PL74413Y1 - Urządzenie do wytwarzania tarczy aerozolowej w warunkach próżniowych - Google Patents

Abstract

Urządzenie do wytwarzania tarczy aerozolowej w warunkach próżniowych składające się z komory nebulizacyjnej (2), na dnie której umieszczono przetwornik piezoelektryczny (4). Charakterystyczną cechą tego urządzenia — generatora areozolu — jest to, że ma on postać zwartej bryły, której główną część stanowi korpus (11). Wewnątrz tej bryły znajduje się dodatkowa komora wyrównawcza (16) gotowego koloidu/areozolu, ponadto nad komorą wyrównawczą (16) znajduje się otwór (17) zakończony wymienną dyszą (9), jej otwarcie jest sterowane poprzez elektromagnes (7) za pomocą rdzenia (10), na którym w górnej jego części znajduje się uszczelka odblokowująca (18), a w dolnej element sprężynujący (12). Elementy te w sumie stanowią zawór elektromagnetyczny normalnie zamknięty. Korpus (11) od góry zakończony jest nakładką zaworu (8), która za pomocą śrub poprzez górną część korpusu i uszczelkę jest połączona z korpusem (11), natomiast od dołu jest on zamknięty podstawą. Dodatkowo w podstawie umieszczono gniazda elektryczne (5, 6) do przesyłu sygnałów sterujących odpowiednio przetwornikiem piezoelektrycznym (4) i elektromagnesem (7), a w górnej części korpusu umieszczono złącze gazowe (1).

Description

Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest urzadzenie do wytwarzania tarczy aerozolowej w warunkach prózniowych, majace zastosowanie zwlaszcza w zródlach laserowo-plazmowych skrajnego nadfioletu EUV (ang. extreme ultraviolet) i miekkiego promieniowania rentgenowskiego SXR (ang. soft X-ray).

Promieniowanie z tego zakresu ma szerokie zastosowanie m. in. w dziedzinie inzynierii materialowej, mikroskopii i holografii.

Z polskiego zgloszenia patentowego PL441932A1 znane jest urzadzenie do wytwarzania aero- zolu z co najmniej jednej cieczy podawanej do pionowego cylindrycznego zbiornika za pomoca pomp poprzez krócce. Kazdy króciec wylotem polaczony jest z osobna rura, która od wlotu ma zmniejszajace sie pole przekroju i linie osi w ksztalcie helisy na stozku. Dodatkowo w komorze nebulizacyjnej znajduje sie wentylator. Rozpylone krople sa porywane przez wymuszany wentylatorem strumien filtrowanego powietrza. Urzadzenie ma zastosowanie do inhalacji oraz terapii górnych i dolnych dróg oddechowych.

Wytworzony aerozol jest dostarczany za pomoca krócca polozonego w górnej czesci zbiornika do ust lub nosa przy uzyciu np. maski.

Z europejskiego zgloszenia patentowego EP1026482A1 znane jest urzadzenie nebulizatora ul- tradzwiekowego charakteryzujace sie tym, ze przetwornik piezoelektryczny moze pracowac w dwóch trybach; w pierwszym pelni funkcje generatora aerozolu, a w drugim pracuje jako sonar. Zadaniem so- naru jest pomiar poziomu cieczy znajdujacej sie na membranie ponad przetwornikiem piezoelektrycz- nym. Dzieki takiemu rozwiazaniu mozliwy jest dokladny pomiar wytworzonego aerozolu. Urzadzenia te czesto znajduja zastosowanie jako element obwodu oddechowego respiratora mechanicznego, gdzie sa wykorzystywane do dostarczania kontrolowanych dawek srodka znieczulajacego lub innego dodatku do gazu oddechowego.

Z amerykanskiego zgloszenia patentowego US7129619B2 znany jest nebulizator ultradzwiekowy do wytwarzania aerozolu. Uklad sklada sie z komory nebulizacyjnej, na dnie której znajduje sie plytka oscylatora piezoelektrycznego. Jest ona zasilana poprzez uklad wzmacniacza z generatora wytwarza- jacego zmienny sygnal elektryczny. W rozwiazaniu tym aerozol jest wytwarzany w sposób ciagly po wla- czeniu zasilania.

Przedstawione rozwiazania cechuja sie generowaniem aerozolu w sposób ciagly, nie maja mozliwosci wytwarzania go impulsowo lub taka mozliwosc jest znacznie utrudniona. Dodatkowo nie nadaja sie one do wykorzystania w warunkach wysokiej prózni; nie moga tez byc stosowane z ukladami synchronizacji pozwalajacymi na wprzegniecie ich do pracy w wiekszym systemie i w sko- ordynowanym czasie.

Celem niniejszego rozwiazania jest wykonanie urzadzenia, które wytwarzaloby aerozol i wypusz- czalo go na zewnatrz urzadzenia bezposrednio do komory prózniowej w postaci krótkich porcji, przy czym porcje te pojawialby sie w sposób zsynchronizowany zadany z zewnetrznego ukladu. Ponadto powinno ono miec odpowiednia konstrukcje, tak aby bylo zdolne do pracy w warunkach prózniowych.

Istota rozwiazania jest urzadzenie – generator aerozolu – skladajacy sie z komory nebulizacyjnej, na której dnie umieszczono przetwornik piezoelektryczny. Nad nim umieszcza sie ciecz, z której wytwa- rzany jest aerozol. Przetwornik ten jest sterowany z zewnetrznego generatora napiecia przemiennego.

Generator aerozolu charakteryzuje sie tym, ze ma postac zwartej bryly, która glówna czesc stanowi korpus. Wewnatrz niej znajduje sie dodatkowa komora wyrównawcza, w której gromadzi sie wytworzony koloid/aerozol. Nad ta komora znajduje sie otwór zakonczony wymienna dysza, a jej otwarcie jest ste- rowane poprzez elektromagnes z ruchomym rdzeniem. W górnej czesci tego rdzenia znajduje sie uszczelka odblokowujaca, natomiast w jego dolnej czesci umieszczony jest element sprezynujacy – doci- skowy dla ruchomego elementu rdzenia. Elementy te w sumie stanowia zawór elektromagnetyczny nor- malnie zamkniety. Zastosowanie takiego rozwiazania daje mozliwosc impulsowego otwierania zaworu na scisle okreslony czas. Korpus od góry zakonczony jest nakladka zaworu, która za pomoca srub poprzez górna czesc korpusu i uszczelke jest z nim polaczona; dodatkowo w dolnej czesci jest on zamkniety podstawa. Pomiedzy nakladka zaworu i górna czescia korpusu oraz korpusem i podstawa znajduja sie uszczelki doszczelniajace. Taka budowa zapewnia mozliwosc pracy w skrajnie niskich cisnieniach.

Na podstawie zamykajacej korpus umieszczone zostaly dwa hermetyczne gniazda elektryczne, jedne do przesylu sygnalu sterujacego przetwornikiem piezoelektrycznym a drugie do sterowania elektroma- gnesem. Dodatkowo na górnej czesci korpusu umieszczono zlacze gazowe.

Przedstawione rozwiazanie pozwala na precyzyjne otwarcie zaworu w okreslonym czasie i na okreslony czas, który moze byc ustalony z zewnetrznych ukladów sterujacych poprzez gniazda3 elektryczne W konsekwencji tego na wyjsciu dyszy pojawia sie scisle okreslona porcja aerozolu w za- danym czasie. Ponadto konstrukcja urzadzenia zapewnia mozliwosc pracy w skrajnie niskich cisnieniach.

Przedmiot rozwiazania zostal uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia generator aerozolu w widoku izometrycznym od strony uwidocznionego zlacza gazowego i gniazda elektrycz- nego do sterowania przetwornikiem piezoelektrycznym, fig. 2 przedstawia generator aerozolu w wi- doku izometrycznym od strony gniazda elektrycznego do sterowania elektromagnesem z zaznaczona przekrojowa linia poprzeczna A-A, fig. 3 przedstawia generator aerozolu w przekroju poprzecznym wzdluz linii A-A, fig. 4 przedstawia widok bryly generatora aerozolu z uwidocznieniem poszczególnych jego elementów.

Urzadzenie do wytwarzania tarczy aerozolowej w warunkach prózniowych sklada sie z genera- tora aerozolu 26 i ma postac zwartej bryly o wymiarach 64 mm x 45 mm x 88 mm. Wewnatrz niej znaj- duje sie komora nebulizacyjna 2. Wykonana jest ona w postaci z wydrazonego zbiornika o pojemnosci powyzej 25 ml i srednicy ok 20 mm. Na jej dnie jest umieszczony przetwornik piezoelektryczny 4.

Nad nim jest wykonana pewna przestrzen, do której wlewa sie ciecz 3. Przetwornik ten jest pobudzany z generatora zewnetrznego. Ponadto nad komora nebulizacyjna znajduje sie dodatkowa komora wy- równawcza 16, gdzie gromadzi sie gotowy aerozol. W górnej czesci tej komory jest wykonany otwór 17 zakonczony wymienna dysza 9. Ma ona postac metalowej rurki o srednicy powyzej 0,8 mm oraz wyso- kosci ok 5 mm. Dysza jest otwierana i zamykana za pomoca uszczelki odblokowujacej 18 umieszczonej na rdzeniu 10 w górnej jego czesci. Ruch rdzenia jest wymuszany przez elektromagnes 7, natomiast w dolnej czesci rdzenia jest umieszczona sprezyna 12. Elementy te w sumie stanowia zawór elektro- magnetyczny normalnie zamkniety. Korpus 11 jest od góry zakonczony nakladka zaworu 8, która za po- moca srub 13 poprzez górna czesc korpusu 14 i uszczelke 15 jest z nim polaczona. Od dolu jest on zamkniety podstawa 19. Pomiedzy nakladka zaworu i górna czescia korpusu oraz korpusem i podstawa znajduja sie uszczelki doszczelniajace 20. Dodatkowo w podstawie 19 umieszczono gniazdo elek- tryczne 5 do przesylu sygnalu sterujacego przetwornikiem piezoelektrycznym 4 i gniazdo elektryczne 6 do sterowania elektromagnesem 7. W górnej czesci korpusu 14 umieszczono zlacze gazowe 1.

Przykladowo generator aerozolu 26 znalazl zastosowanie w zródle laserowo-plazmowym skrajnego nadfioletu EUV (ang. extreme ultraviolet). Zródlo to sklada sie z komory prózniowej podzielonej na trzy polaczone ze soba sekcje. Poszczególne sekcje oddzielone sa od siebie stalowa przegroda zawierajaca odpowiednio dobrana diafragme, przez która przedostaje sie promieniowanie. Tarcza gazowa z genera- tora aerozolu 26 wytwarzana jest w pierwszej sekcji komory prózniowej. W momencie uformowania tarczy gazowej impuls lasera Nd:YAG jest skupiany na niej powodujac jonizacje gazu roboczego, prowadzi to do powstania plazmy wysokotemperaturowej. Promieniowanie emitowane przez plazme skupiane jest za pomoca zwierciadla znajdujacego sie w drugiej sekcji komory prózniowej. W trzeciej sekcji znajduje sie zdalny sterowany uchwyt umozliwiajacy zmiane polozenia naswietlanej próbki. Widmo emitowanego pro- mieniowania posiada intensywne maksimum przy okolo 10–11 nm oraz dlugofalowa czesc widma mniej intensywna w zakresie 70–80 nm. Z uwagi na bardzo silna absorpcje promieniowania EUV w powietrzu, poszczególne elementy skladowe zródla umieszczone sa w komorze prózniowej.

Claims (1)

Zastrzezenie ochronne

1. Urzadzenie do wytwarzania tarczy aerozolowej w warunkach prózniowych skladajace sie z ko- mory nebulizacyjnej (2), na której dnie umieszczono przetwornik piezoelektryczny (4) zna- mienne tym, ze urzadzenie – generator aerozolu (26) – ma postac zwartej bryly, wewnatrz któ- rej znajduje sie dodatkowa komora wyrównawcza (16) gotowego koloidu/aerozolu, ponadto nad komora wyrównawcza (16) znajduje sie otwór (17) zakonczony wymienna dysza (9), a jej otwar- cie jest sterowane poprzez elektromagnes (7) za pomoca rdzenia (10), na którym w górnej jego czesci znajduje sie uszczelka odblokowujaca (18) a w dolnej element sprezynujacy (12), które to elementy w sumie stanowia zawór elektromagnetyczny normalnie zamkniety; ponadto kor- pus (11) jest od góry zakonczony nakladka zaworu (8), która za pomoca srub (13) poprzez górna czesc korpusu (14) i uszczelke (15) jest z nim polaczona, natomiast od dolu jest on zamkniety podstawa (19); dodatkowo w górnej czesci korpusu (14) umieszczono zlacze gazowe (1), nato- miast w podstawie (19) umieszczono gniazdo elektryczne (5) do sterowania przetwornikiem pie- zoelektrycznym (4) i gniazdo elektryczne (6) do sterowania elektromagnesem (7); gniazda te stanowia interfejs do podlaczenia zewnetrznego generatora napiecia przemiennego.