專利名稱：一種應用于質(zhì)譜分析的進樣裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種進樣裝置及方法，尤其是一種應用于質(zhì)譜分析的進樣裝置及方法。
背景技術(shù)：
質(zhì)譜分析法是一種以電子轟擊或其他的方式使被測物質(zhì)離子化，形成各種質(zhì)荷比 (m/e)的離子，然后利用電磁學原理使離子按不同的質(zhì)荷比分離并測量各種離子的強度，從而確定被測物質(zhì)的分子量和結(jié)構(gòu)的方法。質(zhì)譜儀一般由樣品引入系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器、檢測器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成。廣義地說，能夠?qū)鈶B(tài)離子進行分離分辨的器件就是質(zhì)量分析器。因為質(zhì)譜儀的質(zhì)量分析器安裝在真空腔里，分析樣品只有通過特定的方法和途徑才能被引入到離子源， 并被離子化，然后被引入質(zhì)量分析器進行質(zhì)量分析。一般把所有用于完成這種樣品引入任務的部件統(tǒng)稱為樣品引入裝置。而樣品引入方式則可分為直接引入法和間接引入法。間接弓丨入法又可細分為色譜弓I入、膜進樣等。直接引入法是將低揮發(fā)性樣品直接裝在探針上，將探針送入真空腔內(nèi)，然后給探針通大電流加熱，使探針的溫度急劇上升至數(shù)百度(一般不超過400°C )，樣品分子受熱后揮發(fā)形成蒸氣，該蒸氣受真空腔內(nèi)真空梯度的作用被直接引入到離子源中離子化。由于溫度對樣品的揮發(fā)度影響較大，需精確控制溫度，但這也使固體選擇性進樣成為可能。這種方法主要適合于較低揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性好的樣品。而對于難揮發(fā)和熱不穩(wěn)定樣品，主要采用解吸電離(DI)的辦法。色譜法是質(zhì)譜中應用最多的樣品間接引入法，這種進樣系統(tǒng)的研究熱點之一就是質(zhì)譜和色譜之間的接口技術(shù)。GC的樣品可通過毛細管直接引入到質(zhì)譜的質(zhì)量分析器內(nèi)。在離子源內(nèi)未被離子化的被測物質(zhì)會殘存在質(zhì)量分析器內(nèi)，影響后續(xù)分析精度， 因此經(jīng)常需要對質(zhì)量分析器進行清洗。而質(zhì)量分析器置于質(zhì)譜儀的真空腔內(nèi)，質(zhì)量分析器與相應的樣品引入系統(tǒng)相連，因此，若要清洗質(zhì)量分析器，需將樣品引入裝置與質(zhì)量分析器分離，再將質(zhì)量分析器從真空腔內(nèi)取出并清洗。目前，采用色譜方法將樣品引入至質(zhì)譜儀的接口裝置一般是手動式的，即將接口從質(zhì)譜儀拆卸時，需要將質(zhì)譜儀移開色譜儀一定角度，然后操作人員手動將接口裝置拔出質(zhì)量分析器，這樣才實現(xiàn)接口裝置與質(zhì)譜儀的分離，從而進一步將質(zhì)量分析器從真空腔中取出并清洗。手動式接口的不足在于1、結(jié)構(gòu)復雜當清洗質(zhì)量分析器時需要將接口裝置從質(zhì)譜儀的質(zhì)量分析器拆卸，為了滿足質(zhì)譜分析時的真空環(huán)境要求，接口裝置與質(zhì)譜儀之間需要較好的密封和固定，這就對接口的結(jié)構(gòu)要求比較高，需要通過復雜的機構(gòu)來實現(xiàn)。
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2、操作不便、操作難度系數(shù)高由于是手動式接口裝置，每次拆卸接口裝置時，均需要小心挪動質(zhì)譜儀，再將接口裝置拔出，操作不便；同時，接口裝置的長度是有限的，使得將質(zhì)譜儀移開色譜儀時，需要非常小心，以避免將色譜柱扯斷，這樣就增加了操作難度。3、系統(tǒng)穩(wěn)定性低、維護成本高接口裝置需要經(jīng)常從質(zhì)譜儀拆卸以便于清洗質(zhì)量分析器，則接口裝置屬于可活動器件，同時接口裝置還需要在分析時能夠?qū)崿F(xiàn)與質(zhì)譜儀之間的密封和固定；但由于接口裝置為活動器件，則系統(tǒng)的穩(wěn)定性不高，隨著使用時間的增長，接口裝置很可能不能很好的滿足分析時與質(zhì)譜儀之間的密封和固定，使得系統(tǒng)維護成本變高。4、分析結(jié)果均一性差由于拆阱時需要挪動質(zhì)量分析器，并手動拔出氣質(zhì)接口，使得在進行質(zhì)量分析時， 儀器狀態(tài)不一致，進而影響分析結(jié)果的均一性。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡潔、自動化程度高、可靠性高的應用于質(zhì)譜分析的進樣裝置及方法。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種應用于質(zhì)譜分析的進樣裝置，包括定位件，所述定位件安裝在質(zhì)譜儀真空腔上并密封；柔性管，所述柔性管分別與定位件和導向件相連并密封；進樣管及導向件，所述進樣管穿過所述導向件與導向件之間密封并固定；定位件、柔性管和導向件形成空腔，所述空腔與真空腔的內(nèi)部相連通；彈性件，所述彈性件分別與定位件和導向件相連，所述彈性件在所述空腔內(nèi)部壓力變化時軸向伸縮，并帶動所述導向件移動，進而帶動進樣管的進樣口伸入/離開質(zhì)量分析器；限位結(jié)構(gòu)，所述限位結(jié)構(gòu)設置在導向件上與定位件配合限制導向件的行程。作為優(yōu)選，所述彈性件和柔性管為同一部件。作為優(yōu)選，所述彈性件為波紋管。進一步，所述彈性件在一個大氣壓下的伸縮行程大于限位結(jié)構(gòu)的限位行程。本發(fā)明還提供了一種應用于質(zhì)譜分析的進樣方法，包括以下步驟A、提供上述任一所述的進樣裝置；B、將定位件安裝至質(zhì)譜儀真空腔上并密封，所述空腔與真空腔相連通，進樣管的進樣口與質(zhì)量分析器相對；C、工作時，真空腔內(nèi)抽真空，彈性件收縮，導向件朝質(zhì)量分析器移動帶動進樣管的進樣口伸入至質(zhì)量分析器進行分析；復位時，真空腔內(nèi)充氣，彈性件伸長，導向件反向移動帶動進樣管的進樣口離開質(zhì)量分析器。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果
1、結(jié)構(gòu)簡潔在質(zhì)量分析器原有真空系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用彈性件、導向件和限位件的組合實現(xiàn)進樣口與質(zhì)量分析器之間的安裝與拆卸，尤其方便進樣口的拆卸，進而方便質(zhì)量分析器的清洗，使得結(jié)構(gòu)相對簡潔。同時，拆阱時無需挪動儀器，也無需手動拔動氣質(zhì)接口，避免了經(jīng)常挪動造成的不良影響。2、操作簡便當系統(tǒng)進樣時，質(zhì)量分析器真空腔內(nèi)為真空狀態(tài)，采用本發(fā)明的進樣裝置，使得真空腔內(nèi)抽真空時，進樣口在外界壓力的作用下自動伸入質(zhì)量分析器內(nèi)，從而實現(xiàn)樣品的進樣；而當需要拆卸質(zhì)量分析器時，需要將質(zhì)量分析器從真空腔內(nèi)取出，則，放空真空腔，即真空腔內(nèi)通大氣，進樣裝置內(nèi)部空腔內(nèi)的壓力與外界大氣均衡，使得進樣口自動離開質(zhì)量分析器，恢復原位，從而可以方便的將質(zhì)量分析器從真空腔內(nèi)取出，以便于進行其他操作，如清洗等。通過控制真空腔內(nèi)的壓力狀態(tài)即可實現(xiàn)進樣口自動進出質(zhì)量分析器，無需人工操作，減少操作流程，操作簡便。3、系統(tǒng)穩(wěn)定性高、維護成本低巧妙利用真空系統(tǒng)自身的壓力狀態(tài)和簡潔的機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了進樣口的自動自鎖功能，減省了一系列的人工操作步驟或復雜的控制系統(tǒng)；同時結(jié)構(gòu)簡單安全可靠，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，維護成本低。


圖1為實施例1中進樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實施例2中進樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例1請參閱圖1，一種應用于質(zhì)譜分析的進樣裝置，包括定位件2、彈性件7、柔性管、 導向件3、進樣管8和限位結(jié)構(gòu)11 ；所述定位件2用于安裝在質(zhì)譜儀的真空腔6上并密封，真空腔6內(nèi)設置有質(zhì)量分析器5。定位件2、柔性管和導向件3形成空腔10，所述空腔10與真空腔6的內(nèi)部相連通。所述彈性件7分別與定位件2和導向件3相連，所述彈性件7在所述空腔10內(nèi)部壓力變化時軸向伸縮。所述導向件3隨所述彈性件7的伸縮而移動。所述柔性管分別與定位件2和導向件3相連并密封，形成空腔10，當進樣裝置安裝至所述真空腔6上時，所述空腔10與真空腔6的內(nèi)部相連通。所述進樣管8穿過所述導向件3并與導向件3之間密封，進樣管8的進樣口 1與真空腔內(nèi)的質(zhì)量分析器5相對應，當彈性件7因空腔10內(nèi)的壓力變化軸向伸縮進而帶動導向件移動時，能帶動進樣管的進樣口伸入/離開質(zhì)量分析器。
當需要分析時，真空腔6內(nèi)抽真空，與真空腔6相連通的空腔10內(nèi)也是真空，由于彈性件7及柔性管內(nèi)外存在壓力差，則使得彈性件7在外界大氣壓的作用下軸向收縮，帶動導向件3的自由端向質(zhì)量分析器5移動，使得安裝在導向件3上的進樣管8朝真空腔6內(nèi)的質(zhì)量分析器5移動，以實現(xiàn)將進樣口 1伸入至質(zhì)量分析器5內(nèi)以實現(xiàn)對質(zhì)譜分析的進樣；當需要復位時，真空腔6敞開，與外界大氣相通，則進樣裝置內(nèi)的空腔10內(nèi)也充滿大氣，則彈性件7和柔性管內(nèi)外的壓力達到平衡，彈性件7在其自身勢能的作用下使得導向件3的自由端帶動進樣管8反向移動，使得進樣口 1離開質(zhì)量分析器5。彈性件7和柔性管使得進樣裝置內(nèi)部能夠形成密閉空腔，同時能夠?qū)崿F(xiàn)軸向伸縮；為滿足上述目的，彈性件7和柔性管可以為同一部件，也可以分別為不同的部件；在本實施例中，彈性件7和柔性管為同一部件彈性波紋管；由于進樣裝置在真空腔6上的安裝位置與質(zhì)量分析器5的輸入口 9之間有一定距離，則要求當進行分析將真空腔6內(nèi)抽真空時，彈性件7帶動進樣管8的移動能夠滿足將進樣口 1伸入至質(zhì)量分析器5的輸入口 9，進而實現(xiàn)進樣；則要求在克服進樣裝置各器件之間的摩擦力的情況下，彈性件7在一個大氣壓下達到的收縮行程，能實現(xiàn)將進樣口 1伸入至質(zhì)量分析器5的輸入口 9。但，同時，需要防止彈性件7行程過大而失效，因此在導向件3上設置了與定位件2配合限制導向件3移動行程的限位結(jié)構(gòu)11。本實施例中，限位結(jié)構(gòu)11為設置在導向件3上的卡槽。所述限位結(jié)構(gòu)11的限位行程L小于彈性件7的極限變形量。在一個大氣壓下，彈性件的伸縮行程能夠滿足使進樣口伸入至質(zhì)量分析器以實現(xiàn)質(zhì)譜進樣。本實施例中，彈性件7在一個大氣壓下的伸縮行程大于限位結(jié)構(gòu)的限位行程 IOmm0本實施例還提供了一種應用于質(zhì)譜分析的進樣方法，包括以下步驟A、提供本實施例所述的進樣裝置；B、將定位件2安裝至質(zhì)譜儀的真空腔6上并密封，所述空腔10與真空腔6的內(nèi)部相連通，進樣管8的進樣口 1與質(zhì)量分析器5相對應；C、工作時，真空腔6內(nèi)抽真空，彈性件7在外界大氣壓的作用下收縮，導向件3朝質(zhì)量分析器5移動帶動進樣管8的進樣口 1伸入至質(zhì)量分析器5內(nèi)以實現(xiàn)進樣并分析；復位時，將真空腔6內(nèi)放空，彈性件7在自身勢能的作用下伸長，導向件3反向移動帶動進樣管8的進樣口 1離開質(zhì)量分析器5。當進樣口離開質(zhì)量分析器5以后，就可以進行諸如清洗質(zhì)量分析器5的操作。本發(fā)明的進樣裝置，采用質(zhì)譜儀自身原有的真空腔，利用彈性件、導向件和限位件的組合實現(xiàn)進樣口與質(zhì)量分析器之間的安裝與拆卸，尤其方便進樣口的拆卸，進而方便質(zhì)量分析器的清洗，使得結(jié)構(gòu)相對簡潔。同時，拆阱時無需挪動儀器，也無需手動拔動氣質(zhì)接口，避免了經(jīng)常挪動造成的不良影響。當系統(tǒng)進樣時，質(zhì)量分析器真空腔內(nèi)為真空狀態(tài)，采用本發(fā)明的進樣裝置，使得真空腔內(nèi)抽真空時，進樣口在外界壓力的作用下自動伸入質(zhì)量分析器內(nèi)，從而實現(xiàn)樣品的進樣；而當需要拆卸質(zhì)量分析器時，需要將質(zhì)量分析器從真空腔內(nèi)取出，則，放空真空腔，即真空腔內(nèi)通大氣，進樣裝置內(nèi)部空腔內(nèi)的壓力與外界大氣均衡，使得進樣口自動離開質(zhì)量分析器，恢復原位，從而可以方便的將質(zhì)量分析器從真空腔內(nèi)取出，以便于進行其他操作，如
清洗等。通過控制真空腔內(nèi)的壓力狀態(tài)即可實現(xiàn)進樣口自動進出質(zhì)量分析器，無需人工操作，減少操作流程，操作簡便。巧妙利用真空系統(tǒng)自身的壓力狀態(tài)和簡潔的機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了進樣口的自動自鎖功能，減省了一系列的人工操作步驟或復雜的控制系統(tǒng)；同時結(jié)構(gòu)簡單安全可靠，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，維護成本低。實施例2請參閱圖2，一種應用于質(zhì)譜分析的進樣裝置，與實施例1所述的進樣裝置不同的是本實施例的彈性件71和柔性管72為不同的器件；本實施例的彈性件71為彈簧， 柔性管72實現(xiàn)與定位件2和導向件3的密封，所述彈簧設置在柔性管72的內(nèi)部以給柔性管72提供橫向支撐，使柔性管72的伸縮方向與彈性件71相同，皆為軸向。本實施例還提供了一種應用于質(zhì)譜分析的進樣方法，與實施例1所述的進樣方法不同的是在步驟A中，采用本實施例所述的進樣裝置。上述實施方式不應理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。本發(fā)明的關(guān)鍵是采用彈性件、導向件和限位件的組合，利用質(zhì)譜儀本身的真空狀態(tài)，在進樣裝置內(nèi)部氣壓變化時實現(xiàn)進樣口與質(zhì)量分析器之間的安裝與拆卸，尤其方便進樣口的拆卸，進而方便質(zhì)量分析器的清洗，使得結(jié)構(gòu)相對簡潔。在不脫離本發(fā)明精神的情況下，對本發(fā)明做出的任何形式的改變均應落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種應用于質(zhì)譜分析的進樣裝置，包括定位件，所述定位件安裝在質(zhì)譜儀真空腔上并密封； 柔性管，所述柔性管分別與定位件和導向件相連并密封； 進樣管及導向件，所述進樣管穿過所述導向件與導向件之間密封并固定； 定位件、柔性管和導向件形成空腔，所述空腔與真空腔的內(nèi)部相連通； 彈性件，所述彈性件分別與定位件和導向件相連，所述彈性件在所述空腔內(nèi)部壓力變化時軸向伸縮，并帶動所述導向件移動，進而帶動進樣管的進樣口伸入/離開質(zhì)量分析器； 限位結(jié)構(gòu)，所述限位結(jié)構(gòu)設置在導向件上與定位件配合限制導向件的行程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進樣裝置，其特征在于所述彈性件和柔性管為同一部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進樣裝置，其特征在于所述彈性件為波紋管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進樣裝置，其特征在于所述彈性件在一個大氣壓下的伸縮行程大于限位結(jié)構(gòu)的限位行程。
5.一種應用于質(zhì)譜分析的進樣方法，包括以下步驟A、提供根據(jù)權(quán)利要求1 4任一所述的進樣裝置；B、將定位件安裝至質(zhì)譜儀真空腔上并密封，所述空腔與真空腔相連通，進樣管的進樣口與質(zhì)量分析器相對；C、工作時，真空腔內(nèi)抽真空，彈性件收縮，導向件朝質(zhì)量分析器移動帶動進樣管的進樣口伸入至質(zhì)量分析器進行分析；復位時，真空腔內(nèi)充氣，彈性件伸長，導向件反向移動帶動進樣管的進樣口離開質(zhì)量分析器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應用于質(zhì)譜分析的進樣裝置，包括定位件，所述定位件安裝在質(zhì)譜儀真空腔上并密封；柔性管，所述柔性管分別與定位件和導向件相連并密封；進樣管及導向件，所述進樣管穿過所述導向件與導向件之間密封并固定；定位件、柔性管和導向件形成空腔，所述空腔與真空腔的內(nèi)部相連通；彈性件，所述彈性件分別與定位件和導向件相連，所述彈性件在所述空腔內(nèi)部壓力變化時軸向伸縮，并帶動所述導向件移動，進而帶動進樣管的進樣口伸入/離開質(zhì)量分析器；限位結(jié)構(gòu)，所述限位結(jié)構(gòu)設置在導向件上與定位件配合限制導向件的行程。本發(fā)明還提供了一種應用于質(zhì)譜分析的進樣方法。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡潔、自動化程度高、可靠性高等優(yōu)點。
文檔編號G01N27/62GK102393418SQ20111028462
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者邱明, 馬輝 申請人:聚光科技(杭州)股份有限公司