电感耦合等离子体功率线圈的制作装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电感耦合等离子体（ICP）功率线圈的制作装置，所述制作装置包括：螺纹模块，包括圆柱体部和结合部，圆柱体部的外表面上形成有螺纹槽，以用于形成电感耦合等离子体功率线圈的主体部；矩形模块，包括分别形成在矩形模块的上表面和下表面上的凹槽和形成在矩形模块的侧表面上的结合槽，凹槽用于形成电感耦合等离子体功率线圈的端部，其中，当结合部插入到结合槽中时，螺纹模块与矩形模块相对固定。根据本实用新型的实施例的ICP功率线圈的制作装置，制作出来的ICP功率线圈参数一致性好，保证了仪器更换新的功率线圈后负载一致性好，匹配参数基本保持一致，完全可以免除工程师重新校准参数的工作，省时省力。
【专利说明】电感耦合等离子体功率线圈的制作装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电感耦合等离子体功率线圈(ICP)功率线圈的制作装置。
【背景技术】
[0002]在分析仪器领域中电感耦合等离子体功率线圈(ICP)光谱仪和ICP质谱仪是主流的分析仪器，ICP激发源是上述分析仪器的重要组成部分，而ICP功率线圈是激发源中射频功率输出部件。功率线圈为ICP相关分析仪器常用耗材，功率线圈参数一致性差会导致更换功率线圈后匹配状态变化较大最终导致仪器不能正常工作。需要工程师重新调校匹配参数，耗时费力。
[0003]另外，由于有些厂商的ICP线圈参数一致性差，更换线圈后需要工程师到现场为客户重新调校仪器，售后成本难以控制，于是研制一种ICP功率线圈制作装置来保证功率线圈一致性已成为本领域中亟待解决的问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供了一种电感耦合等离子体功率线圈的制作装置，以解决现有技术制作的ICP功率线圈一致性差的问题。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电感耦合等离子体功率线圈的制作装置，所述制作装置包括:螺纹模块，包括圆柱体部和结合部，所述圆柱体部的外表面上形成有螺纹槽，以用于形成电感耦合等离子体功率线圈的主体部；矩形模块，包括分别形成在矩形模块的上表面和下表面上的凹槽和形成在矩形模块的侧表面上的结合槽，所述凹槽用于形成电感耦合等离子体功率线圈的端部，其中，当所述结合部插入到结合槽中时，所述螺纹模块与矩形模块相对固定。
[0006]根据本实用新型的实施例，所述结合部可呈圆柱形，并且结合部的直径可大于圆柱体部的直径。
[0007]根据本实用新型的实施例，所述结合部可与所述圆柱体部一体地形成并且同轴。
[0008]根据本实用新型的实施例，所述凹槽可贯穿所述矩形模块。
[0009]根据本实用新型的实施例，所述矩形模块的不用于形成电感耦合等离子体功率线圈的部分可被切除，使得矩形模块形成为“匚”字形。
[0010]根据本实用新型的实施例的ICP功率线圈的制作装置，通过圆柱体部的螺纹槽保证了线圈之间的间距和线圈的内径的一致性，同时利用矩形模块保证了 ICP功率线圈到匹配电容的距离精确性，从而使得使用本实用新型制作出来的ICP功率线圈参数一致性好，保证了仪器更换新的功率线圈后负载一致性好，匹配参数基本保持一致，完全可以免除工程师重新校准参数的工作，省时省力。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]通过下面结合附图对实施例进行的描述，本实用新型的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中:
[0012]图1是示出根据本实用新型的实施例的制作装置的螺纹模块结构示意图；
[0013]图2是示出根据本实用新型的实施例的制作装置的矩形模块结构示意图；
[0014]图3和图4是根据本实用新型的实施例的螺纹模块和矩形模块组合使用的透视图；
[0015]图5是示出使用本实用新型的实施例的制作装置制作出来的X？功率线圈的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]现在对本实用新型实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本实用新型。
[0017]图1是示出根据本实用新型的实施例的制作装置的螺纹模块结构示意图；图2是示出根据本实用新型的实施例的制作装置的矩形模块结构示意图；图3和图4是根据本实用新型的实施例的螺纹模块和矩形模块组合使用的透视图。
[0018]参照图1至图4，根据本实用新型的实施例的电感耦合等离子体功率线圈300的制作装置可包括:螺纹模块100，包括一体地形成的圆柱体部120和结合部110，圆柱体部120的外表面上形成有螺纹槽，以用于形成电感耦合等离子体功率线圈300的主体部310 ；矩形模块200，整体是底边为矩形的直角六面体，包括分别形成在矩形模块200的上表面201和下表面202上的凹槽2203和2206以及形成在矩形模块200的一个侧表面203(垂直于凹槽2203和2206的延伸方向)上的结合槽210，凹槽2203和2206分别用于形成电感耦合等离子体功率线圈300的两个端部3303和3306，其中，当缠绕有炬管线圈铜管在圆柱体部120的螺纹模块100通过将结合部110插入到结合槽210中而与矩形模块200结合时，螺纹模块100与矩形模块200相对固定。
[0019]螺纹模块100整体可形成为“I'”字形，具体地讲，螺纹模块100的结合部110呈圆柱形，结合部110的直径大于圆柱体部120的直径并且结合部110与圆柱体部120同轴。但螺纹模块100的结合部110不限于此，结合部也可以为其他形状(例如，棱柱形),只要结合部110的侧边突出到圆柱体部120的外侧，并在矩形模块200上形成与结合部110的突出的特定部分的形状对应的结合槽210 (例如，对应与棱柱形的结合部突出到圆柱体部120的特定部分的形状，结合槽210可以呈具有特定角度的槽),在制作10？功率线圈时使螺纹模块100和矩形模块200固定即可。另外，螺纹模块100整体也可以形成其他形状(例如，“「”字形另外，为了节省材料并减轻螺纹模块100的重量，可沿着螺纹模块100的中部形成通孔130。
[0020]此外，根据功率线圈300的主体部310的形状，优选地使形成在圆柱体部120的外表面上的螺纹槽的空间正好能够容纳制作X？功率线圈300的炬管线圈铜管且其深度不大于炬管线圈铜管的直径，从而保证利用本实用新型的制作装置制作的每个10？功率线圈300的一致性。此外，圆柱体部120的螺纹槽使得形成的每匝线圈之间的间距相等并且每匝线圈的内径相同，从而进一步保证制作的X？功率线圈的一致性。
[0021]同样地，为了节省材料并减轻矩形模块200的重量，可优选地使矩形模块200的不用于形成电感耦合等离子体功率线圈300的部分被切除，即，使矩形模块200形成为“匚”字形。在这种情况下，结合槽210形成“匚”字形矩形模块200的侧表面203上，根据螺纹模块100与矩形模块200结合后的相对位置来确定制作ICP功率线圈300时ICP功率线圈300的端部330a和330b延伸的位置，从而根据所述位置处形成凹槽220a和220b，具体地讲，在“匚”字形矩形模块200的上表面201和下表面202上均形成有彼此平行并且其延伸方向垂直于侧表面203的凹槽220a和220b，并且凹槽220a和220b的空间正好能够容纳炬管线圈铜管，以保证利用该制作装置制作的每个ICP功率线圈300的端部330a和330b的一致性。
[0022]另外，由于每匝线圈之间的间距、线圈的内径、线圈到匹配电容的距离是决定ICP功率线圈参数一致性的三要素。而每匝线圈之间的间距、线圈的内径的一致性通过本实用新型的制作装置的圆柱体部120的螺纹槽得到保证。为了保证线圈到匹配电容的距离，可优选地根据所述距离设置矩形模块200的宽度(即，上表面201和下表面202的宽度)，并且凹槽220a和220b分别贯穿矩形模块200的上表面201和202，以在ICP功率线圈300制作完成后分别在与上表面201和下表面202的外侧齐平的位置将矩管线圈铜管剪断。这样，就保证了制作的ICP功率线圈到匹配电容的距离的一致性。
[0023]但本实用新型的实施例的凹槽的也可如图2至图4所示，分别在矩形模块200的上表面201和下表面202上各设置两个凹槽，当圆柱体部120的螺纹的旋向与图示的螺纹的旋向相反时，制作ICP功率线圈可使用除凹槽220a和220b外的另外两个凹槽。
[0024]参照图3和图4，根据本实用新型的ICP功率线圈的制作装置制作ICP功率线圈300时的步骤包括:(1)按照预定的匝数将炬管线圈铜管缠绕到螺纹模块100的圆柱体部120的螺纹槽中，并在两端留出一定的长度的炬管线圈铜管；(2)将结合部100插入到结合槽210中，使缠绕有炬管线圈铜管的螺纹模块100和矩形模块200结合到一起，并且保证缠绕形成的ICP功率线圈300的主体部310的每匝线圈均与矩形模块200的侧表面203贴合；
(3)将缠绕在圆柱体部120的炬管线圈的两端贴着矩形模块200的侧表面203分别延伸至上表面201和下表面202上的凹槽220a和220b中；(4)沿着矩形模块200凹槽终点外的侧壁(即，与侧表面203相对的侧表面)使用切管器将炬管线圈铜管的两端切断，从而完成ICP功率线圈的制作。
[0025]图5是示出使用本实用新型的实施例的制作装置制作出来的ICP功率线圈300的结构示意图。由于根据本实用新型的制作装置，通过圆柱体部的螺纹槽保证了线圈之间的间距和线圈的内径的一致性，同时利用矩形模块保证了线圈到匹配电容的距离精确性，从而使得使用本实用新型制作出来的ICP功率线圈参数一致性好，保证了仪器更换新的功率线圈后负载一致性好，匹配参数基本保持一致，完全可以免除工程师重新校准参数的工作，省时省力。
[0026]下面又通过实验对使用实用新型的ICP功率线圈的制作装置制作出来的线圈的一致性进行了进一步的验证。
[0027]根据本实用新型的实施例的ICP功率线圈的制作装置，制作了 5个ICP功率线圈，并使用安捷伦公司的4294A型阻抗测试仪，在频率为40.68MHz的情况下对5个ICP功率线圈进行了实验，测得的电感量分别为330.6nH、330.lnH、329.3nH、330.3nH、331.0nH。从这组数据可以看出，利用本实用新型制作的ICP功率线圈的制作装置实验测得的电感量非常接近，这就表面这5个ICP功率线圈的一致性非常好。从而可以得知利用本实用新型的制作装置能够制作出满足一致性要求的X？功率线圈。
[0028]虽然描述了利用本实用新型的实施例的X？功率线圈的制作装置制作如图5所示的10？功率线圈300的结构，但由于10？功率线圈的结构不限于此，例如，10？功率也可以是其延伸的端部具有预定角度的形状，对于这种结构的功率线圈，可以对矩形模块的上表面和下表面的凹槽进行相应的改动。本实用新型的实施例的制作装置可根据X？功率线圈的形状做出相应变化。
[0029]每匝线圈之间的间距、线圈的内径、线圈到匹配电容的距离是决定10？功率线圈参数一致性的三要素，本实用新型从这三要素出发，通过圆柱体部的螺纹槽保证了线圈之间的间距和线圈的内径的一致性，同时利用矩形模块保证了线圈到匹配电容的距离精确性，从而保证10？功率线圈参数的一致性。
[0030]虽然已表示和描述了本实用新型的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。
【权利要求】
1.一种电感耦合等离子体功率线圈的制作装置，其特征在于，所述制作装置包括: 螺纹模块，包括圆柱体部和结合部，所述圆柱体部的外表面上形成有螺纹槽，以用于形成电感耦合等离子体功率线圈的主体部； 矩形模块，包括分别形成在矩形模块的上表面和下表面上的凹槽和形成在矩形模块的侧表面上的结合槽，所述凹槽用于形成电感耦合等离子体功率线圈的端部， 其中，当所述结合部插入到结合槽中时，所述螺纹模块与所述矩形模块相对固定。
2.如权利要求1所述的制作装置，其特征在于，所述结合部呈圆柱形，并且结合部的直径大于圆柱体部的直径。
3.如权利要求2所述的制作装置，其特征在于，所述结合部与所述圆柱体部一体地形成并且同轴。
4.如权利要求1所述的制作装置，其特征在于，所述凹槽贯穿所述矩形模块。
5.如权利要求1所述的制作装置，其特征在于，所述矩形模块的不用于形成电感耦合等离子体功率线圈的部分被切除，使得矩形模块形成为“匚”字形。
【文档编号】H01F41/04GK203631473SQ201320839155
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】罗剑秋, 赵英飞, 任立志, 唐振山, 董海洋 申请人:钢研纳克检测技术有限公司