一種用于離子遷移譜的預(yù)熱與解析分離的進(jìn)樣裝置制造方法
【專利摘要】一種用于離子遷移譜的預(yù)熱與解析分離的進(jìn)樣裝置,包括氣體快速加熱裝置、樣品解析進(jìn)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(tǒng)。所述樣品解析進(jìn)樣裝置，包括控制裝置開關(guān)的電磁閥或步進(jìn)電機(jī)裝置、樣品解析腔體、載氣攜帶解析樣品氣進(jìn)樣管路和適用于樣品解析腔體內(nèi)的進(jìn)樣片。本實(shí)用新型將以往的熱解析進(jìn)樣器載氣和樣品同時(shí)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(jìn)樣分析；其次樣品進(jìn)樣管路由表面吹掃熱解析方式，變成熱氣快速通過進(jìn)樣片內(nèi)部，使其能充分解析目標(biāo)物。通過本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)對(duì)待測樣品進(jìn)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】一種用于離子遷移譜的預(yù)熱與解析分離的進(jìn)樣裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及離子遷移譜儀進(jìn)樣器，是一種用于離子遷移譜的預(yù)熱與解析分離的進(jìn)樣裝置。通過本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)對(duì)待測樣品進(jìn)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(shù)】
[0002]離子遷移譜(1n Mobility Spectrometry, IMS)技術(shù)20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的一種分離檢測技術(shù)，與傳統(tǒng)的質(zhì)譜、色譜儀器相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，分析速度快，結(jié)果可靠的特點(diǎn)。能夠在大氣環(huán)境中對(duì)微量物質(zhì)進(jìn)行檢測，適于現(xiàn)場使用。目前我們研究的IMS已經(jīng)廣泛應(yīng)用在化學(xué)戰(zhàn)劑、毒品、爆炸物探測、環(huán)境監(jiān)測、有毒氣體監(jiān)測、火災(zāi)監(jiān)測、水污染監(jiān)測、食品監(jiān)測以及臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。進(jìn)樣裝置是離子遷移譜儀必備的結(jié)構(gòu)部件。對(duì)固體或液體進(jìn)樣裝置，往往采用被測樣品被加熱氣化，載氣攜帶樣品氣進(jìn)入遷移管，進(jìn)而獲得分離、分析檢測；
[0003]樣品熱解析技術(shù)是一種二合一技術(shù):集采樣與濃縮于一體，然后將樣品從采樣管中轉(zhuǎn)移出來后進(jìn)行檢測。熱解析采用加熱的方式首先將有機(jī)化合物從采樣管中釋放出來；第二步，富集的樣品再次加熱解析后導(dǎo)入檢測器中，只需較小的載氣量就可以把富集的分析物導(dǎo)入分析儀內(nèi)，提高了進(jìn)樣效率。
[0004]傳統(tǒng)的用于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(dāng)與熱解析樣品氣相遇時(shí)，吸收一部分熱量，影響了解析效率。
[0005]本實(shí)用新型專利是將以往的熱解析進(jìn)樣器載氣和樣品同時(shí)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(jìn)樣；其次樣品進(jìn)樣管路由表面吹掃熱解析方式，變成熱氣快速通過進(jìn)樣片內(nèi)部，使其能充分解析目標(biāo)物。通過本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)對(duì)待測樣品進(jìn)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(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于離子遷移譜的預(yù)熱與解析分離的進(jìn)樣裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:進(jìn)樣裝置包括由氣體快速加熱裝置、樣品解析進(jìn)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(jìn)樣裝置熱解析腔體為一密閉容器，熱解析腔體上設(shè)有樣品解析進(jìn)樣裝置樣品氣出口、樣品解析進(jìn)樣裝置載氣入口、以及帶有密封擋片的進(jìn)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(shè)有快速加熱裝置載氣入口、快速加熱裝置載氣出口 ；于氣體加熱腔的側(cè)壁上設(shè)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(jìn)樣裝置載氣入口相連接；
[0010]樣品解析進(jìn)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(guān)閉動(dòng)作的步進(jìn)電機(jī)或電磁閥組件進(jìn)行開啟、關(guān)閉動(dòng)作。
[0012]加熱棒通過導(dǎo)線經(jīng)溫度控制器與電源相連；溫度傳感器通過導(dǎo)線與溫度控制器相連。當(dāng)電磁閥或步進(jìn)電機(jī)裝置執(zhí)行開啟動(dòng)作時(shí)，進(jìn)樣片進(jìn)入樣品解析腔體內(nèi)。當(dāng)電磁閥或步進(jìn)電機(jī)裝置執(zhí)行關(guān)閉動(dòng)作時(shí)，進(jìn)樣片完全密封于樣品解析腔體內(nèi)。
[0013]快速加熱裝置載氣出口與樣品解析進(jìn)樣裝置載氣入口相連接的連接管路外壁上設(shè)有保溫材料層，保證熱的載氣恒溫傳輸。氣體快速加熱裝置和樣品解析進(jìn)樣裝置間的載氣流通管路連接盡量短。
[0014]進(jìn)樣片通過進(jìn)樣片插入口插入至樣品解析進(jìn)樣裝置熱解析腔體內(nèi)，樣品解析進(jìn)樣裝置樣品氣出口和樣品解析進(jìn)樣裝置載氣入口分別置于進(jìn)樣片左右兩側(cè)，全部或部分載氣從進(jìn)樣片一側(cè)穿過進(jìn)樣片到達(dá)進(jìn)樣片的另一側(cè)。解析腔體無加熱控溫模塊，瞬間的熱載氣攜帶解析目標(biāo)物可以大大提高熱解析效率。進(jìn)樣片為透氣材料的進(jìn)樣片。
[0015]載氣加熱溫度與樣品熱解析溫度保持一致，加熱溫度范圍在50_200°C。
[0016]載氣流通方向垂直于進(jìn)樣片上表面，載氣流通方向中心點(diǎn)正好穿過進(jìn)樣片中心點(diǎn)。這種氣流可以更大量的解析目標(biāo)樣品，提高分析檢測靈敏度。
[0017]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0018](I)本實(shí)用新型專利是將氣體快速加熱裝置與樣品解析進(jìn)樣裝置分離開，有利于熱量的平衡與充分利用。避免以往的模式在解析過程中，由于熱量的分流而導(dǎo)致的熱解析溫度降低。
[0019](2)本實(shí)用新型進(jìn)樣裝置，載氣并不是采取表面吹掃模式，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(jìn)樣片內(nèi)部，這種解析進(jìn)樣方式大大提高了檢測靈敏度。
[0020]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為氣體預(yù)熱與樣品解析裝置連接示意圖；
[0022]圖2為改進(jìn)前的載氣攜帶進(jìn)樣載片表面的氣體流向說明示意圖；
[0023]圖3為改進(jìn)后的載氣穿過進(jìn)樣載片內(nèi)部的氣體流向說明示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)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(jìn)電機(jī)或電磁閥組件；7為樣品解析進(jìn)樣裝置載氣入口 ；8為樣品解析進(jìn)樣裝置熱解析腔體；9為樣品解析進(jìn)樣裝置樣品氣出口；
[0026]樣品解析進(jìn)樣裝置熱解析腔體8為一密閉容器，熱解析腔體8上設(shè)有樣品解析進(jìn)樣裝置樣品氣出口 9、樣品解析進(jìn)樣裝置載氣入口 7、以及帶有密封擋片的進(jìn)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(shè)有快速加熱裝置載氣入口 1、快速加熱裝置載氣出口 5 ;于氣體加熱腔2的側(cè)壁上設(shè)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(jìn)樣裝置載氣入口 7相連接；
[0029]樣品解析進(jìn)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(jīng)5、7后，熱解析氣體由9進(jìn)入檢測器內(nèi)。
[0031]實(shí)施例2:
[0032]比較圖2、圖3，改進(jìn)前的載氣攜帶進(jìn)樣片表面的氣體是吹掃樣品熱解析揮發(fā)氣表面，然后攜帶樣品氣進(jìn)入分析儀檢測器；此過程中，載氣首先是常溫的，在進(jìn)入解析腔體時(shí)，開始受熱。改進(jìn)后的載氣首先為受控的加熱氣體(溫度范圍在50-250°C)，進(jìn)樣載片的解析區(qū)原本為常溫，熱的載氣穿透樣品內(nèi)部，攜帶目標(biāo)組分進(jìn)入分析儀檢測器內(nèi)，改善了熱利用率。
[0033]本實(shí)用新型是將以往的熱解析進(jìn)樣器載氣和樣品同時(shí)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(jìn)樣分析；其次樣品進(jìn)樣管路由表面吹掃熱解析方式，變成熱氣快速通過進(jìn)樣片內(nèi)部，使其能充分解析目標(biāo)物。通過本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)對(duì)待測樣品進(jìn)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(quán)利要求】
1.一種用于離子遷移譜的預(yù)熱與解析分離的進(jìn)樣裝置，其特征在于: 包括樣品解析進(jìn)樣裝置熱解析腔體(8)為一密閉容器，熱解析腔體(8)上設(shè)有樣品解析進(jìn)樣裝置樣品氣出口(9)、樣品解析進(jìn)樣裝置載氣入口(7)、以及帶有密封擋片的進(jìn)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(shè)有快速加熱裝置載氣入口(I)、快速加熱裝置載氣出口(5);于氣體加熱腔(2)的側(cè)壁上設(shè)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(jìn)樣裝置載氣入口(7)相連接； 樣品解析進(jìn)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(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)樣裝置，其特征在于: 密封擋片通過控制熱解析腔體開啟、關(guān)閉動(dòng)作的步進(jìn)電機(jī)或電磁閥組件(6)進(jìn)行開啟、關(guān)閉動(dòng)作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)樣裝置，其特征在于: 加熱棒(4)通過導(dǎo)線經(jīng)溫度控制器與電源相連；溫度傳感器(3)通過導(dǎo)線與溫度控制器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)樣裝置，其特征在于:快速加熱裝置載氣出口(5)與樣品解析進(jìn)樣裝置載氣入口(7)相連接的連接管路外壁上設(shè)有保溫材料層，保證熱的載氣恒溫傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)樣裝置，其特征在于:進(jìn)樣片通過進(jìn)樣片插入口插入至樣品解析進(jìn)樣裝置熱解析腔體(8)內(nèi)，樣品解析進(jìn)樣裝置樣品氣出口(9)和樣品解析進(jìn)樣裝置載氣入口(7)分別置于進(jìn)樣片左右兩側(cè)，全部或部分載氣從進(jìn)樣片一側(cè)穿過進(jìn)樣片到達(dá)進(jìn)樣片的另一側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的進(jìn)樣裝置，其特征在于:進(jìn)樣片為透氣材料的進(jìn)樣片。
【文檔編號(hào)】H01J49/04GK204088259SQ201420557670
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】王新, 彭麗英, 渠團(tuán)帥, 李海洋 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所