[實用新型]質譜分析系統

有效

• 申請號: 201420866867.0
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN204462073U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 張進偉;鄭利武;任焱
• 申請（專利權）人: 聚光科技（杭州）股份有限公司
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及流體取樣分析，特別涉及質譜分析系統。

背景技術

在線質譜根據不同物質質荷比不同進行分離及檢測，完成對被測物質的分析。為達到最佳的檢測效果，所有的分離及檢測過程都在真空系統中完成，所以要求真空系統具備幾個條件：

⑴長期穩定維持較高的真空度，通常在1E-5Torr以下；

⑵真空腔體溫度穩定；

⑶進入真空腔體內離子源的氣體溫度及壓力穩定；

圖1示意性地給出了現有技術中采用的真空腔方案，如圖1所示，真空腔11內的真空度依靠抽氣泵21工作，達到測量所需的對1E-5Torr以下，而樣氣溫度主要靠毛細管91的加熱器，在樣氣進入離子源之前加熱到恒定溫度，再進入離子源離子化。

分子平均自由行程公式：

其中為分子平均自由行程(即分子在運動過程中不發生碰撞時的運行距離)；p為真空腔內部壓力；k為常數；T為氣體分子男子溫度；d_m為分子直徑；

在真空系統運行過程中，真空腔內部壓力由膜片泵和分子泵共同維持穩定，在正常運行中可以保證基本穩定，根據分子平均自由行程公式可以看出，平均自由行程與內部溫度T成反比，溫度的變化可以較大的影響分子平均自由行程的變化。同時溫度變化會導致氣體分子能量變化，在離子源離子化過程中會較大改變氣體的離子化效率。

因此，為了達到質譜分析的高穩定性需要重點控制真空腔內部氣體分子及?分子離子的溫度。

存在的問題：

對被測氣體工況要求較高，必須在環境溫度變化不大的場合運行，因為外界環境溫度變化會引起真空腔體溫度變化。

分子泵和膜片泵在長期工作中會產生熱量，逐漸傳遞至真空腔內部，導致內部氣體分子及離子溫度發生變化，導致分子及離子平均自由行程發生變化，而引起信號不穩。

依靠傳統的毛細管加熱器，預先加熱樣氣至恒定溫度，不能保證樣氣在真空腔內部溫度恒定。

實用新型內容

為了解決上述現有技術方案中的不足，本實用新型提供了一種質譜分析系統，解決了現有技術中受環境溫度干擾大、穩定性差等技術問題。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種質譜分析系統，所述質譜分析系統包括真空腔、抽氣泵；其特征在于：所述質譜分析系統進一步包括：

氣源，所述氣源連接制冷器的輸入端；

制冷器，所述制冷器的輸出端連接轉換部件的進口；

轉換部件，所述轉換部件設置在所述真空腔的一側，內部具有錐體，錐體底部的外圍設置通孔，所述通孔的軸線與所述真空腔的軸線異面；

流體通道，所述流體通道設置在所述真空腔的外緣，輸入端連通所述通孔，輸出端連通外界。

根據上述的質譜分析系統，可選地，所述轉換部件進一步包括：

第一部件，所述第一部件具有進口，且內部中空；

第二部件，所述第二部件具有錐體，錐體的周圍設置所述通孔；第二部件連接所述第一部件。

根據上述的質譜分析系統，優選地，所述通孔的軸線與所述真空腔的軸線的所成角為30度。

根據上述的質譜分析系統，優選地，制冷器采用渦旋制冷器。

根據上述的質譜分析系統，可選地，所述抽氣泵和真空腔之間具有隔熱層。

根據上述的質譜分析系統，可選地，所述質譜分析系統進一步包括：

溫度傳感器，所述溫度傳感器設置在所述真空腔內，輸出端連接控制器；

控制器，所述控制器用于根據溫度傳感器的值而調整電磁閥的開度；

電磁閥，所述電磁閥設置在所述氣源和制冷器之間的流路上。

與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果為：

1、采用制冷加溫度反饋控制可有效提高真空腔對環境溫度變化的抗干擾能力；

2、轉換部件對氣體的流向的變換有效地提高制冷效率，且使真空腔體散熱均勻，可以更加快速準確對真空腔內部進行溫度控制；

3、隔熱層的設置有效地避免抽氣泵長期工作時產生的熱量對真空腔溫度的影響；

4、真空腔內部溫度穩定后，離子源分子離子化效率更加穩定，質譜分析長期穩定性更好，降低分析系統的校準周期和維護時間。

附圖說明

參照附圖，本實用新型的公開內容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本實用新型的技術方案，而并非意在對本實用新型的保護范圍構成限制。圖中：

圖1是根據現有技術的質譜儀的結構簡圖；