DD203391A1

DD203391A1 - Vorrichtung zum kuehlen eines elektrothermischen atomisators

Info

Publication number: DD203391A1
Application number: DD23374981A
Authority: DD
Inventors: Werner Huettig
Original assignee: Werner Huettig
Priority date: 1981-10-01
Filing date: 1981-10-01
Publication date: 1983-10-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kuehlen eines elektrothermischen Atomisators, der in Atomabsorptionsspektrometern verwendet werden kann. Die Vorrichtung ist so auszubilden, dasz die Fluessigkeitsleitung um lange Elektroden und Kuevetten und die Versorgungsdurchfuehrung ins Kuevetteninnere gewaehrleistet ist. Zwei Kuehlkoerperteile eines Kuehlkoerpers umschlieszen zu kuehlende Elektroden und eine Kuevette, wobei jedes Kuehlkoerperteil aus einem inneren und einem aeuszeren Teil besteht. In der Umfangsflaeche des inneren Teils ist mindestens ein Kanal vorgesehen, der einen Zuflusz und einen Abflusz aufweist. Mehrere Kanaele sind durch Nuten, die Zu- und Abfluesse darstellen, miteinander gekoppelt. Zwischen den Zu- und Abfluessen sind die Kanaele unterbrochen. Die Zufluesse der nebeneinander in der Umfangsflaeche befindlichen Kanaele sind versetzt angeordnet.

Description

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Titel; Vorrichtung zum Kühlen eines elektrothe.rmischen Atomisators

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen eines elektrothermischen Atomisators, der insbesondere in Atomabs orptionsspektrome tern verwendet werden kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen;

In der flammenlosen Atomabsorptionsspektroskopie werden elektrothermische Atomisatoren verwendet, um Proben in einen atomaren Zustand zu versetzen. Über Elektroden wird ein hoher Strom durch eine Graphitrohrküvette geleitet. Die zu untersuchende Probe wird zuerst getrocknet, verascht und dann atomisiert. Die Elektroden und das Graphitrohr werden dabei sehr stark erhitzt, so daß eine Kühlung dieser Teile notwendig ist. Es ist eine Lösung bekannt geworden, die zwei Gehäuseteile besitzt, die jeweils aus einem kompakten Kühlmantel bestehen. In jedem der Kühlmäntel ist ein Kühlmittelkanal eingearbeitet. Nachteilig ist hier, daß das Einbringen von relativ vielen, langen und im Durchmesser kleinen Bohrungen vor allem bei säurebeständigen und sehr harten Werkstoffen technologische Schwierigkeiten bereitet· Das macht sich besonders bemerkbar, wenn längere Graphitrohrküvetten, Elektroden und andere Teile zu kühlen sind.

Eine andere Lösung bringt in die Stirnflächen der Gebäuseteile Nuten ein, die die Küvette u-förmig umschließen

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und in welche Kühlrohre eingepreßt werden, was herstellungstechnologisch Probleme aufwirft. Mit den eingepreßten Rohren kann nur eine relativ kleine Fläche gekühlt werden. Der erziehlbare Wärmeübergang ist stark von der verwendeten Technologie abhängig.

Ziel der Erfindung:

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile der genannten technischen Lösungen zu beseitigen und bekannte Fertigungstechnologien zur Einbringung von Kanälen in säurebeständige und harte Werkstoffe zu verwenden.

Darlegung des Wesens der Erfindung;

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kühlvorrichtung zu schaffen, die die Flüssigkeitsleitung um lange Elektroden und Küvetten und die Versorgungsdurchführungen ins Küvetteninnere gewährleistet.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Kühlen eines elektrothermischen Atomisators, der in einer Schutzgashülle zwischen zwei Elektroden eine Küvette enthält, aus zwei Teilen besteht und der von einem zweigeteilten Kühlkörper umgeben ist, wobei ein Kühlkörperteil die eine Elektrode und das andere Kühlkörperteil die andere Elektrode enthält und beide Kühlkörperteile hermetisch miteinander verbunden werden können, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes Kühlkörperteil aus einem inneren und einem äußeren Teil besteht, die koaxial zueinander angeordnet und fest miteinander verbunden sind, daß jedes Kühlkörperteil in der Umfangsflache seines inneren Teils mindestens einen, im wesentlichen zur Küvettenachse konzentrisch verlaufenden Kanal mit einem Zufluß und einem Abfluß aufweist, von denen mindestens der Zufluß oder der Abfluß durch den äußeren Teil geführt ist und daß der Kanal zwischen dem Zufluß und dem Abfluß unterbrochen ist.

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Die Sohle des Kanals besteht aus mehreren ebenen Flächen, von denen jeweils zwei aneinander stoßen. Es ist vorteilhaft, wenn in der Umfangsfläche des inneren Teils eines Kühlkörperteils mindestens zwei Kanäle vorgesehen sind. Der Zufluß des einen der beiden Kanäle und der Abfluß des anderen der beiden Kanäle werden durch eine in der Umfangsfläche des inneren Teils im wesentlichen parallel zur Küvettenachse verlaufende Nut gebildet. Die Zuflüsse der nebeneinander in der Umfangsfläche des inneren Teils des einen Kühlkörperteils befindlichen Kanäle sind gegeneinander versetzt angeordnet.

Ausführungsbeispieli

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung

Fig. 2 einen Schnitt A-A der Vorrichtung gemäß Fig. 1

Fig. 3 einen Schnitt B-B der Vorrichtung gemäß Fig. 1

Fig. 4 einen Schnitt C-C der Vorrichtung gemäß Fig. 1

Fig. 5 einen Schnitt D-D der Vorrichtung gemäß Fig. 1

Die Vorrichtung besteht aus einer Küvette 1, die zwischen zwei Elektroden 2 und 3» koaxial zu einer Küvettenachse X-X befestigt und von einem Schutzmantel 4 umhüllt ist. Während der Schutzmantel 4 und die Elektrode 2 von einem Kühlkörper 5 umgeben ist, wird die Elektrode 3 von einem Kühlkörper 6 umschlossen. Die Kühlkörper 5 und 6 bestehen aus inneren Kernen 7 und 8 und äußeren Hüllen 9 und 10. Der Kern 7 und die Hülle 9 und der Kern 8 und die Hülle sind koaxial zueinander angeordnet und fest miteinander verbunden.

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Der Kühlkörper 5 und der Schutzmantel 4 sowie der Kühlkörper 6 und die Elektrode 3 bilden mit ihren sich gegenüberliegenden Stirnflächen 24 und 25 einen abgestuften Ringspalt 11. Dieser ist durch eine Dichtung 12 nach außen verschlossen. In den Kern 7 des Kühlkörpers 5 sind Kanäle 13» 14- und 15 eingearbeitet. Entsprechend ist im Kern 8 des Kühlkörpers 6 ein Kanal 19 vorgesehen. Die Hülle 9 und der Kern 7 des Kühlkörpers 5 weisen eine Probenzufuhröffnung 18 auf, die auch den Schutzmantel 4 durchdringt* Eine entsprechende öffnung 26 besitzt auch die Küvette 1.

In Fig. 2, 3» 4 und 5 sind Querschnitte durch die Kanäle 13.» 14» 15 und 19 dargestellt. Sie veranschaulichen deren Form und Aufbau. Der Kanal 13 (Fig. 2) ist mit einem Zufluß 20, der Kanal 15 (Fig. 4) mit einem Abfluß 21 und der Kanal 19 (Fig. 5) mit einem Zufluß 22 und einem Abfluß 23 versehen, die durch die Hüllen 9 und 10 geführt sind. Eine Nut 16 und eine Nut 17 stellen Zu- und Abflüsse dar und verbinden die Kanäle 13 und 14 sowie 14 und 15 miteinander. Die Kanäle sind nutenförmig gearbeitet und umschließen die Kerne 7 und 8 nicht vollständig, so daß sie zwischen den Zu- und Abflüssen jeweils unterbrochen sind. Es sind ebene Sohlenflächen 27, 28, 29 und 30 vorgesehen. Möglich ist es auch die Sohlenflächen als gekrümmte Flächen auszubilden. Die Probenzufuhröffnung 18 in Fig. 4 veranschaulicht, wie Versorgungsöffnungen ausgebildet sein können. Zur Kühlung fließt Kühlflüssigkeit durch den Zufluß 20, durchströmt den Kanal 13 und gelangt durch die Nut 16 in den Kanal 14, von hieraus durch die Nut 17 in den Kanal 15, wo sie durch den Abfluß 21 austritt* Der Kanal 19 stellt ein separates Kühlsystem dar, bei dem die Kühlflüssigkeit durch den Zufluß 22 ein- und durch den Abfluß 23 austritt*

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Durch die Ausführung der Kühlvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel lassen sich relativ lange Atomisatoren in geeigneter Weise kühlen, denn es können beliebig viele Kanäle hintereinander gekoppelt werden. Durch die Möglichkeit, die Kanäle in den Kern einzufrasen, können sehr harte und säurebeständige Werkstoffe verwendet werden.

Claims

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Erfindungsanapruch;

1· Vorrichtung zum Kühlen eines elektrothermischen Atomisators, der in einer Schutzgashülle zwischen zwei Elektroden eine Küvette enthält, aus zwei Teilen besteht und der von einem zweigeteilten Kühlkörper umgeben ist, wobei ein Kühlkörperteil die eine Elektrode und das andere Kühlkörperteil die andere Elektrode enthält und beide Kühlkörperteile hermetisch miteinander verbunden werden können, gekennzeichnet dadurch, daß jedes Kühlkörperteil aus einem inneren und einem äußeren Teil besteht, die koaxial zueinander angeordnet und fest miteinander verbunden sind, daß jedes Kühlkörperteil in der Umfangsfläche seines inneren Teils mindestens einen_s im wesentlichen zur Küvettenachse konzentrisch verlaufenden Kanal mit einem Zufluß und einem Abfluß aufweist, von denen mindestens der Zufluß oder der Abfluß durch den äußeren Teil geführt ist und daß der Kanal zwischen dem Zufluß und dem Abfluß unterbrochen ist»
2. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Sohle des Kanals aus mehreren ebenen Flächen besteht, von denen jeweils zwei aneinander stoßen_e

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3· Vorrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß in der Umfangsfläche des inneren Teils eines Kühlkörperteils mindestens zwei Kanäle vorgesehen sind und daß der Zufluß des einen der beiden Kanäle und der Abfluß des anderen der beiden Kanäle durch eine in der Umfangsfläche des inneren Teils im wesentlichen parallel zur Küvettenachse verlaufende Nut gebildet werden.

4-. Vorrichtung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Zuflüsse der nebeneinander in der Umfangsfläche des inneren Teils des einen Kühlkörperteils befindlichen Kanäle gegeneinander versetzt angeordnet sind.

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen
22. 9. 1981
WES 2/slz

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