專利名稱：一種用于離子遷移譜的組合式多功能進(jìn)樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及離子遷移譜儀進(jìn)樣器，是一種適用于氣體、液體或固體進(jìn)樣的組合式多功能進(jìn)樣器。
背景技術(shù)：
離子遷移譜(Ion Mobility Spectrometry, IMS)技術(shù)20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的一種分離檢測(cè)技術(shù)，與傳統(tǒng)的質(zhì)譜、色譜儀器相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(cè)，適于現(xiàn)場(chǎng)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(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、有毒氣體監(jiān)測(cè)、火災(zāi)監(jiān)測(cè)、水污染監(jiān)測(cè)和食品監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。離子遷移譜主要由離子化室、離子門、漂移區(qū)和檢測(cè)器組成。樣品氣體在離子化室電離產(chǎn)生分子、離子。離子在電場(chǎng)的驅(qū)使下通過周期性開啟的離子門進(jìn)入漂移區(qū)。在與逆流的中性漂移氣體分子不斷碰撞的過程中，由于這些離子在電場(chǎng)中各自遷移速率不同，使得不同的離子得到分離，先后到達(dá)收集極被檢測(cè)。因此通過遷移時(shí)間就可確定分析目標(biāo)物質(zhì)的存在，而應(yīng)用峰面積或峰高可確定相應(yīng)物質(zhì)的濃度。進(jìn)樣裝置是離子遷移譜必備的結(jié)構(gòu)部件。對(duì)固體進(jìn)樣裝置，被測(cè)固體樣品被加熱氣化，載氣攜帶進(jìn)入遷移管；氣體樣品一般要經(jīng)過預(yù)富集、再熱解析，由載氣攜帶進(jìn)入遷移管?，F(xiàn)有的商品儀器有分別用于固體、液體、氣體樣品的單一進(jìn)樣器，也有集成到一體的多功能進(jìn)樣器。但由于固體、氣體樣品濃度差異很大，同一進(jìn)樣器同時(shí)使用，不能滿足各自的需求，會(huì)造成嚴(yán)重污染。使用不同進(jìn)樣器組合來分別進(jìn)樣，匯到同一檢測(cè)器大大擴(kuò)展了 MS的應(yīng)用范圍。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于離子遷移譜的組合式多功能進(jìn)樣器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為由氣、液熱解析進(jìn)樣器(I )，液、固熱解析進(jìn)樣器，三通接頭(4);氣、液熱解析進(jìn)樣器(I)的載氣輸出端(8)通過卡套和蓋帽與三通接頭的第一接口(5)連接，保證密封不漏氣；液、固熱解析進(jìn)樣器(3)的載氣輸出端(10)通過卡套和蓋帽與三通接頭(4)的第二接口(6)連接，保證密封不漏氣；三通接頭(4)的第三接口(7)通過卡套和蓋帽與離子遷移譜的離子遷移管(2)的載氣輸入端(9)連接，保證密封不漏氣。所述卡套為中空的圓錐臺(tái)狀；所述蓋帽為下端開口、上端帶有通孔的、帶內(nèi)螺紋的結(jié)構(gòu)。所述的氣、液熱解析進(jìn)樣器(I)和液、固熱解析進(jìn)樣器(3)兩套熱解析進(jìn)樣裝置，其一為適合固體或液體進(jìn)樣的熱解析進(jìn)樣器，另一套是適合氣體或液體進(jìn)樣的氣相熱解析進(jìn)樣器；兩套裝置并聯(lián)連接。所述氣、液熱解析進(jìn)樣器(I)和液、固熱解析進(jìn)樣器(3)上分別設(shè)置有加熱裝置，氣、液熱解析進(jìn)樣器(I)和液、固熱解析進(jìn)樣器(3)上的載氣輸入端分別通過載氣供給管路與載氣氣源相連，載氣供給管路上設(shè)有載氣控制電磁閥。載氣供給管路是一條總的載氣氣路，通過電磁閥切換可分別控制為氣、液熱解析進(jìn)樣器(I)或液、固熱解析進(jìn)樣器(3 )提供載氣。氣、液熱解析進(jìn)樣器(I)和液、固熱解析進(jìn)樣器(3 )兩套進(jìn)樣裝置與離子遷移管連接的三通接頭，其中一通連接遷移管，另兩通各連接一個(gè)進(jìn)樣器；適合固體或液體進(jìn)樣的熱解析進(jìn)樣器可以是電磁閥進(jìn)樣器或步進(jìn)電機(jī)進(jìn)樣器。三通接頭通過卡套、蓋帽與進(jìn)樣器接口和遷移管接口相連接；其中連接管材料為不銹鋼、金屬鐵、鋁或聚四氟乙烯材料，同時(shí)連接管長(zhǎng)度盡可能短，一般2-5cm;連接管和三通接頭外壁設(shè)有保溫層，阻止熱量與外界環(huán)境的熱傳遞。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下(I)本實(shí)用新型是將氣體、液體、固體進(jìn)樣器組合在一起，可以直接通過本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)對(duì)固、液、氣三態(tài)待測(cè)樣品進(jìn)樣分析檢測(cè)。(2)液體樣品可以同時(shí)使用兩個(gè)進(jìn)樣器，而氣體樣品與固體樣品基于存在基質(zhì)不同，所以分別使用具有獨(dú)特設(shè)計(jì)的熱解析進(jìn)樣器。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)的說明

圖1為一種用于離子遷移譜的組合式多功能進(jìn)樣器裝置示意圖；圖2為負(fù)離子模式離子遷移譜背景信號(hào)離子遷移譜圖；圖3為IOngTNT固體樣品進(jìn)樣(電磁閥熱解析進(jìn)樣器)的離子遷移譜圖；圖4為IOngTNT液體樣品進(jìn)樣(氣相熱解析進(jìn)樣器)的離子遷移譜圖；圖5為I y L血漿樣品頂空蒸汽的氣體樣品進(jìn)樣的離子遷移譜具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 :圖1中，一種用于離子遷移譜的組合式多功能進(jìn)樣器，包括氣、液熱解析進(jìn)樣器
(I)，液、固熱解析進(jìn)樣器(3 )，三通接頭(4 );氣、液熱解析進(jìn)樣器(I)的載氣輸出端(8 )通過卡套和蓋帽與三通接頭(4)的第一接口(5)連接，保證密封不漏氣；液、固熱解析進(jìn)樣器(3)的載氣輸出端(10)通過卡套和蓋帽與三通接頭(4)的第二接口(6)連接，保證密封不漏氣；三通接頭(4)的第三接口(7)通過卡套和蓋帽與離子遷移譜的離子遷移管(2)的載氣輸入端(9 )連接，保證密封不漏氣。圖2-5給出一些實(shí)驗(yàn)譜圖對(duì)本發(fā)明給與說明。這些譜圖的實(shí)驗(yàn)條件均為實(shí)驗(yàn)時(shí)遷移管溫度保持在100°c，氣、液熱解析進(jìn)樣器溫度150°C，載氣、漂氣(均為空氣)氣流分別為400mL/min、600mL/min,液、固熱解析進(jìn)樣器使用的是電磁閥進(jìn)樣器溫度150°C。實(shí)施例2 負(fù)離子模式離子遷移譜背景信號(hào)離子遷移譜圖如圖2，沒有雜質(zhì)信號(hào)干擾。實(shí)驗(yàn)使用的離子遷移譜在試驗(yàn)操作條件下，空氣試劑離子峰出現(xiàn)在約3. Sms0實(shí)施例3 用微量進(jìn)樣器取Iy L，IOppmTNT (甲醇溶劑)樣品溶液于采樣布取樣處。室溫(20-25°C )揮干溶劑甲醇后，以離子遷移譜為檢測(cè)儀器，載氣攜帶樣品進(jìn)入氣、固熱解析進(jìn)樣器(電磁閥進(jìn)樣器)，再由離子遷移譜的離子遷移管進(jìn)行分析檢測(cè)；實(shí)驗(yàn)使用的離子遷移譜在試驗(yàn)操作條件下，IOngTNT樣品遷移時(shí)間出現(xiàn)約在5. 68ms，如圖3所示。實(shí)施例4 用微量進(jìn)樣器取I U L，IOppmTNT (甲醇溶劑)樣品直接進(jìn)入氣、液熱解析進(jìn)樣器，再由離子遷移譜的離子遷移管進(jìn)行分析檢測(cè)；實(shí)驗(yàn)使用的離子遷移譜檢測(cè)儀在試驗(yàn)操作條件下，IOngTNT樣品遷移時(shí)間出現(xiàn)約在5. 68ms,如圖4所不,信號(hào)強(qiáng)度大于實(shí)施例3中的結(jié)果。實(shí)施例5 用微量進(jìn)樣器取1-10 yL，IOmL血漿樣品頂空上方蒸汽，直接進(jìn)入氣、液熱解析進(jìn)樣器熱解析，再由離子遷移譜的離子遷移管進(jìn)行分析檢測(cè)；實(shí)驗(yàn)使用的離子遷移譜在試驗(yàn)操作條件下，血漿樣品在遷移時(shí)間約為4. 8ms,5. 9ms出現(xiàn)信號(hào)，如圖5所示。
權(quán)利要求1.一種用于離子遷移譜的組合式多功能進(jìn)樣器，其特征在于包括氣、液熱解析進(jìn)樣器(1)，液、固熱解析進(jìn)樣器(3)，三通接頭(4);氣、液熱解析進(jìn)樣器(I)的載氣輸出端(8)通過卡套和蓋帽與三通接頭(4)的第一接口(5)連接；液、固熱解析進(jìn)樣器(3)的載氣輸出端(10)通過卡套和蓋帽與三通接頭(4)的第二接口(6)連接；三通接頭(4)的第三接口(7)通過卡套和蓋帽與離子遷移譜的離子遷移管(2)的載氣輸入端(9)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)樣器，其特征在于所述卡套為中空的圓錐臺(tái)狀；所述蓋帽為下端開口、上端帶有通孔的、帶內(nèi)螺紋的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)樣器，其特征在于所述的氣、液熱解析進(jìn)樣器(I)和液、固熱解析進(jìn)樣器(3)兩套熱解析進(jìn)樣裝置，其一為適合固體或液體進(jìn)樣的熱解析進(jìn)樣器，另一套是適合氣體或液體進(jìn)樣的氣相熱解析進(jìn)樣器；兩套裝置并聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)樣器，其特征在于所述氣、液熱解析進(jìn)樣器(I)和液、固熱解析進(jìn)樣器(3 )上分別設(shè)置有加熱裝置，氣、液熱解析進(jìn)樣器(I)和液、固熱解析進(jìn)樣器(3 )上的載氣輸入端分別通過載氣供給管路與載氣氣源相連，載氣供給管路上設(shè)有載氣控制電磁閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的進(jìn)樣器，其特征在于載氣供給管路是一條總的載氣氣路，通過電磁閥切換可分別控制為氣、液熱解析進(jìn)樣器(I)或液、固熱解析進(jìn)樣器(3)提供載氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的進(jìn)樣器，其特征在于氣、液熱解析進(jìn)樣器(I)和液、固熱解析進(jìn)樣器(3)兩套進(jìn)樣裝置與離子遷移管連接的三通接頭，其中一通連接遷移管，另兩通各連接一個(gè)進(jìn)樣器；三通接頭通過卡套、蓋帽與進(jìn)樣器接口和遷移管接口相連接；其中連接管材料為不銹鋼、金屬鐵、鋁或聚四氟乙烯材料，同時(shí)連接管長(zhǎng)度為2-5cm ;連接管和三通接頭外壁設(shè)有保溫層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)樣器，其特征在于適合固體或液體進(jìn)樣的熱解析進(jìn)樣器可以是電磁閥進(jìn)樣器或步進(jìn)電機(jī)進(jìn)樣器。
專利摘要一種用于離子遷移譜的組合式多功能進(jìn)樣器裝置，包括加熱裝置、相互連接的兩套熱解析進(jìn)樣裝置、載氣供給管路和載氣控制電磁閥、以及兩套進(jìn)樣裝置和與遷移管連接的三通接頭。其加熱裝置包括加熱棒、溫度傳感器和控制系統(tǒng)。所述的兩套熱解析進(jìn)樣裝置，其一為適合固體或液體進(jìn)樣的電磁閥進(jìn)樣器或步進(jìn)電機(jī)進(jìn)樣器，另一套是適合氣體或液體進(jìn)樣的氣相熱解析進(jìn)樣器。本實(shí)用新型專利是將氣體、液體、固體進(jìn)樣器組合在一起，可以直接通過本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)樣，不需要拆卸以及安裝其他組件，從而大大節(jié)省了測(cè)定時(shí)間，擴(kuò)寬了離子遷移譜儀的測(cè)試應(yīng)用范圍。
文檔編號(hào)G01N30/16GK202837258SQ201220459129
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者王新, 渠團(tuán)帥, 王禎鑫, 李航, 李林, 李海洋 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所