[实用新型]一体式炬管

说明书

技术领域

本实用新型与分析化学仪器有关，具体属于一种应用于电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)的炬管。

背景技术

炬管是电感耦合等离子体(Inductively coupled Plasma，简称ICP)光源的核心组件，目前广泛使用的电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)与电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)中所用的炬管基本都是采用石英制成的。

石英在等离子体高温下会发生晶型转化，进而析出二氧化硅白色粉末，这些白色粉末最终导致石英炬管无法透光而引起ICP-AES检出限升高或者ICP-MS硅背景值上升。同时，晶型转化后的石英表面粗糙，这样会吸附样品引起空白背景升高，为了保证分析结果的准确性就必须停机对石英炬管进行清洗。由于炬管所用石英的晶型转化是一个不可逆过程，而且该转化过程会越来越快，最终导致炬管无法正常使用，必须定期更换。

当利用电感耦合等离子体发射光谱仪或电感耦合等离子体质谱仪分析一些腐蚀性、碱金属样品时，样品对石英炬管的侵蚀更加严重，会极大地缩短炬管的使用寿命。当利用电感耦合等离子体发射光谱仪或电感耦合等离子体质谱仪分析有机样品时，样品会释放大量的热量，由于炬管的加工工艺不过关或者石英材质内部存在晶格缺陷、气泡或者微小裂缝等不足，最终可能导致石英受热不均因内部应力发生爆裂。

前述几种情况不但增加了ICP-AES与ICP-MS中石英炬管的维护成本和使用成本，而且耗费大量的人力和时间，还给日常分析实验带来极大的麻烦。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种一体式炬管，解决了石英炬管因晶型转化造成的分析结果不准确、定期清洗或更换的问题，不但可以延长炬管的使用寿命，而且可以避免炬管爆裂的情况发生。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一体式炬管，该炬管包括外管和中管，所述外管和中管采用陶瓷材料，且外管和中管通过密封胶粘接。

在上述结构中，所述外管和中管都是由氮化硅制成的，或者都是由塞隆制成的。

其中，所述炬管的外管和中管分别连接氩气管路。

此外，所述外管和中管的粘接端设有等离子体耦合发生部位，该等离子体耦合发生部位处设有一红外光纤，所述红外光纤的一端连接等离子体红外探测器，另一端固定在等离子体耦合发生部位前方。

本实用新型的炬管采用全陶瓷材质替代石英材质，并且为一体式结构，无需通过额外的装配部件就可以直接安装在现有的电感耦合等离子体发射光谱仪与电感耦合等离子体质谱仪中，不但解决了石英炬管因晶型转化导致的分析结果不准确、定期维护更换的问题，而且该炬管具有很好的化学惰性，导热系数与石英接近，因此不会发生爆裂和被腐蚀的情况。

附图说明

图1是本实用新型中炬管的结构示意图；

图2是本实用新型的炬管的使用状态示意图。

其中附图标记说明如下：

1为炬管；11为外管；12为中管；2为红外光纤；3为等离子体红外探测器；4为等离子体耦合发生部位；5为等离子体高频线圈；6为氩气管路。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型提供的一体式炬管，该炬管1包括外管11和中管12，如图1所示，所述外管11和中管12均采用陶瓷材料，且外管11和中管12通过耐高温且耐腐蚀的密封胶粘接，该密封胶可以耐至少800℃。

本发明使用的陶瓷材料为氮化硅或塞隆(SIALNO)，其介电常数、导热系数均与石英接近，点燃等离子体时所需的高压放电能够击穿陶瓷炬管从而轻松点燃等离子体。

图2所示为本实用新型的陶瓷炬管1应用于电感耦合等离子体发射光谱仪与电感耦合等离子体质谱仪中，炬管1的外管11和中管12均具有进气口(如图1所示，外管11的进气口位于侧部下方，中管12的进气口位于底部)，进气口分别连接氩气管路6，外管11和中管12在底部粘接,氩气在炬管的等离子体耦合发生部位4与等离子体高频线圈5进行耦合并产生等离子体。