專利名稱：氙氣提純裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣體的提純裝置，特別是一種惰性氣體氙的提純裝置。
氙氣因化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常在一些需要特殊保護(hù)氣氛的場合作為工作氣體。例如在核探測的氣態(tài)探測器以及工業(yè)生產(chǎn)的一些特殊工種中常用的氣體就是被稱為黃金氣體的氙氣。氙氣充入探測器的容器內(nèi)作為工作氣體，經(jīng)過一段時(shí)間以后，由于容器內(nèi)表面放氣或者密閉不嚴(yán)等因素，會造成氙氣純度的降低，出現(xiàn)一些H2、O2、CO、CO2等雜質(zhì)分子，氣體純度降低后會影響探測器的性能。在其他需要氙氣作特殊氣氛環(huán)境的領(lǐng)域，氙氣純度降低到一定程度時(shí)，也會影響其繼續(xù)使用。這時(shí)必需更換新的氙氣，在容器的容積較大時(shí)，更換氙氣的費(fèi)用很高。所以這些領(lǐng)域都需要從技術(shù)上解決氙氣提純問題。目前的現(xiàn)有技術(shù)中尚沒有可行的技術(shù)方案。
本實(shí)用新型將提供一種氙氣的提純裝置，該裝置應(yīng)能夠方便地完成對氙氣的提純?nèi)蝿?wù)，當(dāng)氙氣使用一段時(shí)間，純度降低以后，用本裝置進(jìn)行提純，即可有效地去除其中常見的雜質(zhì)，使氙氣能夠多次重復(fù)使用。同時(shí)，利用這種裝置還可以去除真空環(huán)境中的雜質(zhì)氣體分子，以提高其真空度。
完成上述發(fā)明任務(wù)的方案是氙氣提純裝置在容器中安裝有折摺的吸氣劑帶構(gòu)成吸氣劑泵，吸氣劑泵通過真空閥門分別與冷井A、B連接，同時(shí)還分別設(shè)置有與真空機(jī)組、與待提純的氙氣容器以及與氙氣瓶連接的真空閥門。所說的吸氣劑帶是用ZrAl16二元合金吸氣材料采用特殊工藝制成的(已有成熟商品)。上述方案可以進(jìn)一步優(yōu)化在吸氣劑泵處設(shè)有加熱裝置和測溫儀，使吸氣劑泵在400℃左右的最佳溫度下工作，可提高其抽氣速率。需要將某容器中的氙氣提純時(shí)，將該容器以及吸氣機(jī)組、氙氣瓶分別連接到本氙氣提純裝置上，先由真空機(jī)組將冷井與吸氣機(jī)泵抽吸至真空，關(guān)閉抽氣閥門，打開連接容器、氙氣瓶、冷井與吸氣機(jī)泵的各閥門，氙氣通過吸氣劑泵收入冷井B，然后從冷井B中放出，通過吸氣劑泵收入冷井A。如此反復(fù)幾次，即可得到高純度的氙氣，重新充入容器中。
本實(shí)用新型提供的氙氣提純裝置，能夠方便地完成對氙氣的提純?nèi)蝿?wù)，可有效地去除氙氣中常見的雜質(zhì)，使氙氣能夠多次重復(fù)使用。圖3、圖4為在探測器中充入一個(gè)大氣壓的氙氣，在氙氣提純前、后分別用241Am源測出的氙氣譜圖提純前在59keV處分辨率為27％；提純后在59keV處分辨率為15％。說明對氙氣提純后，探測器的分辨率得到很大提高。并且節(jié)省了大量經(jīng)費(fèi)。同時(shí)，對于真空冶金、材料處理、高能離子加速器、電子顯微鏡、表面分析儀等高真空裝置，當(dāng)其中的真空度降低需要提高真空度，或者需要去除其中的某些活性氣體成分時(shí)，將本裝置與該容器連接，同樣可達(dá)到改善真空質(zhì)量的目的。
現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例與附圖作進(jìn)一步說明。


圖1為實(shí)施例1中本裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為其中吸氣劑泵結(jié)構(gòu)示意圖；圖3、圖4為氙氣被提純前、后探測器測得的譜圖(對比)。
實(shí)施例1，參照
圖1氙氣提純裝置，由吸氣劑泵7與冷井A、B以及若干真空閥門組成，吸氣劑泵通過真空閥門5與管道連接，真空閥門6與冷井B連接；真空閥門2與冷井A連接。真空閥門1可與真空機(jī)組8連接；真空閥門3可與待提純的氙氣容器9連接；真空閥門4可與氙氣瓶12連接。其中吸氣劑泵的結(jié)構(gòu)參照圖2在不銹鋼容器10中安裝有折摺的吸氣劑帶11構(gòu)成。所說的吸氣劑帶是用ZrAl16二元合金吸氣材料采用特殊工藝制成的(已有成熟商品)，將帶折摺成若干平行段，各段之間的距離為5mm。加熱器15設(shè)置在泵體中間，由電源14供電為吸氣劑泵加溫，同時(shí)設(shè)有測溫儀13，使吸氣劑泵在400℃左右的最佳溫度下工作。需要將某容器，例如探測器中的氙氣提純時(shí)，將探測器連接到本氙氣提純裝置的真空閥門3上；將真空機(jī)組連接到真空閥門1上；氙氣瓶12連接到真空閥門4上。先將閥門3、4關(guān)閉，打開閥門1、2、5、6，由真空機(jī)組將系統(tǒng)抽吸至真空。關(guān)閉抽氣閥門1，打開連接探測器、氙氣瓶、冷井與吸氣機(jī)泵的各閥門(閥門2、3、4、5、6)，用液氮對兩個(gè)冷井交替降溫，使氙氣通過吸氣劑泵收入冷井B，然后從冷井B中放出，通過吸氣劑泵收入冷井A。如此反復(fù)幾次，即可得到高純度的氙氣，重新充入容器中。
權(quán)利要求1.一種氙氣提純裝置，其特征是在容器中安裝有折摺的吸氣劑帶構(gòu)成吸氣劑泵，吸氣劑泵通過真空閥門分別與冷井A、B連接，同時(shí)還分別設(shè)置有與真空機(jī)組、與待提純的氙氣容器以及與氙氣瓶連接的真空閥門。
2.按照權(quán)利要求1所述的氙氣提純裝置，其特征是在吸氣劑泵處設(shè)有加熱裝置和測溫儀。
專利摘要氙氣提純裝置,其特征是:在容器中安裝有折摺的吸氣劑帶構(gòu)成吸氣劑泵,吸氣劑泵通過真空閥門分別與冷井A、B連接,同時(shí)還分別設(shè)置有與真空機(jī)組、與待提純的氙氣容器以及與氙氣瓶連接的真空閥門。優(yōu)化方案是在吸氣劑泵處設(shè)有加熱裝置和測溫儀。本裝置能夠方便地對氙氣提純,有效去除氙氣中的雜質(zhì),使其重復(fù)使用,可節(jié)省大量經(jīng)費(fèi)。同時(shí),本裝置還可用于提高真空度,或者去除某些活性氣體,達(dá)到改善真空質(zhì)量的目的。
文檔編號B01D53/04GK2460511SQ00267028
公開日2001年11月21日 申請日期2000年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月22日
發(fā)明者宮一忠, 張仁健, 常進(jìn), 谷正海, 張南, 王振亞 申請人:中國科學(xué)院紫金山天文臺