CN114628225A - 一种用于离子迁移谱的膜进样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于离子迁移谱的膜进样装置。本发明包括腔体和设置于腔体内的膜，上侧膜和下侧膜之间的腔体作为样品富集腔，样品富集腔的两端分别设有载气入口和样品出口，所述样品富集腔的两侧分别设有尾气出口和样品入口，所述上侧膜与样品入口之间的腔体为第一样品腔，所述下侧膜与尾气出口之间的腔体为第二样品腔，还包括连接在所述上侧膜及下侧膜上的膜厚调节机构，基于不同的对象，通过所述膜厚调节机构对各膜的厚度进行调节，所述尾气出口和样品入口处还设有限流阀和增压泵，通过调节所述限流阀和增压泵来调控样品样品富集腔和样品腔之间的气压差。本发明可以根据检测对象的不同，调控样品的透过率。本发明还能够避免空间发散，灵敏度高。
Description
技术领域
本发明涉及分析化学仪器领域，尤其涉及一种用于离子迁移谱的膜进样装置。
背景技术
质谱、离子迁移谱等离子检测仪器在公共安全、环境卫生、医疗等领域被广泛应用。它们都属于离子型检测器，包括进样装置、电离源、离子传输系统、离子检测器等构成。其中，进样装置包括毛细管进样、膜进样等。利用膜进样装置一方面可以实现选择性进样，避免环境背景成分的进入检测器；另一方面膜的存在可以实现样品的富集，提供检测灵敏度。
侯可勇等在申请号为CN201310694028.5提出了一种离子注入装置及其使用方法，设计了一种质谱电离源内螺旋管状膜进样装置，包括：管状膜、电离源、金属毛细管、3-7个带螺纹绝缘立柱、环状磁铁。管状膜为致密聚二甲基硅氧烷膜，管状膜缠绕在绝缘立柱周围，形成以绝缘立柱为立边的、径向截面为多边形的、二端开口的筒状结构，并与电离源同心放置。在绝缘立柱底端，配合金属螺帽，通过磁力吸附固定在电离区环状磁铁上。膜两头连接金属毛细管作为样品进口与样品出口。该装置提高了进样量，并且避免了膜对离子传输的阻碍作用，提高了仪器灵敏度。
李海洋等在申请号为CN201110424852.X设计了一种离子迁移谱的气体膜进样装置，包括：电离源、膜外侧腔、膜内侧腔、半透膜、推斥极、离子中和盘、抽气泵和三通阀。采用的技术手段包括：膜内侧腔设置形成负压的装置；膜外侧腔设置电离源，膜两侧设置电场，样品能以离子的形式透过半透膜。在浓差、压差和电场的作用下，样品以分子和离子的形式透过半透膜，提高了样品在膜进样装置中的透过率和透过速度。
但是以上技术方案膜进样富集效率低、灵敏度差。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种用于离子迁移谱的膜进样装置。本发明采用的技术手段如下：
一种用于离子迁移谱的膜进样装置，包括腔体和设置于腔体内的膜，上侧膜和下侧膜之间的腔体作为样品富集腔，所述样品富集腔的两端分别设有载气入口和样品出口，所述样品富集腔的两侧分别设有尾气出口和样品入口，所述上侧膜与样品入口之间的腔体为第一样品腔，所述下侧膜与尾气出口之间的腔体为第二样品腔，还包括连接在所述上侧膜及下侧膜上的膜厚调节机构，基于不同的对象，通过所述膜厚调节机构对各膜的厚度进行调节，所述尾气出口和样品入口处还设有限流阀和增压泵，通过调节所述限流阀和增压泵来调控样品样品富集腔和样品腔之间的气压差。
进一步地，所述膜厚调节机构包括分别匹配上侧膜和下侧膜的第一调节螺杆和第二调节螺杆，第一调节螺杆和第二调节螺杆均是一端伸入腔体后与腔体相连，另一端留置在腔体外部，调节螺杆进入腔体的部分与膜相连。
进一步地，所述膜为圆筒形膜，所述腔体为圆筒形腔体。
进一步地，所述腔体内部固定有上支架和下支架，所述上侧膜和下侧膜分别设置在上支架和下支架的外部。
进一步地，通过限流阀和增压泵的调节功能，使得样品富集腔内的气压高于样品强内的气压，具体地，样品富集腔内的气压是样品腔内气压的1到20倍。
进一步地，所述样品出口为圆锥形。
进一步地，圆形膜为聚合物膜、液体膜、亲和膜和沸石膜、PDMS膜中的一种。
本发明的一种用于离子迁移谱的膜进样装置，通过圆筒状结构极大增加了有效富集面积，调节螺杆可以根据检测对象的不同，拉伸膜的厚度，进而调控样品的透过率，采用锥形出口实现了样品的富集，避免了空间发散和稀释，提高了灵敏度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明用于离子迁移谱的膜进样装置结构示意图。
图中：1、腔体；2、上支架；3、下支架；4、上侧膜；5、下侧膜；6、第一调节螺杆；7、第二调节螺杆；8、样品富集腔；9、第一样品腔；10、第二样品腔；11、载气入口；12、样品出口；13、样品入口；14、尾气出口；15、增压泵；16、限流阀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例公开了一种用于离子迁移谱的膜进样装置，包括腔体1和设置于腔体内的膜，上侧膜4和下侧膜5之间的腔体作为样品富集腔8，所述样品富集腔的两端分别设有载气入口11和样品出口12，所述样品富集腔的两侧分别设有尾气出口14和样品入口13，所述上侧膜与样品入口之间的腔体为第一样品腔9，所述下侧膜与尾气出口之间的腔体为第二样品腔10，还包括连接在所述上侧膜及下侧膜上的膜厚调节机构，基于不同的对象，通过所述膜厚调节机构对各膜的厚度进行调节，所述尾气出口和样品入口处还设有限流阀16和增压泵15，通过调节所述限流阀和增压泵来调控样品样品富集腔和样品腔之间的气压差。
所述膜厚调节机构包括分别匹配上侧膜和下侧膜的第一调节螺杆6和第二调节螺杆7，第一调节螺杆和第二调节螺杆均是一端伸入腔体后与腔体相连，另一端留置在腔体外部，调节螺杆进入腔体的部分与膜相连，本实施例中，调节螺杆与膜相互独立，螺杆通过调节腔体左右两侧之间的间距调控膜的厚度。
所述膜为圆筒形膜，所述腔体为圆筒形腔体。
所述腔体内部固定有上支架2和下支架3，所述上侧膜和下侧膜分别设置在上支架和下支架的外部，支架起到支撑膜的作用，样品可以通过支架上面的孔进入富集腔体。
通过限流阀和增压泵的调节功能，使得样品富集腔内的气压高于样品强内的气压，具体地，样品富集腔内的气压是样品腔内气压的1到20倍。
所述样品出口为圆锥形。
圆形膜为聚合物膜、液体膜、亲和膜和沸石膜、PDMS膜中的其中一种。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种用于离子迁移谱的膜进样装置，其特征在于，包括腔体和设置于腔体内的膜，上侧膜和下侧膜之间的腔体作为样品富集腔，所述样品富集腔的两端分别设有载气入口和样品出口，所述样品富集腔的两侧分别设有尾气出口和样品入口，所述上侧膜与样品入口之间的腔体为第一样品腔，所述下侧膜与尾气出口之间的腔体为第二样品腔，还包括连接在所述上侧膜及下侧膜上的膜厚调节机构，基于不同的对象，通过所述膜厚调节机构对各膜的厚度进行调节，所述尾气出口和样品入口处还设有限流阀和增压泵，通过调节所述限流阀和增压泵来调控样品样品富集腔和样品腔之间的气压差。
2.根据权利要求1所述的用于离子迁移谱的膜进样装置，其特征在于，所述膜厚调节机构包括分别匹配上侧膜和下侧膜的第一调节螺杆和第二调节螺杆，第一调节螺杆和第二调节螺杆均是一端伸入腔体后与腔体相连，另一端留置在腔体外部，调节螺杆进入腔体的部分与膜相连。
3.根据权利要求1所述的用于离子迁移谱的膜进样装置，其特征在于，所述膜为圆筒形膜，所述腔体为圆筒形腔体。
4.根据权利要求1所述的用于离子迁移谱的膜进样装置，其特征在于，所述腔体内部固定有上支架和下支架，所述上侧膜和下侧膜分别设置在上支架和下支架的外部。
5.根据权利要求1所述的用于离子迁移谱的膜进样装置，其特征在于，所述腔体内部固定有上支架和下支架，所述上侧膜和下侧膜分别设置在上支架和下支架的外部。
6.根据权利要求1所述的用于离子迁移谱的膜进样装置，其特征在于，所述样品出口为圆锥形。
7.根据权利要求1所述的用于离子迁移谱的膜进样装置，其特征在于，圆形膜为聚合物膜、液体膜、亲和膜和沸石膜、PDMS膜中的一种。
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2020
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