一种能去除高纯气体或气溶胶中的汞的过滤器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能去除高纯气体或气溶胶中的汞的过滤器，可应用于现有主流微区分析技术，如激光剥蚀系统四级杆、多接收、高分辨等离子体质谱进行铅同位素分析的应用研究(含LA-Q-1CPMS，LA-HR-1CPMS和LA-MC-1CPMS)，如锆石铀铅定年、单矿物(如硫化物、硅酸盐矿物等)和考古样品中微量铅同位素的直接准确分析。
【背景技术】
[0002]微区分析技术是近年来随着新理论和新型激光器的研究进展得到了较快的发展，是一项可以实现微米区域分析的原位微区采样技术，其中激光剥蚀技术以分析速度快、分析结果准确度高、购置及分析成本相对较低等而得到广泛的应用，该技术与四级杆或高分辨率等离子体质谱联用，可以进行样品的主、微量元素含量和部分同位素的组成分析，与多接收等离子体质谱联用，可以进行不同类型样品的多种同位素高精度分析。因此，微区分析技术近年来在地球科学、考古科学、材料科学、生命科学、刑侦办案等领域得到了广泛应用。
[0003]激光剥蚀技术的基本原理是功过激光剥蚀系统将激光聚焦于置于样品室中的样品表面待分析部位进行剥蚀，产生的剥蚀颗粒物利用载气(通常为氦气)通过传输管道传送至等离子体质谱中进行离子化和分析，从而得到样品的元素含量或同位素组成。
[0004]样品微区的铅同位素分析由于能够提供样品特殊的信息，如在地球科学中可研究地质样品所在岩体所经历的地质过程，环境科学中能够用来研究环境污染物的来源，考古科学中可研究样品的矿料源区等，因而利用激光剥蚀等离子体质谱分析这些研究中不同样品的铅同位素具有重要的意义。然而，由于载气和用于等离子体的支撑气体(Ar)中常含量微量的汞，这些汞的存在严重影响了微区分析铅同位素的204Pb的准确测定，并且有204Pb属于低丰度(普通铅有4个同位素，分别为204Pb、206Pb、207Pb和208Pb，对应的丰度分别为1.4245%，24.1447%，22.0827%，52.3481%，研究中常用的 Pb 同位素比值是指 206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb)，由于受干扰的低丰度204Pb位于分母，样品微量的汞(204Hg干扰204Pb分析)会对铅同位素的分析准确度具有严重的影响。而部分样品，如矿床研究中的黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿等，常含有较高含量的汞，或者部分样品的铅含量较低(低于5ppm)，使得这些样品无法通过目前的激光剥蚀等离子体质谱技术准确分析。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服由于载气和用于等离子体的支撑气体(Ar)中常含量微量的汞，这些汞的存在严重影响了微区分析铅同位素的204Pb的准确测定的问题。
[0006]为此，本发明提供了一种能去除高纯气体或气溶胶中的汞的过滤器，包括柱形的外室，外室的两端分别有进气管和出气管，外室内部安装有多组相互配合安装的阶梯型内胆和渐变形外套，所述的阶梯型内胆为菱形体，其截面为圆形，该菱形体表面为阶梯面，阶梯从两端顶点到中间最粗径位置依次分布，所述的渐变形外套外形为柱状，在其轴心上从两端向中心分布有与阶梯型内胆的阶梯面配合的阶梯孔。
[0007]所述渐变形外套外径与外室内径相同，相邻两个渐变形外套中间安装一个阶梯型内胆。
[0008]所述阶梯型内胆的阶梯面上和渐变形外套的阶梯孔上均有2?10 μm的镀金层，阶梯型内胆的阶梯面和渐变形外套的阶梯孔之间形成空隙通道，该空隙通道连通进气管和出气管。
[0009]所述的阶梯型内胆中间最粗径位置外有一圈支撑环，该支撑环上有通孔，支撑环的外圆与渐变形外套内壁相接支撑起阶梯型内胆，形成阶梯型内胆和渐变形外套的空隙通道。
[0010]所述的阶梯型内胆的阶梯面上的阶梯拐角均倒有圆角，渐变形外套的阶梯孔中的阶梯拐角也倒有圆角。
[0011]所述的渐变形外套分为凸面渐变形外套和平面渐变形外套，所述凸面渐变形外套的轴心沿轴向从两端到中间分布有阶梯孔，使凸面渐变形外套通透，凸面渐变形外套外壁中间设有扩径区。
[0012]所述的平面渐变形外套的两端面设有安装孔，由两端的安装孔底部向平面渐变形外套轴向中心分布有阶梯孔，使平面渐变形外套通透。
[0013]所述的凸面渐变形外套的外径等于安装孔的孔径，凸面渐变形外套扩径区的外径等于平面渐变形外套的外径，凸面渐变形外套的两端分别装在不同的平面渐变形外套的安装孔中，并用扩径区进行定位。
[0014]所述的凸面渐变形外套和平面渐变形外套之间的安装面上安装有O型密封圈。
[0015]本发明的有益效果:
1.采用渐变形设计，扩大气体或气溶胶与金的接触表面积，气路无阻碍，结构简单，操作易于实现。
[0016]2.气溶胶多次混合和分散，使得脉冲信号的激光剥蚀气溶胶具有更好的混合效果，大大提升了分析信号的稳定性，使得铅同位素分析结果具有更高的精密度。
[0017]3.内胆外表面和外套内表面的距离相等，对应拐角处均具有圆弧倒角，使得气溶胶通过时无旋流、涡流、死角，避免了不同样品间气溶胶相互污染的可能性，提高分析准确度。
[0018]4.内胆外表面和外套内表面均具有2-10微米的镀金层，在不改变汞去除效果的前提下大大降低的设备的研制成本。
【附图说明】
[0019]以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0020]图1是本发明的这种过滤器的剖面示意图。
[0021]图2是阶梯型内胆的结构示意图。
[0022]图3是阶梯型内胆的左视图。
[0023]图4是凸面渐变形外套的结构示意图。
[0024]图5是平面渐变形外套的结构示意图。
[0025]图6是阶梯型内胆、凸面渐变形外套以及平面渐变形外套配合安装示意图。
[0026]附图标记说明:1、阶梯型内胆；2、外室；3、进气管；4、渐变形外套；5、出气管；6、空隙通道；7、凸面渐变形外套；8、平面渐变形外套；9、支撑环；10、扩径区；11、安装孔。
【具体实施方式】
[0027]实施例1:
本实施例提供一种能去除高纯气体或气溶胶中的汞的过滤器，结合图1至图5，包括柱形的外室2，外室2的两端分别有进气管3和出气管5，外室2内部安装有多组相互配合安装的阶梯型内胆I和渐变形外套4，所述的阶梯型内胆I为菱形体，其截面为圆形，该菱形体表面为阶梯面，阶梯从两端顶点到中间最粗径位置依次分布，所述的渐变形外套4外形为柱状，在其轴心上从两端向中心分布有与阶梯型内胆I的阶梯面配合的阶梯孔。
[0028]渐变形外套4外径与外室2内径相同，相邻两个渐变形外套4中间安装一个阶梯型内胆I。
[0029]阶梯型内胆I的阶梯面上和渐变形外套4的阶梯孔上均有2?10 μπι的镀金层，阶梯型内胆I的阶梯面和渐变形外套4的阶梯孔之间形成空隙通道6，该空隙通道6连通进气管3和出气管5。
[0030]将高纯气体或气溶胶通过进气管3引入本装置，通过空隙通道6，高纯气体或气溶胶能够无阻碍地通过该过滤器，最终由出气管5引出。在进入本装置后，由于阶梯型内胆I的阶梯面和渐变形外套4的阶梯孔的作用，使得高