專利名稱：一種制備光譜燈發(fā)光泡的裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種光譜燈，尤其涉及一種制備光譜燈發(fā)光泡的裝置，特別適用于原子或 汞離子微波頻標中抽運光源的應用。
技術(shù)背景
囚禁汞離子(Hg+)微波頻標因其獨有的特點和高性能指標受到重視，國外經(jīng)過多年的長期 支持和發(fā)展，已研制出能長期、連續(xù)、可靠運行，體積、重量和環(huán)境性能均可滿足星載要求的 汞離子微波鐘的工程樣機，但其關(guān)鍵技術(shù)嚴格封鎖，如星載的汞離子微波頻標關(guān)鍵技術(shù)之一是 波長為194nm的光譜燈的研制，它取代昂貴、技術(shù)復雜的深紫外激光器系統(tǒng)，使汞離子(Hg+) 微波頻標體積、重量大大減小，為了研制高性能汞(Hg+)離子微波頻標，194nm光源是必須突 破的關(guān)鍵技術(shù)之一，由于194nm的光處于深紫外波段，國外對其發(fā)光泡的制泡方法和制泡過程 嚴格封鎖，而且汞離子微波頻標中所需194nm光源的發(fā)光泡不能利用傳統(tǒng)的制泡方法來制作， 傳統(tǒng)的制泡方法制備的發(fā)光泡，不能控制充入的汞量，汞的浪費很大，而且發(fā)光泡發(fā)出的譜線 很雜，對實驗上所需的194nm的譜線干擾很大，該裝置彌補了傳統(tǒng)中的裝置不能精確控制充入 的汞量和汞的損失較大的缺點。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是在于提供了一種制備光譜燈發(fā)光泡的裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，特別是 充汞裝置簡單而且高效，并且沒有引入雜質(zhì)，使用該裝置制備的光譜燈發(fā)光泡發(fā)出的譜線純度 好，特別適用于汞離子微波頻標中抽運光源的應用。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型釆用以下技術(shù)措施
一種制備光譜燈發(fā)光泡的裝置，是由玻璃架，泡架，真空制備裝置，配氣裝置，以及冷卻 裝置組成；其中
所述的泡架由裝有汞的玻璃管、石英玻璃轉(zhuǎn)接頭、泡殼組成，石英玻璃轉(zhuǎn)接頭石英的一端 通過焊接連接到泡殼的第一石英泡管上，裝有汞的玻璃管通過焊接連接到石英玻璃轉(zhuǎn)接頭玻璃 的一端側(cè)面上，石英玻璃轉(zhuǎn)接頭玻璃的一端通過焊接連接到玻璃架上。
所述的玻璃架通過玻璃和金屬過渡的可閥與真空制備裝置連接。所述的真空制備裝置由六通、組合真空泵、真空B-A規(guī)、離子泵組成，組合真空泵連接到 六通連接組合真空泵的接口上，真空B-A規(guī)連接到六通連接真空B-A規(guī)的接口上，離子泵連接 到六通連接離子泵的接口上，上述接口之間均通過法蘭和無氧銅圈連接密封。
所述配氣裝置由配氣管、角閥、壓力規(guī)、微漏閥、氣瓶組成，角閥一端口連接真空制備裝 置中的六通連接角閥的接口，角閥的另一端口連接配氣管，壓力規(guī)通過配氣管側(cè)壁上的一個端 口連接，氣瓶的開口端連接微漏閥的一個端口，微漏閥的另一端口連接配氣管的側(cè)壁端口上。
所述的冷卻裝置由循環(huán)水槽，水槽進水口，外水槽出水口，內(nèi)水槽溢出口，水槽抽水口組 成，置于裝有汞的玻璃管的下方。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果
該裝置結(jié)構(gòu)簡單，特別是充汞裝置簡單而且高效，并且沒有引入雜質(zhì)，傳統(tǒng)的制泡充汞裝 置是通過加熱汞，使汞擴散到泡里，這樣就有大量的汞附著在裝置上，導致汞的損失，充入到 發(fā)光泡里的汞量非常少，并且發(fā)光泡里充入的汞量是無法估計的，該裝置不僅可以精確控制充 入的汞量，而且汞在充入時幾乎沒有損失，對緩沖氣體的充入同樣可以精確的控制，這對于充 入價格比較昂貴的工作物質(zhì)來說是非常適用的，使用該裝置制備的光譜燈發(fā)光泡發(fā)出的譜線純 度好，特別適用于汞離子微波頻標中抽運光源的應用，而且還保證了充入的工作物質(zhì)沒有損失， 該裝置制備的發(fā)光泡發(fā)出的譜線純度高，雜質(zhì)譜線較少，對194nm的光的影響很小，同時可以 通過改變充入的汞量和緩沖氣體的壓強，來改變制作的光譜燈發(fā)出的194nm光的強度。


圖1為一種制備光譜燈發(fā)光泡的裝置示意圖
圖2為一種制備光譜燈發(fā)光泡的裝置中的真空制備裝置示意圖
圖3為一種制備光譜燈發(fā)光泡的裝置中的玻璃架示意圖
圖4為一種制備光譜燈發(fā)光泡的裝置中的冷卻裝置示意圖
圖5為一種制備光譜燈發(fā)光泡的裝置中的配氣裝置示意圖
圖6為一種制備光譜燈發(fā)光泡的裝置中的泡架裝置示意圖
圖7為一種制備光譜燈發(fā)光泡的實驗裝置中的泡殼和194nm光譜燈發(fā)光泡的泡圖 其中l(wèi)-裝有汞的玻璃管；2-水槽進水口； 3-外水槽出水口； 4-內(nèi)水槽溢出口； 5-泡殼； 6-石英玻璃轉(zhuǎn)接頭；7-玻璃架；8-六通連接真空B-A規(guī)的接口； 9-六通連接組合真空泵的接口； 10-六通連接角閥的接口； ll-角閥；12-成都正華電子有限公司制作的ZDM— I型電容計壓力規(guī)； 13-微漏閥；14-氣瓶；15-角閥；16-水槽抽水口； 17-金屬連接玻璃可閥；18-配氣管；19-水槽； 20-機械泵和分子泵聯(lián)合的組合真空泵；21-北京大學無線電系研制的真空B-A規(guī)；22-六通連接離子泵的接口； 23-六通；24-六通連接角閥15的接口； 25-泡架；26-第一石英泡管；27-第二石 英泡管；28-泡的底面；29-194nm光譜燈的發(fā)光泡；30-真空制備裝置；31-配氣裝置；32-冷卻裝置。
具體實施方式實施例1
以下結(jié)合附圖對一種制備光譜燈發(fā)光泡的裝置具體說明
一種制備光譜燈發(fā)光泡的裝置，是由泡殼5、玻璃架7、泡架25、真空制備裝置30、配氣 裝置31以及冷卻裝置32組成。
真空制備裝置30的作用是對發(fā)光泡里的雜質(zhì)氣體進行清除，配氣裝置31是向發(fā)光泡里充 入緩沖氣體，冷卻裝置32的作用是冷卻玻璃管里的汞，防止汞在泡架加熱烘烤時受熱蒸發(fā)。
所述的裝有汞的泡架25由裝有汞的玻璃管1、石英玻璃轉(zhuǎn)接頭6、泡殼5組成，石英玻璃 轉(zhuǎn)接頭6石英的一端通過焊接連接到泡殼5的第一石英泡管26上，裝有汞的玻璃管1通過焊接 連接到石英玻璃轉(zhuǎn)接頭6玻璃一端的側(cè)面上，石英玻璃轉(zhuǎn)接頭6玻璃的一端通過焊接連接到玻 璃架7上。
所述的泡殼5是由第一石英泡管26、第二石英泡管27、泡的底面28組成，泡的底面28通 過焊接連接到第二石英泡管27的一端上，第二石英泡管27的另一端通過焊接連接到第一石英 泡管26上。
充汞時，先將泡殼5和裝有汞的玻璃管1整體切割下來，同時保證它們里的真空不被破壞， 然后將裝有汞的玻璃管1中的汞緩緩的倒入到泡殼5里，切割掉玻璃管并將泡殼5密封好，這 樣汞就充入到泡殼5里，而且沒有引入雜質(zhì)。
所述的玻璃架7通過玻璃和金屬過渡的可閥17與真空制備裝置30連接。 所述的真空制備裝置30由六通23、組合真空泵20、真空B-A規(guī)21、離子泵組成，組合真 空泵20連接到六通連接組合真空泵的接口 9上，真空B-A規(guī)21連接到六通連接真空B-A規(guī)的 接口8上，離子泵連接六通連接離子泵的接口 22上，上述接口之間均通過法蘭和無氧銅圈連接 密封。
真空制備裝置30開啟后，它主要是除去發(fā)光泡里的雜質(zhì)氣體，發(fā)光泡里的雜質(zhì)氣體是通過 真空B-A規(guī)21來檢測的，在真空達到3X10,a或4X10— a時，停止組合真空泵20,開啟離 子泵來維持發(fā)光泡里的真空。
所述配氣裝置31由配氣管18、角閥11、壓力規(guī)12、微漏閥13、氣瓶14組成，角閥11 一 端口連接真空制備裝置30中的六通連接角閥的接口 10,角閥11的另一端口連接配氣管18，壓力規(guī)12通過配氣管18側(cè)壁上的一個端口連接，氣瓶14的開口端連接微漏閥13的一個端口， 微漏閥13的另一端口連接配氣管18的側(cè)壁端口上。
充緩沖氣體時，緩慢的打開微漏閥13，觀測壓力規(guī)12上的充入的緩沖氣體的壓強，當充入 的緩沖氣體的量達到要求時關(guān)閉微漏閥13。
所述的冷卻裝置32由循環(huán)水槽19，水槽進水口 2，外水槽出水口 3，內(nèi)水槽溢出口 4,水 槽抽水口 16組成，置于裝有汞的玻璃管1的下方。
循環(huán)水槽19由內(nèi)水槽和外水槽組成，內(nèi)水槽和外水槽都是由金屬圍成的長方體，上端都是 開口的，它們是連在一起的，它們共用了一個底面，三個側(cè)面，內(nèi)水槽有一個水槽進水口2， 一 個水槽抽水口 16以及一個內(nèi)水槽溢出口 4，外水槽有一個與內(nèi)水槽聯(lián)通的進水口 2以求一個出 水口 3，冷卻時內(nèi)水槽主要是保證最低存水量，外水槽主要作用是防止水槽進水口 2的水量大于 外水槽的抽水量導致水溢出而設計的一個防溢出冷卻水槽，冷卻水槽放置在泡架下面，使裝有 汞的玻璃管的底部剛好置于水槽中，在開啟冷卻裝置時，循環(huán)的冷卻水就能對玻璃管中的汞進 行冷卻，避免了加熱時汞的蒸發(fā)。
權(quán)利要求1、一種制備光譜燈發(fā)光泡的裝置，它由(泡殼5)、玻璃架(7)、泡架(25)、真空制備裝置(30)、配氣裝置(31)以及冷卻裝置(32)組成；其特征在于所述的真空制備裝置(30)由六通(23)、組合真空泵(20)、真空B-A規(guī)(21)、離子泵組成，組合真空泵(20)連接到六通連接組合真空泵的接口(9)上，真空B-A規(guī)(21)連接到六通連接真空B-A規(guī)的接口(8)上，離子泵連接六通連接離子泵的接口(22)上，上述接口之間均通過法蘭和無氧銅圈連接密封；所述的配氣裝置(31)由配氣管(18)、角閥(11)、壓力規(guī)(12)、微漏閥(13)、氣瓶(14)組成，角閥(11)一端口連接真空制備裝置(30)中的六通連接角閥接口(10)，角閥(11)的另一端口連接配氣管(18)，壓力規(guī)(12)通過配氣管(18)側(cè)壁上的一個端口連接，氣瓶(14)的開口端連接一個微漏閥(13)的端口，微漏閥(13)的另一端口連接配氣管(18)的側(cè)壁端口上；所述的裝有汞的泡架(25)由裝有汞的玻璃管(1)、石英玻璃轉(zhuǎn)接頭(6)、泡殼(5)組成，石英玻璃轉(zhuǎn)接頭(6)的一端通過焊接連接到泡殼(5)的第一石英泡管(26)上，裝有汞的玻璃管(1)通過焊接連接到石英玻璃轉(zhuǎn)接頭(6)玻璃一端的側(cè)面上，石英玻璃轉(zhuǎn)接頭(6)玻璃的一端通過焊接連接到玻璃架(7)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種制備光譜燈發(fā)光泡的裝置，其特征在于所述的泡殼(5)由第一石英泡管(26)、第二石英泡管(27)、泡的底面(28)組成，泡的 底面(28)通過焊接連接到第二石英泡管(27)的一端上，第二石英泡管(27)的另一端通過 焊接連接到第一石英泡管(26)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種制備光譜燈發(fā)光泡的裝置，其特征在于 所述的冷卻裝置(32)由循環(huán)水槽(19)、水槽進水口 (2)、外水槽出水口 (3)、內(nèi)水槽溢出口 (4)、水槽抽水口 (16)組成，置于裝有汞的玻璃管(1)的下方。
專利摘要本實用新型公開了一種制備光譜燈發(fā)光泡的裝置，它由玻璃架、泡架、真空制備裝置、配氣裝置以及冷卻裝置組成；組合真空泵連接到六通連接組合真空泵的接口上，真空B-A規(guī)連接到六通連接真空B-A規(guī)的接口上，離子泵連接六通連接離子泵的接口上，上述接口之間均通過法蘭和無氧銅圈連接密封。配氣裝置由配氣管、角閥、壓力規(guī)、微漏閥、氣瓶組成，角閥一端口連接真空制備裝置中的六通連接角閥的接口，角閥的另一端口連接配氣管，壓力規(guī)通過配氣管側(cè)壁上的一個端口連接，氣瓶的開口端連接一個微漏閥的端口，微漏閥的另一端口連接配氣管的側(cè)壁端口上。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，特別是充汞裝置簡單而且高效，使用該裝置制作的光譜燈發(fā)光泡發(fā)出的譜線純度好，適用于汞離子微波頻標中抽運光源的應用。
文檔編號H01K3/22GK201307582SQ20082019356
公開日2009年9月9日 申請日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者磊 佘, 孫煥堯, 張海枝, 李交美, 磊 白, 高克林, 雄 黃 申請人:中國科學院武漢物理與數(shù)學研究所