CN203707077U - 一种新型便携式质谱真空系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型便携式质谱真空系统，包括：质谱仪的真空腔体、真空保持泵组以及预抽装置，所述真空保持泵组和预抽装置分别与真空腔体连通；所述真空腔体与预抽装置之间还连接有真空阀一。所述预抽装置包括高真空泵，所述高真空泵的入口连接有前级真空泵，所述高真空泵的出口通过管路与所述真空阀一可拆卸连接。本实用新型通过预抽设备和真空保持泵组的组合使用，抽真空后即可将预抽设备拆掉，只需连接真空保持泵组，即可保持质谱仪真空腔体的真空度，保证质谱仪的正常使用；这种新型便携式真空系统体积小、重量轻、功耗低、抗震性强、真空保持能力也比较强，便于携带，使用场所不受限制。
Description
技术领域
本实用新型涉及质谱仪以及真空技术领域，特别涉及一种新型便携式质谱真空系统。
背景技术
质谱检测的第一步是将待分析的样品离子化，变成离子进入质谱仪的真空腔内；真空的状态，是为了保证样品离子化后，离子与离子之间以及离子与其它中性粒子之间，不会有碰撞发生。当真空达到一定程度时，粒子之间的碰撞就可以忽略不计，这时对离子进行的分析才是真实可靠的，所以真空系统是质谱仪的重要组成部分。
质谱仪能精确地分析样品的组成和结构，以其高通量、高灵敏度等优势可实现精密检测，目前已经广泛应用于诸多行业，包括食品安全、公共安全、航天、军事技术和环境资源等。传统的实验室质谱仪技术已经趋于成熟，但由于其体积大、环境要求高和费用昂贵等特点，限制了质谱仪的使用场所，无法进行现场检测。为了应对突发性事件和公共安全事件，有必要研制一种便携式质谱仪，以满足现场快速检测、在线检测以及原位检测的需要。
实用新型内容
（一）要解决的技术问题
本实用新型要解决的技术问题是：现有质谱仪工作时需要真空系统来维持真空度，但真空系统体积较大，不便于携带，使用场所有限；对于突发性事件，无法携带质谱仪到现场进行检测。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种新型便携式质谱真空系统，包括：质谱仪的真空腔体、真空保持泵组以及预抽装置，所述真空保持泵组和预抽装置分别与真空腔体连通；所述真空腔体与预抽装置之间还连接有真空阀一，所述预抽装置与真空阀一可拆卸连接。
所述预抽装置包括高真空泵和前级真空泵，所述前级真空泵与高真空泵连通，所述高真空泵通过管路与所述真空阀一可拆卸连接。
所述高真空泵与所述真空阀一之间的管路上还连接有真空阀二和真空规；所述真空规用于测量预抽过程中，真空腔体的真空度。
所述真空保持泵组包括吸气剂泵和离子泵，所述吸气剂泵和离子泵通过法兰，分别与真空腔体连通。
所述真空保持泵组包括吸气剂泵和离子泵，所述离子泵与吸气剂泵连通，然后通过法兰与真空腔体连通。
所述吸气剂泵和离子泵均与电控装置连接。
所述电控装置包括内嵌在质谱仪电路板上的吸气剂泵电控模块，以及与质谱仪电路板连接的高压直流电源模块；所述高压直流电源模块用于给离子泵供电，并将离子泵的电流反馈到质谱仪的电路板上，根据所述电流与真空度的线性关系，获得真空腔体的真空度。
（三）有益效果
上述技术方案具有如下优点：通过预抽设备和真空保持泵组的组合使用，抽真空后即可将预抽设备拆掉，只需连接真空保持泵组，即可保持真空腔体的真空度，保证质谱仪的正常使用；这种新型便携式真空系统体积小、重量轻、功耗低、抗震性强、真空保持能力也比较强，便于携带，使用场所不受限制。
附图说明
图1是本实用新型实施例一所述一种新型便携式质谱真空系统的结构框图；
图2是本实用新型实施例二所述一种新型便携式质谱真空系统的结构框图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
实施例一：
如图1所示，预抽装置包括：高真空泵、前级真空泵、真空阀二和真空规，前级真空泵与高真空泵连接，高真空泵通过管路与真空阀一可拆卸连接，真空阀二和真空规连接在高真空泵与真空阀一之间的管路上，真空阀一与真空腔体连接。真空保持泵组包括：吸气剂泵、离子泵和电控装置，吸气剂泵与离子泵连通后，再通过法兰与真空腔体连接，电控装置分别与吸气剂泵和离子泵连接。图中，虚线框表示预抽装置和真空保持装置，粗实线表示管路，细实线表示控制线路。
抽真空时，首先打开真空阀一、真空阀二，并启动前级真空泵开始抽真空。并通过真空规实时读取真空腔体的真空度，当真空规测得的真空度达到10-2mbar后，启动高真空泵，抽至真空度达到10-6mbar。通过电控装置启动离子泵，放气完毕后关闭离子泵，并通过质谱仪电路板上的吸气剂泵电控模块激活吸气剂泵；吸气剂泵激活后可自行工作，无需供电。然后再启动离子泵，即可实现真空保持的目的。此时高压直流电源模块为离子泵供电，高压直流电源模块同时将离子泵的电流反馈到质谱仪电路板上，根据电流与真空之间的呈线性关系的特性，可得出真空腔体内的真空度。无需再接真空规和对应的真空测量装置，节省了仪器空间与系统功耗。由于高压直流电源模块的体积较小，而且吸气剂泵的电控模块内嵌在质谱仪的电路板上，整个电控部分无需外接控制设备，这种结构大大缩减了真空保持泵组的体积，满足了便携式质谱小型化的要求，方便携带和使用。
上述操作完成后，可以关闭真空阀一和真空阀二，将真空阀一与高真空泵的出口管路拆开。此时质谱仪的真空腔体只需通过真空保持泵组就能实现维持真空度的目的，整个真空系统的激活启动过程完成。质谱仪可以完全脱离预抽装置单独使用；由于吸气剂泵和离子泵的功耗较小，只有0.5w左右，可大大延长便携式质谱仪的电池供电时间，携带和使用的时间较长。
预抽完成，关闭真空阀一和真空阀二后，并将预抽装置与真空阀一拆卸开；如果需要继续对下一真空腔体抽真空，可直接将下一真空腔体的真空阀一与预抽装置连接，打开真空阀一和真空阀二即可开始。
由于吸气剂泵与离子泵通过法兰连接后才与真空腔体连接，真空腔体与真空保持泵组之间只有一个接口，密封性能好；而且吸气剂泵可以防止离子泵产生的飞溅的钛粒子进入真空腔体内，保证质谱仪测量数据的准确性。
实施例二：
如图2所示，实施例二与实施例一的区别在于真空保持泵组内的离子泵和吸气剂泵通过法兰分别与真空腔体连通，其余结构和操作均与实施例一相同。
使用时，可以根据具体情况，灵活选择和使用。
由以上实施例可以看出，本实用新型通过将质谱仪真空腔体的预抽装置拆除，并在真空腔体上设置真空保持泵组的方式，实现了真空质谱仪可携带使用的目的；由于真空保持泵组功耗较小，质谱仪的电池供电时间较长，能够满足长时间携带和使用的需求，可以随时随地进行现场检测，为处理突发事件以及公共安全事件提供了便利。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种新型便携式质谱真空系统，其特征在于，包括：质谱仪的真空腔体、真空保持泵组以及预抽装置，所述真空保持泵组和预抽装置分别与真空腔体连通；所述真空腔体与预抽装置之间还连接有真空阀一，所述预抽装置与真空阀一可拆卸连接。
2.如权利要求1所述的一种新型便携式质谱真空系统，其特征在于，所述预抽装置包括高真空泵和前级真空泵，所述前级真空泵与高真空泵连通，所述高真空泵通过管路与所述真空阀一可拆卸连接。
3.如权利要求2所述的一种新型便携式质谱真空系统，其特征在于，所述高真空泵与所述真空阀一之间的管路上还连接有真空阀二和真空规；所述真空规用于测量预抽过程中，真空腔体的真空度。
4.如权利要求1所述的一种新型便携式质谱真空系统，其特征在于，所述真空保持泵组包括吸气剂泵和离子泵，所述吸气剂泵和离子泵通过法兰，分别与真空腔体连通。
5.如权利要求1所述的一种新型便携式质谱真空系统，其特征在于，所述真空保持泵组包括吸气剂泵和离子泵，所述离子泵与吸气剂泵连通，然后通过法兰与真空腔体连通。
6.如权利要求4或5任一项所述的一种新型便携式质谱真空系统，其特征在于，所述吸气剂泵和离子泵均与电控装置连接。
7.如权利要求6所述的一种新型便携式质谱真空系统，其特征在于，所述电控装置包括内嵌在质谱仪电路板上的吸气剂泵电控模块，以及与质谱仪电路板连接的高压直流电源模块；所述高压直流电源模块用于给离子泵供电，并将离子泵的电流反馈到质谱仪的电路板上，根据所述电流与真空度的线性关系，获得真空腔体的真空度。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111928996A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-11-13 | 上海利方达真空技术有限公司 | 采用非蒸散型吸气剂泵的激光空间滤波器 |
| CN112782262A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-05-11 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种提高便携式质谱仪真空效率的装置及其方法 |
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2014
- 2014-02-14 CN CN201420066603.7U patent/CN203707077U/zh not_active Expired - Lifetime
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