專利名稱：放射性碳測(cè)年制樣裝置的玻璃真空單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及放射性碳測(cè)年樣品制備技術(shù)，具體為一種放射性碳測(cè)年制樣裝置 的玻璃真空單元。
背景技術(shù)：
放射性碳(14C)測(cè)年方法已被廣泛用于地質(zhì)、地理、氣候、生態(tài)、海洋、地下水及考 古等研究領(lǐng)域。目前，常用放射性碳測(cè)年樣品制備系統(tǒng)主要有組合系統(tǒng)和全真空系統(tǒng)。組合系統(tǒng)由相對(duì)獨(dú)立的各制備單元組合而成，幾步操作可分段進(jìn)行，也可同時(shí)進(jìn) 行，相互之間不受影響。組合系統(tǒng)具有靈活和安全性較好等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是，組合系統(tǒng)中制 備單元較多；操作過(guò)程較長(zhǎng)，樣品量大；氨水吸收CO2不在真空系統(tǒng)下進(jìn)行，容易受到大氣 CO2的污染。放射性碳測(cè)量樣品的全真空系統(tǒng)含碳(有機(jī)碳或無(wú)機(jī)碳)樣品燃燒或酸解轉(zhuǎn)化為 二氧化碳的裝置，純化的二氧化碳與金屬鋰(或金屬鈣)高溫合成碳化鋰(或碳化鈣)裝 置，碳化鋰水解生成乙炔、經(jīng)純化的乙炔通過(guò)催化劑合成苯的裝置均經(jīng)玻璃真空單元連接， 玻璃真空單元中的冷阱、真空閥門和接口都是由玻璃材料制作。放射性碳樣品制樣全流程 都在玻璃真空系統(tǒng)中完成。其優(yōu)點(diǎn)是全流程在密閉系統(tǒng)內(nèi)完成減少污染，產(chǎn)率高，不易腐 蝕。缺點(diǎn)是玻璃系統(tǒng)要在三張2米長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上焊接，玻璃真空單元管道長(zhǎng)達(dá)4 6米; 真空難抽，真空度難以維持，玻璃真空單元只有一個(gè)連接樣品燃燒或酸解裝置的入口，系統(tǒng) 中一次只能處理一個(gè)樣品，制樣時(shí)間較長(zhǎng)。系統(tǒng)體積較大，操作過(guò)程較難掌握。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)便、省時(shí)、易操作的放射性碳測(cè)年制樣裝置的玻 璃真空單元，本玻璃真空單元配置兩個(gè)可被真空活塞隔斷的入口，分別連接燃燒/酸解裝 置和碳化鋰合成裝置，使燃燒/酸解、氣體純化、碳化鋰合成、苯合成可在玻璃真空系統(tǒng)上 靈活進(jìn)行。本實(shí)用新型的放射性碳測(cè)年制樣裝置的玻璃真空單元包括玻璃管道、玻璃活冷 阱、玻璃儲(chǔ)氣瓶和玻璃油擴(kuò)散泵，玻璃管道連接玻璃儲(chǔ)氣瓶和玻璃活冷阱，各玻璃儲(chǔ)氣瓶和 玻璃活冷阱均安裝有可與玻璃管道連通或隔斷的真空活塞，玻璃管道的出口端經(jīng)真空活塞 連接苯合成裝置，玻璃管道經(jīng)活塞連接提供真空的機(jī)械泵、壓力表和玻璃油擴(kuò)散泵。本玻璃 真空單元特征在于玻璃管道有2個(gè)入口連接燃燒/酸解裝置或連接碳化鋰合成裝置，2個(gè) 入口分別安裝有真空活塞，通過(guò)本玻璃真空單元，可以靈活方便的進(jìn)行燃燒/酸解、氣體純 化、碳化鋰合成、苯合成。通過(guò)真空活塞的控制可以隔斷燃燒/酸解裝置或碳化鋰合成裝置，當(dāng)真空活塞隔 斷碳化鋰合成裝置和苯合成裝置時(shí)，燃燒/酸解裝置可在玻璃真空單元上產(chǎn)生二氧化碳， 與此同時(shí)，在碳化鋰合成裝置另一種樣品可進(jìn)行碳化鋰合成反應(yīng)，還可有第三種樣品進(jìn)行
3苯合成反應(yīng)。本實(shí)用新型放射性碳測(cè)年制樣裝置的玻璃真空單元的優(yōu)點(diǎn)為1、系統(tǒng)短小，只有 2米長(zhǎng)，僅為已有玻璃真空單元長(zhǎng)度的一半，即減少抽真空時(shí)間，又便于安裝使用；2、有機(jī) 或無(wú)機(jī)放射性碳樣品制樣全流程都在玻璃真空系統(tǒng)中完成，減少了樣品在接收、純化等各 個(gè)環(huán)節(jié)的損失和交換時(shí)的大氣污染，產(chǎn)率高；3、所連接的燃燒/酸解裝置、碳化鋰合成裝 置、或苯反應(yīng)裝置可分別對(duì)不同樣品進(jìn)行分段并行處理，相互之間不受時(shí)間的約束和影響； 操作靈活、方便，提高工作效率。

圖1本放射性碳測(cè)年制樣裝置的玻璃真空單元實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)為1、玻璃儲(chǔ)氣瓶，2、第1根玻璃主管，3、壓力表，4、第一入口真空活塞，5、玻璃活冷 阱，6、第一入口，7、第二入口真空活塞，8、第二入口，9、第3根玻璃主管，10、下玻璃支管， 11、苯合成裝置，12、出口，13、出口真空活塞，14、第2根玻璃主管，15、上玻璃支管。
具體實(shí)施方式
本放射性碳測(cè)年制樣裝置的玻璃真空單元實(shí)施例如圖1所示，包括3條玻璃主管 道2、9、14、10個(gè)玻璃活冷阱5、4個(gè)玻璃儲(chǔ)氣瓶1和玻璃油擴(kuò)散泵，玻璃管道連接玻璃儲(chǔ)氣 瓶1和玻璃活冷阱5，各玻璃儲(chǔ)氣瓶1和玻璃活冷阱5均安裝有可與玻璃管道連通或隔斷的 真空活塞，玻璃管道的出口 12經(jīng)出口真空活塞13連接苯合成裝置，玻璃管道經(jīng)活塞連接提 供真空的機(jī)械泵、壓力表3和玻璃油擴(kuò)散泵，玻璃真空單元?dú)怏w承壓能力為1個(gè)大氣壓。本 玻璃真空單元特征在于玻璃管道有2個(gè)入口第一入口 6、第二入口 8連接燃燒/酸解裝置或 連接碳化鋰合成裝置，2個(gè)入口 6、8分別安裝有第一入口真空活塞4、第二入口真空活塞7。 真空活塞4、7控制連通或隔斷該入口連接的燃燒/酸解裝置或碳化鋰合成裝置。如圖1所示，所述玻璃管道包括3根玻璃主管，第1根玻璃主管2連接4個(gè)玻璃儲(chǔ) 氣瓶1 ；第2根玻璃主管14連接10個(gè)玻璃活冷阱5，其一端為本玻璃真空單元的第一入口 6，另一端為本玻璃真空單元的出口 12，出口 12有出口真空活塞13連接苯合成裝置；第3根 玻璃主管9 一端連接機(jī)械泵A及本玻璃真空單元的第二入口 8，另一端連接提供真空的機(jī)械 泵B和玻璃油擴(kuò)散泵。本玻璃真空單元的第一入口 6和第二入口 8可根據(jù)樣品制備需要連 接燃燒/酸解裝置或者碳化鋰合成裝置。各玻璃貯氣瓶1的出口均經(jīng)二通活塞與第1根玻璃主管2連接。第1根玻璃主管 2經(jīng)有真空活塞的上玻璃支管15連接第2根玻璃主管14，上玻璃支管15的真空活塞控制 連通或隔斷第1根玻璃主管2和第2根玻璃主管14。第2根玻璃主管14的每2個(gè)玻璃活 冷阱5之間有一個(gè)三通活塞，各玻璃三通活塞分別接1根下玻璃支管10接至第3根玻璃主 管9，三通玻璃活塞可將第2根玻璃主管14分隔或連通，也可將第2根玻璃主管14與第3 根玻璃主管9分隔或連通。燃燒/酸解制備CO2時(shí)，關(guān)閉各入口 6、8和出口 12，先將本放射性碳測(cè)年樣品制備 裝置的玻璃真空單元抽真空，其第一入口真空活塞4連通所接的燃燒/酸解裝置，第二入口 真空活塞7和出口真空活塞13保持關(guān)斷。燃燒/酸解裝置中樣品產(chǎn)生的CO2進(jìn)入本玻璃真空單元，并利用其內(nèi)的冷胼5和貯氣瓶1純化并貯存CO2，與此同時(shí)碳化鋰合成裝置和苯 合成裝置仍可對(duì)其它樣品進(jìn)行處理。當(dāng)燃燒/酸解樣品產(chǎn)生的CO2處理完成后，關(guān)斷第一 入口真空活塞4，打開(kāi)第二入口真空活塞7，將CO2放入碳化鋰合成裝置，進(jìn)行樣品制備的下 “■步 ο碳化鋰合成裝置完成碳化鋰合成后，同樣關(guān)閉各入口 6、8和出口 12，將本放射性 碳測(cè)年樣品制備裝置的玻璃真空單元抽真空，其第二入口真空活塞7連通碳化鋰合成裝 置，第一入口真空活塞4和出口真空活塞13保持關(guān)斷。碳化鋰合成裝置的水解部分碳化鋰 與水反應(yīng)生成乙炔進(jìn)入本玻璃真空單元，并利用其內(nèi)的冷胼5和貯氣瓶1純化并貯存乙炔。 水解反應(yīng)完成后，關(guān)斷第二入口真空活塞7，打開(kāi)出口真空活塞13，乙炔進(jìn)入苯合成裝置經(jīng) 催化劑后合成苯。所述第2根玻璃主管14的前端和/或后端接有壓力表3。本例第2根玻璃主管 14的前端和后端均接有壓力表3，在引入CO2或乙炔時(shí)，觀察壓力表3，以防玻璃管道中的壓 力超過(guò)1個(gè)大氣壓。上述實(shí)施例，僅為對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明的 具體個(gè)例，本實(shí)用新型并非限定于此。凡在本實(shí)用新型的公開(kāi)的范圍之內(nèi)所做的任何修改、 等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求放射性碳測(cè)年制樣裝置的玻璃真空單元，包括玻璃管道、玻璃活冷阱(5)、玻璃儲(chǔ)氣瓶(1)和玻璃油擴(kuò)散泵，玻璃管道連接玻璃儲(chǔ)氣瓶(1)和玻璃活冷阱(5)，各玻璃儲(chǔ)氣瓶(1)和玻璃活冷阱(5)均安裝有可與玻璃管道連通或隔斷的真空活塞，玻璃管道的出口(12)經(jīng)出口真空活塞(13)連接苯合成裝置，玻璃管道經(jīng)活塞連接提供真空的機(jī)械泵、壓力表(3)和玻璃油擴(kuò)散泵；其特征在于所述玻璃管道有2個(gè)入口連接燃燒/酸解裝置或連接碳化鋰合成裝置，2個(gè)入口分別安裝有真空活塞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射性碳測(cè)年制樣裝置的玻璃真空單元，其特征在于 所述玻璃管道包括3根玻璃主管，第1根玻璃主管(2)連接4個(gè)玻璃儲(chǔ)氣瓶(1)；第2根玻璃主管(14)連接10個(gè)玻璃活冷阱(5)，其一端為本玻璃真空單元的第一入口(6)，另 一端為本玻璃真空單元的出口(12)，出口(12)有出口真空活塞(13)連接苯合成裝置；第 3根玻璃主管(9) 一端連接機(jī)械泵A及本玻璃真空單元的第二入口(8)，另一端連接提供真 空的機(jī)械泵B和玻璃油擴(kuò)散泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放射性碳測(cè)年制樣裝置的玻璃真空單元，其特征在于 所述第2根玻璃主管(14)的前端和/或后端接有壓力表(3)。
專利摘要本實(shí)用新型為放射性碳測(cè)年制樣裝置的玻璃真空單元，玻璃管道連接玻璃儲(chǔ)氣瓶和玻璃活冷阱，各玻璃儲(chǔ)氣瓶和玻璃活冷阱均安裝有可與玻璃管道連通或隔斷的真空活塞，玻璃管道的出口端經(jīng)真空活塞連接苯合成裝置，玻璃管道經(jīng)活塞連接提供真空的機(jī)械泵、壓力表和玻璃油擴(kuò)散泵。玻璃管道有2個(gè)入口連接燃燒/酸解裝置或連接碳化鋰合成裝置，2個(gè)入口分別安裝有真空活塞。本玻璃單元可同時(shí)分別對(duì)不同樣品進(jìn)行燃燒/酸解、氣體純化、碳化鋰合成、苯合成，分段并行處理，相互不受影響；操作靈活、方便，提高效率。系統(tǒng)短小，減少抽真空時(shí)間，制樣全流程都在玻璃真空系統(tǒng)中完成，減少了樣品在接收、純化等各個(gè)環(huán)節(jié)的損失和交換時(shí)的大氣污染，產(chǎn)率高。
文檔編號(hào)G01N1/28GK201628645SQ201020132860
公開(kāi)日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者應(yīng)啟和, 楊志清, 王 華 申請(qǐng)人:中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所