[发明专利]一种自泄压式单模微波反应系统

说明书

一种自泄压式单模微波反应系统，属分析仪器领域。其由磁控管、单模腔组件、单模密封盖组件、密封盖滑动组件、试管组件、磁力搅拌组件、自动泄压组件、红外测温组件及单模腔升降组件构成；由于在系统中集成了自动泄压功能，大大降低了反应过程试管爆裂的风险，提高了微波化学反应系统的可靠性；在消解过程中，如果试管内部压力高于预定的安全压力值，系统能自动泄压，保证了消解过程安全，待试管内部压力降到预定的安全压力值以下后，系统能继续恢复密封工作状态，待消解工作完成后，系统能自动冷却卸压，并开盖，整个消解过程快速安全可靠。可广泛用于微波反应装置的设计和制造领域。

本申请是分案申请，其原申请的申请日为2015年9月15日、申请号为201510586879.7、发明名称为“一种自泄压式单模微波反应系统”。

技术领域

本发明属于化学分析仪器领域，尤其涉及一种用于化学分析的微波反应装置。

背景技术

随着人们对食品药品安全的重视，对于食品及药品等各项指标检测频率及检测要求都越来越高。

常规的检测方式是样品在经过微波消解后，经过赶酸定容等处理，直接上样到AAS(Atomic Absorption Spectrometry，原子吸收光谱)或HPLC(High Performance LiquidChromatography，高效液相色谱)分析装置进行检测。

在上述分析过程中，各个环节操作的不稳定都会影响检测结果的准确性。而在这些环节中，以样品“前处理”步骤的要求最高，因为这个环节目涉及到的不可控因素太多，同时在这些影响因素中，“消解”过程的控制是最重要的。

目前各种样品的消解方法基本已经标准化，剩下的就是如何控制好“消解”过程了，“消解”的完全与否会直接影响到检测结果。

目前样品“消解”前处理中，普遍应用的都是微波消解，而且随着应用需求的提高，单批次消解数量已从最早的6-10罐(指装有试样或待分析样品的试样容器，业内俗称之为“罐”或“罐子”)一批增加到了40-48罐一批。虽然单批消解量即一次能消解的“罐”的数量得到很大提升，但是也带来了比较多的负面影响。

因为目前能一次消解几个甚至几十个样品的微波消解仪使用的炉腔都是多模微波炉腔，再加上消解罐数量的不断增加，所以导致目前市面上使用的高通量消解仪普遍都存在有一个问题，那就是消解的均匀性不够理想。同时微波消解属于高温高压反应，罐子数量的增多，一方面使得操作人员劳动强度不断增加，另一方面也增加了“爆罐”等安全风险。

虽然后来出现了可自动泄压的消解罐产品，但其只解决了“爆罐”问题，消解的不均匀性及操作人员繁重的劳动强度问题依然存在。

对于微波来说，在一个有边界条件限制的空间(例如谐振腔)内，只能存在一系列独立的具有特定波矢k的平面单色驻波。这种能够存在于腔内的驻波(以波矢k为标志)称为腔内电磁波的模式。

一种模式是电磁波运动的一种类型，不同模式以不同的k区分。任意电磁场可看作是一系列单色平面电磁波的线性叠加，或一系列电磁波的本证模式的叠加。

在微波应用中，拥有一系列平面电磁波叠加的腔体即称为“多模”腔体，其腔体内的电磁波模式多且分布不规则，相互叠加，使用时无法确定其分布规律，很难对其进行控制。

所以在实际使用中，使用尺寸可与波长相比拟的封闭谐振腔选择模式，利用自由电子和电磁波相互作用对单模电磁场进行放大，使腔内某一特定模式增加而其他所有模式很少，即为“单模”。

当实现“单模”功能后，就能在这一特定的腔体内形成规则稳定的电磁波模式，提供较高能量用于加热，而且由于其分布规律稳定，能对其进行很好的功率控制。

鉴于“多模”与“单模”的区别，所以想要保证每个样品都能在相同条件下快速的均匀消解，那在消解过程中使用单模微波技术是最理想的。