本發(fā)明涉及質(zhì)譜分析領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于等離子體離子源的快速換錐裝置及換錐方法。

背景技術(shù)：

在電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)中，樣品溶液需要經(jīng)過高頻等離子體電離，電離后經(jīng)采樣錐和截取錐(一般稱為雙錐)提取進(jìn)入真空系統(tǒng)。因此，在儀器使用一段時(shí)間后，雙錐很容易變臟，需要時(shí)常更換清洗。目前通過下述兩種方式進(jìn)行雙錐的拆卸與清洗，但各自存在缺陷：

1.把整個(gè)等離子體離子源從儀器中挪開，在儀器外部更換完雙錐后再推回去；這種換錐方式操作復(fù)雜、不便，耗時(shí)長(zhǎng)，且等離子體離子源體積龐大，重新裝回去后很難確保離子源、雙錐位置與之前完全一致，降低了檢測(cè)精度；同時(shí)人為地將儀器拆分成兩塊進(jìn)行更換也有損美觀；

2.直接在等離子體離子源的屏腔室內(nèi)換錐，但屏腔室空間狹小，更換極其不便，更換要求高、耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供了一種拆裝方便、快速，確保雙錐位置不偏移、系統(tǒng)穩(wěn)定性高的換錐裝置。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種換錐裝置，所述換錐裝置包括：

腔體門，所述腔體門上設(shè)有雙錐座，雙錐安裝在所述雙錐座上；所述腔體門與腔體為轉(zhuǎn)動(dòng)式連接，通過轉(zhuǎn)動(dòng)腔體門打開或關(guān)閉腔體。

根據(jù)上述換錐裝置，優(yōu)選地，所述腔體門與腔體通過轉(zhuǎn)軸連接。

根據(jù)上述換錐裝置，優(yōu)選地，所述換錐裝置進(jìn)一步包括：

連桿機(jī)構(gòu)，所述連桿機(jī)構(gòu)的主動(dòng)端連接移動(dòng)機(jī)構(gòu)，從動(dòng)端連接所述雙錐座；

第一導(dǎo)軌，所述第一導(dǎo)軌設(shè)置在腔體門上，雙錐座在連桿機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下在所述第一導(dǎo)軌上沿背離雙錐安裝位置的方向移動(dòng)。

根據(jù)上述換錐裝置，優(yōu)選地，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)基座和把手，所述移動(dòng)基座上設(shè)有活塞銷，所述活塞銷嵌套在所述連桿機(jī)構(gòu)主動(dòng)端的長(zhǎng)圓孔內(nèi)并在所述長(zhǎng)圓孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)上述換錐裝置，優(yōu)選地，所述換錐裝置進(jìn)一步包括：

第二導(dǎo)軌，所述第二導(dǎo)軌設(shè)置在腔體門上且軸線方向與所述第一導(dǎo)軌的軸線方向垂直；所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)沿所述第二導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)上述換錐裝置，優(yōu)選地，所述換錐裝置進(jìn)一步包括：

定位機(jī)構(gòu)，所述定位機(jī)構(gòu)用于鎖定所述連桿機(jī)構(gòu)使其無法運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)上述換錐裝置，優(yōu)選地，所述定位機(jī)構(gòu)包括鎖銷和彈性件。

本發(fā)明還提供上述任一所述的換錐裝置的換錐方法，所述換錐方法包括以下步驟：

(A1)轉(zhuǎn)動(dòng)腔體門，雙錐脫離腔體，在腔體外更換雙錐；

(A2)轉(zhuǎn)動(dòng)腔體門關(guān)閉腔體。

根據(jù)上述換錐方法，優(yōu)選地，所述換錐方法進(jìn)一步包括：

(B1)在腔體門閉合狀態(tài)系下，向上提起移動(dòng)機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)雙錐座離開雙錐安裝位置；

(B2)定位機(jī)構(gòu)將所述連桿機(jī)構(gòu)鎖定；

所述(B1)、(B2)步驟位于(A1)步驟之前。

根據(jù)上述換錐方法，優(yōu)選地，關(guān)閉腔體過程中，定位機(jī)構(gòu)接觸腔體壁，所述連桿機(jī)構(gòu)被解鎖，向下推動(dòng)所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)，雙錐回復(fù)至安裝位置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為：

1、換錐方便、快速

本發(fā)明將雙錐做到門式結(jié)構(gòu)上，巧妙地利用連桿結(jié)構(gòu)，在開門過程中雙錐座從腔體內(nèi)脫離出來，在腔體外完成換錐，本發(fā)明是一個(gè)簡(jiǎn)單的開門、換錐與關(guān)門的過程，十分方便、快速；同時(shí)本發(fā)明的換錐過程無需整體拆卸離子源，不破壞儀器外觀。

2、換錐過程確保雙錐位置不發(fā)生偏移

本發(fā)明的腔體門與腔體之間通過轉(zhuǎn)軸連接，且轉(zhuǎn)軸的中心軸線到雙錐安裝位置的軸心的距離與開門過程中雙錐的軸心到轉(zhuǎn)軸中心軸線的距離固定不變，保證拆換錐后雙錐回到初始的安裝位置，確保雙錐的位置不發(fā)生偏移。

3、系統(tǒng)穩(wěn)定性高、維護(hù)成本低

本發(fā)明巧妙利用連桿結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了雙錐座移動(dòng)，安全可靠，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，維護(hù)成本低。

4、方便腔體內(nèi)部的清潔

本發(fā)明的換錐過程將雙錐移至腔體外部，使得腔體內(nèi)部的清潔更加方便。

附圖說明

參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而并非意在對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的換錐裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

具體實(shí)施方式

圖1和以下說明描述了本發(fā)明的可選實(shí)施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實(shí)施和再現(xiàn)本發(fā)明。為了教導(dǎo)本發(fā)明技術(shù)方案，已簡(jiǎn)化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實(shí)施方式的變型或替換將在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發(fā)明的多個(gè)變型。由此，本發(fā)明并不局限于下述可實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。

實(shí)施例1

圖1示意性地給出了本發(fā)明實(shí)施例1的換錐裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，如圖1所示，所述換錐裝置包括：

腔體門11，所述腔體門上設(shè)有雙錐座21，雙錐22安裝在所述雙錐座21上；所述腔體門11與腔體12通過轉(zhuǎn)軸13連接，通過轉(zhuǎn)動(dòng)腔體門打開或關(guān)閉腔體。

等離子體源經(jīng)雙錐提取進(jìn)入真空系統(tǒng)，雙錐與腔體壁之間緊密連接，為防止在打開腔體門過程中雙錐/雙錐座與腔體壁之間發(fā)生磨損，故：

進(jìn)一步地，所述換錐裝置還包括：

連桿機(jī)構(gòu)31，所述連桿機(jī)構(gòu)的主動(dòng)端32連接移動(dòng)機(jī)構(gòu)4，從動(dòng)端33連接所述雙錐座21；

第一導(dǎo)軌51，所述第一導(dǎo)軌設(shè)置在腔體門11上，雙錐座21在連桿機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下在所述第一導(dǎo)軌上沿背離雙錐安裝位置的方向移動(dòng)；雙錐與腔體壁分離后，再通過轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)打開腔體門。

控制人員對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)施力，連桿機(jī)構(gòu)的主動(dòng)端受力后帶動(dòng)從動(dòng)端旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使得雙錐座沿第一導(dǎo)軌移動(dòng)，與腔體壁分離。為了確保在雙錐座移動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)軸的中心軸線到雙錐安裝位置的軸心的距離與開門過程中雙錐的軸心到轉(zhuǎn)軸中心軸線的距離固定不變，且拆換錐后雙錐能回到初始的安裝位置、不發(fā)生偏移，故：

進(jìn)一步地，所述換錐裝置還包括：

第二導(dǎo)軌52，所述第二導(dǎo)軌設(shè)置在腔體門上且軸線方向與所述第一導(dǎo)軌的軸線方向垂直；所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)沿所述第二導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。

定位機(jī)構(gòu)6，所述定位機(jī)構(gòu)用于鎖定所述連桿機(jī)構(gòu)使其無法移動(dòng)，以避免開門過程中雙錐座發(fā)生移動(dòng)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

本實(shí)施例還提供一種上述換錐裝置的換錐方法，所述換錐方法包括以下步驟：

(A1)轉(zhuǎn)動(dòng)腔體門，雙錐脫離腔體，在腔體外更換雙錐；

(A2)換錐結(jié)束，轉(zhuǎn)動(dòng)腔體門關(guān)閉腔體。

進(jìn)一步地，所述換錐方法還包括：

(B1)在腔體門閉合狀態(tài)系下，向上提起移動(dòng)機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)雙錐座離開雙錐安裝位置；

(B2)定位機(jī)構(gòu)將所述連桿機(jī)構(gòu)鎖定；

所述(B1)、(B2)步驟位于(A1)步驟之前。

在關(guān)閉腔體的過程中，定位機(jī)構(gòu)接觸腔體壁，所述連桿機(jī)構(gòu)被解鎖，向下推動(dòng)所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)，雙錐回復(fù)至安裝位置，設(shè)備可以正常工作。

本實(shí)施例的益處在于：通過將雙錐做到門式結(jié)構(gòu)上和連桿結(jié)構(gòu)的設(shè)置，在開門與關(guān)門之間快速、方便地實(shí)現(xiàn)雙錐的拆裝；且通過轉(zhuǎn)軸、第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)，確保在換錐過程中雙錐位置不發(fā)生偏移。

實(shí)施例2

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的換錐裝置及方法在電感耦合等離子體質(zhì)譜分析領(lǐng)域的應(yīng)用例。

在該應(yīng)用例中，移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)基座和把手，移動(dòng)基座上設(shè)有活塞銷；連桿機(jī)構(gòu)為連桿，連桿的主動(dòng)端設(shè)有長(zhǎng)圓孔，所述活塞銷嵌套在長(zhǎng)圓孔內(nèi)并在所述長(zhǎng)圓孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，連桿的從動(dòng)端連接雙錐座；從動(dòng)端設(shè)有支點(diǎn)，所述支點(diǎn)固定在腔體門上，控制人員通過把手對(duì)連桿的主動(dòng)端施力，從動(dòng)端受力后繞支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)進(jìn)而使得雙錐座沿第一導(dǎo)軌移動(dòng)；定位機(jī)構(gòu)為鎖銷，鎖銷下裝有彈性件(如彈簧)，雙錐座與腔體壁分離后，彈性件將鎖銷彈起鎖定連桿使雙錐座無法移動(dòng)。

該應(yīng)用例的換錐流程如下：

S1.在腔體門閉合狀態(tài)系下，向上提起把手，移動(dòng)基座上設(shè)置的活塞銷運(yùn)動(dòng)，連桿的從動(dòng)端受力后繞支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)進(jìn)而使得雙錐座沿第一導(dǎo)軌移動(dòng)，雙錐座與腔體壁分離，鎖銷將連桿鎖定；

S2.握住把手逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)腔體門至水平位置，雙錐脫離腔體，從雙錐座上拆下雙錐并換上清潔完畢的雙錐；

S3.握住把手順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)腔體門，鎖銷與腔體壁接觸并被壓下，連桿被解鎖，向下按下把手，連桿運(yùn)動(dòng)使得雙錐回復(fù)至安裝位置，電感耦合等離子體質(zhì)譜可正常工作。