用于使毛细管柱与气相色谱-质谱（gc-ms）系统解除联接的方法和系统的制作方法
【专利说明】用于使毛细管柱与气相色谱-质谱(GC-MS)系统解除联接的方法和系统发明领域
[0001]本发明大体涉及带电粒子分析器，并且更具体地，涉及一种用于使毛细管柱与气相色谱-质谱(GC-MS)系统解除联接，而不对至少部分地含有该毛细管柱的高真空罩排气的系统和方法。
发明背景
[0002]管柱的维护和/或更换是质谱领域中的一个常规过程，通常需要操作员在使毛细管柱与该系统解除联接之前冷却质谱仪并且将高真空腔室排气至大气压力。这个过程是耗时的，因为在用该仪器继续生产性工作之前，操作员必须等待该系统冷却、排气以及随后在启动后再热化。例如，每次在一个四极质量分析器上执行这个过程，损失估计5小时的仪器时间。另外，对于需要仅可通过在升高的温度下的几个小时的“烘烤”来实现的超高真空压力的一些分析仪器，这个时间增加。
[0003]为避免以上所述的缺点，许多操作员已经安装“无排气”管柱改换系统。这些系统通常要求在管柱路径中安装另外的限流器，以及储气罐以在管柱维护期间防止污染。不幸的是，“无排气”系统的使用使操作员不能将毛细管柱的端部定位成紧邻电离源。如此，除增加复杂性之外，这些“无排气”系统也具有在该管柱路径中引入活性位点(active site)的趋势，这导致对注入样本的响应减小以及校准曲线的较差线性。
[0004]更换GC-MS系统中的毛细管柱的一个替代性的、不过更冒险的方法要求操作员移除当前管柱，并且将真空腔室暴露于高流量的环境空气，同时快速安装新的管柱。除了在栗送系统上产生应变以及导致受热部件的氧化之外，这个方法还具有将套圈微粒和粉尘引入该离子源和透镜组件中以及对这些管柱造成损害的风险。这个方法的成功强烈取决于操作员技术、经验和敏捷性。
[0005]在常规管柱维护期间遇到的另一个困难是每次更换管柱时，确保适当地定位该毛细管柱的出口端。该管柱的适当定位需要高水平的操作员技术以及专用工具的使用。当该管柱被再附接时，不能适当定位该管柱可能会影响使用该GC-MS系统获得的分析结果的可再现性和可靠性。
[0006]提供一种克服现有技术的上述限制和缺点中至少一部分的方法和系统将是有利的。
本发明实施例的概述
[0007]根据本发明的至少一个实施例的一个方面，提供了一种用于使毛细管柱与气相色谱-质谱(GC-MS)系统解除联接的方法，包括:将离子源作为一个单元从该GC-MS系统中移除，该离子源在移除前设置在传输管线的高真空端与该GC-MS系统的质量分析器之间；代替该离子源插入具有在非密封位置与密封位置之间可致动的密封元件的管柱密封工具，该密封元件在插入过程中维持在该非密封位置中；将该密封元件从该非密封位置致动至该密封位置，以便与该传输管线的该高真空端形成次级真空密封；在建立该次级真空密封之后，破坏在该毛细管柱与该传输管线的与该高真空端相反的一端之间的初级真空密封；并且抽取该毛细管柱远离并离开该传输管线。
[0008]在破坏该初级真空密封之后，通过该次级真空密封的气体流速不超过100毫升/分钟。
[0009]在某些实施方式中，通过该次级真空密封的该气体流速不超过50毫升/分钟。
[0010]在某些实施方式中，通过该次级真空密封的该气体流速不超过10毫升/分钟。
[0011]根据本发明的至少一个实施例的一个方面，提供了一种用于使毛细管柱与气相色谱-质谱(GC-MS)系统解除联接的系统，包括:传输管线，该传输管线具有设置在该GC-MS系统的高真空罩内并且与该GC-MS系统的可移除离子源子组件对准的第一端，并且具有与该第一端相反的第二端，该第二端的尺寸被设定以便接收毛细管柱的出口端；初级真空密封元件，该初级真空密封元件用于在该毛细管柱与该传输管线的该第二端之间形成初级真空密封，当该初级密封形成时，该毛细管柱的该出口端定位在该高真空罩内并且与该可移除离子源流体连通；以及管柱密封工具，该管柱密封工具被配置成在移除该可移除离子源子组件之后，在该传输管线的该第一端与该GC-MS系统的质量分析器之间的位置处插入到该GC-MS系统中，该管柱密封工具包括在非密封位置与密封位置之间可致动的密封元件；以及致动器，该致动器用于在该非密封位置与该密封位置之间选择性地致动该密封元件，其中当该管柱密封工具插入到该GC-MS系统中并且当该密封元件处于该密封位置时，该密封元件与该传输管线的该第一端形成次级真空密封。
[0012]根据本发明的至少一个实施例的一个方面，提供了一种用于在使毛细管柱与气相色谱-质谱(GC-MS)系统解除联接的过程中使用的管柱密封工具，该管柱密封工具包括:接合结构，该接合结构用于将该管柱密封工具可移除地固定在该GC-MS系统的高真空罩内，并且处于在传输管线的高真空端与该GC-MS系统的质量分析器之间的位置处；以及在非密封位置与密封位置之间可致动的密封元件；其中当该管柱密封工具插入到该GC-MS系统中并且当该密封元件处于该密封位置时，该密封元件与该传输管线的该第一端形成次级真空密封。
[0013]根据本发明的至少一个实施例的一个方面，提供了一种用于在使毛细管柱与气相色谱-质谱(GC-MS)系统解除联接的过程中使用的管柱密封工具，该管柱密封工具包括:接合结构，该接合结构用于将该管柱密封工具可移除地固定在该GC-MS系统的高真空罩内，并且处于在传输管线的高真空端与该GC-MS系统的质量分析器之间的位置处；以及轮状密封元件，该轮状密封元件通过轴结构可旋转地安装至该管柱密封工具的主体；其中当该管柱密封工具插入到该GC-MS系统中并且当该密封元件处于该密封位置时，该密封元件被设置用于与该传输管线的该第一端形成次级真空密封。
附图简要说明
[0014]现在本发明将仅通过举例并且参考附图进行描述，其中贯穿若干视图，类似的参考号指代类似元件，并且其中:
[0015]图1A是示出具有邻近传输管线设置的可移除离子源的一个大体装配的GC-MS系统的简化图。
[0016]图1B是示出移除该可移除离子源的图1A的该系统的简化图。
[0017]图1C是示出在插入管柱密封工具之前的图1A的该系统的简化图。
[0018]图1D是示出该管柱密封工具被设置邻近该传输管线的该出口端，但在该管柱密封工具的密封元件与该传输管线之间形成密封之前的图1A的该系统的简化图。
[0019]图1E是示出在该管柱密封工具的该密封元件被致动到密封位置中之后的图1A的该系统的简化图。
[0020]图2A是示出根据本发明的一个实施例的管柱密封工具的简化侧视图。
[0021]图2B是示出邻近传输管线设置，并且在该密封元件与该传输管线之间形成密封之前的图2A的该管柱密封工具的简化端视图。
[0022]图2C是示出邻近传输管线设置，并且在该密封元件与该传输管线之间形成密封之后的图2A的该管柱密封工具的简化端视图。
[0023]图3是示出邻近传输管线设置的根据本发明的一个实施例的另一个管柱密封工具的透视剖视图。
[0024]图4A是示出处于非密封位置的图3的该管柱密封工具的简化图。
[0025]图4B是示出处于密封位置的图3的该管柱密封工具的简化图。
[0026]图5是示出邻近传输管线设置的根据本发明的一个实施例的另一个管柱密封工具的透视剖视图。
[0027]图6是示出邻近传输管线设置的根据本发明的一个实施例的又一管柱密封工具的透视剖视图。
[0028]图7是根据本发明的一个实施例的一种方法的简化流程图。
本发明实施例的详细说明
[0029]以下说明的提出是为了使本领域的普通技术人员能够制造和使用本发明，并且是在特定的应用和其要求的背景下提供的。对于所披露的实施例的各种修改对于本领域的普通技术人员来说将是显而易见的，并且在此定义的一般原则可以在不脱离本发明的范围的情况下适用于其他实施例和应用。因此，本发明不旨在受限于所披露的实施例，而旨在符合与在此披露的原则和特征一致的最宽的范围。
[0030]在本发明的说明书中，除非含蓄或明确地理解或另外陈述，应理解一个以单数出现的词语涵盖它的相对应的复数，并且以复数出现的词语涵盖它的相对应的单数。另外，除非含蓄或明确地理解或另外地陈述，应理解在此描述的任何给定的部件或实施例、对该部件列出的任何可能的候选或替代物可总体上被单独使用或者彼此组合使用。另外，除非含蓄或明确地理解或另外地陈述，应理解这样的候选或替代物的任何列表仅仅是说明性的，并不是限制