本实用新型属于纳米离子探针设备附件技术领域，具体涉及一种连接射频氧源与纳米离子探针的耦合部件自动保护系统。
背景技术：
纳米离子探针的重要进展之一在于离子源的升级上，新一代射频氧源可以大大提高氧源的空间分辨率，分析束斑可达到50纳米左右(malherbeetal.2016)。但是纳米离子探针配备的射频氧源频频出现事故，导致冷却液泄漏(图1中氧源外壳1与等离子管3之间充填冷却液)，泄漏的冷却液进入一次甚至二次离子光路，严重污染相关真空腔体与电气元件，严重影响仪器的正常使用，仪器恢复繁琐费时，耽误了宝贵的仪器运行机时。因此如何避免氧源故障导致冷却液漏入一次或二次光路就显得尤为重要。
现有氧源与纳米离子探针的连接装置，如图4所示，仅有两个基本功能：(1)连接氧源与铯源腔体；(2)提供氧源部分的抽真空接口。该技术的缺点：
(1)氧源冷却液泄漏时没有截流限制，冷却液一旦泄漏，就会向仪器其他部分泄漏；
(2)没有隔离阀，不能实现氧源与仪器其他分部的真空隔离；
(3)没有自动发送警报信息功能；
(4)拆卸氧源进行维护时必需破坏铯源腔体真空。
技术实现要素：
本实用新型提供一个自动隔离装置，实现以下功能；(1)事故突发时隔离装置自动将氧源与仪器其他部分隔离开，(2)尽量截留氧源故障后泄漏的冷却液，(3)并自动发送警报信息到工作人员，从而避免仪器事故的扩大化。
具体的技术方案为：
连接射频氧源与纳米离子探针的耦合部件自动保护系统，包括耦合部件，氧源外壳与耦合部件之间采用垫圈和螺栓螺母固定连接；还包括第一隔离阀，所述的耦合部件、第一隔离阀及铯源腔体之间通过螺栓螺母固定连接，第一隔离阀用以将氧源外壳与铯源腔体隔离开；
耦合部件内设有截流隔膜，用以截流氧源发生泄漏事故时的冷却液。
进一步的，所述的截流隔膜呈倒喇叭状，下端大口边缘固定在耦合部件上，上端小口位于等离子体管下端口处。
优选的，还包括第二隔离阀，铯源腔体底部管道依次连接的铯源腔体真空规、第二隔离阀、真空泵；铯源腔体底部还连接有第三隔离阀。
还包括，在接近氧源外壳的真空管道上设有真空规、真空卡箍，真空规连接警报灯和警报信息系统。
本实用新型增加截流泄漏冷却液的改进部件，设计隔离氧源与一次光路系统的独立隔离装置，实现泄漏事故时隔离阀自动关闭并发送警报信息至工作人员，同时增加隔离阀实现氧源维护时无需破坏紧邻氧源的铯源腔体真空。
本实用新型的技术方案带来的有益效果：
(1)避免冷却液灌入铯源真空腔体，减少不必要的仪器内部件清洗工作。因为清洗耗时耗力，正常清洗恢复需要1-2周时间，每天损失约2万的测试费用，致使整个恢复仪器过程导致重大经济损失，所以本发明的实现可以节省经济成本。更为重要的是减少耽误的仪器运行机时，从而促进研究项目的正常顺利进行。
(2)氧源拆卸维护时无需破坏铯源腔体真空状态。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的耦合部件细节结构示意图；
图3为本实用新型的耦合部件结构示意图；
图4为现有技术的结构示意图。
具体实施方式
结合附图说明本实用新型的技术方案。
如图1到图3所示，连接射频氧源与纳米离子探针的耦合部件自动保护系统，氧源外壳1与耦合部件4之间采用垫圈和螺栓螺母固定连接；耦合部件4、第一隔离阀6及铯源腔体2之间通过垫圈和螺栓螺母16固定连接，第一隔离阀6用以将氧源外壳1与铯源腔体2隔离开；
耦合部件4内设有截流隔膜5，用以截流氧源发生泄漏事故时的冷却液；截流隔膜5呈倒喇叭状，下端大口边缘固定在耦合部件4上，上端小口位于等离子体管3下端口处；
铯源腔体2底部管道依次连接铯源腔体真空规12、第二隔离阀13、真空泵14；铯源腔体2底部还连接有第三隔离阀15；
在接近氧源外壳1的真空管道11上设有真空规8、真空卡箍7，真空规8连接警报灯9和警报信息系统10。
第一隔离阀6，用以将氧源外壳1与下部铯源腔体2隔离开，氧源故障如果泄漏冷却液时，第一隔离阀6自动关闭，进一步杜绝冷却液下漏至铯源腔体2；另一方面，在铯源腔体真空规12外增加第二隔离阀13，用以配合第一隔离阀6，第二隔离阀13和第一隔离阀6同时关闭后，可以在不破坏铯源腔体真空条件下进行氧源的拆除和维护。
在接近氧源的真空管道上增加真空规8，能够更加灵敏的检测氧源真空状态。
当氧源损坏导致冷却液沿等离子体管3下漏时，耦合部件的截流隔膜5能够拦截下渗冷却液，避免其直接漏入下部铯源腔体。因为冷却液漏入氧源真空腔体，其真空状态变差，此时真空规8检测的真空变化若超出预警值，则向第一隔离阀6发出关闭指令，将氧源外壳1与铯源腔体2隔离开，自动开启警报灯9，及时引起工作人员注意，并通过警报信息系统10向工作人员发送警报信息。
截流隔离膜5将泄漏下的冷却液接收，避免进入第一隔离阀6以下部分。
在拆卸氧源进行维护时前，关闭第二隔离阀13，然后再对氧源真空腔体进行放气。移除氧源后，真空卡箍7处真空管道11以法兰盲板关闭，利用真空泵抽至正常真空值(真空规8)，然后可以打开第二隔离阀13，保证维护氧源时不破坏铯源腔体真空。氧源维护好后，关闭第二隔离阀13，真空卡箍7至真空泵14之间的真空管道放入氮气，移除真空卡箍处法兰盲板，重新连接至氧源，利用真空泵抽至正常真空值(真空规8)，然后可以打开第二隔离阀13。
1.连接射频氧源与纳米离子探针的耦合部件自动保护系统，包括耦合部件(4)，氧源外壳(1)与耦合部件(4)之间采用垫圈和螺栓螺母固定连接；其特征在于，还包括第一隔离阀(6)，所述的耦合部件(4)、第一隔离阀(6)及铯源腔体(2)之间通过垫圈和螺栓螺母(16)固定连接，第一隔离阀(6)用以将氧源外壳(1)与铯源腔体(2)隔离开；
耦合部件(4)内设有截流隔膜(5)，用以截流氧源发生泄漏事故时的冷却液。
2.根据权利要求1所述的连接射频氧源与纳米离子探针的耦合部件自动保护系统，其特征在于，所述的截流隔膜(5)呈倒喇叭状，下端大口边缘固定在耦合部件(4)上，上端小口位于等离子体管(3)下端口处。
3.根据权利要求1所述的连接射频氧源与纳米离子探针的耦合部件自动保护系统，其特征在于，还包括第二隔离阀(13)，铯源腔体(2)底部管道依次连接的铯源腔体真空规(12)、第二隔离阀(13)、真空泵(14)；铯源腔体(2)底部还连接有第三隔离阀(15)。
4.根据权利要求1所述的连接射频氧源与纳米离子探针的耦合部件自动保护系统，其特征在于，还包括，在接近氧源外壳(1)的真空管道(11)上设有真空规(8)、真空卡箍(7)，真空规(8)连接警报灯(9)和警报信息系统(10)。
技术总结