CN113228227A - 质谱仪采样锥和接口以及将其彼此密封的方法 - Google Patents
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Abstract
描述了采样锥的某些配置以及所述采样锥与金属垫圈一起用于将所述采样锥与质谱仪接口密封的用途。所述采样锥、所述接口或两者可以包括一个或多个表面特征。将所述采样锥联接到所述接口可以压缩或挤压所述金属垫圈,以便在所述采样锥与所述接口之间提供密封。例如,由所述采样锥和所述接口的表面特征提供的挤压力可以挤压所述垫圈并且在所述采样锥与所述接口之间提供基本上不透流体的密封。
Description
优先权申请
本申请要求于2018年10月24日提交的美国临时申请第62/750,114号的优先权和权益,所述美国临时申请的全部公开内容出于所有目的特此通过引用并入本文。
技术领域
可以一起用于提供密封的质谱仪采样锥、金属垫圈和接口的某些配置。
背景技术
质谱仪分析需要通常在显著低于大气压的压力下操作的各种真空阶段。在系统中的各个组件之间可能会发生泄漏,这可能导致质量测量结果的不准确性和精度降低。
发明内容
一方面,质谱仪组合件包括采样锥、质量分析器接口和垫圈。在一些实例中,采样锥包括采样孔,所述采样孔被配置成流体联接到电离源,所述电离源向采样孔提供包括离子的流体束,其中采样锥包括在采样锥的表面上的第一表面特征。在某些实例中,质量分析器接口可以被配置成联接到采样锥,其中质量分析器接口包括在接口的表面上的第二表面特征。在一些配置中,所述垫圈可以存在于所述第一表面特征与所述第二表面特征之间,其中在所述采样锥联接到所述接口时,所述第一表面特征向所述垫圈的第一表面提供力并且所述第二表面特征向所述垫圈的第二表面提供力,以便在所述采样锥与所述接口之间提供基本不透流体的密封(或不透流体的密封)。
在某些实施例中,所述采样锥的所述第一表面特征包括凹部,并且所述质量分析器接口的所述第二表面特征包括凸出部,并且其中在所述采样锥联接到所述质量分析器接口时,所述凹部被配置成接合所述凸出部并挤压所述凹部与所述凸出部之间的所述垫圈,以便在所述采样锥与所述接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。在其它实施例中,所述采样锥的所述第一表面特征包括凸出部并且所述接口的所述第二表面特征包括凹部,并且其中在所述采样锥联接到所述质量分析器接口时,所述凸出部被配置成接合所述凹部并挤压所述凹部与所述凸出部之间的所述垫圈,以便在所述采样锥与所述接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。在一些实例中,所述采样锥进一步包括螺纹,所述螺纹被配置成联接到所述质量分析器接口上的螺纹。在其它实例中,所述采样锥的所述第一表面特征包括第一凸出部,并且所述质量分析器接口的所述第二表面特征包括第二凸出部,并且其中所述第一凸出部被配置成向所述垫圈的所述第一表面提供所述力,并且所述第二凸出部被配置成向所述垫圈的所述第二表面提供所述力,以便压缩所述垫圈,从而在所述采样锥与所述质量分析器接口之间提供所述基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。在某些实施例中,所述采样锥和所述质量分析器接口中的至少一个进一步包括另外的表面特征。在其它实施例中,垫圈包括厚度为约0.1mm到约0.5mm的金属垫圈。在一些实例中,第一表面特征、第二表面特征和垫圈各自包括具有基本上类似的热膨胀系数的材料。在其它实例中,垫圈是多层金属垫圈。
在一些实施例中,垫圈的厚度为约0.2mm到约0.25mm,其中第一表面特征被配置为高度小于1mm的三角形凸出部,并且第二表面特征被配置为高度小于1mm的三角形凸出部。
在其它实施例中,垫圈的厚度为约0.2mm到约0.25mm,其中第一表面特征被配置为高度小于1mm的三角形凸出部,并且第二表面特征被配置为深度小于1mm的三角形凹部。
在一些配置中,垫圈的厚度为约0.2mm到约0.25mm,其中第一表面特征被配置为深度小于1mm的三角形凹部,并且第二表面特征被配置为高度小于1mm的三角形凸出部。
另一方面,描述了一种将采样锥与质量分析器接口密封的方法。在一些情况下,所述方法包括通过将金属垫圈挤压于采样锥的第一表面特征与所述质量分析器接口的第二表面特征之间以在所述采样锥与所述质量分析器接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)来将所述采样锥联接到所述质量分析器接口以在所述采样锥与所述质量分析器接口之间提供所述基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。
在一些实例中,所述方法包括将所述采样锥的第一螺纹与所述质量分析器接口的第二螺纹拧紧会将所述金属垫圈挤压于所述第一表面特征与所述第二表面特征之间。在一些情况下,采样锥的第一表面特征包括凹部,并且质量分析器接口的第二表面特征包括凸出部,并且其中凹部被配置成接合凸出部并挤压凹部与凸出部之间的垫圈,以便在采样锥联接到接口时在采样锥与接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。在其它情况下,所述采样锥的所述第一表面特征包括凸出部,并且所述质量分析器接口的所述第二表面特征包括凹部,并且其中在所述采样锥联接到所述质量分析器接口时,所述凸出部被配置成接合所述凹部并挤压所述凹部与所述凸出部之间的所述垫圈,以便在所述采样锥与所述接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。在一些实施例中,所述采样锥的所述第一表面特征包括第一凸出部,并且所述质量分析器接口的所述第二表面特征包括第二凸出部,并且其中所述第一凸出部被配置成向所述垫圈的所述第一表面提供所述力,并且所述第二凸出部被配置成向所述垫圈的所述第二表面提供所述力,以便压缩所述垫圈,从而提供所述基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。
在一些实例中,垫圈的厚度为约0.2mm到约0.25mm,其中第一表面特征被配置为高度小于1mm的三角形凸出部,并且第二表面特征被配置为高度小于1mm的三角形凸出部。
在某些实例中,第一表面特征、第二表面特征和垫圈各自包括具有基本上类似(或相同)的热膨胀系数的材料。在一些实例中,垫圈是多层金属垫圈。
另一方面,质谱仪包括:采样锥,所述采样锥包括采样孔,所述采样孔被配置成流体联接到电离源,所述电离源向所述采样孔提供包括离子的流体束,其中所述采样锥包括在所述采样锥的表面上的第一表面特征;质量分析器接口,所述质量分析器接口被配置成联接到所述采样锥,其中所述质量分析器接口包括在所述质量分析器接口的表面上的第二表面特征;垫圈,所述垫圈位于所述第一表面特征与所述第二表面特征之间,其中在所述采样锥联接到所述质量分析器接口时在,所述第一表面特征向所述垫圈的第一表面提供力,并且所述第二表面特征向所述垫圈的第二表面提供力,以便在所述采样锥与所述接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封);以及质量分析器。
在某些配置中,质谱仪包括样品引入装置,所述样品引入装置流体联接到电离源,其中所述电离源流体联接到所述采样锥的所述孔。在其它配置中,质谱仪包括检测器。在一些实例中,电离源包括电感耦合等离子体。在某些实例中,质量分析器包括至少一个四极杆。在一些实施例中,检测器包括电子倍增器。在一些实例中,所述采样锥的所述第一表面特征包括凹部,并且所述质量分析器接口的所述第二表面特征包括凸出部,并且其中在所述采样锥联接到所述质量分析器接口时,所述凹部被配置成接合所述凸出部并挤压所述凹部与所述凸出部之间的所述垫圈,以便在所述采样锥与所述质量分析器接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。在其它实例中,所述采样锥的所述第一表面特征包括凸出部,并且所述质量分析器接口的所述第二表面特征包括凹部,并且其中在所述采样锥联接到所述质量分析器接口时,所述凸出部被配置成接合所述凹部并挤压所述凹部与所述凸出部之间的所述垫圈,以便在所述采样锥与所述接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。在其它实施例中,所述采样锥的所述第一表面特征包括第一凸出部,并且所述质量分析器接口的所述第二表面特征包括第二凸出部,并且其中所述第一凸出部被配置成向所述垫圈的所述第一表面提供所述力,并且所述第二凸出部被配置成向所述垫圈的所述第二表面提供所述力,以便压缩所述垫圈,从而在所述采样锥与所述质量分析器接口之间提供所述基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。在一些实施例中,垫圈的厚度为约0.1mm到约0.5mm。
另一方面,套件包括采样锥,所述采样锥包括采样孔,所述采样孔被配置成流体联接到电离源,所述电离源向所述采样孔提供包括离子的流体束,其中所述采样锥包括第一表面特征,所述第一表面特征被配置成接合质谱仪的接口上的第二表面特征;垫圈,例如金属垫圈被大小设定且被布置成放置在所述采样锥的所述第一表面特征与所述接口的所述第二表面特征之间,并且被配置成在将所述采样锥联接到所述质谱仪的所述接口时挤压于所述采样锥的所述第一表面特征与所述接口的所述第二表面特征之间;以及书面或电子说明书,所述书面或电子说明书用于使用所述采样锥和所述金属垫圈来将所述采样锥联接到所述质谱仪的所述接口,以便在所述采样锥与所述质谱仪的所述接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。在一些实例中,套件包括接口。在其它实例中,套件包括工具,所述工具包括预设扭矩以将所述采样锥的螺纹与所述接口的螺纹拧紧,从而挤压所述金属垫圈并且提供所述基本上不透流体的密封。
另一方面,质谱仪采样锥包括:采样孔,所述采样孔被配置成流体联接到电离源,所述电离源向所述采样孔提供包括离子的流体束;以及所述采样锥的表面上的第一表面特征,其中所述第一表面特征被配置成向金属垫圈的表面提供力,以将所述金属垫圈挤压于所述采样锥的所述第一表面特征与质量分析器接口的第二表面特征之间,从而在所述采样锥与所述质量分析器之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。
在某些实施例中,采样锥的第一表面特征包括凹部。在其它实施例中,采样锥的第一表面特征包括凸出部。在一些实例中,所述采样锥进一步包括螺纹,所述螺纹被配置成联接到所述质量分析器接口上的螺纹。
在另外的方面,被配置成联接到采样锥的质谱仪接口包括第一表面特征,其中第一表面特征被配置成向金属垫圈的表面提供力,以将金属垫圈挤压于质谱仪接口的第一表面特征与采样锥的第二表面特征之间,从而在采样锥与质谱仪接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。
在一些实例中,质谱仪接口的第一表面特征包括凹部。在其它实例中,质谱仪接口锥的第一表面特征包括凸出部。在一些实例中,质谱仪接口进一步包括螺纹,所述螺纹被配置成联接到采样锥上的螺纹。
另一方面,描述了一种包括采样孔和表面特征的质谱仪采样锥。在一些配置中,采样孔被配置成流体联接到电离源,所述电离源向采样孔提供包括离子的流体束。在某些实例中,采样锥包括在采样锥的表面上的表面特征,其中表面特征被配置成将金属垫圈接合并挤压于采样锥的表面特征与质谱仪的接口的表面特征之间,以在采样锥与质量分析器的接口之间提供基本上不透流体的密封。
在某些实施例中,采样锥的表面特征包括凹部,并且接口的表面特征包括凸出部,并且其中凹部被配置成在将采样锥与接口拧紧时接合凸出部并将金属垫圈挤压于凹部与凸出部之间。在其它实施例中,采样锥的表面特征包括凸出部,并且接口的表面特征包括凹部,并且其中凸出部被配置成在将采样锥与接口拧紧时接合凹部并将金属垫圈挤压于凹部与凸出部之间。
在一些实例中,采样锥进一步包括螺纹,所述螺纹被配置成联接到接口上的螺纹。
在其它实例中,采样锥的表面特征包括圆形凹部,并且接口的表面特征包括圆形凸出部,并且其中圆形凹部被配置成穿过金属垫圈接合圆形凸出部,以将金属垫圈挤压于圆形凹部与圆形凸出部之间,以便在采样锥与质量分析器的接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。在一些实例中,圆形凹部的深度小于1mm,并且其中金属垫圈的厚度小于0.5mm。
在其它实例中,采样锥包括与金属垫圈类似的材料。在一些实施例中,采样锥包括铝、镍、铂或具有铂尖端的镍基中的一个或多个。
在某些实施例中,采样锥包括圆锥形状,其中采样锥的内径从采样孔增加到采样锥的底部,在所述采样锥的底部存在采样锥的表面特征。
在其它实施例中,采样锥包括在采样锥上的第二表面特征,其中第二表面特征与表面特征分离。
在另外的方面,质谱仪接口包括第一螺纹,所述第一螺纹被配置成联接到采样锥的第二螺纹。在一些实例中,接口进一步包括第一表面特征,所述第一表面特征被配置成接合在采样锥上的第二表面特征。在一些配置中,第一表面特征和第二表面特征挤压定位在第一表面特征与第二表面特征之间的金属垫圈,以在采样锥的第二螺纹与接口的第一螺纹相配合时在采样锥与接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。
在一些实施例中,接口的第一表面特征包括凹部,并且其中采样锥的第二表面特征包括凸出部,并且其中在将采样锥与接口拧紧时,凹部被配置成接合凸出部,以将金属垫圈挤压于凹部与凸出部之间。
在其它实施例中,接口的第一表面特征包括凸出部,并且其中采样锥的第二表面特征包括凹部,并且其中在将采样锥与接口拧紧时,凸出部被配置成接合凹部,以将金属垫圈挤压于凹部与凸出部之间。
在另外的实施例中,接口的第一表面特征包括圆形凹部,并且其中采样锥的第二表面特征包括圆形凸出部,并且其中圆形凹部被配置成接合圆形凸出部,以将金属垫圈挤压于圆形凹部与圆形凸出部之间,以便在采样锥与质量分析器的接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。在一些实例中,圆形凹部的深度小于1mm,并且其中金属垫圈的厚度小于0.5mm。
在其它实例中,接口的第一表面特征包括圆形凸出部,并且采样锥的第二表面特征包括圆形凹部,并且其中圆形凸出部被配置成接合圆形凹部,以将金属垫圈挤压于圆形凸出部与圆形凹部之间,以便在采样锥与质量分析器的接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。
在一些实施例中,接口包括与金属垫圈类似的材料。在其它实施例中,接口包括铝。
在一些实例中,质谱仪接口包括在接口上的第二表面特征,其中第二表面特征与表面特征分离。
在一些实施例中,接口被配置成在不使用接口与采样锥之间的橡胶O形环的情况下联接到采样锥。
另一方面,质谱仪包括采样锥,所述采样锥包括采样孔,所述采样孔被配置成流体联接到电离源,所述电离源向采样孔提供包括离子的流体束,其中采样锥包括第一螺纹和第一表面特征。质谱仪还可以包括金属垫圈,以及联接到质量分析器并包括第二螺纹的接口,所述第二螺纹被配置成联接到采样锥的第一螺纹,其中接口进一步包括第二表面特征,所述第二表面特征被配置成接合采样锥的第一表面特征,其中在采样锥的第一螺纹与接口的第二螺纹相配合时,金属垫圈挤压于第一表面特征与第二表面特征之间,以在采样锥与接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。
在某些实施例中,质谱仪包括样品引入装置、电离源和检测器,其中样品引入装置流体联接到电离源,其中采样锥的采样孔流体联接到电离源,并且其中质量分析器流体联接到检测器。在一些实施例中,电离源包括电感耦合等离子体。在其它实例中,质量分析器包括至少一个四极杆。在一些实施例中,检测器包括电子倍增器。在其它实例中,检测器包括飞行时间装置。
在某些实施例中,采样锥的第一表面特征包括凹部,并且其中接口的第二表面特征包括被配置成接合凹部的凸出部,并且其中金属垫圈定位在凹部与凸出部之间并且在采样锥的第一螺纹与接口的第二螺纹相配合时被挤压。
在一些实例中,采样锥的第一表面特征包括凸出部,并且其中接口的第二表面特征包括被配置成接合凸出部的凹部,并且其中金属垫圈定位在凸出部与凹部之间并且在采样锥的第一螺纹与接口的第二螺纹相配合时被挤压。
在其它实例中,采样锥的第一表面特征包括圆形凹部,并且其中接口的第二表面特征包括被配置成接合圆形凹部的圆形凸出部,并且其中金属垫圈定位在圆形凹部与圆形凸出部之间并且在采样锥的第一螺纹与接口的第二螺纹相配合时被挤压。
在另外的实施例中,采样锥的第一表面特征包括圆形凸出部,并且其中接口的第二表面特征包括被配置成接合圆形凸出部的圆形凹部,并且其中金属垫圈定位在圆形凸出部与圆形凹部之间并且在采样锥的第一螺纹与接口的第二螺纹相配合时被挤压。
另一方面,套件包括采样锥、金属垫圈以及用于使用采样锥和垫圈的说明书。在一些实施例中,套件的采样锥包括采样孔,所述采样孔被配置成流体联接到电离源,所述电离源向采样孔提供包括离子的流体束,其中采样锥包括第一表面特征,所述第一表面特征被配置成接合在接口上的第二表面特征。在一些实施例中,金属垫圈可以被大小设定且被布置成放置在所述采样锥的所述第一表面特征与所述接口的所述第二表面特征之间,并且被配置成在将所述采样锥联接到所述质量分析器的所述接口时挤压于所述采样锥的所述第一表面特征与所述接口的所述第二表面特征之间。在某些情况下,套件包括说明书,所述说明书用于使用所述采样锥和所述金属垫圈将所述采样锥联接到所述质量分析器的所述接口,以便在所述采样锥与所述质量分析器的所述接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。
在一些实例中,套件还可以包括接口。在其它实例中,套件可以包括工具,所述工具包括预设扭矩以将采样锥与接口拧紧,以挤压金属垫圈并且提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)而不过度紧固采样锥。
在另外的方面,提供了一种将采样锥联接到质量分析器接口以在采样锥与质量分析器接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)的方法。在一些实例中,所述方法包括将金属垫圈挤压于采样锥的第一表面特征与质量分析器接口的第二表面特征之间,以在采样锥与质量分析器接口之间提供基本上不透流体的密封(或不透流体的密封)。在其它实例中,所述方法包括将采样锥的第一螺纹与质量分析器接口的第二螺纹拧紧至所选扭矩值,以将金属垫圈挤压于第一表面特征与第二表面特征之间。
另外的特征、方面、实施例和配置在下面进行了更详细地描述。
附图说明
参照附图描述了某些实施例和配置,在附图中:
图1是根据一些实例的采样锥和接口的图示;
图2A是根据某些配置的采样锥、金属垫圈和接口的分解图,并且图2B是根据某些配置的示出了图2A的组件彼此组装的图示;
图2C是根据某些配置的采样锥、金属垫圈和接口的分解图,并且图2D是根据某些配置的示出了图2C的组件彼此组装的图示;
图3是根据一些实施例的包括被配置为凸出部的表面特征的采样锥和包括被配置为凹部的表面特征的接口的图示;
图4是根据一些实施例的包括被配置为凹部的表面特征的采样锥和包括被配置为凹部的表面特征的接口的图示;
图5是根据某些实施例的包括被配置为凸出部的表面特征的采样锥和包括被配置为凸出部的表面特征的接口的图示;
图6A是根据某些实例的具有包括凸出部的顶表面的金属垫圈的图示;
图6B是根据某些实例的具有包括U形形状的顶表面的金属垫圈的图示;
图6C是根据某些实例的具有各自包括U形形状的顶表面和底表面的金属垫圈的图示;
图6D是根据某些实例的具有包括U形形状的顶表面和包括凸出部的底表面的金属垫圈的图示;
图6E是根据一些配置的顶表面长度与底表面长度不同的垫圈的图示;
图6F是根据某些实例的在每个表面中包括凹部的垫圈的图示;
图6G是根据一些实施例的在每个表面中包括偏移凹部的垫圈的图示;
图6H是根据一些实例的在垫圈的整个表面上包括不同材料的垫圈的图示;
图6I是根据一些实例的在垫圈的整个表面上包括不同厚度的垫圈的图示;
图7A是根据一些实例的垫圈和各自包括表面特征的两个组件的拆卸图,并且图7B是根据一些实例的图7A的组件的组装图;
图8A是根据某些实例的各自包括具有可以向垫圈提供压缩力的平坦表面的表面特征的两个组件的组装图;
图8B是根据一些实例的其中一个组件包括具有平坦表面的表面特征并且另一个组件包括具有可以向垫圈提供压缩力的尖的或带尖端头的端部的表面特征的两个组件的组装图;
图9A是根据一些实例的其中每个组件包括可以向垫圈提供压缩力的多于一个表面特征的两个组件的组装图;
图9B是根据一些实例的其中每个组件包括可以向垫圈提供压缩力的多于一个表面特征并且其中至少一个表面特征偏移的两个组件的组装图;
图10是根据一些实施例的质谱仪中的某些组件的图示;
图11是根据某些实施例的包括在采样锥的配合表面上的第一表面特征和第二表面特征的采样锥的图示;
图12是根据一些实例的示出了采样锥和接口如何可以通过垫圈彼此联接以在采样锥与接口之间提供基本上不透流体的密封的流程图;
图13是根据一些配置的示出了在采样锥的底表面的外围边缘处的凹部或陷窝的采样锥的横截面;
图14是根据某些实施例的包括凸出部、金属垫圈和包括凹槽的接口的采样锥的图示;并且
图15A和15B示出了可以用于提供基本上不透流体的密封的两个组件和垫圈。
鉴于本公开的益处,本领域的技术人员将认识到,附图中示出的各个组件不一定按比例示出。某些特征可能会被放大或以其它方式变形以促进更好的理解。例如,可以增加垫圈的厚度以更好地展示一个组件如何联接到另一个组件或如何向另一个组件施加力。描述了垫圈的说明性厚度,并且基于附图中示出的组件的相对大小,并非旨在从附图中示出的示例性配置获得特定垫圈厚度。
具体实施方式
描述了可以用于与质谱仪接口形成密封而无需具有高度抛光或平坦表面的采样锥的某些配置。例如,平坦金属垫圈可以定位在采样锥和接口中的每一个上的表面特征之间,并且可以挤压在表面特征之间,以帮助将采样锥与接口密封。在某些情况下,采样锥和/或接口不必依赖于在平坦表面与高度抛光表面之间形成的密封,而是可以任选地结合采样锥上的表面特征和/或接口上的表面特征来实施挤压密封方法以将接口与采样锥密封。密封可以通过以下方式提供:将采样锥向下扭转到在其之间具有挤压垫片或垫圈的接口,从而帮助在这两个组件之间产生不透流体的密封。将采样锥与接口拧紧导致金属垫圈的至少一些部分至少在某种程度上变形或“挤压”,以便在组件之间提供密封。如下面更详细地指出的,金属垫圈的一部分或全部可以被夹置或挤压在其它组件之间,以帮助提供基本上不透流体的密封。
在某些情况下,在本文中参考“凸出部”或“凹部”。这些术语用于提供更用户友好的描述并且表示表面特征的存在,所述表面特征在凸出部的情况下至少在某种程度上被定位在表面上方,或者在凹部的情况下穿透到表面中,以便沿着表面提供某个开放空间。除非参考特定配置进行指定,否则使用这些术语并不旨在要求特定的形状、宽度、高度、长度或配置。还参考“基本上不透流体的密封”,所述术语是指采样锥与接口之间的密封,所述密封使得很少或没有气体可以从采样锥/接口表面泄漏到质量分析器的真空级中。如果需要,采样锥与接口之间的密封可以是不透流体的,使得不可以通过采样锥与接口之间除了采样孔之外的任何空间将任何气体吸入到质量分析器中。
在某些实施例中,质谱仪(MS)的某些组件的一般示意图示出于图1中。采样锥110被示出为联接到质量分析器的接口的边缘120。在不希望受到任何特定配置束缚的情况下,接口通常是将经过电离的样品从其引入到质量分析器部分中的点或区域。接口允许MS的电离装置或离子产生级与MS的质量分析器级的流体联接。例如,在电感耦合等离子体(ICP)用作电离源的情况下,离子以热流体流(例如,热气体流)的形式离开维持ICP的炬,所述热流体流包括离子、光子和在等离子体中产生的其它物种。然后流体流冲击采样锥110。虽然存在许多不同的配置,但采样锥110通常被配置为具有小孔的水冷式锥,所述小孔用于仅允许来自ICP的整个流体流的较小部分进入质量分析器级中。现有流体流的温度通常非常热,而在采样锥110的下游,由于压力减小,温度要低得多。超音速膨胀是采样锥孔两侧压差的结果。温度下降是超音速膨胀的结果,其中呈热量形式的等离子体能量在自由射流区域内被转换成定向速度。允许经过采样锥110的流体的一部分通常提供给截取锥115以便进一步限制/选择流体流,并且可以提供给质量分析器的下游组件,例如提供给透镜、碰撞室、离子导向器、离子偏转器、滤质器等。质量分析器可以使用一个或多个真空泵(如粗泵130和涡轮泵140)保持在显著低于大气压力的压力下。
在某些实例中,为了在使用泵130、140的不同级的质量分析器中保持真空,需要在采样锥110与接口的边缘120之间形成不透流体的密封,因此流体仅通过采样锥110中的小孔进入质量分析器中。
在某些实施例中,为了避免或减少与使用橡胶O形环将采样锥联接到接口相关联的问题,本文所述的某些配置有利地包含采样锥的表面上或表面中的合适形状或表面特征,所述采样锥可以接合或以其它方式收纳接口的表面上或表面中的合适形状或表面特征。在其它情况下,采样锥可以被配置成将垫圈夹置或挤压在两个或更多个组件之间以提供基本上不透流体的密封。例如,薄金属挤压垫圈、垫片或密封件可以定位在采样锥的表面特征与接口的表面特征之间,因此采样锥表面特征与接口表面特征的接合会挤压薄金属垫圈并且在采样锥与接口之间提供密封。可替代地,薄金属挤压垫圈、垫片或密封件可以定位在采样锥的表面特征之间,使得彼此靠近放置的表面特征可以夹置或挤压薄金属挤压垫圈并实现基本上不透流体的密封。通过使用金属垫圈/密封件连同适当配置的采样锥和/或接口,可以实现改善的密封和热传递。另外,使用金属垫圈/密封件避免了在采样锥和接口上具有高度抛光的配合表面的需要。例如,采样锥和/或接口的存在表面凸出部的表面可以是非平坦的。进一步地,表面特征不必具有任何特定的形状或几何形状,并且可以被设计成例如放大给定区域处的力以增强垫圈与组件之间的一个或多个接触点处的密封。
在某些实例中并且参考图2A,示出了采样锥/金属垫圈/接口边缘的侧边缘的横截面的分解图。采样锥210包括表面特征212,例如凸出部,所述表面特征在本实例中可以接合接口220上的表面特征222,例如,凹槽或凹部。金属垫圈215可以定位在组件210、220之间并且邻近表面特征212、222。通过螺纹(未示出)将采样锥210与接口220拧紧导致在凸出部212由于紧固过程而接合凹槽222时将金属垫圈215挤压到凹槽222中。紧固过程的结果是在采样锥210与接口220之间形成基本上不透流体的密封。金属垫圈215被示出为位于凹槽222内并且跨越采样锥210和接口220的配合表面。在某些配置中,金属垫圈215通常被大小设定且被布置成使得其被挤压到凹槽222中,并且至少在某种程度上仍保持在采样锥210和220的配合表面之间。在这种情况下,在采样锥210与接口220密封时,采样锥210和接口220的表面不必接触。
在某些实施例中,采样锥和接口的特征的形状不必是图2A和2B中示出的形状,并且许多其它形状是可能的。参见图2C和2D,采样锥250包括包含表面上的陷窝、凹槽或凹部252的表面特征,并且被配置成接合金属垫圈255的一部分。接口260包括包含表面上的凸台或凸出部262的表面特征,并且被配置成插入到采样锥250的凹部252中。虽然未示出,但采样锥250通常包括螺纹,所述螺纹与接口260上的螺纹配合以将采样锥250联接到接口260。在使用图2C中的组件时,金属垫圈250可以在将采样锥250螺纹连接到接口260中之前放置在采样锥250与接口260之间。将采样锥250与接口260拧紧导致采样锥250表面特征252与接口260表面特征262之间的金属垫圈255的压缩/挤压(参见图2D)。金属垫圈255用于密封采样锥250与接口260之间的空间,以在采样锥250与接口260之间提供基本上不透流体的密封,从而帮助在质量分析器的真空区域中实现并保持减压。采样锥250和接口260中示出的表面特征通常是三维的,使得将采样锥250与接口260拧紧导致表面特征252、262与夹置在表面特征252、262之间的金属垫圈255接合。
虽然存在于采样锥和接口上的螺纹在上文中被描述为用于将采样锥联接到接口,但其它配置也是可能的。例如,在采样锥周围可以具有保持环,所述保持环包括螺纹并且在采样锥上不存在螺纹。在另一种配置中,采样锥在其外圆周周围并远离密封线具有多个螺钉或螺栓(或其它类型的外部紧固件)。将紧固件紧固,并且将所述锥推靠在接口上,这也将导致表面特征之间的金属垫圈的挤压。在其它情况下,真空歧管中的真空压力本身可以用于将采样锥拉向抵靠接口并且挤压金属垫圈以提供密封,而无需使用任何外部紧固件或螺纹。采样锥可以包括许多不同类型的材料和典型材料,并且通常对穿过采样锥的采样孔或以其它方式接触采样锥的表面的离子或其它分析物是惰性的和不反应的。例如,采样锥可以包括铝、镍、铂或具有铂尖端的镍基中的一个或多个。接口可以包括与采样锥类似的材料,例如铝、镍、铂等,尽管接口材料不必与采样锥和/或存在的任何截取锥的材料相同。
在一些实施例中,金属垫圈215、255各自可以被配置为大致平坦的金属环或可以具有大致与采样锥上的形状成镜像的其它形状。例如,金属垫圈215、255各自可以是圆形、椭圆形或具有其它形状。金属垫圈215、255还可以各自被配置为单层垫圈或多层垫圈。如果需要,还可以使用两个或更多个单独的垫圈。虽然并非在所有情况下都需要,但是金属垫圈可以包括软金属材料,在将采样锥的螺纹与接口的螺纹拧紧时,所述软金属材料至少在某种程度上可以挤压或压缩。例如,金属垫圈215、255各自可以独立地包括铝、镍、黄铜、纯铂、金、铜或其它过渡金属,在施加用于将采样锥与接口拧紧的力时,所述金属至少在某种程度上可以被挤压。如本文所述,可以使用具有预设扭矩极限的工具来确保将采样锥与接口拧紧至合适的程度,但又不被过度紧固而使金属垫圈变形或破裂并且破坏任何密封。金属垫圈还可以根据需要允许热量从采样锥传递到接口(或反之亦然)。金属垫圈厚度可以发生变化,例如从约0.1mm到约0.5mm,尽管这些值仅仅是说明性的并且如果需要,可以使用更小或更大的厚度。金属垫圈厚度通常基于非平坦采样锥和/或接口上存在的任何表面特征的深度和/或高度来进行大小设定。例如,采样锥上的凹部可能深约0.2-1mm,并且接口上的凸出部或凸台的高度可以高约0.2-1mm。金属垫圈可以被大小设定成使得其占据在接口的凸出部联接到采样锥的凹部时可能存在的空间中的至少一些空间,例如在金属垫圈被压缩或挤压之后,其可以接触采样锥和接口的表面特征的基本上所有表面。如下面更详细指出的,金属垫圈不必在所有区域都具有同一厚度,并且不必由跨垫圈表面的同一材料生产。进一步地,垫圈可以包括标记、凹陷或其它表面特征,如果需要,所述标记、凹陷或其它表面特征可以帮助将垫圈定位在某个部位或区域。
在其它配置中,采样锥不必具有凹部而相反可以包括凸出部或凸台。图3中示出了一个图示,其中采样锥310包含表面特征,所述表面特征包括非平坦配合表面上的凸出部312,所述凸出部通过金属垫圈320联接到接口330的非平坦配合表面上的凹槽或凹部332。通过这些组件的螺纹将采样锥310与接口330拧紧导致表面特征312、332之间的金属垫圈320的挤压并且促进组件310、330之间的不透流体的密封。如上所述,还可以使用除了采样锥和接口上的螺纹之外的配置。金属垫圈320可以被配置成类似于垫圈220。例如,金属垫圈320可以是单层垫圈或多层垫圈。金属垫圈320可以包括软金属材料,在将采样锥310与接口330拧紧时,所述软金属材料至少在某种程度上可以挤压或压缩。在一些实例中,金属垫圈320可以包括铝、镍、黄铜、纯铂、金、铜或其它过渡金属,在施加用于将采样锥310的螺纹与接口330的螺纹拧紧的力时,所述金属至少在某种程度上可以压缩。如本文所述,可以使用具有预设扭矩极限的工具来确保将采样锥310与接口330拧紧至合适的程度,但又不被过度紧固而使金属垫圈320变形并且破坏任何密封。金属垫圈320还可以根据需要允许热量从采样锥310传递到接口330(或反之亦然)。垫圈320的厚度可以发生变化,例如从约0.1mm到约0.5mm,尽管这些值仅仅是说明性的并且如果需要,可以使用更小或更大的厚度。垫圈厚度通常基于采样锥310和/或接口330的非平坦表面上存在的任何表面特征的深度和/或高度进行大小设定。例如,接口330上的凹部可以为约0.2-1mm,并且采样锥310上的凸出部或凸台的高度可以为约0.2-1mm。金属垫圈320可以被大小设定成使得其占据在采样锥的凸出部联接到接口的凹部时可能存在的空间中的至少一些空间,例如在金属垫圈被压缩或挤压之后,其可以接触采样锥和接口的表面特征的基本上所有表面。
在某些实施例中,采样锥和接口可以各自具有凹部或被设计成与金属垫圈配合/接合的其它向内表面特征。在这种情况下,垫圈厚度本身可能会增加,或者垫圈在金属垫圈的整个表面上的厚度可能会有所变化,因此在垫圈被挤压或压缩时,所述垫圈被推入到采样锥和接口中的每一个的凹部中。图4中示出了图示,其中采样锥410包含表面特征,所述表面特征包括表面上的凹部412,所述凹部通过金属垫圈420联接到接口430的表面上的凹部432。通过这些组件的螺纹将采样锥410与接口430拧紧导致表面特征412、432之间的金属垫圈420的压缩并且促进组件410、430之间的基本上不透流体的密封或不透流体的密封。如上所述,还可以使用除了采样锥和接口上的螺纹之外的配置。金属垫圈420推入凹部412和432中。例如,金属垫圈420可以被大小设定成具有比边缘更厚的中心主体,以便在采样锥410联接到接口430时允许垫圈420的一些部分占据凹部412、432。可替代地,多个不同大小的垫圈可以被堆叠成使得垫圈的中心区域占据凹部412、432的空间中的至少一些空间。在某些实施例中,金属垫圈420可以是单层垫圈或多层垫圈。金属垫圈420可以包括软金属材料,在将采样锥410与接口430拧紧时,所述软金属材料至少在某种程度上可以压缩。在一些实例中,金属垫圈420可以包括铝、镍、黄铜、纯铂、金、铜或其它过渡金属,在施加用于将采样锥410的螺纹与接口430的螺纹拧紧的力时,所述金属至少在某种程度上可以挤压或压缩。如本文所述,可以使用具有预设扭矩极限的工具来确保将采样锥410与接口430拧紧至合适的程度,但又不被过度紧固而使金属垫圈420变形并且破坏任何密封。金属垫圈420还可以根据需要允许热量从采样锥410传递到接口430(或反之亦然)。垫圈420的厚度可以发生变化,例如从约0.1mm到约0.5mm,尽管这些值仅仅是说明性的并且如果需要,可以使用更小或更大的厚度。垫圈厚度通常基于采样锥410和/或接口430的表面上存在的凹部的深度进行大小设定。例如,接口430和采样锥410上的凹部可以各自独立地为约0.2-1mm深。金属垫圈420可以被大小设定成使得其占据在接口的凹部联接到采样锥的凹部时可能存在的空间中的至少一些空间,例如在金属垫圈被压缩或挤压之后,其可以接触采样锥和接口的表面特征的基本上所有表面。凹部412、432不必具有平坦的凹部表面,而相反可以根据需要采用许多不同的几何形状和形状,包含锥形的凹部成形表面、尖的凹部成形表面等。
在某些实施例中,采样锥和接口可以各自具有凸出部或被设计成与金属垫圈配合/接合的其它向外表面特征。图5中示出了图示,其中采样锥510包含表面特征,所述表面特征包括表面上的凸出部512,所述凸出部通过金属垫圈520联接到接口530的表面上的凸出部532。通过这些组件的螺纹将采样锥510与接口530拧紧导致表面特征512、532之间的金属垫圈520的压缩并且促进组件510、530之间的基本上不透流体的密封或不透流体的密封。如上所述,还可以使用除了采样锥和接口上的螺纹之外的配置。金属垫圈520可以被配置成类似于垫圈220、320或420。例如,金属垫圈520可以是单层垫圈或多层垫圈。金属垫圈520可以包括软金属材料,在将采样锥510与接口530拧紧时,所述软金属材料至少在某种程度上可以压缩。在一些实例中,金属垫圈520可以包括铝、镍、黄铜、纯铂、金、铜或其它过渡金属,在施加用于将采样锥510的螺纹与接口530的螺纹拧紧的力时,所述金属至少在某种程度上可以压缩或被挤压。如本文所述,可以使用具有预设扭矩极限的工具来确保将采样锥510与接口530拧紧至合适的程度,但又不被过度紧固而使金属垫圈520变形并且破坏任何密封。金属垫圈520还可以根据需要允许热量从采样锥510传递到接口530(或反之亦然)。垫圈520的厚度可以发生变化,例如从约0.1mm到约0.5mm,尽管这些值仅仅是说明性的并且如果需要,可以使用更小或更大的厚度。垫圈厚度通常基于采样锥510和/或接口530的表面上存在的凸出部的高度进行大小设定。例如,接口530和采样锥510上的凸出部可以各自独立地为约0.2-1mm高。金属垫圈520可以被大小设定成使得在采样锥510和接口530的配合表面被联接时其跨越凸出部512、532中的每一个的宽度。凸出部512、532不必是平坦的,而相反可以根据需要采用许多不同的几何形状和形状,包含例如尖的凸出部、锥形凸出部、梯形凸出部或不必是平坦的其它形状的凸出部。
在某些实施例中,本文所述的金属垫圈不必是平坦的。例如,金属垫圈可以具有其自身的形状或表面特征,所述形状或表面特征被配置成联接到采样锥和/或接口的表面特征。图6A中示出了一个图示,其中垫圈610包括在顶表面上的凸出部612。图6B中示出了另一种配置,其中垫圈620包括U形形状特征622,所述U形形状特征被配置成接合来自采样锥或接口的凸出部。图6C中示出了另外的配置,其中垫圈630包括在顶表面和底表面中的每一个上的U形形状特征623、624。U形形状特征632、634中的每一个可以接合来自采样锥或接口的凸出部。如图6C所示,U形形状特征632、634不必定位在彼此下方。图6D中示出了另一种配置,其中垫圈640包括在顶表面上的U形形状特征642和在底表面上的凸出部644。在图6E中示出了另外的配置,其中垫圈650的顶表面652的长度小于垫圈650的底表面654的长度。图6F中示出了另一种配置,其中垫圈660包括非平坦凹部662、664,所述非平坦凹部可以用于收纳采样锥、接口或其它组件上的凸出部。在垫圈上存在凹部、凸出部或其它特征的情况下,特征不必定位在同一垂直轴线上。参考图6G,示出了包含偏移凹部672、674的垫圈670。通过使任何凹部偏移,增加的垫圈厚度可以存在于被设计成收纳采样锥、接口或其它组件上的凸出部(或其它成形特征)的区域处。也可以根据需要使用其它垫圈形状、表面特征和配置。可以例如通过将特征机加工成固体金属主体并且然后将金属垫圈成形、修整、切割等成所期望的形状以联接到采样锥和/或接口来生产各种金属垫圈表面特征。
在某些实施例中,垫圈的整个表面不必由同一材料生产。例如,可能期望使垫圈的配合区域表面中使用的材料与锥、接口或其它组件中使用的材料相匹配,使得材料的热膨胀率存在很小的差异或没有差异,例如热膨胀系数存在很小的失配或没有失配,以在宽温度范围内保持基本上不透流体的密封。图6H示出了图示,其中垫圈680包括垫圈680的表面处的第一材料682和第二材料684,所述第一材料被设计成与锥、接口或其它组件接触,所述第二材料不同于第一材料682并且存在于垫圈680的其它区域处。可替代地,垫圈的配合表面处的材料可以被选择成使得其在其从室温加热到操作温度时膨胀,以填充可能存在于垫圈表面与锥、接口或其它组件的表面之间的任何空隙空间。在待联接的组件包括不同材料的情况下,例如在采样锥上的表面特征包括第一材料并且接口上的表面特征包括不同材料的情况下,多层垫圈可以与存在于垫圈的每个表面上的合适材料一起使用,以使可能由不同材料的热失配引起的任何泄漏最小化。
在其它配置中,垫圈不必在其整个表面上具有同一厚度。参考图6I,示出了垫圈690,所述垫圈在区域692处的厚度小于在垫圈690的其它区域处的厚度。如本文所述,总垫圈厚度可以发生变化,并且说明性范围包含约0.1mm到约1mm,例如约0.1mm到约0.5mm或约0.2mm到约0.4mm或约0.2mm到约0.3mm或约0.2mm、0.21mm、0.22mm、0.23mm、0.24mm或0.25mm。如果需要,垫圈690的不旨在与锥、接口或其它组件相配合的区域的厚度可以大于区域692的厚度。可替代地,区域692的厚度可以替代地大于垫圈690的其它区域的厚度。
在某些实例中,锥、接口或其它组件上的垫圈和表面特征可以被配置在一起,以在组件之间提供所期望的密封力。参考图7A,示出了包含包括表面凸出部712的第一组件710(例如,采样锥)、包括表面凸出部722的第二组件720(例如,接口)和垫圈730的某些组件的分解图或拆卸图。凸出部712、722可以存在于不同的组件上,例如一个凸出部可以存在于采样锥上并且另一个凸出部可以存在于接口或其它组件上。在两个组件710和720彼此接合时,组件710可以通过凸出部712向垫圈730的顶表面732提供力。组件720可以通过凸出部722向垫圈730的底表面734提供力。根据凸出部712、722的总体形状,可以将施加到垫圈730的力放大或聚焦在凸出部712、722接触垫圈的垫圈的特定区域处。例如,通过在减小的表面区域上施加相同的力并且向垫圈730的两个表面施加力,可以在组件710、720之间提供更好的密封。垫圈730的准确厚度可以在约0.1mm到约1mm(例如,约0.2mm到约0.5mm)之间变化。在一些实例中,垫圈厚度可以为约0.2mm、约0.25mm或约0.2mm到约0.25mm厚。垫圈厚度不必在垫圈730的整个表面上是相同的。进一步地,所示的凸出部712、722的三角形不是必需的,并且如果需要,可以使用其它几何形状,包含例如正方形、矩形、六边形、八边形等。另外,凸出部712、722的总体几何形状不必相同,即使凸出部712、722中的每一个可以包括可以接合垫圈730的表面的尖的或带尖端头的表面。类似地,凸出部712、722的形状不必是三角形的,而相反可以采用其它形状,其中形状的端部或顶点可以接合垫圈730的表面。凸出部712、722的准确尺寸可以发生变化并且不必相同。例如,凸出部712、722的高度可以小于1mm。
在其它实例中,用于向垫圈的表面施加力的凸出部不必是非平坦的。例如,如图8A所示,凸出部810、820可以分别包括平坦表面812、822,所述平坦表面可以用于向垫圈830的每个表面提供力。凸出部不必对准或位于同一垂直平面中或甚至通过相同的垂直平面对准。参考图8B,凸出部860包括可以向垫圈的顶表面882施加力的平坦表面862。凸出部870包括可以向垫圈880的底表面884提供力的尖点或尖端872。尖端872还略微偏移凸出部860的平坦表面862的中间。表面862和尖端872不必向垫圈880提供相同的力,但令人期望地通过表面862和尖端872提供足够的力,以便在各种组件之间提供基本上不透流体的密封。垫圈880的准确厚度可以在约0.1mm到约1mm(例如,约0.2mm到约0.5mm)之间变化。在一些实例中,垫圈厚度可以为约0.2mm、约0.25mm或约0.2mm到约0.25mm厚。垫圈厚度不必在垫圈880的整个表面上是相同的。进一步地,不需要凸出部812、822和862示出的四面体形状,并且如果需要,可以使用其它几何形状,包含例如正方形、矩形、六边形、八边形等。类似地,凸出部872的形状不必是三角形的,而相反可以采用其它形状,其中形状的端部或顶点可以接合垫圈880的表面。凸出部812、822、862、872的准确尺寸可以发生变化并且不必相同。例如,凸出部812、822、862、872的高度可以小于1mm。
在其它配置中,可能期望在组件中的一个或多个组件上(例如,在采样锥和接口中的一个或多个上)使用多于单个凸出部或凹部。虽然许多不同的配置是可能的,但在图9A中示出了一种配置,其中凸出部912、914存在于组件910(例如,采样锥)上,并且凸出部922、924存在于另一个组件920(例如,接口)上。可以存在垫圈930,并且所述垫圈可以用于在第一组件910与第二组件920之间提供密封。在这种配置中,凸出部912和922沿着同一垂直轴线对准并且向其之间的垫圈930的区域提供力。类似地,凸出部914和924沿着同一垂直轴线对准并且向其之间的垫圈930的区域提供力。然而,如果需要,一个或多个凸出部可以如图9B所示偏移,其中凸出部926被示出为从凸出部914偏移。凸出部912、914、922、924和926不必具有相同的形状或几何形状。例如,凸出部912、914、922、924和926中的一个或多个凸出部可以包括与其它凸出部不同的形状,例如平坦表面。垫圈930的准确厚度可以在约0.1mm到约1mm(例如,约0.2mm到约0.5mm)之间变化。在一些实例中,垫圈厚度可以为约0.2mm、约0.25mm或约0.2mm到约0.25mm厚。垫圈厚度不必在垫圈930的整个表面上是相同的。虽然在组件910、920中的每一个上示出了两个凸出部,但是组件之一可以具有单个凸出部或多于两个凸出部作为可以接合垫圈的表面特征。如果需要,组件910、920中的每一个可以包括多于两个凸出部作为可以接合垫圈的表面特征。凸出部912、922、922、924和926的准确尺寸可以发生变化并且不必相同。例如,凸出部912、922、922、924和926的高度可以小于1mm。
在某些实施例中,采样锥和金属垫圈以及可以使用垫圈来提供本文所述的基本上不透流体的密封的其它装置可以用于包括许多不同组件或级的质谱仪系统中。在图10中示出了一个图示,其中质谱仪1000包括样品引入装置1010、电离装置/源1020、质量分析器1030和检测器1040。在一些情况下,样品引入装置1010可以被配置为感应雾化器、非感应雾化器或两者的混合、同心、交叉流动、夹带、V形凹槽、平行路径、增强的平行路径、流动模糊或压电雾化器、喷雾室、如气相色谱装置等色谱装置或可以向电离装置/源1020提供样品的其它装置。
在一些配置中,电离装置/源1020可以包括可以从样品引入装置1010接收流体并且使流体样品中的分析物电离/雾化的许多不同类型的装置。在一些实例中,电离装置/源1020可以包括可以使用炬和感应装置产生的电感耦合等离子体、电容耦合等离子体、电子电离装置、化学电离装置、场电离源、解吸源(例如,被配置成快速原子轰击、场解吸、激光解吸、等离子体解吸、热解吸、电流体动力电离/解吸等那些源)、热喷雾或电喷雾电离源或其它类型的电离源。尽管可以使用许多不同类型的电离装置/源1020,但电离装置/源1020通常使样品中的分析物离子电离并且将其提供在采样锥下游的流体束中并进入质量分析器730中,在所述质量分析器中离子/原子可以基于不同的质荷比进行分离/选择。各种类型的电离装置/源和相关联的元件部分可以在以下中找到:例如共同转让的美国专利第10,096,457号、第9,942,974号、第9,848,486号、第9,810,636号、第9,686,849号和珀金埃尔默健康科学有限公司(PerkinElmer Health Sciences,Inc.)(马萨诸塞州沃尔瑟姆)或加拿大珀金埃尔默健康科学有限公司(加拿大伍德布里奇)目前拥有的其它专利。
在一些实例中,质量分析器1030通常可以根据样品性质、期望的分辨率等采取多种形式,并且示例性质量分析器可以包括一个或多个杆组合件,例如四极杆或其它杆组合件。质量分析器1030可以包括一个或多个锥,例如截取锥、采样锥、接口、离子导向器、碰撞室、透镜和可以用于对从电离装置/源1020接收的进入束进行采样的其它组件。各种组件可以被选择成去除干扰物种、去除光子并且以其它方式帮助从包括离子的进入流体中选择期望的离子。在一些实例中,质量分析器1030可以是或可以包含飞行时间装置。在一些情况下,质量分析器1030可以包括其自身的射频发生器。在某些实例中,质量分析器1030可以是扫描质量分析器、磁扇形分析器(例如,用于单聚焦和双聚焦MS装置)、四极杆质量分析器、离子阱分析器(例如,回旋加速器、四极杆离子阱)、飞行时间分析器(例如,基质辅助激光解吸电离飞行时间分析器)和可以分离具有不同质荷比的物种的其它合适的质量分析器。如果需要,质量分析器1030可以包括串联布置的用于选择和/或标识从电离装置/源1020接收的离子的两个或更多个不同的装置,例如串联MS/MS装置或三重四极杆装置。可以存在于质量分析器中的各种组件在以下中进行描述:例如共同拥有的美国专利第10,032,617号、第9,916,969号、第9,613,788号、第9,589,780号、第9,368,334号、第9,190,253号和珀金埃尔默健康科学有限公司(马萨诸塞州沃尔瑟姆)或加拿大珀金埃尔默健康科学有限公司(加拿大伍德布里奇)目前拥有的其它专利。
在一些实例中,检测器1040可以是可以与现有质谱仪一起使用的任何合适的检测装置,例如电子倍增器、法拉第杯(Faraday cup)、涂覆的照相板、闪烁检测器、多通道板等以及本领域的普通技术人员鉴于本公开的益处将选择的任何其它合适的装置。可以用于质谱仪的说明性检测器在以下中进行描述:例如共同拥有的美国专利第9,899,202号、第9,384,954号、第9,355,832号、第9,269,552号和珀金埃尔默健康科学有限公司(马萨诸塞州沃尔瑟姆)或加拿大珀金埃尔默健康科学有限公司(加拿大伍德布里奇)目前拥有的其它专利。
在某些情况下,质谱仪系统还可以包括处理器1050,所述处理器通常采取微处理器和/或计算机以及用于分析引入到质谱仪1000中的样品的合适软件的形式。尽管处理器1050被示出为电联接到质量分析器1030和检测器1040,但是其也可以电联接到图10中示出的用于总体上控制或操作系统1000的不同组件的其它组件。在一些实施例中,处理器1050可以例如存在于控制器中或作为独立处理器存在,以针对使用系统1000进行的各种操作模式来控制和协调系统1000的操作。出于此目的,处理器可以电联接到系统1000的组件中的每个组件,例如一个或多个泵、一个或多个电压源、杆等以及系统700中包含的任何其它电压源。
在某些配置中,处理器1050可以存在于一个或多个计算机系统和/或共同硬件电路系统中,其包含例如微处理器和/或用于操作系统,例如以控制离子源、泵、质量分析器、检测器等的电压的合适的软件。在一些实例中,系统700的任何一个或多个组件可以包括其自身相应的处理器、操作系统和用于允许所述组件操作的其它特征。处理器可以集成到系统或者可以存在于电联接到系统的组件的一个或多个附件板、印刷电路板或计算机上。处理器通常电联接到一个或多个存储器单元,以从系统的其它组件接收数据并且允许根据需要或期望调整各种系统参数。处理器可以是通用计算机的一部分,如基于Unix、英特尔PENTIUM型处理器(Intel PENTIUM-type processor)、Apple A系列处理器、摩托罗拉PowerPC、Sun UltraSPARC、Hewlett-Packard PA-RISC处理器或任何其它类型的处理器的处理器。可以根据本技术的各个实施例使用任何类型计算机系统中的一个或多个。进一步地,系统可以连接到单个计算机或者可以分布在由通信网络连接的多个计算机之间。应当理解,可以执行包含网络通信的其它功能,并且所述技术不限于具有任何特定功能或功能集。各个方面可以被实施为在通用计算机系统中执行的专用软件。计算机系统可以包含连接到一个或多个存储器装置,如磁盘驱动器、存储器或用于存储数据的其它装置的处理器。存储器通常用于在使用气体混合物以各种模式操作系统期间存储程序、校准和数据。计算机系统的组件可以通过互连装置联接,所述互连装置可以包含一个或多个总线(例如,在集成在同一机器内的组件之间)和/或网络(例如,在驻留在分开的离散机器上的组件之间)。互连装置提供在系统的组件之间交换的通信(例如,信号、数据、指令)。计算机系统通常可以在例如几毫秒、几微秒或更少的处理时间内接收和/或发出命令,以允许对系统1000进行快速控制。例如,可以实施计算机控制来控制真空压力、控制提供给质量分析器的电压等。处理器通常电联接到电源,所述电源可以是例如直流电源、交流电源、电池、燃料电池或其它电源或电源的组合。电源可以由系统的其它组件共享。系统还可以包含一个或多个输入装置,例如键盘、鼠标、轨迹球、麦克风、触摸屏、手动开关(例如,超控开关)和一个或多个输出装置,例如打印装置、显示屏、扬声器。另外,系统可以含有将计算机系统连接到通信网络的一个或多个通信接口(除了互连装置之外或作为互连装置的替代)。系统还可以包含用于转换从存在于系统中的各种电装置接收到的信号的合适的电路系统。这种电路系统可以存在于印刷电路板上或者可以存在于通过合适的接口,例如串行ATA接口、ISA接口、PCI接口等或通过一个或多个无线接口,例如蓝牙、Wi-Fi、近场通信或其它无线协议和/或接口电联接到印刷电路板的单独的板或装置上。
在某些实施例中,用于本文所述的系统的存储系统通常包含计算机可读和可写的非易失性记录介质,在所述计算机可读和可写的非易失性记录介质中可以存储可以由处理器执行的程序使用的代码或存储在介质上或介质中将由程序处理的信息。介质可以是例如硬盘、固态驱动器或闪存。通常,在操作中,处理器使得将数据从非易失性记录介质读取到另一个存储器中,所述另一个存储器允许处理器比介质更快地访问信息。这种存储器通常是易失性随机存取存储器,如动态随机存取存储器(DRAM)或静态存储器(SRAM)。其可以位于存储系统中或存储器系统中。处理器通常操纵集成电路存储器内的数据,并且然后在处理完成之后将数据复制到介质。用于管理介质与集成电路存储器元件之间的数据移动的各种机制是已知的,并且本技术不限于此。本技术也不限于特定存储器系统或存储系统。在某些实施例中,系统还可以包含专门编程的专用硬件,例如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。本技术的各方面可以以软件、硬件或固件或其任何组合的形式实施。进一步地,此类方法、动作、系统、系统元件和组件可以被实施为上述系统的一部分或被实施为独立组件。尽管通过举例将特定系统描述为可以在其上实践本技术的各个方面的一种类型的系统,但是应当理解,各方面不限于在所描述的系统上实施。可以在具有不同架构或组件的一个或多个系统上实践各个方面。系统可以包括可使用高级计算机编程语言编程的通用计算机系统。所述系统也可以使用专门编程的专用硬件来实施。在系统中,处理器通常是可商购获得的处理器,如可从英特尔公司(Intel Corporation)获得的众所周知的奔腾类处理器。许多其它处理器也是可商购获得的。这种处理器通常执行操作系统,所述操作系统可以是例如可从微软公司(Microsoft Corporation)获得的Windows 95、Windows 98、Windows NT、Windows 2000(Windows ME)、Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8或Windows 10操作系统、MAC OS X(例如,Snow Leopard、Lion、Mountain Lion)或可从苹果公司(Apple)获得的其它版本、可从太阳微系统公司(Sun Microsystems)获得的Solaris操作系统或可从各种来源获得的UNIX或Linux操作系统。可以使用许多其它操作系统,并且在某些实施例中,一组简单的命令或指令可以用作操作系统。
在某些实例中,处理器和操作系统可以一起定义用于可以以高级编程语言编写应用程序的平台。应当理解,本技术不限于特定系统平台、处理器、操作系统或网络。而且,本领域的技术人员应当理解,鉴于本公开的益处,本技术不限于特定编程语言或计算机系统。进一步地,应当理解,也可以使用其它适当的编程语言和其它适当的系统。在某些实例中,硬件或软件可以被配置成实施认知架构、神经网络或其它合适的实施方案。如果需要,计算机系统的一个或多个部分可以跨联接到通信网络的一个或多个计算机系统分布。这些计算机系统也可以是通用计算机系统。例如,各个方面可以分布在一个或多个计算机系统之中,所述一个或多个计算机系统被配置成向一个或多个客户端计算机提供服务(例如,服务器),或作为分布式系统的一部分执行总任务。例如,可以在客户端-服务器或多层系统上执行各个方面,所述客户端-服务器或多层系统包含分布在执行根据各个实施例的各个功能的一个或多个服务器系统中的组件。这些组件可以是使用通信协议(例如,TCP/IP)在通信网络(例如,因特网)之上进行通信的可执行代码、中间(例如,IL)代码或解释(例如,Java)代码。还应当理解,本技术不限于在任何特定系统或系统组上执行。而且,应当理解,本技术不限于任何特定分布式架构、网络或通信协议。
在一些情况下,可以使用例如SQL、SmallTalk、Basic、Java、Javascript、PHP、C++、Ada、Python、iOS/Swift、Ruby on Rails或C#(C-Sharp)等面向对象的编程语言对各个实施例进行编程。也可以使用其它面向对象的编程语言。可替代地,可以使用功能、脚本和/或逻辑编程语言。各种配置可以在非编程环境中实施(例如,以HTML、XML或其它格式创建的文档,所述文档当在浏览器程序的窗口中查看时呈现图形用户接口(GUI)的各方面或执行其它功能)。某些配置可以被实施为编程或非编程元件或其任何组合。在一些情况下,系统可以包括远程接口,如存在于移动装置、平板电脑、膝上型计算机或其它便携式装置上的可以通过有线或无线接口通信并且允许根据需要远程地操作系统的远程接口。
在一些实施例中,采样锥或接口中的一个或两个可以包括多于一个表面特征。参考图11,示出了包括第一凹部1110和与第一凹部1110间隔开的第二凹部110的采样锥的一部分的横截面。凹部1110、1120中的每一个可以被不同地大小设定,并且可以被配置成从接口接合相应的金属垫圈(未示出)和/或表面特征,以将金属垫圈压缩于所有表面特征之间。如果需要,单个金属垫圈可以跨越两个凹部1110、1120并且在凹部1110、820接合另一个组件的相应凸出部时被挤压。接口可以包括两个或更多个合适的表面特征,所述两个或更多个合适的表面特征还可以接合/收纳金属垫圈中的每个金属垫圈或以其它方式联接到金属垫圈中的每个金属垫圈。采样锥的螺纹可以联接到接口的螺纹,以压缩凹部1110、1120中的垫圈中的每个垫圈。如上所述,还可以使用除了采样锥和接口上的螺纹之外的配置。通过使用两个金属垫圈与采样锥和接口上的两个表面特征相结合,可以实现采样锥与接口之间的增强密封。如果需要,三个、四个或更多个分开的表面特征可以存在于采样锥和接口中的每一个上,并且各自可以被配置成接合相应的金属垫圈。
在某些实施例中,采样锥、金属垫圈和/或接口可以存在于套件中,所述套件可以用于利用各种组件改装现有的MS系统。具有预设扭矩的工具也可以包含在套件中以使用适当量的扭矩将采样锥与接口拧紧。套件例如可以包括采样锥,所述采样锥包括采样孔,所述采样孔被配置成流体联接到电离源,所述电离源向所述采样孔提供包括离子的电离样品,其中所述采样锥包括第一表面特征,所述第一表面特征被配置成接合接口上的第二表面特征。套件还可以包括金属垫圈,所述金属垫圈被大小设定且被布置成放置在所述采样锥的所述第一表面特征与所述接口的所述第二表面特征之间,并且被配置成在将所述采样锥联接到所述质量分析器的所述接口时挤压于所述采样锥的所述第一表面特征与所述接口的所述第二表面特征之间。套件可以进一步包括说明书,所述说明书用于使用所述采样锥和所述金属垫圈将所述采样锥联接到所述质量分析器的所述接口,以便在所述采样锥与所述质量分析器的所述接口之间提供基本上不透流体的密封。如果需要,套件还可以包括接口。如果需要,套件还可以包括工具,例如扳手、起子、棘轮等,所述工具包括预设扭矩以将采样锥与接口拧紧,以挤压金属垫圈并且提供基本上不透流体的密封而不过度紧固采样锥。在其它实施例中,套件可以包括多于一种类型的垫圈、不同厚度的垫圈或包括不同材料的垫圈。
在某些实施例中,可以实施一种方法来将采样锥联接到质量分析器接口,以在采样锥与质量分析器接口之间提供基本上不透流体的密封。在图12中示出了所述方法。所述方法包括将垫圈1230组装或放置在采样锥1210与接口1220之间,以提供组合件1250,其中垫圈1230定位在采样锥120的第一表面特征与接口1220的第二表面特征之间。一旦组装,就可以提供力将金属垫圈1230挤压于采样锥1210的第一表面特征与质量分析器接口1230的第二表面特征之间,以在采样锥1210与质量分析器接口1220之间提供基本上不透流体的密封并且将采样锥1210组装到接口1220并形成组合件1260。在一些实施例中,所述方法还可以包括将采样锥的第一螺纹与质量分析器接口的第二螺纹拧紧至所选扭矩值,以将金属垫圈挤压于第一表面特征与第二表面特征之间。在其它实例中,所述方法可以包括使用采样锥1210和接口1220中的一个或两个上的尖的表面特征来压缩约0.2到约0.25mm的垫圈。例如,采样锥1210和接口1220可以使用内螺纹、外部紧固件或其它方式彼此联接。
描述某些具体实例以便于更好地理解本文所述的技术的一些新颖性和创造性方面。
实例1
参考图13,示出了采样锥1300的横截面。采样锥1300包括主体1305和采样孔1310,所述采样孔可以允许样品进入采样锥1300中。采样锥1300的底座包括总体上环形的凹部或切口1320,所述凹部或切口可以通过金属垫圈接合接口(未示出)上的凸出部。一旦采样锥1300螺纹连接到接口上,在强制接口的凹槽进入环形凹部中时,金属垫圈挤压在凹槽/凹部表面之间,在采样锥1300与接口之间提供密封。挤压密封不像用于将采样锥联接到接口的常规装置和方法那样取决于采样锥和接口的表面光洁度。
实例2
参考图14,示出了采样锥和接口的图示。采样锥1410包括远离采样锥的底表面延伸的凸出部1412。接口1420包括凹槽1422,所述凹槽可以接合采样锥1410的凸出部1412。金属垫圈1415可以定位在凹槽1422与凸出部1412之间。在使用接口上的内螺纹1420和采样锥1420上的螺纹(未示出)将采样锥1410与接口拧紧时,凸出部1412被迫进入凹槽1422中并且挤压垫圈1415。垫圈1015的这种挤压在采样锥1410与接口1420之间提供了基本上不透流体的密封。
实例3
参考图15A,示出了采样锥1510、接口1520和垫圈1530的拆卸图。采样锥1510包括被配置为三角形凸出部的表面特征1512。接口1520也包括被配置为三角形凸出部1522的表面特征1522。在锥1510联接到接口1520(参见图15B)时,凸出部1512、1522的尖端向垫圈1530的表面提供压缩力以在这些区域处挤压垫圈1530。通过选择具有尖或尖端的凸出部1512、1522,可以向垫圈的小区域提供所选量的力,这可以增强形成的最终流体密封。
当介绍本文公开的实例的要素时,冠词“一个(a)”、“一种(an)”、“所述(the)”和“所述(said)”旨在表示存在一个或多个所述要素。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是开放式的,并且意味着除了所列出的要素之外可能还有另外的要素。鉴于本公开的益处,本领域的普通技术人员将认识到,实例中的各个组件可以被其它实例中的各个组件互换或取代。
尽管上面已经描述了某些方面、实例和实施例,但是鉴于本公开的益处,本领域的普通技术人员将认识到,所公开的说明性方面、实例和实施例的添加、取代、修改和变更是可能的。
Claims (41)
1.一种质谱仪组合件,其包括:
采样锥,所述采样锥包括采样孔,所述采样孔被配置成流体联接到电离源,所述电离源向所述采样孔提供包括离子的流体束,其中所述采样锥包括所述采样锥的表面上的第一表面特征;
质量分析器接口,所述质量分析器接口被配置成联接到所述采样锥,其中所述质量分析器接口包括所述接口的表面上的第二表面特征;
垫圈,所述垫圈位于所述第一表面特征与所述第二表面特征之间,其中在将所述采样锥联接到所述接口时,所述第一表面特征向所述垫圈的第一表面提供力,并且所述第二表面特征向所述垫圈的第二表面提供力,以便在所述采样锥与所述接口之间提供基本上不透流体的密封。
2.根据权利要求1所述的质谱仪组合件,其中所述采样锥的所述第一表面特征包括凹部,并且所述质量分析器接口的所述第二表面特征包括凸出部,并且其中在将所述采样锥联接到所述质量分析器接口时,所述凹部被配置成接合所述凸出部并挤压所述凹部与所述凸出部之间的所述垫圈,以便在所述采样锥与所述接口之间提供所述基本上不透流体的密封。
3.根据权利要求1所述的质谱仪组合件,其中所述采样锥的所述第一表面特征包括凸出部,并且所述接口的所述第二表面特征包括凹部,并且其中在将所述采样锥联接到所述质量分析器接口时,所述凸出部被配置成接合所述凹部并挤压所述凹部与所述凸出部之间的所述垫圈,以便在所述采样锥与所述接口之间提供所述基本上不透流体的密封。
4.根据权利要求1所述的质谱仪组合件,其中所述采样锥进一步包括螺纹,所述螺纹被配置成联接到所述质量分析器接口上的螺纹。
5.根据权利要求1所述的质谱仪组合件,其中所述采样锥的所述第一表面特征包括第一凸出部,并且所述质量分析器接口的所述第二表面特征包括第二凸出部,并且其中所述第一凸出部被配置成向所述垫圈的所述第一表面提供所述力,并且所述第二凸出部被配置成向所述垫圈的所述第二表面提供所述力,以便压缩所述垫圈,从而在所述采样锥与所述质量分析器接口之间提供所述基本上不透流体的密封。
6.根据权利要求5所述的质谱仪组合件,其中所述采样锥和所述质量分析器接口中的至少一个进一步包括另外的表面特征。
7.根据权利要求1所述的质谱仪组合件,其中所述垫圈包括厚度为约0.1mm到约0.5mm的金属垫圈。
8.根据权利要求1所述的质谱仪组合件,其中所述第一表面特征、所述第二表面特征和所述垫圈各自包括具有基本上类似的热膨胀系数的材料。
9.根据权利要求1所述的质谱仪组合件,其中所述垫圈是多层金属垫圈。
10.根据权利要求1所述的质谱仪组合件,其中所述垫圈的厚度为约0.2mm到约0.25mm,其中所述第一表面特征被配置为高度小于1mm的三角形凸出部,并且所述第二表面特征被配置为高度小于1mm的三角形凸出部。
11.根据权利要求1所述的质谱仪组合件,其中所述垫圈的厚度为约0.2mm到约0.25mm,其中所述第一表面特征被配置为高度小于1mm的三角形凸出部,并且所述第二表面特征被配置为深度小于1mm的三角形凹部。
12.根据权利要求1所述的质谱仪组合件,其中所述垫圈的厚度为约0.2mm到约0.25mm,其中所述第一表面特征被配置为深度小于1mm的三角形凹部,并且所述第二表面特征被配置为高度小于1mm的三角形凸出部。
13.一种将采样锥与质量分析器接口密封的方法,所述方法包括:通过将金属垫圈挤压于采样锥的第一表面特征与所述质量分析器接口的第二表面特征之间以在所述采样锥与所述质量分析器接口之间提供基本上不透流体的密封来将所述采样锥联接到所述质量分析器接口以在所述采样锥与所述质量分析器接口之间提供所述基本上不透流体的密封。
14.根据权利要求13所述的方法,其中将所述采样锥的第一螺纹与所述质量分析器接口的第二螺纹拧紧会将所述金属垫圈挤压于所述第一表面特征与所述第二表面特征之间。
15.根据权利要求13所述的方法,其中所述采样锥的所述第一表面特征包括凹部,并且所述质量分析器接口的所述第二表面特征包括凸出部,并且其中在将所述采样锥联接到所述接口时,所述凹部被配置成接合所述凸出部并挤压所述凹部与所述凸出部之间的所述垫圈,以便在所述采样锥与所述接口之间提供所述基本上不透流体的密封。
16.根据权利要求13所述的方法,其中所述采样锥的所述第一表面特征包括凸出部,并且所述质量分析器接口的所述第二表面特征包括凹部,并且其中在将所述采样锥联接到所述质量分析器接口时,所述凸出部被配置成接合所述凹部并挤压所述凹部与所述凸出部之间的所述垫圈,以便在所述采样锥与所述接口之间提供所述基本上不透流体的密封。
17.根据权利要求13所述的方法,其中所述采样锥的所述第一表面特征包括第一凸出部,并且所述质量分析器接口的所述第二表面特征包括第二凸出部,并且其中所述第一凸出部被配置成向所述垫圈的所述第一表面提供力,并且所述第二凸出部被配置成向所述垫圈的所述第二表面提供力,以便压缩所述垫圈,从而提供所述基本上不透流体的密封。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述垫圈的厚度为约0.2mm到约0.25mm,其中所述第一表面特征被配置为高度小于1mm的三角形凸出部,并且所述第二表面特征被配置为高度小于1mm的三角形凸出部。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述第一表面特征、所述第二表面特征和所述垫圈各自包括具有基本上类似的热膨胀系数的材料。
20.根据权利要求19所述的方法,其中所述垫圈是多层金属垫圈。
21.一种质谱仪,其包括:
采样锥,所述采样锥包括采样孔,所述采样孔被配置成流体联接到电离源,所述电离源向所述采样孔提供包括离子的流体束,其中所述采样锥包括所述采样锥的表面上的第一表面特征;
质量分析器接口,所述质量分析器接口被配置成联接到所述采样锥,其中所述质量分析器接口包括所述质量分析器接口的表面上的第二表面特征;
垫圈,所述垫圈位于所述第一表面特征与所述第二表面特征之间,其中在将所述采样锥联接到所述质量分析器接口时,所述第一表面特征向所述垫圈的第一表面提供力,并且所述第二表面特征向所述垫圈的第二表面提供力,以便在所述采样锥与所述接口之间提供基本上不透流体的密封;以及
质量分析器。
22.根据权利要求21所述的质谱仪,其进一步包括样品引入装置,所述样品引入装置流体联接到电离源,其中所述电离源流体联接到所述采样锥的所述孔。
23.根据权利要求22所述的质谱仪,其进一步包括检测器。
24.根据权利要求23所述的质谱仪,其中所述电离源包括电感耦合等离子体。
25.根据权利要求24所述的质谱仪,其中所述质量分析器包括至少一个四极杆。
26.根据权利要求25所述的质谱仪,其中所述检测器包括电子倍增器。
27.根据权利要求21所述的质谱仪,其中所述采样锥的所述第一表面特征包括凹部,并且所述质量分析器接口的所述第二表面特征包括凸出部,并且其中在将所述采样锥联接到所述质量分析器接口时,所述凹部被配置成接合所述凸出部并挤压所述凹部与所述凸出部之间的所述垫圈,以便在所述采样锥与所述质量分析器接口之间提供所述基本上不透流体的密封。
28.根据权利要求21所述的质谱仪,其中所述采样锥的所述第一表面特征包括凸出部,并且所述质量分析器接口的所述第二表面特征包括凹部,并且其中在将所述采样锥联接到所述质量分析器接口时,所述凸出部被配置成接合所述凹部并挤压所述凹部与所述凸出部之间的所述垫圈,以便在所述采样锥与所述接口之间提供所述基本上不透流体的密封。
29.根据权利要求21所述的质谱仪,其中所述采样锥的所述第一表面特征包括第一凸出部,并且所述质量分析器接口的所述第二表面特征包括第二凸出部,并且其中所述第一凸出部被配置成向所述垫圈的所述第一表面提供所述力,并且所述第二凸出部被配置成向所述垫圈的所述第二表面提供所述力,以便压缩所述垫圈,从而在所述采样锥与所述质量分析器接口之间提供所述基本上不透流体的密封。
30.根据权利要求29所述的质谱仪,其中所述垫圈的厚度为约0.1mm到约0.5mm。
31.一种套件,其包括:
采样锥,所述采样锥包括采样孔,所述采样孔被配置成流体联接到电离源,所述电离源向所述采样孔提供包括离子的流体束,其中所述采样锥包括第一表面特征,所述第一表面特征被配置成接合质谱仪的接口上的第二表面特征;
金属垫圈,所述金属垫圈被大小设定且被布置成放置在所述采样锥的所述第一表面特征与所述接口的所述第二表面特征之间,并且被配置成在将所述采样锥联接到所述质谱仪的所述接口时挤压于所述采样锥的所述第一表面特征与所述接口的所述第二表面特征之间;以及
说明书,所述说明书用于使用所述采样锥和所述金属垫圈将所述采样锥联接到所述质谱仪的所述接口,以便在所述采样锥与所述质谱仪的所述接口之间提供基本上不透流体的密封。
32.根据权利要求31所述的套件,其进一步包括所述接口。
33.根据权利要求32所述的套件,其进一步包括工具,所述工具包括预设扭矩以将所述采样锥的螺纹与所述接口的螺纹拧紧,从而挤压所述金属垫圈并且提供所述基本上不透流体的密封。
34.一种质谱仪采样锥,其包括:
采样孔,所述采样孔被配置成流体联接到电离源,所述电离源向所述采样孔提供包括离子的流体束;以及
所述采样锥的表面上的第一表面特征,其中所述第一表面特征被配置成向金属垫圈的表面提供力,以将所述金属垫圈挤压于所述采样锥的所述第一表面特征与质量分析器接口的第二表面特征之间,从而在所述采样锥与质量分析器之间提供基本上不透流体的密封。
35.根据权利要求34所述的质谱仪采样锥,其中所述采样锥的所述第一表面特征包括凹部。
36.根据权利要求34所述的质谱仪采样锥,其中所述采样锥的所述第一表面特征包括凸出部。
37.根据权利要求34所述的质谱仪采样锥,其中所述采样锥进一步包括螺纹,所述螺纹被配置成联接到所述质量分析器接口上的螺纹。
38.一种质谱仪接口,其被配置成联接到采样锥,其中所述质谱仪接口包括第一表面特征,其中所述第一表面特征被配置成向金属垫圈的表面提供力以将所述金属垫圈挤压于所述质谱仪接口的所述第一表面特征与所述采样锥的第二表面特征之间,从而在所述采样锥与所述质谱仪接口之间提供基本上不透流体的密封。
39.根据权利要求38所述的质谱仪接口,其中所述质谱仪接口的所述第一表面特征包括凹部。
40.根据权利要求38所述的质谱仪接口,其中质谱仪接口锥的所述第一表面特征包括凸出部。
41.根据权利要求38所述的质谱仪接口,其中所述质谱仪接口进一步包括螺纹,所述螺纹被配置成联接到所述采样锥上的螺纹。
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