[發明專利]用于質譜儀器現場檢測的進樣裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 202110981909.X
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113655112A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 曾真;佟世均;霍新明
• 申請（專利權）人: 北京科泰特科技發展有限公司
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62;H01J49/04;H01J49/26
• 代理公司: 晉中市思銳知識產權代理事務所(普通合伙) 14122
• 代理人: 趙科

本發明涉及一種質譜儀技術領域，特別涉及一種用于質譜儀器現場檢測的進樣裝置及檢測方法，裝置包括電離源裝置和氣體加熱單元，電離源裝置包括負壓腔室，試劑瓶，毛細管和金屬針，質譜儀的進樣管設置于負壓腔室中，氣體加熱單元的出氣口連通負壓腔室；毛細管豎直設置，下管口浸入試劑瓶液體中，上管口自下而上伸入負壓腔室中；進樣管豎直設置于負壓腔室，毛細管的上管口和進樣管管口相對設置于熱解吸裝置出樣口兩側。本發明將負壓自吸式電噴霧電離源裝置和帶熱解析室的熱解析吹掃進樣裝置相結合，使其既適用于液體檢測，也適用于固體檢測同時還能提高離子源離子化效率，且整個裝置小巧便攜。

技術領域

本發明涉及一種質譜儀技術領域，特別涉及一種用于質譜儀器現場檢測的進樣裝置及檢測方法。

背景技術

電噴霧電離原理為樣品溶液以低流速通過毛細管，毛細管上通入高電壓(2～5kV)，在電場的作用下，液體在毛細管的尖端形成“泰勒錐”，當泰勒錐尖端的溶液達到瑞利極限，即表面電荷的庫倫斥力與溶液表面張力相當的臨界點時，錐尖將產生含有大量電荷的液滴，隨著溶劑蒸發，液滴收縮，液滴內電荷間排斥力增大。當達到并超越瑞利極限，液滴會發生庫倫爆炸，除去液滴表面的過量電荷，生成更小的帶電小液滴。生成的帶電小液滴進一步發生新一輪的爆炸，往復循環，最終得到氣相離子進入分析儀器。

通過分析電噴霧離子源的工作原理可知，有兩個因素是該電離源中的關鍵，第一是樣品溶液通過毛細管需要外部力助推，使液體順利抵達毛細管尖端；第二是噴出小液滴的去溶劑化，去溶劑化效率越高樣品離子化效果越好。目前傳統的電噴霧電離源針對上述第一個關鍵因素主要設置類似注射器式的機械裝置，將樣品液體裝入注射器針筒中，自動機械臂助推注射器上的活塞軸，直至液體推入毛細管尖端處。該方法存在兩個問題，首先，當需測試不同樣品的時候，為避免交叉污染，針筒需反復清洗，才能再次上樣，清洗過程耗費大量時間，降低檢測效率；其次，針筒和機械臂的設計無法避免的存在體積過大和重量過重的問題。針對第二個關鍵因素，傳統的電噴霧電離源用于去溶劑化的方式通常為反吹鞘氣法。反吹鞘氣法通常用逆流的加熱干燥氣(N2)加速毛細管噴出溶劑的蒸發。此種方法存在一定的缺點：使用過程中需要單獨配備N2的氣瓶，增加使用成本和整個離子源的負擔。

盡管電噴霧電離源具有操作簡單、譜圖易懂等優點，但傳統電噴霧電離源因存在上述的問題，成為該離子源無法應用于現場檢測儀器的壁壘。因此，現有質譜等離子分析儀器的電噴霧電離源裝置的體積過大，重量過重為亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明為了解決現有的質譜儀器的電噴霧電離源裝置的體積過大、重量過重，并不適于現場檢測的技術問題，提出一種適用于現場質譜等離子分析檢測的進樣裝置。

本發明包含如下技術內容：一種用于質譜等離子分析儀器現場檢測的進樣裝置，包括電離源裝置，所述電離源裝置包括負壓腔室，試劑瓶，毛細管和金屬針，質譜儀的進樣管設置于負壓腔室中，還包括氣體加熱單元，所述氣體加熱單元的出氣口連通所述負壓腔室；所述毛細管豎直設置，下管口浸入試劑瓶液體中，上管口自下而上伸入所述負壓腔室中；所述進樣管豎直設置于所述負壓腔室，所述毛細管的上管口和進樣管管口相對設置于熱解吸裝置出樣口兩側。

所述的用于質譜等離子分析儀器現場檢測的進樣裝置，其特征是：所述氣體加熱單元具體為熱解析裝置，所述熱解析裝置包括殼體，所述殼體水平設置，側壁內設置有加熱裝置和測溫裝置，側壁開進氣口，一端壁對應所述負壓腔室并設置出樣口，另一端壁設置供采樣試紙插入的進樣口。

所述的用于質譜等離子分析儀器現場檢測的進樣裝置，其特征是：所述出樣口截面為箭形。

所述的用于質譜等離子分析儀器現場檢測的進樣裝置，其特征是：所述殼體為不銹鋼保溫殼體，所述殼體外壁包裹隔熱棉，內壁覆蓋一層石英玻璃。

所述的用于質譜等離子分析儀器現場檢測的進樣裝置，其特征是：所述金屬針為銀針。

一種采用用于質譜等離子分析儀器現場檢測的進樣裝置的檢測方法，包含如下步驟：