一種用於離子遷移譜的預熱與解析分離的進樣裝置製造方法
2023-10-26 04:28:12 1
一種用於離子遷移譜的預熱與解析分離的進樣裝置製造方法
【專利摘要】一種用於離子遷移譜的預熱與解析分離的進樣裝置,包括氣體快速加熱裝置、樣品解析進樣裝置、載氣供給管路和兩套裝置相連接的流通管路。氣體快速加熱裝置包括加熱棒、溫度傳感器和控制系統。所述樣品解析進樣裝置，包括控制裝置開關的電磁閥或步進電機裝置、樣品解析腔體、載氣攜帶解析樣品氣進樣管路和適用於樣品解析腔體內的進樣片。本實用新型將以往的熱解析進樣器載氣和樣品同時受熱解析的模塊分為兩部分，首先保證載氣先受熱，熱的載氣再攜帶樣品氣進樣分析；其次樣品進樣管路由表面吹掃熱解析方式，變成熱氣快速通過進樣片內部，使其能充分解析目標物。通過本實用新型實現對待測樣品進樣，可以充分利用熱效率，提高離子遷移譜檢測靈敏度。
【專利說明】一種用於離子遷移譜的預熱與解析分離的進樣裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及離子遷移譜儀進樣器，是一種用於離子遷移譜的預熱與解析分離的進樣裝置。通過本實用新型實現對待測樣品進樣分析，可以充分利用熱效率，大大提高離子遷移譜的檢測靈敏度。
【背景技術】
[0002]離子遷移譜(1n Mobility Spectrometry, IMS)技術20世紀70年代出現的一種分離檢測技術，與傳統的質譜、色譜儀器相比，具有結構簡單，靈敏度高，分析速度快，結果可靠的特點。能夠在大氣環境中對微量物質進行檢測，適於現場使用。目前我們研究的IMS已經廣泛應用在化學戰劑、毒品、爆炸物探測、環境監測、有毒氣體監測、火災監測、水汙染監測、食品監測以及臨床醫學等領域。進樣裝置是離子遷移譜儀必備的結構部件。對固體或液體進樣裝置，往往採用被測樣品被加熱氣化，載氣攜帶樣品氣進入遷移管，進而獲得分離、分析檢測；
[0003]樣品熱解析技術是一種二合一技術:集採樣與濃縮於一體，然後將樣品從採樣管中轉移出來後進行檢測。熱解析採用加熱的方式首先將有機化合物從採樣管中釋放出來；第二步，富集的樣品再次加熱解析後導入檢測器中，只需較小的載氣量就可以把富集的分析物導入分析儀內，提高了進樣效率。
[0004]傳統的用於離子遷移譜的熱解析方式解析過程中，攜帶樣品氣的載氣為常溫氣體，當與熱解析樣品氣相遇時，吸收一部分熱量，影響了解析效率。
[0005]本實用新型專利是將以往的熱解析進樣器載氣和樣品同時受熱解析模塊分為兩部分，首先保證載氣先受熱，熱的載氣再攜帶樣品氣進樣；其次樣品進樣管路由表面吹掃熱解析方式，變成熱氣快速通過進樣片內部，使其能充分解析目標物。通過本實用新型實現對待測樣品進樣，可以充分利用熱效率，大大提高離子遷移譜的檢測靈敏度。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在於提供一種用於離子遷移譜的預熱與解析分離的進樣裝置。為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案為:進樣裝置包括由氣體快速加熱裝置、樣品解析進樣裝置、載氣供給管路和兩套裝置相連接的氣體流通管路組成。
[0007]包括樣品解析進樣裝置熱解析腔體為一密閉容器，熱解析腔體上設有樣品解析進樣裝置樣品氣出口、樣品解析進樣裝置載氣入口、以及帶有密封擋片的進樣片插入口 ；
[0008]氣體快速加熱裝置氣體加熱腔為一密閉容器，氣體加熱腔上設有快速加熱裝置載氣入口、快速加熱裝置載氣出口 ；於氣體加熱腔的側壁上設有加熱棒和溫度傳感器；
[0009]快速加熱裝置載氣入口通過管路與載氣氣源相連接，快速加熱裝置載氣出口與樣品解析進樣裝置載氣入口相連接；
[0010]樣品解析進樣裝置樣品氣出口與離子遷移譜的遷移管相連接。
[0011]密封擋片通過控制熱解析腔體開啟、關閉動作的步進電機或電磁閥組件進行開啟、關閉動作。
[0012]加熱棒通過導線經溫度控制器與電源相連；溫度傳感器通過導線與溫度控制器相連。當電磁閥或步進電機裝置執行開啟動作時，進樣片進入樣品解析腔體內。當電磁閥或步進電機裝置執行關閉動作時，進樣片完全密封於樣品解析腔體內。
[0013]快速加熱裝置載氣出口與樣品解析進樣裝置載氣入口相連接的連接管路外壁上設有保溫材料層，保證熱的載氣恆溫傳輸。氣體快速加熱裝置和樣品解析進樣裝置間的載氣流通管路連接儘量短。
[0014]進樣片通過進樣片插入口插入至樣品解析進樣裝置熱解析腔體內，樣品解析進樣裝置樣品氣出口和樣品解析進樣裝置載氣入口分別置於進樣片左右兩側，全部或部分載氣從進樣片一側穿過進樣片到達進樣片的另一側。解析腔體無加熱控溫模塊，瞬間的熱載氣攜帶解析目標物可以大大提高熱解析效率。進樣片為透氣材料的進樣片。
[0015]載氣加熱溫度與樣品熱解析溫度保持一致，加熱溫度範圍在50_200°C。
[0016]載氣流通方向垂直於進樣片上表面，載氣流通方向中心點正好穿過進樣片中心點。這種氣流可以更大量的解析目標樣品，提高分析檢測靈敏度。
[0017]本實用新型的優點如下:
[0018](I)本實用新型專利是將氣體快速加熱裝置與樣品解析進樣裝置分離開，有利於熱量的平衡與充分利用。避免以往的模式在解析過程中，由於熱量的分流而導致的熱解析溫度降低。
[0019](2)本實用新型進樣裝置，載氣並不是採取表面吹掃模式，而是熱的載氣按照與熱解析表面相垂直的方向，穿過熱解析進樣片內部，這種解析進樣方式大大提高了檢測靈敏度。
[0020]下面結合附圖及實施例作進一步詳細的說明:
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為氣體預熱與樣品解析裝置連接示意圖；
[0022]圖2為改進前的載氣攜帶進樣載片表面的氣體流向說明示意圖；
[0023]圖3為改進後的載氣穿過進樣載片內部的氣體流向說明示意圖。
【具體實施方式】
[0024]實施例1:
[0025]圖1中，I為快速加熱裝置載氣入口 ；2為氣體快速加熱裝置氣體加熱腔；3為快速加熱裝置溫度傳感器；4為快速加熱裝置加熱棒；5為快速加熱裝置載氣出口 ；6為步進電機或電磁閥組件；7為樣品解析進樣裝置載氣入口 ；8為樣品解析進樣裝置熱解析腔體；9為樣品解析進樣裝置樣品氣出口；
[0026]樣品解析進樣裝置熱解析腔體8為一密閉容器，熱解析腔體8上設有樣品解析進樣裝置樣品氣出口 9、樣品解析進樣裝置載氣入口 7、以及帶有密封擋片的進樣片插入口 ；
[0027]氣體快速加熱裝置氣體加熱腔2為一密閉容器，氣體加熱腔2上設有快速加熱裝置載氣入口 1、快速加熱裝置載氣出口 5 ;於氣體加熱腔2的側壁上設有加熱棒4和溫度傳感器3 ;
[0028]快速加熱裝置載氣入口 I通過管路與載氣氣源相連接，快速加熱裝置載氣出口 5與樣品解析進樣裝置載氣入口 7相連接；
[0029]樣品解析進樣裝置樣品氣出口 9與離子遷移譜的遷移管相連接。
[0030]載氣氣源由I流入，在2中被快速加熱，再經5、7後，熱解析氣體由9進入檢測器內。
[0031]實施例2:
[0032]比較圖2、圖3，改進前的載氣攜帶進樣片表面的氣體是吹掃樣品熱解析揮發氣表面，然後攜帶樣品氣進入分析儀檢測器；此過程中，載氣首先是常溫的，在進入解析腔體時，開始受熱。改進後的載氣首先為受控的加熱氣體(溫度範圍在50-250°C)，進樣載片的解析區原本為常溫，熱的載氣穿透樣品內部，攜帶目標組分進入分析儀檢測器內，改善了熱利用率。
[0033]本實用新型是將以往的熱解析進樣器載氣和樣品同時受熱解析的模塊分為兩部分，首先保證載氣先受熱，熱的載氣再攜帶樣品氣進樣分析；其次樣品進樣管路由表面吹掃熱解析方式，變成熱氣快速通過進樣片內部，使其能充分解析目標物。通過本實用新型實現對待測樣品進樣，可以充分利用熱效率，大大提高離子遷移譜的檢測靈敏度。
【權利要求】
1.一種用於離子遷移譜的預熱與解析分離的進樣裝置，其特徵在於: 包括樣品解析進樣裝置熱解析腔體(8)為一密閉容器，熱解析腔體(8)上設有樣品解析進樣裝置樣品氣出口(9)、樣品解析進樣裝置載氣入口(7)、以及帶有密封擋片的進樣片插入口 ； 氣體快速加熱裝置氣體加熱腔(2)為一密閉容器，氣體加熱腔(2)上設有快速加熱裝置載氣入口(I)、快速加熱裝置載氣出口(5);於氣體加熱腔(2)的側壁上設有加熱棒(4)和溫度傳感器(3)； 快速加熱裝置載氣入口(I)通過管路與載氣氣源相連接，快速加熱裝置載氣出口(5)與樣品解析進樣裝置載氣入口(7)相連接； 樣品解析進樣裝置樣品氣出口(9)與離子遷移譜的遷移管相連接。
2.根據權利要求1所述的進樣裝置，其特徵在於: 密封擋片通過控制熱解析腔體開啟、關閉動作的步進電機或電磁閥組件(6)進行開啟、關閉動作。
3.根據權利要求1所述的進樣裝置，其特徵在於: 加熱棒(4)通過導線經溫度控制器與電源相連；溫度傳感器(3)通過導線與溫度控制器相連。
4.根據權利要求1所述的進樣裝置，其特徵在於:快速加熱裝置載氣出口(5)與樣品解析進樣裝置載氣入口(7)相連接的連接管路外壁上設有保溫材料層，保證熱的載氣恆溫傳輸。
5.根據權利要求1所述的進樣裝置，其特徵在於:進樣片通過進樣片插入口插入至樣品解析進樣裝置熱解析腔體(8)內，樣品解析進樣裝置樣品氣出口(9)和樣品解析進樣裝置載氣入口(7)分別置於進樣片左右兩側，全部或部分載氣從進樣片一側穿過進樣片到達進樣片的另一側。
6.根據權利要求5所述的進樣裝置，其特徵在於:進樣片為透氣材料的進樣片。
【文檔編號】H01J49/04GK204088259SQ201420557670
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月25日 優先權日:2014年9月25日
【發明者】王新, 彭麗英, 渠團帥, 李海洋 申請人:中國科學院大連化學物理研究所