[发明专利]一种稀有气体分离装置及其控制方法

权利要求书

1.一种稀有气体分离装置，其特征在于，包括分离室（1）、加热装置（2）、纯化装置（3）、真空装置（4）、真空计（5）、冷却管（6）、采液室（7）、存液室（8）、进液斜管（9）、排气口（10），其中：

所述分离室（1）包括可拆卸安装的盖体（101）和壳体（102），盖体（101）和壳体（102）之间采用刀口密封，所述壳体（102）内部安装有冷阱（103），所述冷阱（103）将分离室（1）分为上下两个腔体：下部分腔体为蒸发腔（104）、上部分腔体为纯化腔（105），所述纯化腔（105）的侧壁上设置有分离管（1021），所述分离管（1021）连通外部的流量计和质谱仪，所述蒸发腔（104）的侧壁上设置有进气管（1022），所述进气管（1022）连接外部氮气源；

所述加热装置（2）安装在壳体（102）的底部、且用于加热和蒸发样液；

所述纯化装置（3）安装在盖体（101）上、且用于去除混合气体中的活性气体，纯化装置（3）包括钛质升华泵、和/或锆铝吸气泵；

所述真空装置（4）安装在盖体（101）上、且用于在分离室（1）内产生真空环境，所述真空装置（4）包括涡旋泵、分子泵或离子泵；

所述真空计（5）安装在盖体（101）上、且用于检测分离室（1）内的真空度；

所述冷却管（6）固定在盖体（101）上、且用于向冷阱（103）提供冷却液；

所述采液室（7）安装在壳体（102）的一侧，且用于安放采液铜管（705），并从采液铜管（705）中取出样液；

所述存液室（8）设置在采液室（7）的底部、且用于存放从采液室（7）内部流出的样液；

所述进液斜管（9）的一端连通存液室（8）的内部，进液斜管（9）的另一端穿过壳体（102）且悬空设置在加热装置（2）的上方；

所述排气口（10）包括第一排气阀（1001）和第二排气阀（1002），所述第一排气阀（1001）开设在盖体（101）上，第二排气阀（1002）开设在采液腔（702）上；

所述分离管（1021）、进气管（1022）和排气口（10）均设置有阀门。

2.根据权利要求1所述的稀有气体分离装置，其特征在于，所述冷阱（103）为空心壳体，冷阱（103）包括底部的冷凝锥台（1031）、顶部的冷凝腔（1032）、以及内部贯穿设置的多个冷凝管（1033），其中：所述冷阱（103）的上表面设置有冷却入口（1034）和冷却出口（1035），所述冷却入口（1034）和冷却出口（1035）分别连通所述冷却管（6），所述冷阱（103）的下部通过安装台（1036）固定在壳体（102）内壁上，所述冷阱（103）与壳体（102）内壁之间设置有密封圈（1024）。

3.根据权利要求1所述的稀有气体分离装置，其特征在于，所述加热装置（2）从上至下依次包括蒸发器（201）、导热板（202）、电热丝（203）和安装座（204），所述蒸发器（201）为导热的开口容器，开口容器的顶面为引流斜面，所述导热板（202）用于均匀传递热量，所述电热丝（203）盘设在安装座（204）中部凹槽内且用于加热蒸发器（201），所述电热丝（203）为铁氟龙碳纤维发热丝、镍铬电热丝或铁铬铝发热丝，电热丝（203）的电线（205）通过壳体（102）底部的走线孔（1026）引出，走线孔（1026）内部填充有密封材料。