便攜式氣相色譜-質譜聯用裝置的制造方法
【專利摘要】本發明屬于氣態或易揮發樣品分離分析技術領域，具體為一種便攜式氣相色譜?質譜聯用裝置。本發明裝置分為氣相色譜模塊、電離源模塊、質譜檢測器模塊；其中，氣相色譜模塊包括氣化室、柱溫箱、氣相色譜柱；電離源模塊包括離子源、離子透鏡；檢測器模塊包括離子傳輸裝置、質量分析器。三個模塊中心在同一條軸線上，氣相色譜模塊與離子源相連接，電離源模塊通過離子透鏡與質譜檢測器模塊的離子傳輸裝置相連接。本發明利用質譜負壓，以空氣為載氣，簡化了裝置，減輕了重量，更便于實現車載或小型化用于現場勘測；進樣與載氣切換過程通過三通閥實現，結構簡單且便于定量上樣；能夠有效用于氣體樣品或易揮發樣品的實時檢測及分析，具有產業上的利用價值。
【專利說明】
便攜式氣相色譜-質譜聯用裝置
技術領域
[0001]本發明屬于氣態或易揮發樣品分離分析技術領域，具體涉及一種便攜式氣相色譜-質譜聯用裝置。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活質量的提高、生活節奏的加快，越來越多的問題需要實時勘測才能夠解決，尤其是在食品安全、氣體安全、水質安全、公安偵測等問題上，顯得尤為迫切。然而，對于部分氣體樣品及較易揮發的樣品，利用傳統的小型液相色譜-質譜聯用技術較難實現現場檢測。若是使用常規氣相色譜用于現場檢測，則需攜帶載氣鋼瓶，十分不便，同時檢測器的靈敏度也很難達到檢測目的。
[0003]氣相色譜-質譜連聯用技術是一種高靈敏度、高分辨率、高效的分離分析技術，他在生物、醫藥、食品、工業、科學研究等領域都應用廣泛，這一方法以氣體為流動相來實現分離分析目的，根據樣品的種類，含量等的不同，還可選用不同的質量分析器。然而，通常氣相色譜-質譜聯用儀往往不能像液相色譜-質譜聯用儀一項小型化，很重要的一個原因是離不開用以提供載氣的氣體鋼瓶，這一問題嚴重限制了氣相色譜小型化的進展。同時由于這一問題，也就導致氣相色譜-質譜聯用技術很難用于現場勘察。
[0004]鑒于上述缺陷和問題，本發明研究創新，以期研制一種氣相色譜-質譜聯用技術，能夠有效用于氣體樣品或易揮發樣品的實時檢測及分析，使其更具有產業上的利用價值。
【發明內容】
[0005]為解決以上問題，本發明提供了一種氣相色譜-質譜聯用儀，用于氣體樣品或易揮發樣品的實時現場檢測勘察，實現氣相色譜-質譜聯用的在各個領域的現場高靈敏度、高分辨率檢測。
[0006]本發明提供的便攜式氣相色譜-質譜聯用裝置，包括氣相色譜模塊、電離源模塊、質譜檢測器模塊;其中:
所述氣相色譜模塊進一步包括:氣化室、柱溫箱、氣相色譜柱；
以質譜真空負壓為動力，驅動載氣(空氣)，質譜真空負壓為10—2?10—5 Pa;所述氣相色譜模塊不需要傳統載氣裝置；
所述電離源模塊包括離子源、離子透鏡；
所述質譜檢測器模塊包括離子傳輸裝置、質量分析器。
[0007]上述三個模塊中心均在同一條軸線上，所述氣相色譜模塊與所述離子源相連接，所述電離源模塊通過離子透鏡與所述質譜檢測器模塊的離子傳輸裝置連接。
[0008]本發明中，所述氣化室與所述氣相色譜柱接口處有三通閥用于氣體切換，即用于定量上樣及樣品載氣切換。
[0009]本發明中，所述柱溫箱可控溫度范圍為0-800°C；
所述氣相色譜柱可選用毛細管柱或其他材質管柱。
[0010]優選地，所述氣相色譜模塊進一步通過以下方式實現:根據實際樣品所需，若為高溫(300°C以上)氣體樣品，則可以選擇不使用所述氣化室。
[0011]本發明中，所述電離源可選擇離子轟擊電離源、化學電離源、場致電離源或場解析電離源；
本發明中，所述質量分析器可選擇飛行時間質量分析器、四級桿質量分析器或離子阱質量分析器。
[0012]優選地，所述氣相色譜柱，其柱管內徑為10-500 μπι;長度為1-50 m。
[0013]所述氣相色譜柱可選擇內壁涂覆式或內壁鍵合式色譜柱。
[0014]所述氣相色譜柱固定相可根據需要選擇不同種類填料。
[0015]傳統氣相色譜驅動載氣需要以鋼瓶裝載，十分不便。本發明利用質譜負壓，以空氣為載氣，簡化了裝置，減輕了重量，更便于實現車載或小型化用于現場勘測。進樣與載氣切換過程通過三通閥實現，結構簡單且便于定量上樣;能夠有效用于氣體樣品或易揮發樣品的實時檢測及分析，具有產業上的利用價值。
【附圖說明】
[0016]圖1是根據本發明實施例的便攜式氣相色譜-質譜聯用裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0017]圖1和以下說明詳細描述了本發明的可實施方式以及指導本領域技術人員如何實現本發明的再現。為了指導本發明的技術方案，已簡化或省略的一些常規方面。本領域技術人員應該理解源自這實施方式的變形或將在本發明的范圍內。本領域技術人員應該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發明的多個變形。由此，本發明并不局限于下屬可選實施方式，而僅有權利要求和他們的等同物限定。
[0018]實施例:
圖1示意性給出了本發明實例中所述的便攜式氣相色譜-質譜聯用裝置，包括:
氣相色譜模塊，電離源模塊，質譜檢測器模塊所述氣相色譜模塊進一步包括:
所述氣化室，所述柱溫箱，所述氣相色譜柱；
所述電離源模塊包括所述離子源、所述離子透鏡；
所述質譜檢測器模塊包括所述離子傳輸裝置、所述質量分析器。
[0019]三部分模塊中心均在同一條軸線上，所述氣相色譜模塊與所述離子源相連接，所述電離源模塊通過離子透鏡與所述質譜檢測器模塊的離子傳輸裝置相連接。
[0020]根據所述的氣相色譜-質譜連用裝置，優選的，氣相色譜模塊進一步通過以下方式實現:
根據實際樣品所需，若為高溫氣體樣品，則可以選擇不使用所述氣化室；
所述氣化室與所述色譜柱接口處有三通閥用于氣體切換；
所述柱溫箱可控溫度范圍為0-800 °C；
所述氣相色譜柱可選用毛細管柱或其他材質管柱；
根據所述的氣相色譜-質譜連用裝置，所述電離源可選擇離子轟擊電離源、化學電離源、場致電離源或場解析電離源；
根據所述的氣相色譜-質譜連用裝置，所述質量分析器可選擇飛行時間質量分析器，四級桿質量分析器，離子阱質量分析器。
[0021]根據氣相色譜模塊，優選的，氣相色譜柱進一步通過以下方式實現柱管內徑范圍為10-500 μπι；
所述氣相色譜柱長度為1-50 m；
所述氣相色譜柱可選擇內壁涂覆式或內壁鍵合式色譜柱；
所述氣相色譜柱固定相可根據需要選擇不同種類填料。
[0022]上述便攜式氣相色譜質譜聯用儀的工作方式:
對于不易揮發樣品，不需要載氣，三通閥首先連接氣化室與色譜柱(置于升溫后的柱溫箱中)，樣品首先在氣化室中高溫氣化，隨后直接利用質譜的真空壓力將樣品吸入到色譜柱中，定時吸入以確保后續實驗的平行性。隨后將三通閥切換到連接空氣與色譜柱，無需載氣鋼瓶，利用真空將空氣吸入，并以空氣作為載氣，帶動樣品向前移動，并在色譜柱中達到分離，隨后進入到電離源模塊中，離子化并在離子透鏡中聚焦進入到質譜檢測器模塊。
[0023]對于易揮發樣品，三通閥首先連接氣化室與色譜柱(置于升溫后的柱溫箱中)，氣化室處于略高于室溫狀態(保證樣品完全揮發)，等同于一個空腔，隨后直接利用質譜的真空壓力將揮發后樣品吸入到色譜柱中，定時吸入以確保后續實驗的平行性。隨后將三通閥切換到連接空氣與色譜柱，無需載氣鋼瓶，利用真空將空氣吸入，并以空氣作為載氣，帶動樣品向前移動，并在色譜柱中達到分離，隨后進入到電離源模塊中，離子化并在離子透鏡中聚焦進入到質譜檢測器模塊。
【主權項】
1.一種便攜式氣相色譜-質譜聯用裝置，其特征在于包括氣相色譜模塊、電離源模塊、質譜檢測器模塊;其中: 所述氣相色譜模塊包括:氣化室、柱溫箱、氣相色譜柱;其以質譜真空負壓為動力，驅動載氣，質譜真空負壓為10—2?10—5 Pa； 所述電離源模塊包括離子源、離子透鏡； 所述質譜檢測器模塊包括離子傳輸裝置、質量分析器； 上述三個模塊中心在同一條軸線上，所述氣相色譜模塊與所述離子源相連接，所述電離源模塊通過離子透鏡與所述質譜檢測器模塊的離子傳輸裝置連接。2.根據權利要求1所述的氣相色譜-質譜連用裝置，其特征在于:所述氣化室與所述氣相色譜柱接口設處有三通閥，用于定量上樣及樣品載氣切換。3.根據權利要求1或2所述的氣相色譜-質譜連用裝置，其特征在于:所述柱溫箱可控溫度范圍為0-800 °C ;所述氣相色譜柱選用毛細管柱或其他材質管柱。4.根據權利要求3所述的氣相色譜-質譜連用裝置，其特征在于:根據實際樣品所需，若為高溫氣體樣品，則選擇不使用所述氣化室。5.根據權利要求1、2或4所述的氣相色譜-質譜連用裝置，其特征在于:所述電離源選擇離子轟擊電離源、化學電離源、場致電離源或場解析電離源中一種。6.根據權利要求5所述的氣相色譜-質譜連用裝置，其特征在于:所述質量分析器選擇飛行時間質量分析器、四級桿質量分析器或離子阱質量分析器中一種。7.根據權利要求1、2、4或6所述的氣相色譜-質譜連用裝置，其特征在于:所述氣相色譜柱的柱管內徑為10-500 μπι;長度為1-50 m。8.根據權利要求7所述的氣相色譜-質譜連用裝置，其特征在于:所述氣相色譜柱選擇內壁涂覆式或內壁鍵合式色譜柱。
【文檔編號】G01N30/02GK105974023SQ201610387936
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月6日
【發明人】張權青, 賈濱, 楊芃原
【申請人】復旦大學