CN111855257A - 一种适用于激光光纤的固相微萃取手柄 - Google Patents

Abstract

本发明涉及固相微萃取技术领域，更具体地，涉及一种适用于激光光纤的固相微萃取手柄，包括顺次连接且均为中空结构的外管、第一连接件、手柄腔体，外管通过第一连接件与手柄腔体连接；还包括依次连接的且均为中空结构的内管、第二连接件、控制杆，内管通过第二连接件与控制杆连接为一体后套接于手柄腔体内，控制杆外部长度方向设有连通至中空内部的凹槽，内管内部与控制杆内部连通；内管能在控制杆的带动下在外管及手柄腔体中来回移动。本发明的目的在于克服现有固相微萃取手柄在萃取过程中只能保留其中的一小段而且萃取和进样过程中容易使光纤折断的问题，提供一种适用于激光光纤的固相微萃取手柄。

Description

一种适用于激光光纤的固相微萃取手柄

技术领域

本发明涉及固相微萃取技术领域，更具体地，涉及一种适用于激光光纤的固相微萃取手柄。

背景技术

现有固相微萃取手柄仅适用于直径极小的一般是200微米左右的固相微萃取探针，同时顶端封闭，不适用于激光固相微萃取技术所需求的大直径一般大于1400微米的激光光纤，无法实现在萃取和进样过程中对激光光纤的保护，尤其是实验室中需要对激光光纤进行研究时，实验室研究过程中通常需要对光纤整体进行研究，而光纤有时候长达3～5m，在萃取和进样过程中缺乏对激光光纤的良好保护容易致使激光光纤的折断，导致研究的失败。而且针对激光解析-固相微萃取-飞行时间质谱联用仪，目前市面上没有相关适配性产品，无法引导激光光纤进行自动及非自动化萃取和进样过程，无法实现整个仪器的联动和自动化操作。

对比文件(公开号为CN202267612U)公开了一种简易固相微萃取采样装置，但其适用于野外的现场采样分析，因此其采集的光纤长度相对较短，仅是从萃取头到光纤定位筒的一小段，并且光纤定位筒与推杆之间的端部是封闭的非贯通状态，而且在萃取头和光纤定位筒之间没有对光纤进行良好地保护的装置，萃取过程中容易致使光纤折断。

发明内容

本发明的目的在于克服现有固相微萃取手柄在萃取过程中只能保留其中的一小段而且萃取过程中容易使光纤折断的问题，提供一种能保留长光纤的且在萃取及进样过程中能够对光纤进行保护降低折断风险的，适用于激光光纤的固相微萃取手柄。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种包括顺次连接且均为中空结构的外管、第一连接件、手柄腔体，所述外管通过所述第一连接件与所述手柄腔体连接；还包括依次连接的且均为中空结构的内管、第二连接件、控制杆，所述内管通过所述第二连接件与所述控制杆连接为一体后套接于所述手柄腔体内，所述控制杆外部长度方向设有连通至中空内部的凹槽，所述内管内部与所述控制杆内部连通；所述内管能在所述控制杆的带动下在所述外管及所述手柄腔体中来回移动。

本发明外管用于在萃取过程中刺破样品瓶垫片，及在萃取和进样过程中对光纤固相微萃取涂层进行保护；第一连接件起对外管和手柄腔体的连接作用；手柄腔体用于将整个装置安装固定在多功能样品前处理平台；内管用于固定激光光纤；第二连接件用于对内管和控制杆进行连接；控制杆上的凹槽用于对光纤起导引作用，使光纤较容易地能穿入内管；内管、第二连接件、控制杆形成一个可伸缩活动的整体，可以在由外管、第一连接件、手柄腔体形成的中空腔体中伸缩活动。

本发明从首端到尾端都是贯通的，有利于在萃取过程中尽可能保留较长长度的光纤，方便对激光光纤性能进行更好地研究；同时利用内管对激光光纤的固定，使在萃取过程中光纤获得保护，降低折断的风险。具体地，先将激光光纤穿过控制杆的凹槽进入内管，并固定于内管，萃取过程中用外管进行穿刺，然后利用控制杆带动内管使光纤固相微萃取涂层伸出外管，现对目标分析物的富集、分离和转移过程，再利用控制杆带动内管使光纤固相微萃取涂层缩回外管，在进样过程中，重复上述操作。这样，完成一系列的基于光纤传导和激光离子化方式的固相微萃取涂层、激光离子化选键化学机理、环境污染物分析检测等研究工作。

优选地，所述内管外壁和所述外管内壁相互贴合。

优选地，所述凹槽为端部开口结构。

优选地，所述内管的长度大于或等于所述外管长度，且所述内管长度小于或等于所述外管长度和所述手柄腔体长度之和。

优选地，所述外管端部为尖端结构。

优选地，在所述第一连接件外套设有手柄帽，所述手柄帽与所述手柄腔体可拆卸连接。

优选地，在所述手柄腔体远离所述第一连接件一端固定设有挡板，所述挡板设有第三通孔；所述控制杆最大外径小于所述第三通孔的孔径；所述第二连接件包括相互连接的第一连接部和第二连接部，第一连接部外径大于第二连接部外径；所述第一连接部外壁和所述手柄腔体内壁相互贴合，所述第二连接部与所述控制杆可拆卸连接。

优选地，还包括限制所述控制杆在所述手柄腔体上移动方向的限位部件，在所述手柄腔体长度方向上设有第四通孔，在所述控制杆上与所述第四通孔对应位置设有卡槽，所述限位部件穿过所述第四通孔与所述卡槽连接。

优选地，在所述控制杆远离所述第二连接件的端部设有便于推拉控制杆的把持部位。

优选地，所述外管和所述内管均为不锈钢材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)能够在激光光纤的萃取及进样过程对光纤进行保护，降低光纤折断风险；

(2)在对光纤从萃取完成后到进样过程中可以使光纤固相微萃取涂层获得外管的保护，防止被污染及破坏。

附图说明

图1为本发明一种适用于激光光纤的固相微萃取手柄的结构示意图；

图2为图1的爆炸图；

图3为第一连接件的结构示意图；

图4为手柄腔体的结构示意图；

图5为实施例1控制杆的结构示意图；

图6为限位部件的结构示意图；

图7为实施例2控制杆的结构示意图；

图示标记说明如下：

1、外管；2、第一连接件；21、第一通孔；3、手柄腔体；31、挡板；32、第三通孔；33、第四通孔；4、内管；5、第二连接件；51、第二通孔；52、第一连接部；53、第二连接部；6、控制杆；61、凹槽；62、卡槽；63、把持部位；7、手柄帽；8、限位部件；

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1

如图1至图6所示为本发明一种适用于激光光纤的固相微萃取手柄的第一实施例，包括顺次连接且均为中空结构的外管1、第一连接件2、手柄腔体3，外管1通过第一连接件2与手柄腔体3连接；还包括依次连接的且均为中空结构的内管4、第二连接件5、控制杆6，内管4通过第二连接件5与控制杆6连接为一体后套接于手柄腔体3内，控制杆6外部长度方向设有连通至中空内部的凹槽61，内管4内部与控制杆6内部连通；内管4能在控制杆6的带动下在外管1及手柄腔体3中来回移动。

具体地，第一连接件2内设第一通孔21，且一端设于手柄腔体3外，另一端设于手柄腔体3内；第二连接件5内设第二通孔51，内管4端部插入第二通孔51并通过第二连接件5与控制杆6连接，内管4与凹槽61连通。

作为本发明的一个实施方式，内管4外壁和外管1内壁相互贴合。内管4外壁和外管1内壁相互贴合可以使内管4在移动的过程中保持较平稳，减小晃动，有利于保护激光光纤。具体地，内管4的内径大小设置与激光光纤尺寸相匹配，满足允许光纤从内管4穿过并恰好固定住光纤，从而能够通过控制杆6带动内管4的伸缩运动来控制光纤的伸缩活动并保护易折损的激光光纤。光纤前端伸出内管4约1cm，为固相微萃取涂层部分。由于内管4可在外管1中来回移动，根据需要，光纤前端涂层部分能够在萃取吸附时伸出外管1外，也能在采样中外管1刺穿隔垫时缩回外管1内。

作为本发明的一个实施方式，内管4的长度大于或等于外管1长度，且内管4长度小于或等于外管1长度和手柄腔体3长度之和。内管4在光纤的运动过程中起固定光纤的作用，使光纤能够获得保护，避免运动过程中的拉扯与晃动导致光纤的折损。然而，长度过短的内管4只能保护极少部分的光纤，裸露在内管4之外的并且在外管1或者在手柄腔体3内的光纤部分较多，不利于对光纤的保护；长度过长的内管4不利于在装置内实现伸缩运动。优选内管4长度在大于等于外管1长度且小于等于外管1长度和手柄腔体3长度之和的尺寸，更有利于对光纤进行保护。

作为本发明的一个实施方式，外管1端部为尖端结构。端部为尖端结构的外管1有利于取样时刺穿样品瓶隔垫，进而开始取样，提高工作效率，无需再额外寻找工具对样品瓶隔垫进行刺穿，并且外管1在刺穿样品瓶隔垫后即可进行取样，也能减少对外界对样品的污染。

作为本发明的一个实施方式，在第一连接件2外套设有手柄帽7，手柄帽7与手柄腔体3可拆卸连接。手柄帽7起对第一连接件2进一步的固定作用。具体地，手柄帽7内设内螺纹，与手柄腔体3端部的外螺纹相互匹配，手柄帽7与手柄腔体3通过螺纹进行连接。手柄帽7材料可以为钢材、铜材、塑料，优选不锈钢材料。

作为本发明的一个实施方式，在手柄腔体3远离第一连接件2一端固定设有挡板31，挡板31设有第三通孔32；控制杆6最大外径小于第三通孔32的孔径；第二连接件5包括相互连接的第一连接部52和第二连接部53，第一连接部52外径大于第二连接部53外径；第一连接部52外壁和手柄腔体3内壁相互贴合，第二连接部53与控制杆6可拆卸连接。挡板31用于对控制杆6起限位作用，限定控制杆6在手柄腔体3上移动的最大距离，防止控制杆6从手柄腔体3中整体脱离；第二连接件5起对内管4与控制杆6的连接作用，内管4与第二连接件5之间是固定连接的，第二连接件5的第二连接部53通过外设螺纹与控制杆6的内设螺纹相匹配进行可拆卸连接。第一连接部52的外径与手柄腔体3内壁相互贴合可以使控制杆6在移动的过程中更平稳，减少晃动，降低光纤被折损的风险。第二连接件5可以是塑料制成的，塑料有利于减震与起缓冲作用。

作为本发明的一个实施方式，还包括限制控制杆6在手柄腔体3上移动方向的限位部件8，在手柄腔体3长度方向上设有第四通孔33，在控制杆6上与第四通孔33对应位置设有卡槽62，限位部件8穿过第四通孔33与卡槽62活动卡接。限位部件8起限制控制杆6的移动方向的作用，可以避免控制杆6在伸缩过程中的旋转运动，保持固定的角度不变，降低光纤被折损的风险。优选地，卡槽62设置在控制杆6上与凹槽61相对的背面，第四通孔33设置2个，一个设在与手柄腔体3上与控制杆6上凹槽61相对应的位置，另一个设在手柄腔体3上与卡槽62相应的地方，且第四通孔33长度与控制杆6能运动的距离保持一致；与凹槽61对应的第四通孔33是为了便于在控制杆6伸缩运动时时刻关注光纤的状态，与卡槽62对应的第四通孔33是为了使限位部件8在移动过程中保持方向恒定。由于限位部件8一部分在卡槽62中，一部分穿过第四通孔33，限位部件8只能在卡槽62与第四通孔33中移动，确保了控制杆6在伸缩过程中无法旋转，保持直线运动。

作为本发明的一个实施方式，在控制杆6远离第二连接件5的端部设有便于推拉控制杆6的把持部位63。控制杆6用于固定在自动进样器适配器中，随机械实现伸缩进程从而带动光纤伸缩，完成萃取和进样过程。把持部位63用于固定控制杆6，也可以在进行手动萃取和进行时便于把持控制杆6，实现伸缩运动。具体地，把持部位63可以是沿圆周方向设置的凹槽61，便于机器夹持或者手动夹持。

作为本发明的一个实施方式，外管1和内管4均为不锈钢材料。不锈钢材料的强度较好，而且不易生锈，可以延长整个装置的使用寿命。在本领域技术人员的认知范围内，外管1和内管4也可以采用其他的材质。

作为本发明的一个实施方式，控制杆6的中空腔体为单侧开口的中空结构，控制杆6靠近第二连接件5的一端为开口结构，另一端为闭合结构，凹槽61的端部也是非开口结构。

此外，手柄腔体3是用于固定在多功能样品前处理平台的，手柄腔体3的尺寸应满足能与多功能样品前处理平台相匹配，手柄腔体3外还可以设置易于安装的与多功能样品前处理平台相应位置对应的卡槽62或卡扣，便于安装固定在其中。控制杆6是安装在自动进样器适配器中的，在控制杆6外可以设置易于安装的与自动进样器适配器应位置对应的卡槽62或卡扣，便于安装固定在其中，也可以通过将控制杆6的把持部位63与自动进样器适配器中连接固定。为了满足不同大小的光纤都能适用本发明，不同尺寸的外管1和内管4以及与之配合的手柄腔体3、控制杆6均可以进行更换以进行适配不同大小的光纤。为了节省成本和便于大规模运用，通常可以将手柄腔体3和控制杆6的凹槽61尺寸设置得大一些，在适配不同大小的光纤时，只需要进行外管1和内管4的更换即可，这样可以节约资源，节省成本。

本发明的原理：

样品前处理过程：将激光光纤从控制杆6凹槽61穿过，再通过第二连接件5的第二通孔51进入到内管4中，使固相微萃取涂层部分置于内管4口外约1cm；然后把手柄腔体3竖直安装固定在自动进样器适配器的固定台上，控制杆6朝上放置，将控制杆6安装在自动进样器适配器的活动夹中，此时，再利用外管1尖端刺破样品瓶垫片，通过控制杆6带动内管4往前推进，使光纤固相微萃取涂层伸出外管1，暴露出来，然后经过一段时间萃取，吸附样品瓶中一定量的目标分析物，再通过控制杆6带动内管4往回缩，使光纤固相微萃取涂层缩回外管1，将外管1从样品瓶中拔出，实现对目标分析物的富集、分离和转移过程。

进样过程：利用外管1尖端刺破进样口隔垫，通过控制杆6带动内管4往前推进，使光纤固相微萃取涂层伸出外管1，暴露出来，光纤固相微萃取涂层经过一系列吸收和能量转移过程后，再通过控制杆6带动内管4往回缩，使光纤固相微萃取涂层缩回外管1，外管1从进样口中拔出。

在样品前处理过程于进样过程中，由于光纤被内管4固定，通过控制杆6的伸缩运动对光纤的移动过程中，光纤、内管4、控制杆6始终保持相对位置不变，可以从很大程度上降低光纤折损的风险，而且，从样品前处理后转移至进样过程中，将光纤固相微萃取涂层始终保护在外管1中，可以防止光纤固相微萃取涂层被污染或破坏。

实施例2

如图7，本实施例与实施例1类似，所不同之处在于，本实施例中作为凹槽61为端部开口结构。控制杆6中的中空结构为两端开口的中空结构，凹槽61起光纤的引导作用，与控制杆6端部连通的凹槽61可以增强对光纤的保护作用，降低光纤折断的风险。具体地，凹槽61在控制杆6上远离第二连接件5的一端为开口结构，光纤通过凹槽61的导引穿入内管4，然后在内管4中固定使光纤在跟随控制杆6运动过程中得到良好的定位，保持其与控制杆6的相对位置不变。优选地，凹槽61的宽度和深度与光纤的大小相匹配，使光纤能良好地嵌在凹槽61中，不容易随便晃动。

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。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于激光光纤的固相微萃取手柄，其特征在于，包括顺次连接且均为中空结构的外管(1)、第一连接件(2)、手柄腔体(3)，所述外管(1)通过所述第一连接件(2)与所述手柄腔体(3)连接；还包括依次连接的且均为中空结构的内管(4)、第二连接件(5)、控制杆(6)，所述内管(4)通过所述第二连接件(5)与所述控制杆(6)连接为一体后套接于所述手柄腔体(3)内，所述控制杆(6)外部长度方向设有连通至中空内部的凹槽(61)，所述内管(4)内部与所述控制杆(6)内部连通；所述内管(4)能在所述控制杆(6)的带动下在所述外管(1)及所述手柄腔体(3)中来回移动。

2.根据权利要求1所述的适用于激光光纤的固相微萃取手柄，其特征在于，所述内管(4)外壁和所述外管(1)内壁相互贴合。

3.根据权利要求1所述的适用于激光光纤的固相微萃取手柄，其特征在于，所述凹槽(61)为端部开口结构。

4.根据权利要求1所述的适用于激光光纤的固相微萃取手柄，其特征在于，所述内管(4)的长度大于或等于所述外管(1)长度，且所述内管(4)长度小于或等于所述外管(1)长度和所述手柄腔体(3)长度之和。

5.根据权利要求1所述的适用于激光光纤的固相微萃取手柄，其特征在于，所述外管(1)端部为尖端结构。

6.根据权利要求1至5任一项所述的适用于激光光纤的固相微萃取手柄，其特征在于，在所述第一连接件(2)外套设有手柄帽(7)，所述手柄帽(7)与所述手柄腔体(3)可拆卸连接。

7.根据权利要求1至5任一项所述的适用于激光光纤的固相微萃取手柄，其特征在于，在所述手柄腔体(3)远离所述第一连接件(2)一端固定设有挡板(31)，所述挡板(31)设有第三通孔(32)；所述控制杆(6)最大外径小于所述第三通孔(32)的孔径；所述第二连接件(5)包括相互连接的第一连接部(52)和第二连接部(53)，第一连接部(52)外径大于第二连接部(53)外径；所述第一连接部(52)外壁和所述手柄腔体(3)内壁相互贴合，所述第二连接部(53)与所述控制杆(6)可拆卸连接。

8.根据权利要求6所述的适用于激光光纤的固相微萃取手柄，其特征在于，还包括限制所述控制杆(6)在所述手柄腔体(3)上移动方向的限位部件(8)，在所述手柄腔体(3)长度方向上设有第四通孔(33)，在所述控制杆(6)上与所述第四通孔(33)对应位置设有卡槽(62)，所述限位部件(8)穿过所述第四通孔(33)与所述卡槽(62)活动卡接。

9.根据权利要求1至5任一项所述的适用于激光光纤的固相微萃取手柄，其特征在于，在所述控制杆(6)远离所述第二连接件(5)的端部设有便于推拉控制杆的把持部位(63)。

10.根据权利要求1至5任一项所述的适用于激光光纤的固相微萃取手柄，其特征在于，所述外管(1)和所述内管(4)均为不锈钢材料。

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