本發(fā)明涉及一種真空封裝氣室系統(tǒng)及其封裝方法。

背景技術(shù)：

真空封裝發(fā)光氣體氣室系統(tǒng)是用于制備輝光放電發(fā)光器件的必須設(shè)備，其廣泛應(yīng)用于各種氣體本身的磁學(xué)、光學(xué)等特性的研究，同時真空封裝氣體輝光發(fā)光器件也廣泛應(yīng)用于醫(yī)療消毒、環(huán)境檢測、半導(dǎo)體材料光損傷檢測等領(lǐng)域。

現(xiàn)在有的真空氣室封裝僅限于封裝單一的功能，其后要通過拉玻璃泡的方式注入工作氣體，其壓強控制誤差很大，同時無法滿足一體化制備的要求，工藝步驟較多。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種真空封裝發(fā)光氣體氣室系統(tǒng)及其封裝方法；以解決現(xiàn)有真空氣室封裝僅限于封裝單一的功能，其后要通過拉玻璃泡的方式注入工作氣體，其壓強控制誤差很大，同時無法滿足一體化制備的要求，工藝步驟較多的問題。

一種真空封裝發(fā)光氣體氣室系統(tǒng)包括抽真空裝置、可開啟密封腔體、連接桿、第一磁條、第二磁條、第三磁條、第四磁條、進氣裝置及光電二極管；所述的可開啟密封腔體為長方體結(jié)構(gòu)，且沿長度方向水平放置；所述的可開啟密封腔體材質(zhì)為石英；

在可開啟密封腔體的左右側(cè)面上分別設(shè)有抽真空裝置及進氣裝置，在可開啟密封腔體內(nèi)部分別設(shè)有連接桿、第一磁條、第四磁條及光電二極管，在可開啟密封腔體外部分別設(shè)有第二磁條及第三磁條；所述的第一磁條位于可開啟密封腔體內(nèi)部側(cè)壁上，且與設(shè)置在可開啟密封腔體外部的第二磁條相吸，在第一磁條上設(shè)有連接桿；所述的第四磁條位于可開啟密封腔體底部內(nèi)壁上，且與設(shè)置在可開啟密封腔體外部的第三磁條相吸；

所述的連接桿、第一磁條、第二磁條、第三磁條及第四磁條構(gòu)成三維磁力對準(zhǔn)平臺；

在可開啟密封腔體上部及底部沿寬度方向分別設(shè)有上部凹槽及底部凹槽，所述的上部凹槽與底部凹槽相對設(shè)置，且上部凹槽與底部凹槽尺寸相同，在上部凹槽與底部凹槽之間的腔體右側(cè)設(shè)有光電二極管，在上部凹槽及底部凹槽底面分別設(shè)有環(huán)形電極板，且環(huán)形電極板位于可開啟密封腔體外部。

一種真空封裝發(fā)光氣體氣室系統(tǒng)的封裝方法具體是按以下步驟進行的：

一、首先將氟化鎂窗口片的粘接面均勻涂覆紫外固化膠，然后將氟化鎂窗口片頂面通過熱熔膠固定于第四磁條上，再將石英腔體底面通過熱熔膠固定于連接桿上，最后利用抽真空裝置將可開啟密封腔體抽到真空系統(tǒng)的極限真空；

二、接通電源，利用進氣裝置輸入氣體，通過進氣裝置和真空裝置調(diào)節(jié)可開啟密封腔體的壓強，直至可開啟密封腔體壓強和氣體比例達到光電二極管電流最大，然后利用三維磁力對準(zhǔn)平臺進行調(diào)節(jié)，使氟化鎂窗口片與石英腔體接觸，紫外固化，即完成一種真空封裝發(fā)光氣體氣室系統(tǒng)的封裝方法。

本發(fā)明當(dāng)可開啟密封腔體內(nèi)輸入氣體后，并開啟與環(huán)形電極板相連接的高壓交流電源時，上部凹槽與底部凹槽之間的腔體內(nèi)形成有紫外固化光源。

本發(fā)明的有益效果是：1、相對于傳統(tǒng)真空氣室制備系統(tǒng)，有著功能集成化，造價便宜，封裝兼容性好等優(yōu)點。

2、本發(fā)明所述真空封裝發(fā)光氣體氣室系統(tǒng)可以在封裝前對氣體組分優(yōu)化調(diào)節(jié)，對不同組分氣體，壓強實現(xiàn)微調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)真空氣室內(nèi)由于環(huán)境誤差導(dǎo)致的設(shè)備參數(shù)誤差的補償，可供各類氣體輝光樣品進行實驗研發(fā)使用，對非標(biāo)準(zhǔn)氣室和窗口可以進行三維調(diào)節(jié)實現(xiàn)氣室和窗口的對接，這種方法在實驗室內(nèi)研發(fā)新型發(fā)光氣室的研究起著重要作用，同時在工業(yè)生產(chǎn)中，可以保證高重復(fù)率和高可靠性，最大限度的避免因為單一參數(shù)測量誤差導(dǎo)致的成批量產(chǎn)品的性能下降。

3、由于紫外固化光源利用可開啟密封腔體內(nèi)與被封裝氣體一致的氣體作為輝光氣體源，所以紫外固化光源在整個系統(tǒng)中不僅僅作為固化光源，當(dāng)光電二極管電流最大時，同時也是可開啟密封腔體的最優(yōu)化氣體比例、壓強的同步表征參量，可以同步表征真空封裝發(fā)光氣室的工作狀態(tài)，對發(fā)光氣室的工作物質(zhì)可以進行微調(diào)，實現(xiàn)兩個功能一體化。

4、三維磁力對準(zhǔn)平臺在試驗中可針對不同形狀腔體、窗口位置進行調(diào)整，在可開啟密封腔體外測通過操縱第三磁條實現(xiàn)可開啟密封腔體內(nèi)部第四磁條的平移；同理通過操作可開啟密封腔體外的第二磁條，進而調(diào)整可開啟密封腔體內(nèi)部第一磁條，最終實現(xiàn)封裝前的窗口與腔體物理接觸，對科研設(shè)備來說，實現(xiàn)了多類型、多角度的調(diào)整，可供發(fā)光氣室的形狀參數(shù)的研發(fā)使用，其兼容性避免了對特定樣品封裝的要求，更具廣泛的研發(fā)適用性。

本發(fā)明用于一種真空封裝發(fā)光氣體氣室系統(tǒng)及其封裝方法。

附圖說明

圖1為本發(fā)明真空封裝發(fā)光氣體氣室系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1沿A-A方向的剖視圖；

圖3為實施例一所述的氟化鎂窗口片的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉的具體實施方式，還包括各具體實施方式之間的任意組合。

具體實施方式一：下面結(jié)合圖1及2具體說明本實施方式。本實施方式的一種真空封裝發(fā)光氣體氣室系統(tǒng)包括抽真空裝置1、可開啟密封腔體2、連接桿4、第一磁條5、第二磁條6、第三磁條7、第四磁條9、進氣裝置10及光電二極管12；所述的可開啟密封腔體2為長方體結(jié)構(gòu)，且沿長度方向水平放置；所述的可開啟密封腔體2材質(zhì)為石英；

在可開啟密封腔體2的左右側(cè)面上分別設(shè)有抽真空裝置1及進氣裝置10，在可開啟密封腔體2內(nèi)部分別設(shè)有連接桿4、第一磁條5、第四磁條9及光電二極管12，在可開啟密封腔體2外部分別設(shè)有第二磁條6及第三磁條7；所述的第一磁條5位于可開啟密封腔體2內(nèi)部側(cè)壁上，且與設(shè)置在可開啟密封腔體2外部的第二磁條6相吸，在第一磁條5上設(shè)有連接桿4；所述的第四磁條9位于可開啟密封腔體2底部內(nèi)壁上，且與設(shè)置在可開啟密封腔體2外部的第三磁條7相吸；

所述的連接桿4、第一磁條5、第二磁條6、第三磁條7及第四磁條9構(gòu)成三維磁力對準(zhǔn)平臺；

在可開啟密封腔體2上部及底部沿寬度方向分別設(shè)有上部凹槽及底部凹槽，所述的上部凹槽與底部凹槽相對設(shè)置，且上部凹槽與底部凹槽尺寸相同，在上部凹槽與底部凹槽之間的腔體右側(cè)設(shè)有光電二極管12，在上部凹槽及底部凹槽底面分別設(shè)有環(huán)形電極板13，且環(huán)形電極板13位于可開啟密封腔體2外部。

本具體實施方式當(dāng)可開啟密封腔體2內(nèi)輸入氣體后，并開啟與環(huán)形電極板13相連接的高壓交流電源時，上部凹槽與底部凹槽之間的腔體內(nèi)形成有紫外固化光源11。

本具體實施方式的有益效果：1、相對于傳統(tǒng)真空氣室制備系統(tǒng)，有著功能集成化，造價便宜，封裝兼容性好等優(yōu)點。

2、本具體實施方式所述真空封裝發(fā)光氣體氣室系統(tǒng)可以在封裝前對氣體組分優(yōu)化調(diào)節(jié)，對不同組分氣體，壓強實現(xiàn)微調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)真空氣室內(nèi)由于環(huán)境誤差導(dǎo)致的設(shè)備參數(shù)誤差的補償，可供各類氣體輝光樣品進行實驗研發(fā)使用，對非標(biāo)準(zhǔn)氣室和窗口可以進行三維調(diào)節(jié)實現(xiàn)氣室和窗口的對接，這種方法在實驗室內(nèi)研發(fā)新型發(fā)光氣室的研究起著重要作用，同時在工業(yè)生產(chǎn)中，可以保證高重復(fù)率和高可靠性，最大限度的避免因為單一參數(shù)測量誤差導(dǎo)致的成批量產(chǎn)品的性能下降。

3、由于紫外固化光源11利用可開啟密封腔體2內(nèi)與被封裝氣體一致的氣體作為輝光氣體源，所以紫外固化光源11在整個系統(tǒng)中不僅僅作為固化光源，當(dāng)光電二極管12電流最大時，同時也是可開啟密封腔體2的最優(yōu)化氣體比例、壓強的同步表征參量，可以同步表征真空封裝發(fā)光氣室的工作狀態(tài)，對發(fā)光氣室的工作物質(zhì)可以進行微調(diào)，實現(xiàn)兩個功能一體化。

4、三維磁力對準(zhǔn)平臺在試驗中可針對不同形狀腔體、窗口位置進行調(diào)整，在可開啟密封腔體2外測通過操縱第三磁條7實現(xiàn)可開啟密封腔體2內(nèi)部第四磁條9的平移；同理通過操作可開啟密封腔體2外的第二磁條6，進而調(diào)整可開啟密封腔體2內(nèi)部第一磁條5，最終實現(xiàn)封裝前的窗口與腔體物理接觸，對科研設(shè)備來說，實現(xiàn)了多類型、多角度的調(diào)整，可供發(fā)光氣室的形狀參數(shù)的研發(fā)使用，其兼容性避免了對特定樣品封裝的要求，更具廣泛的研發(fā)適用性。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是：所述的抽真空裝置1由真空泵和壓力計組成。其它與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一或二之一不同的是：在真空泵與可開啟密封腔體2之間設(shè)有氣體閥門。其它與具體實施方式一或二相同。

具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一至三之一不同的是：所述的進氣裝置10由進氣管、壓力控制計和流量計混合組成。其它與具體實施方式一至三相同。

具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式一至四之一不同的是：所述的進氣管為十字管路。其它與具體實施方式一至四相同。

具體實施方式六：本實施方式與具體實施方式一至五之一不同的是：在進氣管與可開啟密封腔體2之間設(shè)有氣體閥門。其它與具體實施方式一至五相同。

具體實施方式七：本實施方式與具體實施方式一至六之一不同的是：所述的環(huán)形電極板13與高壓交流電源相連接；所述的環(huán)形電極板為圓形銅片；所述的高壓交流電源的電壓為1000V。其它與具體實施方式一至六相同。

具體實施方式八：本實施方式與具體實施方式一至七之一不同的是：所述的第一磁條5上設(shè)有連接桿4是通過熱熔膠進行連接。其它與具體實施方式一至七相同。

具體實施方式九：本實施方式一種真空封裝發(fā)光氣體氣室系統(tǒng)的封裝方法，其特征在于：一種真空封裝發(fā)光氣體氣室系統(tǒng)的封裝方法具體是按以下步驟進行的：

一、首先將氟化鎂窗口片8的粘接面均勻涂覆紫外固化膠，然后將氟化鎂窗口片8頂面通過熱熔膠固定于第四磁條9上，再將石英腔體3底面通過熱熔膠固定于連接桿4上，最后利用抽真空裝置1將可開啟密封腔體2抽到真空系統(tǒng)的極限真空；

二、接通電源，利用進氣裝置10輸入氣體，通過進氣裝置10和真空裝置1調(diào)節(jié)可開啟密封腔體2的壓強，直至可開啟密封腔體2壓強和氣體比例達到光電二極管12電流最大，然后利用三維磁力對準(zhǔn)平臺進行調(diào)節(jié)，使氟化鎂窗口片8與石英腔體3接觸，紫外固化，即完成一種真空封裝發(fā)光氣體氣室系統(tǒng)的封裝方法。

本具體實施方式當(dāng)可開啟密封腔體2內(nèi)輸入氣體后，并開啟與環(huán)形電極板13相連接的高壓交流電源時，上部凹槽與底部凹槽之間的腔體內(nèi)形成有紫外固化光源11。

本具體實施方式的有益效果：1、相對于傳統(tǒng)真空氣室制備系統(tǒng)，有著功能集成化，造價便宜，封裝兼容性好等優(yōu)點。

2、本具體實施方式所述真空封裝發(fā)光氣體氣室系統(tǒng)可以在封裝前對氣體組分優(yōu)化調(diào)節(jié)，對不同組分氣體，壓強實現(xiàn)微調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)真空氣室內(nèi)由于環(huán)境誤差導(dǎo)致的設(shè)備參數(shù)誤差的補償，可供各類氣體輝光樣品進行實驗研發(fā)使用，對非標(biāo)準(zhǔn)氣室和窗口可以進行三維調(diào)節(jié)實現(xiàn)氣室和窗口的對接，這種方法在實驗室內(nèi)研發(fā)新型發(fā)光氣室的研究起著重要作用，同時在工業(yè)生產(chǎn)中，可以保證高重復(fù)率和高可靠性，最大限度的避免因為單一參數(shù)測量誤差導(dǎo)致的成批量產(chǎn)品的性能下降。

3、由于紫外固化光源11利用可開啟密封腔體2內(nèi)與被封裝氣體一致的氣體作為輝光氣體源，所以紫外固化光源11在整個系統(tǒng)中不僅僅作為固化光源，當(dāng)光電二極管12電流最大時，同時也是可開啟密封腔體2的最優(yōu)化氣體比例、壓強的同步表征參量，可以同步表征真空封裝發(fā)光氣室的工作狀態(tài)，對發(fā)光氣室的工作物質(zhì)可以進行微調(diào)，實現(xiàn)兩個功能一體化。

4、三維磁力對準(zhǔn)平臺在試驗中可針對不同形狀腔體、窗口位置進行調(diào)整，在可開啟密封腔體2外測通過操縱第三磁條7實現(xiàn)可開啟密封腔體2內(nèi)部第四磁條9的平移；同理通過操作可開啟密封腔體2外的第二磁條6，進而調(diào)整可開啟密封腔體2內(nèi)部第一磁條5，最終實現(xiàn)封裝前的窗口與腔體物理接觸，對科研設(shè)備來說，實現(xiàn)了多類型、多角度的調(diào)整，可供發(fā)光氣室的形狀參數(shù)的研發(fā)使用，其兼容性避免了對特定樣品封裝的要求，更具廣泛的研發(fā)適用性。

具體實施方式十：本實施方式與具體實施方式九不同的是：所述的輸入氣體為氬氣與氮氣的混合氣體，所述的紫外固化光源11的紫外發(fā)光氣體為氬氣與氮氣的混合氣體。其它與具體實施方式九相同。

采用以下實施例驗證本發(fā)明的效果：

實施例一：

結(jié)合圖1～圖3，一種真空封裝發(fā)光氣體氣室系統(tǒng)包括抽真空裝置1、可開啟密封腔體2、連接桿4、第一磁條5、第二磁條6、第三磁條7、第四磁條9、進氣裝置10及光電二極管12；所述的可開啟密封腔體2為長方體結(jié)構(gòu)，且沿長度方向水平放置；所述的可開啟密封腔體2材質(zhì)為石英；

在可開啟密封腔體2的左右側(cè)面上分別設(shè)有抽真空裝置1及進氣裝置10，在可開啟密封腔體2內(nèi)部分別設(shè)有連接桿4、第一磁條5、第四磁條9及光電二極管12，在可開啟密封腔體2外部分別設(shè)有第二磁條6及第三磁條7；所述的第一磁條5位于可開啟密封腔體2內(nèi)部側(cè)壁上，且與設(shè)置在可開啟密封腔體2外部的第二磁條6相吸，在第一磁條5上設(shè)有連接桿4；所述的第四磁條9位于可開啟密封腔體2底部內(nèi)壁上，且與設(shè)置在可開啟密封腔體2外部的第三磁條7相吸；

所述的連接桿4、第一磁條5、第二磁條6、第三磁條7及第四磁條9構(gòu)成三維磁力對準(zhǔn)平臺；

在可開啟密封腔體2上部及底部沿寬度方向分別設(shè)有上部凹槽及底部凹槽，所述的上部凹槽與底部凹槽相對設(shè)置，且上部凹槽與底部凹槽尺寸相同，在上部凹槽與底部凹槽之間的腔體右側(cè)設(shè)有光電二極管12，在上部凹槽及底部凹槽底面分別設(shè)有環(huán)形電極板13，且環(huán)形電極板13位于可開啟密封腔體2外部；

所述的抽真空裝置1由真空泵和壓力計組成；

在真空泵與可開啟密封腔體2之間設(shè)有氣體閥門；

所述的進氣裝置10由進氣管、壓力控制計和流量計混合組成；

所述的進氣管為十字管路；

在進氣管與可開啟密封腔體2之間設(shè)有氣體閥門；

所述的環(huán)形電極板13與高壓交流電源相連接；所述的環(huán)形電極板為圓形銅片；所述的高壓交流電源的電壓為1000V；

所述的第一磁條5上設(shè)有連接桿4是通過熱熔膠進行連接；

上述的一種真空封裝發(fā)光氣體氣室系統(tǒng)的封裝方法具體是按以下步驟進行的：

一、首先將氟化鎂窗口片8的粘接面均勻涂覆紫外固化膠，然后將氟化鎂窗口片8頂面通過熱熔膠固定于第四磁條9上，再將石英腔體3底面通過熱熔膠固定于連接桿4上，最后利用抽真空裝置1將可開啟密封腔體2抽到真空系統(tǒng)的極限真空；

二、接通電源，利用進氣裝置10輸入氣體，通過進氣裝置10和真空裝置1調(diào)節(jié)可開啟密封腔體2的壓強，直至可開啟密封腔體2壓強和氣體比例達到光電二極管12電流最大，然后利用三維磁力對準(zhǔn)平臺進行調(diào)節(jié)，使氟化鎂窗口片8與石英腔體3接觸，紫外固化，即完成一種真空封裝發(fā)光氣體氣室系統(tǒng)的封裝方法；

所述的輸入氣體為氬氣與氮氣的混合氣體，氬氣與氮氣的分壓比為5:1；

可開啟密封腔體2的壓強為15Pa。

本實施例當(dāng)可開啟密封腔體2內(nèi)輸入氣體后，并開啟與環(huán)形電極板13相連接的高壓交流電源時，上部凹槽與底部凹槽之間的腔體內(nèi)形成有紫外固化光源11。

圖3為實施例一所述的氟化鎂窗口片的結(jié)構(gòu)示意圖，氟化鎂圓片15厚度為2mm，在氟化鎂圓片15中刻蝕同心圓槽14，用于紫外固化膠水涂覆，氟化鎂窗口片8內(nèi)外直徑與石英腔體3的內(nèi)外壁直徑一致。