[發明專利]現場化學分析用的手提式氣體色譜質譜儀

無效

• 申請號: 00807325.2
• 申請日: 2000-04-11
• 公開（公告）號: CN1367874A
• 公開（公告）日: 2002-09-04
• 發明（設計）人: 杰弗里·S·豪斯;約翰·F·布斯曼;道格拉斯·E·霍華德;詹姆斯·L·王;喬爾·D·俄科爾斯
• 申請（專利權）人: 加利福尼亞大學董事會
• 主分類號: G01N30/72
• 分類號: G01N30/72
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王以平

根據美國能源部與加里福尼亞大學之間的關于管理LawranceLivermore國家實驗室的合同No.W-7405-ENG-48美國政府享有本發明的權利。

????發明背景

發明領域

本發明涉及特別適用于現場化學分析的手提式氣體色譜質譜儀。

????相關技術描述

為了安全理由，快速地、高度精確的確定來自某些環境的、工業的、民用的或軍用裝置中未知化學制品的污染水平與類型是關鍵性的。雖然已有許多定量分析方法，但使用的儀器通常是笨重的因而不適用于例行的現場試樣分析。尤其是，氣體色譜質譜儀(GC/MS)是一種遍及世界的大多數實驗室中常規用于定性與定量確定已知與未知化學制品種類的有力工具。GC/MS對通過GC柱分離的試樣的每種成份進行質譜分析，提供每種成份的高度靈敏與精確的鑒定。

然而，大多數工業用的GC/MS系統是非手提式的以實驗室為基地的系統，或只有當必需的外部支持設備(氣源、真空系統，計算機等)也一起運送時才是可移動的。此外，大多數商業系統用于分析揮發性的試樣。GC/MS系統的例子可在美國專利Nos.5686655、5837883、5313061與5083450中找到。Itoi的’655專利表示一個其中裝配GC裝置與MS裝置使得系統占據較小的臺面與地面空間的系統。’061專利描述一個內部體積小于1立方碼的GC/MS系統。

存在一個研制一種用于在各種緊急與非緊急的環境中進行現場分析未知的化學試樣的價格可行與功能有效的重量較輕的手提式儀器的需要。為此，一種手提式GC/MS系統已在Lawrence?Livermore國家實驗室設計與開發并描述在Andresen等的美國專利No.5525799中，在此作為參考。此系統經進一步改進以提供一種用于現場快速分析化學制品的手提式的、較輕的、較緊湊的、現場可靠/適用的GC/MS系統。

????發明概述

本發明是一種經改進的手提式氣體色譜質譜儀(GC/MS)。本發明的目的是提供一種重量較輕(約55磅或25kg)的包括真實泵系統的GC/MS裝置，此裝置能進行所有試樣類型的定性與定量分析，包括揮發物、液體及例如半揮發物、泥狀沉積物、焦化的有機物與危險的有機物等復雜試樣。此手提式GC/MS系統集成一個氣相色譜儀、一個帶有一個質量選擇探測器的質譜儀、幾個真空泵與一個帶有專用軟件的電子控制系統。全部GC/MS系統方便地安放與布置在一個外殼內，其中各個部件為組合式且容易裝卸以便于維修與保養。

此手提式GC/MS系統引入了各種硬件特征，包括一個在萬一真空喪失或加熱器出事故的自動MS關斷的安全電子系統；用于擴展試樣分析、處理較大的毛細管GC柱與延長沖凈時間的自備運載氣源；一根在總管系統中的同外部氣源連接的輔助運載氣管；為保存用于試樣分析的運載氣體使用的運載氣管的抽氣能力；與一個帶有一個小的試樣容器以提高色譜與合成探測極限的GC注射器。配有用于加熱器與真空泵之間的供電時間分配的計算機控制，導致較低的峰值功率要求。

本發明的一個實施例包括一個“準備(備用)狀態”能力，在此狀態下真空泵與加熱器在GC/MS裝置運往試樣分析現場期間保持MS處于工作或接近工作的壓力與溫度條件。這個創新的特點使GC/MS系統能在工作或接近工作條件下運送以便消除或縮短能在現場分析試樣之前的停工時間(或斜升時間)。裝置的低功率消耗使GC/MS能通過一個變換器由車輛上的香煙打火機插口開動。

此手提式GC/MS可應用于許多領域，包括法庭與法律實施、化學武器監測、危險材料監測與凈化、環境保護、軍事(即高爆炸物與推進劑分析)、食物與藥品分析、國際條約核實工作及科學現場研究。此GC/MS技術將由工業界與美國政府用于已知與未知化學制品的現場分析與鑒定。

從下面更詳細的描述與附圖中的圖示說明，本發明的上述與其它的目的、特征及優點將變為顯而易見。

????附圖簡述

包括在本申請內并構成本申請一部分的各附圖，圖示說明本發明的各實施例，并同下面描述一起用于說明本發明的原理。

圖1A示意表示一個根據本發明的氣體色譜質譜儀系統的頂視圖。

圖1B示意表示一個根據本發明的氣體色譜質譜儀系統的側視圖。

圖2表示根據本發明的氣相色譜儀的注射器。

????發明詳述