帶有泄漏屏蔽空間的手套箱

在科學研究和生產過程中，有些材料會對空氣中某一或幾個活潑成分 如氧氣、水分、二氧化碳等敏感，這些科5開和生產需要在充滿惰性氣體的 密閉空間中進行。另外， 一些在暴露在空氣中操作會對人體具有危害的材 料應在密閉的環(huán)境內操作。手套箱是這類設備的一個典型代表，其可以用 金屬或塑料制成，主箱體有多個開口用于安裝視窗、過渡艙和手套接口等 配件。操作人員通過手套對箱體里的材料和設備進行操作，而過渡艙被用 于轉移材料和設備進出手套箱。

目前所有的手套箱都存在漏氣問題， 一個手套箱即使充上高純氣體也

很難使其內部的水和氧氣雜質含量各小于1PPM (百萬分之一)。在正常使 用過程中，水和氧氣就還會繼續(xù)逐漸上升，使手套箱里水和氧氣的濃度遠 遠大于要求的濃度。

進一步來說，水和氧氣濃度的上升有如下三個主要原因：

1) 空氣通過微小縫隙滲入手套箱。通常的主箱體與視窗和手套接口將 都是由橡膠密封圈密封的，在這些密封圈周圍難免存在非常微小的縫隙。

2) 空氣中的氧氣和水分可以從手套和密封圈擴散進入手套箱。手套和 密封圈都是橡膠產品，空氣可以緩慢地擴散過橡膠手套和密封圈體進入手 套箱。

3) 從手套箱外面往手套箱里面轉移材料和設備時會帶入微量氧氣和水分。所有材料都會吸附水分和氧氣，盡管那些材料在被轉移入手套箱之前 己在過渡艙1中抽真空，即如圖1所示。但是，部分滲透到材料里的水和 氧氣被抽掉的速度很慢，當材料被轉移入手套后會緩慢地禾華放出水和氧氣。

并且，為了保持手套箱里的水氧雜質低于1PPM，目前普遍做法是在手

套箱上安裝一個循環(huán)氣體純化系統(tǒng)。即如圖1所示：循環(huán)氣體純化系統(tǒng)中

的主要部分是鼓風機2和凈化柱3。凈化柱3中裝有氧氣和水吸附劑。開動 鼓風機2使手套箱里含有雜質的氣體循環(huán)通過凈化材料，氧氣和7K被吸附 住，純化過的氣體被循環(huán)回到手套箱。這樣不斷的f盾環(huán)使得手套箱里水氧 含量降低并逐漸達到一個平衡，即泄漏進手套箱的水和氧的速度等于純化 系統(tǒng)除去的速度。因此，手套箱里的氣體的純度由手套箱的密封程度和純 化系統(tǒng)的效率決定的。總之，手套箱的兩個關鍵技術是密封和氣體純化。

目前，手套箱上的用的密封技術是普通的密封技術。如圖2所示，即 在兩個密封面之間夾上一密封材料，如密封條、密封圈6或密封膠。密封 材料的兩邊分別是箱體內的超高純氣和體箱體外的空氣，氧氣濃度大于 200000PPM的空氣很容易從微小的縫隙泄漏到手套箱里，對箱體內的氣體 純度產生很大影響。