本發(fā)明涉及離子遷移譜檢測技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于離子遷移譜儀的熱解析進樣裝置,采用熱解析的方式對固體待測樣品進行檢測。
背景技術(shù):
離子遷移譜檢測技術(shù)作為一種廣譜分析技術(shù),具有檢測速度快、靈敏度高、易于小型化、功耗低等優(yōu)點,它可以在幾秒鐘內(nèi)檢測出信件、包裹和行李等不同形狀,不同尺寸的物體內(nèi)的爆炸物和毒品,同時也可以用于對人體隨身攜帶物探測。在目前的安檢市場上,主要采用離子遷移譜檢測技術(shù)檢測危險品(如爆炸物、毒品)。在離子遷移譜儀器中,都帶有一個進樣裝置,此裝置能夠?qū)M入的固體顆粒或氣體進行氣化解析,之后氣化的樣品分子在氣流的導引下進入電離區(qū),被電離的樣品離子進入遷移區(qū),根據(jù)飛行時間的不同實現(xiàn)分子的鑒別。
熱解析進樣器是用于離子遷移譜檢測儀中的必備部件,它的性能好壞,直接決定了進樣效率和離子遷移譜的整體性能,現(xiàn)有的熱解析進樣器其加熱都是通過加熱棒溫控加熱,屬于恒溫控制模式,加熱時間依據(jù)加熱棒功率不同,目前使用時間范圍10-30min。加熱比較慢,而且對于儀器而言能耗比較高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明旨在提供一種用于離子遷移譜儀的熱解析進樣器,采用PTC加熱片提供熱源,配合進樣入口所設(shè)置的采樣部插入判斷機構(gòu),實現(xiàn)了可編程的程序升溫模式,對待測樣品直接加熱,大大提高了采樣效率,可對待測物的痕量殘留進行靈敏而便捷的檢測。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種用于離子遷移譜儀的熱解析進樣器,包括進樣入口、熱解析室、PTC加熱片,所述熱解析室內(nèi)部有前端和后端均與外部連通的氣道;所述進樣入口連通于所述熱解析室的前端,所述PTC加熱片則緊貼于所述熱解析室的外壁設(shè)置;還包括有U形光電開關(guān),所述U形光電開關(guān)設(shè)于所述進樣入口的后部,并電連接于所述PTC加熱片;另外,使U形光電開關(guān)電連接于離子遷移譜儀。
采樣布在采樣后通過進樣入口插入進樣器,會對U形光電開關(guān)產(chǎn)生遮擋,U形光電開關(guān)檢測到后輸出高電平,驅(qū)動所述PTC加熱片開始工作,從而實現(xiàn)了可編程的程序升溫模式。由于PTC加熱片具有加熱功率高、電壓范圍寬、外形可設(shè)計等特性,熱解析室升溫速度快,最高溫度可達300℃。
進一步地,所述熱解析室包括解析室下夾板和解析室上夾板,且所述解析室下夾板和解析室上夾板的外壁分別緊貼有至少一個所述PTC加熱片;所述熱解析室內(nèi)的氣道的后部分為上下兩個L型氣道。
熱解析室內(nèi)部的氣道的末端連接于離子遷移譜儀的離子遷移管,樣品通過L型段到達氣道的末端,最終進入離子遷移管。解析室上夾板和解析室下夾板圍成熱解析室,在解析室上夾板和下夾板的外壁均貼合PTC加熱片,并將氣道的后部分設(shè)為兩個L型段,分別設(shè)置于熱解析室內(nèi)部的上部和下部,則采樣布在采集過程中不分正反,均可對待測物進行有效采集。該解析室的結(jié)構(gòu)有利于樣品的氣化、過濾和采集。而將PTC加熱片直接貼合在解析室上夾板和下夾板的外壁,接觸方式為面接觸,大大提高了導熱效率。
進一步地,所述熱解析室的末端設(shè)有聚四氟環(huán),用于密封對接離子遷移管的載氣入口。與熱解析室的末端設(shè)置聚四氟環(huán),可以使得熱解析室內(nèi)的氣道末端通過聚四氟環(huán)壓緊離子遷移管的載氣入口,使得兩者密封對接,從而使氣化的待測樣品伴隨離子遷移管的載氣順利進入離子遷移管內(nèi)部。
進一步地,所述熱解析室內(nèi)部的氣道整體呈長條狀。
本發(fā)明的有益效果在于:
1、本發(fā)明在進樣入口設(shè)置了U形光電開關(guān)作為采樣布插入判斷機構(gòu),當采樣布插入進樣器時U形光電開關(guān)進行檢測并驅(qū)動離子遷移譜儀及PTC加熱片開啟工作模式,實現(xiàn)了可編程的程序升溫模式,大大提高了采樣效率,并有效降低了采樣器功耗。
2、通過設(shè)置上下L型氣道段,使采樣布在采集過程中不分正反,均可對待測物進行有效采集,該結(jié)構(gòu)有利于樣品的氣化、過濾和采集。
3、本發(fā)明將解析室內(nèi)的吸氣采集區(qū)域設(shè)置在了采樣布有效區(qū)域的中心位置,其優(yōu)點在于能夠有效吸入氣化的檢測物。
4、本發(fā)明采用PTC加熱片提供熱源,升溫速度快,解析室最高溫度可達300℃。
5、PTC加熱片直接貼合在解析室上夾板和下夾板的外側(cè)面,接觸方式為面接觸,大大提高了導熱效率。
6、長條狀夾縫形狀的熱解析室適用于利用采樣布的采樣方式,最大程度地減小了熱解析進樣器的體積,從而有效減小了離子遷移譜儀器的體積。
附圖說明
圖1為發(fā)明的側(cè)面截面示意圖;
圖2為發(fā)明的立體截面示意圖;
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述,需要說明的是,本實施例以本技術(shù)方案為前提,給出了詳細的實施方式和具體的操作過程,但本發(fā)明的保護范圍并不限于本實施例。
如圖1-2所示,一種用于離子遷移譜儀的熱解析進樣器,包括進樣入口1、熱解析室、PTC加熱片5,所述熱解析室內(nèi)形成有前端和后端均與外部相同的氣道;所述進樣入口1連通于所述熱解析室的前端,所述PTC加熱片5則緊貼于所述熱解析室的外壁設(shè)置;所述用于離子遷移譜儀的熱解析進樣器還包括有U形光電開關(guān)2,所述U形光電開關(guān)2設(shè)于所述進樣入口1的后部,并電連接于所述PTC加熱片5;另外,使U形光電開關(guān)2電連接于離子遷移譜儀。
需要說明的是,U形光電開關(guān)設(shè)置在進樣入口后部,U形光電開關(guān)常開。采樣布在采樣后通過進樣入口插入進樣器,會對U形光電開關(guān)產(chǎn)生遮擋,U形光電開關(guān)檢測到后輸出高電平,驅(qū)動所述PTC加熱片開始工作,從而實現(xiàn)了可編程的程序升溫模式。由于PTC加熱片具有加熱功率高、電壓范圍寬、外形可設(shè)計等特性,熱解析室升溫速度快,最高溫度可達300℃。
進一步地,所述熱解析室包括解析室下夾板3和解析室上夾板4,且所述解析室下夾板3和解析室上夾板4的外側(cè)面均緊貼有至少一個所述PTC加熱片5;所述熱解析室內(nèi)的氣道的后部分為上下兩個L型氣道。
熱解析室內(nèi)部的氣道的末端連接于離子遷移譜儀的離子遷移管,樣品通過L型段到達氣道的末端,最終進入離子遷移管。解析室上夾板和解析室下夾板圍成熱解析室,在解析室上夾板和下夾板的外壁均貼合PTC加熱片,并將氣道的后部分設(shè)為兩個L型氣道,分別設(shè)置于熱解析室內(nèi)部的上部和下部,則采樣布在采集過程中不分正反,均可對待測物進行有效采集。該解析室的結(jié)構(gòu)有利于樣品的氣化、過濾和采集。而將PTC加熱片直接貼合在解析室上夾板和下夾板的外壁,接觸方式為面接觸,大大提高了導熱效率。解析室上夾板和解析室下夾板通過螺釘組緊固結(jié)合。
在本實施例中,通過加熱片固定板6將PTC加熱片5緊貼固定在解析室上夾板4和解析室下夾板3的外側(cè)面。加熱片固定板6通過螺絲等方式與解析室上夾板或下夾板進行鎖緊。
更進一步地,所述熱解析室的末端設(shè)有聚四氟環(huán)7,用于密封對接離子遷移管的載氣入口9,載氣入口9的前端包覆有半透膜8,用于過濾氣化待測樣品中的雜質(zhì)。于熱解析室的末端設(shè)置聚四氟環(huán)7,可以使得熱解析室內(nèi)的氣道末端通過聚四氟環(huán)壓緊離子遷移管的載氣入口,使得兩者密封對接,從而使氣化的待測樣品伴隨離子遷移管的載氣順利進入離子遷移管內(nèi)部。
進一步地,所述熱解析室內(nèi)部的氣道呈長條狀。
工作時,利用采樣布對待測物進行采集后,采樣布通過進樣入口1進入,U形光電開關(guān)2檢測到采樣布進入后,發(fā)出高電平觸發(fā)信號,驅(qū)動兩個PTC加熱片5,并且啟動離子遷移譜儀,離子遷移譜儀的吸氣泵將待測樣品往離子遷移譜儀的方向吸;采樣布在熱解析室內(nèi)的氣道內(nèi)經(jīng)過快速加熱后成為待測樣品蒸氣,氣化的待測樣品同時通過兩個L型氣道往離子遷移管的載氣入口方向運動,如此采樣布兩個表面采集到的待測樣品均進行了有效收集,然后匯合到達熱解析室的氣道和離子遷移管的載氣入口之間的半透膜8,在半透膜前方形成高速運行、大面積的氣流團,部分樣品滲過半透膜進入到遷移管內(nèi)部在離子遷移譜儀中對樣品進行檢測。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,可以根據(jù)以上的技術(shù)方案和構(gòu)思,作出各種相應的改變和變形,而所有的這些改變和變形都應該包括在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。