CN102317756B - 适用于例如蒸发光散射检测器等装置的部件 - Google Patents

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Abstract

披露适用于例如蒸发光散射检测器的部件。还披露了制造和使用适用于例如蒸发光散射检测器等装置的部件的方法。

Description

适用于例如蒸发光散射检测器等装置的部件
技术领域
本发明针对多种适用于例如蒸发光散射检测器（ELSD）等分析装置的部件。本发明还针对制造和使用例如蒸发光散射检测器（ELSD）装置中的多种部件的方法。
背景技术
本技术领域需要多种适用于例如蒸发光散射检测器（ELSD）等分析装置的部件，以便提供改善的装置性能。
发明内容
本发明通过发现适用于分析装置的部件而克服了上述某些困难和问题，所述分析装置包括但不局限于蒸发光散射检测器（ELSD）。本发明的部件提供优于分析装置所使用的公知部件的一个或多个优点。所述一个或多个优点可包括但不局限于在操作包括喷雾器的分析装置时从工作区域消除一个或多个气（氮）缸的能力；为分析装置的喷雾器提供连续空气供应的能力；从分析装置的漂移管的内表面有效和高效地移除颗粒堆积物和/或燃烧材料的能力；保持分析装置的漂移管的最大操作温度（例如大约50℃）的能力；有效和高效地调节经过分析装置的漂移管的流动性能的能力；有效和高效地在分析装置的排放捕集器内截留凝结物的能力；以及主动排放分析装置的排放捕集器内的凝结物的能力。
在一个示例性实施例中，本发明的部件包括定位在检测器的检测器壳体内的空气泵，其中空气泵被可操作地调节以便将压缩空气供应到检测器的喷雾器。空气泵使得通常用来为喷雾器提供气体的任何气缸得以从工作区域移除，以便（i）减小空间需求；（ii）减小与气缸相关的某些操作成本；（iii）减小与更换空的缸相关的停机时间；（iv）减小操作者有关气体源用完的顾虑；以及（v）改善实验室安全性。
在另一示例性实施例中，本发明的部件包括漂移管组件，漂移管组件包括漂移管，漂移管具有第一端、第二端、和面向漂移管的内部的内部漂移管表面以及外表面；以及至少一个可移除管状衬垫，其中每个可移除管状衬垫具有第一衬垫端、第二衬垫端、面向可移除管状衬垫的内部的内部衬垫表面以及外衬垫表面。每个可移除管状衬垫可定位在漂移管内，使得每个可移除管状衬垫的外衬垫表面沿着内部漂移管表面延伸。可移除管状衬垫使得给定漂移管快速清洁，以及快速和有效地改变漂移管的内截面面积的能力，并由此根据不同应用的需要来增加或减小经过漂移管的流体流量。
在另一示例性实施例中，本发明的部件包括定位在检测器的检测器壳体内的主动凝结物排放捕集器。主动凝结物排放捕集器被可操作地调节，以便经由定位在检测器壳体内的凝结物泵或蒸发器主动排放。主动凝结物排放捕集器使得凝结物在最小或没有操作者介入的情况下从接触器移除。
本发明还针对包含一个或多个这里披露的部件的装置。所述装置可包括但不局限于分析装置、基于气溶胶的检测器、蒸发光散射检测器（ELSD）、凝结成核光散射检测器（CNLSD）、电雾式检测器（CAD）或质谱仪（MS）。在某些实施例中，含有一个或多个这里披露的部件的装置被结合到色谱系统，例如快速柱色谱系统中。
在一个示例性实施例中，本发明的装置包括适用于色谱应用的检测器，其中检测器包括（i）检测器壳体；（ii）定位在检测器壳体内的喷雾器；以及（iii）定位在检测器壳体内的空气泵，空气泵被可操作地调节，以便将压缩空气供应到喷雾器。示例性检测器还可包这里披露的漂移管组件和/或主动凝结物排放捕集器。另外，得到的检测器可被结合到色谱系统，例如快速柱色谱系统中。
在另一示例性实施例中，本发明的装置包括适用于色谱应用的检测器，其中检测器包括（i）检测器壳体；（ii）定位在检测器壳体内的漂移管组件，其中漂移管组件包括漂移管，漂移管具有第一端、第二端、面向漂移管的内部的内部漂移管表面以及外表面；以及至少一个可移除管状衬垫，其中每个可移除管状衬垫具有第一衬垫端、第二衬垫端、面向可移除管状衬垫的内部的内部衬垫表面以及外衬垫表面,其中每个可移除管状衬垫可定位在漂移管内，使得可移除管状衬垫的外衬垫表面沿着内部漂移管表面延伸。示例性检测器还可包括这里披露的空气泵和/或主动凝结物排放捕集器。另外，得到的检测器可被结合到色谱系统，例如快速柱色谱系统中。
在又一示例性实施例中，本发明的装置包括适用于色谱应用的检测器，其中检测器包括（i）检测器壳体；以及（ii）定位在检测器壳体内的主动凝结物排放捕集器，主动凝结物排放捕集器被可操作地调节，以便经由定位在检测器壳体内的凝结物泵或蒸发器主动排放。示例性检测器还可包括这里披露的空气泵和/或漂移管组件。另外，得到的检测器可被结合到色谱系统，例如快速柱色谱系统中。
本发明还针对制造本发明的一个或多个所述部件以及本发明的一个或多个所述装置的方法。本发明的一个或多个所述部件可以结合到装置的装置壳体内，例如可操作地调节以便执行一个或多个分析测试方法步骤，例如分析可能含有至少一种分析物的测试样本的方法，的装置。
在一个示例性实施方式中，制造本发明装置的方法包括制造适用于色谱应用的检测器的方法，其中该方法包括结合（1）位于检测器的检测器壳体内的空气泵，所述空气泵被可操作地调节，以便将压缩空气供应到定位在检测器壳体内的喷雾器；（2）检测器壳体内的漂移管组件，其中所述漂移管组件包括（i）漂移管，所述漂移管具有第一端、第二端、面向漂移管的内部的内部漂移管表面以及外表面；以及（ii）至少一个可移除管状衬垫，每个可移除管状衬垫具有第一衬垫端、第二衬垫端、面向可移除管状衬垫的内部的内部衬垫表面以及外衬垫表面,其中每个可移除管状衬垫可定位在漂移管内，使得可移除管状衬垫的外衬垫表面沿着内部漂移管表面延伸；（3）位于检测器壳体内的主动凝结物排放捕集器，所述主动凝结物排放捕集器被可操作地调节，以便经由定位在检测器壳体内的凝结物泵或蒸发器主动排放；或者（4）第（1）-（3）项的任何组合。
本发明还针对使用本发明的一个或多个上述部件以及本发明的一个或多个上述装置的方法。使用本发明的一个或多个上述部件的方法可包括在装置内使用一个或多个上述部件，该装置例如是可操作地调节以便执行一个或多个分析测试方法步骤的装置，该方法步骤例如是分析可能含有至少一种分析物的测试样本的方法。
在一个示例性实施例中，使用本发明的一个或多个上述部件的方法包括使用在例如蒸发光散射检测器（ELSD）的检测器内的一个或多个上述部件，并且在快速柱色谱系统中使用ELSD。
本发明的这些和其他特征和优点将在阅读所披露的实施例和所附权利要求书的详细描述之后变得更加清楚。
附图说明
图1示出了本发明的示例性装置；
图2A示出了适用于图1的示例性装置的示例性漂移管组件的视图；
图2B示出了在示例性管状衬垫部分插入示例性漂移管时图2A的示例性漂移管组件的视图；
图3A示出了在第一可移除管状衬垫与漂移管组合使用时图2B所示示例性漂移管组件沿着线A-A的截面图；
图3B示出了在第二可移除管状衬垫与漂移管组合使用时图2B所示示例性漂移管组件沿着线A-A的截面图；
图4示出了与喷雾器和定位在喷雾器和示例性漂移管组件之间的示例性匣盒组合的示例性漂移管组件的视图；
图5A示出了附接到示例性匣盒并部分插入连接到光学组件的示例性漂移管的示例性管状衬垫的视图；
图5B示出了附接到示例性匣盒并完全插入连接到光学组件的示例性漂移管的示例性管状衬垫的截面图；以及
图6示出了本发明的另一示例性装置。
具体实施方式
为了增强本发明原理的理解，下面是对本发明的特定实施例的描述，并且使用特定的语言来描述特定的实施例。然而应理解不旨在通过特定语言的使用来限制本发明的范围。与本发明相关领域的普通技术人员通常将明白所描述的本发明的原理的改变、进一步变型或进一步应用。
必须注意到这里以及所附权利要求书中所使用的单数形式的不定冠词“a”、“以及”和“该”包括复数对象，除非说明书另有明确说明。因此，例如用语“溶剂”包括多种这样的溶剂，并且用语“溶剂”包括一种或多种溶剂以及所属领域的技术人员公知的其等同物，等等。
在对本发明实施例的描述中所采用的例如修饰合成物内的成分量、浓度、容积、工艺温度、工艺时间、回收量或产量、流速和类似数值及其范围的“大约”指的是由于通常的测量和处理过程、由于这些过程中意外的误差、由于用来实施该方法的成分差别、以及类似的近似考虑而可以出现的量的变化。术语“大约”还包括由于具有特殊初始浓度或混合物的配方的老化而不同的量以及由于混合或处理具有特殊初始浓度或混合物的配方而不同的量。不过是否通过术语“大约”修饰，所附权利要求包括这些量的等同量。
如这里使用，术语“色谱”指的是待分离组分在两个相之间分布的物理分离方法，其中一个相是固定的（固定相），而另一个（可动相）在限定方向上运动。
如这里使用，术语“液体色谱”指的是通过使得“可动相”溶解的流体混合物经过包括固定相的柱进行混合物分离，这将分析物（即目标物质）从混合物内的其他分子分离，并使其隔离。
如这里使用，术语“可动相”指的是包括被分离和/或被分析的样本流体和使包括分析物的样本运动经过柱的溶剂的液体、气体或超临界流体。可动相运动经过色谱柱或匣盒（即容纳固定相的容器），其中样本内的分析物与固定相相互作用，并且从样本中分离出来。
如这里使用，术语“固定相”或“介质”指的是固定在柱或匣盒内并且通过使得“可动相”中溶解的流体混合物经过包括固定相的柱在混合物的可动相分离中从样本选择性吸收分析物的材料，这使得待测量的分析物从混合物内的其他分子中分离出来，并使其被隔离。
如这里使用，术语“快速柱色谱”指的是通过使得“可动相”中溶解的流体混合物在压力下经过包括固定相的柱来进行混合物的分离，这使得分析物（即目标物质）从混合物内的其他分子中分离出来，并使其被隔离。
如这里使用，术语“流体”指的是气体、液体和超临界流体。
如这里使用，术语“大致”指的是在合理量的范围内，但是包括从绝对值的大约0％到大约50％、大约0％到大约40％、大约0％到大约30％、大约0％到大约20％、或大约0％到大约10％变化的量。
本发明针对适用于分析装置的多种部件，其包括但不局限于蒸发光散射检测器（ELSD）、凝结成核光散射检测器（CNLSD）、电雾式检测器（例如电晕CAD）和质谱仪。在本发明的一个希望的实施例中，一个或多个披露部件被结合到蒸发光散射检测器（ELSD）设备中。适合的蒸发光散射检测器（ELSD）以及这里描述的部件的描述可以在例如美国专利Nos. 6229605和6362880中找到，这两个专利的主题通过引用整体结合于此。
本发明还针对制造适用于例如ELSD设备等分析装置的多种部件的方法。本发明甚至进一步针对在例如蒸发光散射检测器（ELSD）装置的分析装置中使用一个或多个所披露部件的方法，从而有助于该装置的一种或多种功能的性能。
在一个示例性实施例中，本发明的一个或多个所披露的部件被结合到例如图1所示的示例性检测器的装置中。如图1所示，示例性检测器100包括检测器壳体101和定位在检测器壳体101内的以下部件：漂移管组件10、空气泵20、喷雾器40、光学组件50、主动凝结物排放捕集器30以及凝结物泵32。在示例性检测器100中，柱流出物（包括溶剂和样本/分析物）沿着箭头A运行进入喷雾器40。来自空气泵20的压缩空气被引入喷雾器40，如箭头B所示。喷雾材料运行经过漂移管组件10，并且溶剂蒸发，使得样本在空气流中隔离，并且接着混合物继续前进至光学组件50，其中样本暴露于光能中，由此产生电信号。蒸发溶剂和离开光学组件50的样本的混合物被凝结，并且截留在主动凝结物排放捕集器30中。在示例性检测器100中，凝结物泵32经由排放开口35、沿着箭头C、经由凝结物泵32并沿着箭头D到废物处理容器或管线（未示出）来主动地移除主动凝结物排放捕集器30中积聚的凝结物（未示出）。
如图1所示，本发明的多种部件可以彼此组合以便形成装置例如检测器或分开使用以便形成检测器或其他装置。本发明的多种部件和用于该装置的多种部件构造的描述在下面提供。
I.部件
本发明针对下面单独的部件，这些部件可以单独或彼此组合使用，以有助于公知分析装置的性能。
A．整合的空气泵
本发明针对整合空气泵，例如图1所示的示例性的整合空气泵20。如图1所示，空气泵20可定位在检测器例如示例性检测器100的检测器壳体101内。空气泵20可操作地调节，以便将压缩空气供应到示例性检测器100的喷雾器40。在示例性检测器100中，空气泵20沿着检测器壳体101的壁102定位，其中空气入口21穿过壁102定位。但是，应该理解到空气泵20可以定位在检测器壳体101内的任何位置。
空气泵20将压缩空气的所需流速提供到示例性检测器100的喷雾器40。适合的空气泵的实例包括能够从KNF Neuberger Inc.购买的摆动活塞压缩器泵。
B．漂移管组件
本发明还针对漂移管组件，例如图1所示的示例性的漂移管组件10。本发明的漂移管组件可用于ELSD设备，或者任何其他的分析装置（例如电雾式检测器（例如电晕CAD）设备或质谱仪）。
如图2A-2B所示，示例性漂移管组件10包括：（1）漂移管14，其具有第一端11、第二端12、延伸第一端11和第二端12之间的距离的管状结构13以及通过管状结构13围绕的内表面22（同样如图3A-3B所示）；以及（2）一个或多个管状衬垫15和16。
1．漂移管
示例性漂移管组件10包括漂移管14，漂移管14具有管状结构13，管状结构13具有一个或多个同心层。一个或多个同心层的每个可为所得的漂移管14提供所需的特征（例如结构整体性、高耐热性等）。另外，一个或多个同心层的每个具有层厚，并且由一个或多个层材料形成，从而为所得到的漂移管14提供具体特征（例如化学惰性等）。
管状结构13还可包括靠近第一端11和第二端12的附接特征。附接特征可用来将示例性漂移管14连接到给定装置的一个或多个部件（例如喷雾器40、匣盒部件（下面描述）和/或光学组件50）。适合的附接特征包括但不局限于螺纹（未示出），使得示例性漂移管14可附接到给定装置的一个或多个部件上的相应螺纹上个；其中含有一个或多个孔的凸缘（未示出），使得示例性漂移管14可经由延伸穿过一个或多个孔的螺栓或螺钉附接到给定装置的一个或多个部件；位于第一端11和/或第二端12处的管状结构13内的一个或多个孔，使得示例性漂移管14可经由延伸到一个或多个孔（见例如图4所示的管状结构13的第一端11内的孔45）的螺栓或螺钉附接到给定装置的一个或多个部件；以及可以用来经由相应的夹紧构件将示例性漂移管14附接到给定装置的一个或多个部件的夹紧构件（未示出）。
管状结构13可包括一个或多个同心材料层。在一个示例性实施例中，管状结构13包括为示例性漂移管14提供良好导热性能的材料。例如，管状结构13可包括金属，例如铜，使得在热量施加到管状结构13的外表面17上时，大致均匀的热量沿着外表面17传导并进入内表面22。在一个示例性实施例中，管状结构13包括电镀到由不锈钢形成的内层上的铜层。在另一示例性实施例中，管状结构13包括安装在由不锈钢形成的内层上的铜预成形套筒。
在另一示例性实施例中，管状结构13还包括为示例性漂移管14的一个或多个层提供绝缘性能的任选绝缘材料（未示出）。例如，管状结构13可包括外部泡沫绝缘层，例如聚氨酯泡沫，以便对一个或多个层绝缘。此示例性实施例在示例性漂移管14用作ELSD设备的漂移管时特别有用。
在另一示例性实施例中，管状结构13还可包括施加到外表面17的一部分或大致全部的任选的最外部透明涂覆材料（未示出），以便提供例如增加的耐化学性。透明涂覆材料可包括任何透明涂覆材，包括但不局限于聚氨酯材料。通常，在存在的情况下，透明涂覆层具有大约0.01mm-大约0.5mm的平均层厚。
通常，管状结构13具有大约0.10mm（0.004in）-大约50.8mm（2in）的总体平均厚度。在一个示例性实施例中，管状结构13包括铜层，并且具有大约0.76mm（0.03in）-大约1.52mm（0.6in）的平均层厚。在另一实施例中，管状结构13包括铜层，并且具有大约2.54mm（0.10in）-大约7.62（0.30in）的厚度（更希望的是，大约6.35mm（0.25in））。
管状结构13具有位于第一端11处的入口截面流动区域、位于管状壁结构13的出口截面流动区域以及第一端11和第二端12之间的管状截面流动区域。在本发明的一个示例性实施例中，管状截面流动区域基本上等于入口截面流动区域、出口截面流动区域或两者。在本发明的另一示例性实施例中，管状截面流动区域基本上等于入口截面流动区域和出口截面流动区域两者。
每个管状截面流动区域、入口截面流动区域和出口截面流动区域可具有任何所需的截面构造。适合的截面构造包括但不局限于圆形、矩形、方形、五边形、三角形和六边形截面构造。在一个希望的实施例中，每个管状截面流动区域、入口截面流动区域和出口截面流动区域具有圆形截面流动区域。
根据管状构件的使用，本发明的漂移管可具有多种尺寸。例如，在本发明的漂移管用于ELSD设备时，漂移管通常具有大约50.8cm（20in）的总体长度，并且通常，在大约20.32（8in）-大约40.64cm（16in）的范围内。在一个希望的实施例中，本发明的漂移管用于ELSD设备，并具有大约27.94cm(11in)的总体长度。但是应该理解到对所披露的漂移管的总体尺寸没有限制。
如上所述，漂移管14可具有管状截面流动区域、入口截面流体区域和出口截面流动区域。每个管状截面流动区域、入口截面流动区域和出口截面流动区域的尺寸可以根据给定漂移管14的使用来变化。通常，每个管状截面流动区域、入口截面流动区域和出口截面流动区域独立地多达大约506cm2（78.5in2）。一个希望的实施例中，本发明的漂移管14用于ELSD设备，并且每个管状截面流动区域、入口截面流动区域和出口截面流动区域是大约3.84 cm2 (0.59 in2)。但是如上所述，对于所披露的漂移管的总体尺寸没有限制。
漂移管（以及与其一起使用的匣盒）可由经受根据给定部件的最终使用来变化的内部压力的材料构成。通常，本发明的漂移管（和与其一起使用的匣盒）被构造成具有多达大约15000psig的压力能力。在一些实施例中，本发明的漂移管（以及与其一起使用的匣盒）被构造成具有大约500psig-大约5000psig的压力能力。
本发明的漂移管还可包括图1和2A未示出的一个或多个附加部件。适合的附加部件包括但不局限于沿着示例性漂移管14的长度定位的一个或多个温度传感器、沿着示例性漂移管14的长度定位的一个或多个任选的加热元件以及沿着示例性漂移管14的长度定位的一个或多个接地螺钉。
2．管状衬垫
如图2A所示，示例性漂移管组件10还包括至少一个可移除管状衬垫，例如示例性的可移除管状衬垫15和16。每个可移除管状衬垫具有第一衬垫端18、第二衬垫端19、面向可移除管状衬垫的内部的内部衬垫表面24以及外部衬垫表面25。每个可移除管状衬垫（例如示例性的可移除管状衬垫15和16）可单独定位在示例性票根14内，使得每个可移除管状衬垫的外部衬垫表面25沿着内部漂移管表面22延伸，并且根据需要覆盖基本上全部的内部漂移管表面22。
图2B示出了图2A的示例性漂移管组件10的部件彼此组装的视图。如图2B所示，示例性可移除管状衬垫15部分插入示例性漂移管14内，使得可移除管状衬垫15的外部衬垫表面25沿着示例性漂移管14的内部漂移管表面22延伸。
图3A示出了图2B所示的示例性漂移管组件10在第一示例性可移除管状衬垫15插入示例性漂移管14时沿着线A-A的截面图。如图3A所示，示例性漂移管14具有外直径do以及内直径di。示例性可移除管状衬垫15定位在示例性漂移管14内，使得可移除管状衬垫15的外部衬垫表面25沿着示例性漂移管14的内部漂移管表面22延伸。具有衬垫厚度Lt1的示例性可移除管状衬垫15经由图3A所示的示例性漂移管组件10提供有效的直径de1，其中de1小于d。通常，有效直径de1沿着示例性漂移管组件10的长度大致相同。
图3B示出了通过用第二示例性可移除管状衬垫16代替第一示例性可移除管状衬垫15来改变示例性漂移管组件10的内部截面流动区域的能力。如图3B所示，示例性漂移管14具有外直径d0和内直径d。示例性可移除管状衬垫定位在示例性漂移管14内，使得可移除管状衬垫16的外部衬垫表面25沿着示例性漂移管14的内部漂移管表面22延伸。具有厚度Lt2的示例性可移除管状衬垫16经由图3A所示的示例性漂移管组件10提供有效直径de2，其中d e2小于d1和de1。通常，有效直径de2沿着示例性漂移管组件10的长度大致相同。
示例性漂移组件10包括至少一个可移除管状衬垫（例如任一的示例性可移除管状衬垫15和16，或者单独的两个示例性可移除管状衬垫15和16，或者与其他可移除管状衬垫（未示出）相结合）。在某些实施例中，示例性漂移组件10包括一组可移除管状衬垫，其中该组可移除管状衬垫包括两个或多个可移除管状衬垫（例如单独的两个示例性可移除管状衬垫15和16，或者与其他可移除管状衬垫（未示出）相结合），并且该组可移除管状衬垫内的每个可移除管状衬垫（i）可定位在示例性漂移管14内，使得外部衬垫表面25沿着内部漂移管表面22延伸，以及（ii）具有不同于该组内的其他可移除管状衬垫的内部截面面积。
每个可移除管状衬垫（例如示例性可移除管状衬垫15和/或16）单独包括惰性材料，希望的是导热材料。适合的惰性材料包含但不局限于例如金属、玻璃、陶瓷等无机材料、包含例如填充碳聚乙烯（PE）、聚丙烯（P）、聚酯、聚醚醚酮（PEEK）和聚四氟乙烯（PTFE）的导热聚合材料（例如填充聚合物）的有机材料。在一个希望的实施例中，可移除管状衬垫包含不锈钢。
每个可移除管状衬垫（例如示例性可移除管状衬垫15和/或16）单独具有根据多种因素变化的平均衬垫厚度（例如L11或L12），这些因素包括但不局限于用来形成给定可移除管状衬垫的材料以及经过示例性漂移管组件10、示例性漂移管14以及给定可移除管状衬垫的所需内部截面流体流。通常，给定可移除管状衬垫具有大约0.25毫米（mm）（0.01英寸（in））-大约50.8mm（2in）的平均衬垫厚度。在一个实例实施例中，一组可移除管状衬垫具有从大约0.25 mm (0.01 in)的小平均衬垫厚度到大约50.8 mm (2 in)的大平均衬垫厚度的组合平均衬垫厚度。
每个可移除管状衬垫（例如示例性可移除管状衬垫15和/或16）单独具有根据多种因素变化的衬垫长度，这些因素包括但不局限于示例性漂移管14的长度以及与一个或多个可因此管状衬垫一起使用的其他漂移管的长度。通常，每个可因此管状衬垫具有大致等于或大于给定漂移管的长度的衬垫长度。
如上所述，可移除管状衬垫（例如示例性可移除管状衬垫15或16）的使用使得给定漂移管（例如示例性漂移管14）得以快速清洁，以及快速和有效地改变漂移管（例如示例性漂移管14）的内部截面流动区域以根据应用所希望地增加或减小经过漂移管（例如示例性漂移管14）的流体流。另外，可移除管状衬垫（例如示例性可移除管状衬垫15或16）的使用可以得到清洁，而不需要从给定漂移管（例如示例性漂移管14的内表面22）的内表面燃烧残留材料。此外，可移除衬垫还可是一次性的，这消除了清洁的需要。得到的漂移管组件（例如包括示例性漂移管14和示例性可移除管状衬垫15或16的示例性漂移管组件10使得检测器得以构成，其中检测器具有至少大约150℃、甚至至少大约200℃的最大操作温度。
3．匣盒
给定漂移管组件还可包括定位在喷雾器和漂移管之间的任选的匣盒组件。示例性匣盒及其与其他漂移管组件部件相结合使用在图4-5B中表示。本发明的匣盒组件特别作为ELSD设备中的部件使用。
如图4所示，示例性匣盒组件51可包括匣盒58。示例性匣盒组件51表示成与下面的附加装置部件相结合：喷雾器40、O形圈56、适用于将示例性匣盒58附接到示例性漂移管14的管状结构13的螺钉43。
示例性匣盒58包括匣盒插入件57、凸缘区段65、能够件可移除管状衬垫（例如示例性可移除管状衬垫15或16）临时固定到匣盒插入件57的端部63的一个或多个管状衬垫定位构件61（图4中表示成螺纹孔61）以及延伸穿过沿着示例性可移除管状衬垫15定位的孔26以及沿着匣盒插入件57的端部63定位的孔61。应该注意到给定可移除管状衬垫（例如示例性管状衬垫15或16）可沿着匣盒插入件57（即示例性可移除管状衬垫15的内表面24可以接触匣盒插入件57的外表面68并在其之上）可移除地固定，或者替代地，示例性可移除管状衬垫15的外表面25可以接触匣盒插入件57的内表面59并在其之上。
示例性匣盒58可以设置尺寸，以便适用于和包括示例性漂移管14的给定漂移管一起使用。匣盒插入件57设置尺寸，以便在管状结构13的第一端11处的开口42内沿着漂移管14内的管状结构13的壁表面22延伸。如图4所示，匣盒插入件57可定位在喷雾器40和管状结构13之间，使得喷雾器40通过螺钉（未示出）或通过任何其他附接构件可移除地附接到匣盒58。匣盒组件51通过包括但不局限于适用于通过示例性匣盒58的凸缘65内的孔44以及管状结构13内的孔45接收的螺钉43的任何适当附接构件可移除地附接到管状结构13。
应该注意到示例性匣盒58的总体长度可以根据多种因素变化，这些因素包括但不局限于漂移管14的总体长度（不管是否采用任选匣盒壳体（图5A-5B所示））、在与匣盒58和漂移管14一起使用时匣盒的总体长度以及待测试的测试样本组分。在直接连接到漂移管14时，示例性匣盒58通常具有小于大约7.62 cm (3.00 in)的最小长度。在采用匣盒壳体时，示例性匣盒58通常具有小于匣盒壳体的总体长度并通常小于大约60.96 cm (24.00 in)的长度。
如图4所示，示例性匣盒58还可包括适用于将示例性匣盒58连接到例如漂移管14的其他装置部件的凸缘65。在一个示例性实施例中，凸缘65可用来将示例性匣盒58连接到漂移管14。在另一示例性实施例中，凸缘65可用来将示例性匣盒58连接到匣盒壳体（如图5A-5B所示）。
在本发明的一个实施例中，凸缘65成形为示例性匣盒58的整体部分。折子构造在图4－5B所示的示例性匣盒组件51中表示。在其他实施例中，凸缘65可以是固定到匣盒插入件57的一端上的分开匣盒部件。不管构造如何，凸缘65包括一个或多个结构特征，以便使得凸缘65连接到任何其他设备部件。适当结构特征包括但不局限于从凸缘的表面延伸的螺栓、凸缘内的螺纹孔、管螺纹、压缩配件、连接器等。
匣盒58可包括一种或多种材料，希望的是一种或多种惰性材料。用于形成匣盒58的适合材料包括但不局限于例如铝、不锈钢和钛的金属；例如聚醚醚酮（PEEK）和聚四氟乙烯（PTFE）的聚合材料；包括硼硅酸盐玻璃的玻璃；以及陶瓷材料。在本发明的一个示例性实施例中，匣盒58包含选自铝和不锈钢的金属。在希望的实施例中，匣盒58包含不锈钢，例如316L不锈钢。
匣盒58的匣盒插入件57可具有根据多种因素变化的平均壁厚，这些因素包括但不局限于给定漂移管的内直径（例如示例性漂移管14）、匣盒插入件57的所希望的结构整体性等。通常，匣盒插入件57具有大约0.10 mm (0.004 in)-大约50.8 mm (2 in)的平均壁厚。在一个示例性实施例中，匣盒插入件57包括不锈钢，并且具有大约2.54 mm (0.10 in)－大约10.16 mm (0.40 in)的平均壁厚（更希望的是大约6.35 mm (0.25 in))。
4．匣盒壳体
给定匣盒组件还可包括用作喷雾器（例如示例性喷雾器40）和漂移管（例如示例性漂移管14）之间的连接器的匣盒壳体。图5A-5B示出了包括示例性匣盒壳体部件的示例性构造。
如图5A所示，示例性管状衬垫15经由螺钉60被附接到示例性匣盒58，并且延伸经过匣盒壳体66，并进入示例性漂移管14（即示例性漂移管14被表示成透明的，使得示例性管状衬垫15可以看到）。在此示例性实施例中，示例性管状衬垫15被附接到示例性匣盒58，使得示例性管状衬垫15的外表面25接触示例性匣盒58的内表面59。
图5B示出了被附接到示例性匣盒58的示例性管状衬垫15的截面图，其中示例性匣盒58被完全插入匣盒壳体66，并且示例性管状衬垫15被完全插入示例性漂移管14.如图5B所示，示例性管状衬垫15沿着示例性漂移管14的完整的长度Ldt从匣盒壳体66内的电74延伸到光学组件50的点75。在此示例性实施例中，示例性管状衬垫15经由略微大于示例性漂移管14的长度Ldt的长度Ll。
C．主动凝结物排放捕集器
本发明还涉及一种主体凝结物排放捕集器。如这里属于，术语“主动”或“主动地”用来描述在最小和希望的是没有操作者干预的情况下捕获和处理凝结物的凝结物排放捕集器。本发明的主动凝结物排放捕集器可采用凝结物泵或促进蒸发的材料，以便处理被捕获的凝结物。另外，如这里术语，“凝结物”用来指的是离开光学组件50的材料。
本发明的主动凝结物排放捕集器可以定位在例如检测器的检测器壳体的装置内。通常，本发明的主动凝结物排放捕集器定位在例如检测器的检测器壳体的装置内，以便留出实验室空间，并减小可能的安全危害。每个主动凝结物排放捕集器可操作地调节，以便经由定位装置（例如检测器壳体）内的凝结物泵或蒸发器主动排放。
如图1所示，示例性主动凝结物排放捕集器30定位在光学组件50的下游，并且沿着检测器壁103定位。废物开口31从示例性主动凝结物排放捕集器30经由检测器壳体壁103延伸。废物如箭头E所示经由开口31离开示例性主动凝结物排放捕集器30。凝结物泵32经由凝结物泵32沿着箭头C经由排放开口35主动移除主动凝结物排放捕集器30内累积的凝结物（未示出），并且着箭头D到废物处理容器或管线（未示出）。
在图6所示的替代实施例中，示例性检测器200包括检测器壳体101和定位在检测器壳体101内的以下部件：漂移管组件10、空气泵20、喷雾器40、光学组件50、主动凝结物排放捕集器300和促进蒸发材料30。在示例性检测器200中，离开光学组件50的凝结物被截留在主动凝结物排放捕集器300内。
在示例性检测器200中，凝结物（未示出）进入主动凝结物排放捕集器300，并且在定位在主动凝结物排放捕集器300内的促进蒸发材料301上积聚。适合的促进蒸发材料301包括任何惰性材料，这些惰性材料相对于材料容积具有相对高的表面面积率，以及希望的毛细管特性（例如凝结物接触并运动离开外表面，并进入促进蒸发材料302的空穴）。示例性促进蒸发材料301包括但不局限于非织造织物、网眼织物、泡沫材料、微孔材料等，微孔材料通常由多孔陶瓷、烧结金属、多孔玻璃和聚合材料形成。在一个希望的实施例中，促进蒸发材料301包括聚乙烯非织造织物材料。
示例性的主动凝结物排放捕集器300还可包括使得气体（例如空腔）流过促进蒸发材料301并进一步增加凝结物在示例性主动凝结物排放捕集器300内的蒸发的气体入口303。示例性主动凝结物排放捕集器300还可包括迫使气体（例如空腔）沿着箭头F进入气体入口303并经过促进蒸发材料301和示例性主动凝结物排放捕集器300的气体流动增强器304。只要气体流动增强器304可操作地调节以便增加流过示例性主动凝结物排放捕集器300的气体流，可以使用任何气体流动增强器304。适合的气体流动增强器304包括但不局限于风扇。虽然在图6中未示出，来自空气泵20的空气流可被引导到气体入口303，并经过促进蒸发材料301和示例性主动凝结物排放捕集器300。
应该注意到示例性主动凝结物排放捕集器300也可定位在光学组件50的下游，并且沿着检测器壳体壁103定位。废物开口302从示例性主动凝结物排放捕集器300延伸经过检测器壳体壁103。废物经由开口302如箭头E所示离开示例性主动凝结物排放捕集器300。
在根据本发明的替代实施例中，主动排放捕集器30可包括在排放捕集器30内的液位达到图1所示的某个高度时启动凝结物排放泵32的液位传感器（未示出）。
II.制造部件的方法
本发明还涉及制造本发明的所述部件的方法。每个所述部件可使用传统技术来制备。例如，在制造漂移管组件的一个示例性方法中，该方法可包括使用金属铸造工艺步骤由惰性材料（例如不锈钢）形成的漂移管，并且任选地围绕具有一个或多个外层的管状构件。外层可使用例如金属溅射步骤被涂覆到管状构件的外表面上，或者使用模制或铸造步骤预成形，并且随后安装到内层上。金属铸造步骤也可用来形成匣盒58。部件可包括聚合材料，例如每个可移除管状衬垫，可使用任何传统预成形步骤形成（例如注射模制、铸造模制等）。
制造本发明的一个或多个所述装置的方法可包括将本发明的一个或多个所述部件结合到装置内，例如该装置的装置壳体内。例如，制造制造装置的方法可包括将本发明的一个或多个所述部件结合到可操作地调节以执行一个或多个分析测试方法步骤的装置内，该分析测试方法步骤例如是分析可能含有至少一种分析物的测试样本的方法。
在一个示例性实施例中，制造本发明的装置的方法包括制造适用于色谱应用的检测器的方法，其中该方法包括结合（1）检测器（例如示例性检测器100或200）的检测器壳体（例如示例性检测器壳体101）内的空气泵（例如示例性空气泵20），空气泵可操作地调节以便将加压空气供应到定位在检测器壳体内的喷雾器（例如示例性喷雾器40）；（2）检测器壳体（例如示例性检测器壳体101）内的漂移管组件（例如示例性漂移管组件10），其中漂移管组件包括（i）漂移管（例如示例性漂移管14），具有第一端、第二端、面向所述漂移管的内部的内部漂移管表面以及外表面；以及（ii）至少一个可移除管状衬垫（例如单独的示例性可移除管状衬垫15或与其它可移除管状衬垫相结合），每个可移除管状衬垫具有第一衬垫端、第二衬垫端、面向可移除管状衬垫的内部的内部衬垫表面和外部衬垫表面，其中每个可移除管状衬垫可定位在漂移管内，使得可移除管状衬垫的外部衬垫表面沿着内部漂移管表面延伸；（3）检测器壳体（例如示例性检测器壳体101内）的主动凝结物排放捕集器（例如示例性主动凝结物排放捕集器30或300），主动凝结物排放捕集器可操作地调节以便经由定位在检测器壳体内的凝结物泵（例如示例性凝结物泵32）或促进蒸发材料（例如示例性促进蒸发材料301）主动排放；或者（4）第（1）-(3)项的任何组合。
III．使用部件的方法
本发明还涉及使用本发明的一个或多个所述部件以及本发明的一个或多个所述装置的方法。使用本发明的一个或多个所述部件的方法包括在例如可操作地调节以便执行例如分析可能含有至少一种分析物的测试样本的方法的一个或多个分析测试方法步骤的装置的装置内使用一个或多个所述部件。
在一个示例性实施例中，使用本发明的一个或多个所述部件的方法包括在例如蒸发光散射检测器（ELSD）的检测器内使用一个或多个所述部件，并且在快速柱色谱系统内使用ELSD。
在希望实施例中，在例如ELSD设备的分析装置中使用一个或多个所述部件，以便分析测试样本。在一个示例性实施例中，该方法包括分析可能含有至少一种分析物的测试样本的方法，其中该方法包括将测试样本引入装置的步骤，该装置包括（1）检测器（例如示例性检测器100或200）的检测器壳体（例如示例性检测器壳体101）内的空气泵（例如示例性空气泵20），空气泵可操作地调节以便将加压空气供应到定位在检测器壳体内的喷雾器（例如示例性喷雾器40）；（2）检测器壳体（例如示例性检测器壳体101）内的漂移管组件（例如示例性漂移管组件10），其中漂移管组件包括（i）漂移管（例如示例性漂移管14），具有第一端、第二端、面向所述漂移管的内部的内部漂移管表面以及外表面；以及（ii）至少一个可移除管状衬垫（例如单独的示例性可移除管状衬垫15或与其它可移除管状衬垫相结合），每个可移除管状衬垫具有第一衬垫端、第二衬垫端、面向可移除管状衬垫的内部的内部衬垫表面和外部衬垫表面，其中每个可移除管状衬垫可定位在漂移管内，使得可移除管状衬垫的外部衬垫表面沿着内部漂移管表面延伸；（3）检测器壳体（例如示例性检测器壳体101内）的主动凝结物排放捕集器（例如示例性主动凝结物排放捕集器30或300），主动凝结物排放捕集器可操作地调节以便经由定位在检测器壳体内的凝结物泵（例如示例性凝结物泵32）或促进蒸发材料（例如示例性促进蒸发材料301）主动排放；或者（4）第（1）-(3)项的任何组合。在此示例性方法中，希望的是在该方法中使用的装置是蒸发光散射检测器（ELSD），并且ELSD用于快速柱色谱系统。
在另一示例性实施例中，分析测试样本的方法包括采用漂移管组件（例如示例性漂移管组件10），其中该方法包括用第二可移除管状衬垫（例如示例性可移除管状衬垫16）代替第一可移除管状衬垫（例如示例性可移除管状衬垫15），以改变漂移管组件（例如示例性漂移管组件10）的内部界面流动区域。此示例性方法还可包括（i）雾化第一测试样本，以便在可动相内形成第一气溶胶颗粒，并在替代步骤之前使得第一气溶胶颗粒流过第一可移除管状衬垫；（ii）雾化第二测试样本，以便在可动相内形成第二气溶胶颗粒，并在替代步骤之后使得第二气溶胶颗粒流过第二可移除管状衬垫；或者步骤（i）和（ii）两者。
分析测试样本的所述示例性方法还可包括以下的任何步骤：雾化测试样本以便在可动相内形成气溶胶颗粒；采用空气来雾化测试样本，并且在可动相内形成气溶胶颗粒；在将测试样本引入漂移管之前任选地移除颗粒的一部分；沿着漂移管的长度L蒸发可动相的一部分；将光束引导到剩余颗粒，以使得光束散射；检测散射的光线；分析检测步骤中得到的数据；收集离开光学组件（例如光学组件50）的凝结物；以及主动地排放阻断凝结物排放捕集器（例如示例性主动凝结物排放捕集器30或300）内截留的凝结物。
实例
本发明进一步通过以下实例来说明，不以任何方式认为这些实例对本发明的范围施加限制。相反，清楚地理解到在不偏离本发明的精神和/或所附权利要求的范围的情况下，本领域的普通技术人员在阅读这里的说明之后将明白可以借鉴的其它实施例、变型及其等同物。
实例1
装备有ELSD、空气泵、主动排放捕集器和可移除漂移管衬垫的RevelerisTM快速柱色谱系统如下构造：
(a)漂移管温度为30℃
(b)喷雾器空气流速(通过内部空气泵供应)为 3L/分钟
(c) 异丙醇的ELSD载体流速为250uL/分钟
(d)主动凝结物排放捕集器
(e)用来将凝结物输送到废物的泵。
使用80/20己烷/乙酸乙酯可动相以25mL/分钟在 12克的RevelerisTM 硅石匣盒上将100mg/mL羟苯丁酯的2mL样本注射50次。在分析过程中，空气泵为喷雾器供应气体，而不需要外部气源。主动凝结物捕集器有效地截留在离开ELSD光学组件时凝结的异丙醇和样本材料。凝结物泵将凝结物从捕集器输送到仪器外部的废物容器。在完成50次分析之后，ELSD漂移管衬垫被移除，并且使用丝刷将样本残留累积物清洁出漂移管。漂移管衬垫被重新安装。
虽然已经描述有限数量的实施例，这些特定实施例不打算将本发明的范围局限于这里描述和要求保护的内容。明显的是本领域的普通技术人员在阅读这里的示例性实施例时可以进行进一步的变型、等同和改型。除非明确说明，实例中以及说明书的其他部分中的所有部分和百分比是重量百分比。另外，所打算的是，说明书或权利要求中提到的任何数值范围（例如代表特定组的性能、测量单位、状况、物理状态或百分比）通过参考或其他方式在语言上明确地结合落入这些范围的任何数值，包括所述任何范围内的任何数值的子集。例如，无论何时披露具有下限RL和上限Ru的数值范围，特别披露了落入该范围内的任何数值R。特别是，特别披露了该范围内的以下数值R：R = RL + k(Ru -RL)，其中k是以1%的增量从1% to 100%的变量，例如k是1%、2%、3%、4%、5% ... 50%、51%、52%...95%、96%、97%、98%、99%或100％。此外，同样特别披露了如上所述的通过任何两个数值R代表的任何数值范围。除了这里描述和表示的那些之外，本领域的普通技术人员从以上描述和附图中将明白本发明的任何变型。打算的是这些变型落入所附权利要求书的范围。这里提到的所有公开文献整体通过引用结合于此。

Claims (20)

1.一种适用于色谱应用的检测器，所述检测器包括:
（a）检测器壳体；
（b）定位在所述检测器壳体内的喷雾器；
（c）定位在所述检测器壳体内的空气泵，所述空气泵被可操作地调节以便将压缩空气供应到所述喷雾器；
（d）漂移管组件，所述漂移管组件包括：
（e）漂移管，所述漂移管具有第一端、第二端、面向所述漂移管内部的内部漂移管表面以及外表面；和
（f）至少一个可移除管状衬垫，每个可移除管状衬垫具有第一衬垫端、第二衬垫端、面向所述可移除管状衬垫内部的内部衬垫表面和外部衬垫表面，每个所述可移除管状衬垫可定位在所述漂移管内，使得所述外部衬垫表面沿着所述内部漂移管表面延伸。
2.如权利要求1所述的检测器，其中所述空气泵将大气空气转换成压缩空气。
3.如权利要求1所述的检测器，其中所述至少一个可移除管状衬垫包括一组可移除管状衬垫，所述一组管状衬垫包括两个或多个可移除管状衬垫，并且所述一组可移除管状衬垫内的每个可移除管状衬垫（i）可定位在所述漂移管内，使得所述外部衬垫表面沿着所述内部漂移管表面延伸；以及（ii）具有不同于所述一组可移除管状衬垫内的其他可移除管状衬垫的内部截面面积。
4.如权利要求1所述的检测器，其中所述至少一个可移除管状衬垫被定位在所述漂移管内，以便覆盖基本上全部的所述内部漂移管表面。
5.如权利要求1所述的检测器，其中所述可移除管状衬垫具有大致等于或大于所述漂移管长度的衬垫长度。
6.如权利要求1所述的检测器，其中所述检测器具有至少大约150℃的最大操作温度。
7.如权利要求1所述的检测器，还包括：
（a）被定位在所述检测器壳体内的主动凝结物排放捕集器。
8.如权利要求3所述的检测器，还包括：
（a）被定位在所述检测器壳体内的主动凝结物排放捕集器。
9.如权利要求1所述的检测器，其中所述检测器包括蒸发光散射检测器。
10.一种包括如权利要求1所述的检测器的快速柱色谱系统。
11.一种漂移管组件，包括：
（a）漂移管，所述漂移管具有第一端、第二端、面向所述漂移管内部的内部漂移管表面以及外表面；以及
（b）至少一个可移除管状衬垫，每个可移除管状衬垫具有第一衬垫端、第二衬垫端、面向所述可移除管状衬垫内部的内部衬垫表面和外部衬垫表面，每个所述可移除管状衬垫可定位在所述漂移管内，使得所述外部衬垫表面沿着所述内部漂移管表面延伸。
12.如权利要求11所述的漂移管组件，其中所述至少一个可移除管状衬垫包括一组可移除管状衬垫，所述一组可移除管状衬垫包括两个或多个可移除管状衬垫，并且所述一组可移除管状衬垫内的每个可移除管状衬垫（i）可定位在所述漂移管内，使得所述外部衬垫表面沿着所述内部漂移管表面延伸；以及（ii）具有不同于所述一组可移除管状衬垫内的其他可移除管状衬垫的管状衬垫厚度。
13.如权利要求11所述的漂移管组件，其中所述至少一个可移除管状衬垫的每个可移除管状衬垫具有大致等于或大于所述漂移管长度的衬垫长度。
14.如权利要求11所述的漂移管组件，其中所述至少一个可移除管状衬垫的每个可移除管状衬垫包括导热材料，并且所述漂移管包括至少一种金属材料。
15.如权利要求11所述的漂移管组件，与喷雾器、光源、感光检测器、主动凝结物排放捕集器或其任意组合相结合。
16.如权利要求11所述的漂移管组件，与附接到所述第一端的喷雾器以及（i）光源和（ii）靠近所述第二端定位的感光检测器相结合。
17.如权利要求16所述的漂移管组件，还包括：
（a）主动凝结物排放捕集器，定位在如下部件的下游，即（i）所述漂移管，（ii）所述光源，以及（iii）所述感光检测器。
18.一种包括如权利要求11所述的漂移管组件的蒸发光散射检测器。
19.一种包括如权利要求18所述的蒸发光散射检测器的快速柱色谱系统。
20.一种分析可能含有至少一种分析物的测试样本的方法，所述方法包括如下步骤：
（a）将测试样本引入如权利要求1-9中任一项所述的检测器、如权利要求11-17中任一项所述的漂移管组件、如权利要求18所述的蒸发光散射检测器或如权利要求10或19所述的快速柱色谱系统。
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