CN108697333A - 电喷雾电离嗅觉计装置、系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于使芳香化合物汽化以用于精神物理学实验和感官评价的电喷雾电离嗅觉计装置、方法和系统。

Description

电喷雾电离嗅觉计装置、系统及使用方法

简介

本申请要求2016年2月18日提交的美国临时申请号62/296，669的优先权权益，所述美国临时申请的内容通过引用整体结合于此。

背景技术

嗅觉测定法是用于评价芳香化合物的最纯粹的方法。然而，存在一些难以弥补并且可以使嗅觉计(olfactometer)的使用变得不切实际的因素。大多数嗅觉计设计将封闭容器中的液体的顶空传递给受试者。该方法的主要问题是所呈现的每个样品都需要分析测量以确定气相浓度。这往往是一个漫长的劳动密集型过程。此外，由于气流动力学的本质，人们不能确保蒸气浓度在呈现之间或期间保持恒定。此外，当使用芳香化合物的混合物时，不同的成分可以具有不同的蒸发速率，并且混合物的比例可以随时间变化。

其他嗅觉计试图通过以设定的速率直接使液体汽化来消除一些问题。这通过将液体泵送到过热容器中以使其在从容器内的毛细管中排出时变成气体来实现的。这种方法的好处是液体的流动得以控制，以便预先知悉最终气体呈现中的芳香化合物的量，并且不再需要分析验证。然而，随着热量的增加，醛和化合物的其他反应性种类越来越容易氧化和降解，从而产生可能干扰预期实验和分析测量的副产物。此外，在化合物处于气相之后，需要将其快速冷却以便由受试者安全地评价。这种冷却可以导致芳香化合物在装置内的冷凝。最后，在产生低蒸气浓度所需的流速下，在蒸气浓度变动而不是保持恒定的情况下可能发生脉冲式流。因此，需要另一种嗅觉计。

EP 1656161描述了一种用于通过使用这样的装置来分配液体香精的方法，所述装置具有：用于将香精供应到至少一个递送单元的至少一个供应管线，其中通过施加电荷将所供应的香精转化为气溶胶；与递送单元连接的高电压单元，所述高电压单元用于将电荷施加到所述香精；控制器；和与所述控制器连接的至少一个关闭和驱动元件，用于切断所述供应管线。

DE 69232096公开了一种用于产生带静电的气溶胶和/或蒸气的装置，其中具有数个光纤的多孔毛细管单元将香精从储存器输送到递送单元。由此通过高电压DC源使流体带静电，并且可以从毛细管单元的自由尖端以气溶胶和/或蒸气的形式分配流体。即使不施加电压，通过毛细作用也将流体连续输送到用作芯的毛细管单元的上端。

US 6,126,086描述了一种具有电喷雾的振荡毛细管雾化器，其能够在微流和正常液体流速下雾化液体样品流，以与台式液相色谱仪和质谱仪仪器系统以及微流分离技术组合使用，诸如与ICP/AES、ICP/MS、FT-IR、FT-MS和MS/MS组合的LC和CE。

US 6,338,715描述了一种数字化操作的装置，其从用于喷墨印刷类型的数字化喷射装置分配受控量的挥发性测试流体，其中所述喷射装置将流体液滴分配到加热器上，在所述加热器中流体转变成蒸气。

US 6,729,552公开了一种质量传递装置，其将液体分散到蒸气中，同时使液体组合物基本上保持原始组成。该装置包括容器、毛细管装置和壳体，其中壳体包括具有连接在容器上的开口的第一端，连接到一个壁的低电压供应器，连接到另一个壁的高电压转换器，电压触点和反电极。

US 7,697,257公开了一种利用解吸电喷雾电离产生、分散和递送化合物的装置，该装置包括将气流导入其中的具有入口和出口的气流通道、含有一定体积的溶剂的溶剂储存器、用于在气流通道中产生多个带电液滴的至少一个带电液滴源、位于气流通道内的至少一个接地反电极，所述电极具有含有一种或多种包括可释放离子的化合物的至少一个表面。

US 7,829,847描述了一种微型电喷雾喷射器，其被制造并用于研究电气化的气体-流体界面和准平衡状态的形成。该喷射器被设计为与传统的微流体装置构造兼容，并且被证明与芯片上(on-chip)样品处理兼容。

US 8,973,851公开了一种使用沿固体或半固体细丝移动的导电或半导电流体的装置，其中在向流体施加高电位时，流体相对于第二电极或反电极的高电位产生的电场强度足以在流体被电力地拉向反电极时在细丝的顶点处形成小的带电液滴流。

US 2009/0314850提供了一种通过电流体动力学装置雾化包含在液体中的活性物质的方法，所述电流体动力学装置具有至少一个喷嘴和至少一个电极，其中所述喷嘴和所述电极以这样的方式排列，即发生包含在液体中的活性物质的分子化(molecularization)，并且最大程度地减少在雾化期间发生的寄生效应和/或干扰影响(并且特别是臭氧的产生)。

US 2009/038646公开了一种用于将可挥发材料分散到周围环境中的感应带电的蒸气喷射装置。所述感应带电的蒸气喷射装置包括感应线圈，所述感应线圈包括安装在壳体中并且与安装在壳体内的至少一个可再充电电源偶联的磁芯。

发明概述

本发明提供一种用于在无热量的情况下使芳香化合物汽化的装置。该装置包括：至少一个汽化单元，所述包括至少一个导电毛细管、至少一个气体入口和至少一个气体出口；至少一个泵，所述泵向所述汽化单元的所述至少一个导电毛细管供应并调节含有芳香化合物的溶液；与所述汽化单元的所述导电毛细管电接触的高电压单元，用于向溶液施加电荷并产生汽化的芳香气(aroma)；和至少一个气体流量控制器，所述气体流量控制器与所述汽化单元的所述气体入口连接，以产生汽化的芳香气的气体流。在一些实施方案中，(i)所述高电压单元施加范围在2kV至6kV的DC电压，(ii)所述高电压单元施加0Hz至10kHz的AC电压频率，(iii)所述泵提供5nL/分钟至1mL/分钟的液体流速，(iv)所述气体流量控制器提供100mL/分钟至1L/分钟的气体流速，或(v)(i)至(iv)中的一个或多个的组合。在其他实施方案中，所述装置：(i)能够使用不产生臭氧的载气，(ii)使用不与芳香化合物反应的载气，(iii)具有超过100nS的芳香气导纳，(iv)提供可从至少一个流量控制器和至少一个泵设定速率计算的最终蒸气浓度，(v)以独立于顶空平衡或蒸发速率的比率递送芳香化合物混合物，(vi)通过编程方式以精确的间隔递送瞬时刺激呈现，(vii)经由所述至少一个泵通过编程方式动态地改变蒸气浓度，(viii)经由所述至少一个流量控制器通过编程方式动态地改变蒸气浓度，(ix)通过编程方式动态地改变有味物质(odorant)的呈现锥，(x)通过编程方式使有味物质呈现与听觉或视觉刺激同步，或(xi)(i)至(x)中的一个或多个的组合。还提供了一种包括该装置、一种或多种香精和蒸气传感器的系统。

本发明还提供了一种用于芳香化合物的蒸气产生的方法，该方法涉及这样的步骤：将含有芳香化合物的溶液引入本发明的装置中以使芳香化合物汽化，使得在一些实施方案中，汽化的芳香化合物被递送至受试者用于精神物理学评价。在某些实施方案中，精神物理学评价包括：(i)剂量响应确定，(ii)阈值确定，(iii)恶臭覆盖评价，(iv)适应/交叉适应评价，(v)气味时间处理测量(an odor temporal processing measurement)，(vi)直接性评价(substantivity evaluation)，(vii)扩散性评价，(viii)来自受试者的主观或客观反应，(ix)来自受试者的有意识或潜意识反应，或(x)(i)至(ix)中的一个或多个的组合。在其他实施方案中，进行评价的受试者是：(i)没有进行先前评价培训的人，(ii)进行了先前评价培训的人，(iii)具有专业评价知识的人，或(iv)参与证明的人。

附图简述

图1显示了本发明的电喷雾电离嗅觉计装置的示意图。

图2显示了含有内喷嘴和外喷嘴布置的喷嘴的示意剖面图。

图3显示了本发明的电喷雾电离嗅觉计装置的示意图，所述装置可以递送多种香精的组合或混合物。

发明详述

本发明提供一种嗅觉计系统、装置和方法，其在不使用加热元件的情况下使用电喷雾电离将芳香化合物分散成液滴。出于本发明的目的，术语香精、芳香气和气味可互换使用。如本领域所知，嗅觉计是用于向受试者呈现有气味的空气流的装置。除非另有说明，本文中所使用的术语“电喷雾”是指静电液体喷雾，其在低于电晕放电的电位操作并且分散来自在一个或多个所谓的泰勒锥(Taylor cone)的尖端处形成的配体的液体液滴，这是本领域技术人员公知的。换句话说，电喷雾电离通过强电场的存在使液体汽化。在导电毛细管中使液体带电，并且当它从尖端出来时，电场的电压电位克服了液体的表面张力，导致液体分子相互排斥并变成小液滴。因为芳香化合物的相变发生在没有热量的情况下，所以不会发生冷凝、氧化或其他有害反应。该技术即使在低泵速下也保持恒定的蒸气浓度，确保低挥发性的芳香化合物能够被可靠地汽化和检测。

图1显示了本发明的电喷雾电离嗅觉计装置10的示意图，所述装置包括用于储存香精或气味化合物的单个香精储存器12。储存器12可以与装置集成或与装置可拆卸地关联，并且在空的时候随后更换为含有相同或不同香精的储存器。香精通过供应管线14供应到泵16。泵16将香精输送到汽化单元20，所述汽化单元20包括气体入口22和气体出口24。香精通过汽化单元20的输送是通过导电毛细管26进行的。在汽化单元中，通过施加电荷将香精转化成气溶胶。与导电毛细管26电接触的高电压单元28将电荷施加到香精上，香精从装置中离开，作为带电液滴32进入周围大气。

利用本发明的装置，含有芳香化合物、香精或气味的样品溶液流至导电毛细管并且施加高电压。毛细管中的溶液变得带电。具有相同极性并从汽化单元的毛细管尖端出来的高度带电的液滴彼此排斥并形成极细的雾，所述雾仅在距离汽化单元的一小段距离内可见。在这方面，电喷雾装置和方法可以用于可控制地分散极少量的香精或芳香化合物。所产生的电喷雾的粒度有利地是非常均匀的，并且更重要地，其是非常小的，例如比微米还小。在这方面，该装置可以采用微型电喷雾喷射器的形式。参见U.S.7,829,847，其通过引用结合于此。

根据本发明，香精通过泵送入汽化单元。在这方面，泵提供驱动力以推动流体通过汽化单元的导电毛细管并通过位于汽化单元的相对端的喷嘴流出。在一些实施方案中，泵以5nL/分钟至1mL/分钟、或优选5nL/分钟至500μL/分钟、或更优选5nL/分钟至1μL/分钟、或最优选5nL/分钟至500nL/分钟的范围内的液体流速操作。可以使用基于压力、基于电动学和基于排量的泵送技术。一般而言，压力泵送在管道的两端产生规定的压力差(proscribedpressure difference)。参见，例如，Chien等人(2001)FreseniusJ.Anal.Chem.371：106-11。电动泵送技术通常包括电渗透、电泳、电润湿和电流体动力学(EHD)的泵送，其中每一个都基于不同于压力和排量泵送的原理来操作。对于一些类型的电动泵送的一般处理，参见，例如，Bousse等人(2000)Annu.Rev.Biophys.Biomol.Struct.29：155-81。排量泵送典型地通过将活塞或其他边界推向一定体积的液体来直接产生规定的流速(proscribed flowrate)。因此，由固体边界的运动产生的体积变化即为由泵产生的流速。

在本发明的具体实施方案中，泵是高度灵敏的并且允许nL/分钟范围内的泵速。根据该实施方案，所使用的泵是排量泵，特别是注射泵。注射泵典型地包括连接到例如蜗轮的电机，所述蜗轮推动注射器的柱塞，使液体流出注射器尖端。结合小内径注射器，可在低流速下实现完全的电喷雾。注射器通常与需要流动的任何装置或仪器偶联。为低流速设计的注射泵是可商购的。注射泵可以使用步进电机，其分配预定的液体等分液作为脉冲式流。然而，当需要线性或非脉冲式液体流速时，可以使用伺服电机。参见US 8,021,130，其通过引用整体结合于此。优选地，注射泵单元包括10μl至50μl的气密注射器(例如，10、20或50μl注射器)，使得注射泵可以设定为在约5nL/分钟与50nL/分钟之间的任何基本上恒定的流速。理想地，泵是计算机控制的，能够以编程方式启动/停止，以及在运行中改变泵送速度(并且由此改变蒸气浓度)。

香精从泵流向汽化单元的导电毛细管。术语“毛细管”是指可以用于接收或输送流体样品的任何套管、导管、输送装置、分配器、喷嘴、软管、管道、移液管、端口、管口、连接器、管、偶联器、容器、壳体、结构或设备。理想地，导电毛细管的内径为约25μm至1000μm或更理想地为25μm至100μm，并且通过任何常规手段(例如，通过引线或夹在毛细管上的鳄鱼夹)电连接到高电压源。

在一个实施方案中，毛细管由导电材料制成。合适的导电材料包括例如铜、银或不锈钢。在另一个实施方案中，毛细管由非导电材料制成，所述非导电材料包括导电层或涂层和金属化尖端。参见US 5,630,925，其通过引用结合于此。导电层或涂层可以通过在毛细管的外表面上涂覆金属涂料溶液或气相淀积金属(诸如铝)或贵金属(诸如金)来形成，使得只要在毛细管的尖端存在一些水分或其他液体，该层或涂层就与毛细管内的香精电连接。在优选实施方案中，毛细管包括非导电材料(例如，塑料，诸如PC、PMMA、PUR、PI等)和布置在毛细管中的导线形式的电极，其中毛细管和/或电极以这样的方式形成和/或布置，使得在装置操作期间，电极始终是润湿的并且来自环境空气的氧气不与电极表面接触。在这方面，臭氧产生得到抑制或被最小化。参见US 2009/0314850。

装置10的高电压单元28提供叠加在DC电压上的AC电压。如图1所示，DC电压Vd从高电压DC电源38通过变压器40施加到毛细管26。备选地，使用电容器代替变压器。此外，AC电压Va同时从AC电源42通过变压器40施加到毛细管26。即，将通过叠加在AC电压上的DC电压获得的电压Va+Vd施加到喷嘴。参见，例如，US 6,737,640，其通过引用结合于此。通过该叠加电压在毛细管26附近产生AC调制的DC场。通过举例说明，DC电压以4kV提供，并且+/-1kV的AC正弦波叠加在其上，这导致在3kV至5kV之间的电压振荡。在一些实施方案中，施加正电压。在另一些实施方案中，高电压单元施加范围为2kV至6kV或者更优选2.5kV至5kV的DC电压。在另外的实施方案中，高电压单元施加0Hz至10kHz或者更优选10Hz至1kHz的AC电压频率。在具体实施方案中，还包括接地靶21作为连接到高电压单元28的公用接地。根据该实施方案，导电毛细管26和接地靶21之间的距离优选小于2.5cm，并且更优选小于约1.3cm。提供高电压的电源优选地是计算机控制的并且能够以编程方式设置/改变电压速率和频率。

当芳香化合物通过毛细管时，产生具有与毛细管电压相同极性的高度带电液滴雾。在洗脱的样品溶液周围剪切的载气的施加提供了更高的样品流速并且促进汽化的香精通过喷嘴的传输。因此，如图1所示，将载气引入到汽化单元20的气体入口22，并且作为围绕汽化香精的气体射流通过气体出口24离开汽化单元20，以形成超细带电液滴32。

如图1所示，来自气体源30的气流由连接到气体入口22的气体流量控制器34控制。理想地，气体流量控制器以100mL/分钟至1L/分钟或更优选500mL/分钟至1L/分钟的气体流速操作。虽然可以使用任何合适的气体作为载气，包括但不限于干燥空气、氩气、氖气、氧气或氮气，但是在某些实施方案中，载气不产生臭氧和/或不与香精反应(例如经由氧化或其他化学反应)。

如图2所示，气体出口24可以包括外喷嘴44，在其内布置喷嘴36，从而促进由喷嘴36雾化的芳香化合物从喷嘴44出来输送到环境中。参见US 2009/0314850。在一些实施方案中，该装置任选地包括第二电极46，其可以布置在外喷嘴44上作为例如环形电极。备选地，电极46可以形成为部分覆盖喷嘴44的开口的栅格。

如本领域技术人员所理解的，泵、气体流量控制器和高电压单元功能可以单独实现或使用包括硬件(例如，个人计算机)、固件(例如，特定应用)、软件或其组合的控制单元集成。基于计算机的控制单元可以是通用计算机，其包括用于存储用于执行处理和控制操作的计算机程序指令的存储器。计算机还可以包括磁盘驱动器、光盘驱动器或用于读取包含在计算机可读介质上的指令以执行所述操作的其他合适的组件。除了输出外围设备(诸如显示器和打印机)之外，计算机还可以包含输入外围设备，诸如鼠标、触摸屏、键盘、条形码扫描仪、光笔或本领域技术人员已知的用于使用户能够将信息输入计算机的其他合适的组件。

除了控制香精注入速率之外，质量流量控制器(MFC)可以用于控制与电喷雾相互作用的气体流和刺激的呈现。每个装置一个MFC可以控制纯惰性载气(例如氮气)的气体入口，所述气体入口与泵一起负责初始气相浓度。在汽化单元的气体出口处，第二MFC通过从原始流中去除设定量的流来提供稀释倍数。在这方面，本装置允许产生远低于其他嗅觉计装置和方法的蒸气浓度。最终，所得的流与另一个MFC提供的加湿空气结合并呈现给受试者。在某些实施方案中，每个MFC由计算机控制单元控制，从而允许流速的动态控制。

在某些情况下，可以同时释放许多不同的香精，由此仅通过气味的叠加来实现预期的嗅觉效果。这要求香精彼此协调，并且香精的各个量彼此精确匹配。在这方面，图3显示了装置10含有多于一个的香精储存器12a、12b、12c，多于一个的泵16a、16b、16c以供应并调节不同的芳香化合物，和多于一个的导电毛细管26a、26b、26c。在某些实施方案中，该装置包括一个汽化单元。在其他实施方案中，该装置包括多于一个的汽化单元，每个汽化单元与其自身的香精储存器和泵相关联。在其他实施方案中，该装置具有连接到汽化单元的中央泵送单元，其中泵可以具有数个供应管线，每个供应管线供应不同的香精。供应管线可以具有不同的横截面，以便不同量的香精可以通过泵的抽吸作用直接吸入泵中或者供应到上游混合室，然后在那里将香精混合并作为香精的组合递送至泵。

除了同时释放之外，该装置还可以以时间延迟方式递送几种不同的香精。例如，可以通过以时间偏移方式递送各种香精来叙述特定的“气味历史”，而不叠加各种香精。

在使用中，该装置可以提供根据它们以液态存在的比例汽化的化合物的混合物，使得在气相中产生新的混合物，这是通过顶空或加热技术无法实现的。通过举例说明，表1提供了可以使用本发明的装置产生的用于GERNIOL COEUR的香精混合物。

表1

GC，气相色谱；HS，顶空；LMP，升/分钟。

可以使用或组合的另外的香精包括，但不限于，异戊氧基乙酸烯丙酯(allyl amylglycolate)，D-柠檬烯，合成芳樟醇，乙酸戊酯，乙基香草醛和Galaxolide White。

无论使用单一香精还是香精混合物，优选地，本发明的装置包括使用夹管阀(例如，两通阀、三通阀或四通阀)形式的螺线管，以控制香精的释放。更具体地，夹管阀是计算机控制的开/关开关，其引导流通过毛细管。如果将蒸气流呈递至三个末端端口中的一个，则这些阀可以动态地改变三个中的哪一个包含流。常规的嗅觉计并未展现出这种水平的刺激呈现。类似地，夹管阀可以控制总体气味刺激的开/关呈现。阀可以与连接到真空的MFC相连。在正常操作模式中，阀允许蒸气流直接通向真空，并且在末端端口处没有检测到气味。当阀通过计算机或手动驱动器启动时，阀开始将环境空气传送到真空并允许蒸气流通过。结果是瞬时呈现气味和瞬时消失。该呈现可以与计算机控制的视觉和/或听觉刺激相结合。在这方面，该装置的设计提供了刺激呈现的控制，这是已知装置无法匹敌的。

为了便于识别和分配，可以将香精储存器编码，当储存器连接到装置时，通过合适的读取单元读取代码。读取单元将读取信息发送到计算机控制单元，计算机控制单元基于该信息控制新添加的香精储存器的剂量。以这种方式，剂量可以适应于已经存在的香精储存器的香精。在装置中，例如在香精储存器是空的时，计算机控制单元还可以通过提供相应的信号和/或修改各种香精的量来对香精供应的变化做出反应。

在使用时，该装置理想地提供一种或多种下述功能：任何芳香化学品或芳香化学品混合物的蒸气产生，其导纳超过100nS；可从至少一个流量控制器和至少一个泵设定速率计算的最终蒸气浓度；以独立于顶空平衡或蒸发速率的比例递送芳香化合物混合物的能力；通过编程方式以精确的间隔递送瞬时刺激呈现的能力；经由至少一个泵和/或至少一个气体流量控制器通过编程方式动态地改变蒸气浓度的能力；通过编程方式动态地改变有味物质的呈现锥的能力；和通过编程方式使有味物质呈现与听觉或视觉刺激同步的能力。

本发明还提供一种使芳香化合物汽化以用于精神物理学实验的方法。该方法涉及使用本发明的电喷雾电离嗅觉计装置用于蒸气产生和任选地向至少一个受试者呈现芳香化合物用于精神物理学实验。出于本发明的目的，精神物理学实验是指评价单一芳香化合物或芳香化合物混合物的一种或多种下述特征：剂量响应确定；阈值确定；恶臭覆盖评价；适应/交叉适应评价；气味时间处理测量；直接性评价；和扩散性评价。除了上述之外，还可以获得来自所述至少一个受试者的其他主观和/或客观反应和/或有意识和/或潜意识反应。

实施本发明方法的受试者包括，但不限于，没有进行先前评价培训的一人或多人；进行了先前评价培训的一人或多人；具有专业评价知识的一人或多人；或参与证明的一人或多人和参与培训的一人或多人。

在一些实施方案中，该装置与蒸气传感器或电子鼻组合使用以监测和/或校准嗅觉计装置。因此，本发明还提供了一种含有电喷雾电离嗅觉计装置、一种或多种香精和蒸气传感器的系统。各种类型的蒸气传感器可以用于监测和校准嗅觉计装置。例如，在Baletz等人(1998)IEEE Spectrum，pp.36-38；Kaplan&Braham(1998)IEEE Spectrum，pp.22-34中，讨论了能够分析复杂气味和蒸气的电子鼻。电子鼻通过将来自传感器阵列的处理信号与存储在数据库中的已知模式进行比较来工作。可能的各种类型的传感器阵列包括导电聚合物传感器(US 5,801,297；US 5,145,645；US 4,911,892；和US 5,756,879)，金属氧化物导电率传感器(US 5,777,207)，石英谐振器型传感器(US 5,177,994)，比色传感器(US 6,495,102；US 7,261,857)，聚合物介电传感器(电容器)，荧光光学传感器等。传感器的类型将决定关键特征：传感器元件的数量，检测器灵敏度(阈值和响应曲线)，稳定性，再现性，响应时间和刷新时间。在一些实施方案中，装置在每次新测试之前或根据命令进行自校准。在其他实施方案中，传感器信号使视觉或听觉信号传导装置显示在进行分散步骤时在测试位置处存在或不存在蒸气。在其他实施方案中，蒸气传感器或电子鼻以闭合反馈回路与嗅觉计装置连接或电子通信，以便控制所递送的香精的浓度和/或组成。在这方面，可以考虑系统输出，从而使系统能够调整其性能以满足期望的输出。

与基于热量或蒸发的装置(其中最易挥发的组分以比不易挥发的组分更快的速率分散)不同，本发明的电喷雾电离嗅觉计装置可以以相同的速率分配混合物中的所有组分。因此，与常规的嗅觉计相比，本发明的嗅觉计装置的设计允许优异的刺激控制。本发明的嗅觉计可以用于由计算机分配芳香气、香精和蒸气，所述计算机具有：附接或分开的芳香盒或头戴式耳机；收音机或电视机；汽车、手机或电话；家用用品，如独立空气清新剂，个人物品，如眼镜，胸针或口袋单元；或医疗器械或装置。

通过以下非限制性实例更详细地描述本发明。

实施例1：紧凑型或可分配的嗅觉计

所述装置被制作紧凑为型或可分配的嗅觉计，其中产生汽化的芳香香精所需的所有组分都被装配在便携式单元中。这种设备可以用于内部或第三方感官测试，并且可以生产以用于购买、租借或租赁。

实施例2：小型化/MEMS芯片装置

对于微尺度水平的香精递送，可以生产小型化/微机电传感器(MEMS)芯片装置。这种装置由于其尺寸而具有广泛的最终用途，并且可以用于需要香精递送的任何应用中。通过举例说明，这种装置可以用于空间受限的应用中，诸如智能手机或平板气味传输中。在这方面，可以在用户之间发送数字签名，其中在接收装置上重新创建气味。小型化/MEMS芯片装置也可以集成到增强/虚拟现实设置中，以增强多感官体验。在某些实施方案中，该装置可以作为可移除的盒提供。

实施例3：商业导览机

本文中所述的装置被制作为商业导览机(commercial kiosk)，其中消费者可以在触摸屏上操纵软件程序并选择香精来嗅闻。由于装置的紧凑性和产生气味所需的相对少量的化学品，人们可以储存大量不同的香精。用户可以选择香精，不是通过吸墨纸(blotter)评价和在商店周围走动，而是通过专用仪器，从而减少吸墨纸/垃圾废物。

实施例4：香精库

该装置可以采用香精库的形式，其中调香师能够取回存储在机器人阵列中的香精协定(fragrance accords)，就像实施例3中描述的商业服务站一样。这可以包括通过测量天然气味或芳香物品上方的顶空(例如，在应用中测量的花、烘焙食品或香精顶空)所产生的协定。

实施例5：配方生成器

本文中所述的装置可以存储可以彼此独立地获得的香精成分。通过将组分以指定浓度添加到空气流中，调香师可以动态地配制香精。在该装置中，香精成分的数量仅受到装置尺寸的限制。

Claims (9)

1.一种用于在无热量的情况下使芳香化合物汽化的装置，所述装置包括：

a)至少一个汽化单元，所述汽化单元包括至少一个导电毛细管、至少一个气体入口和至少一个气体出口；

b)至少一个泵，所述泵向所述汽化单元的所述至少一个导电毛细管供应并调节含有芳香化合物的溶液；

c)与所述汽化单元的所述导电毛细管电接触的高电压单元，所述高电压单元用于向溶液施加电荷并产生汽化的芳香气；和

d)至少一个气体流量控制器，所述气体流量控制器与所述汽化单元的所述气体入口连接，以产生汽化的芳香气的气流。

2.根据权利要求1所述的装置，其中

(i)所述高电压单元施加范围在2kV至6kV的DC电压，

(ii)所述高电压单元施加0Hz至10kHz的AC电压频率，

(iii)所述泵提供5nL/分钟至1mL/分钟的液体流速，

(iv)所述气体流量控制器提供100mL/分钟至1L/分钟的气体流速，或

(v)(i)至(iv)中的一个或多个的组合。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置

(i)能够使用不产生臭氧的载气，

(ii)使用不与所述芳香化合物反应的载气，

(iii)具有超过100nS的芳香气导纳，

(iv)提供可从至少一个流量控制器和至少一个泵设定速率计算的最终蒸气浓度，

(v)以独立于顶空平衡或蒸发速率的比率递送芳香化合物混合物，

(vi)通过编程方式以精确的间隔递送瞬时刺激呈现，

(vii)经由所述至少一个泵通过编程方式动态地改变蒸气浓度，

(viii)经由所述至少一个流量控制器通过编程方式动态地改变蒸气浓度，

(ix)通过编程方式动态地改变有味物质的呈现锥，

(x)通过编程方式使有味物质呈现与听觉或视觉刺激同步，或

(xi)(i)至(x)中的一个或多个的组合。

4.一种用于芳香化合物的蒸气产生的方法，该方法包括将含有芳香化合物的溶液引入权利要求1所述的装置中以使所述芳香化合物汽化。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述汽化的芳香化合物被递送至受试者用于精神物理学评价。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述精神物理学评价包括：

(i)剂量响应确定，

(ii)阈值确定，

(iii)恶臭覆盖评价，

(iv)适应/交叉适应评价，

(v)气味时间处理测量，

(vi)直接性评价，

(vii)扩散性评价，

(viii)来自受试者的主观或客观反应，

(ix)来自受试者的有意识或潜意识反应，或

(x)(i)至(ix)中的一个或多个的组合。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述受试者是：

(i)没有进行先前评价培训的人，

(ii)进行了先前评价培训的人，

(iii)具有专业评价知识的人，或

(iv)参与证明的人。

8.一种包括权利要求1所述的装置、一种或多种香精和蒸气传感器的系统。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述蒸气传感器以闭合反馈回路与所述装置连接以控制香精浓度和/或组成。