气体分子吸附装置及其装配方法

本发明涉及气体吸附，尤其涉及一种气体分子吸附装置及其装配方法。

背景技术：

1、脉冲气体激光器重复频率连续工作时，其密闭工作腔内的工作气体需要循环流动。某些气体激光器如放电引发非链式脉冲hf/df激光器，其放电引发气体反应而生成的hf/df激发态气体分子，在产生激光后跃迁为基态气体分子时，反过来对其激发态分子有强烈的消激发作用，会使连续工作的激光器功率明显下降。如果不采取任何措施，通常发射1000个脉冲后激光功率下降幅度超过初始功率的80%以上，严重影响此类激光器的应用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明创造旨在一种气体分子吸附装置及其装配方法，通过在所述固定框内交替的布置至少两个通液芯体、至少一个吸附芯体，以及设置在吸附芯体内的分子筛颗粒，将气体分子吸附装置设置在激光器密闭工作腔的气体循环流场中，在激光器工作时实时吸附循环流动的工作气体中的基态hf/df分子，保证激光器连续工作时功率稳定输出。

2、为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

3、一种气体分子吸附装置，包括：固定框、至少两个通液芯体、至少一个吸附芯体以及分子筛颗粒；两个通液芯体和一个吸附芯体交替布置在固定框内，分子筛颗粒设置在吸附芯体内；通液芯体的液体流向与吸附芯体的气体流向垂直；在固定框分别朝向吸附芯体的气体进气口和出气口的两侧还设置有防漏网，以防止分子筛颗粒或其他杂质泄漏；在吸附芯体与气体流向垂直的两侧还设有封条，封条与固定框和通液芯体连接；其中，通液芯体设有至少一个液体通道，通过循环不同温度的液体来降低或升高吸附芯体的温度；吸附芯体设有至少一个装有分子筛颗粒的气体通道，在气体通道的下方，吸附芯体与通液芯体共同构成了用于收集分子筛颗粒脱落的粉屑的容屑槽。

4、进一步的，在每个气体通道内，分子筛颗粒沿与气体流向垂直的方向及气体流向相同的方向至少设有一个。

5、进一步的，吸附芯体包括至少一个截面为h形结构，气体通道为h形的上半部；分子筛颗粒放置在h形结构的横梁上，在横梁还设有通屑孔，通屑孔的尺寸小于分子筛颗粒的尺寸，以防止分子筛颗粒通过；容屑槽为h形结构的下端与通液芯体的上表面共同形成的空间，在容屑槽的两端还设有挡板，使粉屑进入容屑槽后不会逸出。

6、进一步的，通液芯体为长方体，液体通道位于长方体的内部贯穿设置，液体通道的截面为矩形或圆形。

7、进一步的，封条为长方体，且封条的外端面与通液芯体的外端面平齐。

8、进一步的，防漏网的网口小于分子筛颗粒的直径。

9、进一步的，固定框包括第一固定板、第二固定板、第一固定框和第二固定框，第一固定框和第二固定框分别设置在吸附芯体的气体进出口两侧，第一固定板和第二固定板分别设置在第一固定框和第二固定框的顶部和底部；第一固定框和第二固定框结构相同，且均为中空的矩形框。

10、进一步的，在通液芯体的进出口两端，各设有一个液侧封头；液侧封头与固定框、通液芯体和封条相连，液侧封头设置有通液孔，以便与液体管道连接，从而实现向通液芯体的供液或排液。

11、一种气体分子吸附装置的装配方法，基于上述的气体分子吸附装置实现的，具体步骤如下：

12、s1.确保固定框、通液芯体、吸附芯体、封条以及防漏网准备齐全，并检查其完好性。

13、s2.将一个通液芯体放置在固定框的第二固定板上。

14、s3.在通液芯体的上表面放一个吸附芯体，之后按照先通液芯体后吸附芯体的顺序交替放置，直至将最后一个通液芯体放置在最后一层。

15、s4.将固定框的第一固定板放置在最后一层通液芯体的上表面。

16、s5.将封条放置在吸附芯体的两侧，使封条的外端面与通液芯体的外端面平齐。

17、s6.将第一固定板、第二固定板、吸附芯体、通液芯体以及封条焊接成一体。

18、s7.将分子筛颗粒放入通液芯体的气体通道中，使分子筛颗粒充满所有气体通道。

19、s8.在固定框的第一固定框和第二固定框朝向吸附芯体的进气口和出气口的端面上安装防漏网。

20、s9.使用螺钉将步骤s8中安装防漏网的第一固定框和第二固定框，分别与第一固定板、第二固定板和封条固定。

21、与现有技术相比，本发明创造能够取得如下有益效果：

22、1）本发明通过通液芯体和吸附芯体交替布置，通过通液芯体循环的冷却液来降低吸附芯体的温度，从而提高了吸附能力与效率，使激光器连续工作时输出功率不稳定性低于10%，从而具备工程应用价值。

23、2）本发明通过设置容屑槽用于收集分子筛颗粒脱落的粉屑，大幅度减少分子筛粉屑随气体流出污染激光器腔镜、并影响放电，同时可避免了粉屑在装置内部积累导致的堵塞或损坏问题。

24、3）在激光器不工作时可通入高温液体，同时对激光器工作腔抽真空，使分子筛吸附的气体分子脱附出来排出到激光器工作腔外，实现分子筛的在线再生。

技术特征：

1.一种气体分子吸附装置，其特征在于，包括：固定框、至少两个通液芯体、至少一个吸附芯体以及分子筛颗粒；两个所述通液芯体和一个所述吸附芯体交替布置在所述固定框内，所述分子筛颗粒设置在所述吸附芯体内；所述通液芯体的液体流向与所述吸附芯体的气体流向垂直；在所述固定框分别朝向所述吸附芯体的气体进气口和出气口的两侧还设置有防漏网，以防止分子筛颗粒或其他杂质泄漏；在所述吸附芯体与气体流向垂直的两侧还设有封条，所述封条与所述固定框和通液芯体连接；其中，

2.根据权利要求1所述的气体分子吸附装置，其特征在于，在每个所述气体通道内，所述分子筛颗粒沿与所述气体流向垂直的方向及所述气体流向相同的方向至少设有一个。

3.根据权利要求2所述的气体分子吸附装置，其特征在于，所述吸附芯体包括至少一个截面为h形结构，所述气体通道为h形的上半部；所述分子筛颗粒放置在所述h形结构的横梁上，在所述横梁还设有通屑孔，所述通屑孔的尺寸小于所述分子筛颗粒的尺寸，以防止所述分子筛颗粒通过；所述容屑槽为所述h形结构的下端与所述通液芯体的上表面共同形成的空间，在所述容屑槽的两端还设有挡板，使所述粉屑进入所述容屑槽后不会逸出。

4.根据权利要求1所述的气体分子吸附装置，其特征在于，所述通液芯体为长方体，所述液体通道位于所述长方体的内部贯穿设置，所述液体通道的截面为矩形或圆形。

5.根据权利要求1所述的气体分子吸附装置，其特征在于，所述封条为长方体，且所述封条的外端面与所述通液芯体的外端面平齐。

6.根据权利要求1所述的气体分子吸附装置，其特征在于，所述防漏网的网口小于所述分子筛颗粒的直径。

7.根据权利要求1所述的气体分子吸附装置，其特征在于，所述固定框包括第一固定板、第二固定板、第一固定框和第二固定框，所述第一固定框和所述第二固定框分别设置在所述吸附芯体的气体进出口两侧，所述第一固定板和所述第二固定板分别设置在所述第一固定框和所述第二固定框的顶部和底部；所述第一固定框和所述第二固定框结构相同，且均为中空的矩形框。

8.根据权利要求7所述的气体分子吸附装置，其特征在于，在所述通液芯体的进出口两端，各设有一个液侧封头；所述液侧封头与所述固定框、所述通液芯体和所述封条相连，所述液侧封头设置有通液孔，以便与液体管道连接，从而实现向所述通液芯体的供液或排液。

9.一种气体分子吸附装置的装配方法，基于权利要求1-8中任一项所述的气体分子吸附装置实现的，其特征在于，具体步骤如下：

技术总结本发明涉及气体吸附技术领域，尤其涉及一种气体分子吸附装置及其装配方法，吸附装置包括：固定框、至少两个通液芯体、至少一个吸附芯体以及分子筛颗粒；在固定框的两侧还设置有防漏网；在吸附芯体与气体流向垂直的两侧还设有封条；其中，通液芯体设有至少一个液体通道，通过循环不同温度的液体来降低或升高吸附芯体的温度；吸附芯体设有至少一个装有分子筛颗粒的气体通道，在气体通道的下方，吸附芯体与通液芯体共同构成了用于收集分子筛颗粒脱落的粉屑的容屑槽。本发明的优点在于，通过通液芯体和吸附芯体交替布置，通过通液芯体循环的冷却液来降低吸附芯体的温度，从而提高了吸附能力与效率，实现对气体分子在线连续实时吸附。技术研发人员：李姜,郭劲,于德洋,邵春雷,田耕耘受保护的技术使用者：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所技术研发日：技术公布日：2024/10/10