CN103175887A - 一种外接气源与离子迁移谱联用的*** - Google Patents

一种外接气源与离子迁移谱联用的*** Download PDF

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李海洋
王新
渠团帅
王祯鑫
于萍
李杨
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Abstract

一种外接气源与离子迁移谱联用的新***，由空气发生器(全自动空气源)、气体管路连接组件、离子迁移谱快速检测仪组成，空气发生器抽取空气于一个储气罐，此储气罐内气体经过除油、除水、除尘净化处理后，通过气体管路连接组件将气体输送进入离子迁移谱快速检测仪抽气泵入口，经过再次净化、分流后分别作为离子迁移谱的漂气和载气。此***可以将空气湿度处理为相对湿度最低为0％，并使离子迁移谱能在相对湿度小于2％的条件下运行1-6个月，离子迁移谱快速检测仪在此湿度条件下测试样品灵敏度得到提高，检测样品种类增多。

Description

一种外接气源与离子迁移谱联用的***
技术领域
本发明涉及一种外接气源与离子迁移谱联用的新***，由空气发生器、气体管路连接组件、离子迁移谱快速检测仪组成，空气发生器抽取空气、并将其除油、除水、除尘净化处理，再通过管路连接线将气体输送进入离子迁移谱快速检测仪抽气泵入口。此***可以将空气湿度处理为相对湿度等于0％，低湿实验条件(相对湿度小于2％)提高了离子迁移谱快速检测仪的检测灵敏度，增加了检测样品种类。
背景技术
空气发生器是利用一个压缩机来压缩空气，加上压力控制器使压缩机可以间歇工作，从而延长压缩机的使用寿命，再加上几根净化管除去压缩机里的油，水和一些空气中的有机物。压缩机在启动～关闭循环的过程中，每次停止工作时都会自动排出一些水分。空气发生器装置提供的输出气体可以保持相对湿度小于2％，可以持续运行1～6个月，甚至更长时间。
离子迁移谱(Ion Mobility Spectrometry，IMS)技术20世纪70年代出现的一种分离检测技术，与传统的质谱、色谱仪器相比，他具有结构简单，灵敏度高，分析速度快，结果可靠的特点。能够在大气环境中对微量物质进行检测，适于现场使用。因此可将该技术应用到易制毒化学品的在线检测。离子迁移谱的电离源，很容易使样品分子、N2、O2和水蒸气电离，离子很容易与分子之间发生离子、分子反应，得到多种产物，从而使测得的谱线非常复杂。离子迁移谱主要由离子化室、离子门、漂移区和检测器组成。样品气体在离子化室电离产生分子、离子。离子在电场的驱使下通过周期性开启的离子门进入漂移区。在与逆流的中性漂移气体分子不断碰撞的过程中，由于这些离子在电场中各自迁移速率不同，使得不同的离子得到分离，先后到达收集极被检测。因此通过迁移时间就可确定分析目标物质的存在。但是目前的离子迁移谱快速检测仪灵敏度不符合要求，或者有些样品不能被测试检测，保证相对湿度小于2％可以改善这种状况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种外供气源与离子迁移谱联用的新***。采用技术方案为：
一种外接气源与离子迁移谱联用的新***，由空气发生器、气体管路连接组件、离子迁移谱快速检测仪组成，
空气发生器的气体出口通过管路与离子迁移谱快速检测仪的抽气泵入口相连；空气发生器抽取气体、并将其净化处理，再通过管路连接线将气体输送进入离子迁移谱快速检测仪抽气泵入口。
所述空气发生器与离子迁移谱快速检测仪的抽气泵入口间的连接管路上设有气体流量控制调节阀。
所述空气发生器与离子迁移谱快速检测仪的抽气泵入口间的连接管路上设有二通阀。
空气发生器抽取的气源为空气，也可以根据离子迁移谱快速检测仪的需要选择纯氧气、纯氮气或是惰性气体。
空气发生器抽取空气于一个储气罐，此储气罐内气体经过除油、除水、除尘净化处理后，通过管路连接线将气体输送进入离子迁移谱快速检测仪抽气泵入口，经过再次净化后再分流，分别作为漂气(600mL/min)和载气(400mL/min)。
空气发生器抽取气体、要将其进行除油、除水、除尘净化处理，降低空气相对湿度至0-2％，以保证离子迁移谱快速检测仪在相对湿度小于2％条件下运行；此***可以将空气湿度处理为相对湿度小于0％，低湿实验条件提高了离子迁移谱快速检测仪的检测灵敏度，增多检测样品种类。
空气发生器与离子迁移谱快速检测仪的管路连接线可以为单路气流管路为一台离子迁移谱快速检测仪供气；也可以分流成多路气流管路，为多台离子迁移谱快速检测仪提供气源。
本发明的优点如下：
此***中空气发生器重量小于20kg，取替了沉重的钢瓶供气，满足便携式离子迁移谱快速检测仪现场使用要求；携带方便，整个***仪器独立运行，仪器体积小巧便携。离子迁移谱快速检测仪外接空气发生器装置稳定，为离子迁移谱快速检测仪提供准确、可控试验条件，使测量结果稳定可靠。空气发生器可以将空气湿度处理为相对湿度小于2％，从而提高了离子迁移谱快速检测仪的检测灵敏度，增加了检测样品种类。整套***的运行费用比较低，仪器的性价比比较高。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细的说明：
附图说明
图1为空气发生器与离子迁移谱联用***气体管路连接组件的结构示意图，对本发明给与说明；
1为气体管路连接两通；2为气体流量控制调节阀；
图2(a)为离子迁移谱快速检测仪自供气的背景信号(RIP)离子迁移谱图；
图2(b)为空气发生器与离子迁移谱联用***的背景信号(RIP)离子迁移谱图；
图3为空气发生器和离子迁移谱联用***检测黑火药(硫)的结构示意图；
图4为空气发生器和离子迁移谱联用***检测奥克托今(HMX)的结构示意图。
具体实施方式
空气发生器(由北京中西远大科技有限公司生产、全自动空气源BZ1BZ1SPB-3)输出压力控制0.4Mpa，输出气流量调节为2L/min；离子迁移谱快速检测仪载气400mL/min，漂气600mL/min，迁移管温度100℃，进样器温度180℃。下述实施例都是在上述的实验条件下操作的。
实施例1
如图1，空气发生器与离子迁移谱联用***气体管路连接组件1为气体管路连接两通；2为气体流量控制调节阀；空气发生器的气体出口通过管路与离子迁移谱快速检测仪的抽气泵入口相连；空气发生器输出气体管路一般为孔径为￠3或是￠4的四氟管，离子迁移谱快速检测仪气体入口为￠4的四氟管；本实验空气发生器输出气体管路是￠3四氟管，所以通过气体管路连接两通1转换连接￠4的四氟管，然后连接孔径均为￠4气体流量控制调节阀2，将气体总流量降为2L/min，以满足离子迁移谱快速检测仪载气400mL/min，漂气600mL/min的检测条件。
实施例2
离子迁移谱快速检测仪在目前的实验室相对湿度一般为20～60％条件下，一般通过仪器自身净化***可以维持在0～20％的相对湿度内运行工作。但其相对湿度受外界天气条件影响很大，小于2％的相对湿度只能维持2～5天。此时离子迁移谱快速检测仪的背景信号(RIP)如图2(a)所示，信号强度300～400mv之间；而空气发生器和离子迁移谱联用***的背景信号(RIP)离子迁移谱图如图2(b)所示。信号增强为600～700mv之间，峰型得到优化。随着空气相对湿度降低，RIP的信号从6.6ms迁移到6.08ms。
实施例3
在空气湿度较高时(大于2％)，黑火药(主要测硫)的检测信号刚好与RIP重合或很接近。导致不能区分检出信号，不能进行报警识别，只是看到RIP信号增强。但是空气发生器提供的气源保证空气相对湿度小于2％，使黑火药(硫)的检测信号与RIP分离开，减少误报。100ng硫的检出信号如图3所示。6.12ms的离子迁移谱图为RIP背景信号，6.32ms的离子迁移谱图为黑火药(硫)的检出信号。
实施例4
在空气湿度较高时(大于2％)，HMX在此实验条件下不能获得检测信号。但是空气发生器提供的气源保证空气相对湿度小于2％，使HMX获得检测信号，如图4所示。空气发生器降低了离子迁移谱快速检测仪载气和漂气的湿度，使检测种类增多。

Claims (7)

1.一种外接气源与离子迁移谱联用的***，其特征在于：由空气发生器、气体管路连接组件、离子迁移谱快速检测仪组成，空气发生器的气体出口通过管路与离子迁移谱快速检测仪的抽气泵入口相连；
空气发生器抽取气体、并将其净化处理，再通过管路连接线将气体输送进入离子迁移谱快速检测仪抽气泵入口。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于：
所述空气发生器与离子迁移谱快速检测仪的抽气泵入口间的连接管路上设有气体流量控制调节阀。
3.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于：
所述空气发生器与离子迁移谱快速检测仪的抽气泵入口间的连接管路上设有两通阀。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于：
空气发生器抽取的气源为空气，也可以根据离子迁移谱快速检测仪的需要选择纯氧气、纯氮气或是惰性气体。
5.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于：空气发生器抽取气体、要将其进行除油、除水、除尘净化处理，降低空气相对湿度至0-2％，以保证离子迁移谱快速检测仪在相对湿度小于2％条件下运行；此***可以将空气湿度处理为相对湿度小于0％，低湿实验条件提高了离子迁移谱快速检测仪的检测灵敏度，增多检测样品种类。
6.根据权利要求1所述的***，其特征在于：空气发生器与离子迁移谱快速检测仪的管路连接线可以为单路气流管路为一台离子迁移谱快速检测仪供气；也可以分流为成二路以上的多路气流管路，为二个以上的多台离子迁移谱快速检测仪提供气源。
7.根据权利要求1所述的***，其特征在于：
通过气体管路连接组件输送进入离子迁移谱快速检测仪抽气泵入口后的气体，经过再次净化、分流后分别作为漂气和/或载气。
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