[发明专利]NF3气体检测预处理炉

权利要求书

1.一种NF3气体检测预处理炉，其特征在于：包括外壳，外壳一侧设置待测气体NF3的气嘴进气口，和转化气体NO2的气嘴出气口，另一侧安装PCBA、PCB材质环氧玻璃布层压板F4、单面布元器件；

所述外壳内为内腔，在外壳与内腔之间，气嘴进气口连接进气连通管，气嘴出气口连接出气连通管，所述进气连通管、出气连通管连接内腔，所述内腔内设置发热元件，所述发热元件内为反应质安装区域，进出内腔设有石英棉阻挡层，分隔固定反应质，所述内腔内设置预热盘管，发热元件在预热盘管内，所述内腔内设置测温元件，所述测温元件与PCBA连接。

2.如权利要求1所述的NF3气体检测预处理炉，其特征在于：反应质选材是能够在200～400℃，与NF3反应生成对应的金属氟化合物和氮氧化物气体，反应可持续，反应质使用率大于80％，NF3转化率大于90％，生成氮氧化物气体组成稳定。

3.如权利要求2所述的NF3气体检测预处理炉，其特征在于：反应质材料包括三个组分：(1)疏松多孔或薄壳的伽马相或无定形的氧化铝载体；(2)起固氟作用的锰/钴/铁等金属元素；包括不限于氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐、醋酸盐、硅酸盐；(3)促进NF3低温分解的金属，包括不限于钾、钙、镁，和碱金属、碱土金属元素，包括不限于碳酸盐、磷酸盐、硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐、硅酸盐。

4.如权利要求3所述的NF3气体检测预处理炉，其特征在于：实际应用时，反应质材料是组分(1)单独使用，或者(1)+(2)、(1)+(2)+(3)混合使用，但必须有氧化铝存在，氧化铝载体是经过掺杂改性的无定形化合物，或是单一晶型伽马相的单一化合物；包括不限于锰、钴、铁的过渡金属元素，单独使用或复配使用，作用是与NF3反应生成对应的金属氟化物，固定氟元素；碱金属、碱土金属元素，单独使用或复配使用，作用是与NF3有较高反应活性，能够在低温下促进NF3的分解，提高NF3的分解率，同时促进反应副产物NOx的生成。

5.如权利要求4所述的NF3气体检测预处理炉，其特征在于：反应质与NF3反应的过程是：过渡金属元素氧化物在氧化铝载体表面先与NF3反应，生成金属氟化物，再与氧化铝载体表面氧化铝进行F-/O2-传递，过渡金属氧化物再生，流动到新的位置再与NF3发生反应，如此往复下去。碱金属/碱土金属元素的加入，对过渡金属元素化合物起到改性作用。

6.如权利要求5所述的NF3气体检测预处理炉，其特征在于：反应质材料的形态包括但不仅限于以下几类：

(1)粉末，采用按比例的水基溶液湿法合成的亚微米和微米粉末；

(2)造粒颗粒，为不规则形状，或通过专用造粒机制作的球形颗粒；

(3)多孔载体表面和内部；

(4)薄壳碳球、纤维、纳米管等负载金属化合物。

7.如权利要求6所述的NF3气体检测预处理炉，其特征在于：所述外壳与内腔设置保温夹层，保温夹层填充低导热系数的气相二氧化硅粉末，或抽真空或不填充任何物质。

8.如权利要求7所述的NF3气体检测预处理炉，其特征在于：所述气嘴进气口采取透气膜片限流方式，通过两个膜片叠加串联实现，一个是开孔的不透气聚四氟乙烯薄膜A，一个是微量气阻的ePTFE防水透气膜B，最小透气量38～45Liter/Hour/cm²@70mbar，不透气聚四氟乙烯薄膜A在ePTFE防水透气膜B都带背胶，串联层叠安装在气路横截面，其中，不透气聚四氟乙烯薄膜A在ePTFE防水透气膜B的上游，不透气聚四氟乙烯薄膜A在ePTFE防水透气膜B都在气嘴进气口的下游。

9.如权利要求8所述的NF3气体检测预处理炉，其特征在于：所述发热元件为陶瓷加热管，所述测温元件为PT100热电阻，所述内腔的进气连通管一侧设置内腔端盖，所述外壳设置气嘴进气口的一侧设置外壳端盖，所述外壳端盖通过四个支撑柱安装在外壳上。