CN101655422B - 一种真空碰撞法回收微粒的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种真空碰撞法回收微粒的装置,包括真空泵(6)、转子流量计(4)、真空表(3)、微粒回收室(2),微粒回收室(2)、真空表(3)、转子流量计(4)、真空泵(6)之间通过软管依次连接,微粒回收室(2)的结构为圆筒(10)两端分别与载体平台(7)、上盖(11)连接,载体(8)安装在载体平台(7)内部,通过加固盖(9)将载体(8)固定,载体平台(7)为锥形,下部设置进气口,周向均匀的开有气体通道(13),通过气体通道(13)与圆筒(10)内部相通。该发明提供了一种回收率高、回收微粒分散性好、机动灵活、操作简单、易清洗的真空碰撞法回收微粒的装置。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测中的微粒分析技术领域,特别涉及一种真空碰撞法回收微粒的装置。
背景技术
1993年IAEA提出了一项“93+2”计划。“93+2”计划主要在两点上强化了核保障体系,其中之一是环境取样(包括擦拭样品)和环境监测。微粒分析是环境监测中高灵敏度分析技术,已成为核保障环境监测中的常规技术,有着不可替代的作用。带有敏感核素的微粒或亚微米级微粒,能形成气溶胶在大气中长时间悬浮,因而可以扩散到较远的环境中。收集这些微粒,对其中的特定核素进行分析测量,对于加强核保障体系可以提供有价值的信息。一般采用擦拭布对核设施周围及内部进行擦拭取样,通过二次离子质谱(SIMS)分析擦拭样品上单个铀微粒来获得信息。
SIMS对微粒的同位素比的测量技术已经成熟,对擦拭布上微粒的转移和回收成为准确分析铀同位素比的关键步骤。现阶段采用的是超声波振荡方法回收微粒,先把擦拭布上的微粒超声振荡到庚烷中,再把含有微粒的庚烷悬浮液滴到碳片上,300℃巩固蒸干用于SIMS分析。但该方法存在两个问题:一是回收率较低(约为25%);二是回收的分散性差,多个微粒易聚集一起,不利于单个微粒的分析。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点,提供了一种回收率高、回收微粒分散性好、机动灵活、操作简单、易清洗的真空碰撞法回收微粒的装置。
为了解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
一种真空碰撞法回收微粒的装置,包括真空泵、转子流量计、真空表、微粒回收室,微粒回收室、真空表、转子流量计、真空泵之间通过软管依次连接,所述的微粒回收室的结构为圆筒两端分别与载体平台、上盖连接,载体安装在载体平台内部,通过加固盖将载体固定,载体平台为锥形,下部设置进气口,周向均匀的开有气体通道,通过气体通道与圆筒内部相通。
所述的载体平台下部的进气口底部接触擦拭布的部分为水平表面。所述的气体通道在载体平台周向均匀设置三个气体通道。载体为碳片或硅片。载体上覆盖一层导电胶。所述的圆筒与载体平台通过螺纹连接,中间设有密封垫圈。所述的圆筒与上盖通过螺纹连接,中间设有密封垫圈。圆筒材料为有机玻璃,上盖为聚四氟乙烯材质。载体平台为聚四氟乙烯材质。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本装置通过真空泵、微粒回收室、真空表、转子流量计的组合,微粒回收室通过载体、载体平台、加固盖之间的相互配合,使得该装置经济使用,易清洗,模具设计和加工简单,适合批量生产和重复使用;在载体平台周向均匀设置气体通道,通过该气体通道极大的提高了微粒的分散性和回收率,通过在载体上覆盖一层导电胶,又进一步的提高了微粒的回收率。
附图说明
图1装置结构示意图
图2微粒回收室的结构剖视图
图3载体的示意图
微粒介质1、微粒回收室2、真空表3、转子流量计4、导电胶5、真空泵6、载体平台7、载体8、加固盖9、圆筒10、上盖11、橡胶垫圈12、气体通道13
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述:
如图1所示为本发明的结构示意图,主要由真空泵6、转子流量计4、真空表3、微粒回收室2组成,微粒回收室2通过橡胶软管与真空表3连接,真空表3通过橡胶软管与转子流量计4连接,转子流量计4通过橡胶软管与真空泵6连接。该装置可以将微粒介质1(擦拭布等)上的微粒吸起,进入微粒回收室2中,粘于载体8的导电胶5上。
微粒回收室2的结构剖视图如图2所示,微粒回收室2主要由载体平台7、载体8、加固盖9、圆筒10、上盖11组成,载体平台7与圆筒10通过螺纹连接,并通过具有密封效果的橡胶垫圈12进行密封。上盖11与圆筒10也通过螺纹连接,通过具有密封效果的橡胶垫圈12密封。上盖11的出气口通过橡胶软管与真空表3连接。载体平台7为锥形,下部设置进气口。载体8安装在载体平台7内部,加固盖9压在载体8上面,加固盖9与载体平台7螺纹连接,进而将载体8固定。载体8固定后,在载体8的边缘下方的位置,载体平台7上均匀设置有气体通道13,使载体平台7内部与圆筒10的内部相通。本实施例优选采用三个气体通道13,即载体平台7在周向每120°设有一个气体通道13。载体平台7为聚四氟乙烯材质,其内部根据需要可以设计成放置、固定不同形状载体8的结构。载体8可以采用不同形状的碳片或硅片。为了更好的提高微粒的回收率,本发明在载体8上覆盖一层导电胶5,如图3所示。
该装置中圆筒10为有机玻璃材质,且配有内螺纹。上盖11材料为聚四氟乙烯,配有外螺纹,与圆筒10螺纹连接。上盖11的出气口为Ф7mm的通气管道,外侧有2层卡槽来连接加固橡胶管。该装置中的微粒回收室2的载体平台7下部的进气口底部接触擦拭布的部分为水平表面,减少了微粒粘贴在载体平台7的侧壁上,进一步提高了微粒的回收率。气流和微粒可以通过进气口进入载体平台7的内部。微粒回收在载体8的导电胶5上,气体经过圆筒10内部、上盖11出气口通过橡胶软管进入真空表3、转子流量计4由真空泵6抽出。通过调节流速大小的转子流量计4控制抽速,同时在真空表3上读出真空值。
本装置的安装及操作过程:
剪切合适的导电胶5覆盖在载体8上,把载体8按导电胶5朝下装入载体平台7,拧紧加固盖9,分别旋转圆筒10和上盖11,通过橡胶软管连接真空表3、转子流量计4和真空泵6,开启真空泵6,调节转子流量计4的旋钮到合适的气体流速,移动微粒回收室2到擦拭布1上对其上面的微粒进行回收。回收完成后,关闭真空泵6,卸下载体8,进行下一步的实验分析。
本发明可以对擦拭布和核孔膜等介质上的微粒进行回收。实验发现该装置对直径0.5~20μm的微粒回收率达到48%以上,极大的提高了微粒回收率和微粒的分散性,为二次离子质谱仪对单微粒的铀、钚等元素的同位素比测量创造了条件,提高了核保障措施的有效性和加强探知未申报核活动的能力。
Claims (9)
1.一种真空碰撞法回收微粒的装置,包括真空泵(6)、转子流量计(4)、真空表(3)、微粒回收室(2),微粒回收室(2)、真空表(3)、转子流量计(4)、真空泵(6)之间通过软管依次连接,其特征在于,所述的微粒回收室(2)为圆筒(10)两端分别与载体平台(7)、上盖(11)连接,载体(8)安装在载体平台(7)内部,通过加固盖(9)将载体(8)固定,载体平台(7)为锥形,下部设置进气口,周向均匀的开有气体通道(13),通过气体通道(13)与圆筒(10)内部相通。
2.根据权利要求2所述的真空碰撞法回收微粒的装置,其特征在于,所述的载体平台(7)下部的进气口底部接触擦拭布的部分为水平表面。
3.根据权利要求1所述的真空碰撞法回收微粒的装置,其特征在于,所述的气体通道(13)为在载体平台(7)周向均匀设置三个气体通道(13)。
4.根据权利要求1所述的真空碰撞法回收微粒的装置,其特征在于,所述的载体(8)上覆盖一层导电胶(5)。
5.根据权利要求1所述的真空碰撞法回收微粒的装置,其特征在于,所述的圆筒(10)与载体平台(7)通过螺纹连接,中间设有密封垫圈(12)。
6.根据权利要求1所述的真空碰撞法回收微粒的装置,其特征在于,所述的圆筒(10)与上盖(11)通过螺纹连接,中间设有密封垫圈(12)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的真空碰撞法回收微粒的装置,其特征在于,圆筒(10)材料为有机玻璃,上盖(11)为聚四氟乙烯材质。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的真空碰撞法回收微粒的装置,其特征在于,载体平台(7)为聚四氟乙烯材质。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的真空碰撞法回收微粒的装置,其特征在于,载体(8)为碳片或硅片。
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