定在上述框架中。

泡沫块15限定沿分析仪13延伸的流动路径88。流动路径88的位于后壁 38b一侧上的纵向端部包括风扇90，并且相对的端部在块30一侧上开口。流动路径88穿过翅片52。

泡沫块15包括至少两个元件，该至少两个元件通过使一个元件的突出部接合在另一个元件的孔91中而嵌套在一起。

图5至图9示出了电连接基座64、传感器、珀耳帖器件76等的电子控制盘92。盘92可滑动地安装在泡沫块15(图9)中的凹槽93中。图9还示出了电缆和板61的通道63之间的密封装置65。

上文已经提到了分析仪13的操作。光电倍增管40的冷却由冷却装置提供。珀耳帖器件76通过传导对板73和管子66进行冷却。管子66通过穿过层72 的传导对光电倍增管40进行冷却。通过穿过端口50a的抽吸对封闭部43进行部分地抽真空。封闭部中没有空气的情况限制对壳体30的壁进行对流冷却。由珀耳帖器件76发出的热量被翅片52抽离，风扇90产生的并且流过流动路径 88的空气流穿过该翅片。空气通过端口50b经由干燥器注入到封闭部43中。将空气抽吸并且注入封闭部43中以这样的方式进行调节，所述方式即，使得抽吸始终有效，这防止了外部气体对封闭部的任何污染，如果没有抽吸，则该外部气体可能经由端口50a进入封闭部。因此，可以将光电倍增管40冷却至0℃的温度，这将暗电流降低至最小。

在上文所述的实施例中，整个光电倍增管10和电连接基座64被容纳在封闭部43中。这提供了许多优点。因为该光电倍增管被完全容纳在封闭部43中，所以使光电倍增管40免受杂光的影响。管子66上没有对准应力或压力应力。

图10a至图10c示意性地示出了本实用新型的实施例的变型。

在图10a至图10b的实施例的变型中，电连接基座64位于封闭部43的外部。后壁38b与光电倍增管40的后端部或光电倍增管40到电连接基座的电连接销大致垂直地延伸。光电倍增管或销穿过后壁38b，并且密封装置设置在该该穿过部处。

在图10c的实施例的变型中，电连接基座64位于封闭部43的外部。光电倍增管40穿过后壁38b，并且密封装置设置在该穿过部处。

在图10a至图10c的实施例的变型中，管子66仅处于光电倍增管40的长度的一部分上。在图10a中，该管子在光电倍增管的大约一半上延伸。在图10b 和图10c中，管子仅在光电倍增管的前端部分上延伸，即仅在该光电倍增管的光电阴极上延伸。

Claims

1.一种气体分析仪(13)，包括：

-反应腔室(14)，所述反应腔室被构造成供应有气体，并且通过化学发光反应产生光子，

-用于检测所述反应腔室中发射的光子的装置，所述装置包括细长形状的光电倍增管(40)，

-用于支撑所述光电倍增管的管子(66)，所述光电倍增管同轴地安装在所述管子的内部，

-对所述管子进行冷却的冷却装置，和

-壳体(38)，所述壳体限定用于容纳所述光电倍增管的、所述管子的和所述冷却装置的至少一部分的封闭部(43)，所述封闭部与所述反应腔室隔离，

其特征在于，所述气体分析仪进一步包括用于对所述封闭部进行至少部分地抽真空的真空装置，所述真空装置包括用于对所述封闭部中含有的空气进行抽真空的第一端口(50a)和用于将空气引入所述封闭部中的第二端口(50b)，并且，所述管子紧密地安装在所述光电倍增管上，使得由所述冷却装置通过传导对所述光电倍增管进行冷却。

2.根据权利要求1所述的气体分析仪(13)，其特征在于，所述管子(66)借助于导热层(72)紧密地安装在所述光电倍增管(40)上，所述导热层插入在所述光电倍增管和所述管子之间。

3.根据权利要求1或2所述的气体分析仪(13)，其特征在于，所述管子(66)包括在所述管子的整个长度上延伸的纵向狭缝(66a)，所述管子的直径能够通过将所述管子的限定所述狭缝的纵向边缘间隔开而增加。

4.根据权利要求1或2所述的气体分析仪(13)，其特征在于，所述光电倍增管(40)包括用于接收光子的第一纵向端部和用于连接到电连接基座(64)的相对的第二纵向端部，所述管子(66)纵向地延伸超过所述光电倍增管(40)的所述第一纵向端部，并且所述管子从所述光电倍增管的所述第二纵向端部纵向地缩进。

5.根据权利要求4所述的气体分析仪(13)，其特征在于，用于传输光子的窗口或滤光片(82)安装在所述管子(66)的第一纵向端部上，所述管子的第一纵向端部位于所述光电倍增管(40)的第一纵向端部一侧上。

6.根据权利要求4所述的气体分析仪(13)，其特征在于，所述管子(66)包括第二纵向端部，所述管子的第二纵向端部通过预定长度的间隔件(80)固定到所述电连接基座(64)。

7.根据权利要求5所述的气体分析仪(13)，其特征在于，所述封闭部(43)由两个大致平行的壁纵向地限定，所述两个大致平行的壁分别为前壁(38a)和后壁(38b)，所述前壁位于所述管子(66)的第一纵向端部一侧上并且与所述管子的第一纵向端部间隔开，所述前壁包括用于传输来自所述反应腔室(14)的光子的滤光片或窗口(34)，并且所述后壁(38b)位于所述电连接基座(64)一侧上并且与所述电连接基座间隔开。

8.根据权利要求7所述的气体分析仪(13)，其特征在于，所述封闭部(43)由多个侧壁(38c)侧向地限定，所述管子(66)经由所述冷却装置被这些侧壁(38c)中的单个侧壁支撑。

9.根据权利要求8所述的气体分析仪(13)，其特征在于，所述冷却装置包括与所述管子(66)形成一体式组件的板(73)，以及安装在所述板上的至少一个单级或者多级的珀耳帖器件(76)。

10.根据权利要求9的所述的气体分析仪(13)，其特征在于，所述珀耳帖器件(76)插入在所述板(73)和所述多个侧壁(38c)中的单个侧壁之间，并且所述珀耳帖器件借助于在所述板和所述多个侧壁中的单个侧壁之间延伸的间隔件或螺钉(74)而封闭在所述板和所述多个侧壁中的单个侧壁之间。

11.根据权利要求8所述的气体分析仪(13)，其特征在于，所述多个侧壁(38c)中的单个侧壁是所述壳体(38)的可拆卸的盖(46)。

12.根据权利要求11所述的气体分析仪(13)，其特征在于，所述盖(46)与冷却翅片(52)形成一体件。

13.根据权利要求12所述的气体分析仪(13)，其特征在于，所述壳体(38)或所述封闭部(43)具有大致平行六面体的总体形状。

14.根据权利要求1或2所述的气体分析仪(13)，其特征在于，所述壳体(38)包括开口，电缆以存在间隙的方式穿过所述开口，所述间隙由密封装置填充。

15.根据权利要求1或2所述的气体分析仪(13)其特征在于，所述壳体(38)被容纳在由泡沫块(15)限定的空腔中，所述泡沫块限定在所述壳体的至少一部分上的用于通风空气流的流动路径(88)，所述通风空气流由风扇(90)产生。

16.根据权利要求13所述的气体分析仪(13)，其特征在于，所述壳体(38)被容纳在由泡沫块(15)限定的空腔中，所述泡沫块限定在所述壳体的至少一部分上的用于通风空气流的流动路径(88)，所述通风空气流由风扇(90)产生，并且所述冷却翅片(52)位于所述流动路径(88)中。

17.根据权利要求1所述的气体分析仪(13)，其特征在于，所述冷却装置通过珀耳帖效应对所述管子进行冷却。