一種真空閘板閥及質(zhì)譜分析儀器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及質(zhì)譜分析領(lǐng)域，尤其涉及一種真空閘板閥及質(zhì)譜分析儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]質(zhì)譜儀器一般由離子源、離子傳輸系統(tǒng)和質(zhì)量分析系統(tǒng)等部分組成。工作時(shí)，離子源、離子傳輸系統(tǒng)和質(zhì)量分析系統(tǒng)要求真空度較高，以保證樣品電離效率、離子傳輸效率與分辨能力。更換樣品時(shí)，離子源部分需要暴露于大氣中，使整個(gè)系統(tǒng)壓強(qiáng)頻繁在大氣壓與高真空之間變化。換樣前，需要關(guān)閉質(zhì)譜儀真空系統(tǒng)，并向整個(gè)系統(tǒng)緩慢充氣；換樣后，重新開啟質(zhì)譜儀真空泵組。一般需要數(shù)小時(shí)才能建立檢測所要求的真空環(huán)境，嚴(yán)重制約質(zhì)譜儀分析效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，實(shí)現(xiàn)換樣后質(zhì)譜儀能夠快速建立檢測所需真空，本實(shí)用新型提供了一種用于質(zhì)譜儀器的真空閘板閥及質(zhì)譜分析儀器。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的一種真空閘板閥，包括閥座以及安裝于閥座內(nèi)腔的閥芯；所述閥座設(shè)置有貫通的閥座通孔，所述閥芯設(shè)置有閥芯通孔，閥芯能夠在閥座內(nèi)腔直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)閥芯通孔與閥座通孔之間的連通與關(guān)閉；在所述閥座與閥芯之間設(shè)置有一密封環(huán)，該密封環(huán)同軸設(shè)置在所述閥座通孔的徑向外側(cè)；所述閥芯上設(shè)置有擠壓機(jī)構(gòu)，用于在閥芯通孔與閥座通孔之間關(guān)閉后使閥芯壓緊所述密封環(huán)。
[0005]所述閥芯包括動(dòng)閥板以及與動(dòng)閥板疊放設(shè)置并可相對移動(dòng)的板狀滑座；所述擠壓機(jī)構(gòu)包括在所述滑座靠近動(dòng)閥板的側(cè)端面上設(shè)置的朝向動(dòng)閥板的圓滑凸起部，以及所述動(dòng)閥板靠近滑座的側(cè)端面上設(shè)置的與所述凸起部相對應(yīng)的凹陷部；所述密封環(huán)靠近所述動(dòng)閥板遠(yuǎn)離滑座的側(cè)端面。
[0006]所述滑座上設(shè)置有滾子安裝孔以及安裝于滾子安裝孔內(nèi)的圓柱體或球體的滾子，該滾子凸出于所述滑座靠近動(dòng)閥板的側(cè)端面，其凸出的部分為所述凸起部。
[0007]所述滑座遠(yuǎn)離動(dòng)閥板的側(cè)端面與位于所述閥座內(nèi)腔的內(nèi)壁上的滾子軌面相靠近，所述滾子凸出于所述滑座遠(yuǎn)離動(dòng)閥板的側(cè)端面，并且頂在所述滾子軌面上。
[0008]所述動(dòng)閥板在壓緊所述密封環(huán)時(shí)其頂端面頂在所述閥座的內(nèi)腔的內(nèi)壁上，該頂端面靠近密封環(huán)的一側(cè)沿密封環(huán)徑向向外傾斜；所述閥座的內(nèi)腔的內(nèi)壁上設(shè)置有與該頂端面相配合的傾斜面。
[0009]所述閥芯上設(shè)置有回復(fù)機(jī)構(gòu)，用于在閥芯通孔與閥座通孔之間連通之前使閥芯松開所述密封環(huán)。
[0010]所述回復(fù)機(jī)構(gòu)包括連接動(dòng)閥板和滑座的彈性構(gòu)件。
[0011]所述閥座包括相互扣合的固定板以及具有凹陷腔體的導(dǎo)向座，在所述固定板與所述導(dǎo)向座的扣合部設(shè)置有密封圈；所述閥座通孔穿過所述固定板和所述導(dǎo)向座。
[0012]本實(shí)用新型還提供一種質(zhì)譜分析儀器，包括離子源腔以及與其相連通的分析室，在所述離子源腔與分析室的連通通道上設(shè)置有如前所述的真空閘板閥。
[0013]采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的真空閘板閥、質(zhì)譜分析儀器以及質(zhì)譜分析換樣中建立高真空環(huán)境的方法，具有以下有益效果:
[0014]1、真空閘板閥通過擠壓機(jī)構(gòu)使閥芯施加壓力壓緊密封環(huán)，從而達(dá)到極好的密封效果，結(jié)構(gòu)簡單，易于操作；
[0015]2、本實(shí)用新型的質(zhì)譜分析儀器，在更換樣品時(shí)可以利用真空閘板閥隔斷離子源腔與分析室，使分析室在換樣過程中保持高真空環(huán)境，完成換樣后對離子源腔快速預(yù)抽真空，達(dá)到預(yù)抽真空度后打開閘板閥，利用分析器部分的分子泵或其他設(shè)備繼續(xù)抽真空，待真空穩(wěn)定到分析要求后即可進(jìn)行質(zhì)譜分析，從而建立高真空的環(huán)境。該結(jié)構(gòu)與方法明顯減小換樣時(shí)暴露于大氣的腔室容積，顯著縮減更換樣品時(shí)質(zhì)譜儀器重新建立真空的時(shí)間，從而提高測試效率。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型中真空閘板閥的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型中動(dòng)閥板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型中滑座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型中彈簧銷的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為本實(shí)用新型中拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6為本實(shí)用新型中導(dǎo)向座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7為本實(shí)用新型中固定板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖8為本實(shí)用新型中動(dòng)閥板和滑座的安裝結(jié)構(gòu)立體圖；
[0024]圖9為本實(shí)用新型中動(dòng)閥板和滑座安裝狀態(tài)一的剖視圖；
[0025]圖10為本實(shí)用新型中動(dòng)閥板和滑座安裝狀態(tài)二的剖視圖；
[0026]圖11為本實(shí)用新型中真空閘板閥狀態(tài)一的剖視圖；
[0027]圖12為本實(shí)用新型中真空閘板閥狀態(tài)二的剖視圖；
[0028]圖13為本實(shí)用新型中真空閘板閥狀態(tài)三的剖視圖；
[0029]圖14為本實(shí)用新型中離子源腔與分析室的連通結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中:1、固定板；2、密封圈；3、動(dòng)閥板；4、導(dǎo)向座；5、圓柱滾子；6、滑座；7、彈簧銷；8、拉桿；9、拉簧；10、真空閘板閥；1-1、固定板通孔；1_2、密封環(huán)槽；1_3、密封圈槽；1-4、安裝孔；3-1、頂端面；3-2、動(dòng)閥板通孔；3-3、拉簧讓位槽；3_4、螺紋孔；3_5、滾子讓位槽；3-6、拉桿讓位槽；4-1、安裝螺紋孔；4-2、導(dǎo)向座通孔；4-3、導(dǎo)向槽；4_4、滾子軌面；4-5、讓位槽；4-6、定位孔；4-7、安裝孔；4-8、拉桿孔；6_1、滑座通孔；6_2、滾子座孔；6_3、銷槽；6-4、彈簧過孔；6-5、T型槽；7-1、彈簧定位槽；8-1、讓位面；8_2、拉桿頭；8_3、拉桿軸；10_1、離子源腔；10_2、分析室；10-3、連通通道。
【具體實(shí)施方式】
[0031]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有質(zhì)譜分析儀器更換樣品后，需要重新對整套設(shè)備抽真空耗時(shí)低效的缺陷，將質(zhì)譜分析儀器的離子源腔和分析室之間通道設(shè)置真空閘板閥。換樣時(shí)隔離分析室內(nèi)空間，只將離子源腔開放，從而保持分析室內(nèi)真空環(huán)境不變。換樣后對離子源腔進(jìn)行抽真空，與原來整體抽真空相比用時(shí)大大縮減，效率得到有效提升。
[0032]以下通過附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0033]本實(shí)用新型的一種真空閘板閥，如圖1、6所示，包括由固定板I與具有凹陷腔體的導(dǎo)向座4相互扣合而成的閥座、由動(dòng)閥板3以及與動(dòng)閥板3疊放設(shè)置并可相對移動(dòng)的板狀滑座6組成的閥芯。所述導(dǎo)向座4的凹陷腔體包括導(dǎo)向槽4-3，閥芯安裝在所述導(dǎo)向槽4-3內(nèi)。
[0034]所述閥座設(shè)置有貫通的閥座通孔，參見圖6、7，所述閥座通孔包括穿過所述固定板I的固定板通孔1-1和穿過所述導(dǎo)向座4的導(dǎo)向座通孔4-2 ;所述閥芯設(shè)置有閥芯通孔，所述閥芯通孔包括穿過動(dòng)閥板3的動(dòng)閥板通孔3-2和穿過滑座6的滑座通孔6-1。
[0035]在所述閥芯下端設(shè)置有拉桿8，通過拉桿8的拉動(dòng)，閥芯能夠在閥座內(nèi)腔直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)拉桿8向下拉動(dòng)閥芯，閥芯向下運(yùn)動(dòng)直至閥芯通孔與閥座通孔相連通，此時(shí)真空閘板閥的兩側(cè)空間相連通；當(dāng)向上推動(dòng)拉桿8，使閥芯通孔向上遠(yuǎn)離閥座通孔直至二者相互錯(cuò)開以關(guān)閉，則此時(shí)真空閘板閥的兩側(cè)空間相隔離。
[0036]在所述閥座與閥芯之間設(shè)置有一密封環(huán)2，在所述固定板I的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有密封環(huán)安裝槽1-2，該密封環(huán)安裝槽1-2同軸開設(shè)在所述固定板通孔1-1的徑向外側(cè)，所述密封環(huán)2安裝在所述密封環(huán)安裝槽1-2內(nèi)，隨著所述動(dòng)閥板3靠近所述固定板I的內(nèi)側(cè)面，動(dòng)閥板3能夠壓緊該密封環(huán)2，從而實(shí)現(xiàn)密封。
[0037]所述閥芯上設(shè)置有擠壓機(jī)構(gòu)，用于在閥芯通孔與閥座通孔之間關(guān)閉后使閥芯壓緊所述密封環(huán)。該壓緊機(jī)構(gòu)包括在所述滑座6靠近動(dòng)閥板3的側(cè)端面上設(shè)置的朝向動(dòng)閥板3的圓滑凸起部，以及所述動(dòng)閥板3靠近滑座6的側(cè)端面上設(shè)置的與所述凸起部相對應(yīng)的凹陷部。所述密封環(huán)2靠近所述動(dòng)閥板3遠(yuǎn)離滑座6的側(cè)端面。
[0038]當(dāng)然，作為擠壓機(jī)構(gòu)的另一種實(shí)施例，也可以是包括在所述動(dòng)閥板3靠近滑座6的側(cè)端面上設(shè)置的朝向滑座6的圓滑凸起部，以及所述滑座6靠近動(dòng)閥板3的側(cè)端面上設(shè)置的與所述凸起部相對應(yīng)的凹陷部。另外，所述凸起部除了為圓滑結(jié)構(gòu)，也可以為光滑的楔形面結(jié)構(gòu)。
[0039]如圖8?10所示所述滑座6上設(shè)置有滾子安裝孔6-2以及安裝于滾子安裝孔6_2內(nèi)的圓柱體的滾子5。該滾子5凸出于所述滑座6靠近動(dòng)閥板3的側(cè)端面，其凸出的部分為所述凸起部。同時(shí)，如圖2所示，所述凹陷部為滾子讓位槽3-5。
[0040]當(dāng)然，所述滾子5也可以為球體形。本實(shí)施例中滾子安裝孔6-2內(nèi)平行并列設(shè)置了兩個(gè)滾子5，當(dāng)然根據(jù)具體情況的需要，也可以選擇設(shè)置I個(gè)或3個(gè)以上的滾子5。
[0041]由于動(dòng)閥板3與滑座6之間能夠發(fā)生相對滑動(dòng)，當(dāng)二者之間處于某一相對位置，使得所述凸起部陷入所述凹陷部時(shí)，推動(dòng)所述滑座6使其能夠相對于動(dòng)閥板3向上移動(dòng)，則圓滑的凸起部在凹陷部內(nèi)滑出或滾出，從而使凸起部頂在所述動(dòng)閥板3的側(cè)端面上，即在橫向上給動(dòng)閥板3 —個(gè)朝向遠(yuǎn)離滑座6方向的力。由于