CN116507419A - 组件夹具和用于制造样品引入设备的方法 - Google Patents

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Abstract

描述了提供样品引入设备的组件夹具。在某些构造中，组件夹具可用于提供可包括磁性耦合器的样品引入设备。例如，磁性耦合器可用于保持住采样设备，以允许将分析物样品从采样设备引入仪器或其他组件。

Description

组件夹具和用于制造样品引入设备的方法
优先权申请文件
本申请与2020年9月30日提交的、申请号为17/038,850的美国申请相关，并要求该美国申请的优先权和权益，其全部公开内容通过引用结合于此。
技术领域
一些构造指向组件夹具，该组件夹具可以用于提供样品引入设备，这些样品引入设备可用于将采样设备保持到另一个部件(例如分析仪器)。还描述了通过使用组件夹具来制造样品引入设备的方法。
背景技术
样品引入设备用于将样品引入到仪器。根据仪器的特定部件，可能存在阻止一些类型的样品引入设备的使用的限制。
发明内容
在某一方面，样品引入设备包括孔和第一磁性耦合器。在一些实施例中，孔可以接收采样设备。在其他实施例中，第一磁性耦合器包括第一壳体，该第一壳体包括第一表面和与第一表面相对的第二表面。在一些配置中，第一磁性耦合器包括位于第一壳体中的多个排列的、独立的永磁体，其中第一磁性耦合器配置成使用第一表面处的第一磁场磁联接到第一表面处的采样设备，并且其中第一磁性耦合器的第二表面处的第二磁场的大小小于第一磁场的大小。
在一些示例中，样品引入设备可以包括磁性传感器，该磁性传感器配置成确定何时将采样设备联接到样品引入设备。在一些实施例中，磁性传感器配置成确定何时将针阱插入到进样器。在其他实施例中，磁性传感器配置成确定何时将固相微萃取纤维插入到进样器。在一些实施例中，磁性传感器配置成确定何时将微萃取线圈插入到进样器。
在一些配置中，第一磁性耦合器包括至少四个排列的、独立的永磁体，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。在其他配置中，第一磁性耦合器包括至少六个排列的、独立的永磁体，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。
在其他实施例中，第二磁性耦合器包括第二壳体和可以存在于第二壳体中的多个排列的、独立的永磁体，该第二壳体包括第三表面和第四表面。在一些实施方式中，孔位于第一磁性耦合器和第二磁性耦合器之间。
在其他实施例中，磁性传感器包括霍尔效应传感器，并且其中第一壳体配置成方形金属管。
在一些配置中，第一磁性耦合器包括海尔贝克(Halbach)阵列。在一些示例中，第一壳体包括非铁质(non-ferrous)材料。
在另一方面，方法包括将采样设备插入到仪器的孔以将样品从采样设备提供给仪器，其中仪器配置成使用相邻场来分析样品，其中采样设备存在于包括第一磁性耦合器的样品引入设备中。例如，第一磁性耦合器可以包括第一壳体，该第一壳体包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，其中第一磁性耦合器包括位于第一壳体中的多个排列的、独立的永磁体，其中第一磁性耦合器配置成使用第一表面处的第一磁场磁性地联接到第一表面处的采样设备，并且其中第一磁性耦合器的第二表面处的第二磁场的大小小于第一磁场的大小。
在一些实施例中，该方法包括使用磁性传感器检测采样设备的存在。在一些实施例中，将采样设备插入到孔是由人来执行的，并且第一磁场的强度足以将采样设备保持到位，而无需人触摸采样设备。在一些实施例中，第一磁性耦合器将采样设备保持到孔而无需施加任何外部机械力。在其他实施例中，第一磁性耦合器将采样设备保持到孔，而无需使用任何外部紧固件。
在一些配置中，该方法包括在在第一磁性耦合器和相邻磁场之间未使用任何磁屏蔽材料的情况下检测采样设备的存在。在其他实施例中，该方法包括将磁性传感器配置成霍尔效应传感器。
在一些实施方式中，该方法包括配置具有至少四个排列的、独立的永磁体的第一磁性耦合器，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。在其他实施例中，该方法包括配置具有至少六个排列的、独立的永磁体的第一磁性耦合器，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。
在附加实施例中，该方法包括使用第二磁性耦合器以磁耦合到采样设备，其中第二磁性耦合器包括在第二壳体中的多个排列的、独立的永磁体。在一些实施例中，第一磁性耦合器和第二磁性耦合器包括不同排列的、独立的永磁体。在其他实施例中，第一壳体包括方形金属管。在一些实施例中，第一壳体包括圆形金属管。
在一些配置中，该方法包括检测针阱、固相微萃取纤维和微萃取线圈中的一个或多个的存在，以确定何时将采样设备联接到仪器。
在另外一个方面，仪器包括色谱仪、电离源、质谱仪和第一磁性耦合器。在一些配置中，色谱仪配置成从包括一种或多种分析物的采样设备中接收样品。在一些实施例中，电离源配置成接收由色谱仪分离的分析物并电离接收到的、分离的分析物。在一些实施例中，质谱仪流体联接到电离源并配置成从电离源接收电离的分析物，其中质谱仪配置成使用场来过滤、选择或引导电离的分析物。在一些配置中，第一磁性耦合器包括第一壳体，该第一壳体包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，其中第一磁性耦合器包括第一壳体中的多个排列的、独立的永磁体，其中第一磁性耦合器配置成使用第一表面处的第一磁场磁性地联接到第一表面处的采样设备，并且其中在第一磁性耦合器的第二表面处的第二磁场的大小小于第一磁场的大小。
在一些实施例中，第二磁场的大小不影响质谱仪的用于过滤、选择或引导电离分析物的场。在其他实施例中，色谱仪为气相色谱仪或液相色谱仪。在一些实施例中，磁性传感器配置成确定何时将采样设备联接到仪器的存在。在一些配置中，磁性传感器配置为确定何时将针阱插入到仪器的进样器。在其它实施例中，磁性传感器配置成确定何时将固相微萃取纤维插入到仪器的进样器。在一些实施例中，磁性传感器配置成确定何时将微萃取线圈插入到仪器的进样器。在一些配置中，第一磁性耦合器包括至少四个排列的、独立的永磁体，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。在其他实施例中，第一磁性耦合器包括至少六个排列的、独立的永磁体，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。
在附加实施例中，仪器包括第二磁性耦合器，该第二磁性耦合器包括第三表面、第四表面和在第二壳体中的多个排列的、独立的永磁体。在一些配置中，孔位于第一磁性耦合器和第二磁性耦合器之间。在一些实施例中，磁性传感器包括霍尔效应传感器，并且其中第一壳体配置成方形金属管。在一些配置中，第一磁性耦合器包括海尔贝克阵列。在其它实施例中，第一壳体包括非铁质材料。
在一些实施例中，电离源包括感应耦合等离子体、放电等离子体、电容耦合等离子体、微波感应等离子体、辉光放电电离源、释出电离源、电喷雾电离源、大气压电离源、大气压化学电离源、光电离源、电子电离源或化学电离源中的至少一种。
在其他实施例中，色谱仪是气相色谱仪，而质谱仪包括离子阱。在一些配置中，在第一磁性耦合器和离子阱之间不存在磁屏蔽材料。
在另一方面，提供了一种样品引入设备，该样品引入设备配置成将采样设备流体联接到仪器上。在一些实施例中，样品引入设备包括至少一个海尔贝克阵列，该海尔贝克阵列配置成在将样品从采样设备引入仪器时将采样设备保持到位，其中海尔贝克阵列包括在壳体中的多个排列的、独立的永磁体。
在附加的方面，仪器包括如本文所述的样品引入设备，以及包括至少一个磁场源的样品分析仪，该磁场源配置成产生分析磁场以分析从采样设备提供给仪器的样品。例如，样品引入设备的至少一个海尔贝克阵列可以配置为对分析磁场的扰动小于使用分析磁场改变样品的分析的量。
在另一方面，描述了用于提供磁性耦合器的组件夹具，该磁性耦合器包括多个排列的、独立的永磁体。在一些配置中，组件夹具配置成连续接收独立的永磁体并将其插入到磁性耦合器的壳体，其中组件夹具包括磁体旋转器组件，该磁体旋转器组件配置为在将连续插入的独立的磁体插入到磁性耦合器的壳体之前，将连续插入的独立的磁体的极方向排列和偏移九十度。在一些具体实施方式中，多个插入的、排列的、独立的永磁体一起起到磁性耦合器的作用。例如，磁性耦合器包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，其中磁性耦合器包括第一表面处的第一磁场，并且其中在磁性耦合器的第二表面处的第二磁场的大小小于第一磁场的大小。
在一些实施例中，磁体旋转器组件包括第一位置、第二位置、第三位置和第四位置。在其它实施例中，组件夹具包括配置成接收磁性耦合器的壳体的槽。在一些实施例中，槽尺寸设计成和设置成接收插入件，该插入件将磁性耦合器的壳体保留在组件夹具中。
在其他实施例中，磁体旋转器组件包括配置成接收独立的永磁体的磁体装载位，其中磁体旋转器组件的第一位置、第二位置、第三位置和第四位置将独立的磁体的极定向为不同的极方向。
在一些配置中，组件夹具包括插入设备，该插入设备配置成在磁性装载位中接合装载的独立的磁体，并提供力以将装载的、独立的磁体放入到磁性耦合器的壳体。在一些实施例中，插入设备的以放置装载的、独立的磁体到磁性耦合器的壳体中的凹陷接触磁体旋转器组件，以将磁体旋转器组件旋转到不同的位置。在其他实施例中，在将装载的、独立的磁体放置到磁性耦合器的壳体中接触磁体旋转器组件后，缩回插入设备以将磁体旋转器组件旋转到不同的位置。在一些实施例中，槽尺寸设计成和设置成接收壳体，并且其中该壳体尺寸设计成和设置成接收至少四个独立的永磁体。在其它实施例中，槽尺寸设计成和设置成接收壳体，并且其中该壳体尺寸设计成和设置成接收至少六个独立的永磁体。
在另一方面，描述了提供磁性耦合器的组件夹具。在一些配置中，组件夹具包括磁体装载位，该磁体装载位尺寸设计成和设置成接收独立的永磁体。在其他实施例中，该组件夹具包括磁性地联接到磁体装载位的磁体旋转器组件，其中磁体旋转器组件包括第一位置、第二位置、第三位置和第四位置。在一些配置中，组件夹具包括第一端，该第一端配置成接收和定位磁性耦合器的壳体，其中磁性耦合器的壳体配置成连续接收多个独立的、排列的永磁体并保留在磁性耦合器的壳体中的接收的、多个独立的、排列的永磁体。在其他实施例中，组件夹具包括插入设备，该插入设备配置为提供力，该力将磁体装载位中的独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体。
在一些实施例中，磁体旋转器组件的第一位置允许以第一极方向将第一独立的永磁体装载到磁体装载位。例如，通过使用插入设备将装载的第一独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳，使磁体旋转器组件从第一位置旋转到第二位置。在其他实施例中，磁体旋转器组件的第二位置允许将第二独立的永磁体以从第一极方向旋转90度的第二极方向装载到磁体装载位。例如，通过使用插入设备将装载的第二独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体，使磁体旋转器组件从第二位置旋转到第三位置。在附加实施例中，磁体旋转器组件的第三位置允许将第三独立的永磁体以从第二极方向旋转90度的第三极方向装载到磁体装载位。例如，通过使用插入设备将装载的第三独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体，使磁体旋转器组件从第三位置旋转到第四位置。在一些实施例中，磁体旋转器组件的第四位置允许将第四独立的永磁体以从第三极方向旋转90度的第四极方向装载到磁体装载位。在一些示例中，通过使用插入设备将装载的第四独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体，使磁体旋转器组件从第四位置旋转到第一位置，并提供包括第一表面和与第一表面相对的第二表面的磁性耦合器。在一些实施例中，磁性耦合器包括位于第一表面处的第一磁场，并且其中位于磁性耦合器的第二表面处的第二磁场的大小小于第一磁场的大小。
在一些配置中，在插入第四独立的永磁体后，第一位置允许将第五独立的永磁体装载到磁体装载位，其中将装载的第五独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体，使插入的第五独立的永磁体的极方向与第一极方向对齐。在其他配置中，在插入第五独立的永磁体后，第二位置允许将第六独立的永磁体装载到磁体装载位，其中将装载的第六独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体，使插入的第六独立的永磁体的极方向与第二极方向对齐。
在一些实施例中，第一端包括槽，该槽尺寸设计成和设置成接收磁性耦合器的壳体。在其他实施例中，槽包括正方形或矩形几何形状。
在附加方面，制造磁性耦合器的方法包括通过将第一独立的永磁体装载到磁体旋转器组件的第一位置处的磁体装载位，将多个独立的永磁体连续地放入磁性耦合器的壳体中，并将装载的、第一独立的永磁体安装到壳体，其中将装载的第一独立的永磁体安装到壳体中，使磁体旋转器组件旋转到第二位置。在一些实施例中，该方法包括将第二独立的永磁体装载到位于磁体旋转器组件的第二位置处的磁体装载位，其中第二位置将第二独立的永磁体装载到磁体装载位中，使得装载的第二独立的永磁体的极方向与装载的第一独立的永磁体的极方向成九十度，并将装载的第二独立的永磁体安装到壳体，其中将装载的第二独立的永磁体安装到壳体，使磁体旋转器组件旋转到第三位置。在一些实施例中，该方法包括将第三独立的永磁体装载到位于磁体旋转器组件的第三位置处的磁体装载位，其中第三位置将第三独立的永磁体装载到磁体装载位中，使得装载的第三独立的永磁体的极方向与装载的第二独立的永磁体的极方向成九十度，并将装载的第三独立的永磁体安装到壳体，其中将装载的第三独立的永磁体安装到壳体，使磁体旋转器组件旋转到第四位置。该方法包括将第四独立的永磁体装载到位于磁体旋转器组件的第四位置处的磁体装载位，其中第四位置将第四独立的永磁体装载到磁体装载位中，使得装载的第四独立的永磁体的极方向与装载的第三独立的永磁体的极方向成九十度，并将装载的第四独立的永磁体安装到壳体，其中将装载的第四独立的永磁体安装到壳体，使磁体旋转器组件旋转到第一位置，并且其中制造的磁性耦合器包括在壳体的第一表面处的第一磁场并在壳体的第二相对表面处基本上没有磁场。
在一些实施例中，该方法包括在安装装载的第四独立永磁体后，将第五独立永磁体装载到磁体旋转器组件的第一位置处的磁体装载位，其中第一位置将第五独立的永磁体装载到磁体装载位，使得装载的第五独立的永磁体的极方向与装载的第四独立的永磁体的极方向成九十度，并将装载的第五独立的永磁体安装到壳体，其中将装载的第五独立的永磁体安装到壳体，使磁体旋转器组件旋转到第二位置。
在其他实施例中，该方法包括在安装装载的第五独立永磁体后，将第六独立永磁体装载到磁体旋转器组件的第二位置处的磁体装载位，其中第二位置将第六独立的永磁体装载到磁体装载位，使得装载的第六独立的永磁体的极方向与装载的第五独立的永磁体的极方向成九十度，并将装载的第六独立的永磁体安装到壳体，其中将装载的第六独立的永磁体安装到壳体，使磁体旋转器组件旋转到第三位置。
在一些配置中，该方法包括壳体的密封端，以将已安装的、独立的第一、第二、第三和第四永磁体固定在壳体中。在其他配置中，该方法包括压接壳体的端部以将已安装的、独立的第一、第二、第三和第四永磁体保留在壳体中。在附加示例中，该方法包括在壳体的至少一端部施加粘合剂以将已安装的、独立的第一、第二、第三和第四永磁体保留在壳体中。
在另一方面，形成海尔贝克阵列的方法配置成在将样品从采样设备引入到仪器的同时将采样设备保持到位，包括使用组件夹具将独立的永磁体连续安装到壳体中以提供海尔贝克阵列，其中组件夹具配置成在壳体中定位和装载相邻的磁体，使得相邻的、装载的磁体的磁极偏移九十度。
在附加方面，用于测试磁性耦合器的测试夹具包括壳体，该壳体包含多个独立的、排列的永磁体，该测试夹具包括基座，该基座配置成在基座的可滑动支架中接收磁性耦合器，其中磁性耦合器包括位于壳体的第一表面的第一磁场和位于壳体的第二相对表面的第二磁场，其中第二磁场的大小小于第一磁场的大小。在一些实施例中，测试夹具包括基座中的孔，以测量可滑动支架中接收的磁性耦合器的第二相对表面下方的磁场，其中可滑动支架配置成从基座的一侧滑动到基座的另一侧以改变相对于孔在基座中的位置的接收的磁性耦合器的位置，以沿磁性耦合器的第二相对表面测量磁场强度。
下面将更详细地描述其他方面、实施例、配置和特征。
附图说明
一些方面、实施例、配置和特征参照附图进行描述，其中：
图1是根据一些示例示出联接到仪器的样品引入设备的图示；
图2是根据一些实施例示出包括磁性耦合器的样品引入设备的图示；
图3是根据一些实施例示出包括两个磁性耦合器的样品引入设备的图示；
图4是根据一些实施例示出包括三个磁性耦合器的样品引入设备；
图5是根据一些实施例示出包括四个磁性耦合器的样品引入设备的图示；
图6是根据一些实施例示出在孔的同一侧的两个磁性耦合器的图示；
图7是根据一些实施例示出磁性耦合器阵列的图示；
图8是根据一些实施例示出针阱的图示；
图9是根据一些实施例示出吸附剂管的插图致；
图10A是根据一些实施例示出固相微萃取纤维的图示；
图10B是根据一些实施例示出微萃取线圈的图示；
图11是根据一些实施例示出气相色谱系统的图示；
图12是根据一些实施例示出液相色谱系统的图示；
图13是根据一些实施例示出超临界流体色谱系统的图示；
图14是根据一些实施例示出包括电离源和质量分析仪的系统的图示；
图15A和15B是根据一些实施例示出插入到样品引入设备的孔的磁性耦合器和针阱的图示；
图16是根据一些实施例示出样本引入设备和传输管线的剖视图；
图17是根据一些实施例示出两个磁性耦合器和样品引入设备中的孔的图16的设备的俯视图；
图18是根据一些实施例的用于组装磁性耦合器的组件夹具的透视图；
图19是根据一些实施例的用于组装磁性耦合器的组件夹具的侧视图；
图20A是磁性耦合器的透视图，图20B是磁性耦合器的视图，根据一些实施例示出在磁性耦合器的壳体内的磁体排列；和
图21是可用于测量磁性耦合器的磁场强度的文本夹具的图示。
具体实施方式
虽然一些配置、实施例和特征是结合采样设备、样品引入设备、磁性耦合器、仪器和其它设备来描述的，但所描述的配置、实施例和特征旨在仅说明可包括在采样设备、样品引入设备、磁性耦合器、仪器和其他设备中的许多不同配置、实施例和特征中的一些。根据本说明书的益处的附加的配置、实施例和特征将被具有本领域普通技术人员所认识。一个部件相对于另一个部件的尺寸可以夸大、扭曲或以其他方式不按比例绘制在附图中，以方便对本文描述的技术进行更用户友好的描述。除非从该特定实施例的描述中明确说明，否则不打算规定任何特定的尺寸、尺码、形状、几何形状或其它布置。
本文所述的一些配置和实施例使用磁性耦合器将第一部件保持到第二部件。虽然保持在一起的确切部件可能会有所不同，但磁场(由第一和第二部件中的一个或两个提供)不会对仪器或设备使用的磁场产生不利影响。例如，第一部件或第二部件的磁场不影响质谱仪使用的用于过滤、选择或引导电离分析物的场。如下更加详细描述的，通过配置合适的方向的磁场，磁性耦合器可以将部件保持在一起，而不会对仪器的其他部件或系统使用的磁场产生不利影响或改变。这种布置允许将物品快速耦合到仪器上和与其分离，而无需使用任何外部紧固件、配件等，尽管这些紧固件、配件等在需要时也可以使用。
本文所述的其他配置和实施例涉及一种可用于提供包括多个独立磁体的磁性耦合器的设备。通过使用多个独立的磁体，例如四个或更多个独立的磁体，可以制造出价格低廉且易于制造的磁性耦合器。此外，所用磁体的确切数量可以根据需要从四个、六个、八个或更多个独立的磁体中变化。独立的磁体可以包装并固定在壳体中，以提供磁性耦合器。整体磁场强度(和磁场模式)也可以通过选择独立的磁体来改变。
在一些实施例中，样品引入设备可包括或配置成或带有第一磁性耦合器。参考图1，示出了包括磁性耦合器110的样品引入设备105，该磁性耦合器110包括第一表面112和第二表面114。磁性耦合器110可用于将采样设备(未示出)流体耦合或保持到仪器120或其部件，因此采样设备中的分析物样品可以从采样设备提供给仪器120。如下文更详细地指出，第一表面112处的磁场强度不一定与第二表面114处的磁场强度相同。在一些配置中，第二表面114处的磁场强度可以小于第一表面112处的磁场强度。在一些实例中，第二表面114处的磁场强度可以大约为零或接近于零。根据样品引入设备105的整体方位，第二表面114处的磁场强度可以大于第一表面112处的磁场强度。虽然并非在所有情况下都需要，但在磁性耦合器110的表面中的一个表面处存在较低的磁场强度可以减少对磁性传感器或仪器使用的另一电场或磁场的扰乱或干扰的可能性。同时，与耦合器110的至少一个表面相邻的磁场的存在可用于将采样设备保持到适当位置处的仪器，以将分析物样品提供到仪器。这种配置还可以允许省略磁屏蔽材料，以保护仪器的任何相邻电场或磁场免受磁性耦合器的一个或多个场。在一些实例中，磁性耦合器110可以配置成如下文更详细地讨论的Halbach(海尔贝克)阵列。如果需要，样品引入设备105可以包括两个、三个、四个或更多个磁性耦合器，以协助将采样设备流体联接到仪器120的另一个端口或部件。在一些配置中，磁性耦合器可用于将样品引入设备105流体联接到仪器120，而无需使用任何外部紧固件或施加任何外部机械力。例如，使用者可以将采样设备插入样品引入设备的孔中，来自磁性耦合器的磁场可以将采样设备保持到位，而无需施加外力或以其他方式将采样设备保持到位。此外，可以省略螺纹或外部紧固件，以方便快速插入和移除采样设备。
在一些配置中并参考图2，示出了样品引入设备200，其包括第一磁性耦合器210和配置用于接收采样设备的端口或孔220。孔220的确切尺寸和大小可以变化，并且如果需要，采样设备可以通过摩擦配合联接到孔220。在其他实例中，来自磁性耦合器210的磁场可用于将采样设备保持在孔220内，并将采样设备保持抵靠在仪器的部件上，因此样品可以将从采样设备转移到仪器。例如，采样设备的端部可以保持靠在进样器上或在进样器内，因此来自采样设备中的样品提供到进样器。在一些实例中，磁性耦合器210可以在壳体中的多个排列的、独立的永磁体。磁体可以布置在壳体中，使得耦合器210用作海尔贝克阵列。例如，磁性耦合器210可以配置成磁性地联接到采样设备。在一些示例中，磁性耦合器210包括至少四个排列的、独立的永磁体，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。在其它实施例中，磁性耦合器210包括至少六个排列的、独立的永磁体，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。磁体可能包括许多不同的材料，该材料包括铁质(ferrous)材料、稀土材料或其他磁性材料以及磁性材料的组合。如下所述，包括例如圆形海尔贝克阵列的其他布置可以替代地用于提供磁性耦合器。磁性耦合器210在样品引入设备200中的确切位置可以变化，并且期望磁性耦合器210足够靠近采样设备以在使用样品引入设备期间将采样设备保持到位。例如，磁性耦合器210的第一表面可以放置在孔220中的采样设备附近，以提供邻近采样设备的磁场并在样品引入设备的使用中将采样设备保持到位。鉴于本公开的益处，磁性耦合器210相对于采样设备的位置的其它排列和定位将由本领域普通技术人员选择。
在其它配置中并参考图3，示出了样品引入设备300，其包括第一磁性耦合器310、第二磁性耦合器312和配置用于接收采样设备的端口或孔320。第一磁性耦合器310和第二磁性耦合器312可以相同或者可以不同。此外，磁性耦合器310、312可以与孔320间隔大致相同的距离，或者可以与孔320间隔不同的距离。孔320的确切尺寸和大小可以变化，并且采样设备通常通过摩擦配合、垫圈、橡胶密封件及其中的组合中的一个或多个联接到孔320，然而如果需要，也可以使用螺纹或其它合适的联接件和配件。在其它实例中，来自磁性耦合器310、312的磁场可用于将采样设备保持在孔320内并将采样设备保持抵靠在仪器的部件(例如进样器)上，因此样品可以从采样设备转移到仪器。在一些实例中，每个磁性耦合器310、312可以独立地包括在壳体中的多个排列的、独立的永磁体。磁体可以布置在壳体中，因此每个磁性耦合器310、312都用作海尔贝克阵列。例如，每个磁性耦合器310、312可以配置成磁性地联接到采样设备。在一些示例中，每个磁性耦合器310、312包括至少四个排列的、独立的永磁体，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。在其他实施例中，磁性耦合器310、312中的每一个包括至少六个排列的、独立的永磁体，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。磁体可包括许多不同的材料，该材料包括铁质材料、稀土材料或其它磁性材料以及磁性材料的组合。如果需要，磁性耦合器310可以包括比磁性耦合器312更多或更少的永磁体。如下所述，包括例如圆形海尔贝克阵列的其它布置可以用来代替地提供磁性耦合器310或312或两者。在一些实例中，磁性耦合器310、312中的一个可以是线性海尔贝克阵列，而另一耦合器可以是圆形海尔贝克阵列。磁性耦合器310、312在样品引入设备300中的精确位置可以变化，并且期望磁性耦合器310、312足够靠近采样设备以在使用样品引入设备期间将采样设备保持到位。例如，磁性耦合器310的第一表面可以放置在孔320中的采样设备附近，以提供邻近采样设备的磁场并在样品引入设备的使用中将采样设备保持到位。类似地，磁性耦合器312的第一表面可以放置在孔320中的采样设备附近，以提供邻近采样设备的磁场并在样品引入设备的使用中将采样设备保持到位。鉴于本公开的益处，磁性耦合器310、312相对于采样设备的位置的其它排列和定位将由本领域普通技术人员选择。
在一些实施例中并参考图4，示出了样品引入设备400，其包括第一磁性耦合器410、第二磁性耦合器412、第三磁性耦合器414和配置用于接收采样设备的端口或孔420。第一磁性耦合器410、第二磁性耦合器412和第三磁性耦合器414可以相同或者可以不同。此外，磁性耦合器410、412可以与孔420间隔大致相同的距离，或者可以与孔420间隔不同的距离。孔420的确切尺寸和大小可以变化，并且采样设备通常通过摩擦配合、垫圈、橡胶密封件及其中的组合中的一个或多个联接到孔420，然而如果需要，也可以使用螺纹或其它合适的联接件和配件。在其它实例中，来自磁性耦合器410、412、414的磁场可用于将采样设备保持在孔420内并将采样设备保持抵靠在仪器的部件(例如进样器)上，因此样品可以从采样设备转移到仪器。在一些实例中，每个磁性耦合器410、412、414可以独立地包括壳体中的多个排列的、独立的永磁体。磁体可以排列在壳体中，因此每个磁性耦合器410、412、414用作Halbach阵列。例如，每个磁性耦合器410、412、414可以配置成磁性地联接到采样设备。在一些示例中，磁性耦合器410、412、414中的每一个包括至少四个排列的、独立的永磁体，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。在其它实施例中，磁性耦合器410、412、414中的每一个包括至少六个排列的、独立的永磁体，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。所述磁体可以包括许多不同的材料，包括铁质材料、稀土材料或其它磁性材料和磁性材料的组合。如果需要，磁性耦合器410、414、414中的任何一个可以包括比其他磁性耦合器410、412、414更多或更少的永磁体。如下所述，包括例如圆形海尔贝克阵列的其他布置可以替代地用于提供磁性耦合器。在一些实例中，磁性耦合器410、412、414中的一个可以是线性海尔贝克阵列，而其它耦合器可以是圆形海尔贝克阵列。在替代布置中，耦合器410、412、414中的两个或更多个可以是线性海尔贝克阵列，或者耦合器410、412、414中的两个或更多个可以是圆形海尔贝克阵列。磁性耦合器410、412、414在样品引入设备400中的精确位置可以变化，并且期望磁性耦合器410、412、414足够靠近采样设备以在使用样品引入设备期间将采样设备保持到位。例如，磁性耦合器410的第一表面可以放置在孔420中的采样设备附近，以提供邻近采样设备的磁场并在样品引入设备的使用中将采样设备保持到位。类似地，磁性耦合器412的第一表面可以放置在孔420中的采样设备附近，以提供邻近采样设备的磁场并在样品引入设备的使用中将采样设备保持到位。磁性耦合器414可以磁性地联接到采样设备和/或可以磁性地联接到仪器以协助将样本引入设备400保持到位。鉴于本公开的益处，磁性耦合器410、412、414相对于采样设备的位置的其它排列和定位将由本领域普通技术人员选择。
在一些实施例中并参考图5，示出了样品引入设备500，其包括第一磁性耦合器510、第二磁性耦合器512、第三磁性耦合器514、第四磁性耦合器516和配置用于接收采样设备的端口或孔520。第一磁性耦合器510、第二磁性耦合器512、第三磁性耦合器514和第四磁性耦合器516可以相同或者可以不同。此外，磁性耦合器510、512可以与孔520间隔大致相同的距离，或者可以与孔520间隔不同的距离。磁性耦合器514、516可以与孔520间隔大致相同的距离，或者可以与孔520间隔不同的距离。孔520的确切尺寸和大小可以变化，并且采样设备通常通过摩擦配合联接到孔520。在其它实例中，来自磁性耦合器510、512、514、516的磁场可用于将采样设备保持在孔520内并将采样设备保持抵靠在仪器的部件(例如进样器)上，因此样品可以从采样设备转移到仪器。但是，如果需要，根据系统的整体配置，样品可以相反地从仪器转移到采样设备。在一些实例中，磁性耦合器510、512、514、516中的每一个可以独立地包括在壳体中的多个排列的、独立的永磁体。磁体可以布置在壳体中，因此磁性耦合器510、512、514、516中的每一个用作海尔贝克阵列。例如，磁性耦合器510、512、514、516中的每一个可以配置成磁性地联接到采样设备。在一些示例中，磁性耦合器510、512、514、516中的每一个包括至少四个排列的、独立的永磁体，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。在其他实施例中，磁性耦合器510、512、514、516中的每一个包括至少六个排列的、独立的永磁体，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。所述磁体可包括许多不同的材料，该材料包括铁质材料、稀土材料或其它磁性材料和磁性材料的组合。如果需要，磁性耦合器510、512、514、516中的任何一个可以包括比其它磁性耦合器510、512、514、516更多或更少的永磁体。如下所述，包括例如圆形海尔贝克阵列的其他布置可以替代地用于提供磁性耦合器。在一些实例中，磁性耦合器510、512、514、516中的一个可以是线性海尔贝克阵列，而其它耦合器可以是圆形海尔贝克阵列。在替代布置中，耦合器510、512、514、516中的两个或更多个可以是线性海尔贝克阵列，或者耦合器510、512、514、516中的两个或更多个可以是圆形海尔贝克阵列。样品引入设备500中磁性耦合器510、512、514、516的确切位置可以变化，并且期望磁性耦合器510、512、514、516足够靠近采样设备，以便在使用样品引入设备期间将采样设备保持到位。例如，磁性耦合器510的第一表面可以放置在孔520中的采样设备附近，以提供邻近采样设备的磁场并在样品引入设备的使用中将采样设备保持到位。类似地，磁性耦合器512的第一表面可以放置在孔520中的采样设备附近，以提供邻近采样设备的磁场并在样品引入设备的使用中将采样设备保持到位。磁性耦合器514、516可以磁性地联接到采样设备和/或可以磁性地联接到仪器以协助将样品引入设备500保持到位。鉴于本公开的益处，磁性耦合器510、512、514、516相对于采样设备的位置的其它布置和位置将由本领域普通技术人员选择。
在包括两个或更多个磁性耦合器的实施例中，磁性耦合器不需要间隔或定位在孔的每一侧。参考图6，样品引入设备600包括第一磁性耦合器610、第二磁性耦合器612和孔620。第一磁性耦合器610和第二磁性耦合器612可以相同或者可以不同并且位于孔620的一侧。孔620的确切尺寸和大小可以变化，并且采样设备通常通过摩擦配合联接到孔620。在其它实例中，来自磁性耦合器610、612中的一个或两个的磁场可用于将采样设备保持在孔620内并将采样设备保持抵靠在仪器的部件(例如进样器)上，因此样品可以从采样设备转移到仪器。但是，如果需要，根据系统的整体配置，样品可以相反地从仪器转移到采样设备。在一些实例中，磁性耦合器610、612中的每一个可以独立地包括在壳体中的多个排列的、独立的永磁体。磁体可以布置在壳体中，因此磁性耦合器610、612中的每一个用作海尔贝克阵列。例如，磁性耦合器610、612中的每一个都可以配置成磁性地联接到采样设备。在一些示例中，磁性耦合器610、612中的每一个包括至少四个排列的、独立的永磁体，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。在其它实施例中，磁性耦合器610、612中的每一个包括至少六个排列的、独立的永磁体，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。磁体可包括许多不同的材料，包括铁质材料、稀土材料或其它磁性材料和磁性材料的组合。如果需要，磁性耦合器610可以包括比磁性耦合器612更多或更少的永磁体。包括例如圆形海尔贝克阵列的其他布置可以替代地用于提供磁性耦合器。在一些实例中，磁性耦合器610、612中的一个可以是线性海尔贝克阵列，而另一个耦合器可以是圆形海尔贝克阵列。磁性耦合器610、612在样品引入设备600中的精确定位可以变化，并且期望磁性耦合器610、612中的至少一个足够靠近采样设备以在使用样品引入设备期间将采样设备保持到位。例如，磁性耦合器610的第一表面可放置在孔620中的采样设备附近，以提供邻近采样设备的磁场并在样品引入设备的使用中将采样设备保持到位。鉴于本公开的益处，磁性耦合器610、612相对于采样设备的位置的其它排列和定位将由本领域普通技术人员选择。
在一些实施例中，磁性耦合器的阵列可以存在于样品引入设备中。例如并参考图7，呈现了磁性耦合器的2x2阵列，其中磁性耦合器710、712位于与磁性耦合器714、716所位于的径向平面不同的沿孔720的径向平面上。包括3x3、4x4、5x5、6x6或非对称阵列阵(例如2x3、2x4、3x2、3x4等)的其他阵列是可能替代出现的。第一磁性耦合器710、第二磁性耦合器712、第三磁性耦合器714和第四磁性耦合器716可以相同或者可以不同。此外，磁性耦合器710、712可以与孔720间隔大致相同的距离，或者可以与孔720间隔不同的距离。磁性耦合器714、716可以与孔720间隔大致相同的距离，或者可以与孔720间隔不同的距离。孔720的确切尺寸和大小可以变化，并且采样设备通常通过摩擦配合联接到孔720。在其它实例中，来自磁性耦合器710、712、714、716的磁场可用于将采样设备保持在孔720内并将采样设备保持抵靠在仪器的部件(例如进样器)上，因此样品可以从采样设备转移到仪器。但是，如果需要，根据系统的整体配置，样品可以相反地从仪器转移到采样设备。在一些实例中，磁性耦合器710、712、714、716中的每一个可以独立地包括在壳体中的多个排列的、独立的永磁体。磁体可以布置在壳体中，因此磁性耦合器710、712、714、716中的每一个用作海尔贝克阵列。例如，磁性耦合器710、712、714、716中的每一个可以配置成磁性地联接到采样设备。在一些示例中，磁性耦合器710、712、714、716中的每一个包括至少四个排列的、独立的永磁体，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。在其它实施例中，磁性耦合器710、712、714、716中的每一个包括至少六个排列的、独立的永磁体，其中相邻排列的、独立的磁体的极方向彼此偏移90度。磁体可包括许多不同的材料，包括铁质材料、稀土材料或其它磁性材料和磁性材料的组合。如果需要，磁性耦合器710、712、714、716中的任何一个可以包括比其它磁性耦合器710、712、714、716更多或更少的永磁体。包括例如圆形海尔贝克阵列的其他布置可以替代地用于提供磁性耦合器。在一些实例中，磁性耦合器710、712、714、716中的一个可以是线性海尔贝克阵列，而其他耦合器可以是圆形海尔贝克阵列。在替代排列中，耦合器710、712、714、716中的两个或更多个可以是线性海尔贝克阵列，或者耦合器710、712、714、716中的两个或更多个可以是圆形海尔贝克阵列。样品引入设备700中磁性耦合器710、712、714、716的确切位置可以变化，并且期望磁性耦合器710、712、714、716足够靠近采样设备，以在使用样品引入设备期间将采样设备保持到位。例如，磁性耦合器710的第一表面可以放置在孔720中的采样设备附近，以提供邻近采样设备的磁场并在样品引入设备的使用中将采样设备保持到位。类似地，磁性耦合器712的第一表面可以放置在孔720中的采样设备附近，以提供邻近采样设备的磁场并在样品引入设备的使用中将采样设备保持到位。磁性耦合器714、716可以磁性地联接到采样设备和/或可以磁性地联接到仪器以协助将样品引入设备700保持到位。鉴于本公开的益处，磁性耦合器710、712、714、716相对于采样设备的位置的其它排列和定位将由本领域普通技术人员选择。
尽管包括一至四个磁性耦合器的样品引入设备如图1至7所示，如果需要，可以存在多于四个的磁性耦合器。此外，一些磁性耦合器可以存在以将采样设备定位在样品引入设备内的适当位置，并且可以存在其他磁性耦合器以将样品引入设备保持到仪器的另一个部件上。
在一些配置中，与本文描述的磁性耦合器一起使用的采样设备可以采取多种形式，包括针、针阱(needle traps)、吸附剂管、固相微萃取(SPME)采样设备、微萃取线圈采样设备和可用于对气体、液体、固体或其它材料进行采样的其它采样设备。在一些实施例中，采样设备可用于对气态分析物进行采样。例如，气态分析物可以被吸入、吸收或以其他方式引入采样设备中(在采样设备中可以保留它)，然后通过将其从采样设备引入仪器中来进行分析。一个或多个磁性耦合器可用于保持住采样设备并允许从采样设备引入仪器的另一部件。在一些实例中，采样设备可以包括磁性或铁质材料，其可以起到启动存在于仪器中的传感器的作用。例如，铁质材料可以存在于采样设备中或采样设备的外侧表面上。当采样设备被磁性耦合器保持住时，磁性传感器可以检测到铁质材料的存在，以启动对采样设备中样品的分析。采样设备可用于主动或被动地对许多不同的环境进行采样。主动采样可涉及将气态样品泵入或泵送穿过采样设备，而被动采样涉及通过扩散或在正常重力下保留或吸附分析物样品。在一些实施例中，采样设备可用于对包括水性和非水性样品在内的液体分析物进行采样。使用的特定取样装置的选择至少部分取决于要收集和分析的分析物。示例的分析物包括金属、非金属、碳氢化合物，例如具有一个或多个碳原子的碳氢化合物、芳族化合物，以及其他有机和无机材料。
在一些实施例中，采样设备可包括针或针阱。图8示出一个示意图，其中针阱800包括针810和主体820。主体820可包括一种或多种吸附剂材料。吸附剂材料可有效吸附和释出分析物。示例的吸附剂材料包括但不限于玻璃棉、聚二甲基硅氧烷包覆颗粒、二乙烯基苯、碳黑吸附剂材料、石墨碳黑吸附剂材料及其中的组合或下面描述的与吸附剂管相关的那些吸附剂材料。针阱800还可以包括在针阱的一些部分上涂覆的铁质涂层(或磁性涂层)，或者由铁质材料(或磁性材料)制成，以在针阱插入样品引入设备的孔时触发磁性传感器。
在一些实例中，包括一种或多种吸附剂介质的吸附剂管可与本文描述的设备和系统一起使用。参考图9，管900包括主体910，其通常是中空主体以允许吸附剂材料填充在中空主体内。管900的主体910可包括一种或多种金属、一种或多种玻璃、一种或多种陶瓷，或其中的组合。例如，主体910可包括石英、不锈钢、带涂层的不锈钢、铁质材料、磁性材料，或者可使用其他金属或非金属基的材料，它们可以承受用于释出残留物的温度循环。如本文所讨论的，可能希望将主体910热联接到热源以释出吸附的成分。主体910还可以包括在针主体910的一些部分上的铁质涂层(或磁性涂层)，或者由铁质材料(或磁性材料)制成，以在吸附剂管插入样品引入设备的孔时触发磁性传感器。管900还包括入口920和出口925。两种不同的吸附剂材料930和940被示为存在于主体910内，尽管通常存在多于两种的吸附剂材料。吸附剂材料930、940可以设置在中空主体910内并占据主体910内部容积的至少一些部分。在一些实例中，整个内部容积可被不同的吸附剂材料930、940占据，而在其它示例中，内部容积的至少一些部分可以保持开放，例如，邻近入口920和出口925的区域可以是空的。吸附剂管900可以流体联接到分析设备(例如GC或GC/MS)，使用至少一个磁性耦合器，并且载体气体可以沿从出口925到入口920的大致方向扫过吸附剂管900，通常伴随着加热，以释出吸附的残余物质。特别地，载体气体的方向可以在通常为与样品收集到吸附剂管900中的流动方向相反的流动或反平行的流动的方向上提供。吸附物质通过入口920离开吸附剂管900。然后将释出的物质提供给进样器，然后提供给色谱柱(未显示)以分离它们，然后使用合适的分析仪或检测器(例如火焰离子化检测器、质谱仪或通常在色谱系统中发现或与色谱系统一起使用的其他合适检测器)进行后续分析。如果需要，可以确定残余物的总量或者可以确定一种或多种残余成分的特定量，例如，通过使用常规的标准曲线技术和标准。虽然未在图9中示出，但管900可以包括选定量的材料，以有效地提供冷凝表面而不对材料产生实质性的吸附。在一些实例中，这种材料可以定位在吸附剂材料930的上游，例如，比吸附剂材料930更靠近入口920。在一些实例中，在吸附剂管900中使用的各种材料的河床(bed)长度(例如沿吸附剂管900的纵轴线的长度)可以是相同的，而在其它实例中河床长度可以是不同的。
在一些实施例中，吸附剂管可以包括两种、三种、四种、五种或更多种吸附剂材料。在一些实施例中，两种或更多种吸附剂材料可以不同，而在其它实施例中，两种或更多种吸附剂材料可以相同。吸附剂管中使用的确切材料可能因采样条件、释出条件等而变化。在一些实例中，吸附剂管的材料可以包括玻璃珠、玻璃棉、玻璃颗粒或其中的组合的材料或玻璃珠本身与一种或多种其它材料的组合。虽然玻璃珠通常不吸附任何材料，但玻璃珠可以提供高表面面积(high surface area)，以允许高分子量物质(例如C22及以上)在管的前端冷凝。玻璃珠有效地去除了前端处的高分子量物质，并允许低分子量物质沿着管向下移动，并被填充在管中的吸附剂材料中的一种吸附。在一些实例中，可以存在两种或更多种不同类型的玻璃珠。在一些实施例中，可能没有必要包括填充材料以保留较高分子量的成分(例如C22和以上)。因此，吸附剂管可以包括具有高表面积的内表面特征(例如，整体玻璃珠、盖、V形件、翼片、玻璃珠等)以保留吸附剂管中较高分子量的成分。
在一些实例中，一种或多种吸附剂材料可以是石墨化碳黑，例如，如CarbotrapTM B吸附剂或CarbopackTM B吸附剂、CarbotrapTM Z吸附剂或CarbopackTM Z吸附剂、CarbotrapTMC吸附剂或CarbopackTM C吸附剂、CarbotrapTM X吸附剂或CarbopackTM X吸附剂、CarbotrapTM Y吸附剂或CarbopackTM Y吸附剂、CarbotrapTM F吸附剂或CarbopackTM F吸附剂，其中任何一种或多种都可以以其商业形式使用(从Supelco或Sigma-Aldrich可购买)或可以根据已知的方案进行石墨化。在其它示例中，吸附剂材料可以是碳分子筛，例如CarboxenTM 1000吸附剂、CarboxenTM 1003吸附剂或CarboxenTM-1016吸附剂，其中任何一种或多种可以以其商业形式使用(从Supelco或Sigma-Aldrich可购买)或可以根据已知的方案进行优化。
在存在三种不同材料的一些实施例中，至少两种材料可以是本文列出的吸附剂材料中的一种，并且吸附剂材料中的每一种是与吸附剂设备中使用的其它吸附剂材料不同的吸附剂材料。在这种实例中，两种不同的吸附剂材料将存在于吸附剂管中，可选地与玻璃珠或其他结构或材料一起提供内部冷凝表面。在存在三种不同吸附剂材料的一些实施例中，吸附剂材料中的每一种可以是本文列出的吸附剂材料中的一种，并且吸附剂材料中的每一种是与吸附剂设备中使用的其他吸附剂材料不同的吸附剂材料。在这种实例中，吸附剂管中将存在三种不同的吸附剂材料，可选地与玻璃珠或其他结构或材料一起提供内部冷凝表面。在一些示例中，本文中描述的吸附剂管可以包括吸附剂管入口附近的玻璃珠(或包括玻璃珠的材料)和玻璃珠下游除玻璃珠以外的一种或多种材料。例如，吸附剂管可以包括玻璃珠和一种或多种CarbopackTM或CarbotrapTM材料。在一些实施例中，吸附剂管可以包括入口附近的玻璃珠和玻璃珠下游(例如，更靠近管的出口)的至少两种不同的CarbopackTM材料。在其他实施例中，吸附剂管可包括入口附近的玻璃珠和玻璃珠下游的至少两种不同的CarbotrapTM材料。在其它实施例中，吸附剂管可以包括入口附近的玻璃珠和玻璃珠下游的至少一种CarbotrapTM材料以及玻璃珠下游的至少一种CarbopackTM材料。在填充各种材料时，吸附强度最强的材料通常填充在最靠近出口的位置，而吸附强度最弱的吸附剂则填充在最靠近吸附剂管入口的位置。如本文所述，各种材料的河床长度可以相同或者可以不同。
在一些示例中，吸附剂管中材料的网格尺寸或范围可以根据所选的特定材料而变化。在一些示例中，网格尺寸范围可以从20至大约100，更具体地说，大约从20至80、30至70或40至60。在其它示例中，网格尺寸范围可以是约20至40、40至60、60至80或80至100，这取决于吸附剂管中使用的材料。鉴于本公开的益处，其它合适的网格尺寸将容易地由本领域普通技术人员选择。
在一些实施例中，采样设备可以配置成执行固相微萃取(SPME)。在SPME中，分析物被提取、收集和浓缩。SPME技术可以使用SPME纤维，该SPME纤维包括一种或多种可以吸附或捕获分析物的材料或材料涂层。捕获后，SPME纤维可以直接插入加热的进样器端口中进行热释出、分离和检测。可以存在于SPME采样设备上或其中的示例性材料包括但不限于二乙烯基苯(DVB)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚丙烯酸酯、碳黑、石墨化碳黑、碳分子筛、材料、与吸附剂管相关描述的吸附剂材料及其中的组合。存在的确切材料可能至少部分取决于要吸附的分析物的性质。例如，PDMS经常用于分子量为60g/mol至600g/mol的非极性分析物。聚丙烯酸酯材料经常用于捕获分子量为80g/mol至300g/mol的极性分析物。DVB/PDMS纤维经常用于捕获分子量为50g/mol至500g/mol的芳族化合物。碳黑/DPMS纤维经常用于捕获分子量为30g/mol至275g/mol的高挥发性和半挥发性分析物。在样品中存在不同挥发性的分析物的许多实例中，也使用具有三种或更多种不同材料的纤维。SPME纤维可以根据需要存在于注射器、针或其他设备中，或者可以与可以密封到样品引入设备上的孔的套圈一起存在。如图10A所示的一个图示，其中SPME纤维1010包括外径大于纤维1010的套圈1020。纤维1010、套圈1020或两者可包括铁质材料，一旦纤维1010插入样品引入设备，该铁质材料可用于触发磁性传感器。
在一些示例中，类似于SPME纤维但以卷绕形式存在的微萃取线圈可用于对环境进行采样并将分析物吸附到线圈上。例如，线圈材料可以存在于注射器主体中，并用于吸附液体分析物或气态分析物。微萃取线圈的一些部分可包括磁性或铁质材料，以在将微萃取线圈插入样品引入设备时触发磁性传感器。参考图10B，示出了微萃取线圈1050，其包括可以存在于注射器主体或其他壳体内的线圈主体1060。线圈主体1060可以包括例如一种或多种材料，例如描述与针阱、SPME纤维和吸附剂管相关描述的那些。这些材料可以涂覆到线圈主体1060上，或者线圈主体1060可以直接由这些材料形成。
在一些实施例中，本文描述的样品引入设备和采样设备通常与色谱系统一起使用，以分离采样设备中存在的不同分析物。色谱系统可以是气相色谱系统、液相色谱系统、超临界流体色谱系统或其他色谱系统。色谱系统可以是便携式的，可以放置在实验室的工作台上，或者可以采用其他形式。例如，色谱系统的尺寸可以类似于公文包或背包的尺寸，因此可以将其运送到现场进行测量。在其他实例中，色谱系统可以采用盒(cartridge)的形式，其可能包括用于分离和/或检测的位于盒上的合适部件。
鉴于本公开的益处，在一些实施例中并参考图11，示出了气相色谱系统1100的简化图示，尽管基于本公开的益处，GC系统的其它配置将被本领域普通技术人员所识别。该GC系统1100包括载体气体源1110，该载体气体源1110通过流体管路流体联接到压力调节器1120。压力调节器1120通过流体管路流体联接到分流器1130。分流器1130配置成将载体气体流分成至少两条流体管路。分流器1130通过流体管路中的一条流体联接到进样器1140。如本文所述的样品引入设备可以联接到进样器1140，以将样品从采样设备引入进样器1140。例如，一个或多个磁性耦合器可以将采样设备保持到进样器1140，因此样品可以从采样设备提供到进样器1140中。将引入的样品在烘箱1135中汽化，该烘箱1135可以容纳进样器1140的一些部分和包括固定相的柱(column)1150。虽然未示出，但进样器1140可以完全替换为配置成吸附和释出各种分析物的吸附剂管或设备或SPME纤维。柱1150将分析物种类分离成独立的分析物成分，并允许这些分析物种类通过沿箭头1165的大致方向的出口1160排出。然后可以将排出的分析物提供给一个或多个如下所述的检测器。在一些实例中，热释出设备或模块(未示出)可以流体联接到进样器1140，并且可用于释出吸附到吸附剂管中吸附介质的分析物或释出吸附到SPME纤维的分析物。
在一些实施例中，本文描述的样品引入设备可用于液相色谱系统。与气相色谱法相比，液相色谱(LC)使用液体流动相和固定相来分离物质。液相色谱可取地用于将各种有机或生物分析物彼此分离。参考图12，示出了液相色谱系统一种配置的简化示意图。在该结构中，系统1200配置成执行高效液相色谱。系统1200包括流体联接到一个或多个泵(如泵1220)的液体储液器或源1210。泵1220通过流体管路流体联接到进样器1240。如果需要，过滤器、背压调节器、疏水阀(trap)、排水阀、脉冲阻尼器或其它部件可以存在于泵1220和进样器1240之间。样品可以从样品引入设备(如本文所述)引入，该样品引入设备使用一个或多个磁性耦合器联接到进样器1240。将液体样品注入进样器1240并提供给柱1250。柱1250可以将样品中的液体分析物成分分离成从柱1250洗脱的单独的分析物成分。然后，单独的分析物成分可以通过流体管路1265离开柱1250，并且可以提供给一个或多个检测器、分析仪或平台。此外，包括串行或并行GC/LC系统的混合系统也可用于汽化一些分析物成分并使用GC分离它们，同时允许在将分离的分析物成分提供给一个或多个检测器或其他部件之前使用LC技术分离其他成分。
在一些实例中，还可以使用其他液相色谱技术，例如大小排阻液相色谱、离子交换色谱、疏水作用色谱、快速蛋白液相色谱、薄层色谱、免疫分离或其他色谱技术。在一些实施例中，可以使用超临界流体色谱(SFC)系统。参考图13，系统1300包括二氧化碳源1310，其流体联接到一个或多个泵(如泵1320)。泵1320通过流体管路流体联接到进样器1340。如果需要，过滤器、背压调节器、疏水阀、排水阀、脉冲阻尼器或其它部件可以存在于泵1320和进样器1340之间。液体样品例如从本文所述的样品引入设备注入到进样器1340，并提供给烘箱1345内的柱1350。柱1350可以使用超临界二氧化碳将样品中的液体分析物成分分离成从柱1350洗脱的单独的分析物成分。单独的分析物成分然后可以通过流体管路1365离开柱1350，并且可以提供给一个或多个检测器、分析仪或本文所述的其它部件。包括串行或并行GC/SFC系统的混合系统也可用于汽化一些分析物成分并使用GC分离它们，同时允许在将分离的分析物成分提供给一个或多个检测器或其他部件之前使用SFC技术分离其他成分。
在一些实施例中，样品引入设备和色谱系统可以存在或与包括电离源、质量分析仪和检测器的仪器一起使用。简化图示如图14所示，其中系统1400包括样品引入设备1410、色谱系统1420、电离源1430、质量分析仪1440和检测器1450。当样品从样品引入设备1410引入并进入色谱系统1420时，单独的分析物可以从色谱系统1420洗脱并提供给电离源1430。电离源1430可以电离分析物并将电离的分析物提供给质量分析仪1440进行过滤、选择或两者兼而有之。所得离子可以提供给检测器1450进行检测。
在一些实施例中，所使用的确切电离源可以变化。例如，电离源1430包括以下项中的一个或多个：感应耦合等离子体、放电等离子体、电容耦合等离子体、微波感应等离子体、辉光放电电离源、释出电离源、电喷雾电离源、大气压电离源、大气压化学电离源、光电离源、电子电离源和化学电离源。其他电离源和电离源的组合也可以使用。
在一些示例中，质量分析仪1440可以包括一个或多个杆部件(例如，如四极杆或其它杆组件)。质量分析仪还可以包括一个或多个离子导向件、碰撞单元、离子光学器件和可用于对从电离源1430接收的输入束进行采样和/或过滤的其他部件。可以选择各种成分以去除干扰物质、去除光子并以其他方式协助从进入离子中选择所需的离子。在一些示例中，质量分析仪1440可以是，或者可以包括飞行时间设备。在一些实例中，质量分析仪1440可以包括其自身的射频发生器。在一些示例中，质量分析仪1440可以是扫描质量分析仪、磁性区域分析仪(例如，用于单聚焦和双聚焦MS设备)、四极杆质量分析仪、离子阱分析仪(例如回旋加速器、四极杆离子阱)、飞行时间分析仪(例如，基质辅助激光释出电离飞行时间分析仪)以及可以分离具有不同质量-电荷比的物质的其它合适的质量分析仪。如果需要，质量分析仪1440可以包括串联排列的两个或更多个不同的设备(例如串联MS/MS设备或三重四极杆设备)，以选择和/或识别从离子接口接收的离子。质量分析仪可以流体联接到真空泵，以提供真空，该真空用于在质量分析仪的各个阶段中选择离子。真空泵通常是粗轧泵或前线泵、涡轮分子泵或两者兼而有之。例如，在共有的专利号为10,032,617、9,916,969、9,613,788、9,589,780、9,368,334、9,190,253以及目前由PerkinElmer Health Sciences,Inc.(马萨诸塞州沃尔瑟姆)或PerkinElmer Health Sciences Canada,Inc.(加拿大伍德布里奇)拥有的其他专利中都有描述质量分析仪中可能存在的各种部件。
在一些实施例中，质量分析仪1440可以使用电场、磁场或两者来过滤或选择离子。在一种实例中，质量分析仪可包括离子阱。虽然离子阱中存在的确切组件可能有所不同，但简单的离子阱可能包括中心环状环电极和一对端盖电极。当两个端盖电极接地时，可以将可变射频(RF)电压施加到环电极上。具有适当质量-电荷比(m/z)的离子在环电极包围的空腔内的稳定轨道上循环。随着RF电压的增加，较重离子的轨道变得稳定，而较轻离子的轨道变得不稳定，导致它们与环电极的壁碰撞。通过扫描引入离子后的RF电压，不稳定的离子通过端盖上的开口离开环腔，并且可以将它们提供给检测器进行检测。如果需要，回旋加速器共振阱也可以与本文描述的样品引入设备一起使用。
在一些示例中，检测器1450可用于检测质量分析仪过滤或选择的离子。鉴于本公开的益处，检测器可以是例如可以与现有质谱仪一起使用的任何合适的检测设备(例如，电子倍增器、法拉第杯、涂层感光片、闪烁检测器、多通道板等)以及其它合适的设备，这些设备将由本领域普通技术人员选择。可以在质谱仪中使用的说明性检测器在例如共同拥有的美国专利号9,899,202、9,384,954、9,355,832、9,269,552和PerkinElmer HealthSciences，Inc.(马萨诸塞州沃尔瑟姆)或PerkinElmer Health Sciences Canada,Inc.(加拿大伍德布里奇)当前拥有的其他专利中有所描述。
在一些实例中，系统还可以包括处理器1460，其通常采用微处理器和/或计算机的形式，以及用于分析引入质量分析仪1440的样品的合适软件。虽然处理器1460被示为电联接到色谱系统1420、电离源1430、质量分析仪1440和检测器1450，但它也可以电联接到其它部件(例如，到样品引入设备)，以大体上控制或操纵系统的不同部件。此外，处理器1460可以电联接到磁性传感器(或其它传感器)，该传感器可用于确定采样设备何时出现在适当的位置以开始分析。在一些实施例中，处理器1460可以存在例如于控制器中或作为独立处理器，以控制和协调系统的运作，以使用该系统用于各种运行模式。为此，处理器1460可以电联接到系统1400的每个部件(例如一个或多个泵、一个或多个电压源、杆等)。
在一些配置中，处理器1460可以存在于一个或多个计算机系统和/或公共硬件电路，其包括例如微处理器和/或用于操作系统(例如用于控制电离源、泵、质量分析仪、检测器等的电压)的合适软件。在一些示例中，系统的任何一个或多个部件可以包括其自己各自的处理器、操作系统和其它特征，以允许该部件的运行。处理器可以集成到系统中，或者可以存在于一个或多个附件板、印刷电路板或与系统的部件电联接的计算机上。处理器通常电联接到一个或多个存储单元，以接收来自系统的其他部件的数据，并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，例如基于Unix的计算机、IntelPENTIUM型处理器、Motorola PowerPC、Sun UltraSPARC、Hewlett-Packard PA-RISC处理器或任何其他类型的处理器。根据本技术的各种实施例，可以使用一个或多个任何类型的计算机系统。此外，系统可以连接到单个计算机或者可以分布在通过通信网络连接的多个计算机之间。应当理解，可以执行包括网络通信的其他功能，并且该技术不限于具有任何特定功能或功能集。各个方面可以实现为在通用计算机系统中执行的专用软件。计算机系统可以包括连接到一个或多个存储设备(例如磁盘驱动器、存储器或用于存储数据的其他设备)的处理器。存储器通常用于在各种模式下系统运行期间存储程序、校准和数据。计算机系统的部件可以通过互连设备联接，互连设备可以包括一个或多个总线(例如，集成在同一机器内的部件之间)和/或网络(例如，驻留在独立的离散机器上的部件之间)。互连设备提供在系统的部件之间交换的通信(例如，信号、数据、指令)。计算机系统通常能够在处理时间(例如几毫秒、几微秒或更短时间)内接收和/或发出命令，以允许对系统1400进行快速控制。例如，计算机控制可以实现控制真空压力，为离子接口等的元件提供电压。处理器1460通常与电源电耦合，电源可以例如是直流电源、交流电源、电池、燃料电池或其他电源或电源的组合。电源可以由系统的其他部件共享。该系统还可以包括一个或多个输入设备，例如键盘、鼠标、轨迹球、麦克风、触摸屏、手动开关(例如，覆盖开关)和一个或多个输出设备，例如打印设备、显示屏、扬声器。此外，系统可以包括一个或多个通信接口，这些接口将计算机系统连接到通信网络(另外或作为互连设备的替代物)。该系统还可以包括合适的电路，以转换从系统中存在的各种电气设备接收的信号。这种电路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、近场通信或其他无线协议和/或接口)电联接到印刷电路板的独立电路板或设备上。
在一些实施例中，在本文描述的系统中使用的存储系统通常包括计算机可读和可写的非易失性记录介质，其中可以存储代码，这些代码可以由处理器执行的程序使用，或者存储在要由程序处理的介质上或介质中的信息。介质可以例如是硬盘、固态驱动器或闪存。通常，在运行中，处理器使数据从非易失性记录介质读取到另一个存储器中，该存储器允许处理器比介质更快地访问信息。此存储器通常是易失性的随机存取存储器，例如动态随机存取存储器(DRAM)或静态存储器(SRAM)。它可能位于存储系统或内存系统中。处理器一般在集成电路存储器中对数据进行操作，然后在处理完成后将数据复制到介质。已知用于管理介质和集成电路存储元件之间的数据移动的各种机制，并且该技术不限于此。该技术也不限于特定的内存系统或存储系统。在一些实施例中，系统还可以包括特殊编程的、专用的硬件，例如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。该技术的各个方面可以在软件、硬件或固件或其任何组合中实现。此外，这样的方法、行为、系统、系统元件及其部件可以作为上述系统的一部分或作为独立的部件实现。尽管通过示例将特定系统描述为可以实践该技术各个方面的一种系统，但应该理解的是，这些方面不限于在所描述的系统上实现。各个方面可以在具有不同架构或部件的一个或多个系统上实践。该系统可以包括通用计算机系统，该通用计算机系统是使用高级计算机编程语言进行编程的。该系统也可以使用特定编程的特殊用途硬件来实现。在系统中，处理器通常是商用处理器，例如英特尔公司提供的众所周知的奔腾(Pentium)级处理器。许多其他处理器也可用于商用。这种处理器通常执行运行系统，该运行系统可以是例如从Microsoft公司可获得的Windows 95、Windows 98、Windows NT、Windows 2000(Windows ME)、Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8或Windows 10运行系统；从Apple可获得的MAC OS X(例如Snow Leopard、Lion、Mountain Lion或其他版本)；从Sun Microsystems可获得的Solaris运行系统，或从各种来源可获得的UNIX或Linux运行系统。可以使用许多其它运行系统，并且在一些实施例中，一组简单的命令或指令可以充当运行系统。
在一些示例中，处理器和运行系统可以共同限定平台，可以为其编写高级编程语言的应用程序。应当理解，该技术不限于特定的系统平台、处理器、运行系统或网络。同样，鉴于本公开的益处，对于本领域技术人员来说，应当显而易见的是，本技术不限于特定的编程语言或计算机系统。此外，应该认识到，其他适当的编程语言和其他适当的系统也可以使用。在一些示例中，硬件或软件可以配置为实现认知架构、神经网络或其他合适的实现。如果需要，计算机系统的一个或多个部分可以分布在联接到通信网络的一个或多个计算机系统上。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中，这些计算机系统配置成向一个或多个客户端计算机提供服务(例如服务器)，或者作为分布式系统的一部分执行整体任务。例如，各个方面可以在客户端-服务器或多层系统上执行，该多层系统包括分布在一个或多个服务器系统中的部件，上述一个或多个服务器服务器系统根据各种实施例执行各种功能。这些部件可以是可执行的、中间的(例如，IL)或解释的(例如，Java)代码，它们使用通信协议(例如TCP/IP)通过通信网络(例如，Internet)进行通信。还应当理解，该技术不限于在任何特定系统或系统组上执行。此外，应当理解，该技术不限于任何特定的分布式架构、网络或通信协议。
在一些实例中，各种实施例可以使用面向对象的编程语言(例如，如SQL、SmallTalk、Basic、Java、Javascript、PHP、C++、Ada、Python、iOS/Swift、Ruby on Rails或C#(C-Sharp))进行编程。其他面向对象的编程语言也可以使用。或者，函数式、脚本和/或逻辑编程语言是可以使用的。各种配置可以在非编程环境(例如，以HTML、XML或其他格式创建的文档，当在浏览器程序的窗口中查看时，呈现图形使用者界面(GUI)的各个方面或执行其他功能)中实现。一些配置可以作为编程或非编程元件或其任意组合实现。在一些实例中，系统可以包括诸如存在于移动设备、平板电脑、膝上型计算机或其它便携式设备上的那些远程接口，这些远程接口可以通过有线或无线接口进行通信并允许根据需求远程运行系统。
在一些示例中并参考图15A，样品引入设备可包括配置成接收采样设备(未示出)的主体1500、第一磁性耦合器1510、第二磁性耦合器1512和磁性传感器1520。例如，每个磁性耦合器1510、1512可以配置成海尔贝克阵列，并且磁性传感器1520可以配置成霍尔效应传感器。其中采样设备包括铁质或磁性材料，将采样设备插入主体1500可以触发传感器1520。参考图15B，针阱1550被示为被放置在主体1500中。磁性耦合器1510、1520将针阱1550保持到位并触发传感器1520。传感器1520的触发可由处理器(未示出)使用，以启动仪器以接收和分析针阱1550中的样品。
参考图16，示出了仪器的一部分，其中样品引入设备联接到仪器。例如，可以将校准样品放置在针阱上。样品引入设备包括第一磁性耦合器和第二磁性耦合器1610、1612和配置用于接收针阱(未示出)的孔1650。针尖插入大面积区域(元件1655下方)，并且部分气体充满腔室。这种联接使腔室增压，气体被迫通过针阱。针阱内的河床捕获校准标准，载体气体离开仪器。
参考示出了图16的部件的不同视图的图17，其示出了磁性耦合器和磁性传感器的另一视图。第一磁性耦合器1610和第二磁性耦合器1612放置在配置成接收采样设备的孔1650附近。磁性传感器1660(例如霍尔效应传感器)配置成确定何时将采样设备插入孔1650。磁性传感器1660的激活可以向处理器发送信号以启动对样品的分析或以其他方式启动处理器以执行一些其它步骤。孔1650的确切长度和尺寸可以变化。在一些配置中，孔1650可以尺寸设计成以及配置成接收采样设备，并通过孔1650之间的摩擦配合和通过使用由磁性耦合器1610、1612提供的磁场来保持它。如本文所述，如果需要，垫圈、密封件或其它配件和联接件也可以使用。例如，孔可配置成允许将采样设备的一些部分插入孔1650，同时在上表面啮合采样设备的较大部分(例如，啮合套圈、注射器筒等)，以防止采样设备的过度插入。
在一些配置中，组件夹具可用于组装磁性耦合器，磁性耦合器可用于本文描述的样品引入设备以及可能在不同表面上具有不同磁场强度的磁性耦合器的其他设备。例如，组件夹具可用于提供包括多个排列的、独立的永磁体的磁性耦合器。组件夹具可以连续地接收独立的永磁体并将其插入到磁性耦合器的壳体。参考图18，示出了组件夹具1800，该组件夹具1800包括磁体旋转器组件1810，该磁体旋转器组件1810配置成在将连续插入的单独的磁体插入到磁性耦合器的壳体之前，将连续插入的单独的磁体的极方向排列和偏移90度。组件夹具1800还包括可用于将磁体插入到磁性耦合器的壳体的插入设备(例如柱塞1820)，以及可接收磁性耦合器的壳体的磁性耦合器壳体保持器1830。参考图19，磁体1845可以定位并放置在保持器1830附近。磁体旋转器组件1810结合柱塞1820的运动可以将磁体定位在正确的方位并将它们插入到磁性耦合器的壳体的开口端。
在一个示意图中，旋转器组件1810包括箭头，其在图18中指向下方。磁性耦合器的壳体在保持器1830处插入到夹具1800。磁体可以在旋转器组件1810上方装入到夹具1800中。当柱塞1820被推向保持器1830时，磁体插入壳体中，旋转器组件1810旋转90度，因此箭头现在指向夹具1800的左侧。旋转器组件1810的这种旋转也会使下一个插入壳体的磁体旋转90度。拔出柱塞1820后，可以按下柱塞以将下一个磁体插入耦合器壳体中，其方向与先前插入的磁体偏移90度。插入第二磁体也会使旋转器组件1810再次旋转90度。可以重复此过程，直到将所需数量的磁体插入壳体以提供磁性耦合器。例如，旋转器组件1810可以包括四个不同的位置，这些位置可用于在插入磁性耦合器的壳体之前正确定位磁体。旋转器组件1810可以包括磁体装载位(station)，该装载位配置成接收独立的永磁体，其中磁体旋转器组件的第一位、第二位、第三位和第四位将独立的磁体的极定向到不同的极方向上，以提供海尔贝克阵列。保持器1830可以包括槽，该槽配置成接收磁性耦合器的壳体。可选地，保持器1830尺寸设计成以及配置成接收将磁性耦合器的壳体保留在组件夹具1800中的插入件。保持器1830尺寸设计成以及配置成接收不同长度的壳体。如果需要，第一保持器1830可以移除并替换为可以接收磁性耦合器壳体的较长的保持器。例如，保持器1830可用于将四个永磁体装载到第一磁性耦合器的壳体中。保持器1830可以用更长的保持器代替，用于将六个永磁体装入到第二磁性耦合器的壳体中。保持器1830不需要是矩形的，而是可以改为以不同的形状来接收具有非矩形形状的壳体。
在一些实施方式中，插入设备1820的推入可以啮合旋转器组件1810并使其旋转到其下一个位置。替代地，在放置装载的、独立的磁铁进入磁性耦合器的壳体后，插入设备1820的缩回可以接触磁铁旋转器组件1810，以将磁铁旋转器组件1810旋转到不同的位置。在另一配置中，最终使用者可以手动地将旋转器组件1810旋转到其下一个位置。
在一些配置中并参考图20A和20B，示出的磁性耦合器2000包括壳体2010和在壳体中的多个插入的永磁体2022、2024、2026、2028、2030和2032。从耦合器2000的第一端2012开始并移向耦合器2000的第二端2014，第一磁体2022包括朝上的北极和朝下的南极。对北极和南极的引用仅为方便起见，并不意味着第一磁体2022需要任何定向。第二磁体2024的北极朝向左，而其南极朝向右。第三磁体2026的北极朝向下，而其南极朝向上。第四磁体2028的北极朝向右，而其南极朝向左。第五磁体2030的北极朝向上，而其南极朝向下。第六磁体2032的北极朝向左，而其南极朝向右。在一些配置中，耦合器2000的一个表面或一侧的磁场的磁场强度可能大于不同表面的磁场强度。例如，磁性耦合器2000可以配置成海尔贝克阵列，其中耦合器2000一侧上的磁场大于耦合器2000的第二表面或侧的磁场。在一些实例中，一个表面处的磁场可能为零或接近于零。在一些配置中，磁性耦合器的第一表面处的磁场强度可以从约-100高斯到约200高斯(例如，约-70高斯到约180高斯)变化。第二表面处的磁场强度可以从约400高斯到约700高斯(例如，约400高斯到约670高斯)变化。磁性耦合器2000中使用的磁体可以是稀土磁体、钕铁硼(NdFeB)磁体、钐钴(SmCo)磁体、铝镍钴(alnico)磁体、陶瓷磁体、铁氧体磁体或其中的组合。
虽然使用夹具1800产生磁体的线性阵列，但本文中描述的磁性耦合器可以包括除线性形状以外的形状。例如，圆形海尔贝克阵列可以使用或存在于用于保持住采样设备的磁性耦合器中。或者，如果需要，可以存在不同形状的海尔贝克阵列的组合。
在一些具体实施方式中，为了将磁体保留在磁性耦合器的壳体中，壳体2010的端部可以例如用板或其它结构进行密封。在其他实例中，胶带、粘合剂、密封剂或其他材料可以放置在端部2012、2014处，以将磁体保留在壳体2010中。在一些实例中，端部2012、2014可以压弯(crimped)以将磁体保留在壳体2010中。壳体2010通常包括非磁性或非铁质金属材料，以及可以由金属、塑料、聚合物、纸或其他材料制成。
在一些实施例中，提供磁性耦合器的组件夹具可能包括磁体装载位、磁体旋转器组件、配置成接收磁性耦合器的壳体和插入设备的第一端。磁体装载位可以尺寸设计成以及配置成接收独立的永磁体。磁体旋转器组件可以磁性地联接到磁体装载位，并且可以包括第一位置、第二位置、第三位置和第四位置。夹具的第一端可以接收壳体，该壳体配置成连续接收多个独立排列的永磁体并将接收到的、多个独立的、排列的永磁体保留在磁性耦合器的壳体中。插入设备可以配置为提供力，以将磁体装载位中的独立的永磁体插入磁性耦合器的壳体中。在一些实例中，磁体旋转器组件的第一位置允许将第一独立的永磁体以第一极方向装载到磁体装载位中。使用插入设备将装载的第一独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体，将磁体旋转器组件从第一位置旋转到第二位置。磁体旋转器组件的第二位置允许将第二独立的永磁体以从第一极方向旋转90度的第二极方向装载到磁体装载位。使用插入设备将装载的第二独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体，将磁体旋转器组件从第二位置旋转到第三位置。磁体旋转器组件的第三位置允许将第三独立的永磁体以从第二极方向旋转90度的第三极方向装载到磁体装载位。使用插入设备将装载的第三独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体，将磁体旋转器组件从第三位置旋转到第四位置。磁体旋转器组件的第四位置允许将第四独立的永磁体以从第三极方向旋转90度的第四极方向装载到磁体装载位。使用插入设备将装载的第四独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体，将磁体旋转器组件从第四位置旋转到第一位置，并产生或提供磁性耦合器，该磁性耦合器包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，其中磁性耦合器包括第一表面处的第一磁场，并且其中磁性耦合器的第二表面处的第二磁场的大小小于第一磁场的大小。在一些配置中，在插入第四独立的永磁体后，磁体旋转器组件会移动回第一位置，从而允许将第五独立的永磁体装载到磁体装载位。将装载的第五独立的永磁体插入磁性耦合器的壳体中，使插入的第五独立的永磁体的极方向与第一极方向对齐。在插入第五独立的永磁体之后，第二位置允许将第六独立的永磁体装载到磁体装载位，其中将装载的第六独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体，将插入的第六独立的永磁体的极方向与第二极方向对齐。可以重复此过程，直到将所需数量的磁体插入到磁性耦合器的壳体。
在一些示例中，可以使用测试夹具2100(见图21)来测试或测量磁性耦合器的不同表面或端部的磁场强度。测试夹具2100可以包括可滑动支架(tray)2110，该可滑动支架2110可以接收磁性耦合器2120。槽2115可以容纳探针以测量磁场强度。支架2110可以从一侧移动到另一侧，以测量耦合器2120的不同表面或端部的磁场强度。支架2110的确切形状和尺寸可以变化，并期望支架包括槽，该槽可以在执行磁场强度测量时将耦合器保持到位。
在一些实施方式中，组件夹具和测试夹具可以包装到带有如何使用组件夹具制造磁性耦合器和/或如何使用测试夹具测量磁性耦合器不同表面处的磁场强度的印刷或电子说明的套件(kit)中。在一些实施方式中，该套件还可以根据需要包括磁性耦合器壳体、永磁体和其它部件。
当引入本文公开的示例的元素时，冠词“一(a)”、“一(an)”、“该(the)”和“所述(said)”旨在表示存在一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”是开放式的，并且意味着除所列要素外，可能还有其他要素。鉴于本公开的益处，本领域普通技术人员将认识到，示例的各种部件可以与其它示例中的各种部件互换或替换。
尽管上面已经描述了一些方面、示例和实施例，但鉴于本公开的益处，本领域普通技术人员将认识到，对所公开的说明性方面、示例和实施例的添加、替换、修改和更改是可能的。

Claims (23)

1.一种组件夹具，其用于提供磁性耦合器，所述磁性耦合器包括多个排列的、独立的永磁体，所述组件夹具配置成连续接收独立的永磁体并将其插入到磁性耦合器的壳体，其中所述组件夹具包括磁体旋转器组件，所述磁体旋转器组件配置成在将连续插入的独立的磁体插入到磁性耦合器的壳体之前，将连续插入的独立的磁体的极方向排列和偏移九十度，并且其中多个插入的、排列的、独立的永磁体一起用作磁性耦合器，其中所述磁性耦合器包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，其中所述磁性耦合器包括第一表面处的第一磁场，并且其中在磁性耦合器的第二表面处的第二磁场的大小小于第一磁场的大小。
2.根据权利要求1所述的组件夹具，其中所述磁体旋转器组件包括第一位置、第二位置、第三位置和第四位置。
3.根据权利要求1所述的组件夹具，其还包括配置成接收所述磁性耦合器的壳体的槽。
4.根据权利要求3所述的组件夹具，其中所述槽尺寸设计成和设置成接收插入件，所述插入件将磁性耦合器的壳体保留在组件夹具中。
5.根据权利要求3所述的组件夹具，其中所述磁体旋转器组件包括配置成接收独立的永磁体的磁体装载位，其中所述磁体旋转器组件的第一位置、第二位置、第三位置和第四位置将所述独立的磁体的极定位成不同的极方向。
6.根据权利要求5所述的组件夹具，其还包括插入设备，所述插入设备配置成接合磁体装载位中的装载的、独立的磁体，并提供力以将装载的、独立的磁体放置到磁性耦合器的壳体中。
7.根据权利要求6所述的组件夹具，其中压下插入设备以将装载的、独立的磁体放置到磁性耦合器的壳体，与磁体旋转器组件接触，以将磁体旋转器组件旋转到不同的位置。
8.根据权利要求6所述的组件夹具，其中将装载的、独立的磁体放置到磁性耦合器的壳体后，缩回插入设备与磁体旋转器组件接触，以将磁体旋转器组件旋转到不同的位置。
9.根据权利要求3所述的组件夹具，其中所述槽尺寸设计成和设置成接收所述壳体，并且其中所述壳体尺寸设计成和设置成接收至少四个独立的永磁体。
10.根据权利要求3所述的组件夹具，其中所述槽尺寸设计成和设置成接收所述壳体，并且其中所述壳体尺寸设计成和设置成接收至少六个独立的永磁体。
11.一种组件夹具，其用于提供磁性耦合器，所述组件夹具包括：
磁体装载站，其尺寸设计成和设置成接收独立的永磁体；
磁体旋转器组件，其磁性地联接到磁体装载位，其中所述磁体旋转器组件包括第一位置、第二位置、第三位置和第四位置；
第一端，所述第一端配置成接收和定位磁性耦合器的壳体，其中磁性耦合器的壳体配置成连续接收多个独立的、排列的永磁体，并将接收的、多个独立的、排列的永磁体保留在磁性耦合器的壳体中；
插入设备，所述插入设备配置成提供力，以将磁体装载位中的独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体，
其中所述磁体旋转器组件的第一位置允许以第一极方向将第一独立的永磁体装载到磁体装载位，
其中通过使用插入设备将装载的第一独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体，使磁体旋转器组件从第一位置旋转到第二位置，
其中所述磁体旋转器组件的第二位置允许将第二独立的永磁体以从第一极方向旋转90度的第二极方向装载到磁体装载位，
其中通过使用插入设备将装载的第二独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体，使磁体旋转器组件从第二位置旋转到第三位置，
其中所述磁体旋转器组件的第三位置允许将第三独立的永磁体以从第二极方向旋转90度的第三极方向装载到磁体装载位，
其中通过使用插入设备将装载的第三独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体，使磁体旋转器组件从第三位置旋转到第四位置，
其中所述磁体旋转器组件的第四位置允许将第四独立的永磁体以从第三极方向旋转90度的第四极方向装载到磁体装载位，
其中通过使用插入设备将装载的第四独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体，使磁体旋转器组件从第四位置旋转到第一位置，并提供包括第一表面和与第一表面相对的第二表面的磁性耦合器，其中所述磁性耦合器包括位于第一表面处的第一磁场，并且其中位于磁性耦合器的第二表面处的第二磁场的大小小于第一磁场的大小。
12.根据权利要求11所述的组件夹具，其中在插入第四独立的永磁体后，第一位置允许将第五独立的永磁体装载到磁体装载位，其中将装载的第五独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体，使插入的第五独立的永磁体的极方向与第一极方向对齐。
13.根据权利要求12所述的组件夹具，其中在插入第五独立的永磁体后，第二位置允许将第六独立的永磁体装载到磁体装载位，其中将装载的第六独立的永磁体插入到磁性耦合器的壳体，使插入的第六独立的永磁体的极方向与第二极方向对齐。
14.根据权利要求12所述的组件夹具，其中第一端包含槽，所述槽尺寸设计成和设置成接收磁性耦合器的壳体。
15.根据权利要求14所述的组件夹具，其中所述槽包括正方形或矩形几何形状。
16.制造磁性耦合器的方法，包括通过以下方式将多个独立的永磁体连续地放入磁性耦合器的壳体中：
将第一独立的永磁体装载到磁体旋转器组件的第一位置处的磁体装载位；
将装载的、第一独立的永磁体安装到壳体，其中将装载的第一独立的永磁体安装到壳体使得磁体旋转器组件旋转到第二位置；
将第二独立的永磁体装载到位于磁体旋转器组件的第二位置处的磁体装载位，其中第二位置将第二独立的永磁体装载到磁体装载位中，使得装载的第二独立的永磁体的极方向与装载的第一独立的永磁体的极方向成九十度；
将装载的第二独立的永磁体安装到壳体，其中将装载的第二独立的永磁体安装到壳体使得磁体旋转器组件旋转到第三位置；
将第三独立的永磁体装载到位于磁体旋转器组件的第三位置处的磁体装载位，其中第三位置将第三独立的永磁体装载到磁体装载位中，使得装载的第三独立的永磁体的极方向与装载的第二独立的永磁体的极方向成九十度；
将装载的第三独立的永磁体安装到壳体，其中将装载的第三独立的永磁体安装到壳体使得磁体旋转器组件旋转到第四位置；
将第四独立的永磁体装载到位于磁体旋转器组件的第四位置处的磁体装载位，其中第四位置将第四独立的永磁体装载到磁体装载位中，使得装载的第四独立的永磁体的极方向与装载的第三独立的永磁体的极方向成九十度；并且
将装载的第四独立的永磁体安装到壳体，其中将装载的第四独立的永磁体安装到壳体，使磁体旋转器组件旋转到第一位置，并且其中制造的磁性耦合器包括在壳体的第一表面处的第一磁场，并在壳体的相对的第二表面处基本上没有磁场。
17.根据权利要求16所述的方法，其还包括在安装装载的第四独立的永磁体后，
将第五独立的永磁体装载到磁体旋转器组件的第一位置处的磁体装载位，其中第一位置将第五独立的永磁体装载到磁体装载位，使得装载的第五独立的永磁体的极方向与装载的第四独立的永磁体的极方向成九十度，以及
将装载的第五独立的永磁体安装到壳体，其中将装载的第五独立的永磁体安装到壳体使得磁体旋转器组件旋转到第二位置。
18.根据权利要求17所述的方法，其还包括在安装装载的第五独立的永磁体后，
将第六独立的永磁体装载到磁体旋转器组件的第二位置处的磁体装载位，其中第二位置将第六独立的永磁体装载到磁体装载位，使得装载的第六独立的永磁体的极方向与装载的第五独立的磁体的极方向成九十度，以及
将装载的第六独立的永磁体安装到壳体，其中将装载的第六独立的永磁体安装到壳体使得磁体旋转器组件旋转到第三位置。
19.根据权利要求16所述的方法，其还包括密封壳体的端部，以将安装的独立的第一、第二、第三和第四永磁体保留在壳体中。
20.根据权利要求16所述的方法，其还包括压弯壳体的端部，以将安装的独立的第一、第二、第三和第四永磁体保留在壳体中。
21.根据权利要求16所述的方法，其还包括对壳体的至少一个端部施加粘合剂，以将安装的独立的第一、第二、第三和第四永磁体保留在壳体中。
22.一种形成海尔贝克阵列的方法，所述海尔贝克阵列配置成在将样品从采样设备引入到仪器的同时将采样设备保持到位，所述方法包括使用组件夹具将独立的永磁体连续安装到壳体中以提供海尔贝克阵列，其中组件夹具配置成在壳体中定位和装载相邻的磁体，使得相邻的、装载的磁体的磁极偏移九十度。
23.一种用于测试磁性耦合器的测试夹具，其包括壳体，所述壳体包含多个独立的、排列的永磁体，所述测试夹具包括：
基座，其配置成在基座的可滑动支架中接收磁性耦合器，其中磁性耦合器包括位于壳体的第一表面处的第一磁场和位于壳体的相对的第二表面处的第二磁场，其中第二磁场的大小小于第一磁场的大小；和
基座中的孔，用于测量可滑动支架中接收的磁性耦合器的相对的第二表面下方的磁场，
其中可滑动支架配置成从基座的一侧滑动到基座的另一侧，以相对于孔在基座中的位置改变接收的磁性耦合器的位置，从而沿磁性耦合器的相对的第二表面测量磁场强度。
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