CN110690099B - 一种用于质谱仪的进样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于质谱仪的进样装置，包括：高真空仓，所述高真空仓内部设有轨道以及可沿所述轨道移动的运动平台；进样仓，所述进样仓与所述高真空仓连通，所述运动平台可进入所述进样仓内，并且所述运动平台可将所述进样仓与高真空仓密封分隔；真空储能箱，所述真空储能箱通过管路和排气阀与所述进样仓连通；真空泵组件，所述真空泵组件通过管路分别与所述真空储能箱和高真空仓连通。通过真空储能箱使得进样仓中具备初级真空环境，所以再将进样仓与高真空仓连通时会降低高真空仓内气压上升的幅度，高真空仓在真空泵组件的作用下达到样本检测所需真空环境的时间也会相应缩短，提高了实验效率。
Description
技术领域
本发明涉及质谱仪检测领域。更具体地，涉及一种用于质谱仪的进样装置。
背景技术
质谱仪是一种通过测量带电粒子质荷比(m/z)来分析物质的成分以及结构的仪器，带电粒子是通过离子化过程将物质分子转化成离子。基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF)是其中的一种。其主要由基质辅助激光解吸电离离子源(MALDI)和飞行时间质量飞行器(TOF)两部分组成。MALDI是一种软电离技术，是用激光照射样品与基质形成的共结晶薄膜，基质从激光中吸收能量并传递给样本分子，而使样本分子电离的过程。TOF是指离子在电场力作用下飞过飞行管道，按其质荷比(m/z)的差异分离，然后通过信号转换将谱图呈现在相应的计算机软件上。为了避免空气分子与被检粒子碰撞对测量结果造成影响，样本分子的离子化以及离子的飞行过程必须在高真空环境中完成。当更换质谱仪中的待检样本时，会使外界大气与质谱仪的真空环境短暂联通，这会对质谱仪既有的真空环境造成一定程度地破坏，而要再达到检测所需要的真空环境，需要真空泵持续工作一段时间。
现有技术中，进样系统一般主要由进样仓、高真空仓和载样台组成。添加样本时，先将载样台移动到进样仓，然后打开进样仓，将样本放至载样台上，然后再将载样台移回到高真空仓。此过程中，当打开进样仓更换样本时，空气会进入进样仓内。当关闭进样仓门，将载样台移回到高真空仓的过程中，会造成高真空仓内气压上升，真空度变差。而要达到样本检测所需要的高真空环境，就需要真空泵持续工作较长时间，这会降低实验效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以提高质谱仪实验效率的进样装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于质谱仪的进样装置，包括：
高真空仓，所述高真空仓内部设有轨道以及可沿所述轨道移动的运动平台；
进样仓，所述进样仓与所述高真空仓连通，所述运动平台可进入所述进样仓内，并且所述运动平台可将所述进样仓与高真空仓密封分隔；
真空储能箱，所述真空储能箱通过管路和排气阀与所述进样仓连通；
真空泵组件，所述真空泵组件通过管路分别与所述真空储能箱和高真空仓连通。
优选地，所述进样仓与所述高真空仓连通处设有密封组件，所述运动平台进入所述进样仓后，所述运动平台与所述密封组件配合将所述高真空仓与进样仓密封分隔。
优选地，所述运动平台包括载样台，所述载样台进入所述进样仓后，所述载样台与所述密封组件配合将所述高真空仓与进样仓密封分隔。
优选地，所述密封组件设为嵌设于所述高真空仓与进样仓连通处内壁的O型圈，所述载样台的外形设为与所述O型圈的外形型对应。
优选地，所述进样仓通过进气阀与外界连通。
优选地，所述进气阀通过过滤器与外界连通。
优选地，所述真空泵组件包括串联连接的初级真空泵和高级真空泵，所述初级真空泵与所述真空储能箱连通，所述高级真空泵与所述高真空仓连通。
优选地，作用于相同的密封容器时，所述高级真空泵比初级真空泵使容器获得更高的真空度。
优选地，设置于所述高真空仓内的轨道由横、纵导轨组成，所述运动平台可沿横、纵导轨在二维平面内移动。
优选地，所述高真空仓和真空储能箱均设有用于测量其真空度的真空计。
本发明的有益效果如下：
本发明的进样装置在需要更换样本时，将样本放入进样仓的载样台上，关闭进样仓门，先打开进样仓与真空储能箱之间的排气电磁阀，使真空储能箱与进样仓之间进行气压平衡，并且同时真空泵组件也在持续对真空储能箱与进样仓进行抽真空。待进样仓的真空达到一定的程度后，关闭进样仓与真空储能箱之间的排气电磁阀。由于此时进样仓中已具备初级真空环境，所以再将进样仓与高真空仓连通时会降低高真空仓内气压上升的幅度，高真空仓在真空泵组件的作用下达到样本检测所需真空环境的时间也会相应缩短，提高了实验效率。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
在图1所示的本发明用于质谱仪的进样装置的一种实施方式中，该进样装置包括高真空仓1、进样仓2、真空储能箱3和真空泵组件4，高真空仓1内设有轨道11和运动平台12，轨道11固定设置在高真空仓1的内侧表面，运动平台12可沿轨道11移动。进样仓2与高真空仓1连通，运动平台12可进入进样仓2内。真空储能箱3通过管路和排气阀31与进样仓2连通，该排气阀31可对管路关闭和开通，真空泵组件4通过管路分别与真空储能箱3和高真空仓1连通。
真空泵组件4可为高真空仓1和真空储能箱3提供真空环境，当运动平台12进入进样仓2后，打开进样仓2的仓门21，将样本放置于运动平台2上后，关闭仓门21，打开排气阀31，使真空储能箱3与进样仓2连通，二者之间进行气压平衡，然后关闭排气阀31，运动平台12移动至高真空仓1内，真空泵组件4对高真空仓1进行抽真空。通过将进样仓2与真空储能箱3之间的气压平衡，使进样仓2在与高真空仓1连通之前获得一定的真空度，从而可以降低更换样本对高真空仓1内真空环境的破坏，缩短质谱仪更换样本到样本采集所需要的时间，提高实验效率。
进一步地，在进样仓2与高真空仓1的连通处设有密封组件，当运动平台12的前端进入进样仓2后，该密封组件通过与运动平台12的配合，将高真空仓1与进样仓2密封分隔开，使高真空仓1不与外界连通并始终保持密封状态。具体的，本实施方式中运动平台12的前端设有载样台13，进样仓2与高真空仓1的连通处设置为圆角矩形的形状，该连通处侧壁内表面开设有密封圈槽，密封圈槽内嵌设有O型圈，载样台13的外形与O型圈的外形相对应，也设置为圆角矩形的形状。运动平台12带动载样台13移动，当载样台13的前端进入进样仓2后，通过O型圈与载样台13的外侧表面密封配合，将进样仓2与高真空仓1密封分隔开。此时打开进样仓2的仓门21放置样本时，高真空仓1与外界不连通，处于密封状态，这样可降低运动平台12返回到高真空仓1内时的真空度损失，提高实验效率。
进一步地，进样仓2还可通过进气阀22与过滤器23与外界连通，当载样台13进入到进样仓2内后，打开进气阀22，外界空气通过过滤器23和进气阀22进入进样仓2，使得进样仓2内的气压与外界气压平衡后，再打开进样仓2的仓门21放置样本，然后关闭进气阀22，打开排气阀31使真空储能箱3与进样仓2的连通，对进样仓2进行抽真空。外界空气通过过滤器23过滤后再进入进样仓2，可以阻止空气中的浮尘和水汽进入进样仓2内。
进一步地，本实施方式中真空泵组件4包括初级真空泵41和高级真空泵42，高级真空泵42可达到的真空度比初级真空泵41要高。初级真空泵41与高级真空泵42串联连接，初级真空泵41与真空储能箱3连通，高级真空泵42与高真空仓1连通，初级真空泵41可对真空储能箱3和高级真空泵42进行抽真空，高级真空泵42可对高真空仓进行抽真空。初级真空泵41可以快速建立真空环境，高级真空泵42可以保持高真空仓1的高真空环境。整个装置初建立真空环境时，初级真空泵41可以为高真空仓1、真空储能箱3以及高级真空泵42提供初级真空环境，然后高级真空泵42开始工作，经过一段时间的抽真空后使高真空仓1内达到样本检测所需要的高真空环境。其后，高级真空泵42会一直处于工作状态来维持高真空仓内的高真空环境，初级真空泵41也会通过一直运转来维持真空储能箱3以及相应的管路内的初级真空环境。
进一步地，高真空仓1内的轨道11包括横、纵导轨，运动平台12可沿横、纵导轨在二维平面内移动。
进一步的，高真空仓1和真空储能仓3均设有真空计5，真空计5用于测量高真空仓1和真空储能仓3内的真空度。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (6)
1.一种用于质谱仪的进样装置，其特征在于，包括：
高真空仓，所述高真空仓内部设有轨道以及可沿所述轨道移动的运动平台；
进样仓，所述进样仓与所述高真空仓连通，所述运动平台可进入所述进样仓内，并且所述运动平台可将所述进样仓与高真空仓密封分隔；
真空储能箱，所述真空储能箱通过管路和排气阀与所述进样仓连通；以及，
真空泵组件，所述真空泵组件通过管路分别与所述真空储能箱和高真空仓连通；
所述进样仓与所述高真空仓连通处设有密封组件，所述运动平台进入所述进样仓后，所述运动平台与所述密封组件配合将所述高真空仓与进样仓密封分隔；
所述运动平台包括设置在其前部的载样台，所述载样台进入所述进样仓后，所述载样台与所述密封组件配合将所述高真空仓与进样仓密封分隔；
所述密封组件设为嵌设于所述高真空仓与进样仓连通处内壁的O型圈，所述载样台的外形设置为与所述O型圈外形相对应的形状；
所述真空泵组件包括串联连接的初级真空泵和高级真空泵，所述初级真空泵与所述真空储能箱连通，所述高级真空泵与所述高真空仓连通。
2.根据权利要求1所述的进样装置，其特征在于，所述进样仓通过进气阀与外界连通。
3.根据权利要求2所述的进样装置，其特征在于，所述进气阀通过过滤器与外界连通。
4.根据权利要求1所述的进样装置，其特征在于，作用于相同的密封容器时，所述高级真空泵比初级真空泵使容器获得更高的真空度。
5.根据权利要求1所述的进样装置，其特征在于，设置于所述高真空仓内的轨道由横、纵导轨组成，所述运动平台可沿所述横、纵导轨在二维平面内移动。
6.根据权利要求1所述的进样装置，其特征在于，所述高真空仓和真空储能箱均设有用于测量其真空度的真空计。
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