DE3013620A1 - SAMPLE INPUT DEVICE FOR MASS SPECTROMETER - Google Patents
SAMPLE INPUT DEVICE FOR MASS SPECTROMETERInfo
- Publication number
- DE3013620A1 DE3013620A1 DE19803013620 DE3013620A DE3013620A1 DE 3013620 A1 DE3013620 A1 DE 3013620A1 DE 19803013620 DE19803013620 DE 19803013620 DE 3013620 A DE3013620 A DE 3013620A DE 3013620 A1 DE3013620 A1 DE 3013620A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- droplets
- jet
- mass spectrometer
- chamber
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/04—Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components
- H01J49/0431—Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components for liquid samples
- H01J49/044—Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components for liquid samples with means for preventing droplets from entering the analyzer; Desolvation of droplets
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
- G01N30/72—Mass spectrometers
- G01N30/7233—Mass spectrometers interfaced to liquid or supercritical fluid chromatograph
- G01N30/724—Nebulising, aerosol formation or ionisation
- G01N30/7246—Nebulising, aerosol formation or ionisation by pneumatic means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/60—Construction of the column
- G01N30/6004—Construction of the column end pieces
- G01N2030/6013—Construction of the column end pieces interfaces to detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
- G01N30/72—Mass spectrometers
- G01N30/7233—Mass spectrometers interfaced to liquid or supercritical fluid chromatograph
- G01N30/724—Nebulising, aerosol formation or ionisation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
- G01N30/72—Mass spectrometers
- G01N30/7233—Mass spectrometers interfaced to liquid or supercritical fluid chromatograph
- G01N30/724—Nebulising, aerosol formation or ionisation
- G01N30/726—Nebulising, aerosol formation or ionisation by electrical or glow discharge
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
- G01N30/72—Mass spectrometers
- G01N30/7233—Mass spectrometers interfaced to liquid or supercritical fluid chromatograph
- G01N30/7273—Desolvation chambers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Description
Int. Az.: Case 1353 ^T —- 2. April 1980Int. Ref .: Case 1353 ^ T - April 2, 1980
Hewlett-Packard CompanyHewlett-Packard Company
PROBENEINGABEVORRICHTUNG FÜR MASSENSPEKTROMETERSAMPLE INPUT DEVICE FOR MASS SPECTROMETERS
Für die Eingabe von flüssigen Proben in den Quellenbereich eines Massenspektrometers und insbesondere für den Anschluß eines Massenspektrometer an den Ausgang eines Flüssigkeitschromatographen sind verschiedene Vorrichtungen entwickelt worden. Eine Zusammenfassung findet sich in "Instrumental Applications in Forensic Drug Chemistry , Proceedings of the International Symposium", 29. und 30. Mai 1978, herausgegeben von Klein, Kruegel und Sobol. Unter den dort beschriebenen Methoden zur Eingabe des Ausflusses eines Flüssigkeitschromatographen in das Massenspektrometer sind mehrere, bei denen die den Flüssigkeitschromatographen verlassende Flüssigkeit sofort an oder in der Nähe der Spitze einer Kapillare verdampft wird. Die Probe wird dadurch gasförmig in die Massenspektrometer-Quelle eingegeben. Systeme dieser Art sind auch beschrieben in der US-PS 3 997 298 und in "Analytical Chemistry", Band 50, Nr. 4, April 1978.For entering liquid samples into the source area of a Mass spectrometer and especially for the connection of a mass spectrometer Various devices have been developed for the exit of a liquid chromatograph. A summary can be found in "Instrumental Applications in Forensic Drug Chemistry, Proceedings of the International Symposium", May 29 and 30, 1978, edited by Klein, Kruegel and Sobol. Among the methods described there for entering the discharge of a liquid chromatograph in the mass spectrometer are several, in which the one leaving the liquid chromatograph Liquid evaporates immediately at or near the tip of a capillary. This causes the sample to enter the mass spectrometer source in gaseous form entered. Systems of this type are also described in US Pat. No. 3,997,298 and in "Analytical Chemistry", Volume 50, No. 4, April 1978.
Der Nachteil solcher Systeme besteht darin, daß die Kapillare häufig durch Proben- und Lösungsmittelrückständen verstopft wird. Dies geschieht offensichtlich dann, wenn an der Lösungsmittel/Dampf-Grenze innerhalb der Kapillarenspitze bei Erhöhung der Temperatur über den Siedepunkt des Lösungsmittels eine Verdampfung auftritt.The disadvantage of such systems is that the capillary is often clogged with sample and solvent residues will. This obviously happens when at the solvent / vapor boundary inside the capillary tip when the temperature rises above the boiling point of the solvent Evaporation occurs.
Ein weiteres bekanntes System, bei dem die Flüssigkeit aufgeheizt und verdampft wird, ist beschrieben in einer Abhandlung von H.R. Udseth, R.G. Orth und J.H. Futrell mit dem Titel "An LC-MSAnother known system in which the liquid is heated and vaporized is described in a paper by H.R. Udseth, R.G. Orth and J.H. Futrell entitled "An LC-MS
030049/0680030049/0680
Int. Az.: Case 1353Int. Ref .: Case 1353
Hewlett-Packard Company - 4 -Hewlett-Packard Company - 4 -
Interface", vorgelegt auf der Annual Conference on Mass Spectrometry, St. Louis, Missouri im Juni 1978.Interface ", presented at the Annual Conference on Mass Spectrometry, St. Louis, Missouri in June 1978.
In "Analytical Chemistry", Band 51, Nr. 1, Januar 1979 ist schließlich ein System beschrieben, bei dem mit der Flüssigkeit ein Trägergas mit hoher Geschwindigkeit ausströmt, wodurch ein Aerosol entsteht, welches in einen Pumpbereich gesprüht wird, wo das leichter flüchtige Lösungsmittel herausgepumpt wird. Dieses System hat jedoch den Nachteil, daß es Unterschiede zugunsten schwer flüchtiger Stoffe macht, während die leichter flüchtigen Stoffe bevorzugt zusammen mit dem Lösungsmittel abgepumpt werden.In "Analytical Chemistry", Vol. 51, No. 1, January 1979 Finally, a system described in which a carrier gas flows out with the liquid at high speed, whereby a Aerosol is created, which is sprayed into a pumping area, where the more volatile solvent is pumped out. However, this system has the disadvantage that it makes differences in favor of less volatile substances, while the lighter ones volatile substances are preferably pumped off together with the solvent.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung gemäß Anspruch 1 die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässig arbeitende Vorrichtung zur Eingabe von flüssigen Proben in ein Massenspektrometer zu schaffen.Proceeding from this prior art, the invention according to claim 1 is based on the object of providing a reliably working To create a device for entering liquid samples into a mass spectrometer.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zunächst ein stark gebündelter Strahl von sehr feinen Flüssigkeitströpfchen erzeugt, die die zu analysierende Probe enthalten. Der Flüssigkeitsstrahl wird vor der Einspritzung in das Massenspektrometer verdampft, was vorzugsweise dadurch geschieht, daß der Strahl in eine Entlösungskammer gesprüht wird, die vor dem Quellenbereich des Massenspektrometers liegt. Wenn, das Massenspektrometer zur Analyse des Ausflusses eines Flüssigkeitschromatographen benutzt wird, bestehen die Tröpfchen aus der in der Trägerflüssigkeit gelösten Probensubstanz. Der Strahl von Flüssigkeitströpfchen verdampft, wenn er durch die Entlösungskammer geht, so daß eine gasförmige Mischung von Lösungsmittel- und Probenmolekülen in die Quelle des Massenspektrometers eintritt. Das Lösungsmittel kann so gewählt werden, daß das Massenspektrometer eine Spektralcharakteristik für chemische IonisationAccording to a preferred embodiment of the invention, first creates a highly focused jet of very fine liquid droplets that contain the sample to be analyzed. The jet of liquid is vaporized before it is injected into the mass spectrometer, which is preferably done by that the jet is sprayed into a release chamber that is in front of the source range of the mass spectrometer. If that Mass spectrometer is used to analyze the effluent from a liquid chromatograph, the droplets consist of the in the sample substance dissolved in the carrier liquid. The ray of Liquid droplets evaporate when it passes through the desolution chamber, so that a gaseous mixture of solvent- and sample molecules enter the source of the mass spectrometer. The solvent can be chosen so that the mass spectrometer has a spectral characteristic for chemical ionization
030049/0680030049/0680
Int. Az.: Case 1353Int. Ref .: Case 1353
Hewlett-Packard Company - 5 -Hewlett-Packard Company - 5 -
(CI) des zu analysierenden gelösten Stoffes erzeugt. Erfindungsgemäß findet die Verdampfung der Flüssigkeitströpfchen während des Durchgangs durch die Entlösungskammer statt. Bei Benutzung in Verbindung mit einem Flüssigkeitschromatographen löst die vorliegende Erfindung das Problem des Verstopfens bei den bekannten Systemen, da die Flüssigkeit nicht in oder in der Nähe der Austrittsspitze verdampft wird.(CI) of the solute to be analyzed is generated. According to the invention the evaporation of the liquid droplets takes place during the passage through the separation chamber. When using In connection with a liquid chromatograph, the present invention solves the problem of clogging in the known ones Systems because the liquid is not evaporated in or near the exit tip.
Bei einigen bevorzugten Ausführungsformen ist das System so aufgebaut, daß kein Lösungsmittel oder gelöster Stoff während des Durchtritts durch die Entlösungskammer aus dieser herausgepumpt wird. Dadurch wird eine Benachteiligung leicht flüchtiger Stoffe vermieden.In some preferred embodiments, the system is constructed so that no solvent or solute is pumped out of the release chamber while it is passing through it will. This avoids any disadvantage for volatile substances.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments or developments of Invention are characterized in the subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigenThe invention is illustrated below with the aid of exemplary embodiments explained in connection with the accompanying drawing. Show in the drawing
Figur 1 eine Probeneingabe- und Entlösungskammer, mittels welcher flüssige Proben in ein Massenspektrometer eingegeben werden können;FIG. 1 shows a sample introduction and removal chamber, by means of which liquid samples are introduced into a mass spectrometer can be;
undand
Figur 2 eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Länge der Entlösungskammer veränderlich ist.FIG. 2 shows an embodiment of the invention in which the length of the release chamber is variable.
In Figur 1 ist eine Flüssigkeitschromatograph/Massenspektrometer-Interface-Einrichtung 11 des allgemeinen Typs dargestellt, der in einer Abhandlung mit dem Titel "A new LC-MS System" von J. Serum und A. Mel era beschrieben ist, die auf dem ASNS-Meeting am 1. Juni 1978 vorgelegt wurde. Eine flüssige Probe 13 wird in die Interface-Einrichtung 11 eingespritzt. Die Flüssigkeit kannIn Figure 1 is a liquid chromatograph / mass spectrometer interface device 11 of the general type described in a paper entitled "A new LC-MS System" by J. Serum and A. Mel era, which was presented to the ASNS meeting on June 1, 1978. A liquid sample 13 is in the interface device 11 is injected. The liquid can
030049/0680030049/0680
Int. Az.: Case 1353Int. Ref .: Case 1353
Hewlett-Packard Company - 6 -Hewlett-Packard Company - 6 -
dabei der Ausfluß eines Flüssigkeitschromatographie-Systems sein. Die Probe 13 wird durch eine Röhre 15 in eine Kammer 17 gefördert, welche im wesentlichen ein volumetrischer Bereich ist, dessen Grenzen durch eine Metallmembran 19 auf der einen Seite und eine Fläche 21 eines Rückhalteelementes 23 auf der anderen Seite definiert werden. Die Membran 19 enthält in ihrer Mitte ein Loch 20, dessen Innendurchmesser typischerweise zwischen 5 μηι und 25 pm liegt. Die Membran 19 wird mittels einer Kappe 25 an ihrem Platz gehalten, welche auf das Rückhai tee!ement 23 aufgeschraubt ist.be the effluent of a liquid chromatography system. The sample 13 is conveyed through a tube 15 into a chamber 17, which is essentially a volumetric area, the boundaries of which by a metal membrane 19 on one side and one Surface 21 of a retaining element 23 is defined on the other side will. The membrane 19 contains a hole 20 in its center, whose inner diameter is typically between 5 μm and 25 μm lies. The membrane 19 is secured in place by means of a cap 25 held, which is screwed onto the Rückhai tee! ement 23.
Auch die Kappe 25 enthält ein zentrales Loch 27 mit einem Innendurchmesser zwischen ungefähr 0,13 und 0,64 mm liegt. Ein O-Ring 29 sorgt für eine Vakuumabdichtung. Um eine Verstopfung des Loches 20 zu vermeiden, ist es vorteilhaft, ein Filter vorzusehen. Im vorliegenden Fall befindet sich am Eingang zum Loch 20 ein dünnes Filterelement 28 aus porösem Tetrafluoräthylen.The cap 25 also contains a central hole 27 with an inner diameter is between about 0.13 and 0.64 mm. An o-ring 29 ensures a vacuum seal. In order to avoid clogging of the hole 20, it is advantageous to provide a filter. In the present case there is a thin filter element 28 made of porous tetrafluoroethylene at the entrance to the hole 20.
Die Temperatur in der Kammer 17 wird derart geregelt, daß die darin befindliche Lösung unterhalb ihres Siedepunktes gehalten wird, so daß sie in Form von Flüssigkeitströpfchen und nicht gasförmig austritt. Eine Temperaturregelung kann dadurch bewirkt werden, daß eine Flüssigkeit 30 (z.B. Wasser) durch ein Kanal in einen Bereich 33 geleitet wird, der über eine Wand 35 des Rückhalteelementes 23 mit der Kammer 17 in Kontakt ist. Wie durch die großen Pfeile in Figur 1 angedeutet ist, fließt Wasser durch den Kanal 31 in die Vorrichtung und durch einen größeren Kanal 33 zurück.The temperature in the chamber 17 is controlled so that the the solution contained therein is kept below its boiling point so that it emerges in the form of liquid droplets and not in gaseous form. A temperature control can thereby be effected that a liquid 30 (e.g. water) is passed through a channel into an area 33 which extends over a wall 35 of the Retaining element 23 is in contact with the chamber 17. As indicated by the large arrows in FIG. 1, water is flowing through channel 31 into the device and back through a larger channel 33.
Die oben beschriebene Interface-Vorrichtung 11 kann als Bauteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung Verwendung finden, indem man die Größe des Loches 20 in der Membran 19, die Durchflußmenge der Probensubstanz 13 und die Temperatur des in dem Kanal 31 fließenden Kühlmittels so auswählt, daß ein Strahl von sehr feinen FTüssigkeitströpfchen kontinuierlich gebildet wird undThe interface device 11 described above can be used as a component of the device according to the invention by the size of the hole 20 in the membrane 19, the flow rate the sample substance 13 and the temperature of the coolant flowing in the channel 31 so that a jet of very fine liquid droplets are continuously formed and
030049/0680030049/0680
Int. Az.: Case 1353Int. Ref .: Case 1353
Hewlett-Packard Company - 7 -Hewlett-Packard Company - 7 -
durch die Öffnung 27 aus der Interface-Vorrichtung 11 ausgesprüht wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden Tröpfchen in der Größe von 10 pm bis 50 μιη erzeugt unter Benutzung eines Loches 20 mit einem Durchmesser im Bereich zwischen 5 pm und 20 pm. Die Probendurchflußmenge liegt dabei zwischen 15 μΐ/min und 40 μΐ/min, und die Wassertemperatur zwischen 100C und 4O0C. Die Vorrichtung 11 ist mit einer Entlösungskammer 37 verbunden. Mit Entlösungskammer ist eine Kammer gemeint, in der die Tröpfchen unter dem Einfluß erhöhter Temperatur und niedrigen Druckes ihr Lösungsmittel verlieren, wenn sie die Kammer passieren. Ein Strahl von Fllissigkeitströpfchen 39 wird dementsprechend von der Interfacevorrichtung 11 in die Kammer 37 gesprüht, die nicht reagierende Wände, z.B. aus Gold haben sollte. Temperaturendruck in der Kammer 37 sind vorzugsweise geregelt, so daß ein "Einfrieren" der Tröpfchen vermieden wird. In den in Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen wird der Druck in der Kammer 37 im wesentlichen durch die Menge der einströmenden Flüssigkeit sowie der Ausströmmenge des Gases aus der Kammer 37 in den Quellenbereich des Massenspektrometers (in Figur 2 mit 45 bezeichnet) bestimmt. Im Beispiel eines Strahls aus Cortisol als gelöster Stoff in einem Lösungsmittel aus Acetonitril und Wasser im Verhältnis 1:1 sind Temperaturen zwischen 2500C und 3500C und Drücke zwischen 10 Torr und 50 Torr zweckmäßig. Die Länge der Kammer 37 ist so gewählt, daß sich für Tröpfchen verschiedener Stoffzusammensetzung, Größe- oder Folgefrequenz ein optimales Entlösungsmuster ergibt. Für den obengenannten gelösten Stoff und das Lösungsmittel wurden gute Ergebnisse mit einer etwa 2 cm langen Kammer erzielt.is sprayed out of the interface device 11 through the opening 27. According to a preferred embodiment, droplets with a size of 10 μm to 50 μm are generated using a hole 20 with a diameter in the range between 5 μm and 20 μm. The Probendurchflußmenge is between 15 μΐ / min and 40 μΐ / min, and the water temperature between 10 0 C and 4O 0 C. The device 11 is connected to a Entlösungskammer 37th By dissolving chamber is meant a chamber in which the droplets lose their solvent under the influence of elevated temperature and low pressure as they pass through the chamber. A jet of liquid droplets 39 is accordingly sprayed from the interface device 11 into the chamber 37, which should have non-reactive walls, for example made of gold. Temperature pressures in chamber 37 are preferably controlled so that "freezing" of the droplets is avoided. In the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 and 2, the pressure in the chamber 37 is essentially determined by the amount of liquid flowing in and the amount of gas flowing out of the chamber 37 into the source area of the mass spectrometer (denoted by 45 in FIG. 2). In the example of a jet composed of cortisol as a dissolved substance in a solvent composed of acetonitrile and water in a ratio of 1: 1, temperatures between 250 ° C. and 350 ° C. and pressures between 10 Torr and 50 Torr are expedient. The length of the chamber 37 is chosen so that an optimal detachment pattern results for droplets of different composition, size or repetition frequency. For the above solute and solvent, good results have been obtained with a chamber approximately 2 cm long.
Figur 2 zeigt eine Ausführungsfcrm, bei der die Länge der Kammer dadurch verändert werden kann, daß die Interface-Einrichtung 11 bis zu einer gewünschten Tiefe in die Kammer 37 eingeschoben wird. Es kann z.B. eine mechanische Verbindung, etwa eine Schraubverbindung zwischen der Interface-Einrichtung 11 und der Kammer 37 benutzt werden, mit der die Einschubtiefe einstellbar ist. InFigure 2 shows an embodiment in which the length of the chamber can be changed in that the interface device 11 is pushed into the chamber 37 to a desired depth. For example, a mechanical connection, such as a screw connection, between the interface device 11 and the chamber 37 can be used can be used with which the insertion depth can be adjusted. In
030049/0880030049/0880
Hewlett-Packard CompanyHewlett-Packard Company
Int. Az.: Case 1353 - 8 -Int. Ref .: Case 1353 - 8 -
Figur 2 ist auch ein Heizelement 41, z.B. eine Infrarotheizung dargestellt, die zur Temperaturregelung in der Kammer 37 dient. Ein elektroakustischer Wandler 42, z.B. ein piezoelektrischer Wandler kann zur Stimulierung der Interface-Vorrichtung 11 be-S nutzt werden, um den Flüssigkeitsstrom in Tröpfchen gleicher Größe zu unterteilen. Bei dieser Betriebsweise ist die Entlösungszeit jedes Tröpfchens gleich, so daß keine übermäßige Hitze zur Verdampfung großer Tröpfchen benötigt wird.Figure 2 is also a heating element 41 such as an infrared heater which is used to regulate the temperature in the chamber 37. An electroacoustic transducer 42, for example a piezoelectric transducer, can be-S for stimulating the interface device 11 can be used to divide the flow of liquid into droplets of the same size. In this mode of operation, the release time is each droplet is the same so that excessive heat is not required to evaporate large droplets.
Experimentell wurde herausgefunden, daß eine reibungselektrische Wechselwirkung zwischen dem Flüssigkeitsstrahl und der Ausgangsöffnung der Interface-Vorrichtung 11 eine erhebliche Aufladung des Tröpfchenstrahls bewirken kann. Zum Beispiel entsteht bei einer Strahlgeschwindigkeit von etwa 200 m/s ein Strom von etwa 1 nA bei einer Durchflußmenge von 40 μΐ/min durch das Loch 20 mit einem Durchmesser von 5 pm, wenn die oben als Beispiel genannte Lösung verwendet wird. Dieser Aufladeeffekt macht den Einbau eines Satzes elektrostatischer Platten möglich, mittels welcher die Partikel auf die Quelle 45 des Massenspektrometer fokussiert werden können. Ein anderer Effekt dieser Aufladung besteht darin, daß sich die Tröpfchen im Flug gegenseitig abstoßen, wodurch eine Tröpfchenvereinigung auf ein Minimum beschränkt wird. Außerdem steigt bei fortschreitender Entlösung die Oberflächenladungsdichte, wodurch Kräfte entstehen, die die Oberflächenspannung überschreiten. An diesem Punkt explodiert das Tröpfchen in kleinere Tröpfchen. Dieser Prozess kann sich dann wiederholen. Im Ergebnis wird dadurch der Verdampfungsvorgang beschleunigt. It has been found experimentally that a triboelectric interaction between the liquid jet and the exit opening of the interface device 11 can cause considerable charging of the jet of droplets. For example, arises at a jet velocity of about 200 m / s, a current of about 1 nA at a flow rate of 40 μΐ / min through the hole 20 with a diameter of 5 pm if the above mentioned as an example Solution is used. This charging effect makes it possible to install a set of electrostatic plates by means of which the particles onto the source 45 of the mass spectrometer can be focused. Another effect of this charging is that the droplets repel each other in flight, thereby minimizing droplet pooling. It also increases as the detachment progresses the surface charge density, which creates forces that exceed the surface tension. At this point the droplet explodes into smaller droplets. This process can then repeat themselves. As a result, the evaporation process is accelerated.
Die bevorzugten Ausführungsformen gemäß Figuren 1 und 2 zeigen noch einen anderen Aspekt der Erfindung. Es ist nämlich nicht erforderlich, die Entlösungskammer 37 "leer zu pumpen", um eine Verdampfung zu erreichen. Die Kammer 37 stellt bei den darge-The preferred embodiments according to Figures 1 and 2 show yet another aspect of the invention. Because it is not required to "pump empty" the desolution chamber 37 in order to obtain a To achieve evaporation. The chamber 37 represents in the illustrated
030049/0680030049/0680
Int. Az.: Case 1353Int. Ref .: Case 1353
Hewlett-Packard Company - 9 -Hewlett-Packard Company - 9 -
stellten Ausführungsformen also einen geschlossenen Bereich zwischen der Interface-Vorrichtung 11 und der Quelle 45 des Massenspektrometers dar. Alle gelösten und Lösungsmittelmoleküle im Tröpfchenstrahl können daher nach der Verdampfung potentiell in die Quelle 45 geleitet werden, ohne daß ein Unterschied zwischen mehr oder weniger flüchtigen Komponenten im Tröpfchenstrahl gemacht wird.Embodiments thus provided a closed area between the interface device 11 and the source 45 of the Mass spectrometer. All solute and solvent molecules in the jet of droplets can therefore potentially be conducted into the source 45 after the evaporation, without a A distinction is made between more or less volatile components in the droplet jet.
030049/0680030049/0680
LeerseiteBlank page
Claims (5)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US4247779A | 1979-05-25 | 1979-05-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3013620A1 true DE3013620A1 (en) | 1980-12-04 |
Family
ID=21922144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803013620 Withdrawn DE3013620A1 (en) | 1979-05-25 | 1980-04-09 | SAMPLE INPUT DEVICE FOR MASS SPECTROMETER |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS55156859A (en) |
DE (1) | DE3013620A1 (en) |
FR (1) | FR2457562A1 (en) |
GB (1) | GB2050686A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108051181A (en) * | 2017-12-01 | 2018-05-18 | 清华大学 | The flow detector and detection method of droplet flow environment in a kind of simulation ablation |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0211645B1 (en) * | 1985-08-21 | 1990-07-18 | Kratos Analytical Limited | Apparatus and methods for use in the mass analysis of chemical samples |
US4746068A (en) * | 1986-10-29 | 1988-05-24 | Hewlett-Packard Company | Micro-nebulizer for analytical instruments |
DE3802720A1 (en) * | 1987-01-30 | 1988-08-11 | Vg Instr Group | SOLUTION ANALYZING MASS SPECTROMETER |
US5083450A (en) * | 1990-05-18 | 1992-01-28 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Gas chromatograph-mass spectrometer (gc/ms) system for quantitative analysis of reactive chemical compounds |
ES2065211B1 (en) * | 1992-03-06 | 1997-10-16 | Univ De Alicante Angel Poveda | HIGH PRESSURE PNEUMATIC NEBULIZER TO PRODUCE AEROSOLS. |
AU2001255458A1 (en) * | 2000-04-18 | 2001-10-30 | Waters Investments Limited | Improved electrospray and other lc/ms interfaces |
EP1193730A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-03 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich | Atmospheric-pressure ionization device and method for analysis of a sample |
US6827287B2 (en) * | 2002-12-24 | 2004-12-07 | Palo Alto Research Center, Incorporated | High throughput method and apparatus for introducing biological samples into analytical instruments |
US7669349B1 (en) * | 2004-03-04 | 2010-03-02 | TD*X Associates LP | Method separating volatile components from feed material |
DE102004022950A1 (en) * | 2004-05-10 | 2005-12-08 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Method and device for manipulating and analyzing drop-shaped samples in a vacuum |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2040476A1 (en) * | 1969-04-30 | 1971-01-22 | Ass Elect Ind | Ion source for mass spectrometer |
JPS5843692B2 (en) * | 1976-06-30 | 1983-09-28 | 株式会社日立製作所 | Analyzer that combines a liquid chromatograph and a mass spectrometer |
GB1576585A (en) * | 1977-03-15 | 1980-10-08 | Ryhage E R | Chromatographic analysis of a liquid sample |
-
1980
- 1980-04-09 DE DE19803013620 patent/DE3013620A1/en not_active Withdrawn
- 1980-04-17 GB GB8012654A patent/GB2050686A/en not_active Withdrawn
- 1980-05-23 JP JP6881780A patent/JPS55156859A/en active Pending
- 1980-05-23 FR FR8011522A patent/FR2457562A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108051181A (en) * | 2017-12-01 | 2018-05-18 | 清华大学 | The flow detector and detection method of droplet flow environment in a kind of simulation ablation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55156859A (en) | 1980-12-06 |
GB2050686A (en) | 1981-01-07 |
FR2457562A1 (en) | 1980-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19652021B4 (en) | Ion source and ionization process | |
DE2728944C3 (en) | Intermediate system for a combined liquid chromatography-mass spectrometry system | |
DE4415480A1 (en) | Device and method for the mass spectrometric analysis of substance mixtures by coupling capillary electrophoretic separation (CE) with electrospray ionization (ESI) | |
DE69637323T2 (en) | Method and device for analyzing compounds in a solution by mass spectrometry | |
EP0503748B1 (en) | Method for generating ions, specially for a mass spectrometer such as a time-of-flight mass spectrometer, from thermally instable, non-volatile, large molecules | |
DE69927983T2 (en) | METHOD FOR SEPARATING AND ENRICHING ISOTOPES IN THE GAS PHASE | |
US4403147A (en) | Apparatus for analyzing liquid samples with a mass spectrometer | |
DE3013620A1 (en) | SAMPLE INPUT DEVICE FOR MASS SPECTROMETER | |
DE112012005173B4 (en) | Mass Spectrometer Vacuum Interface Method and Apparatus | |
DE112005002541T5 (en) | Method and device for generating charged particles | |
DE102017000240A1 (en) | IRMS sample introduction system and method | |
DE112012005182T5 (en) | Mass spectrometer vacuum interface method and apparatus | |
DE4303027A1 (en) | ||
DE19930894A1 (en) | Determination of the number of ions held in an ion cyclotron resonance mass spectrometer trap comprises holding the ions in an intermediate store at a multi-pole ion guide to be counted before the trap is filled | |
DE2622998A1 (en) | PROCESS FOR ISOTOPE SEPARATION | |
DE102013004871A1 (en) | Multi-nozzle chip for electrospray ionization in mass spectrometers | |
DE2339127A1 (en) | DEVICE FOR SPRAY COATING | |
DE2803220A1 (en) | PROCESS AND DEVICE FOR SEPARATING SUBSTANCES, IN PARTICULAR OF HEAVY METAL ISOTOPES | |
DE2244780B2 (en) | ||
DE102009037715B4 (en) | Guiding spray droplets to the inlet capillary of a mass spectrometer | |
DE102004025841A1 (en) | Method and apparatus for mass spectroscopic analysis of analytes | |
WO1984000276A1 (en) | Method and device for producing molecular beams | |
DE1519972A1 (en) | Method and device for separating a gas mixture with molecules of different mass by fractionation | |
DE19755643C2 (en) | Device for evaporating liquid and for producing gas / steam mixtures | |
DE4408032A1 (en) | Process for the ionization of dissolved atoms or molecules from liquids by electrical spraying |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: SCHULTE, K., DIPL.-ING., PAT.-ASS., 7030 BOEBLINGE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |