一种用于离子迁移谱仪的热解析进样器的制作方法

本发明涉及离子迁移谱检测技术领域，具体涉及一种用于离子迁移谱仪的热解析进样装置，采用热解析的方式对固体待测样品进行检测。

背景技术：

离子迁移谱检测技术作为一种广谱分析技术，具有检测速度快、灵敏度高、易于小型化、功耗低等优点，它可以在几秒钟内检测出信件、包裹和行李等不同形状，不同尺寸的物体内的爆炸物和毒品，同时也可以用于对人体随身携带物探测。在目前的安检市场上，主要采用离子迁移谱检测技术检测危险品(如爆炸物、毒品)。在离子迁移谱仪器中，都带有一个进样装置，此装置能够对进入的固体颗粒或气体进行气化解析，之后气化的样品分子在气流的导引下进入电离区，被电离的样品离子进入迁移区，根据飞行时间的不同实现分子的鉴别。

热解析进样器是用于离子迁移谱检测仪中的必备部件，它的性能好坏，直接决定了进样效率和离子迁移谱的整体性能，现有的热解析进样器其加热都是通过加热棒温控加热，属于恒温控制模式，加热时间依据加热棒功率不同，目前使用时间范围10-30min。加热比较慢，而且对于仪器而言能耗比较高。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种用于离子迁移谱仪的热解析进样器，采用PTC加热片提供热源，配合进样入口所设置的采样部插入判断机构，实现了可编程的程序升温模式，对待测样品直接加热，大大提高了采样效率，可对待测物的痕量残留进行灵敏而便捷的检测。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于离子迁移谱仪的热解析进样器，包括进样入口、热解析室、PTC加热片，所述热解析室内部有前端和后端均与外部连通的气道；所述进样入口连通于所述热解析室的前端，所述PTC加热片则紧贴于所述热解析室的外壁设置；还包括有U形光电开关，所述U形光电开关设于所述进样入口的后部，并电连接于所述PTC加热片；另外，使U形光电开关电连接于离子迁移谱仪。

采样布在采样后通过进样入口插入进样器，会对U形光电开关产生遮挡，U形光电开关检测到后输出高电平，驱动所述PTC加热片开始工作，从而实现了可编程的程序升温模式。由于PTC加热片具有加热功率高、电压范围宽、外形可设计等特性，热解析室升温速度快，最高温度可达300℃。

进一步地，所述热解析室包括解析室下夹板和解析室上夹板，且所述解析室下夹板和解析室上夹板的外壁分别紧贴有至少一个所述PTC加热片；所述热解析室内的气道的后部分为上下两个L型气道。

热解析室内部的气道的末端连接于离子迁移谱仪的离子迁移管，样品通过L型段到达气道的末端，最终进入离子迁移管。解析室上夹板和解析室下夹板围成热解析室，在解析室上夹板和下夹板的外壁均贴合PTC加热片，并将气道的后部分设为两个L型段，分别设置于热解析室内部的上部和下部，则采样布在采集过程中不分正反，均可对待测物进行有效采集。该解析室的结构有利于样品的气化、过滤和采集。而将PTC加热片直接贴合在解析室上夹板和下夹板的外壁，接触方式为面接触，大大提高了导热效率。

进一步地，所述热解析室的末端设有聚四氟环，用于密封对接离子迁移管的载气入口。与热解析室的末端设置聚四氟环，可以使得热解析室内的气道末端通过聚四氟环压紧离子迁移管的载气入口，使得两者密封对接，从而使气化的待测样品伴随离子迁移管的载气顺利进入离子迁移管内部。

进一步地，所述热解析室内部的气道整体呈长条状。

本发明的有益效果在于：

1、本发明在进样入口设置了U形光电开关作为采样布插入判断机构，当采样布插入进样器时U形光电开关进行检测并驱动离子迁移谱仪及PTC加热片开启工作模式，实现了可编程的程序升温模式，大大提高了采样效率，并有效降低了采样器功耗。

2、通过设置上下L型气道段，使采样布在采集过程中不分正反，均可对待测物进行有效采集，该结构有利于样品的气化、过滤和采集。

3、本发明将解析室内的吸气采集区域设置在了采样布有效区域的中心位置，其优点在于能够有效吸入气化的检测物。

4、本发明采用PTC加热片提供热源，升温速度快，解析室最高温度可达300℃。

5、PTC加热片直接贴合在解析室上夹板和下夹板的外侧面，接触方式为面接触，大大提高了导热效率。

6、长条状夹缝形状的热解析室适用于利用采样布的采样方式，最大程度地减小了热解析进样器的体积，从而有效减小了离子迁移谱仪器的体积。

附图说明

图1为发明的侧面截面示意图；

图2为发明的立体截面示意图；

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

如图1-2所示，一种用于离子迁移谱仪的热解析进样器，包括进样入口1、热解析室、PTC加热片5，所述热解析室内形成有前端和后端均与外部相同的气道；所述进样入口1连通于所述热解析室的前端，所述PTC加热片5则紧贴于所述热解析室的外壁设置；所述用于离子迁移谱仪的热解析进样器还包括有U形光电开关2，所述U形光电开关2设于所述进样入口1的后部，并电连接于所述PTC加热片5；另外，使U形光电开关2电连接于离子迁移谱仪。

需要说明的是，U形光电开关设置在进样入口后部，U形光电开关常开。采样布在采样后通过进样入口插入进样器，会对U形光电开关产生遮挡，U形光电开关检测到后输出高电平，驱动所述PTC加热片开始工作，从而实现了可编程的程序升温模式。由于PTC加热片具有加热功率高、电压范围宽、外形可设计等特性，热解析室升温速度快，最高温度可达300℃。

进一步地，所述热解析室包括解析室下夹板3和解析室上夹板4，且所述解析室下夹板3和解析室上夹板4的外侧面均紧贴有至少一个所述PTC加热片5；所述热解析室内的气道的后部分为上下两个L型气道。

热解析室内部的气道的末端连接于离子迁移谱仪的离子迁移管，样品通过L型段到达气道的末端，最终进入离子迁移管。解析室上夹板和解析室下夹板围成热解析室，在解析室上夹板和下夹板的外壁均贴合PTC加热片，并将气道的后部分设为两个L型气道，分别设置于热解析室内部的上部和下部，则采样布在采集过程中不分正反，均可对待测物进行有效采集。该解析室的结构有利于样品的气化、过滤和采集。而将PTC加热片直接贴合在解析室上夹板和下夹板的外壁，接触方式为面接触，大大提高了导热效率。解析室上夹板和解析室下夹板通过螺钉组紧固结合。

在本实施例中，通过加热片固定板6将PTC加热片5紧贴固定在解析室上夹板4和解析室下夹板3的外侧面。加热片固定板6通过螺丝等方式与解析室上夹板或下夹板进行锁紧。

更进一步地，所述热解析室的末端设有聚四氟环7，用于密封对接离子迁移管的载气入口9，载气入口9的前端包覆有半透膜8，用于过滤气化待测样品中的杂质。于热解析室的末端设置聚四氟环7，可以使得热解析室内的气道末端通过聚四氟环压紧离子迁移管的载气入口，使得两者密封对接，从而使气化的待测样品伴随离子迁移管的载气顺利进入离子迁移管内部。

进一步地，所述热解析室内部的气道呈长条状。

工作时，利用采样布对待测物进行采集后，采样布通过进样入口1进入，U形光电开关2检测到采样布进入后，发出高电平触发信号，驱动两个PTC加热片5，并且启动离子迁移谱仪，离子迁移谱仪的吸气泵将待测样品往离子迁移谱仪的方向吸；采样布在热解析室内的气道内经过快速加热后成为待测样品蒸气，气化的待测样品同时通过两个L型气道往离子迁移管的载气入口方向运动，如此采样布两个表面采集到的待测样品均进行了有效收集，然后汇合到达热解析室的气道和离子迁移管的载气入口之间的半透膜8，在半透膜前方形成高速运行、大面积的气流团，部分样品渗过半透膜进入到迁移管内部在离子迁移谱仪中对样品进行检测。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，作出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。