一种辐照实验装置的制作方法

1.本技术涉及高分子合成的技术领域，尤其是涉及一种辐照实验装置。


背景技术：

2.辐射加工是采用电离辐射对材料进行辐照处理的一种工艺，例如辐照交联，它是利用电子辐照加速器产生的高能量电子束流轰击材料，将高分子链打断，被打断的每一个断点成为自由基，自由基不稳定，相互之间要重新组合，重新组合后原来的链状分子结构变成三维网状的分子结构而形成交联。辐照交联和辐照聚合技术在高分子合成领域应用广泛，例如利用辐照生产电缆料、离子液体、凝胶材料等高分子聚合物。
3.以公告授权号为cn107233612b的中国专利中公开的一种辐照交联止血凝胶材料及其制备方法为例，其将配制的a、b溶液混合，并除去混合液中的氧气后进行辐照交联，制备复合水凝胶。其中在辐照交联前进行的除氧操作对辐照交联结果有比较重要的影响，因为辐照交联基于自由基进行，而氧气对光引发过程中产生的活性自由基有较强的加成活性，形成比较稳定的过氧化自由基，此过程速率较快，导致氧气会与自由基聚合反应竞争而消耗自由基，干扰辐照交联，同样，水分子也容易对辐照交联造成干扰。
4.目前，辐照交联前除氧操作通常有：在装有氮气的玻璃试管中装入反应物，密封后进行辐照，或者如公开号为cn204996293u的中国专利中采用的双排管抽气方式对反应溶液进行除氧除水，但是这两种常用方法，试管由于存在一个需要封管的时间，试管中的氮气气氛容易被二次污染，而双排管抽气的方式虽然气氛环境不易被污染，但存在设备和操作较为复杂的问题。
5.针对上述中的相关技术，发明人认为目前需要开发一种除氧除水高效、易操作、气氛不易被污染的辐照实验装置。


技术实现要素：

6.为了改善目前辐照实验装置在除氧除水过程中存在的问题，本技术提供一种新的辐照实验装置，其具有结构精简、易操作、除氧除水过程高效且不易污染反应气氛的效果。
7.本技术提供的一种辐照实验装置，采用如下的技术方案：
8.一种辐照实验装置，包括容器，其特征在于：包括
9.容器，所述容器具有第一口，所述第一口可拆卸式密封连接第一塞；所述容器还具有第二口，所述第二口可拆卸式密封连接第二塞；
10.输气单元，所述输气单元的一端穿过所述第一塞插入所述容器内，另一端连接目标气源。
11.本技术上述技术方案中，当第一口密封的第一塞打开，可以向容器中装入辐照样品。当第一塞密封第一口，第二口的第二塞打开，输气装置向容器内输入目标气源时，会将容器内原有的空气、水蒸气气氛从第二口赶出，实现目标气源的气氛和容器内气氛环境的交换，并可以在输气装置持续输气的情况下使用第二塞密封第二口，减小密封过程中容器
中目标气氛被污染的可能性。
12.之后从第一塞上拔出输气装置，在第一塞具有柔性、输气装置用于穿过第一塞的部位外径比较小的情况下，拔出输气装置后，其在柔性的第一塞上留下的孔易于自行闭合，此时容器完全密封，不与外界发生气氛交换，容器内为辐照样品和目标气体，可以直接辐照进行实验。当然在第一塞不具有柔性的情况下，也可以利用封堵件，将输气装置拔出后留在第一塞上的孔密封，实现辐照实验装置容器的密封。
13.本技术的这种辐照实验装置，将辐照样品的气氛环境交换和最终用于辐照的装置集成为一套装置，结构精简、易于操作，可以有效地对容器内的辐照样品进行除水除氧，因为输气装置气压的存在，整个操作过程中不易污染容器内目标气氛环境，具有成本低、气氛环境交换可靠的优点。
14.实现方式可以包括以下任何特征或全部特征。
15.进一步地，所述第一口位于所述容器的上端。可以增加容器的实际容量，减小辐照样品漏样的可能性。
16.进一步地，所述容器的侧壁固定连通支管，所述第二口为所述支管远离所述容器一端的开口。位于侧壁的支管其用于排出容器内气体的口在容器侧壁上，更易于将容器内及样品内的空气等气氛迅速排出容器。
17.进一步地，所述支管和所述容器的连接部位靠近所述第一口设置，所述支管呈l型。一方面同样具有增加容器实际容量的效果，另一方面使第一口和第二口空间距离比较远，减小第二口排出的气氛从第一口进入造成容器内气氛二次污染的可能性。l型支管的设计，有助于减小外界空气从支管灌入容器的情况。
18.进一步地，所述输气装置包括前端和后端，所述前端与所述后端密封连通，所述前端穿过所述第一塞后插入所述容器内，所述后端连接目标气源。
19.进一步地，所述前端的外径0.8mm～2.0mm，壁厚0.25mm～0.3mm。输气装置前端比较小的外径易于减小第一塞的不可逆损伤，便于输气装置前端脱离第一塞后形成的孔密封，提高第一塞的密封性。
20.进一步地，所述容器的底面为平面。平面的容器易于稳定地放置于台面上，直接进行辐照。
21.进一步地，所述容器采用透明玻璃材质。透明玻璃材质适合进行辐照，且在一定程度上重复利用率比较高。
22.进一步地，所述第一塞为聚四氟乙烯橡胶塞，所述第二塞为聚四氟乙烯橡胶塞。该材质胶塞柔韧性好，一方面易于增强密封的可靠性，另一方面利于第一塞自行闭合输气装置在第一塞上形成的孔，且聚四氟乙烯橡胶塞适应于辐照环境，在辐照实验当中使用寿命比较长。
23.进一步地，当所述辐照样品为液态时，所述辐照样品在所述容器内的液面低于所述支管和所述容器的连接部位，且所述输气装置的所述前端伸入所述辐照样品的液面以下。有利于将样品内溶解的空气和水蒸气等排出。
24.综上所述，本技术提供了一种辐照实验装置，具有以下有益效果：
25.本技术将辐照样品的气氛环境交换和最终用于辐照的装置集成为了一套装置，整体十分精简、占地面积相对更下，避免了传统辐照实验装置中除氧除水装置和辐照样品容
器单独存在、需要连接、占用实验空间比较大的问题。
26.同时，本技术因为输气装置和作为排气口的支管独立存在，第二塞密封过程中仍然可以持续输气，维持支管口处于目标气氛环境下，避免了第二塞密封支管口过程中污染容器中的目标气氛环境的问题。
27.因而本技术装置应用于辐照实验时，具有结构精简、易于操作、成本低、可重复利用、气氛环境交换可靠、不易造成辐照样品目标气氛环境污染的优点。
附图说明
28.图1是本技术辐照实验装置用于液体样品时的整体结构示意图。
29.附图标记说明：
30.1、容器；11、第一口；12、支管；121、第二口；13、器身；14、底面；
31.21、第一塞；22、第二塞；
32.3、输气装置；31、前端；32、后端；33、气管；
33.4、样品。
具体实施方式
34.以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
35.本技术实施例公开一种辐照实验装置，参照图1，包括容器1，用来盛放辐照试验的样品4，容器1的器身13高度可以大于底面14直径，容器1的顶端有能够与外界连通的第一口11，第一口11的横截面积是器身13横截面积的1/10～1/5。容器1的底面14为平面，以便辐照处理时易于平稳放置于辐照装置下。容器1的侧壁固定有一支管12，可以是一体成型形成固定，支管12远离容器1的末端开口为第二口121。支管12的材质和容器1的材质相同，均可以采用透明的玻璃制成，以使得容器1可以直接进行辐照处理。支管12可以先沿水平方向延伸再沿竖直方向延伸，形成一具有直角拐角的“l”型，这种形状的支管12其第二口121能够顺利排出容器1中的气体，并不易使外界的空气从第二口121灌入容器1中。
36.参照图1，支管12和容器1的连接部位在容器1器身13高度的1/2以上，支管12第二口121所在位置可以低于第一口11所在的位置。第一口11上过盈配合地塞有第一塞21形成密封，第一塞21为聚四氟乙烯橡胶塞，具有柔性，可以发生弹性形变。由于第一塞21是塞在第一口11上，对第一口11形成密封的，因此，第一塞21也可以拔出，以解除对第一口11的密封。支管12的第二口121过盈配合地塞有第二塞22，对第二口121形成密封，第二塞22同样采用聚四氟乙烯橡胶塞，也可以通过拔出解除第二塞22对第二口121的密封。
37.参照图1，本技术的辐照实验装置还包括输气装置3，输气装置3包括前端31，前端31用于穿过第一塞21后插入容器1中，因此输气装置3的前端31应当具有良好的钢性.输气装置3的前端31可以采用外径为0.8mm～2.0mm，壁厚为0.25mm～0.3mm的不锈钢针管，进一步地，输气装置3的前端31外径为1.0mm～1.5mm，壁厚为0.25mm的不锈钢针管。因为第一塞21具有柔性，因此，输气装置3的前端31穿过第一塞21插入容器1中后，前端31和第一塞21之间因为第一塞21的柔性作用形成可靠的密封，且因为前端31是插入第一塞21中，因此与第一塞21之间可以活动，以便在完成输气后，前端31能够从第一塞21中拔出。输气装置3前端31位于容器1外的一端密封连接有后端32，后端32可以是注射器的针筒，针筒远离前端31的
一端密封连通气管33，气管33和目标气源连通，目标气源在压力作用下通过输气装置3进入容器1，在第二塞22打开的状态下，充入容器1的目标气源易于将容器1中原有的空气和水蒸气从第二口121吹出，实现容器1中气氛与目标气源的气氛交换。当然在另外一些实施例中，该后端32还可以直接是与前端31密封连通的气管33，气管33另一端和待输入容器1的目标气源连通，目标气源可以是氮气。
38.参照图1，当本技术的辐照试验装置用于气氛环境下液体样品4的辐照处理时，液体样品4在容器1中的液面应当低于支管12和容器1的连接部位，并且输气装置3的前端31应当伸入液体样品4的液面以下，以保证充气时将液体样品4和容器1中的空气、水蒸气一并排出。当本技术的辐照实验装置用于气氛环境下固体块状或粉末状样品4的辐照处理时，输气装置3的前端31位于辐照样品4的上方，且输气的时间相对延长，以将容器1中固体样品4颗粒之间的空气和水蒸气从支管12吹出。
39.本技术的辐照实验装置可以用于聚丙烯酰胺接枝的羧甲基纤维素钠水溶液，在氮气气氛下，辐照聚合制备水凝胶。还可以用于聚乙烯在氮气气氛下，辐照交联制备交联聚乙烯材料。当然也可以用在固体液体混合样品4气氛环境下的辐照聚合，此时输气装置3的前端31仍然需要位于样品4的液面以下。
40.本技术实施例一种辐射实验装置的实施原理为：从容器1的第一口11拔出第一塞21，从支管12的第二口121拔出第二塞22，从第一口11中向容器1中装入待辐照的样品4，例如聚丙烯酰胺接枝的羧甲基纤维素钠水溶液，使溶液的液面位于支管12和容器1的连接位置以下。向第一口11中塞入第一塞21将第一口11密封，将输气装置3的前端31，即不锈钢的针管从第一塞21的中间插入，并持续向下插，直至输气装置3的前端31插入样品4溶液的液面以下，打开目标气源，例如氮气，使氮气通过输气装置3向容器1中的溶液样品4内持续通气，类似于洗气的过程，氮气作为载气携带溶液样品4及容器1中的空气和水蒸气从第二口121排出，依据溶液样品4的量及容器1的体积调整输气时间，对容器1及其中的辐照样品4进行除氧除水操作.结束后，在仍然输气的同时，迅速用第二塞22塞住第二口121，关闭目标气源，从第一塞21拔出输气装置3的前端31，第一塞21在弹性形变作用下将输气装置3前端31形成于第一塞21的针孔密封，此时，本辐照实验装置容器1及辐照样品4中的空气等被目标气源氮气置换，容器1处于完全密封的状态，可以放置在辐射源内进行辐照处理，使辐照样品4聚丙烯酰胺接枝的羧甲基纤维素钠水溶液在氮气保护的氛围下发生高效的辐照聚合。
41.当然上述实施例为本技术最佳的实施例，只为说明本技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本技术的内容并据以实施，并不能以此限制本技术的保护范围。凡根据本技术主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种辐照实验装置，其特征在于：包括容器，所述容器具有第一口，所述第一口可拆卸式密封连接第一塞；所述容器还具有第二口，所述第二口可拆卸式密封连接第二塞；输气单元，所述输气单元的一端穿过所述第一塞插入所述容器内，另一端连接目标气源。2.根据权利要求1所述的一种辐照实验装置，其特征在于：所述第一口位于所述容器的上端。3.根据权利要求2所述的一种辐照实验装置，其特征在于：所述容器的侧壁固定连通支管，所述第二口为所述支管远离所述容器一端的开口。4.根据权利要求3所述的一种辐照实验装置，其特征在于：所述支管和所述容器的连接部位靠近所述第一口设置，所述支管呈l型。5.根据权利要求3所述的一种辐照实验装置，其特征在于：所述输气单元包括前端和后端，所述前端与所述后端密封连通，所述前端穿过所述第一塞后插入所述容器内，所述后端连接目标气源。6.根据权利要求5所述的一种辐照实验装置，其特征在于：所述前端的外径0.8mm～2.0mm，壁厚0.25mm～0.3mm。7.根据权利要求1所述的一种辐照实验装置，其特征在于：所述容器的底面为平面。8.根据权利要求1所述的一种辐照实验装置，其特征在于：所述容器采用透明玻璃材质。9.根据权利要求1所述的一种辐照实验装置，其特征在于：所述第一塞为聚四氟乙烯橡胶塞，所述第二塞为聚四氟乙烯橡胶塞。10.根据权利要求5所述的一种辐照实验装置，其特征在于：当辐照样品为液态时，所述辐照样品在所述容器内的液面低于所述支管和所述容器的连接部位，且所述输气单元的所述前端伸入所述辐照样品的液面以下。

技术总结
本申请涉及高分子合成的技术领域，尤其是涉及一种辐照实验装置。本申请公开一种辐照实验装置，一种辐照实验装置，包括容器，所述容器具有第一口，所述第一口可拆卸式密封连接第一塞；所述容器还具有第二口，所述第二口可拆卸式密封连接第二塞；输气单元，所述输气单元的一端插入所述容器内，另一端连接目标气源。本申请应用于辐照实验时，具有结构精简、易于操作、成本低、可重复利用、气氛环境交换可靠、不易造成辐照样品目标气氛环境污染的效果。易造成辐照样品目标气氛环境污染的效果。易造成辐照样品目标气氛环境污染的效果。


技术研发人员：俞初红 朱日祥 康淑娟 孙鹤
受保护的技术使用者：苏州中科地星创新技术研究所有限公司
技术研发日：2023.03.20
技术公布日：2023/8/26