用于解吸附样品的进样方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及快速采集从样品表面解吸附的样品组分以供分析的进样方法和装置。
【背景技术】
[0002] 在离子迁移谱/质谱分析中，人们已经掌握了各种在大气压下作快速表面解吸 附一电离的进样方法以尽量降低样品制备的复杂性以及来自基质或流动相的交叉污染的 可能性。大多数这类方法依赖于电离源中的电场将离子导向分析器入口，通常通过向一根 通载气或样品的管子或针施加一个电势来建立上述电场，如专利文献1、2、3所述。但在某 些应用场合中，没有系统部件可供施加电势，主要依赖真空作用将样品吸向分析器入口，如 专利文献4所述。
[0003] 图1示出了一种现有的在分析器外部进行样品解吸附-电离的进样方法(被称作 "解吸附电喷雾电离"）的原理。液体中的带电液滴与(或）离子被导向样品表面，带电粒子 对样品表面的撞击产生了分析物的气化离子。改变喷雾液体，可以改变选择性电离的对象 成分。
[0004] 图2示出了一种现有的样品热解吸附-电离的进样装置。当由气源提供的气体流 经施加直流高压电的金属管时，在金属管出口的尖端会形成可见的电晕放电束。气体经过 加热管11加热后，可以将分析物从放置于样品架2上的样品20表面解吸附，随后解吸附的 物质与电晕放电所产生的粒子相互作用而电离。由此产生的分析物离子10可被引向分析 器入口 3。
[0005] 图3示出了一种现有的大气压下解吸附-电离的进样方法的原理。在图3的（a) 所示的第一个实施例中，自溶剂喷雾器4射出的气溶胶喷雾被导向样品表面1，同时携带处 于激发态的中性分子的气流被引导从样品表面与喷雾口之间的区域穿过，与解吸附的分析 物相汇后流向分析器入口 3。在图3的（b)所示的第二个实施例中，气溶胶喷雾6掠过样品 表面，同时携带处于激发态的中性分子的气流被引导穿过产生解吸附分析物的样品表面上 方区域。上述的处于激发态的中性分子可以来自以下任意一种电离源：（1)DART? (直接 实时分析）化学电离源；(2)大气压辉光放电的流动余辉；（3)介质阻挡放电；(4)低温等离 子体。
[0006] 图4示出了一种现有的热解吸附-电离的进样装置。样品被装载在被激光光束加 热的样品架29上作热解吸附而不就地电离。解吸附的分析物被来自载气管32的载气气流 携带穿过传输管26后被电离，电离源可以是电晕放电或者光电离。所得的离子化样品48 可被导向分析器的入口 50。
[0007] 图5示出了一种现有的大气压下样品电离的进样装置。用一个文丘里真空发生器 21从进样室的出气口将部分气体22抽出，并使之通过文丘里真空发生器的出气口 23回流 至IJ大气压电离源20,电离源可以是电喷雾，也可以是化学电离源或光电离源。所产生的离子 通过取样孔16被吸入质谱仪。
[0008] 采用上述方法和装置，大多会在电离源与分析器之间产生可观的离子损失，且难 以在大气压下通过电场作用来抑制，从而限制了总体灵敏度水平。因此，为了提升灵敏度， 需要提高分析物的传输效率。另外，为了控制对电离源的交叉污染，需要保持样品表面与电 离源的合理间距，同时尽可能避免增设尺寸较大的气体动力装置。进一步地，有必要提高加 热样品的效率，节省热解吸附一电离进样的耗气量和能耗。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011]专利文献 1US7, 335, 897B2
[0012] 专利文献 2CN101770924B
[0013]专利文献 3US7, 321，116B2
[0014]专利文献 4US2〇l2〇0〇6983Al
[0015]专利文献 5W02012164314A2
【发明内容】
[0016] 发明所要解决的问题
[0017] 以前，用于样品解吸附一电离的快速采样大多需要在大气压下使样品组分/分析 物从样品表面解吸附并就近电离，然后靠电场或气流将所产生的离子送到后端的离子利用 设备。在大多数使用上述方法的情况下，在电离源与离子利用设备之间会产生可观的离子 损失，因此其应用受到一定限制，例如：当所产生的离子被用于分析时，后端仪器的总体灵 敏度受限，就很难用于要求较高的定量分析。一般地，若离子在较低的压力下产生，其处理 利用会更有效，也就更容易取得较高的离子传输效率。因此，将电离区与样品表面发生解吸 附的样品区分开，使之工作在不同的压力下，是获得较高离子传输效率的有效途径。此外， 保持样品表面与电离源的合理间距有助于控制对电离源的交叉污染和后端的过度温升。可 是，若用一个真空泵专门给电离区抽真空，装置尺寸过大；若改用通向后端的真空管路，又 不便于安装维护。
[0018] 用于解决问题的方法
[0019] 本发明提供一种用于解吸附样品的进样方法，包括如下步骤：提供气源，所述气源 用于提供载气并产生输入气流；提供样品区，在所述样品区放置待解吸附的固态或液态样 品；提供输出端，所述输出端用于向后端设备输出携带被解吸附的样品组分的气流；提供 连接所述气源与所述样品区的进气管路；提供连接所述样品区与所述输出端的进样管路； 提供连接所述进样管路和所述进气管路的回流管路；用所述气源产生所述输入气流，将所 述输入气流通过所述进气管路喷射到所述样品区；通过所述进样管路将所述样品组分连同 所述载气引向所述输出端；藉由所述输入气流通过所述进气管路引起的射流效应，将所述 进样管路上的部分气体通过所述回流管路引回，汇入所述输入气流，并使所述进样管路上 的所述回流管路起点附近的压力低于所述样品区的压力。
[0020] 又，本发明提供一种用于解吸附样品的进样装置，包括：用于提供样品组分的样品 区，所述样品区中有用来放置固态或液态样品的样品架；输出端，所述输出端用来从所述进 样装置向后端设备输出产物，所述产物是携带被解吸附的样品组分的气流，所述后端设备 是对所述产物作进一步处理的设备；连接外部气源与所述样品区的进气管路，所述外部气 源提供载气并产生输入气流，所述进气管路用于将所述外部气源供给的输入气流引入所述 样品区；连接所述样品区与所述输出端的进样管路，所述进样管路将被解吸附的样品组分 连同部分所述载气送到所述输出端；连接所述进样管路与所述进气管路的回流管路，所述 回流管路用来将所述进样管路中的部分气体引回所述进气管路，汇入所述输入气流；三通 器件，所述三通器件的两端连接在所述进气管路上，分别用于进气和出气，所述三通器件的 另一端连接所述回流管路作为吸气口，当所述进气管路中的气流通过时，藉由射流效应在 所述三通器件内部形成压力低于所述样品区压力的低压区，以从所述吸气口吸入气体。
【附图说明】
[0021] 图1是一种现有的在分析器外部进行样品解吸附-电离的进样方法的原理的示意 图。
[0022] 图2是一种现有的样品热解吸附_电离的进样装置的示意图。
[0023]图3的（a)、（b)是一种现有的大气压下解吸附-电离的进样方法的原理的示意 图。
[0024] 图4是一种现有的热解吸附-电离的进样装置的示意图。
[0025] 图5是一种现有的大气压下样品电离的进样装置的示意图。
[0026] 图6是本发明的实施例1所涉及的装置的结构图。