RU2305282C2 - Десорбер для детектора с разделением ионов по подвижности - Google Patents
Десорбер для детектора с разделением ионов по подвижности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2305282C2 RU2305282C2 RU2005124943/28A RU2005124943A RU2305282C2 RU 2305282 C2 RU2305282 C2 RU 2305282C2 RU 2005124943/28 A RU2005124943/28 A RU 2005124943/28A RU 2005124943 A RU2005124943 A RU 2005124943A RU 2305282 C2 RU2305282 C2 RU 2305282C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- detector
- sample
- stripper
- carrier
- desorption chamber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к аналитическим приборам, предназначенным для обнаружения микроконцентраций веществ, и может быть использовано совместно с детекторами паров взрывчатых веществ (ВВ) в воздухе. Десорбер содержит нагреваемую десорбционную камеру, вход которой соединен с атмосферой, а выход с аналитическим трактом детектора. Десорбционная камера выполнена в виде замкнутого объема, с возможностью расположения в нем носителя с предварительно адсорбированной пробой и разделяющего его на две части, в одну из которых помещен электронагреватель в виде электрической лампы, а другая снабжена выходом и окном для подсоса атмосферного воздуха. Десорбер позволяет повысить пороговую чувствительность детектора. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к аналитическим приборам, предназначенным для обнаружения микроконцентраций веществ, и может быть использовано совместно с детекторами паров взрывчатых веществ (ВВ) в воздухе.
Для обнаружения паров веществ в воздухе, например паров ВВ, содержащихся в концентрациях в десятки и сотни раз меньших, чем порог чувствительности современных аналитических приборов, необходимо производить их предварительную концентрацию, например путем продолжительного просасывания больших объемов исследуемого воздуха через специальную ловушку-концентратор, способную адсорбировать на себе пары пробы. Благодаря предварительной адсорбции на концентратор, удается от 10 до 1000 раз и более повысить концентрацию паров искомых веществ для последующей их десорбции и импульсного введения в аналитический тракт прибора в виде сконцентрированной пробы. При этом сами десорберы должны отвечать ряду жестких требований.
Во-первых, десорбер не должен сильно «размывать» сконцентрированную на ловушке пробу, т.к. в этом случае она может оказаться ниже предела чувствительности прибора. Для выполнения указанного условия необходимо, чтобы объем воздуха с пробой, поступающий в аналитический тракт из десорбера равнялся объему воздуха, поступающего в десорбер.
Во-вторых, десорбер не должен вносить в пробу посторонних примесей, которые могут быть интерпретированы в ходе анализа как пары искомых веществ в пробе. Для этого десорбер не должен накапливать или удерживать пары от предыдущих проб.
В-третьих, время десорбции пробы должно быть соразмерно с временем, необходимым непосредственно на проведение анализа. Особенно это условие важно для экспресс-детекторов, работающих в режиме реального времени, например детекторов, разделяющих ионы по подвижности, время анализа которых может составлять всего 1-5 сек.
Известна конструкция десорбера, предназначенного для ввода пробы в газовый хроматограф (см. патент РФ №2099700, кл. G01N 30/24, 1997 г.), включающий корпус, внутри которого расположен электронагреватель, охватывающий десорбционную камеру, вход которой соединен с атмосферой, а выход - со входом аналитического тракта. Благодаря использованию электронагревателя, охватывающий десорбционную камеру, удается значительно повысить эффективность десорбера, т.к. например, давление паров ВВ при температуре воздуха 20°С во много раз ниже, чем давление паров при температуре 70°С.
Основным недостатком известного устройства является то, что оно предназначено для газовой хроматографии, а следовательно, режим накопления пробы, ее ввод в аналитический тракт, а также объем пробы мало подходят для прямоточных экспресс-детекторов, работающих в режиме реального времени.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является десорбер устройства (см. патент US №6642513, кл. H01J 49/00, G01N 7/00, 2003 г.), включающий корпус, внутри которого расположена прогреваемая десорбционная камера для установки носителя с адсорбированной пробой, вход которой соединен с атмосферой, а выход - со входом аналитического тракта детектора. В качестве детектора использована аналитическая головка, разделяющая ионы по подвижности. Для согласования десорбера с входом аналитической головки использована полупроницаемая мембрана, разделяющая большой входной воздушный поток от малого аналитического потока газа, поступающего в детектор.
Основным недостатком известного десорбера является невысокая эффективность использования адсорбированных паров ВВ, т.к. даже при самом удачном вводе пробы через мембрану в аналитический тракт поступает не более 50% паров исходной пробы, а в случае плохого согласования воздушных потоков, вводимая часть пробы может уменьшаться до 10-15%, т.е. происходит существенное «размывание» предварительно сконцентрированной пробы. Скорость ее «размывания» определяется соотношением объемов всасываемого и аналитического потоков воздуха, а также способностью мембраны пропускать часть входной пробы в замембранный объем. Это впрямую сказывается на вероятности обнаружения искомых паров детектором, которая при известном вводе пробы из десорбера в детектор может существенно снижаться.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание десорбера, способного оптимальным образом, вводить пробу в аналитический тракт экспресс-детектора таким образом, чтобы при этом не снижалась вероятности обнаружения искомых паров.
Указанная задача в десорбере для детектора с разделением ионов по подвижности, содержащем нагреваемую десорбционную камеру, вход которой соединен с атмосферой, а выход с аналитическим трактом детектора достигается тем, что десорбционная камера выполнена в виде замкнутого объема, с возможностью расположения в нем носителя с предварительно адсорбированной пробой и разделяющего его на две части, в одну из которых помещен электронагреватель в виде электрической лампы, а другая снабжена выходом и окном для подсоса атмосферного воздуха.
Благодаря использованию электронагревателя в виде электрической лампы, обладающего высоким быстродействием и не вносящего в пробу какого-либо загрязнения, десорбер позволяет осуществить практически импульсный ввод пробы в детектор при максимальной его чувствительности.
Выгодно для минимизации габаритов десорбера в качестве электрической лампы использовать галогенную лампу, которая при минимальных габаритах имеет высокие светоизлучающие характеристики, что способствует быстрой десорбции пробы.
Целесообразно в качестве носителя с адсорбированной пробой использовать металлическую сетку, которая способна быстро адсорбировать на себя пробу и десорбировать ее при нагревании и при этом обладает малым гидродинамическим сопротивлением, благодаря чему можно использовать для адсорбирования пробы пробоотборники с большими потоками воздуха (до 50 и более литров в минуту).
Также целесообразно в качестве носителя с адсорбированной пробой использовать бумажную салфетку, которая благодаря невысокому гидродинамическому сопротивлению и высокой адсобционной способности к парам и микрочастицам веществ способна накапливать значительные концентрации искомых веществ и достаточно быстро их десорбировать при нагревании.
Перспективно для повышения скорости десорбции стенки поверхности часта десорбционной камеры, в которую помещен электронагреватель покрыть отражающим свет покрытием.
Выгодно при присоединении десорбера к детектору для исключения разбавления десорбированной пробы снабдить десорбер цилиндрическим патрубком с герметизирующим уплотнением.
Таким образом, заявляемый десорбер для детектора с разделением ионов по подвижности позволяет быстро десорбировать предварительно нанесенную на носитель пробу и в полностью ввести ее со входным газовым потоком в аналитический тракт детектора, что не имеет аналогов среди известных десорбирующих устройств, используемых совместно с экспересс-детекторами, а следовательно, удовлетворяет критерию «изобретательский уровень».
На фиг.1 приведено сечение заявляемого десорбера со схемой воздушных потоков.
На фиг.2 приведен чертеж, поясняющий установку носителя с адсорбированной пробой в десорбер.
На фиг.3 приведен чертеж, показывающий общий вид десорбера с установленным носителем с адсорбированной пробой, а также представлены носители: бумажная салфетка и металлическая сетка.
Приведенная на фиг.1-3 конструкция включает: десорбер 1 со съемной крышкой 2 и узлом присоединения десорбера к детектору 3; входом детектора 4, присоединенному к десорберу через уплотнительное кольцо 5; окно 6 для подсоса атмосферного воздуха внутрь верхней части десорбционной камеры 7; нижняя часть десорбционной камеры 8 с нагревателем 9; носитель с адсорбированной пробой в виде бумажной салфетки 10 или металлической сетки 11.
Устройство работает следующим образом.
Десорбер присоединяют к входу детектора 4, снимают съемную крышку 2 и устанавливают носитель с предварительно адсорбированной пробой, например в виде бумажной салфетки 10. Закрывают съемную крышку 2 и включают электронагреватель в виде электрической лампы 9. Через некоторое время, которое необходимо для десорбции паров с носителя, включают детектор и проводят анализ паров в газовой фазе.
Благодаря использованию заявляемого десорбера удается от 10 до 100 и более раз повысить пороговую чувствительность детектора с разделением ионов по подвижности по обнаружению паров взрывчатых веществ.
Claims (6)
1. Десорбер для детектора с разделением ионов по подвижности, содержащий нагреваемую десорбционную камеру, вход которой соединен с атмосферой, а выход - с аналитическим трактом детектора, отличающийся тем, что десорбционная камера выполнена в виде замкнутого объема, с возможностью расположения в нем носителя с предварительно адсорбированной пробой и разделяющего его на две части, в одну из которых помещен электронагреватель в виде электрической лампы, а другая снабжена выходом и окном для подсоса атмосферного воздуха.
2. Десорбер по п.1, отличающийся тем, что в качестве электрической лампы использована галогенная лампа.
3. Десорбер по п.1, отличающийся тем, что в качестве носителя с адсорбированной пробой использована металлическая сетка.
4. Десорбер по п.1, отличающийся тем, что в качестве носителя с адсорбированной пробой использована бумажная салфетка.
5. Десорбер по п.1, отличающийся тем, что стенки поверхности части десорбционной камеры, в которую помещен электронагреватель, покрыты отражающим свет покрытием.
6. Десорбер по п.1, отличающийся тем, что для присоединения к детектору десорбер снабжен цилиндрическим патрубком с герметизирующим уплотнением.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005124943/28A RU2305282C2 (ru) | 2005-08-05 | 2005-08-05 | Десорбер для детектора с разделением ионов по подвижности |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005124943/28A RU2305282C2 (ru) | 2005-08-05 | 2005-08-05 | Десорбер для детектора с разделением ионов по подвижности |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005124943A RU2005124943A (ru) | 2007-02-10 |
RU2305282C2 true RU2305282C2 (ru) | 2007-08-27 |
Family
ID=37862337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005124943/28A RU2305282C2 (ru) | 2005-08-05 | 2005-08-05 | Десорбер для детектора с разделением ионов по подвижности |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2305282C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2491529C1 (ru) * | 2009-05-25 | 2013-08-27 | Нуктек Компани Лимитед | Детектор микропримесей и способ детектирования микропримесей |
-
2005
- 2005-08-05 RU RU2005124943/28A patent/RU2305282C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2491529C1 (ru) * | 2009-05-25 | 2013-08-27 | Нуктек Компани Лимитед | Детектор микропримесей и способ детектирования микропримесей |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005124943A (ru) | 2007-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6042965B2 (ja) | 試料導入装置 | |
CN102192950B (zh) | 一种卷烟烟气气相化学成分在线分析装置 | |
CN101113968A (zh) | 利用离子迁移谱仪在线测定易制毒化学品的方法及装置 | |
US9664657B2 (en) | Pulsed admission of analyte to detection apparatus | |
EP2435166A1 (en) | Direct atmospheric pressure sample analyzing system | |
CA2672977A1 (en) | Gas pre-concentrator for detection apparatus | |
Bauer et al. | Recovery of submilligram quantities of carbon dioxide from gas streams by molecular sieve for subsequent determination of isotopic carbon-13 and carbon-14 natural abundances | |
KR20090102805A (ko) | 검출 장치 | |
CN103364484A (zh) | 一种卷烟主流烟气在线分析装置及方法 | |
EP2225555B1 (en) | Detection apparatus | |
AU2011349931A1 (en) | Sample introducing device for ion mobility spectrometer, method using it and ion mobility spectrometer | |
JP2002373615A (ja) | イオン源およびそれを用いた質量分析計 | |
CN201903529U (zh) | 一种毒害气体连续在线离子迁移谱监测仪 | |
CN107727774B (zh) | 多传感色谱检测仪及检测方法 | |
RU2305282C2 (ru) | Десорбер для детектора с разделением ионов по подвижности | |
US20210181094A1 (en) | System and method for automatic online monitoring of dimethyl sulfide in environment | |
CN110873753B (zh) | 一种分离全血样品中气相游离丙泊酚的富集方法 | |
CN112229893A (zh) | 高分辨率高灵敏度快速测定挥发性有机物的在线监测系统及方法 | |
RU51220U1 (ru) | Десорбер для детектора с разделением ионов по подвижности | |
CN213875525U (zh) | 一种离子迁移谱的预富集装置 | |
Xie et al. | A novel method for the detection of MTBE: ion mobility spectrometry coupled to multi capillary column | |
US10591390B1 (en) | Direct capture and analysis of aerosols and vapors by paper spray mass spectrometry | |
CN213456762U (zh) | 高分辨率高灵敏度快速测定挥发性有机物的在线监测系统 | |
JP4398320B2 (ja) | ガス検出装置 | |
US20070189930A1 (en) | Procedure for detection of chemical species and device to carry out this procedure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100806 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130920 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150806 |