CN206906092U - 样品喷射器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种样品喷射器，其包括用于引导液体样品的第一导管、包围第一导管以限定用于引导气体的环形通道的第二导管，以及喷射头，在喷射头中，流体互作用区接收液体样品和气体。喷射头被构造成通过液体样品和气体在流体互作用区中的接触而产生样品喷雾，并且从孔口喷出样品喷雾。可调节定位装置被构造成使第一导管响应于定位装置的调节而沿着纵向轴线平移，其中第一导管的轴向位置能够相对于孔口调节。

Description

样品喷射器

技术领域

本实用新型总体上涉及通过液体流束和雾化气体流束的相互作用产生喷雾。特别是，液体流束可以包含可以由分析仪器分析的样品材料。根据应用，样品材料可以在由分析仪器处理之前被电离。

背景技术

已经开发出的喷嘴利用中心管来运载液体，利用通常与内管同心的外管来运载辅助液体雾化的气体。中心管和外管的各自出口相对于彼此设置成使得液体流合并到周围气体流中，由此通过与气体流束的相互作用，液体流束被破碎，并转化成为由气体流运载的液体微滴的喷雾，即产生气溶胶。所得到的喷雾或气溶胶根据应用可以用于宽范围的目的。特别相关的是产生样品喷雾，即包含载运有样品材料的微滴的喷雾，其中对于所述样品材料要求进行一些类型的分析。样品喷雾可以例如提供用于实施质谱测定(MS)或者发射光谱测定(OES)的样品材料。

一种类型的样品喷射装置已知为气体动态虚拟喷嘴(GDVN)。GVDN包括喷出液体样品流束并由外管包围的中心管。通过在中心管和外管之间形成的环形通道建立气体流。外管具有一直收敛到离开孔口的区段，所述离开孔口在中心管的离开开口前方并且与所述离开开口相距一段轴向距离。通过这一构造，液体样品流束离开中心管，并进入到一空间且在该空间中遇到通过环形通道供给的气体。气体和液体样品之间的相互作用导致液体样品***成微滴，使得样品喷雾从用作GDVN的喷嘴出口的、外管的离开孔口排出。

GDVN或者其它样品喷射器的当前设计受到以下事实的限制，即它们不提供调节中心管相对于离开孔口的位置的方式，或者在样品喷射器操作时、即在通过样品喷射器的气体流和液体流活动时，不提供调节中心管位置的方式。由此，在当前设计中，难以实现样品喷雾的优化。

因此，需要改进样品喷射器的设计。

实用新型内容

为了解决本领域技术人员可能已经观察到的全部或部分的前述问题和/或其它问题，本实用新型提供了在下面阐述的实现方式中作为示例描述的方法、过程、***、装置、仪器和/或装置。

根据一个实施例，一种样品喷射器包括：沿着纵向轴线布置的第一导管，所述第一导管包括用于接收液体样品流的第一进口、用于排出液体样品的第一出口和第一导管外表面；围绕所述纵向轴线包围所述第一导管的第二导管，所述第二导管包括用于接收气体流的第二进口和与所述第一导管外表面间隔开的第二导管内表面，其中，所述第一导管和所述第二导管限定用于引导气体的环形通道；喷射头，所述喷射头包括喷射头主体和流体互作用区，其中：所述喷射头主体包括布置成相对于所述纵向轴线与所述第一出口相距一段轴向距离的孔口；所述流体互作用区沿着所述纵向轴线布置在所述第一导管和所述孔口之间，并且与所述第一出口、所述环形通道和所述孔口连通；所述喷射头被构造成通过所述液体样品和所述气体在所述流体互作用区中的接触而产生样品喷雾，并且从所述孔口喷出所述样品喷雾；可调节定位装置，所述可调节定位装置与所述第一导管机械连接，并且被构造成使所述第一导管响应于所述定位装置的调节而沿着所述纵向轴线平移，其中，所述第一出口沿着所述纵向轴线的轴向位置能够相对于所述孔口调节。

根据另一实施例，大气压电离(API)源包括：根据本实用新型公开的任一实施例的样品喷射器；与第二导管的出口连通的电离室；电离装置，所述电离装置被构造用于电离在大气压下从第二出口喷入所述电离室中的样品喷雾。

根据一个实施例，一种样品分析***包括：根据本实用新型公开的任一实施例的API源；与所述电离室结合的分析仪器，所述分析仪器被构造用于测量所述API源产生的被测物离子或者被测物光子的属性。

根据另一实施例，一种用于产生样品喷雾的方法包括：使液体样品流动通过第一导管、通过第一导管的第一出口然后流入到喷射头的流体互作用区中；使气体流过第一导管和包围第一导管的第二导管之间的环形通道，并流入到流体互作用区中，其中，气体接触液体样品并产生样品喷雾；从所述喷射头的孔口喷出所述样品喷雾，其中，所述流体互作用区沿着纵向轴线布置，并且所述第一出口相对于所述孔口沿着所述纵向轴线位于轴向位置处；在喷出样品喷雾的同时，使所述第一导管平移，以调节所述第一出口相对于所述孔口的轴向位置。

根据另一实施例，一种用于产生被测物离子的方法包括：根据本实用新型公开的任一实施例产生样品喷雾；电离包含在样品喷雾微滴中的被测物。

根据另一实施例，一种用于分析样品的方法包括：根据本实用新型公开的任一实施例电离被测物；测量离子的属性。

根据另一实施例，一种用于雾化样品的方法包括：根据本实用新型公开的任一实施例产生样品喷雾；生成等离子；将来自所述样品喷雾的微滴喷入所述等离子中。

根据另一实施例，一种用于分析样品的方法包括：根据本实用新型公开的任一实施例雾化样品，生产样品原子；测量样品原子或者从样品原子发射的光子的属性。

在研究了以下附图和详细描述之后，本实用新型的其它装置、设备、***、方法、特征和优点对于本领域技术人员将是或将变得显而易见。应当认定为所有这些其他***、方法、特征和优点都包括在本说明书内，落在本实用新型的范围内，并且由权利要求保护。

附图说明

通过参考以下附图可以更好地理解本实用新型。附图中的部件不一定是按比例的，而是重点在于示出本实用新型原理。在附图中，相同的附图标记在全部不同视图中指示相应的部分。

图1A是根据一些实施例的样品喷射器的示意性透视图。

图1B是图1A所示样品喷射器的示意性横截面侧视图(纵向)。

图1C是根据一个实施例，图1A所示样品喷射器的喷射头的示意性横截面侧视图(纵向)。

图2A是根据另一个实施例的喷射头的示意性横截面侧视图(纵向)。

图2B是根据另一个实施例的喷射头的示意性横截面侧视图(纵向)。

图3是根据一些实施例的样品分析***一个示例的示意图。

图4是根据其它实施例的样品分析***一个示例的示意图。

具体实施方式

本实用新型所使用的术语“流体”在一般意义上使用，指可流动通过导管的任何材料。因此，除非另有说明或上下文另有规定，术语“流体”总的来说可以指液体或气体。

本实用新型所用术语“液体”总的来说可指溶液、悬浮液、胶体或乳液。固体颗粒和/或气泡可以存在于液体中。

本实用新型使用的术语“气溶胶”总的来说是指悬浮在气体介质中、长到足以被观察和测量到的微滴和/或固体颗粒的组合体。气溶胶微滴或颗粒的尺寸通常为微米(μm)量级。参见John Wiley&Sons,Inc在2011年出版的Kulkarni等人的Aerosol Measurement《气溶胶测量》(第三版)第821页。因此，气溶胶可以被认为包括微滴和/或固体颗粒以及夹带或携带微滴和/或固体颗粒的气体。术语“喷雾”可以指正在或已受到推进机构作用的气溶胶。

本实用新型所用术语“雾化”是指将分子分解成原子的过程。作为一个非限制性实例，“雾化”液体样品可能需要使液体样品成为雾状以形成气溶胶，随后将气溶胶暴露于等离子。

本实用新型所使用的术语“样品”包括溶解在流体基质中或以其它方式携带在流体基质中的一种以上不同类型的有关被测物。被测物可以是金属、其它元素、(生物)化合物、生物聚合物(例如碳水化合物、多核苷酸、蛋白质等)，或者生物材料，例如整个(完整)生物细胞、裂解或破裂的细胞或细胞内组分。流体基质可以是或包括水和/或其它溶剂、诸如盐和/或总溶解固体(TDS)等的可溶性材料，并且还可以包括不具有分析价值的其它化合物。

本实用新型所使用的术语“大气压”不限于760托的标准大气压。因此，“在”大气压下包括“在或近似”或“近似在”大气压下。

本实用新型所使用的术语“导管”总的来说是指围出内部空间的任何类型的结构，所述内部空间限定流体从一个位置(例如，导管的进口)流动到另一位置(例如，导管的出口)的可重复路径。导管总的来说包括限定管子或通道的一个以上壁。

在一些实施例中，导管可以具有小孔。小孔管子在本实用新型中可以称为毛细作用管或毛细管。小孔通道在本实用新型中可以称为“微流体通道”或“微通道”。小孔导管的横截面(或流动面积)可以具有微米(例如，最高为约1000μm或1mm)或更低量级(例如，纳米(nm))的横截面尺寸。例如，该横截面尺寸可以在100nm至1000μm(1mm)的范围内。术语“横截面尺寸”是指能适当描述导管横截面形状的尺寸类型，例如在圆形横截面的情况下的直径，在椭圆形横截面的情况下的长轴，或在多边形横截面的情况下两个相对边之间的最大宽度或高度。另外，导管的横截面可以具有不规则形状，这种不规则形状是有意形成的，或由于制造技术的限制而形成的。不规则形状横截面的横截面尺寸可以取为是不规则形状横截面最接近的规则形状横截面的尺寸特征(例如，圆的直径，椭圆的长轴，多边形的宽度或高度等)。通过小孔导管的流速可以是微升/分钟(μL/min)或纳升/分钟(nL/min)的量级。

管子或毛细管可以通过任何已知的技术形成。管子或毛细管可以由各种材料形成，例如熔融的硅石、玻璃、聚合物和金属。

微流体通道可以形成在实心材料体中。所述材料可以是在微加工的各种领域中使用的类型，例如微流体、微电子、微机电***(MEMS)等。材料的组成可以是在这些领域中用作半导体、电绝缘体或电介质、真空密封、结构层或牺牲层等的材料的组成。因此，材料可以由例如准金属(例如，硅或锗)、准金属合金(例如，硅-锗)、碳化物(例如碳化硅)、无机氧化物或陶瓷(例如，氧化硅、氧化钛或氧化铝)、无机氮化物或氮氧化物(例如，氮化硅或氮氧化硅)、各种玻璃，或例如聚碳酸酯(PC)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等的各种聚合物，等等。实心材料体可以在开始时以例如衬底、布置在下面衬底上的层、微流体芯片、从材料的大晶片解片的管芯等的形式提供。

通道可以通过现在制造领域中已知的或随后开发的适合于材料组成以及通道尺寸和纵横比(例如，长度:直径)的任何技术形成在实心材料体中。作为非限制性示例，通道可以通过蚀刻技术形成，例如聚焦离子束(FIB)蚀刻、深反应离子蚀刻(DRIE)、软光刻法，或者通过微机械加工技术形成，例如机械钻孔、激光钻孔或超声磨削。根据待形成通道的长度和特征尺寸，蚀刻或微机械加工可以以类似于形成部分地或完全地穿过材料厚度的竖向或三维“过孔”的方式(例如，“贯穿晶片”或“贯穿衬底”的过孔)完成。作为替代，开始时可以在衬底的表面上形成开放的通道或者沟槽，然后将衬底粘结到另一衬底以完成所述通道。所述另一衬底可以呈现平面表面，或者也可以开始时开放的通道，作为粘结过程的一部分，将该开放通道与第一衬底的开放通道对准。

根据组成，限定导管的材料可以相对于流过导管的流体固有地在化学方面是惰性的。作为替代，导管(或至少导管的内表面)可以作为制造过程的一部分被失活，例如通过施加合适的涂层或表面处理/功能化，从而使导管在化学方面为惰性的。此外，导管的内表面可以被处理或功能化，从而赋予或增强例如疏水性、亲水性、疏脂性、亲脂性等的特性，这些特性对于特定应用来说是需要的或期望的。为实现所有这些目的而采取的涂层和表面处理/功能化很容易为本领域技术人员所理解。

在一些实施例中，形成导管的材料是光学透明的，其目的是例如执行基于光学器件的测量，执行样品分析，检测或识别流过通道的物质，使得用户能够观察流动和/或内部部件，等等。

图1A-1C示出了根据一个实施例的样品喷射器100的示例。图1A是样品喷射器100的示意性透视图。图1B是样品喷射器100的示意性横截面侧视图(纵向)。图1C是样品喷射器100的远端区段(或前端区段)的示意性横截面侧视图(纵向)，远端区段(或前端区段)即终止于样品喷射器100的远端(或前端，或末端)102处的区段。在本实用新型中，远端102是形成并向外射出样品喷雾104(图1C)的端部。样品喷射器100还具有近端区段(或后端区段)，即终止于样品喷射器100的近端(或后端)106的区段。在本实用新型中，近端106是与远端102在轴向上相反的端部。

总的来说，样品喷射器100可以包括沿着纵向轴线110布置(或延伸)的第一导管(或内导管，或样品导管)108(图1B和1C)、围绕纵向轴线110包围第一导管108的第二导管(或外导管，或气体导管)112、布置在远端102的喷射头(或喷射头区段)116，以及一般布置在远端102和近端106之间的可调节定位装置(或者轴向调节装置)120。在本实用新型的上下文中，术语“轴向”是指纵向轴线110，或表示相对于纵向轴线110的位置。在所示实施例中，第一导管108和第二导管112设置为管子。作为替代，第一导管108和第二导管112中的一个或两个，或第一导管108和第二导管112中的一个或两个的部分，可以是形成在样品喷射器100的结构部分中的通道。

为了举例说明和描述的目的，纵向轴线110被用作参考基准，可以相对于该参考基准限定样品喷射器100的各种部件的位置。第一导管108位于纵向轴线110上，第二导管112相对于纵向轴线110与第一导管108同轴。在本实用新型的上下文中，术语“同轴”不意味着将第一导管108和第二导管112限制为具有圆形横截面，而是表示第一导管108和第二导管112都位于一个共同轴线、即纵向轴线110上。在其它实施例中，第一导管108和第二导管112可具有其它圆滑横截面(例如，椭圆形)，或可具有多边形横截面，如本实用新型别处所述的。作为一般情况，第一导管108可以被认为居中地布置在样品喷射器100的整体结构中。在这种情况下，纵向轴线110可以至少总的来说，被认为是样品喷射器100的中心轴线。然而，这种构造并不将样品喷射器100在整体上限制为关于纵向轴线110精确对称，这一点从图1A所示的示例可以明显看出。

第一导管108包括用于接收来自样品源的液体样品流的第一导管进口(或第一进口)132(图1A和1B)，和用于喷出液体样品的第一导管出口(或第一出口)134(图1B和1C)。第一导管进口120可大致位于喷射头116上游的位置处，例如在样品喷射器100的近端106处或附近。在所示实施例中，第一导管进口120位于轴上(在纵向轴线110上)近端106处，而在其它实施例中，可以位于离轴位置处。第一导管进口120可以受到流体密封并被牢固地固定在流体管接头136(例如，压缩密封管接头、套管等，图1A和1B)的孔中，所述流体管接头136被构造成将第一导管进口120以流体密封方式流体联接到与样品源连通的另一流体导管。

如图1C所示，第一导管108包括限定第一导管108的实心部分(壁)的厚度的第一导管外表面138和第一导管内表面140，所述实心部分(壁)包围第一导管108的内孔(或者内腔)。第一导管108终止于第一导管出口134所在的第一导管末端142处。在一些实施例中，第一导管末端142是如图所示渐缩的(例如，圆锥形)，由此第一导管108的外径沿着第一导管末端142一直渐缩到其围绕第一导管出口134的端面。渐缩几何结构例如对于改进液体流与第一导管出口134的分离可能是期望的。第一导管108的内孔可以沿着第一导管108的长度恒定，或者至少沿着第一导管108中终止于第一导管出口134处的远侧部的长度是恒定的。作为替代，内孔可以阶梯式变化或者渐进地渐缩，如所示第一导管末端142那样。

在一个典型的但非限制性的实施例中，第一导管108的内径(孔径)可以是微米(μm)量级，例如小于1000μm。包围第一导管出口134的端面可以(基本上)是平面。根据其厚度，端面可以是比较钝的或比较锐利的。第一导管108可由例如熔融硅石(熔融石英)等适当的坚固并惰性的材料构成。

第二导管112包括第二导管进口(或第二进口)146(图1B)和第二导管出口(或第二出口)148(图1C)，所述第二导管进口146用于接收来自雾化气体源的合适的惰性雾化气体(例如，氮气、氩气、氦气等)流，所述第二导管出口148用于喷出雾化气体。第二导管进口146可大致位于喷射头116上游的位置处。如图1B所示，第二导管进口146可以设置在气体管接头150中(或可以是管接头150的一体部分)，所述气体管接头150被构造成用于流体联接到与雾化气体源连通的另一流体导管。气流可以以与第二导管112沿其取向的纵向轴线110成一定角度(例如，90度)进入气体管接头，如箭头所示。如图1C所示，第二导管112包括限定第二导管112的实心部分(壁)的厚度的第二导管外表面152和第二导管内表面154，该实心部分围绕第二导管112的内孔(或内腔)。第二导管112的内孔沿着第二导管112的长度可以是恒定的，或者可以变化。在一个典型的非限制性实施例中，第二导管112的内径(孔径)可以是微米(μm)的量级，例如小于1000μm。第二导管112可以由例如各种金属等适当的坚固材料构成。

如图1C最佳所示，第一导管108和第二导管112在它们之间，即在第一导管外表面138和第二导管内表面154之间，在径向或横向上(即，在与纵向轴线110正交的方向上)限定环形通道(或环形导管)158，用于将雾化气体引导到第二导管出口148(其因此也是环形的)。在本实用新型的上下文中，术语“径向”和“环形”不意味着将第一导管108和第二导管112限制为具有圆形横截面，而是指出第二导管112包围第一导管108的长度的至少一部分，以便限定或形成环形通道158。一个以上径向取向的环形间隔件160可以用于将第一导管108在径向上定位成与第二导管112同轴。例如，三个间隔件160可以沿着环形通道158的长度彼此轴向间隔开。环形间隔件160具有开口(未示出)，以允许雾化气体基本上无阻碍地流过环形间隔件160。例如，每个环形间隔件160可以被构造为具有孔眼、径向槽口等的盘，或者被构造为中心毂和径向辐条的轮状组合，具有或不具有外轮缘。为了便于组装，环形间隔件160可以以紧配合预先定位在第一导管外表面138上。然后，可以将由此安装有环形间隔件160的第一导管108***第二导管112中，使得环形间隔件160和第二导管内表面154之间的接触比较松，以适应本实用新型将进一步描述的第一导管108相对于第二导管112的轴向平移。

在图1C所示实施例中，第一导管出口134轴向延伸超过第二导管出口148。更一般地说，在样品喷射器100的给定使用中，第一导管出口134和第二导管出口148的各自轴向位置(沿着或相对于纵向轴线110)可以相同或不同。如本实用新型将进一步描述的那样，可调节定位装置120使得第一导管出口134的轴向位置相对于第二导管出口148的轴向位置是可调节的。

喷射头116用作样品喷射器100的远端并且用作喷嘴，提供气体-液体相互作用(接触)和样品喷雾形成的功能。图1C示出了喷射头116的一个实施例。喷射头116可以包括实心喷射头主体168，在实心喷射头主体168中形成内孔170。第一导管108和第二导管112***内孔170中，使喷射头116同轴地包围第一导管108和第二导管112中包括第一导管出口134和第二导管出口148的远端区段。在喷射头116的最远侧端面174处，贯穿喷射头主体168形成离开孔口172，液体和气体从所述离开孔口172喷出以形成样品喷雾104。离开孔口172可以如图所示地设置在轴上，或者在其它实施例中，可以偏离纵向轴线110或与纵向轴线110成一角度。离开孔口172的直径可以大于第一导管出口134的直径，以有助于防止离开孔口172的阻塞。内孔170中可以被认为大致从第二导管出口148延伸到离开孔口172的部分，限定了流体(气体-液体)互作用区170A。由此，流体互作用区170A在其一个轴端(或者进口端)与第一导管出口134和环形通道158(在第二导管出口148处)连通，以接收液体样品流和雾化气体流(如箭头所示)，而在其另一轴端与离开孔口172连通，离开孔口172接收气体-液体混合物，气体-液体混合物展开成为样品喷雾104。内孔170的另一部分170B可以直接包围第二导管112的远端区段。过渡区段170C可以将部分170B结合到流体互作用区170A，并将内孔170直径设为渐缩或者阶梯式减少。通过这一构造，过渡区段170C可以用作止挡或者定位面，在将第二导管112***到内孔170中时，第二导管112抵靠在该止挡或者定位面上。

在一些实施例中，流体互作用区170A可具有恒定直径的柱形区段178，所述柱形区段178过渡到收敛区段180，直径沿着收敛区段180减小至离开孔口172。在其它实施例中，可以不提供收敛区段180。喷射头116中包围离开孔口172的端面174可以是平面，或者基本上是平面，如图所示。在其它实施例中，离开孔口172可以包括或者过渡到扩散区段(未示出)，扩散区段终止在端面174处或形成在端面174中。

在一些实施例中，喷射头主体168由硬的、耐磨材料组成。在另外的实施例中，喷射头主体168的全部或部分由光学透明材料组成，使得从喷射头116外侧可看到流体互作用区170A中的流体流和诸如第一导管出口134、第二导管出口148和流体互作用区170A等一个以上内部构件。

总的来说，喷射头116被构造成通过促进液体样品和雾化气体之间在流体互作用区170A中的接触，并将气体和液体从离开孔口172喷出形成样品喷雾104，来产生样品喷雾104。在操作中，雾化气体流通过环形通道158以适当流速和压力建立，离开环形通道158(在本实施例中，在第二导管出口148处)，并进入到流体互作用区170A，如箭头所示。液体样品流然后通过第一导管108以适当流速和压力建立，离开第一导管出口134，并作为液体样品流束或者射流进入到流体互作用区170A中，如箭头所示。雾化气体在流体互作用区170A中同轴地包封液体样品流束，使液体流路径合并到气流路径中，即液体流注入到气流中。液体样品和雾化气体的混合物然后离开离开孔口172。同轴气体流束在流体互作用区170A中施加的力可以将液体流束以液力方式压缩或者聚成窄流束，该窄流束的直径可以小于离开孔口172的(最小)内径。因此，液体可以作为液体细丝或者作为细长微滴离开离开孔口172，这些液体细丝或者细长微滴在离开离开孔口172之后立即形成样品喷雾104。这一过程导致样品喷雾104、即包括夹带在雾化气体中的样品材料的细小微滴(或包含夹带在雾化气体中的样品材料)的气溶胶的形成。另外，样品材料和限定离开孔口172的表面之间的接触以及由此离开孔口172的阻塞，可以被最小化，或被完全避免。

在一些实施例中，取决于操作条件，由气流拉动的液体样品可以开始时***成粗大的微滴，这些粗大的微滴又可以进一步***成为细小的微滴。在一些实施例中，取决于操作条件，至少一些微滴可以形成在离开孔口172中和/或形成在离开孔口172的上游。在一些实施例中，取决于操作条件，样品喷雾104可以至少开始时形成为“单线”微滴串(如图1C中所示)，并且/或者，可以超出离开孔口172后开始作为圆锥形喷雾或羽状流发散，如图1C中的虚线所示。

在一些实施例中，样品喷射器100可以以类似于气体动态虚拟喷嘴(GDVN)的方式操作。例如参见DePonte等人在J.Phys.D:Appl.Phys.41195505(2008)中的文章“GasDynamic Virtual Nozzle for Generation of Microscopic Droplet Streams(用于生成微观微滴流束的气体动态虚拟喷嘴)”。

总的来说，本实用新型在其最广泛的方面不考虑对于流入喷射头116中的液体样品的流速进行任何具体限制。在一些实施例中，流速可以在10nL/min至1mL/min(0.01μL/min至1000μL/min)的范围内。在其它实施例中，流速可以在1μL/min至100μL/min的范围内。液体样品的流速以及雾化气体的流速，以及将液体样品和雾化气体供应到喷射头116的相应压力，可以根据不同应用的需要进行优化。

总的来说，可调节定位装置120(图1A和1B)被构造为使得用户能够相对于喷射头的离开孔口172(以及相对于样品喷射器100中诸如第二导管112等其它部件)来调节或改变第一导管108的轴向位置，并因此调节或改变第一导管出口134和离开孔口172之间的轴向距离或者间隔。第一导管出口134相对于离开孔口172的轴向调节或变化，可以通过使第一导管108相对于其中形成离开孔口172的喷射头主体168能够轴向移动并且/或者通过使喷射头主体168相对于第一导管108能够轴向移动来实现。也就是说，或者第一导管108或者喷射头主体168或者第一导管108和喷射头主体168两者，可以相对于样品喷射器100中的其它固定部件能轴向移动。

可调节定位装置120可以经由样品喷射器100的一个以上部件直接或者间接地与第一导管108机械连接(或者，可以联接到第一导管108或以其它方式相对于第一导管108机械地定位)。可调节定位装置120可以包括用户操作的部件，即被构造成可由用户移动的部件。可调节定位装置120可以被构造为使得用户操作的部件的用户致动移动，被转换为对第一导管108(且由此第一导管出口134)相对于离开孔口172的轴向调节(即，包括第一导管108相对于喷射头主体168的轴向平移和/或喷射头主体168相对于第一导管108的轴向平移)。作为一个非限制性示例，用户操作的部件可以包括与样品喷射器100的一个以上部件联接的可旋转构件(例如，绕纵向轴线110可旋转的构件)，使可旋转构件的旋转导致第一导管108的轴向平移。

图1A和1B示出了可以如何实现第一导管108的轴向调节的一个非限制性示例。如上所述，第一导管进口120可以被流体密封且牢固地固定在流体管接头136的孔中，流体管接头136将第一导管108流体联接到液体样品从上游样品源流过的另一导管。流体管接头136又可以固定到样品喷射器100的(第一)结构部件114，(第一)结构部件114包括第一导管108延伸穿过的、沿着纵向轴线110的内孔118。因此，第一导管108的位置相对于第一结构部件114的位置固定。第二导管112固定到样品喷射器100的(第二)结构部件122，(第二)结构部件122包括第一导管108和第二导管112延伸穿过的内孔124。第二导管112的位置由此相对于第二结构部件122的位置固定。另外，由于喷射头主体168固定到第二导管112，因此喷射头主体168(且因此离开孔口172)的位置相对于第二结构部件122的位置固定。第一结构部件114和第二结构部件122相互联接到一起并且/或者联接到样品喷射器100的其它部件，使得第一结构部件114能够相对于第二结构部件122在轴向上移动，并且/或者第二结构部件122能够相对于第一结构部件114在轴向上移动。在所示实施例中，第二结构部件122的内孔124的一部分126，其尺寸被定为接收第一结构部件114的端部127，并且提供容许第一结构部件114和/或第二结构部件122相对于其他部件移动的轴向空间。诸如密封盖或者O形环等的适当密封部件128，可以同轴地布置在第一结构部件114和第二结构部件122之间，诸如布置在图1B中标示为128的空间中，以在轴向移动期间保持流体密封。

在图1A和1B所示的实施例中，第一结构部件114以可移动方式联接到第二结构部件122。在该具体示例中，第一结构部件114的外(或内)螺纹可以在合适位置处与第二结构部件122的内(或外)螺纹配合。图1B示意性地描绘了第一结构部件114和第二结构部件122之间螺纹接合或接口144的一个示例和位置。通过该螺纹接合144，第一结构部件114和第二结构部件122彼此机械连接，使得第一结构部件114和/或第二结构部件122的旋转导致对第一结构部件114和第二结构部件122相对于彼此的轴向位置(即，第一结构部件114相对于第二结构部件122的轴向移动，和/或第二结构部件122相对于第一结构部件114的轴向移动)的调节。因此，这种旋转导致相对于喷射头主体168的离开孔口172对第一导管108且因此第一导管出口134的轴向位置的调节。图1C中通过双头箭头186示出了第一导管108相对于离开孔口172的可调节轴向平移的范围的一个非限制性示例。

在一些实施例中，如图1A和1B所示，第一结构部件114可以用作可调节定位装置120的用户操作的部件，即第一结构部件114可以由用户旋转。为了便于用户操作，第一结构部件114可以包括调节旋钮130，该调节旋钮130可以包括平面，以便于使用开口扳手或其它合适的工具。在一些实施例中，如图所示，可以提供锁定机构156，用于一旦已经获得第一导管出口134相对于离开孔口172的期望轴向位置，就能够锁定第一导管108的轴向位置。锁定机构156可以包括例如固定螺钉，所述固定螺钉被旋拧用于在导致第二结构部件122移动到与第一结构部件114固定接触接合(例如，通过夹紧动作)的方向上移动。

第一导管108的轴向可调性可以提供一个以上优点。特别是，被认为最佳的样品喷雾104的特性或者属性(例如，微滴尺寸、流速、发散角等等)可以随着应用而变化。这样的特性或者属性取决于样品喷射器100的操作参数，包括喷射头116的流体互作用区170A中的流体力学相关条件，诸如液体样品的流速和雾化气体的流速，以及离开孔口172处或两端的气体背压。流体互作用区170A中的流体力学受到第一导管108存在于流体互作用区170A中的影响。特别是，离开孔口172两端的气体背压随着第一导管108的位置(且因此随着第一导管出口134的位置)而变化。亦即，离开孔口172两端的气体背压随着第一导管108(且因此第一导管出口134)和离开孔口172之间的轴向距离而变化。例如，将第一导管108移动为更接近离开孔口172，将增大该背压。在本实用新型公开的实施例中，可调节定位装置120允许调节或“调试”样品喷雾104，并且由此针对某个应用使样品喷雾104最优化。另外，可调节定位装置120允许在样品喷射器100的实际操作中，即在正在产生样品喷雾104的同时，调节第一导管108，这非常便于调节和优化样品喷雾104的过程。因此，进行调节并不要求停止样品喷雾104，而是能够“在运行中”进行。

当样品喷射器100在样品喷雾104的启动或起始阶段中的最佳操作参数不同于在样品喷雾104的标准或稳态操作阶段中的最佳操作参数时，该在运行中的可调性在此情况中是进一步有用的。例如，开始稳定样品喷雾104需要的流速可能不同于在启动之后接着保持稳定样品喷雾104的稳定性所需的流速，并且第一导管108的最佳位置对于在启动阶段和标准运行阶段中使用的不同流速会是不同的。在这种情况下，第一导管108可以调节或预设到对于开始稳定样品喷雾104最佳的第一位置，然后调节到对于在样品喷射器100的正常操作中保持稳定样品喷雾104最佳的第二位置。

如以上指出的，离开孔口172两端的气体背压随着第一导管末端142的位置而改变。由此，气体背压可用以评估和准确设置第一导管末端142。气体背压可以通过与第二导管112流体连通(例如，接通到第二导管112中)的压力表测量。例如，压力表可以安装到气体管接头150，以便与流过气体管接头150的气体可操作地连通。还如上所述，喷射头主体168的全部或部分可以由光学透明材料构成，以允许用户观察第一导管末端142和流体互作用区170A中的流体流，这可以进一步促进调节过程。

图2A是根据另一个实施例的喷射头216的示意性横截面侧视图(纵向)。喷射头216可以设置为样品喷射器的一部分，如以上所述及在图1A-1C中图示的。因此，样品喷射器可以包括第一导管208、包围第一导管208的第二导管212以及限定在第一导管208和第二导管212之间用于传导气体的环形通道258，第一导管末端242终止于液体样品从其喷出的第一导管出口234。同样如在上述实施例中并且在图1A-1C中所示，喷射头216可以包括喷射头主体268和流体互作用区270。喷射头主体268可以包括相对于纵向轴线布置成与第一导管出口234相距一段轴向距离的离开孔口272。流体互作用区270沿着纵向轴线布置在第一导管208和离开孔口272之间，并且与第一导管出口234、环形通道258和离开孔口272连通。另外，喷射头216被构造成通过液体样品和气体在流体互作用区270中接触产生样品喷雾，并且从离开孔口272喷出所述样品喷雾。另外，关联于喷射头216的样品喷射器可以包括可调节定位装置(例如，如上所述且图1A-1C中示出的定位装置120)，所述可调节定位装置与第一导管208机械连接并且被构造成使第一导管208响应于定位装置的调节而沿着纵向轴线平移，其中第一导管出口234沿着纵向轴线的轴向位置相对于离开孔口272是可调节的。

图2A中所示的喷射头216的结构部分284包围或者限定在第一导管出口234下游的流体互作用区270。与如上所述且在图1C中所示的实施例相比，喷射头216的这一结构部分可认为是第二导管212的整体部分或者是第二导管212的延伸。换句话说，结构部分284可以被认为是第二导管212的远侧区段，使得第二导管212(在其远侧区段处)可以被认为是包围或限定流体互作用区270。换句话说，第二导管212的远侧区段(对应于结构部分284)可以被认为是喷射头216的部件。此外，图2A所示的喷射头216的结构部分284包围喷射头主体268。因此，在结构部分284被认为是与第二导管212成一体时，喷射头主体268可以被认为是在第二导管212内。作为一个非限制性实例，可以通过将喷射头主体268***到第二导管212中(例如，从第二导管212的开放远端)并且将喷射头主体268固定在期望的轴向位置处，来组装所述喷射头216。喷射头主体268可以例如通过压配合或者通过适当的粘结或者附接技术来固定。通过比较，上述的且在图1C中所示的实施例，喷射头主体168的至少一部分(即，喷射头116中设有离开孔口172的部分)包围流体互作用区170A。

还如图2A所示，在一些实施例中，喷射头216可以包括布置在流体互作用区270和离开孔口272之间的收敛区段280。收敛区段280沿着纵向轴线朝向离开孔口272的方向收敛，即直径在朝向离开孔口272的方向上减小直到离开孔口272的直径。在所示实施例中，收敛区段280形成在喷射头主体268中，而在其它实施例中，收敛区段280可由封闭流体互作用区270的内表面形成或者限定。

图2B是根据另一个实施例的喷射头216的示意性横截面侧视图(纵向)。与图2A中所示的实施例相比，在图2B中，喷射头216包括设置为接收从离开孔口272喷出的样品喷雾的扩散区段282。扩散区段282沿着离开离开孔口272的方向上扩散，即直径从离开孔口272的直径沿着离开离开孔口272的方向增加。在所示实施例中，扩散区段282形成在喷射头主体268中。

在另一实施例中，喷射头216可以包括分别布置离开孔口272的相对两侧上的收敛区段280和扩散区段282。

包括如图2A或2B所示喷射头216的样品喷射器可以以总体上与以上结合图1A-1C所述相同的方式操作，以产生样品喷雾，并且可以提供与如上所述相同的优点。

总的来说，根据本实用新型所述的任何实施例的样品喷射器100可以用于需要使用气雾化形式的样品材料的任何应用中。例如，样品喷射器100可以用作样品分析***的一部分，用以将样品喷雾104引入到分析仪器中。在一个更具体的示例中，由样品喷射器100产生的样品喷雾104可以用于从样品喷雾104的样品材料产生被测物离子。样品喷射器100可适于产生可用于特定类型的基于喷雾的电离的特定类型喷雾，例如用于热喷雾电离、电喷雾电离、摩擦电喷雾电离、声波喷雾电离或超声波辅助喷雾电离。另外，样品喷雾104可用于在固体基质上产生一个以上样品(例如，斑点)，这些样品随后可通过光学技术分析或电离，例如通过激光解吸或与环境电离有关的技术进行分析。

图3是根据一些实施例的样品分析***300一个示例的示意图。样品分析***300总的来说可以包括进样装置或者***304和分析仪器310。进样装置304总的来说可以包括本实用新型所述的样品喷射器100和用于将液体样品供给到样品喷射器100的样品源314。样品喷射器100可以与腔室318连通，样品喷射器100将含有被测物的样品喷雾104喷入腔室318中。根据该实施例，腔室318可以被认为是分析仪器310的一部分，或者被认为是进样装置304和分析仪器310之间的接口(例如，大气压接口)。

分析仪器310总的来说可以包括分析装置322和检测器326，其构造和操作取决于正在使用的分析仪器310的类型。总的来说，分析装置322和检测器326被构造为测量包含在样品喷雾104中的被测物或从实测物产生的原子、离子或光子的属性(即，获取数据)。在一些实施例中，分析装置322和检测器326位于通过诸如壁等边界334与腔室318分离的壳体330中。设置在边界334处或贯通边界334形成的取样接口338可以限定将被测物或从被测物产生的离子或光子(根据该实施例)传送到分析装置322的路径。在一些实施例中，在腔室318和壳体330的相应内部之间存在压力差。在一些实施例中，壳体330的内部保持在真空水平，同时腔室318的内部保持在(或近似)大气压下。在一些实施例中，壳体330包括保持在不同压力下的多个腔室，例如在分析装置322必须在高真空水平(非常低的压力)下操作的实施例中，压力一个接一个地减小。

在一些实施例中，如图所示，样品分析***300包括大气压电离(API)源342。API源342包括电离装置，所述电离装置被构造用于从包含在从样品喷射器100喷出的样品喷雾104中的被测物产生被测物离子。电离装置的类型取决于提供的API源342的类型。API源342的实例包括但不限于喷雾电离源(例如电喷雾电离(ESI)源)、大气压化学电离(APCI)源、大气压光电离(APPI)源和电感耦合等离子(ICP)源和其它基于等离子的源。在API源342中产生的离子或从API源342中产生的原子发射的光子经由取样接口338被引导到壳体330中。在一些实施例中，惰性干燥气体(例如氮气，氩气等)的流可以被引导到腔室318中，例如，同轴地围绕取样接口338或作为在取样接口338前面的帘幕，以帮助防止中性分子通过取样接口338。

在一些实施例中，电离装置可包括与电压源连接的电极346。在API源342被构造为ESI源的情况下，电极346可以设置成与适当定位的配对电极结合操作，以产生具有有效用于从样品喷雾产生电喷雾的空间取向的电场104。因此，根据已知的机理，从电喷雾产生被测物离子。电极346可以设置成与样品喷射器100相距一段距离，或者可以与样品喷射器100的导电部分接触。样品喷射器100可以以本实用新型所述的方式单独地且独立于随后从样品喷雾104产生电喷雾的方式产生电中性(不带电)样品喷雾104。例如，取样接口338(离子进口)可以用作配对电极。

在API源342被构造为APCI源的其它实施例中，电极346可被构造和设置成产生样品喷雾104暴露于其中的电晕放电(即，一种电晕放电针)，这一点本领域技术人员是可以理解的。从样品喷射器100喷出的雾化气体可以用于形成初级离子，或者可以为此目的提供单独的试剂气体输入(未示出)。

在其它实施例中，电离装置可以包括等离子源350。在APPI的情况下，在等离子中产生的光子354照射样品喷雾104以形成离子。光子354可通过等离子源350的窗口传播，或如本领域技术人员所理解的，等离子源350可以具有无窗口构造。等离子可以通过各种已知技术产生和维持。等离子形成的气体可以是单一气体种类，或两种以上不同种类的组合。各种类型的等离子以及用于产生等离子的各种类型能量源的设计和操作原理，总的来说都是本领域技术人员已知的，因此就本实用新型的目的来说，不需要进一步描述。

在需要APPI的其它实施例中，可以使用基于非等离子的光子源来代替等离子源350。例如，光子354可以被引导作为由激光器产生的相干光束。

在需要基于等离子电离的其它实施例中，带电的等离子物质(等离子电子和/或等离子离子)可与样品喷雾104相互作用以形成离子。等离子源350可以例如是电感耦合等离子(ICP)源。在这样的实施例中，等离子源350可以被构造为具有同心管构造的等离子焰炬，具有与样品喷射器100的离开孔口172连通的样品进口(未具体示出)。从样品喷射器100喷出的样品喷雾104可以流过等离子焰炬的中心管，同时等离子形成的气体流过与样品喷雾104的流同轴的环形导管，并被激励成等离子。然后，样品喷雾104被注入到等离子中，所得到的被测物离子和气体从等离子焰炬的出口排放到腔室318中。

在测量被测物离子的实施例(例如，API源342被构造为ESI、APCI、APPI或基于等离子的源等等)中，在API源342中产生的被测物离子被引导(在气流、压力差和/或电压梯度的影响下)经由取样接口338进入壳体330中。取样接口338可以包括被构造用于提取被测物离子并将它们作为聚焦束传输到分析装置322的离子光学器件。离子光学器件可以包括例如漏取器板(如示意性地示出的)、毛细管、离子透镜等。排气端口358可以从腔室318去除中性气体。一个以上真空端口362可以从壳体330移除气体，以在分析区段中维持所需的真空水平。另外，可以在取样接口338附近建立惰性干燥气体(例如，氩气、氮气等)的流(未示出)，以帮助减少进入分析区段的中性气体分子的量。

在测量被测物离子的一些实施例中，分析仪器310可以是质谱仪(MS)。如本领域技术人员所理解的，MS被构造用于接收被测物离子，基于被测物离子各自的质荷比(m/z)对被测物离子进行光谱解析，并且测量所检测到的每个m/z比的离子丰度(对离子计数)。在这样的实施例中，分析装置322是质量分析仪。各种类型的质量分析仪的结构和操作是本领域技术人员已知的。质量分析仪的示例包括但不限于多极电极结构(例如，四极质量过滤器，线性离子阱，三维保罗阱等)、飞行时间(TOF)分析仪、静电阱(例如，Kingdon、Knight和阱)和离子回旋共振(ICR)阱(FT-ICR或FTMS，也称为Penning阱)。检测器326可以是被构造为收集和测量从分析装置322输出的按质量区分的离子通量(或电流)的任何装置。离子检测器的实例包括但不限于图像电流检测器、电子倍增器，光电倍增器、法拉第筒和微通道板(MCP)检测器。

在测量被测物离子的其它实施例中，分析仪器310可以是离子淌度谱仪(IMS)。如本领域技术人员所理解的，IMS被构造用于接收被测物离子，基于被测物离子各自的离子迁移率(例如，漂移时间)对被测物离子进行光谱解析，并且测量作为离子迁移率函数的离子丰度。在这样的实施例中，分析装置322可以是可被构造为在大气压下(或近似大气压下)或在真空下操作的漂移传感器。在沿着漂移传感器的轴向长度建立的电压梯度的影响下，在存在惰性缓冲气体(例如，氩气、氮气等)的情况下，离子漂移通过漂移传感器。离子穿过漂移传感器长度所需的时间是其离子迁移率的度量，且主要取决于其碰撞横截面(CCS)。在其它实施例中，分析仪器310可以具有连字符式构造，例如IM漂移传感器后面是质量分析仪的IM-MS仪器。

在API源342被构造用于基于等离子的电离的其它实施例(例如，利用等离子焰炬作为等离子源350)中，测量从等离子中产生的被测物原子发射的光子，而不是测量被测物离子。在这样的实施例中，分析仪器310可以是也被称为原子发射谱仪(AES)的光发射谱仪(OES)。如本领域技术人员所理解的，OES被构造为用于接收从样品原子从激发态(由等离子诱导)衰减时发射的光子，基于这些光子各自的波长对光子进行光谱解析，并且测量各波长下的光强度(丰度)。在OES的情况下，取样接口338可以包括用于收集从样品原子发射的光并将光作为聚焦光束传输到分析装置322的光子光学器件(例如，窗口、透镜、反射镜等)。分析装置322可以是例如衍射光栅，或者是被构造用于对包括光束的光子整体的不同波长进行光谱解析的其它装置。检测器326可以是任何合适的光检测器，例如是一个以上光电倍增管(PMT)、光电二极管、电荷耦合器件(CCD)等。

如上所述产生的含被测物的样品喷雾104可用于其它类型的分析仪器。因此，在一些实施例中，样品分析***300的分析仪器310可以是或包括紫外线(UV)、可见光(Vis)、红外(IR)或傅立叶变换红外(FTIR)光谱仪器，或者测量吸光度、透光率、光散射、拉曼散射、荧光、发光性等的仪器，或者显微镜或其它成像装置。用作标记试剂的试剂可以添加到被测物中，例如在闪蒸或辉光发光或荧光的情况下。

此外，样品喷雾104可以用于制备其它类型的样品形式。例如，样品喷雾104可以分配到容器或微板的阱中。在另一示例中，分析仪器310可以是或包括光学板读取器。作为另一实例，样品喷雾104可作为涂层施加到衬底，或通过掩模施加而在衬底上产生图案，或施加以在衬底上产生样品斑点。

还将理解，样品分析***300还可包括控制和协调样品分析***300诸部件各种操作的***控制器(未示出)。根据这些目的的需求，***控制器可包括一种以上类型的硬件、固件和/或软件以及一个以上存储器和数据库。

图4是根据其它实施例的样品分析***400一个示例的示意图。样品分析***400总的来说可以包括上述和图3示出的样品分析***300中的多个相同部件或特征。因此，例如，样品分析***400可以包括如本实用新型所述的样品喷射器100和分析仪器310。然而，在本实施例中，样品分析***400被构造用于通过在真空状态下实施的那一类电离技术使样品喷雾104电离。真空电离技术的实例包括但不限于电子电离(EI)、化学电离(CI)、光电离(PI)和激光解吸电离(LDI)。在本实施例中，样品分析***300包括大气压接口，特别是保持在大气压下的(第一)腔室(或进样室)418。样品喷射器100将样品喷雾104喷入第一腔室418中。样品分析***400还包括保持在适于正在实施的电离技术的真空水平下的(第二)腔室(或电离室)420。电离装置424被适当地设置为在第二腔室420中提供能量454，用于与由样品喷雾104供应的样品材料进行电离相互作用。

在所示实施例中，第一腔室418和第二腔室420在物理上分离。传输管线428提供第一腔室418和第二腔室420之间的流体连通，并且因此提供用于样品喷雾104或至少样品喷雾104的样品材料从第一腔室418行进到第二腔室420的路径。输送管线428可以是呈现低气体传导性的小孔管子或毛细管。通过这种构造，输送管线428允许第一腔室418和第二腔室420基本上彼此流体隔离，从而保持第二腔室420中的真空，同时允许将样品材料从第一腔室418传送到第二腔室420。传输管线428可以被加热，以促进样品喷雾104中溶剂的蒸发。样品材料到第二腔室420中的输送，可主要由第一腔室418和第二腔室420之间的压力差驱动。样品分析***400中的期望的压力/真空水平可以通过与排气端口358和一个以上真空端口362、364连通的真空***来维持。

在样品分析***的另一实施例中，样品分析***不包括大气压接口。相反，样品喷射器100将样品喷雾104直接喷入真空室中，真空室可以是电离装置在其中操作的同一腔室。

应当理解，图3和图4是上述***、装置和特征的上位性示意图。如本领域技术人员所理解的，取决于给定应用，可以针对实际实现方式而包括例如额外的结构、装置、射流元件和电子器件等其它部件。

示例性实施方式

根据当前公开的主题提供的示例性实施例包括但不限于以下：

1.一种样品喷射器，包括：沿着纵向轴线布置的第一导管，所述第一导管包括用于接收液体样品流的第一进口、用于喷出液体样品的第一出口和第一导管外表面；围绕所述纵向轴线包围所述第一导管的第二导管，所述第二导管包括用于接收气体流的第二进口和与所述第一导管外表面间隔开的第二导管内表面，其中所述第一导管和所述第二导管限定用于引导气体的环形通道；喷射头，所述喷射头包括喷射头主体和流体互作用区，其中，所述喷射头主体包括布置成相对于所述纵向轴线与所述第一出口相距一段轴向距离的孔口，所述流体互作用区沿着所述纵向轴线布置在所述第一导管和所述孔口之间，并且与所述第一出口、所述环形通道和所述孔口连通，所述喷射头被构造成通过所述液体样品和所述气体在所述流体互作用区中接触而产生样品喷雾，并且从所述孔口喷出所述样品喷雾；可调节定位装置，所述可调节定位装置与所述第一导管机械连接，并且被构造成使所述第一导管响应于所述定位装置的调节而沿着所述纵向轴线平移，其中所述第一出口沿着所述纵向轴线的轴向位置能够相对于所述孔口调节。

2.根据实施例1所述的样品喷射器，其中，所述第二导管包括用于将来自所述环形通道的气体喷入所述流体互作用区中的第二出口。

3.根据实施例2所述的样品喷射器，其中，所述第一导管通过所述第二导管延伸到所述流体互作用区中。

4.根据实施例1至3中任一项所述的样品喷射器，其中，所述喷射头主体包围所述流体互作用区。

5.根据实施例1至4中任一项所述的样品喷射器，其中，所述喷射头主体的至少一部分包围所述第二导管。

6.根据实施例1所述的样品喷射器，其中，所述第二导管包围所述流体互作用区。

7.根据实施例1或6所述的样品喷射器，其中，所述第二导管包围所述喷射头主体。

8.根据实施例1至7中任一项所述的样品喷射器，包括布置在所述流体互作用区和所述孔口之间的收敛区段，其中，所述收敛区段在朝着所述孔口的方向上收敛。

9.根据实施例8所述的样品喷射器，其中，所述收敛区段是所述喷射头主体的一部分。

10.根据实施例1至9中任一项所述的样品喷射器，包括设置为接收从所述孔口喷出的所述样品喷雾的扩散区段，其中，所述扩散区段在离开所述孔口的方向上扩散。

11.根据实施例10所述的样品喷射器，其中，所述扩散区段是所述喷射头主体的一部分。

12.根据实施例1至11中任一项所述的样品喷射器，其中，所述喷射头主体的至少一部分由透明材料或者蓝宝石组成。

13.根据实施例1至12中任一项所述的样品喷射器，其中，所述第一导管包括终止在所述第一出口处的锥形第一导管末端。

14.根据实施例1至13中任一项所述的样品喷射器，其中，所述第一出口和所述孔口具有微尺度直径。

15.根据实施例1至14中任一项所述的样品喷射器，其中，所述可调节定位装置包括可旋转构件，所述可旋转构件与所述第一导管机械连接，使所述可旋转构件的旋转导致所述第一导管的平移。

16.一种大气压电离(API)源，包括：根据实施例1至15中任一项的样品喷射器；与第二导管的出口连通的电离室；电离装置，所述电离装置被构造用于电离在大气压下从第二出口喷入所述电离室中的样品喷雾。

17.根据实施例16的API源，其中，所述电离装置选自由如下装置组成的组：被构造用于从样品喷雾生成电喷雾的电极；被构造为产生对大气压化学电离有效的电晕放电；被构造用于生成与样品喷雾相互作用的光子的光子源；被构造用于生成与样品喷雾相互作用的等离子的等离子源；等离子焰炬，其与所述第二出口连通，并且被构造成用于产生用于与来自所述样品喷雾的微滴相互作用的等离子；前述两种以上装置的组合。

18.一种样品分析***，包括：根据实施例16或者17的API源；与所述电离室结合的分析仪器，所述分析仪器被构造用于测量由所述API源产生的被测物离子或者被测物光子的属性。

19.根据实施例18的样品分析***，其中，所述分析仪器选自由以下仪器组成的组：质谱仪；离子淌度谱仪；光发射谱仪；前述两种以上仪器的组合。

20.一种用于生产样品喷雾的方法，所述方法包括：使液体样品流动通过第一导管，通过第一导管的第一出口，然后流入到喷射头的流体互作用区中；使气体流过第一导管和包围第一导管的第二导管之间的环形通道，然后流入到流体互作用区中，其中，气体接触所述液体样品并且产生样品喷雾；从所述喷射头的孔口喷出样品喷雾，其中，所述流体互作用区沿着纵向轴线布置，并且所述第一出口相对于所述孔口设置在沿着所述纵向轴线的轴向位置处；在喷出所述样品喷雾的同时，使所述第一导管平移，以调节所述第一出口相对于所述孔口的轴向位置。

21.根据实施例20所述的方法，其中，平移包括使联接到第一导管的调节构件移动。

22.根据实施例20或者21的方法，包括通过测量所述孔口处的压力来确定所述第一出口相对于所述孔口的轴向位置。

23.一种用于生产被测物离子的方法，所述方法包括：根据实施例20至22任一项的方法生产样品喷雾；电离包含在样品喷雾的微滴中的被测物。

24.根据实施例23所述的方法，包括将所述样品喷雾喷入电离室中，其中，在所述电离室中进行电离。

25.根据实施例23或24所述的方法，其中，电离包括执行从以下技术组成的组中选取的技术：大气压电离(API)；电喷雾电离(ESI)；大气压化学电离(APCI)；大气压光电离(APPI)；基于等离子的电离。

26.一种用于分析样品的方法，所述方法包括：根据实施例23-25中任一项的方法电离被测物；测量离子的属性。

27.根据实施例26所述的方法，其中，测量包括测量质荷比、离子淌度或质荷比及离子淌度。

28.一种用于雾化样品的方法，所述方法包括：根据权利要求18的方法产生样品喷雾；生成等离子；将来自所述样品喷雾的微滴喷入所述等离子中。

29.一种用于分析样品的方法，所述方法包括：根据实施例20-22中任一项的方法雾化样品，以产生样品原子；测量所述样品原子或者从所述样品原子发射的光子的属性。

30.根据实施例29所述的方法，其中，测量包括根据波长对从原子发射的光子进行光谱解析。

本实用新型引用的所有参考文献都通过引用整体并入本申请。

将理解，诸如“连通/连接”和“与...连通/连接”(例如，第一部件“连通/连接第二部件”或者“与第二部件连通/连接”)用于指示两个以上部件或元件之间的结构、功能、机械、电、信号、光学、磁、电磁、离子或流动上的关系。因此，一个部件被称为与第二部件连通/连接的事实并不意在排除在第一和第二部件之间存在其他部件，以及/或者其他部件在操作方面关联或接合第一和第二部件的可能性。

应当理解，在不脱离本实用新型范围的情况下，可以改变本实用新型的各个方面或细节。此外，前述描述仅仅是为了举例说明的目的，而不是为了限制的目的，本实用新型由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种样品喷射器，包括：

沿着纵向轴线布置的第一导管，所述第一导管包括用于接收液体样品流的第一进口、用于喷出液体样品的第一出口和第一导管外表面；

围绕所述纵向轴线包围所述第一导管的第二导管，所述第二导管包括用于接收气体流的第二进口和与所述第一导管外表面间隔开的第二导管内表面，其中，所述第一导管和所述第二导管限定用于引导气体的环形通道；

喷射头，所述喷射头包括喷射头主体和流体互作用区，其中：

所述喷射头主体包括布置成相对于所述纵向轴线与所述第一出口相距一段轴向距离的孔口；

所述流体互作用区沿着所述纵向轴线布置在所述第一导管和所述孔口之间，并且与所述第一出口、所述环形通道和所述孔口连通；

所述喷射头被构造成通过所述液体样品和所述气体在所述流体互作用区中接触而产生样品喷雾，并且从所述孔口喷出所述样品喷雾；

可调节定位装置，所述可调节定位装置与所述第一导管机械连接，并且被构造成使所述第一导管响应于所述定位装置的调节而沿着所述纵向轴线平移，其中，所述第一出口沿着所述纵向轴线的轴向位置能够相对于所述孔口调节。

2.根据权利要求1所述的样品喷射器，其中，所述第二导管包括用于将气体从所述环形通道喷入所述流体互作用区中的第二出口。

3.根据权利要求2所述的样品喷射器，其中，所述第一导管通过所述第二导管延伸到所述流体互作用区中。

4.根据权利要求1所述的样品喷射器，其中，所述喷射头主体具有从如下构造组成的组选取的构造：

所述喷射头主体的至少一部分包围所述流体互作用区；

所述喷射头主体的至少一部分包围所述第二导管；

上述两种构造。

5.根据权利要求1所述的样品喷射器，其中，所述第二导管具有从如下构造组成的组选取的构造：

所述第二导管的至少一部分包围所述流体互作用区；

所述第二导管的至少一部分包围所述喷射头主体；

上述两种构造。

6.根据权利要求1所述的样品喷射器，包括布置在所述流体互作用区和所述孔口之间的收敛区段，其中，所述收敛区段在朝着所述孔口的方向上收敛。

7.根据权利要求1所述的样品喷射器，包括设置为接收从所述孔口喷出的样品喷雾的扩散区段，其中，所述扩散区段在离开所述孔口的方向上扩散。

8.根据权利要求1所述的样品喷射器，其中，所述喷射头主体的至少一部分由透明材料或者蓝宝石组成。

9.根据权利要求1所述的样品喷射器，其中，所述第一导管包括终止在所述第一出口处的锥形第一导管末端。

10.根据权利要求1所述的样品喷射器，其中，所述可调节定位装置包括可旋转构件，所述可旋转构件与所述第一导管机械连接，使所述可旋转构件的旋转导致所述第一导管的平移。