[实用新型]一种用于隔离束源室与质谱的超高真空超薄插板阀

说明书

技术领域

本实用新型属于真空阀门技术领域，具体涉及应用于隔离束源室与质谱的超高真空超薄插板阀。

背景技术

质谱仪是鉴定分子结构的重要手段。质谱仪一般由进样装置、离子源、离子传输系统、质量分析器和真空系统等部分组成，其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带电荷离子，经离子传输系统加速电场的作用，形成离子束，最终进入质量分析器被记录检测。

超声分子束是气体由高压区经小孔进入低压区，通过绝热膨胀形成的定向运动的“孤立”原子、分子集合，是研究原子分子物理、激光化学、等离子体物理、微观化学反应动力学、空间物理、天体物理等领域的重要手段。

超声分子束和质谱联用是上世纪中后期发展起来的一种实验技术。由于分子束取样可以“冷冻”气相化学反应中的较活泼自由基和其他中间体，而质谱可以对这些产物进行快速定性，因此超声分子束质谱联用技术近年来在反应动力学、燃烧诊断、热解、低温氧化反应研究中获得了广泛的应用。

超声分子束质谱联用装置一般按照真空梯度由束源室、电离室、质量仪等构成，彼此之间由中间有小孔的锥形取样漏勺连接。束源室压力可从数个大气压到数十Torr不等，电离室压力一般维持在10^-2～10^-3Pa，、质谱仪的真空度则维持在10^-4～10^-6Pa左右。

在实际工作中，常常需要根据实验需求反复拆装束源室，从而使实验装置整体暴露大气。待仪器安装完毕重新抽气，往往需数小时才能恢复之前的超高真空状态，严重影响工作效率。此外，电离室内部的离子传输系统结构复杂，极易受实验条件变化的干扰；质谱仪内部的质量分析器若长时间暴露在空气中，使用寿命也会大大降低。

为了解决更换束源室又不破坏其他腔室真空的问题，可以在束源室和电离室之间安装真空插板阀。但是，传统的真空插板阀存在几点不足，一是阀体较厚，大大增加了取样漏勺与电离区的距离，导致形成的超声分子束到达电离区时中心分子数密度急剧下降，从而降低了仪器灵敏度；二是传统真空插板阀没有设置阀体运行轨道，运行稳定性及精度较差；三是传统真空插板阀一般应用于洁净的超高真空环境，密封时，阀体带着密封圈向法兰垂直运动直至贴紧密封，如密封圈上有颗粒将大大降低密封效果。

实用新型内容

为了实现在实验中更换样品时无须破坏质谱仪真空，同时达到不降低取样效率、运行稳定性较好、不受颗粒污染影响的目的，本实用新型提供一种用于分子束质谱装置的超高真空超薄插板阀。

一种用于隔离束源室与质谱的超高真空超薄插板阀的整体厚度小于8mm，具体结构说明如下：

包括阀安装件21、阀体机构22和直线导入器23；

所述阀安装件21为板状，中部开设有通孔214，周边均布法兰孔，阀安装件21的一侧面设有一对导轨212，一对导轨212对称位于通孔214的两侧；

所述阀体机构22包括活动铰链221、导向连接件222和阀板223，所述阀板223的中部开设有阀孔2234，阀板223的上端通过活动铰链221连接着直线导入器23的伸缩杆233；阀板223通过导向连接件222与一对导轨212中上的导向槽2120的配合设于阀安装件21上；

所述直线导入器23位于阀安装件21外侧的上部；阀板223的上下移动由直线导入器23通过活动铰链221驱动；

工作时，所述阀体机构22在直线导入器23的作用下，沿一对导轨212实现上下移动；当阀体机构22中的导向连接件222上移至导向槽2120中的上止点2121，使阀孔2234和通孔214重合贯通时，所述超高真空超薄插板阀为打开状态；当阀体机构22中的导向连接件222下移至导向槽2120中的下止点2125，使阀孔2234和通孔214完全不贯通时，所述超高真空超薄插板阀为关闭状态。

进一步限定的技术方案如下：

与阀板223上的阀孔2234对应的所述阀安装件21上的通孔214的轴向一侧圆周上开设有密封槽213，密封槽213内设有密封圈215，密封时，密封圈215的轴向的外侧端面与阀板223的板面接触。

所述密封槽为燕尾槽，所述密封圈为O型密封圈。

所述阀板223的厚度小于5mm。