[發明專利]氣相物質分析裝置和氣相導入裝置

有效

• 申請號: 201410855715.5
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104515824A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 張清軍;李元景;陳志強;趙自然;劉以農;劉耀紅;馬秋峰;何會紹;朱偉平;鄒湘
• 申請（專利權）人: 同方威視技術股份有限公司
• 主分類號: G01N30/88
• 分類號: G01N30/88;G01N30/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳敬蓮

技術領域

本發明涉及安全檢測技術領域；具體地，本發明涉及氣相物質分析裝置和氣相導入裝置。

背景技術

近年來氣相色譜(GC)與離子遷移譜(IMS)聯用技術(GC-IMS)利用GC對復雜成分突出的分離特性，對樣品進行預先分離，使混合物分離成為單一組分后再進入IMS檢測器進行檢測，這種聯用技術已被證實增加的一維GC保留時間信息拓展了IMS對化學成分檢測的分辨率，實現了更高的檢出限，增加了線性動態范圍。因此近年來GC-IMS技術得到了迅猛發展。由于常規GC分析時間在十分鐘以上，但是需要一個笨重的爐膛實現高溫，這難以滿足現場快速檢測的需要。

此外，離子遷移譜(IMS)分析儀器目前廣泛應用放射性β源，放射性β源都會放射高能初生電子(⁶³Ni：67keV，³H：18keV)，現有的設備將分離的樣品直接引入電離區，部分樣品被高能β射線直接打成分子離子碎片，或被電離成帶正電的樣品分子離子。一方面樣品的分子離子碎片會導致反應離子峰(監測RIP，正模式主要為(H₂O)_nH⁺，負模式主要為O₂^-(H₂O)₂)增高，擾亂基線，降低IMS的分辨率，尤其是對于如蛋白、核酸等生物大分子，硬電離源將會產生更復雜的碎片，造成難以辨析的圖譜，使GC-IMS譜儀難以拓寬到有機大分子的檢測領域。另一方面樣品分子離子碎片或帶正電的樣品分子離子會進而與反應離子發生反應生成不能分辨離子譜，導致譜線紊亂，嚴重影響譜線分析。期望，提供離子遷移譜分析的精確。

發明內容

本發明的目的是提供一種氣相物質分析裝置，至少部分克服或消除現有技術中分析裝置不方便使用、體積大、容易帶來分析誤差的缺點。

根據本發明的一方面，提供一種氣相物質分析裝置，包括：氣相物質導入裝置和離子遷移譜分析裝置。氣相物質導入裝置包括：集束毛細管柱，由多個毛細管柱構成，具有入口端和出口端；和，溫控系統，與集束毛細管柱結合用于控制集束毛細管柱內的溫度。離子遷移譜分析裝置用于分析氣相物質導入裝置導入的氣相物質，所述離子遷移譜分析裝置包括用于樣品分子與反應離子發生反應的反應腔，反應腔具有用于導入樣品的樣品導入口。集束毛細管柱的出口端通過離子遷移譜分析裝置的樣品導入口直接插入離子遷移譜分析裝置的反應腔內。

根據本發明的一方面，提供一種用于氣相物質分析裝置的氣相物質導入裝置，包括：集束毛細管柱，包括非金屬材料形成的多個毛細管柱，具有入口端和出口端；和，溫控系統，與集束毛細管柱結合用于控制集束毛細管柱內的溫度，溫控系統包括熱導套。熱導套包括熱導套外周上的多個凸起，在多個凸起之間能夠形成用于布置流體通道或流過流體的空間。

本發明的氣相物質分析裝置至少具有以下優點。

1)集束毛細管柱分離的成分直接進入雙模式遷移管中間的反應區，避開了電離區，既實現了避免產生分子離子碎片的目的，又實現了氣相色譜-離子遷移譜分析裝置聯用譜儀同時鑒別正負離子的功能，使譜儀同時對正負電親和性的大分子都能響應，彌補了以往技術的不足，拓寬了集束毛細管柱-離子遷移譜分析裝置對檢測物質的選擇性；

2)集束毛細管柱-離子遷移譜分析裝置的接口不需要轉接單元，集束毛細管柱端口直接和離子遷移譜分析裝置相耦合，避免因轉接單元轉彎而發生湍流，能有效提到離子遷移譜分析裝置的檢測靈敏度和分辨率；集束毛細管柱和離子遷移譜分析裝置反應區基座之間設計隔熱定位裝置，同時兼具集束毛細管柱的定位和絕熱作用，結構簡單，便于安裝操作，省去了增設額外的轉接單元及其溫控系統設計；

3)集束毛細管柱的加熱器件均勻嵌套在熱導套內，這樣設計的好處在于既能實現了集束毛細管柱快速升溫又保證了集束毛細管柱受熱均勻，保證樣品氣化分離均勻，減少分離歧視。

4)在熱導套殼體上設計多個凸起，可在多個凸起之間的空間內嵌繞散熱管道，散熱管道內流動的冷卻劑能把熱量帶走，對集束毛細管柱起到快速降溫作用，有益于集束毛細管柱-離子遷移譜分析裝置快速應對連續測量時下次測量時物質沸點的變化。

5)熱導套、散熱管道、加熱器件、泵，以及控制器的配合控制實現了集束毛細管柱的程序升溫功能，可將集束毛細管柱-離子遷移譜分析裝置聯用譜儀的應用領域拓展到應對寬沸程樣品成分的分離，提高了對分析物質的選擇性。

附圖說明