[發(fā)明專利]寬粒徑范圍的氣溶膠質(zhì)譜進樣裝置及氣溶膠質(zhì)譜儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010615218.3
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN113871285B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發(fā)明（設計）人: 卓澤銘;楊俊林;呂金諾;蔡偉光;杜旭兵;蘇柏江;謝芹惠;黃清
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州禾信儀器股份有限公司
• 主分類號: H01J49/04
• 分類號: H01J49/04;H01J49/26;G01N15/10
• 代理公司: 華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 周修文

本發(fā)明涉及一種寬粒徑范圍的氣溶膠質(zhì)譜進樣裝置及氣溶膠質(zhì)譜儀，包括：氣溶膠輸送管、第一氣溶膠聚焦件、第一緩沖管、臨界孔板、緩沖腔體、第二緩沖管、第二氣溶膠聚焦件、第三緩沖管及第三氣溶膠聚焦件。在臨界孔板之前設置有第一氣溶膠聚焦件與第一緩沖管，第一氣溶膠聚焦件將進入到臨界孔板之前的樣品氣溶膠進行了預聚焦處理，從而能避免樣品氣溶膠中的較大顆粒在穿過臨界孔板的中心孔時碰撞臨界孔板而造成的損失，大幅度提升粒徑在1μm以上的顆粒的傳輸性能，使得穿過臨界孔板的中心孔的顆粒粒徑范圍增大，這樣便能實現(xiàn)寬粒徑范圍的氣溶膠顆粒的檢測，此外，還大幅度降低大顆粒在臨界孔板上沉積附著影響，減少了儀器維護清洗的頻率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣溶膠質(zhì)譜進樣裝置，特別是涉及一種寬粒徑范圍的氣溶膠質(zhì)譜進樣裝置及氣溶膠質(zhì)譜儀。

背景技術(shù)

地球系統(tǒng)中的大氣顆粒物組分和來源十分復雜，了解顆粒物特別是單個顆粒的化學混合態(tài)以及大氣過程，對于準確量化氣溶膠的環(huán)境、氣候和健康效應具有至關(guān)重要的意義。單顆粒質(zhì)譜儀(SPMS)具有能夠在線快速分析單個顆粒粒徑與化學組成的突出優(yōu)點，自上世紀90年代問世以來，已在氣溶膠來源與轉(zhuǎn)化和環(huán)境氣候效應等方面得到了廣泛應用。大氣環(huán)境中的礦質(zhì)、海鹽和生物氣溶膠很大一部分處于粗粒子模態(tài)(粒徑3μm)，主要受限于SPMS的進樣接口對粗顆粒的慣性碰壁損失，SPMS對10μm以下的顆粒檢測能力比較有限，尤其是3微米以上的粗顆粒。如此，采用傳統(tǒng)的進樣接口，無法有效檢測寬粒徑范圍(粒徑為0～10μm)的氣溶膠顆粒，限制了SPMS在生物氣溶膠、大氣顆粒源解析、大氣老化機理等方面的應用能力。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種寬粒徑范圍的氣溶膠質(zhì)譜進樣裝置及氣溶膠質(zhì)譜儀，它能夠?qū)崿F(xiàn)寬粒徑范圍的氣溶膠顆粒的檢測。

其技術(shù)方案如下：一種寬粒徑范圍的氣溶膠質(zhì)譜進樣裝置，所述寬粒徑范圍的氣溶膠質(zhì)譜進樣裝置包括：

氣溶膠輸送管、第一氣溶膠聚焦件、第一緩沖管及臨界孔板，所述氣溶膠輸送管的一端為氣溶膠進樣口，所述氣溶膠輸送管的另一端與所述第一氣溶膠聚焦件相連，所述第一氣溶膠聚焦件與所述第一緩沖管相連，所述第一緩沖管與所述臨界孔板相連；

緩沖腔體、第二緩沖管、第二氣溶膠聚焦件、第三緩沖管及第三氣溶膠聚焦件，所述緩沖腔體一端與所述臨界孔板相連通，所述緩沖腔體另一端與所述第二緩沖管相連通，所述第二緩沖管與所述第二氣溶膠聚焦件相連，所述第二氣溶膠聚焦件與所述第三緩沖管相連，所述第三緩沖管與所述第三氣溶膠聚焦件相連，所述第三氣溶膠聚焦件用于將氣溶膠顆粒送入到質(zhì)譜真空檢測機構(gòu)中。

上述的寬粒徑范圍的氣溶膠質(zhì)譜進樣裝置，工作時，樣品氣溶膠通過氣溶膠進樣口進入到氣溶膠輸送管中，氣溶膠輸送管將樣品氣溶膠送入到第一氣溶膠聚焦件，第一氣溶膠聚焦件對樣品氣溶膠進行聚焦處理，以減小樣品氣溶膠的束寬；束寬減小后的樣品氣溶膠進入到第一緩沖管中，樣品氣溶膠經(jīng)第一緩沖管進行緩沖處理；接著，樣品氣溶膠進入到臨界孔板中，臨界孔板能大大降低樣品氣溶膠的氣壓大小，提高真空度；氣壓減小后的樣品氣溶膠進入到緩沖腔體中進行緩沖過渡，使得氣體和顆粒運行穩(wěn)定；接著再經(jīng)過第二緩沖管進入到第二氣溶膠聚焦件中，第二氣溶膠聚焦件對樣品氣溶膠進行聚焦處理，減小樣品氣溶膠的束寬大小；束寬減小的樣品氣溶膠繼續(xù)進入到第三緩沖管中，經(jīng)第三緩沖管緩沖后進入到第三氣溶膠聚焦件中，第三氣溶膠聚焦件進行聚焦加速后送入到質(zhì)譜真空檢測機構(gòu)中。其中，由于在臨界孔板之前設置有第一氣溶膠聚焦件與第一緩沖管，第一氣溶膠聚焦件將進入到臨界孔板之前的樣品氣溶膠進行了預聚焦處理，從而能避免樣品氣溶膠中的較大顆粒在穿過臨界孔板的中心孔時碰撞臨界孔板而造成的損失，大幅度提升粒徑在1μm以上的顆粒的傳輸性能，使得穿過臨界孔板的中心孔的顆粒粒徑范圍增大，這樣便能實現(xiàn)寬粒徑范圍的氣溶膠顆粒的檢測，此外，還大幅度降低大顆粒在臨界孔板上沉積附著影響，減少了儀器維護清洗的頻率。