CN204088259U - 一种用于离子迁移谱的预热与解析分离的进样装置 - Google Patents

Abstract

一种用于离子迁移谱的预热与解析分离的进样装置,包括气体快速加热装置、样品解析进样装置、载气供给管路和两套装置相连接的流通管路。气体快速加热装置包括加热棒、温度传感器和控制系统。所述样品解析进样装置，包括控制装置开关的电磁阀或步进电机装置、样品解析腔体、载气携带解析样品气进样管路和适用于样品解析腔体内的进样片。本实用新型将以往的热解析进样器载气和样品同时受热解析的模块分为两部分，首先保证载气先受热，热的载气再携带样品气进样分析；其次样品进样管路由表面吹扫热解析方式，变成热气快速通过进样片内部，使其能充分解析目标物。通过本实用新型实现对待测样品进样，可以充分利用热效率，提高离子迁移谱检测灵敏度。

Description

一种用于离子迁移谱的预热与解析分离的进样装置

技术领域

本实用新型涉及离子迁移谱仪进样器，是一种用于离子迁移谱的预热与解析分离的进样装置。通过本实用新型实现对待测样品进样分析，可以充分利用热效率，大大提高离子迁移谱的检测灵敏度。 

背景技术

离子迁移谱(Ion Mobility Spectrometry，IMS)技术20世纪70年代出现的一种分离检测技术，与传统的质谱、色谱仪器相比，具有结构简单，灵敏度高，分析速度快，结果可靠的特点。能够在大气环境中对微量物质进行检测，适于现场使用。目前我们研究的IMS已经广泛应用在化学战剂、毒品、爆炸物探测、环境监测、有毒气体监测、火灾监测、水污染监测、食品监测以及临床医学等领域。进样装置是离子迁移谱仪必备的结构部件。对固体或液体进样装置，往往采用被测样品被加热气化，载气携带样品气进入迁移管，进而获得分离、分析检测； 

样品热解析技术是一种二合一技术:集采样与浓缩于一体,然后将样品从采样管中转移出来后进行检测。热解析采用加热的方式首先将有机化合物从采样管中释放出来；第二步，富集的样品再次加热解析后导入检测器中，只需较小的载气量就可以把富集的分析物导入分析仪内，提高了进样效率。 

传统的用于离子迁移谱的热解析方式解析过程中，携带样品气的载气为常温气体，当与热解析样品气相遇时，吸收一部分热量，影响了解析效率。 

本实用新型专利是将以往的热解析进样器载气和样品同时受热解析模块分为两部分，首先保证载气先受热，热的载气再携带样品气进样；其次样品进样管路由表面吹扫热解析方式，变成热气快速通过进样片内部，使其能充分解析目标物。通过本实用新型实现对待测样品进样，可以充分利用热效率，大大提高离子迁移谱的检测灵敏度。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于离子迁移谱的预热与解析分离的进样装置。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：进样装置包括由气体快速加热装置、样品解析进样装置、载气供给管路和两套装置相连接的气体流通管路组成。 

包括样品解析进样装置热解析腔体为一密闭容器，热解析腔体上 设有样品解析进样装置样品气出口、样品解析进样装置载气入口、以及带有密封挡片的进样片插入口； 

气体快速加热装置气体加热腔为一密闭容器，气体加热腔上设有快速加热装置载气入口、快速加热装置载气出口；于气体加热腔的侧壁上设有加热棒和温度传感器； 

快速加热装置载气入口通过管路与载气气源相连接，快速加热装置载气出口与样品解析进样装置载气入口相连接； 

样品解析进样装置样品气出口与离子迁移谱的迁移管相连接。 

密封挡片通过控制热解析腔体开启、关闭动作的步进电机或电磁阀组件进行开启、关闭动作。 

加热棒通过导线经温度控制器与电源相连；温度传感器通过导线与温度控制器相连。当电磁阀或步进电机装置执行开启动作时，进样片进入样品解析腔体内。当电磁阀或步进电机装置执行关闭动作时，进样片完全密封于样品解析腔体内。 

快速加热装置载气出口与样品解析进样装置载气入口相连接的连接管路外壁上设有保温材料层，保证热的载气恒温传输。气体快速加热装置和样品解析进样装置间的载气流通管路连接尽量短。 

进样片通过进样片插入口插入至样品解析进样装置热解析腔体内，样品解析进样装置样品气出口和样品解析进样装置载气入口分别置于进样片左右两侧，全部或部分载气从进样片一侧穿过进样片到达进样片的另一侧。解析腔体无加热控温模块，瞬间的热载气携带解析目标物可以大大提高热解析效率。进样片为透气材料的进样片。 

载气加热温度与样品热解析温度保持一致，加热温度范围在50-200℃。 

载气流通方向垂直于进样片上表面，载气流通方向中心点正好穿过进样片中心点。这种气流可以更大量的解析目标样品，提高分析检测灵敏度。 

本实用新型的优点如下： 

(1)本实用新型专利是将气体快速加热装置与样品解析进样装置分离开，有利于热量的平衡与充分利用。避免以往的模式在解析过程中，由于热量的分流而导致的热解析温度降低。 

(2)本实用新型进样装置，载气并不是采取表面吹扫模式，而是热的载气按照与热解析表面相垂直的方向，穿过热解析进样片内部，这种解析进样方式大大提高了检测灵敏度。 

下面结合附图及实施例作进一步详细的说明： 

附图说明

图1为气体预热与样品解析装置连接示意图； 

图2为改进前的载气携带进样载片表面的气体流向说明示意图； 

图3为改进后的载气穿过进样载片内部的气体流向说明示意图。 

具体实施方式

实施例1： 

图1中，1为快速加热装置载气入口；2为气体快速加热装置气体加热腔；3为快速加热装置温度传感器；4为快速加热装置加热棒；5为快速加热装置载气出口；6为步进电机或电磁阀组件；7为样品解析进样装置载气入口；8为样品解析进样装置热解析腔体；9为样品解析进样装置样品气出口； 

样品解析进样装置热解析腔体8为一密闭容器，热解析腔体8上设有样品解析进样装置样品气出口9、样品解析进样装置载气入口7、以及带有密封挡片的进样片插入口； 

气体快速加热装置气体加热腔2为一密闭容器，气体加热腔2上设有快速加热装置载气入口1、快速加热装置载气出口5；于气体加热腔2的侧壁上设有加热棒4和温度传感器3； 

快速加热装置载气入口1通过管路与载气气源相连接，快速加热装置载气出口5与样品解析进样装置载气入口7相连接； 

样品解析进样装置样品气出口9与离子迁移谱的迁移管相连接。 

载气气源由1流入，在2中被快速加热，再经5、7后，热解析气体由9进入检测器内。 

实施例2： 

比较图2、图3，改进前的载气携带进样片表面的气体是吹扫样品热解析挥发气表面，然后携带样品气进入分析仪检测器；此过程中，载气首先是常温的，在进入解析腔体时，开始受热。改进后的载气首先为受控的加热气体(温度范围在50-250℃)，进样载片的解析区原本为常温，热的载气穿透样品内部，携带目标组分进入分析仪检测器内，改善了热利用率。 

本实用新型是将以往的热解析进样器载气和样品同时受热解析的模块分为两部分，首先保证载气先受热，热的载气再携带样品气进样分析；其次样品进样管路由表面吹扫热解析方式，变成热气快速通过进样片内部，使其能充分解析目标物。通过本实用新型实现对待测样品进样，可以充分利用热效率，大大提高离子迁移谱的检测灵敏度。 

Claims (6)

1.一种用于离子迁移谱的预热与解析分离的进样装置，其特征在于： 

包括样品解析进样装置热解析腔体(8)为一密闭容器，热解析腔体(8)上设有样品解析进样装置样品气出口(9)、样品解析进样装置载气入口(7)、以及带有密封挡片的进样片插入口； 

气体快速加热装置气体加热腔(2)为一密闭容器，气体加热腔(2)上设有快速加热装置载气入口(1)、快速加热装置载气出口(5)；于气体加热腔(2)的侧壁上设有加热棒(4)和温度传感器(3)； 

快速加热装置载气入口(1)通过管路与载气气源相连接，快速加热装置载气出口(5)与样品解析进样装置载气入口(7)相连接； 

样品解析进样装置样品气出口(9)与离子迁移谱的迁移管相连接。 

2.根据权利要求1所述的进样装置，其特征在于： 

密封挡片通过控制热解析腔体开启、关闭动作的步进电机或电磁阀组件(6)进行开启、关闭动作。 

3.根据权利要求1所述的进样装置，其特征在于： 

加热棒(4)通过导线经温度控制器与电源相连；温度传感器(3)通过导线与温度控制器相连。 

4.根据权利要求1所述的进样装置，其特征在于：快速加热装置载气出口(5)与样品解析进样装置载气入口(7)相连接的连接管路外壁上设有保温材料层，保证热的载气恒温传输。 

5.根据权利要求1所述的进样装置，其特征在于：进样片通过进样片插入口插入至样品解析进样装置热解析腔体(8)内，样品解析进样装置样品气出口(9)和样品解析进样装置载气入口(7)分别置于进样片左右两侧，全部或部分载气从进样片一侧穿过进样片到达进样片的另一侧。 

6.根据权利要求5所述的进样装置，其特征在于：进样片为透气材料的进样片。