一種氣體反應(yīng)室的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種氣體反應(yīng)室，設(shè)置于太赫茲系統(tǒng)的發(fā)射器和接收器之間，用于生成并保存待測氣體，氣體反應(yīng)室包括：轉(zhuǎn)盤、支撐結(jié)構(gòu)、底座、反應(yīng)筒、托盤及密封蓋；其中，反應(yīng)筒設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤通過支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置于底座上，支撐結(jié)構(gòu)能使轉(zhuǎn)盤上的反應(yīng)筒轉(zhuǎn)動且同時改變反應(yīng)筒的高度；托盤上設(shè)置在反應(yīng)筒內(nèi)，用于放置固體或/和液體樣品；密封蓋用于密封反應(yīng)筒；反應(yīng)筒的橫截面為一正多邊形，太赫茲系統(tǒng)的發(fā)射器發(fā)出的太赫茲波垂直射入反應(yīng)筒的一垂直筒壁，并經(jīng)過反應(yīng)筒中的待測氣體后，從相對應(yīng)的另一垂直筒壁垂直射出至接收器。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型是關(guān)于一種氣體反應(yīng)室，尤其涉及一種應(yīng)用于太赫茲光學(xué)系統(tǒng)中的多 功能氣體反應(yīng)室。 一種氣體反應(yīng)室

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科技水平的不斷提高，各種各樣的液體物質(zhì)出現(xiàn)在人們的生活中，它們的揮 發(fā)性能存在差異。其中一些物質(zhì)在提供了生活便利的同時也給人們帶來了些許危害。室內(nèi) 裝飾裝修材料內(nèi)墻涂料含有的苯、甲苯、乙苯、二甲苯等有機物、游離甲醛、可溶性重金屬等 一方面可以耐堿、耐水以及光澤度和保色性，另一方面這些物質(zhì)經(jīng)呼吸道能引起人眩暈、頭 痛和惡心等癥狀；金屬汞在制造工業(yè)用化學(xué)藥物以及電子或電器產(chǎn)品中獲得應(yīng)用，最常見 的是用于體溫計中，但是其在常溫下即可蒸發(fā)，其蒸汽有劇毒；加油站或油庫附近揮發(fā)的氣 體中含有苯類及烯烴類物質(zhì)，附近居民長期吸入對身體有害；空氣清新劑是目前改善空氣 環(huán)境的首選，但是其在隱蔽難聞氣味的同時也分解出一些空氣污染物，對人的神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn) 生危害；這些有害物質(zhì)以氣體狀態(tài)存在于空氣中，通過呼吸進(jìn)入到人體中從而對人體造成 傷害。而精油、香水等揮發(fā)性極強的物質(zhì)，有調(diào)理身體，舒緩凈化的作用，人們通常青睞這些 物質(zhì)揮發(fā)在空氣中。
[0003] 除了這些揮發(fā)性液體，一些固體與液體反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體物質(zhì)，如金屬鈉與水反 應(yīng)產(chǎn)生大量氫氣、某些爆炸物與液體催化劑反應(yīng)，迅速產(chǎn)生大量易燃易爆氣體和熱量等，研 究其反應(yīng)過程中不同時間內(nèi)產(chǎn)生的氣體物質(zhì)，可以在發(fā)生危險時及時采取相應(yīng)的辦法來降 低損失。
[0004] 針對上述有害氣體，現(xiàn)有技術(shù)中也有一些去除的方法。例如利用光觸媒去除內(nèi)墻 涂料揮發(fā)出的甲醛、苯、甲苯、二甲苯等污染物；利用竹炭、活性炭及硅藻泥吸附工業(yè)廢氣、 生活中產(chǎn)生的異味氣體。對這些分解或吸附過程監(jiān)測，不僅可以得到豐富的關(guān)于固體特征 的有用信息，還對尋找更優(yōu)質(zhì)的處理污染物的材料有重大意義。
[0005] 因此，對上述易揮發(fā)性液體內(nèi)揮發(fā)出成分或液體固體反應(yīng)的氣體成分的研究也就 顯得極其重要。在近年來，太赫茲波源以其較普通光源具有的獨特性質(zhì)，博得了人們的廣泛 關(guān)注。其瞬態(tài)性、寬帶性、相干性、低能性的特點使得太赫茲時域光譜技術(shù)相對于其它光譜 技術(shù)有更高的信噪比和穩(wěn)定性。太赫茲光譜技術(shù)是一種非接觸測量技術(shù)，能夠迅速地對樣 品組成的細(xì)微變化做出分析和鑒別。在太赫茲頻段內(nèi)覆蓋了很多氣體分子的純轉(zhuǎn)動特征光 譜，其相干測量技術(shù)能夠直接測量電場的振幅和相位，因此可以方便的提取樣品的透射率 和吸收系數(shù)等信息。太赫茲波可以透過氣相物質(zhì)，因此可用于探測低濃度氣體，適用于控制 污染及檢測泄露。
[0006] 綜上所述，利用太赫茲波研究液體揮發(fā)或反應(yīng)出的氣體具有重要的意義。但是，太 赫茲波對容器材料有一定要求，且氣體容器需要滿足實驗時的反應(yīng)條件，因此需要一種特 定的裝置來促使液體揮發(fā)出氣體，并對揮發(fā)出來的氣體進(jìn)行收集。
[0007] 市場上已有的關(guān)于揮發(fā)性有機液體蒸發(fā)的測定儀，有某公司生產(chǎn)的DRT-2002揮 發(fā)性有機液體蒸發(fā)殘渣測定儀是測定揮發(fā)性有機化工液體產(chǎn)品在水浴上蒸發(fā)后干殘渣測 定的。其具有體積大，重量大的缺點。已申請專利的關(guān)于儲存揮發(fā)性液體的裝置，主要包括 密封裝置（用于減少液體向外界擴(kuò)散）、揮發(fā)性儲存裝置（用于將揮發(fā)性液體更快的散發(fā)到 外界）以及揮發(fā)性液體蒸發(fā)裝置（用于檢測揮發(fā)性液體隨風(fēng)速、環(huán)境溫度和存放液體的容 器尺寸、形狀變化的蒸發(fā)速率問題）。上述裝置都不適于在太赫茲系統(tǒng)中對其中氣相物質(zhì)進(jìn) 行測量。 實用新型內(nèi)容
[0008] 為了滿足太赫茲波對容器材料的要求，且滿足實驗時的反應(yīng)條件，本實用新型提 出了一種適用于太赫茲系統(tǒng)中的多功能氣體反應(yīng)室。
[0009] 對此，本實用新型的氣體反應(yīng)室設(shè)置于太赫茲系統(tǒng)的發(fā)射器和接收器之間，用于 生成并保存待測氣體，所述氣體反應(yīng)室包括：轉(zhuǎn)盤、支撐結(jié)構(gòu)、底座、反應(yīng)筒、托盤及密封蓋； 其中，所述反應(yīng)筒設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤上，所述轉(zhuǎn)盤通過所述支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述底座上，所述 支撐結(jié)構(gòu)能使所述轉(zhuǎn)盤上的反應(yīng)筒轉(zhuǎn)動且同時改變所述反應(yīng)筒的高度；所述托盤上設(shè)置在 所述反應(yīng)筒內(nèi)，用于放置固體或/和液體樣品；所述密封蓋用于密封所述反應(yīng)筒；所述反應(yīng) 筒的橫截面為一正多邊形，所述太赫茲系統(tǒng)的發(fā)射器發(fā)出的太赫茲波垂直射入所述反應(yīng)筒 的一垂直筒壁，并經(jīng)過所述反應(yīng)筒中的待測氣體后，從相對應(yīng)的另一垂直筒壁垂直射出至 所述接收器。
[0010] 進(jìn)一步的，所述反應(yīng)筒橫截面為正四邊形、正六邊形或正八邊形。
[0011] 進(jìn)一步的，所述太赫茲系統(tǒng)發(fā)出太赫茲波的覆蓋直徑小于所述反應(yīng)筒的垂直筒壁 的寬度。
[0012] 進(jìn)一步的，所述支撐結(jié)構(gòu)包括：螺桿及桿套；所述螺桿固定設(shè)置于所述底座上，其 外側(cè)設(shè)置有外螺紋；所述桿套固定設(shè)置于所述轉(zhuǎn)盤上，其內(nèi)側(cè)設(shè)置有與所述外螺紋匹配的 內(nèi)螺紋。
[0013] 進(jìn)一步的，所述支撐結(jié)構(gòu)還包括：一彈簧及一小球；其中，所述螺桿上設(shè)置有一水 平盲孔，所述盲孔由內(nèi)到外設(shè)置有所述彈簧及所述小球；所述小球被所述彈簧的彈力擠壓 接觸所述桿套。
[0014] 進(jìn)一步的，所述桿套內(nèi)側(cè)設(shè)置有多個與小球匹配的球形凹槽，當(dāng)所述反應(yīng)筒旋轉(zhuǎn) 某一角度后，所述小球陷入對應(yīng)的所述球形凹槽固定所述轉(zhuǎn)盤。
[0015] 進(jìn)一步的，所述密封蓋上設(shè)置有：溫度傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器接口、壓力 傳感器接口、直管；其中，所述溫度傳感器及壓力傳感器嵌設(shè)于所述密封蓋，分別連接設(shè)置 于所述密封蓋上部的溫度傳感器接口及壓力傳感器接口，用于測量所述反應(yīng)筒內(nèi)的氣體溫 度值及壓力值；所述直管設(shè)置于所述密封蓋上，其配有一閥門，用于將液體樣品或氣體樣品 加入至所述反應(yīng)筒內(nèi)。
[0016] 進(jìn)一步的，所述氣體反應(yīng)室用于產(chǎn)生并保存待測氣體包括：通過液體實驗揮發(fā)氣 體、通過固體液體實驗生成氣體、或從所述閥門加入的氣體。
[0017] 進(jìn)一步的，所述氣體反應(yīng)室還包括加熱圈及熱隔層；其中，所述加熱圈，設(shè)置于所 述托盤的下部，所述加熱圈的電熱絲為耐腐蝕性強且無磁性的鎳鉻電熱絲，用于加熱實驗 樣品；所述加熱隔層，設(shè)置于所述加熱圈的下部，由隔熱材料制成，防止加熱圈通電后產(chǎn)生 的高溫對所述轉(zhuǎn)盤造成損壞。
[0018] 進(jìn)一步的，所述密封蓋由石英玻璃制成，所述反應(yīng)筒及所述托盤由高溫陶瓷材料 制成；其中，托盤四周有四個孔，用于使用者利用與所述孔配套的夾持裝置將所述托盤取出 或放入。
[0019] 由上所述，本實用新型的氣體反應(yīng)室結(jié)構(gòu)簡單且抗氧化腐蝕，使用時操作方便且 輕巧便攜，可實現(xiàn)多種類型的氣體反應(yīng)實驗，適用于在太赫茲系統(tǒng)中研究氣相物質(zhì)，通過從 不同角度及高度監(jiān)測反應(yīng)產(chǎn)生的樣品，推測氣體的成分，從而實現(xiàn)利用太赫茲時域光譜技 術(shù)對各種氣體進(jìn)行檢測的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分， 并不構(gòu)成對本實用新型的限定。在附圖中：
[0021] 圖1為本實用新型一實施例的氣體反應(yīng)室的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖2為本實用新型一實施例的氣體反應(yīng)室的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖3為本實用新型一實施例的氣體反應(yīng)室在太赫茲系統(tǒng)中的位置示意圖。
[0024] 圖4為本實用新型一實施例的氣體反應(yīng)室中支撐結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0025] 圖5為本實用新型另一實施例的氣體反應(yīng)室的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖6為本實用新型另一實施例的氣體反應(yīng)室的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0027] 以下配合圖式及本實用新型的較佳實施例，進(jìn)一步闡述本實用新型為達(dá)成預(yù)定實 用新型目的所采取的技術(shù)手段。
[0028] 圖1、圖2、圖3、圖4分別為本實用新型一實施例的氣體反應(yīng)室的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖、 俯視結(jié)構(gòu)示意圖、在太赫茲系統(tǒng)中的位置示意圖、以及氣體反應(yīng)室中支撐結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0029] 如圖1所示，氣體反應(yīng)室用于產(chǎn)生并保存待測氣體，包括：轉(zhuǎn)盤1、底座2、反應(yīng)筒 3、托盤4、密封蓋5、支撐結(jié)構(gòu)6 ;其中，反應(yīng)筒3通過耐腐蝕黏膠固定設(shè)置在轉(zhuǎn)盤1上，轉(zhuǎn)盤 1通過可轉(zhuǎn)動且同時高度可變的支撐結(jié)構(gòu)6設(shè)置于底座2上，可使轉(zhuǎn)盤1上的反應(yīng)筒3轉(zhuǎn)動 且同時可改變反應(yīng)筒3的高度；
[0030] 托盤4可設(shè)置在反應(yīng)筒3內(nèi)，其上可以放置固體或/和液體樣品；
[0031] 密封蓋5可與反應(yīng)筒3上端開口無縫蓋合，用于密封反應(yīng)筒3 ;
[0032] 結(jié)合圖2及圖3來看，本實用新型的氣體反應(yīng)室設(shè)置于太赫茲系統(tǒng)的發(fā)射器9a和 接收器9b之間，其中，反應(yīng)筒3的橫截面可為一正多邊形（更詳細(xì)而言，應(yīng)為對邊平行的正 偶數(shù)邊形），圖中所繪為正六邊形，具體而言，反應(yīng)筒3橫截面可以是正四邊形、正六邊形或 正八邊形，本實用新型并不對此進(jìn)行限定。其主要是為了使得太赫茲系統(tǒng)的發(fā)射器9a發(fā)出 的太赫茲波垂直射入反應(yīng)筒3的一垂直筒壁，并經(jīng)過反應(yīng)筒3中的待測氣體后，從相對應(yīng)的 另一垂直筒壁垂直射出至接收器％。
[0033] 結(jié)合圖4來看，為了更好地適應(yīng)太赫茲系統(tǒng)及實驗效果，本實用新型對支撐結(jié)構(gòu)6 進(jìn)行了適當(dāng)改進(jìn)，包括：螺桿61、桿套62、彈簧63、小球64 ;其中，
[0034] 螺桿61固定設(shè)置于底座2上，其外側(cè)設(shè)置有外螺紋；
[0035] 桿套62固定設(shè)置于轉(zhuǎn)盤1上，其內(nèi)側(cè)設(shè)置有與螺桿61的外螺紋匹配的內(nèi)螺紋。通 過螺桿61和桿套62可以實現(xiàn)反應(yīng)筒3的角度轉(zhuǎn)動和高度調(diào)節(jié)。
[0036] 在螺桿61上設(shè)置有一水平盲孔，盲孔由內(nèi)到外設(shè)置有彈簧63及小球64 ;小球64 被彈簧63的彈力擠壓接觸桿套64。在桿套62內(nèi)側(cè)設(shè)置有多個與小球64匹配的球形凹槽 65,當(dāng)反應(yīng)筒3旋轉(zhuǎn)某一角度后，小球64陷入對應(yīng)的球形凹槽65固定轉(zhuǎn)盤1。
[0037] 在一具體實施例中，隨著桿套62的旋轉(zhuǎn)，其高度會發(fā)生變化，所以設(shè)置的球形凹 槽65的水平位置都不相同。當(dāng)轉(zhuǎn)動某一角度時，小球64可陷入一對應(yīng)的球形凹槽65中， 從而固定了螺桿61與桿套62的相對位置，避免由微小轉(zhuǎn)動引起的實驗誤差。球形凹槽65 的具體數(shù)量和位置可根據(jù)旋轉(zhuǎn)要求和實驗需求設(shè)計。例如：六邊形的反應(yīng)筒3的桿套62內(nèi) 側(cè)可以每隔60°設(shè)置一球形凹槽65,共六個球形凹槽65,其水平位置可依次升高。在實驗 時，可首先讓小球64可陷入最高的球形凹槽65中，當(dāng)反應(yīng)筒3旋轉(zhuǎn)60°后，小球64可陷入 對應(yīng)的另一水平位置較低的球形凹槽65中，從而達(dá)到反應(yīng)筒3的角度轉(zhuǎn)動及高度調(diào)節(jié)。
[0038] 在本實施例中，由于反應(yīng)筒3為正六邊形，所以在實驗時轉(zhuǎn)盤1每次可轉(zhuǎn)動 60° (另外，若為四邊形、八邊形、則每次可轉(zhuǎn)動90°、45° )，保證太赫茲波一直與反應(yīng)筒 3的某一垂直筒壁保持垂直，并且在實驗時還可以通過轉(zhuǎn)動反應(yīng)筒3,使反應(yīng)筒3的高度變 化，以此實現(xiàn)從多個角度及高度測量其內(nèi)部的氣體樣品，得到不同水平高的反應(yīng)筒3內(nèi)氣 體的太赫茲波譜，進(jìn)而推測出氣體反應(yīng)室內(nèi)部的氣體成分。
[0039] 在本實施例中，太赫茲系統(tǒng)發(fā)出太赫茲波的覆蓋直徑小于反應(yīng)筒3的垂直筒壁的 寬度（并且太赫茲波一直與反應(yīng)筒3的垂直筒壁保持垂直），以保證掃描信號中不存在由散 射等引起的回波或噪音。
[0040] 在本實施例中，反應(yīng)筒3及托盤4由高溫陶瓷材料制成，其具有低密度、高熱導(dǎo)率、 膨脹系數(shù)適中和抗氧化燒蝕的特點，并且對太赫茲波的影響較小。密封蓋5由石英玻璃制 成，可從上端觀察筒內(nèi)氣體的揮發(fā)情況。
[0041] 在本實施例中，氣體反應(yīng)室用于產(chǎn)生并保存待測氣體主要包括三種方式：通過液 體實驗揮發(fā)氣體、通過固體液體實驗生成氣體、或從閥門加入的氣體。
[0042] 在本實施例中，底座2用于支撐氣體反應(yīng)室的所有結(jié)構(gòu)，其上設(shè)置有磁性開關(guān)（未 繪示），當(dāng)處于"OFF"時，底座2可以自由移動，開關(guān)處于"0N"時，底座2固定在光學(xué)平臺 上。
[0043] 基于同一構(gòu)思，圖5、圖6為本實用新型另一實施例的氣體反應(yīng)室的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意 圖、俯視結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5及圖6所示，相比較圖1至圖3的氣體反應(yīng)室，密封蓋5上設(shè) 置有：溫度傳感器（未繪示）、壓力傳感器（未繪示）、溫度傳感器接口 53、壓力傳感器接口 54、直管51 ;其中，
[0044] 溫度傳感器及壓力傳感器嵌設(shè)于密封蓋5,分別連接設(shè)置于密封蓋5上部的溫度 傳感器接口 53及壓力傳感器接口 54,其探頭與實驗氣體接觸，用于測量反應(yīng)筒3內(nèi)的氣體 溫度值及壓力值；溫度傳感器接口 53及壓力傳感器接口 54可以外接一套溫度顯示裝置與 壓力顯示裝置，來顯示反應(yīng)筒3內(nèi)溫度及壓力。
[0045] 直管51設(shè)置于密封蓋5上，其配有一閥門52,兩者都采用耐高溫耐腐蝕材料制成， 直管51用于將液體樣品或氣體樣品加入至反應(yīng)筒3內(nèi)，同時還可連接微型機械泵，用于將 氣體反應(yīng)室內(nèi)的氣體抽至接近真空狀態(tài)。
[0046] 在本實施例中，托盤4四周有四個孔41，用于使用者利用與孔41配套的夾持裝置 將托盤4取出或放入。
[0047] 在本實施例中，氣體反應(yīng)室還包括加熱圈7,設(shè)置于托盤4的下部，加熱圈7的電熱 絲為耐腐蝕性強且無磁性的鎳鉻電熱絲，用于加熱實驗樣品。
[0048] 在本實施例中，氣體反應(yīng)室還包括加熱隔層8,設(shè)置于加熱圈7的下部，其為中心 凹陷的盤狀結(jié)構(gòu)，由隔熱材料制成，防止加熱圈7通電后產(chǎn)生的高溫對轉(zhuǎn)盤1造成損壞。 [0049] 為了對上述氣體反應(yīng)室進(jìn)行更為清楚的解釋，下面結(jié)合多個具體的使用實施例來 進(jìn)行說明，然而值得注意的是該實施例僅是為了更好地說明本實用新型，并不構(gòu)成對本實 用新型不當(dāng)?shù)南薅ā?br> [0050] 在前述實施例中，氣體反應(yīng)室主要用于以下幾種實驗：1、液體揮發(fā)氣體的研究，2、 固體液體反應(yīng)生成氣體的研究，3、對氣體吸附或分解過程的研究。
[0051] 實施例1，對于液體揮發(fā)氣體的測量：
[0052] 首先將氣體反應(yīng)室置入太赫茲系統(tǒng)中，打開密封蓋上部直管的閥門，連接微型機 械泵對氣體反應(yīng)室抽真空，通過配套的壓力顯示裝置讀出氣體反應(yīng)室內(nèi)的壓力，接近真空 時對氣體反應(yīng)室進(jìn)行掃描，將得到的信號作為參考信號。然后打開密封蓋，利用夾持裝置將 托盤取出，將液體樣品緩慢倒入托盤中，再將其放回氣體反應(yīng)室中，封緊密封蓋，再次對氣 體反應(yīng)室抽真空，目的是消除在放置液體過程中混入氣體反應(yīng)室內(nèi)的空氣，抽真空后，關(guān)閉 閥門。開啟加熱圈，對液體樣品進(jìn)行加熱。加熱過程中每隔一定的時間掃描一次樣品信號， 而對于由多種成分組成的混合液體，則需要掃描一次信號完成后轉(zhuǎn)動一次反應(yīng)筒，然后繼 續(xù)掃描信號，從多個角度掃瞄氣體太赫茲波譜，直至揮發(fā)蒸汽在筒壁上冷凝成小液珠，此時 說明反應(yīng)室內(nèi)揮發(fā)氣體達(dá)到飽和，不再測量。掃描完成后，將底座的磁性開關(guān)打開，將氣體 反應(yīng)室取出到通風(fēng)櫥中打開密封蓋，將廢液倒出，并對氣體反應(yīng)室進(jìn)行清洗。
[0053] 實施例2,對固體液體反應(yīng)產(chǎn)生的氣體測量：
[0054] 測量參考信號的步驟與實施例1相同。然后利用夾持裝置將托盤取出，用藥匙將 固體樣品取出放進(jìn)托盤，固體樣品要集中在密封蓋垂直對應(yīng)的位置，將托盤放進(jìn)氣體反應(yīng) 室，封緊密封蓋，對氣體反應(yīng)室再次抽真空，關(guān)閉閥門，將微型機械泵拆除。然后將吸取了少 量反應(yīng)液體的微量進(jìn)樣器或滴管，固定在直管的上方，打開閥門，將微量進(jìn)樣器或滴管的下 端通過直管進(jìn)入氣體反應(yīng)室。滴入少量液體后迅速關(guān)閉閥門，然后每隔一段時間對氣體反 應(yīng)室進(jìn)行掃描，同時掃描一次信號轉(zhuǎn)動一次反應(yīng)筒，掃描反應(yīng)筒內(nèi)不同高度的氣體成分的 太赫茲波譜，直至反應(yīng)結(jié)束。掃描完成后，將底座的磁性開關(guān)打開，將氣體反應(yīng)室取出到通 風(fēng)櫥中打開密封蓋，對氣體反應(yīng)室進(jìn)行清洗。
[0055] 實施例3,對氣體吸附或分解過程的檢測：
[0056] 測量參考信號的步驟與實施例1相同。然后利用夾持裝置將托盤取出，用藥匙將 活性炭或光觸媒均勻的攤開在托盤內(nèi)，為保證吸附或分解的氣體足夠多，要求加入的活性 炭或光觸媒足量，然后封緊密封蓋。再次連接微型機械泵，將反應(yīng)室內(nèi)快速抽真空，關(guān)閉閥 門。將連接了氣瓶的管子固定在直管的上方，密封后，打開閥門，向反應(yīng)室內(nèi)緩緩加入適量 氣體，關(guān)閉閥門。監(jiān)測吸附過程時可連接壓力顯示裝置，隨時觀察反應(yīng)室內(nèi)氣體的壓強。每 隔一段時間對反應(yīng)室內(nèi)氣體進(jìn)行掃描，同時掃描一次信號轉(zhuǎn)動一次反應(yīng)筒，掃描反應(yīng)筒內(nèi) 不同高度的氣體成分的太赫茲波譜，吸附或分解過程完成后掃描結(jié)束。掃描完成后，將底座 的磁性開關(guān)打開，將氣體反應(yīng)室取出到通風(fēng)櫥中打開密封蓋，對氣體反應(yīng)室進(jìn)行清洗。
[0057] 由上所述，本實用新型的氣體反應(yīng)室結(jié)構(gòu)簡單且抗氧化腐蝕，使用時操作方便且 輕巧便攜，可實現(xiàn)多種類型的氣體反應(yīng)實驗，適用于在太赫茲系統(tǒng)中研究氣相物質(zhì)，通過從 不同角度及高度監(jiān)測反應(yīng)產(chǎn)生的樣品，推測氣體的成分，從而實現(xiàn)利用太赫茲時域光譜技 術(shù)對各種氣體進(jìn)行檢測的目的。
[0058] 以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一 步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限定本 實用新型的保護(hù)范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改 進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種氣體反應(yīng)室，其特征在于，設(shè)置于太赫茲系統(tǒng)的發(fā)射器和接收器之間，用于生成 并保存待測氣體，所述氣體反應(yīng)室包括：轉(zhuǎn)盤、支撐結(jié)構(gòu)、底座、反應(yīng)筒、托盤及密封蓋；其 中， 所述反應(yīng)筒設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤上，所述轉(zhuǎn)盤通過所述支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述底座上，所述 支撐結(jié)構(gòu)能使所述轉(zhuǎn)盤上的反應(yīng)筒轉(zhuǎn)動且同時改變所述反應(yīng)筒的高度； 所述托盤上設(shè)置在所述反應(yīng)筒內(nèi)，用于放置固體或/和液體樣品； 所述密封蓋用于密封所述反應(yīng)筒； 所述反應(yīng)筒的橫截面為一正多邊形，所述太赫茲系統(tǒng)的發(fā)射器發(fā)出的太赫茲波垂直射 入所述反應(yīng)筒的一垂直筒壁，并經(jīng)過所述反應(yīng)筒中的待測氣體后，從相對應(yīng)的另一垂直筒 壁垂直射出至所述接收器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體反應(yīng)室，其特征在于，所述反應(yīng)筒橫截面為正四邊形、正 六邊形或正八邊形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體反應(yīng)室，其特征在于，所述太赫茲系統(tǒng)發(fā)出太赫茲波的 覆蓋直徑小于所述反應(yīng)筒的垂直筒壁的寬度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體反應(yīng)室，其特征在于，所述支撐結(jié)構(gòu)包括：螺桿及桿套； 其中， 所述螺桿固定設(shè)置于所述底座上，其外側(cè)設(shè)置有外螺紋； 所述桿套固定設(shè)置于所述轉(zhuǎn)盤上，其內(nèi)側(cè)設(shè)置有與所述外螺紋匹配的內(nèi)螺紋。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體反應(yīng)室，其特征在于，所述支撐結(jié)構(gòu)還包括：一彈簧及一 小球；其中， 所述螺桿上設(shè)置有一水平盲孔，所述盲孔由內(nèi)到外設(shè)置有所述彈簧及所述小球；所述 小球被所述彈簧的彈力擠壓接觸所述桿套。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣體反應(yīng)室，其特征在于，所述桿套內(nèi)側(cè)設(shè)置有多個與小球 匹配的球形凹槽，當(dāng)所述反應(yīng)筒旋轉(zhuǎn)某一角度后，所述小球陷入對應(yīng)的所述球形凹槽固定 所述轉(zhuǎn)盤。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體反應(yīng)室，其特征在于，所述密封蓋上設(shè)置有：溫度傳感 器、壓力傳感器、溫度傳感器接口、壓力傳感器接口、直管；其中， 所述溫度傳感器及壓力傳感器嵌設(shè)于所述密封蓋，分別連接設(shè)置于所述密封蓋上部的 溫度傳感器接口及壓力傳感器接口，用于測量所述反應(yīng)筒內(nèi)的氣體溫度值及壓力值； 所述直管設(shè)置于所述密封蓋上，其配有一閥門，用于將液體樣品或氣體樣品加入至所 述反應(yīng)筒內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣體反應(yīng)室，其特征在于，所述氣體反應(yīng)室用于生成并保存 待測氣體包括：通過液體實驗揮發(fā)氣體、通過固體液體實驗生成氣體、或從所述閥門加入的 氣體。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣體反應(yīng)室，其特征在于，所述氣體反應(yīng)室還包括加熱圈及 熱隔層；其中， 所述加熱圈，設(shè)置于所述托盤的下部，所述加熱圈的電熱絲為耐腐蝕性強且無磁性的 鎳鉻電熱絲，用于加熱實驗樣品； 所述加熱隔層，設(shè)置于所述加熱圈的下部，由隔熱材料制成，防止加熱圈通電后產(chǎn)生的 高溫對所述轉(zhuǎn)盤造成損壞。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體反應(yīng)室，其特征在于，所述密封蓋由石英玻璃制成，所 述反應(yīng)筒及所述托盤由高溫陶瓷材料制成；其中， 托盤四周有四個孔，用于使用者利用與所述孔配套的夾持裝置將所述托盤取出或放 入。
【文檔編號】G01N21/03GK203881677SQ201420287373
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】冷文秀, 戈立娜, 趙昆 申請人:中國石油大學(xué)(北京)