专利名称：微波热雾化器的制作方法
技术领域：
本实用新型属一种原子光谱分析中所用的进样及样品消解装置。
在原子光谱分析中，进样技术一直是制约灵敏度提高的一个重要因素。目前，经常使用的进样技术主要是样品溶液的雾化进样和电热蒸发进样。样品溶液雾化方法则主要用气动雾化和超声雾化方法。
Bordera在美国《Analytical Chemistry》1997年69卷3578页曾报导过一种微波热雾化器，采用的是聚焦微波炉，整个装置体积大，微波能利用率低，需在高功率(＞300W)下才能工作。
本发明的目的就是为了克服文献所报导的微波热雾化器的上述缺点及不足之处，采用谐振腔代替聚焦微波炉，将微波能耦合到毛细管中的样品溶液中，由于谐振腔体积小、耦合效率高，所以在低功率(60W)下即可工作，整个器件也更加紧凑，克服了文献报导的微波热雾化器体积大、所需功率高的缺点，便于与各种光谱仪器联用。
本实用新型的微波热雾化器的结构，与现有的聚焦微波炉式雾化器不同。它由微波谐振腔和放置在谐振腔内的雾化器单元构成。所说的微波谐振腔通过接头与微波发生器连接。微波谐振腔中央部分是圆柱形空间，用于装入雾化器单元。所说的雾化器单元包括有绕管、蠕动泵、毛细管，其中绕管为中空的聚四氟乙烯管，绕成螺旋状；蠕动泵接于绕管的一端，用于泵入被测样品溶液，毛细管则接于绕管的另一端，用于使样品溶液雾化为气溶胶。
本实用新型所述的微波热雾化器，它的加热原理是基于在微波作用下溶液中的偶极旋转和离子迁移。当用微波辐射照射绕管时，由于石英或聚四氟乙烯绕管壁几乎不吸收微波，微波又有穿透性，所以整个样品液体流将以同样的速率被加热，也即从绕管壁到液流中央不存在温度梯度，加上绕管壁是冷的，所以待测物，即样品，在出口处管壁上沉积出来的几率就被大大降低了。因此，这种微波热雾化器可以方便地应用到高盐份甚至象乳浊液类样品溶液中。另外，由于可用内径较粗的石英毛细管，所以也不必用高压泵而用普通蠕动泵即可满足输液的要求。
以下结合
本实用新型的具体结构。
图1是微波谐振腔示意图，图2是本发明的核心雾化器的示意图。
本实用新型的微波热雾化器由两个单元组成，这两个单元为谐振腔单元和雾化器单元。
谐振腔单元可以是一TM010型圆柱形谐振腔，其内表面可以镀银以增加微波反射效率，图中1为谐振腔与微波发生器的接头部分，2是谐振腔的中央部分，微波能主要被耦合到这个位置。雾化器单元包括聚四氟乙烯绕管3、聚四氟乙烯接头4、镀膜石英毛细管5。
聚四氟乙烯绕管3可选用内径0.5-1.0mm的一根连续聚四氟乙烯管，再绕制而成。它的绕制方法是，从聚四氟乙烯管的一端开始，使它自身平行折叠三至五次，折叠的长度约3cm，然后把剩下的聚四氟乙烯管在三至五段平行管的外面紧密缠绕。缠绕的宽度约为2.5cm。接头4是由聚四氟乙烯棒加工的螺母和螺丝配合的紧密接头，其螺丝部分的中央钻孔，使绕管的一端穿过这个孔，然后用电烙铁加热绕管的这一端口使它外翻，其螺母一端钻孔，中间穿石英毛细管，然后把螺丝和螺母拧到一起，就可以使绕管与石英毛细管紧密结合了，绕管3的另一端口通过蠕动泵管与样品溶液相连。
在使用过程中，将雾化器单元插入谐振腔的中央部分2中，通过在雾化器外缠绕聚四氟乙烯的生料带(或用硬质玻璃或石英套管)改变雾化器的外径从而使其位置固定在谐振腔中央部分2的圆柱形空间内。样品溶液通过蠕动泵泵入聚四氟乙烯的绕管3中，当绕管3中充满样品溶液后即可施加微波功率。在微波功率达50W以上即可以观察到明显的样品溶液气溶胶的形成。本微波热雾化器还可方便地将一些生物样品进行在线消解。例如，将用硝酸酸化后颜色很深、粘度很大的商品桔汁和冰茶溶液通过本雾化器后，溶液颜色即消失，粘度接近水溶液。
由于谐振腔体积小，雾化器由绕管绕制而成，不仅不影响进样和微波加热，即不影响雾化效果，而且使整个装置体积变小。由于绕制雾化器，雾化线路长，又能使微波耦合到谐振腔中央部分，因此所需功率较低，而雾化效率提高。由于待测物在出口处不沉积，可用于高盐份样品的测试。本微波热雾化器在样品引入和样品在线消解等方面有很大的应用价值和广泛的推广应用前景。
权利要求1.一种微波热雾化器，结构包括微波发生器，其特征在于，结构还包括有微波谐振腔和雾化器单元；所说的微波谐振腔通过接头(1)与微波发生器连接，微波谐振腔中央部分(2)是圆柱形空间；所说的雾化器单元，包括有绕管(3)、蠕动泵、毛细管(5)，绕管(3)为中空的聚四氟乙烯管绕成螺旋状；蠕动泵接于绕管(3)的一端，毛细管(5)接于绕管(3)的另一端。
2.按照权利要求1所述的微波热雾化器，其特征在于，所说的雾化器单元中，绕管(3)是一根聚四氟乙烯管，中央平行三段，其外紧密缠绕，在毛细管(5)和绕管(3)一端是通过一个聚四氟乙烯接头(4)连接的。
3.按照权利要求1或2所述的微波热雾化器，其特征在于，所说的绕管(3)的中空部分内径为0.5-1.0mm；所说的微波谐振腔内表面镀银，毛细管(5)是镀膜石英管。
专利摘要本实用新型属原子光谱分析用的进样及样品消解装置。结构包括谐振腔单元和雾化器单元。谐振腔单元为内表面镀有银膜的谐振腔,与微波发生器连接,雾化器单元由聚四氟乙烯的中空绕管(3)通过聚四氟乙烯接头(4)连接石英毛细管(5)组成,绕管(3)另一端接蠕动泵。通过谐振腔耦合给雾化器能量使其中的样品溶液雾化或消解。本微波热雾化器体积小、效率高、消耗功率低,在样品引入和样品在线消解等方面都有应用价值。
文档编号G01N21/71GK2399719SQ9925661
公开日2000年10月4日 申请日期1999年12月10日 优先权日1999年12月10日
发明者金钦汉, 梁枫, 曹彦波, 丁岚, 郇延富 申请人:吉林大学