[发明专利]用于过程质谱仪的气体进入装置

说明书

技术领域

这里公开的实施例总体涉及将样本流体引入到过程质谱仪中的设备和方法。更具体地，这里公开的实施例总体涉及一种用于过程质谱仪的两段式气体进入装置(two-stage gas inlet)。

背景技术

过程质谱仪典型地具有被过滤和调节到小正压力的多种受调节的气体样本，所述气体样本以连续或间歇基准被输送。与质谱仪装置相关联的气体进入系统通常具有两个部分。第一部分可以是用于选择用于分析的样本中的一个的多流股选择器。第二部分用于获取选定的样本并将该样本输送到质谱仪离子源的真空中。将样本输送到离子源需要获取小部分的选定的气流并降低压力以与离子源的压力一致。

通常，使用毛细管和/或孔口作为限制元件来实现压力下降以降低一部分样本的流量和压力。通常，当通过小孔口将一部分样本输送到离子源时，输送给离子源的样本的压力不能保持恒定，尤其是当引入的样本组成变化很大时出现该情况，并且可能会使样本产生畸变。

因此，需要一种允许当样本组成变化时在不会破坏组成并同时保持离子源内的恒定压力的情况下输送气体样本并提供对组成变化的快速响应的新的气体进入装置。

发明内容

根据一个方面，这里公开的实施例涉及一种用于过程质谱仪的进入装置，所述进入装置包括：与样本气体供给装置流体连通的毛细管；与毛细管流体连通的输送管路；第一孔口，所述第一孔口被构造成使产生压力变化，所述孔口包括至少两个测量口；压力传感器，所述压力传感器操作性地连接到两个测量口中的至少一个；和与第一孔口流体连通的第二输送管路，所述第二输送管路还与外部处理点流体连通。

在另一个方面中，这里公开的实施例涉及一种用于过程质谱仪的进入装置，所述进入装置包括：第一段，所述第一段具有与样本气体供给装置流体连通的毛细管、第一孔口和压力传感器；和第二段，所述第二段具有第二孔口；其中第一段和第二段与离子源流体连通。

在另一个方面中，这里公开的实施例涉及一种将样本流体引入到离子源的方法，所述方法包括以下步骤：通过毛细管从供给装置输送所述样本流体；产生压力变化；测量所述压力变化；将所述样本流体输送到第二孔口；以及将所述样本流体引入到所述离子源。

本发明的其它方面将从以下说明和所附权利要求变得清楚可见。

附图说明

图1显示根据本发明的一个或多个实施例的两段式进入装置；

图2显示根据本发明的实施例的图1的第一段进入装置的示意图；以及

图3显示根据本发明的实施例的计算机系统的示意图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的具体实施例。为了一致性，各个附图中的相同元件由相同的附图标记表示。

在本发明的实施例的以下详细说明中，说明了许多具体细节以便提供对本发明的更加全面的理解。然而，本领域技术人员要认识的是在没有这些具体细节的情况下可以实施本发明。在其它情况下，没有详细说明公知的特征，以避免使该说明具有不要的复杂性。

总之，这里公开的实施例涉及将样本流体引入到过程质谱仪中的设备和方法。更具体地，这里公开的实施例总体涉及一种用于过程质谱仪的两段式气体进入装置。

在设计用于将流体样本引入到过程质谱仪中的进入装置中要考虑多个设计细节。首先，被输送给质谱仪的离子源的样本流体的组成应该与到达质谱仪的进入装置的样本的组成基本上相同。如果进入装置中的样本流体的流动特性没有被正确控制，则可能会发生组成的畸变，从而导致质谱仪产生不正确的读数。除了流体特性基本上相同之外，即使当引入的样本组成变化时，输送给离子源的样本的压力也应该保持相对恒定。通过保持压力相对恒定，可以扩展质谱仪的线性度，从而扩展校准的有效性的动态范围。

在测试期间，还理想的是进入装置对组成变化的响应应该尽可能地迅速，从而提高测量样本的结果的可靠性。通常，对99.9％的组成变化来说，小于3.0秒的响应时间是优选的。其它考虑因素包括使用大直径孔口，从而减少孔口被堵塞的可能性，以及在不会将环境温度变化结果引入到样本中的情况下将样本流体输送到离子源。

现有的单段式进入装置允许对流体进行取样，然而，因为单段式进入装置没有正确地考虑流体流动特性变化以及样本的组成的变化，因此测试结果可能是不准确的。另外，单段式进入装置通常使用窄孔口，从而增加测试期间堵塞的可能性。