DE102013019441B4 - Atomizer system and its use - Google Patents

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Abstract

Zerstäubersystem (100) aufweisend eine Sprühkammer (18) und einen Sprühkopf (1) mit einer Gaszuleitung (2a) und mit einer Flüssigkeitszuleitung (2b), wobei der Sprühkopf (1) in seinem Inneren einen Mischbereich aufweist und mit der Sprühkammer (18) gasdicht über ein Befestigungsmittel verbunden ist, der Sprühkopf (1) einen Gasmassenflussregler (13) und einen Flussratenregler (14) aufweist dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühkopf (1) in einem der Sprühkammer (18) zugewandten Abschnitt eine Verjüngung aufweist, die eine Zweistoff-Düse innerer Mischung (17) bildet und die Sprühkammer (18) einen verjüngenden Abschnitt auf dem der Düse (17) gegenüberliegenden Abschnitt mit einem Sprühkammerwinkel β von 30° bis 60° aufweist und so als akustischer Resonanzkörper wirkt.Atomizer system (100) having a spray chamber (18) and a spray head (1) with a gas supply line (2a) and with a liquid supply line (2b), the spray head (1) having a mixing area in its interior and being gas-tight with the spray chamber (18). is connected via a fastening means, the spray head (1) has a gas mass flow controller (13) and a flow rate controller (14), characterized in that the spray head (1) has a taper in a section facing the spray chamber (18), which has a two-substance nozzle inner mixture (17) and the spray chamber (18) has a tapering section on the section opposite the nozzle (17) with a spray chamber angle β of 30 ° to 60 ° and thus acts as an acoustic resonance body.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zerstäubersystem zur Erzeugung von Aerosol mit geringer Tropfengröße und dessen Verwendung.The invention relates to an atomizer system for generating aerosol with a small droplet size and its use.

[Stand der Technik][State of the art]

Das Zerstäuben von Flüssigkeiten in Zerstäubersystemen erfolgt, um kleine Tropfen mit einer großen reaktiven Flüssigkeitsoberfläche zu erzeugen, beispielsweise in Vergasern und bei Luftbefeuchtern. Dieses begünstigt Prozesse des Stoff- und Wärmeaustausches, wie sie beispielsweise bei Verdunstungsprozessen und Verbrennungsprozessen stattfinden.The atomization of liquids in atomization systems is carried out in order to produce small droplets with a large reactive liquid surface, for example in carburetors and humidifiers. This promotes mass and heat exchange processes, such as those that occur in evaporation and combustion processes.

Des Weiteren dienen Zerstäubungssysteme dazu, gleichmäßige Oberflächenbeschichtungen zu gewährleisten oder bei Reinigungsaufgaben einen ausreichenden Impulsübertrag zu erzeugen.Atomization systems are also used to ensure uniform surface coatings or to generate sufficient impulse transfer for cleaning tasks.

Zerstäuber werden auch in der Spektrometrie eingesetzt (z.B. in der Matrixunterstützten Laser-Desorptions/Ionisations (MALDI)-Massenspektrometrie) und dienen dabei der chemischen Analyse von Stoffen indem mit ihnen Substanzen zerstäubt werden.Atomizers are also used in spectrometry (e.g. in matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) mass spectrometry) and are used for the chemical analysis of substances by atomizing substances.

Neben diesen Anwendungen gibt es Zerstäubersysteme für medizinische oder kosmetische Sprays, die der unmittelbaren Benetzung der Haut mit einem Wirkstoff dienen oder als Aerosol inhaliert werden, wofür es die Zerstäubersysteme in unterschiedlichen Bauformen mit konstruktiv festgelegter Menge des pro Stoß abgegebenen Aerosols gibt. Als Stand der Technik sind die Druckschriften DE 29 821 687 U1 , WO 2008 / 001 301 A2 , DE 202 11 577 U1 , DE 10 2007 056 273 A1 , DE 201 00 648 U1 , EP 1 491 820 A2 und DE 10 2010 012 554 A1 bekannt.In addition to these applications, there are atomizer systems for medical or cosmetic sprays that are used to directly wet the skin with an active ingredient or are inhaled as an aerosol, for which the atomizer systems are available in different designs with a structurally defined amount of aerosol released per stroke. The publications are the state of the art DE 29 821 687 U1 , WO 2008/001 301 A2 , DE 202 11 577 U1 , DE 10 2007 056 273 A1 , DE 201 00 648 U1 , EP 1 491 820 A2 and DE 10 2010 012 554 A1 known.

Je nach Art der Energiezufuhr kann man Zerstäuberdüsen von Zerstäubersystemen in die folgenden Klassen einteilen:Depending on the type of energy supply, atomizer nozzles of atomizer systems can be divided into the following classes:

Einstoff-DruckdüsenSingle-component pressure nozzles

Energielieferant ist die zu zerstäubende Flüssigkeit selbst. Diese wird unter Druck der Einstoff-Druckdüse zugeführt. An der Düsenmündung wird je nach Düsenbauart ein Flüssigkeitsstrahl oder eine Flüssigkeitslamelle erzeugt. Die Tropfenbildung setzt in einer gewissen Entfernung von der Düsenmündung ein. Typische Vertreter dieser Düsenbauart sind Turbulenz-, Flachstrahl-, Prall- und Hohlkegeldruckdüsen.The energy supplier is the liquid to be atomized. This is fed under pressure to the single-substance pressure nozzle. Depending on the nozzle design, a liquid jet or a liquid lamella is generated at the nozzle mouth. Drop formation begins at a certain distance from the nozzle opening. Typical representatives of this type of nozzle are turbulence, flat jet, impact and hollow cone pressure nozzles.

Zweistoff- oder pneumatische DüsenDual fuel or pneumatic nozzles

Diese Düsen arbeiten nach dem Prinzip einer Strahlpumpe. Energielieferant ist ein mit hoher Geschwindigkeit strömendes Gas oder Dampf. Die zu zerstäubende Flüssigkeit kann nahezu drucklos zugeführt werden. Teilweise arbeiten diese Düsen selbstansaugend. Zweistoff-Düsen unterscheidet man in Düsen innerer Mischung und in Düsen äußerer Mischung. Typische Vertreter dieser Bauart sind Matrixpräparationsapparaturen für die bildgebende Massenspektrometrie von biologischem Gewebe.These nozzles work on the principle of a jet pump. The energy source is a gas or steam flowing at high speed. The liquid to be atomized can be supplied with almost no pressure. Some of these nozzles work self-priming. Two-fluid nozzles are divided into nozzles with an internal mixture and nozzles with an external mixture. Typical representatives of this type are matrix preparation devices for imaging mass spectrometry of biological tissue.

Die Düsen, welche Zweistoffdüsen sind, von üblichen Zerstäubersystemen für die Matrixpräparation arbeiten mit einer offenen Sprühvorrichtung ohne gasdynamische Steuerung. Sie erreichen nur eine Tropfengröße von mehr als 10 µm, die eine bildgebende massenspektrometrische Analyse mit einer räumlichen Auflösung von bestenfalls 20 µm ermöglicht.The nozzles, which are two-substance nozzles, of conventional atomizer systems for matrix preparation work with an open spray device without gas-dynamic control. They only reach a drop size of more than 10 µm, which enables imaging mass spectrometric analysis with a spatial resolution of 20 µm at best.

Die mit dem Stand der Technik erreichbare räumliche Auflösung ist auf Grund zu großer Tropfen nicht ausreichend, um biologische Strukturen auf zellulärer Ebene aussagekräftig abzubilden.Because the droplets are too large, the spatial resolution that can be achieved with the state of the art is not sufficient to meaningfully image biological structures at the cellular level.

Bei Zweistoff- oder pneumatischen Düsen dient ein mit hoher Geschwindigkeit strömender Gas- oder Dampfmassenstrom als Energielieferant für den Zerstäubungsprozess. Dieses bietet den Vorteil, dass im Gegensatz zu Einstoff-Druckdüsen auch kleinere Volumenströme an höher viskosen Flüssigkeiten zu einem feinen Tropfengrößenspektrum vernebelt werden können. Eine wichtige Rolle spielt hierbei das Massenstromverhältnis µ zwischen dem Gas und der Flüssigkeit. μ = m ˙ g m ˙

Figure DE102013019441B4_0001
With dual-fluid or pneumatic nozzles, a gas or vapor mass flow flowing at high speed serves as an energy supplier for the atomization process. This offers the advantage that, in contrast to single-substance pressure nozzles, even smaller volume flows of higher viscosity liquids can be atomized into a fine range of drop sizes. The mass flow ratio µ between the gas and the liquid plays an important role here. μ = m ˙ G m ˙
Figure DE102013019441B4_0001

Dieses Massenstromverhältnis wird auch als Beladung bezeichnet. Tendenziell werden mit zunehmender Beladung die erzeugten Tropfen feiner. Je größer die Beladungszahl wird, desto mehr Spielraum hat man bezüglich der Massenströme für einen konstanten charakteristischen Tropfendurchmesser.This mass flow ratio is also referred to as loading. The drops produced tend to become finer as the load increases. The larger the loading number, the more leeway there is with regard to the mass flows for a constant, characteristic droplet diameter.

Zweistoff-Düsen äußerer MischungTwo-fluid external mixture nozzles

Die zu zerstäubende Flüssigkeit und das Gas treffen erst außerhalb der Düse in Wechselwirkung miteinander. Häufig anzutreffen ist hier die Prefilming-Düse. Die Flüssigkeit tritt nahezu drucklos im Zentrum der Düse aus. Das Gas strömt mit hoher Geschwindigkeit aus einem umgebenden Ringkanal. Hieraus resultiert im Nahbereich der Düsenmündung ein Unterdruck, welcher die Flüssigkeit auf der Prefilming-Fläche als Film ausbreitet. Dieser dünne Film trifft auf das mit hoher Geschwindigkeit strömende Gas und wird zu feinen Tropfen zerteilt. Unter bestimmten Bedingungen arbeitet dieser Düsentyp selbstansaugend.The liquid to be atomized and the gas only interact with one another outside the nozzle. The prefilming nozzle is often found here. The liquid emerges from the center of the nozzle with almost no pressure. The gas flows at high speed from a surrounding ring channel. This results in a negative pressure in the vicinity of the nozzle opening, which spreads the liquid as a film on the prefilming surface. This thin film hits the gas flowing at high speed and is broken up into fine droplets. Under Under certain conditions, this type of nozzle works self-priming.

Zweistoff-Düsen innerer MischungTwo-fluid nozzles with internal mixture

Bei diesen Düsenbauarten erzeugt man bereits im Inneren der Düse ein Zweiphasen-Gemisch. Dieses weist eine geringe Schallgeschwindigkeit auf. In der Düsenaustrittsebene resultiert hieraus ein so genannter Drucksprung. Tropfen mit einem kritischen Durchmesser erfahren hierdurch eine weitere Zerteilung und tragen zu einem hohen Feinanteil an Tropfen im Spray bei. Im Gegensatz zu den Zweistoff-Düsen äußerer Mischung müssen Gas- und Flüssigkeitsdruck aufeinander abgestimmt werden. Insofern ist ein höherer regelungstechnischer Aufwand erforderlich.With these types of nozzles, a two-phase mixture is created inside the nozzle. This has a low speed of sound. This results in a so-called pressure jump in the nozzle exit plane. Drops with a critical diameter are thereby further broken up and contribute to a high proportion of fine drops in the spray. In contrast to the two-fluid nozzles of external mixture, gas and liquid pressure must be coordinated. In this respect, greater control engineering effort is required.

[Aufgabe][Task]

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Zerstäubersystems welches ein Aerosol aus flächig gleichmäßig im Aerosolstrom verteilten Tropfen mit einem Durchmesser von weniger als 10 µm gewährleistet.The object of the invention is to provide an atomizer system which ensures an aerosol made up of drops with a diameter of less than 10 μm that are evenly distributed over the surface in the aerosol stream.

[Lösung der Aufgabe][solution to the task]

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.The solution to this problem results from the features of the main claim, while advantageous refinements and developments of the invention can be found in the subclaims.

Die Erfindung besteht aus einem Zerstäubersystem 100 umfassend einen Sprühkopf 1 und eine gasdicht mit diesem Sprühkopf verbindbare Sprühkammer 18. Diese sind beispielsweise aus Kunststoff, Glas oder Keramik.The invention consists of an atomizer system 100 comprising a spray head 1 and a spray chamber 18 which can be connected to this spray head in a gas-tight manner. These are made, for example, of plastic, glass or ceramic.

Der Sprühkopf 1 weist in einem der Sprühkammer 18 zugewandten Abschnitt eine Verjüngung auf, diese ist als Düse 17 zur Zerstäubung von Flüssigkeit mit Gas ausgebildet. Damit weist der Sprühkopf 1 eine Zweiphasen-Düse mit innerer Mischung auf.The spray head 1 has a taper in a section facing the spray chamber 18, which is designed as a nozzle 17 for atomizing liquid with gas. The spray head 1 thus has a two-phase nozzle with an internal mixture.

Des Weiteren umfasst der Sprühkopf 1 wenigstens eine Gaszuleitung 2a und wenigstens eine Flüssigkeitszuleitung 2b. Durch diese Zuleitungen gelangen das Gas und die Flüssigkeit in das Innere des Sprühkopfes 1. Der Bereich in dem Gas und Flüssigkeit aufeinander treffen und ein Aerosol bilden, ist der Mischbereich 10.Furthermore, the spray head 1 comprises at least one gas supply line 2a and at least one liquid supply line 2b. The gas and the liquid reach the interior of the spray head 1 through these supply lines. The area in which the gas and liquid meet and form an aerosol is the mixing area 10.

Gas ist jede Substanz oder jede Mischung von Substanzen, die unter den im Zerstäubersystem herrschenden Betriebsbedingungen gasförmig ist. Beispielsweise ist dies ein chemisch inertes Gase wie z.B. Stickstoff, Helium oder CO2.Gas is any substance or mixture of substances that is gaseous under the operating conditions prevailing in the atomizer system. For example, this is a chemically inert gas such as nitrogen, helium or CO 2 .

Die Geometrie der Düse 17 des Zerstäubersystems wird über den Düsenwinkel alpha beschrieben. Dieser beschreibt den Winkel zwischen der Austrittsfläche des Sprühkopfes 1 und der Wand des Sprühkopfes an seiner Austrittsöffnung. Dieser Winkel bestimmt wie stark sich die Querschnittsfläche des Mischbereiches zur Austrittsöffnung hin verengt.The geometry of the nozzle 17 of the atomizer system is described by the nozzle angle alpha. This describes the angle between the outlet surface of the spray head 1 and the wall of the spray head at its outlet opening. This angle determines how much the cross-sectional area of the mixing area narrows towards the outlet opening.

Bei einem Düsenwinkel alpha von 90° ist die Austrittsöffnung maximal, es wird keine Düsenwirkung erzielt. Bei einem Düsenwinkel alpha von 0° ist die Öffnung verschlossen.At a nozzle angle alpha of 90°, the outlet opening is at its maximum and no nozzle effect is achieved. At a nozzle angle alpha of 0°, the opening is closed.

Um einen gleichmäßig flächigen Aerosolstrom zu erzeugen, weist der Sprühkopf 1 im erfindungsgemäßen Zerstäubersystem an der Düse 17 einen Düsenwinkel alpha von 40° bis 80° bevorzugt 55 °bis 65° auf.In order to generate a uniformly flat aerosol stream, the spray head 1 in the atomizer system according to the invention has a nozzle angle alpha of 40° to 80°, preferably 55° to 65°, on the nozzle 17.

Sprühkopf 1 und Sprühkammer 18 sind gasdicht miteinander verbunden. Die Verbindung erfolgt z.B. über Gewinde, Kleber, Pressitz oder durch ein anders geeignetes Befestigungsmittel, das eine gasdichte Verbindung gewährleistet. Alternativ wird zusätzlich eine Dichtung verwendet.Spray head 1 and spray chamber 18 are connected to one another in a gas-tight manner. The connection is made, for example, via thread, adhesive, press fit or another suitable fastener that ensures a gas-tight connection. Alternatively, an additional seal is used.

Damit ist sichergestellt, dass außer durch die Düse 17 kein Stofftransport erfolgt. Insbesondere kann kein Gas von außerhalb in das Zerstäubersystem eindringen.This ensures that no material is transported except through the nozzle 17. In particular, no gas from outside can penetrate into the atomizer system.

In einer Ausführungsform ist die Verbindung zwischen Sprühkopf 1 und Sprühkammer 18 reversibel verschließbar ausgebildet. Das Verschließen erfolgt z.B. über ein Gewinde mittels Schrauben. Dies ermöglicht das Einführen einer Probe in die Sprühkammer 18 ohne weitere Öffnung in der Sprühkammer 18.In one embodiment, the connection between spray head 1 and spray chamber 18 is designed to be reversibly closable. The closure takes place, for example, via a thread using screws. This allows a sample to be introduced into the spray chamber 18 without further opening in the spray chamber 18.

Die Gaszufuhr in den Sprühkopf 1 erfolgt geregelt. Hierzu weist der Sprühkopf 1 einen Gasmassenflussregler 13 auf. Dieser ist beispielweise ein manuell oder elektrisch steuerbares bewegliches Ventil oder über ein Drosselventil (Nadelventil) z.B. mit einem Motor.The gas supply to the spray head 1 is regulated. For this purpose, the spray head 1 has a gas mass flow controller 13. This is, for example, a manually or electrically controllable movable valve or via a throttle valve (needle valve), for example with a motor.

Vorzugweise weist die Gaszuleitung 2a noch einen Gasmassenflusssensor auf, um entweder den Gasflussregler direkt zu steuern und/oder dem Anwender einen Druckabstufungswert z.B. durch ein Anzeigeelement anzuzeigen. Um einen flächig gleichmäßigen Aerosolstrom mit Partikeln kleiner 10 µm zu erzeugen, werden Druckabstufungen im Bereich von 0,1 bar bis 2 bar bevorzugt, besonders bevorzugt bei ca.1 bar. Die Gasquelle ist ein Gasreservoir z.B. eine Spritze oder Gasflasche.Preferably, the gas supply line 2a also has a gas mass flow sensor in order to either directly control the gas flow regulator and/or display a pressure gradation value to the user, for example through a display element. In order to generate a flat, uniform aerosol flow with particles smaller than 10 µm, pressure gradations in the range from 0.1 bar to 2 bar are preferred, particularly preferably around 1 bar. The gas source is a gas reservoir, e.g. a syringe or gas bottle.

Die Flüssigkeitszufuhr in den Mischbereich 10 des Sprühkopfes 1 erfolgt ebenfalls geregelt. Der Sprühkopf 1 umfasst hierzu einen Flussratenregler 14 für Flüssigkeit. Dieser ist beispielweise ein manuell oder elektrisch steuerbares bewegliches Ventil z.B. mit einem Motor. The liquid supply into the mixing area 10 of the spray head 1 is also regulated. For this purpose, the spray head 1 includes a flow rate controller 14 for liquid. This is, for example, a manually or electrically controllable movable valve, for example with a motor.

Vorzugweise weist die Flüssigkeitszuleitung 2b zusätzlich einen Flussratensensor auf, um entweder den Flussratenregler 14 für Flüssigkeit direkt zu steuern und/oder dem Anwender einen Wert z.B. durch ein Anzeigeelement anzuzeigen. Dieser Flussratensensor misst die Flussrate ist beispielsweise als thermischer Flussratensensor ausgebildet.Preferably, the liquid supply line 2b additionally has a flow rate sensor in order to either directly control the flow rate controller 14 for liquid and/or to display a value to the user, for example through a display element. This flow rate sensor measures the flow rate and is designed, for example, as a thermal flow rate sensor.

Die Flüssigkeitsquelle ist ein Flüssigkeitsreservoir z.B. eine Spritze oder Tank. Um einen flächig gleichmäßigen Aerosolstrom mit Partikeln kleiner 10 µm zu erzeugen, liegt die Flussrate in einem Bereich von 0,1 µl/min bis 100 µl/min bevorzugt 1 µl/min bis 50 µl/min.The fluid source is a fluid reservoir, such as a syringe or tank. In order to generate a flat, uniform aerosol flow with particles smaller than 10 µm, the flow rate is in a range from 0.1 µl/min to 100 µl/min, preferably 1 µl/min to 50 µl/min.

Der Gasmassenflussregler 13 und der Flussratenregler für Flüssigkeit 14 sind in ihrer Funktion unabhängig voneinander.The gas mass flow controller 13 and the flow rate controller for liquid 14 are independent of one another in their function.

In einer Ausführungsform ist die Düse 17 verschließbar ausgebildet. Dies ermöglicht eine schnelle Regulierung des Aerosolstroms.In one embodiment, the nozzle 17 is designed to be closable. This enables rapid regulation of the aerosol flow.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Zerstäubersystem an der Düse 17 zumindest einen Sensor zur Überwachung einer Strömung des Aerosols durch die Düse 17. Dieser Sensor gewährleistet einen flächig gleichmäßigen Aerosolstrom mit Partikeln kleiner 10 µm. Er ist in seiner Funktion unabhängig von weiteren Sensoren (z.B. Gasmassenflusssensor und/oder Flussratensensor).In a further embodiment, the atomizer system according to the invention comprises at least one sensor on the nozzle 17 for monitoring a flow of the aerosol through the nozzle 17. This sensor ensures a uniform aerosol flow over the area with particles smaller than 10 μm. Its function is independent of other sensors (e.g. gas mass flow sensor and/or flow rate sensor).

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Zerstäubersystem eine Sprühkammer 18 mit einer besonderen Geometrie auf. Sie weist einen gegenüber der Düse 17 liegenden verjüngenden Abschnitt mit einem Sprühkammerwinkel beta von 30° bis 60 ° auf, bevorzugt 40° bis 50° auf. Dieser gewährleistet einen flächig gleichmäßigen Aerosolstrom mit Partikeln kleiner 10 µm. In einer Anwendung wird die Sprühkammer vor dem Einsetzen des eigentlichen Sprühvorgangs mit Gas, beispielsweise Stickstoff, geflutet.In a further embodiment, the atomizer system according to the invention comprises a spray chamber 18 with a special geometry. It has a tapering section opposite the nozzle 17 with a spray chamber angle beta of 30° to 60°, preferably 40° to 50°. This ensures a uniform aerosol flow with particles smaller than 10 µm. In one application, the spray chamber is flooded with gas, for example nitrogen, before the actual spraying process begins.

Alternativ weist die Sprühkammer 18 eine verschließbare Öffnung 22 zum Gasaustausch mit der Atmosphäre auf. Dies dient dazu, den Druck in der Sprühkammer 18 und den Aerosolstrom durch die Sprühkammer 18 zu regulieren. Diese verschließbare Öffnung 22 kann außerdem für die Zuführung einer Probe in die Sprühkammer 18 dienen, so dass die Probe besprüht werden kann. Die Zuführung der Probe in die Kammer kann auch über eine weitere Öffnung erfolgen.Alternatively, the spray chamber 18 has a closable opening 22 for gas exchange with the atmosphere. This serves to regulate the pressure in the spray chamber 18 and the aerosol flow through the spray chamber 18. This closable opening 22 can also be used to feed a sample into the spray chamber 18 so that the sample can be sprayed. The sample can also be fed into the chamber via another opening.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Sprühkammer 18 des Zerstäubersystems einen Probenhalter 19 zur Aufnahme einer zu besprühenden Probe auf. Dieser in einer weiteren Ausführungsform rotierbar mit einem Antriebssystem beispielsweise einem Elektromotor. Er wird beispielsweise während des Aerosolausstoßes z.B. während des Besprühens der Probe, in Rotation versetzt.In a further embodiment, the spray chamber 18 of the atomizer system has a sample holder 19 for holding a sample to be sprayed. In a further embodiment, this can be rotated with a drive system, for example an electric motor. For example, it is set in rotation during the aerosol emission, for example when spraying the sample.

Zusätzlich befindet sich der Probenhalter in einer Ausführungsform auf einem höhenverstellbaren Abstandshalter 20, sodass einer bestimmter Abstand der probe zur Düse 17 einstellbar ist.In addition, in one embodiment, the sample holder is located on a height-adjustable spacer 20, so that a specific distance between the sample and the nozzle 17 can be set.

Eine Probe ist im Rahmen dieser Erfindung ein beliebiger organischer oder anorganischer Körper, ein Feststoff, Gel, Gewebe oder mindestens eine Zelle. Mittels des erfindungsgemäßen Zerstäubersystems kann eine Vielzahl von Proben mit einem flächig gleichmäßigen Aerosolstrom mit Partikeln kleiner 10 µm besprüht werden, so dass ein weites Feld von Einsatzmöglichkeiten in der Technik und Medizin gegeben ist.In the context of this invention, a sample is any organic or inorganic body, a solid, gel, tissue or at least one cell. Using the atomizer system according to the invention, a large number of samples can be sprayed with a uniform aerosol stream containing particles smaller than 10 µm, so that a wide range of possible uses in technology and medicine is available.

Eine Verwendung besteht in der Beschichtung einer Probe für die Matrix-unterstützte Laser Desorptions/ lonisations (MALDI)-Massenspektrometrie. One use is to coat a sample for matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) mass spectrometry.

Eine weitere Verwendung besteht in der gezielten Beschichtung einer Probe zur Veränderung ihrer technischen Eigenschaften. Diese Veränderung kann beispielsweise eine Erhöhung der chemischen oder mechanischen Belastbarkeit, eine Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit und/oder der optischen Eigenschaften sein.Another use is the targeted coating of a sample to change its technical properties. This change can be, for example, an increase in chemical or mechanical resilience, a change in electrical conductivity and/or optical properties.

Besonders vorteilhaft am erfindungsgemäßen Zerstäubersystem ist, die als Resonanzkörper ausgebildete Sprühkammer 18. Sie gewährleistet einen flächig gleichmäßigen Aerosolstrom mit Partikeln kleiner 10 µm und stabilisiert das Aerosol so dass die einzelnen Tropfen nicht miteinander verschmelzen. 6 vergleicht das erfindungsgemäße Zerstäubersystem mit Sprühkammer 18 (6b) mit einer anderen Vorrichtung ohne Sprühkammer (6a).What is particularly advantageous about the atomizer system according to the invention is the spray chamber 18 designed as a resonance body. It ensures a uniform aerosol flow with particles smaller than 10 μm and stabilizes the aerosol so that the individual drops do not fuse with one another. 6 compares the atomizer system according to the invention with spray chamber 18 ( 6b) with another device without a spray chamber ( 6a) .

Besonders vorteilhaft am erfindungsgemäßen Zerstäubersystem ist, das folgenden Parameter optimal auf die Besprühung einer Probe mit einem flächig gleichmäßigen Aerosolstrom mit Partikeln kleiner 10 µm einstellbar sind:

  • - Regelung der Flussrate der Flüssigkeitszufuhr über den Flussratenregler 14 und Flüssigkeitszuleitung 2b
  • - Regelung der Gaszufuhr über den Gasmassenflussregler 13 und Gaszuleitung 2a
  • - die Sprühkammergeometrie mit dem Sprühkammerwinkel beta (Strömungsprofil und akustische Resonanz)
  • - die Bewegungsart und -geschwindigkeit des Probenhalters
What is particularly advantageous about the atomizer system according to the invention is that the following parameters can be optimally adjusted for spraying a sample with a uniform aerosol stream with particles smaller than 10 µm:
  • - Control of the flow rate of the liquid supply via the flow rate controller 14 and liquid supply line 2b
  • - Control of the gas supply via the gas mass flow controller 13 and gas supply line 2a
  • - the spray chamber geometry with the spray chamber angle beta (flow profile and acoustic resonance)
  • - the type and speed of movement of the sample holder

Weiterhin werden die bedeutsamen physikalischen Parameter des Sprühkopfes 1 bzw. der Düse 17 besonders vorteilhaft realisiert. Diese sind:

  • - der Innenquerschnitt und Material, Geometrie der Öffnung mit Düsenwinkel alpha,
  • - der Querschnitt der Gaszuleitung 2a sowie dessen Geometrie und Oberflächenbeschaffenheit,
  • - der Gasdruck sowie der Querschnitt des Gasreservoirs
Furthermore, the significant physical parameters of the spray head 1 or the nozzle 17 are realized particularly advantageously. These are:
  • - the internal cross section and material, geometry of the opening with nozzle angle alpha,
  • - the cross section of the gas supply line 2a as well as its geometry and surface quality,
  • - the gas pressure and the cross section of the gas reservoir

Der am Durchmesser d des Querschnitts der Düse 17 austretende Gasmassenstrom beträgt in etwa: m G = p i d 2 4 p G 0 2 R T 0 P s i

Figure DE102013019441B4_0002
wobei die dimensionslose Ausflussfunktion Psi die Massenstromdichte (rho(G) u) beschreibt: P s i = r h o G u 2 p G 0 r h o ( G 0 )
Figure DE102013019441B4_0003
The gas mass flow emerging at the diameter d of the cross section of the nozzle 17 is approximately: m G = p i d 2 4 p G 0 2 R T 0 P s i
Figure DE102013019441B4_0002
where the dimensionless outflow function Psi describes the mass flow density (rho(G) u): P s i = r H O G u 2 p G 0 r H O ( G 0 )
Figure DE102013019441B4_0003

Der Index 0 bezeichnet dabei den Zustand an der Stelle der größten Ausdehnung der Gaszuleitung 2a im Sprühkopf 1. Das Druckverhältnis erlangt den kritischen Wert, wenn an der Mündung die Schallgeschwindigkeit erreicht wird. Für Luft ergibt sich dabei ein Betrag von in etwa Psi ≈ 0.484. Die Positionierung der Sprühkammer 18 zur Gaszuleitung 2a (beeinflusst, neben der Oberflächenspannung des versprühten Aerosols und der Gaszusammensetzung, die Tropfenbildung bzw. den Tropfenabriss und damit die Länge des zusammenhängenden Strahlkernes. Sie ist vor allem im Zusammenhang mit der Sprühkopfgeometrie im einsetzenden Zerstäubungsprozess entscheidend.The index 0 denotes the condition at the point of greatest expansion of the gas supply line 2a in the spray head 1. The pressure ratio reaches the critical value when the speed of sound is reached at the mouth. For air this results in an amount of approximately Psi ≈ 0.484. The positioning of the spray chamber 18 to the gas supply line 2a (influences, in addition to the surface tension of the sprayed aerosol and the gas composition, the drop formation or drop break-off and thus the length of the connected jet core. It is particularly crucial in connection with the spray head geometry in the atomization process that begins.

Um eine Zweikomponentenzerstäubung ausreichend charakterisieren zu können, müssen zumindest ansatzweise die sich ausbildenden Strömungsform(en) bekannt sein. Hierbei ist das dimensionslose Massestromverhältnis des Gases zum Gesamtmassenstrom, x ˙ = m ˙ G m G + m ˙

Figure DE102013019441B4_0004
das auf Normdruck von Luft und Wasser bezogene dimensionslose Dichteverhältnis, r h o = r h o G r h o L u f t r h o r h o W a s s e r
Figure DE102013019441B4_0005
und der Einfluss der Oberflächenspannung (sigma) sowie der dynamischen Viskosität (eta), n y = s i g m a W a s s e r s i g m a ( e t a e t a W a s s e r ( r h o r h o W a s s e r ) 2 ) 1 / 3
Figure DE102013019441B4_0006
der Fluide zu bestimmen. Das Massestromverhältnis wirkt sich auf die Schallgeschwindigkeit an der Düsenmündung aus. Diese kann ggf. deutlich unter der Schallgeschwindigkeit in den reinen Bezugsfluiden liegen, d.h. c{Wasser} ≈ 1500 m/s, c{Luft} ≈ 330 m/s. Im Rahmen der Testphase des erfindungsgemäßen Zerstäubersystems sind hierzu Experimente mit einem, unmittelbar an der Düsenmündung angebrachten, Kondensatormikrophon durchgeführt worden. Diese belegen eine erkennbare Drift im Frequenzspektrum, sobald das Massenstromverhältnis sprunghaft verändert wird. Die Sprühkammer 18 wirkt dabei als akustischer Resonator. Aus der Kombination einer Zweistoff-Düse mit einem akustischen Resonator können die sehr kleinen Tropfendurchmesser, die i.d.R. kleiner 10 µm ausfallen als über Gleichungen der Düsencharakterisierung berechnet wird, erklärt werden.In order to be able to adequately characterize two-component atomization, the flow shape(s) that form must be known at least to some extent. Here is the dimensionless mass flow ratio of the gas to the total mass flow, x ˙ = m ˙ G m G + m ˙
Figure DE102013019441B4_0004
the dimensionless density ratio related to the standard pressure of air and water, r H O = r H O G r H O L u f t r H O r H O W a s s e r
Figure DE102013019441B4_0005
and the influence of surface tension (sigma) and dynamic viscosity (eta), n y = s i G m a W a s s e r s i G m a ( e t a e t a W a s s e r ( r H O r H O W a s s e r ) 2 ) 1 / 3
Figure DE102013019441B4_0006
of the fluids. The mass flow ratio affects the speed of sound at the nozzle orifice. This can possibly be significantly below the speed of sound in the pure reference fluids, ie c{water} ≈ 1500 m/s, c{air} ≈ 330 m/s. As part of the test phase of the atomizer system according to the invention, experiments were carried out with a condenser microphone attached directly to the nozzle opening. These show a noticeable drift in the frequency spectrum as soon as the mass flow ratio changes suddenly. The spray chamber 18 acts as an acoustic resonator. The combination of a two-substance nozzle with an acoustic resonator can explain the very small drop diameters, which are usually smaller than 10 µm than is calculated using the nozzle characterization equations.

Die im erfindungsgemäßen Zerstäubersystem erzeugten primären Tropfen können durch die Gasströmung weiter zerteilt werden. Dieser Prozess ist besonders geeignet, um eine engere Größenverteilung zu erhalten. Betrachtet wird, der Einfachheit halber, zunächst ein ruhender (ideal) kugelförmiger Tropfen, auf den ein Gasstrom einwirkt. Der Tropfen setzt dem Gasstrom eine sogenannte aerodynamische Widerstandskraft entgegen: F W = r h o G 2 ν G 2 p i d T r o p f e n 4 c W

Figure DE102013019441B4_0007
Mit c(W) dem dimensionslosen Widerstandsbeiwert. Die Oberflächenspannungskraft des Tropfens wirkt dabei seiner Zerteilung entgegen: Fsigma = pi · dTropfen - sigma Aus beiden Gleichungen ergibt sich dann das Stabilitätskriterium eines angeströmten statischen Tropfens: r h o G 2 ν G 2 p i d T r o p f e n 2 4 c W = p i d T r o p f e n s i g m a
Figure DE102013019441B4_0008
The primary drops generated in the atomizer system according to the invention can be further divided by the gas flow. This process is particularly suitable for obtaining a narrower size distribution. For the sake of simplicity, we first consider a resting (ideally) spherical drop on which a gas stream acts. The drop provides a so-called aerodynamic resistance force to the gas flow: F W = r H O G 2 ν G 2 p i d T r O p f e n 4 c W
Figure DE102013019441B4_0007
With c(W) the dimensionless drag coefficient. The surface tension force of the drop counteracts its fragmentation: F sigma = pi d drop - sigma The stability criterion of a static drop with flow results from both equations: r H O G 2 ν G 2 p i d T r O p f e n 2 4 c W = p i d T r O p f e n s i G m a
Figure DE102013019441B4_0008

Dabei werden Verhältniszahlen definiert. Diese sind bei einer näheren Charakterisierung hilfreich. Zum einen ist dies die sogenannte Gas-Weberzahl: W e G r h o G ν G 2 d T r o p f e n s i g m a = 8 c W .

Figure DE102013019441B4_0009
Sinnvoller Weise wird die Stabilitätsbetrachtung in realen Aerosolen auf die kritische Relativgeschwindigkeit (d.h. auch der Tropfen bewegt sich) und einen kritischen Tropfendurchmesser bezogen: ν k r i t i s c h = 8 s i g m a c W r h o G d T r o p f e n
Figure DE102013019441B4_0010
d k r i t i s c h = 8 s i g m a c W r h o G ν r e l a t i v 2 .
Figure DE102013019441B4_0011
Ratios are defined. These are helpful for a more detailed characterization. On the one hand, this is the so-called gas Weber number: W e G r H O G ν G 2 d T r O p f e n s i G m a = 8th c W .
Figure DE102013019441B4_0009
It makes sense to consider the stability in real aerosols based on the critical relative speed (i.e. the drop also moves) and a critical drop diameter: ν k r i t i s c H = 8th s i G m a c W r H O G d T r O p f e n
Figure DE102013019441B4_0010
d k r i t i s c H = 8th s i G m a c W r H O G ν r e l a t i v 2 .
Figure DE102013019441B4_0011

Um die Flüssigkeitsviskosität und Schwingungseinflüsse zu berücksichtigen wird weiterhin noch die Ohnesorgezahl verwendet: O h T = e t a s i g m a r h o d T r o p f e n .

Figure DE102013019441B4_0012
Empirisch wird dann eine kritische Gas-Weberzahl gefunden, bei deren Überschreiten ein sekundärer Tropfenzerfall erwartet werden kann: W e G > 8 c W + 14 O h T .
Figure DE102013019441B4_0013
Berücksichtigt werden muss, dass die angenommenen Ausgangsbedingungen über die Tropfengröße und die Relativgeschwindigkeit im Verlauf der Sprühnebelbildung nicht konstant sind.In order to take the liquid viscosity and vibration influences into account, the Ohnesorge number is also used: O H T = e t a s i G m a r H O d T r O p f e n .
Figure DE102013019441B4_0012
Empirically, a critical gas Weber number is then found, if it is exceeded, secondary droplet decay can be expected: W e G > 8th c W + 14 O H T .
Figure DE102013019441B4_0013
It must be taken into account that the assumed initial conditions regarding the droplet size and the relative speed are not constant in the course of the spray mist formation.

Ebenso kann die Zeit, die für einen Tropfenzerfall benötigt wird, abgeschätzt werden: t Z e r f a l l 2.8 d T r o p f e n ν r e l a t i v r h o r h o G .

Figure DE102013019441B4_0014
The time required for a droplet to break down can also be estimated: t Z e r f a l l 2.8 d T r O p f e n ν r e l a t i v r H O r H O G .
Figure DE102013019441B4_0014

Zweistoff-Düsen mit innerer Mischung neigen bekanntermaßen zur Ausbildung eines sogenannten Oversprays. Aufgrund der teilweise sehr klein werdenden Tropfen sinkt die Masse der Tropfen und die Relativgeschwindigkeit geht gegen Null. Es handelt sich hierbei um ein Phänomen der Mikrofluidik. Die Tropfen folgen dann der ausgebildeten Gasströmung und werden dabei nicht nur auf die zu beschichtende Oberfläche einer Probe transportiert. Im erfindungsgemäßen Zerstäubersystem verbleibt deshalb der überwiegende Teil des Aerosols als Overspray an den Wänden der Sprühkammer. Der Anteil des Oversprays geht dann einerseits für das Besprühen z.B. einer Probe verloren, ist aber andererseits ein deutliches Qualitätsmerkmal kleiner Tropfen unter 10 µm mit einer engen Größenverteilung im Aerosol. Diese erzeugt dann eine flache Verteilung der Aerosolmenge über der zu besprühenden Oberfläche der Probe.Two-fluid nozzles with an internal mixture are known to have a tendency to form what is known as overspray. Because the drops sometimes become very small, the mass of the drops decreases and the relative speed approaches zero. This is a phenomenon of microfluidics. The drops then follow the formed gas flow and are not only transported onto the surface of a sample to be coated. In the atomizer system according to the invention, the majority of the aerosol therefore remains as overspray on the walls of the spray chamber. On the one hand, the proportion of overspray is then lost when spraying a sample, for example, but on the other hand, it is a clear quality feature of small drops under 10 µm with a narrow size distribution in the aerosol. This then creates a flat distribution of the amount of aerosol over the surface of the sample to be sprayed.

Ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Zerstäubersystems ist, dass die Aerosoltropfen beim Auftreffen auf der Probe noch hinreichend feucht sind, um beispielsweise Analyte aus der Probe auszulösen und diese Analyte beim Eintrocknen und Auskristallisieren aufzunehmen oder um einen stabilen und/oder flächig gleichmäßigen Aerosolstrom mit Partikeln kleiner 10 µm zu sprühen.An important advantage of the atomizer system according to the invention is that the aerosol drops are still sufficiently moist when they hit the sample in order, for example, to release analytes from the sample and to absorb these analytes as they dry and crystallize or to create a stable and/or uniform aerosol stream with particles smaller than 10 µm to spray.

[Ausführungsbeispiele][Examples]

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1: den schematischen Aufbau des erfindunsgemäßen Zerstäubersystems
  • 2: den schematischen Aufbau des Sprühkopfes 1
  • 3: den schematischen Aufbau eines beispielhaften Zerstäubersystems
  • 4: den schematischen Aufbau einer Sprühkopfspitze mit Düse 17
  • 5: den schematischen Aufbau eines beispielhaften Zerstäubersystems
  • 6 Vergleich Zerstäubersystem mit und ohne Sprühkammer 18
  • 7 eine Anwendung im technischen Bereich, wobei die Probe ein Wafer ist
  • 8 eine Anwendung im biotechnologischen Bereich, wobei die Probe hefezellen sind
Preferred exemplary embodiments of the present invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show:
  • 1 : the schematic structure of the atomizer system according to the invention
  • 2 : the schematic structure of the spray head 1
  • 3 : the schematic structure of an exemplary atomizer system
  • 4 : the schematic structure of a spray head tip with nozzle 17
  • 5 : the schematic structure of an exemplary atomizer system
  • 6 Comparison of atomizer system with and without spray chamber 18
  • 7 an application in the technical field, where the sample is a wafer
  • 8th an application in the biotechnological field, where the sample is yeast cells

In der nachfolgenden Beschreibung sind weitere Aspekte und Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung offenbart. Zudem wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.Further aspects and embodiments of the present invention are disclosed in the following description. Reference is also made to the attached drawings.

1: schematischer Aufbau des erfindungsgemäßen Zerstäubersystems 1 : schematic structure of the atomizer system according to the invention

In das erfindungsgemäße Zerstäubersystem wird über dieFlüssigkeitszuleitung 2b, eine Flüssigkeit in den Sprühkopf 1 eingeleitet. Die Steuerung erfolgt dabei über den Flussratenregler 14. Unabhängig davon wird über die Gaszuleitung 2a Gas in den Sprühkopf 1 eingeleitet. Der Gasfluss wird über den Gasmassenflussregler 13 gesteuert. Die Gaseinleitung kann hier auch vor, oder nach der Flüssigkeitszuleitung geschehen. Zur Aerosolbildung muss er jedoch zumindest während der Flüssigkeitszuleitung geschehen, da es sonst zu keiner Aerosolbildung kommt. Die Aerosolbildung findet im Mischbereich 10 des Sprühkopfes 1 statt. Der Sprühkopf 1 besitzt eine Düse 17 über die die Aerosoltropfen 40 den Sprühkopf 1 verlassen können. Erfindungsgemäß besitzt der Sprühkopf 1 zu dieser Öffnung hin einen sich verjüngenden Bereich, so das eine Düse 17 entsteht. Hierbei entsteht ein Aerosol, das den Sprühkopf 1 durch die Düse 17 verlässt und in die Sprühkammer 18 gelangt.In the atomizer system according to the invention, a liquid is introduced into the spray head 1 via the liquid supply line 2b. The control takes place via the flow rate controller 14. Regardless of this, gas is introduced into the spray head 1 via the gas supply line 2a. The gas flow is controlled via the gas mass flow controller 13. The gas introduction can also take place before or after the liquid supply. For aerosol formation, however, it must at least occur during the liquid supply, otherwise no aerosol formation occurs. The aerosol formation takes place in the mixing area 10 of the spray head 1. The spray head 1 has a nozzle 17 through which the aerosol drops 40 can leave the spray head 1. According to the invention, the spray head 1 has a tapering area towards this opening, so that a nozzle 17 is created. This creates an aerosol that leaves the spray head 1 through the nozzle 17 and enters the spray chamber 18.

2 zeigt eine konkrete mögliche Ausführungsform des Sprühkopfes 1. Dieser besitzt eine Gaszuleitung 2a, durch die Gas in den Sprühkopf 1 eingeleitet wird. Die Flüssigkeitszuleitung geschieht hier über eine Flüssigkeitszuleitung 2b. 2 shows a concrete possible embodiment of the spray head 1. This has a gas supply line 2a through which gas is introduced into the spray head 1. The liquid supply takes place here via a liquid supply line 2b.

3 zeigt eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Zerstäubersystems. 3 shows an embodiment variant of the atomizer system according to the invention.

Es umfasst den Sprühkopf 1 und die Sprühkammer 18. Die Gaszuleitung erfolgt über einen Gasmassenflussregler 13 und die Gaszuführung 2a in den Sprühkopf 1. Das Gas kann über ein optionales Thermoelement 11 noch temperiert, z.B. erwärmt oder abgekühlt werden.It includes the spray head 1 and the spray chamber 18. The gas supply takes place via a gas mass flow controller 13 and the gas supply 2a into the spray head 1. The gas can also be tempered, for example heated or cooled, via an optional thermocouple 11.

Zusätzlich erfolgt die Zuleitung der zu zerstäubenden Flüssigkeit beispielsweise über eine Flüssigkeitszuführung 2b aus einem Flüssigkeitsreservoir 16 z.B. einer Spritze über einen Flussratenregler mit Flussratenmesser 14 und einen Schlauchanschlussadapter 6 in den Sprühkopf 1. Die Flüssigkeit kann dabei über ein optionales Thermoelement 31 temperiert, z.B. erwärmt oder abgekühlt werden.In addition, the liquid to be atomized is supplied, for example, via a liquid feed 2b from a liquid reservoir 16, e.g. a syringe, via a flow rate regulator with flow rate meter 14 and a hose connection adapter 6 into the spray head 1. The liquid can be tempered, e.g. heated or cooled, via an optional thermocouple 31.

Nach dem Zerstäuben verlassen die Aerosole über die Düse 17 den Sprühkopf 1 und treten in die Sprühkammer 18 ein. Diese umfasst einen für die Aufnahme einer Probe geeigneten Probenhalter 19 einen Abstandshalter 20 und ein Antriebssystem 21.After atomization, the aerosols leave the spray head 1 via the nozzle 17 and enter the spray chamber 18. This includes a sample holder 19 suitable for holding a sample, a spacer 20 and a drive system 21.

Innerhalb der Sprühkammer 18 fallen die Aerosole auf den mit einer Proben versehenen Probenhalter 19. Dieser ist über einen Abstandshalter 20 mit einem Antriebssystem 21 verbunden und kann durch dieses in Rotation versetzt werden. Des Weiteren weist die Sprühkammer 18 noch verschließbare Öffnungen 22 auf. Diese dienen dazu, den Gasstrom durch die Sprühkammer 18 zu kontrollieren. Within the spray chamber 18, the aerosols fall onto the sample holder 19 provided with a sample. This is connected to a drive system 21 via a spacer 20 and can be set in rotation by this. Furthermore, the spray chamber 18 also has closable openings 22. These serve to control the gas flow through the spray chamber 18.

4 zeigt eine konkrete Ausführungsform der Spitze eines Sprühkopfes 1 mit der Düse 17. Beim Austreten aus der Gaszuleitung 2a wird der austretende Aerosoltropfen 40 durch das zuströmende Gas zerstäubt. Da dies unmittelbar oberhalb der Düse 17 erfolgt, ist deren geometrische Gestalt von großer Bedeutung. Wichtig ist hierbei der Düsenwinkel α. Dieser beträgt 40° bis 80° bevorzugt 50° bis 70°. Dieser Düsenwinkel ist einstellbar zum Beispiel über einen kleinen Stellmotor (nicht abgebildet). In einem konkreten Ausführungsbeispiel besitzt das System folgende Abmessungen.

  • 1 : 75 mm bis 85 mm,
  • 52: 120 µm bis 140 µm,
  • 51: 470 µm bis 490 µm,
  • 50: 790 µm bis 810 µm,
  • 50a: ist kleiner gleich ((50)-(51))/2,
  • 61: 2,25 mm bis 2,75 mm (innere Mischung),
  • 55: 5,5 cm bis 6,5cm,
4 shows a specific embodiment of the tip of a spray head 1 with the nozzle 17. When emerging from the gas supply line 2a, the emerging aerosol drop 40 is atomized by the inflowing gas. Since this takes place directly above the nozzle 17, its geometric shape is of great importance. What is important here is the nozzle angle α. This is 40° to 80°, preferably 50° to 70°. This nozzle angle can be adjusted, for example using a small servomotor (not shown). In a specific exemplary embodiment, the system has the following dimensions.
  • 1: 75mm to 85mm,
  • 52: 120 µm to 140 µm,
  • 51: 470 µm to 490 µm,
  • 50: 790 µm to 810 µm,
  • 50a: is less than or equal to ((50)-(51))/2,
  • 61: 2.25mm to 2.75mm (inner mix),
  • 55: 5.5cm to 6.5cm,

5 zeigt das erfindungsgemäße Zerstäubersystem mit der als akustischer Resonanzkörper ausgebildeten Sprühkammer 18. 5 shows the atomizer system according to the invention with the spray chamber 18 designed as an acoustic resonance body.

Das Verhältnis von Kammerbreite 56 zum Durchmesser der zu besprühenden Fläche der Probe beträgt im Bereich bis zur besprühenden Oberfläche der Probe ca. 3 zu 1. Die Kammerwände in diesem Bereich sind rechteckig ausgeführt, da eine runde Ausführung der Wand abweichende Eigenschaften zeigt. Die Wand besteht hierbei bevorzugt aus einem chemisch beständigen Kunststoff beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET). Unmittelbar unterhalb der zu besprühenden Oberfläche erfolgt eine Verjüngung der Kammerwände 69, 60, auf einen Durchmesser 57. Das Verhält von Durchmesser 57 zum Durchmesser der zu besprühenden Oberfläche der Probe beträgt 1,4 zu 1 Der Bereich der Verjüngung 59, 60 ist dabei rund.The ratio of chamber width 56 to the diameter of the sample area to be sprayed is approximately 3 to 1 in the area up to the sample surface to be sprayed. The chamber walls in this area are rectangular, as a round wall design has different properties. The wall is preferably made of a chemically resistant plastic, for example polyethylene terephthalate (PET). Immediately below the surface to be sprayed, the chamber walls 69, 60 taper to a diameter of 57. The ratio of diameter 57 to the diameter of the sample surface to be sprayed is 1.4 to 1. The area of the taper 59, 60 is round.

Der Sprühkammerwinkel beta β, der diese Verjüngung kennzeichnet, beträgt ca. 30° bis 60° bevorzugt 40° bis 50°The spray chamber angle beta β, which characterizes this taper, is approximately 30° to 60°, preferably 40° to 50°

Die verschliessbaren Öffnungen 22 an der Kammerunterseite (im Anschluss an Durchmesser 57 sind so dimensioniert, dass ein ausreichend großer Gasfluss erreicht wird. Als zugeführtes Gas zum Zerstäuben wird ein chemisch inertes Gas wie z.B. Stickstoff, Helium oder CO2 verwendet.The closable openings 22 on the bottom of the chamber (adjacent to diameter 57) are dimensioned so that a sufficiently large gas flow is achieved. A chemically inert gas such as nitrogen, helium or CO 2 is used as the supplied gas for atomization.

6 zeigt den Bedeckungsgrad einer Probe mit Aerosoltropfen in einem Zerstäubersystem mit und ohne Sprühkammer 18. Hier wird deutlich, dass der Einsatz der Sprühkammer 18 zu einem flächig gleichmäßigen Aerosolstrom mit Partikeln kleiner 10 µm führt. 6 shows the degree of coverage of a sample with aerosol drops in an atomizer system with and without spray chamber 18. Here it is clear that the use of the spray chamber 18 leads to a uniform aerosol flow over the area with particles smaller than 10 µm.

Das Zerstäubersystem wird in einer möglichen Ausführungsform verwendet zur flächendeckenden und homogenen Matrixbeschichtung für Matrix-unterstützte Laser Desorption/Ionisation (MALDI) physikalisch und chemisch sehr unterschiedlicher Oberflächen. Der folgende Teil der Beschreibung bezieht sich auf dieses Anwendung. Dies ist jedoch nur als Beispiel zu verstehen. Es ist dem Fachmann möglich diese Lehre auch auf andere Anwendungsgebiete z.B. auch der Technik zu übertragen.In one possible embodiment, the atomizer system is used for comprehensive and homogeneous matrix coating for matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) of physically and chemically very different surfaces. The following part of the description refers to this application. However, this is only to be understood as an example. It is possible for the person skilled in the art to transfer this teaching to other areas of application, for example technology.

Getestet wurden die Besprühungen verschiedener Proben z.B. von nativen und biologischen „Oberflächen“, metallischen Oberflächen, Glasoberflächen (BK07) und Silizium-Wafer-Oberflächen für die Matrix-unterstützte Laser Desorptions/lonisations (MALDI)-Massenspektrometrie. Hierbei entspricht die Größe der resultierenden Partikel der Tropfengröße des Aerosols. Es ist dabei möglich, mit der sehr häufig in der MALDI-Analytik eingesetzte Substanz 2,5-DihydroxyBenzoesäure (DHB) als Matrix, Partikelgrößen von im Mittel drei bis fünf Mikrometer über einer Fläche von ca. 1 bis 10 bevorzugt ca.3 cm2 auf einer metallischen Oberfläche aufzubringen. Vergleichsmessungen mit Vorrichtungen aus dem Stand der Technik ohne Sprühkammer 18 zeigen, dass die Partikel auf Glasoberflächen eine Größe ca. 15 Mikrometer mit einer relativ breiten Größenverteilung (siehe auch 6, mittlere Abbildung) erreichen. Das erfindungsgemäße Zerstäubersystem ermöglicht dagegen Partikelgrößen unter 10 µm. Nach der Optimierung der relevanten Prozessparameter und einer Regulierung der Flussraten (Volumen- und Massestrom der Fluide) ist die Reproduzierbarkeit dieser Ergebnisse mit einer statistischen ein-Sigma Wahrscheinlichkeit bzw. einer RSD von 5 % gegeben. Es ist möglich eine mittlere Partikellgröße von ca. 3 µm zu erreichen. Testergebnisse, die mit der Möglichkeit einer aktiven Rückkopplung über die tatsächlichen Flussraten erzielt werden, legen nahe, dass bei automatischer Steuerung der Flussraten der Fluide, die mittlere Partikelgröße der Substanz 2,5-DHB auch unter 3 µm gesenkt werden kann.The spraying of various samples, for example native and biological “surfaces”, metallic surfaces, glass surfaces (BK07) and silicon wafer surfaces, was tested for matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) mass spectrometry. The size of the resulting particles corresponds to the droplet size of the aerosol. It is possible to use the substance 2,5-dihydroxybenzoic acid (DHB), which is very frequently used in MALDI analysis, as a matrix to produce particle sizes of on average three to five micrometers over an area of approximately 1 to 10, preferably approximately 3 cm 2 applied to a metallic surface. Comparative measurements with devices from the prior art without a spray chamber 18 show that the particles on glass surfaces have a size of approximately 15 micrometers with a relatively broad size distribution (see also 6 , middle figure). The atomizer system according to the invention, on the other hand, enables particle sizes below 10 μm. After optimizing the relevant process parameters and regulating the flow rates (volume and mass flow of the fluids), the reproducibility of these results is given with a statistical one-sigma probability or an RSD of 5%. It is possible to achieve an average particle size of approx. 3 µm. Test results obtained with the possibility of active feedback on the actual flow rates suggest that with automatic control of the flow rates of the fluids, the average particle size of the substance 2,5-DHB can also be reduced to below 3 µm.

Hierbei ist es von zentraler Bedeutung für die nachfolgende MALDI-MS-Analytik, dass obwohl diese relativ kleinen Partikel erzeugt werden, alle nativen biologischen Oberflächen eine für Phospholipide und Peptide ausreichende Kontakteffizienz mit der Matrix ausbilden. Die laterale Migration von Analyten erwies sich im Präparationsmaßstab (0.25 µm bis 2 µm) als weitgehend unbedeutend, d.h. Positionierungsartefakte sind hier eher auf Effekte wie Sekundärablagerung von Probenmaterial oder Störungen bzw. Schwankungen der Bewegungsabläufe innerhalb der Rastermechanik beim Probenstellenwechsel zurückzuführen.It is of central importance for the subsequent MALDI-MS analysis that although these relatively small particles are generated, all native biological surfaces form a contact efficiency with the matrix that is sufficient for phospholipids and peptides. The lateral migration of analytes proved to be largely insignificant at the preparation scale (0.25 µm to 2 µm), i.e. positioning artifacts are more likely to be attributed to effects such as secondary deposition of sample material or disruptions or fluctuations in the movement sequences within the grid mechanics when changing the sample location.

7 zeigt als Ausführungsbeispiel 1, die Matrixpräparation der Linienstrukturen des geätzten Si-Wafer. Im lonenintensitätsverteilungsbild in Teilabbildung a) sind dabei die mit Matrix gefüllten Linienstrukturen erkennbar. Teilabbildung b) zeigt ein Fluoreszenzbild der Mittels Sprühpräparation hergestellte Matrixbeschichtung. Teilabbildung c) zeigt das lonenintensitätsverteilungsbild des Matrixsignales m/z 273 u, der mittels Sprühpräparation auf den geätzten Siliziumwafer aufgetragenen Matrix 2,5-DHB. 7 shows, as exemplary embodiment 1, the matrix preparation of the line structures of the etched Si wafer. In the ion intensity distribution image in part a), the line structures filled with matrix can be seen. Partial figure b) shows a fluorescence image of the matrix coating produced by spray preparation. Partial figure c) shows the ion intensity distribution image of the matrix signal m/z 273 u of the 2.5-DHB matrix applied to the etched silicon wafer by spray preparation.

zeigt als ein Ausführungsbeispiel 2, Messungen der Lipidkopfgruppe der Hefezellen. Die Teilabbildung a) zeigt hierbei Hefezellen in Suspension in einer Hellfelddurchlichtaufnahme mit sichtbarem Licht. Die Teilabbildung b) zeigt in einem lonenintensitätsverteilungsbild (in einem anderen Ausschnitt als in Teilabbildung a), die Lipidkopfgruppe m/z 184 u nach Sprühpräparation. Hierbei werden erkennbar einzelne Hefezellen dargestellt. Die laterale Größe der Hefezellen beträgt zwischen 3 µm und 15 µm. Die Präparation ist mittels des erfindungsgemäßen Zerstäubersystems und der Matrix 2,5-DHB erzeugt worden. Bei der Hellfelddurchlichtaufnahme handelt es sich nicht um den identischen Bereich der Ionenintensitätsverteilungsaufnahme. Diese dient lediglich der Struktur- und Größenorientierung. shows as an exemplary embodiment 2, measurements of the lipid head group of the yeast cells. Partial figure a) shows yeast cells in suspension in a bright field transmitted light image with visible light. Partial b) shows the lipid head group m/z 184 u after spray preparation in an ion intensity distribution image (in a different section than in part a). Individual yeast cells are clearly shown. The lateral size of the yeast cells is between 3 µm and 15 µm. The preparation was produced using the atomizer system according to the invention and the matrix 2,5-DHB. The bright field transmitted light image is not the same area as the ion intensity distribution image. This only serves for structure and size orientation.

Das erfindungsgemäße Zerstäubersystem wird, wie in Ausführungsbeispiel 2 gezeigt auch an biologischen Gewebeproben und Zellen erfolgreich eingesetzt, so dass auch im einstelligen Mikrometermaßstab eine Analytik von Peptiden möglich ist.The atomizer system according to the invention is, as shown in exemplary embodiment 2, also successfully used on biological tissue samples and cells, so that analysis of peptides is possible even on a single-digit micrometer scale.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

11
Sprühkopfspray nozzle
2a2a
GaszuleitungGas supply line
2b2 B
FlüssigkeitszuleitungLiquid supply line
66
SchlauchanschlussadapterHose connection adapter
1010
MischbereichMixing area
11,3111.31
ThermoelementThermocouple
1212
KapillarführungCapillary guidance
1313
GasmassenflussreglerGas mass flow controller
1414
Flussratenregler für FlüssigkeitLiquid flow rate controller
15,2515.25
Pumpepump
1616
Gasreservoirgas reservoir
2626
FlüssigkeitsreservoirFluid reservoir
1717
Düsejet
1818
SprühkammerSpray chamber
1919
ProbenhalterSample holder
2020
AbstandshalterSpacers
2121
AntriebssystemDrive system
2222
verschließbare Öffnunglockable opening
3131
FlüssigkeitenmassenmesserLiquid mass meter
4040
Aerosol Aerosol
5050
790 µm bis 810 µm790 µm to 810 µm
50a50a
ist kleiner gleich ((50)-(51))/2is less than or equal to ((50)-(51))/2
5151
470 µm bis 490 µm470 µm to 490 µm
5252
120 µm bis 140 µm120 µm to 140 µm
5555
5,5 cm bis 6,5cm5.5cm to 6.5cm
5656
KammerbreiteChamber width
5757
Durchmesserdiameter
59,6059.60
Verjüngung der Kammerwände Rejuvenation of the chamber walls
6161
2,25 mm bis 2,75 mm2.25mm to 2.75mm
100100
ZerstäubersystemAtomizer system
αα
DüsenwinkelNozzle angle
ββ
SprühkammerwinkelSpray chamber angle

Claims (8)

Zerstäubersystem (100) aufweisend eine Sprühkammer (18) und einen Sprühkopf (1) mit einer Gaszuleitung (2a) und mit einer Flüssigkeitszuleitung (2b), wobei der Sprühkopf (1) in seinem Inneren einen Mischbereich aufweist und mit der Sprühkammer (18) gasdicht über ein Befestigungsmittel verbunden ist, der Sprühkopf (1) einen Gasmassenflussregler (13) und einen Flussratenregler (14) aufweist dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühkopf (1) in einem der Sprühkammer (18) zugewandten Abschnitt eine Verjüngung aufweist, die eine Zweistoff-Düse innerer Mischung (17) bildet und die Sprühkammer (18) einen verjüngenden Abschnitt auf dem der Düse (17) gegenüberliegenden Abschnitt mit einem Sprühkammerwinkel β von 30° bis 60° aufweist und so als akustischer Resonanzkörper wirkt.Atomizer system (100) having a spray chamber (18) and a spray head (1) with a gas supply line (2a) and with a liquid supply line (2b), the spray head (1) having a mixing area in its interior and being gas-tight with the spray chamber (18). is connected via a fastener, the spray head (1), a gas mass flow controller (13) and a flow rate controller (14) characterized in that the spray head (1) has a taper in a section facing the spray chamber (18), which forms a two-substance nozzle of internal mixture (17) and the spray chamber (18) has a tapered section on that of the nozzle (17) has the opposite section with a spray chamber angle β of 30 ° to 60 ° and thus acts as an acoustic resonance body. Zerstäubersystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühkopf (1) an der Düse (17) einen Düsenwinkel α von 40° bis 80° aufweist.atomizer system Claim 1 characterized in that the spray head (1) on the nozzle (17) has a nozzle angle α of 40° to 80°. Zerstäubersystem gemäß einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühkopf (1) an der Gaszuleitung (2a) einen Sensor zur Steuerung der Gaszufuhr aufweist und/oder an der Flüssigkeitszuleitung (2b) einen Sensor zur Steuerung der Flüssigkeitszufuhr aufweist.Atomizer system according to one of the preceding claims, characterized in that the spray head (1) has a sensor on the gas supply line (2a) for controlling the gas supply and/or has a sensor on the liquid supply line (2b) for controlling the liquid supply. Zerstäubersystem gemäß einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühkopf (1) an der Gaszuleitung (2a), und/oder der Flüssigkeitszuleitung (2b) eine Pumpe (15, 25) aufweist.Atomizer system according to one of the preceding claims, characterized in that the spray head (1) has a pump (15, 25) on the gas supply line (2a) and/or the liquid supply line (2b). Zerstäubersystem gemäß einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühkammer (18) wenigstens eine verschließbare Öffnung (22) zum Gasaustausch mit der Atmosphäre aufweist.Atomizer system according to one of the preceding claims, characterized in that the spray chamber (18) has at least one closable opening (22) for gas exchange with the atmosphere. Zerstäubersystem gemäß einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühkammer (18) einen Probenhalter (19) aufweist.Atomizer system according to one of the preceding claims, characterized in that the spray chamber (18) has a sample holder (19). Zerstäubersystem gemäß einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühkammer (18) einen Probenhalter (19) mit einen Abstandshalter (20) zur Einstellung eines bestimmten Abstands einer Probe zu der Düse (17) aufweist.Atomizer system according to one of the preceding claims, characterized in that the spray chamber (18) has a sample holder (19) with a spacer (20) for setting a specific distance of a sample to the nozzle (17). Verwendung eines Zerstäubersystems gemäß einem der vorigen Ansprüche zur gleichmäßigen Beschichtung einer Probe.Use of an atomizer system according to one of the preceding claims for uniform coating of a sample.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015206843A1 (en) 2015-04-16 2016-10-20 Hte Gmbh The High Throughput Experimentation Company Apparatus and method for spraying liquids and producing fine mist
EP3341111B1 (en) * 2015-08-24 2020-09-30 Zeteo Tech, Inc. Coating of aerosol particles using an acoustic coater
CN108499777A (en) * 2018-05-21 2018-09-07 江苏禾兴泰触控科技有限公司 A kind of PC panels production fixed equipment
AU2020345050A1 (en) * 2019-09-13 2021-09-16 Janssen Pharmaceuticals, Inc. Intranasal administration of esketamine

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29821687U1 (en) 1998-12-05 2000-04-06 Gea Finnah Gmbh Device for producing an aerosol
DE20100648U1 (en) 2001-01-15 2001-04-12 Pari Gmbh Connector for supplying a fluid and nebulizer
DE20211577U1 (en) 2002-07-15 2003-11-27 Bolte, Georg, Dr. Apparatus for controlled production and delivery of aerosols, comprises nozzles and compressed air and/or device for generating high-frequency vibrations
EP1491820A2 (en) 2003-06-25 2004-12-29 Spraying Systems Co. Method and apparatus for reducing air consumption in gas conditioning applications
WO2008001301A2 (en) 2006-06-27 2008-01-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Sprayhead apparatus for generating a gas-assisted droplet spray for use in oral cleaning
DE102007056273A1 (en) 2007-11-07 2009-05-28 Health & Life Co., Ltd., Chung Ho Feinzerstäubungsvorrichtung
DE102010012554A1 (en) 2010-03-23 2011-09-29 Technische Universität Dortmund Dual-material internal mixing nozzle assembly and method for atomizing a liquid

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4041984A (en) * 1976-07-01 1977-08-16 General Motors Corporation Jet-driven helmholtz fluid oscillator
BE855512A (en) * 1977-06-08 1977-12-08 Centre Rech Metallurgique IMPROVEMENT IN INJECTOR DEVICES
US5520459A (en) * 1994-06-30 1996-05-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Enhancement of flow mixing by a frequency tunable cavity
DE10122147A1 (en) * 2001-05-08 2002-11-28 Danfoss As two-fluid nozzle

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29821687U1 (en) 1998-12-05 2000-04-06 Gea Finnah Gmbh Device for producing an aerosol
DE20100648U1 (en) 2001-01-15 2001-04-12 Pari Gmbh Connector for supplying a fluid and nebulizer
DE20211577U1 (en) 2002-07-15 2003-11-27 Bolte, Georg, Dr. Apparatus for controlled production and delivery of aerosols, comprises nozzles and compressed air and/or device for generating high-frequency vibrations
EP1491820A2 (en) 2003-06-25 2004-12-29 Spraying Systems Co. Method and apparatus for reducing air consumption in gas conditioning applications
WO2008001301A2 (en) 2006-06-27 2008-01-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Sprayhead apparatus for generating a gas-assisted droplet spray for use in oral cleaning
DE102007056273A1 (en) 2007-11-07 2009-05-28 Health & Life Co., Ltd., Chung Ho Feinzerstäubungsvorrichtung
DE102010012554A1 (en) 2010-03-23 2011-09-29 Technische Universität Dortmund Dual-material internal mixing nozzle assembly and method for atomizing a liquid

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