[發明專利]激光輔助熱解析質譜進樣的裝置與方法

無效

• 申請號: 201010128778.2
• 申請日: 2010-03-18
• 公開（公告）號: CN102192962A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 聶磊;徐國賓;楊芃原
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01N30/16
• 分類號: G01N30/16
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 包兆宜

技術領域

本發明屬樣品分析領域，涉及一種質譜的進樣方式，具體涉及一種激光輔助熱解析質譜進樣裝置和方法，本發明的激光輔助熱解析質譜進樣的裝置與方法具有快速、直接進樣的優點。

技術背景

自1912年誕生第一臺質譜儀之后，質譜一直都是分子質量精確測定與化合物結構分析的重要工具，隨著科學技術的不斷發展，質譜為有關研究與實踐工作提供的信息越來越多，質譜法已經逐漸成為生命科學、國土安全、食品安全、臨床醫學檢測和空間技術等熱門領域的主要分析方法。現有技術公開了質譜儀有很多種離子化方式，如電子轟擊源(EI)、化學離子源(CI)、快原子轟擊源(FAB)、場解析、場電離、電噴霧(ESI)、大氣壓化學電離源(APCI)、基質輔助激光解析電離源(MALDI)、實時分析源(DART)、火花源等，可以分析的樣品也從分子量很小的氣體到分子量高達上百萬的蛋白質。已知質譜有很多電離方式，不同的樣品采用不同的離子化方式，對于大部分有機物而言，使用EI源進行離子化是常用的離子化方式，常用的進樣方式有兩種：一種方式是固體、液體儀器配備直接進樣桿，將樣品置于進樣桿中進樣，利用電加熱揮發樣品來進行測量；另外一種方式就是利用氣相色譜或者液相色譜將樣品送入到質譜中進行?檢測。

隨著科技的發展進步，對于在各種野外生態環境進行檢測與分析、對于公共安全的檢測都需要使質譜小型化，便于攜帶安裝，目前國際市場上也已經出現了小型的氣質聯用儀器，但是儀器都需要氣相色譜進行進樣，這樣無疑增加了儀器的體積、重量與成本，而且使用氣相色譜分析時間也相對要長，不利于快速檢測。

另外，使用直接進樣桿的質譜進樣方式，檢測時將樣品置于進樣桿頂部的小坩堝中，通過在離子源附近的真空環境中加熱的方式導入樣品，或者可通過在離子化室中將樣品從一可加熱的金屬絲上解吸，采用的加熱方式是電加熱，加熱速度較慢，也不能滿足對快速檢測的要求，而且也不是所有的質譜儀器都配有直接進樣桿，并沒有普遍使用。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種質譜的進樣裝置和方法，尤其涉及一種激光輔助熱解析質譜進樣的裝置與方法。本發明用于將固體或者液體等有機樣品直接送入質譜檢測，不需要氣相色譜或者直接進樣桿，可以快速加熱樣品，使之揮發進入質譜，體積小，便于攜帶安裝，尤其適合便攜式質譜以及實驗室中常規快速檢測。

具體而言，本發明的激光輔助熱解析質譜進樣的方法，其特征在于，其包括利用激光模塊進行加熱樣品，使樣品揮發進入質譜。

本發明中，所述的激光模塊加熱樣品時，使用的是近紅外激光。

本發明中，優選激光模塊是1～3W的小功率紅外激光模塊。

本發明中，樣品揮發后，使用惰性氣體將揮發物帶到質譜中去。

本發明提供了激光輔助熱解析質譜進樣裝置，其特征在于，由激光模塊與輔助氣體組成，其中，紅外激光模塊和電源集成在電路板上，安裝在質譜儀器中，在探頭上開有3個孔，加有3路管路(如圖1所示)，第一路管路為輔助氣體的管路，通常使用惰性氣體，如氮氣；第二路管路為光纖，用來引出模塊發出的近紅外激光；第三路為毛細管，與采樣泵相連在接入質譜或者直接接入質譜。

本發明裝置中，所述的紅外激光模塊為1～3W的小功率。

本發明裝置使用激光模塊加熱樣品，樣品揮發后，由輔助氣體吹掃進入質譜。

本發明所述的裝置中，當儀器所有的電源及氣體供應系統打開以后，可以進行檢測，檢測時探頭只需要在樣品表面停留幾秒鐘，由紅外激光模塊產生的近紅外激光，可以迅速的加熱樣品表面，產生揮發物，由一定流速的輔助氣體將其帶入到質譜中，通過對質譜譜圖的觀察與搜索，就可以確定揮發物的成分，對所感興趣的物質還可以進行半定量分析。

本發明具有如下優點：

本發明的激光輔助熱解析質譜進樣的裝置與方法具有快速、直接進樣的優點，不需要樣品的前處理儀器，例如氣相色譜(GC)、液相色譜(LC)等，使用1～3W的小功率近紅外激光加熱表面，促使有機物揮發，將揮發物抽進質譜進行檢測。本發明所述的裝置體積小、進樣速度快，不需要額?外的配備裝置，非常適用于便攜式質譜的快速檢測在線分析以及常規實驗室的快速測定。

為了便于理解，以下將通過具體的附圖和實施例對本發明進行詳細地描述。需要特別指出的是，具體實例和附圖僅是為了說明，顯然本領域的普通技術人員可以根據本文說明，在本發明的范圍內對本發明做出各種各樣的修正和改變，這些修正和改變也納入本發明的范圍內。

附圖說明

圖1是本發明激光輔助熱解析質譜進樣裝置示意圖。

具體實施方式