[发明专利]热解吸器

说明书

一种热解吸器总成包括壳体和安装在所述壳体中的解吸加热器元件，其中样本腔体限定在所述解吸加热器元件与所述壳体的内壁之间。在所述壳体中限定出口孔。流动通道将所述样本腔体与所述出口孔流体连通以将分析物从所述样本腔体输送到所述出口孔以将所述分析物引入光谱仪。

关于联邦政府赞助研究或开发的声明

本发明是在政府支持下根据美国国土安全部授予的合同号HSHQDC-16-C-B0001而完成的。政府对本发明具有一定权利。

发明背景

1.技术领域

本公开涉及化学检测，并且更具体地涉及利用分析物的热解吸进行的迁移率光谱测定法。

2.背景技术

化学检测可能涉及用于分离并鉴定样本中的分子的技术。多种应用包括检测分析物，诸如在其中需要检测炸药或毒品的安全应用中。例如，机场安全检查站的安全人员可以擦拭乘客的手和行李，将拭子放置在光谱仪中，并且运行光谱仪以检测与炸药、毒品等相关联的任何分子。所述过程需要将样本从被侦查表面(例如，乘客的手或行李)转移到光谱仪的化学检测系统。

所述常规的方法和系统已大致被视为满足人们的预期目的。然而，一直存在对用于在化学检测器系统中转移样本以进行分析的改进的系统和方法的需求。本公开提供了针对所述需求的解决方案。

发明内容

一种热解吸器总成包括壳体和安装在所述壳体中的解吸加热器元件，其中样本腔体限定在所述解吸加热器元件与所述壳体的内壁之间。在所述壳体中限定出口孔。流动通道将所述样本腔体与所述出口孔流体连通以将分析物从所述样本腔体输送到所述出口孔以将所述分析物引入光谱仪。

所述解吸加热器元件可以包括金属电阻加热器。可以从所述解吸加热器元件的侧面上的径向向外的孔在所述解吸加热器元件中限定所述流动通道，所述径向向外的孔连接到在所述解吸加热器元件内沿轴向方向延伸的主流动通道部分。可以在所述解吸加热器元件中限定第二流动通道。

所述壳体可以包括玻璃管，其中所述样本腔体被限定在所述解吸加热器元件的朝外表面与所述玻璃管的朝内表面之间。所述玻璃管可以为环形，其中所述解吸加热器元件为圆柱形，并且其中所述样本腔体的横截面为环形。所述玻璃管可以安装在所述壳体的护套部件中。可以在与所述壳体的出口孔相对的采样端处将门安装到所述壳体，其中所述门被配置为在关闭所述样本腔体的关闭位置与打开所述样本腔体的打开位置之间移动以作为从所述样本腔体插入和取出样本的进出口。所述玻璃管可以与所述壳体的朝外端面齐平，并且所述解吸加热器元件可以相对于所述端面凹进。所述门可以包括：塞子部分，所述塞子部分被配置为进入所述玻璃管，其中所述解吸加热器元件在所述门处于所述关闭位置时凹进所述塞子部分；主门部分，所述主门部分被配置为在所述门处于所述关闭位置时接合所述壳体的所述端面。

气孔元件可以可操作地连接在所述流体通道与所述壳体的所述出口孔之间。电阻温度检测器元件可以安装在所述壳体中，所述电阻温度检测器元件可操作地连接以检测所述解吸加热器元件的温度并输出用于所述解吸加热器元件的温度控制的反馈数据。控制器可以可操作地连接到所述电阻温度检测器和所述解吸加热器元件以将所述解吸加热器元件保持在恒定温度。光谱仪可以可操作地连接到所述壳体以从所述出口孔接收分析物流以检测所述分析物。所述光谱仪可以包括迁移率光谱仪。

一种光谱测定方法包括将具有分析物的样本引入环形样本腔体中。所述方法包括通过在所述样本腔体内侧加热解吸加热器元件将分析物从所述样本中解吸出来，将所述分析物从所述样本腔体中导出并进入光谱仪，以及使用所述光谱仪分析所述分析物以鉴定是否存在目标分析物。