用于改进谱法中的处理量的设备和方法_3

文档序号:8343867阅读:来源:国知局
物的步骤之前,将该液体注射装置移动到第三位置。
[0028]该方法优选包括通过另外的步骤:通过将该液体注射装置的第一出口定位为与一定量的冲洗剂处于流体连通,并且将冲洗剂装载到该第一出口内并且将冲洗剂从该第一出口中喷射出来而冲洗该液体注射装置。优选地,恰在通过将该第一出口定位为与一定量的冲洗剂处于流体连通、并且将冲洗剂装载到该第一出口内并且将冲洗剂从该第一出口中喷射出来冲洗该液体注射装置的步骤之前,将该液体注射装置移动到第四位置。
[0029]优选的实施例包括液体注射装置和一端附接到该液体注射装置的第二出口上的导管,该导管使第二端附接到泵上,该泵被安排为使得在使用中它可以向该导管提供抽吸(负压)或正压两者。根据本发明的方法,此类实施例然后可以利用该泵来提供至该液体注射装置的第二出口的抽吸以便将含样品的液体通过该第一出口装载到该液体注射装置内。这些实施例还可以利用该泵来提供至该导管的正压以便驱动缓冲液体进入该液体注射装置中,并且从而将基本上所有未使用的先前装载的含样品的液体通过该第一出口从该液体注射装置中喷射至废物。还可以从该液体注射装置的第一出口喷射一定量的缓冲液体来进行冲洗。该泵还可以提供至该第二出口的负压以便通过该第一出口将一定量的冲洗剂装载到该液体注射装置中并且随后通过施加正压到该第二出口上将所述冲洗剂从该第一出口中喷射出。
[0030]在优选的实施例中,使用操控器将该液体注射装置在该第一与第二位置之间移动。优选地,该操控器被安排成使得,在使用中,它可以将该液体注射装置从第一位置移动到第二位置,该第一位置为使得该第一出口被对齐以便喷射的液体可以进入该焰炬中,该第二位置为使得该第一出口被定位成以便与容器处于流体连通。优选地,使用操控器、更优选地使用用于将该液体注射装置移动到该第一和第二位置的同一操控器,将该液体注射装置移动到该第三位置和/或第四位置。在使用单个操控器的情况下,优选地该操控器被安排成使得,在使用中,它可以将该液体注射装置从第一位置移动到第三位置并且它可以将该液体注射装置从该第三位置移动到第四位置。优选地,该操控器被安排成在该第一、第二、第三和第四位置中任一者之间按任何顺序移动该液体注射装置。优选地,该操控器被安排成在该第一、第二、第三和第四位置中任一者之间按任何顺序移动多个相似的或不同的液体注射装置中的任一者。
[0031]优选地,该设备进一步包括控制器,该控制器被安排成使得在使用中它可以控制该设备。优选地,该设备进一步包括计算机,该计算机具备有用于接收指示样品分析进程的来自该谱仪的数据的输入端,以及用于将控制信号输出到该控制器的输出端,并且其中该计算机用程序进行编程,该程序包括一个或多个用于获取输出至该控制器的控制信号的程序代码的模块。在优选的实施例中,该计算机具备有用于接收数据的输入端,该数据包括所发射的单独液滴的信息,例如由对从该液体注射装置的液滴产生进行控制的电子器件或计算机提供的数据(如来自液滴发生器的电信号)。本发明的优选实施例还包括一种承载计算机程序的计算机可读介质,该程序具有用于进行本发明的方法的程序代码模块。
[0032]本发明的方法的实施例通过利用多于一个液体注射装置可以提供额外的增益。在此类实施例中,该液体注射装置是多个相似或不同的液体注射装置之一,每一个装置能够被安排为在这样的方向上喷射含样品的液体,使得该含样品的流体进入该等离子体焰炬的入口。在此类实施例中,可以控制第一液体注射装置以便进行以下步骤:
[0033](a)将含样品的液体通过在液体注射装置中的第一出口装载到该液体注射装置中,并且
[0034](b)将该含样品的液体的至少一些从该液体注射装置中以液滴的形式或以射流的形式喷射,该射流由于不稳定性随后破裂为液滴,其特征在于,该样品喷射是在这样的方向上通过该液体注射装置的第一出口,使得该含样品的流体进入焰炬的入口,
[0035]并且可以控制第二液体注射装置以便在每次该第一液体注射装置进行步骤(a)的同时,进行步骤(b)。通过这种手段,在将不同样品引入该谱仪的焰炬之间的时间可以减少并且从而处理量增加。另外的改进可以通过进行以下步骤来获得:在用冲洗剂冲洗另一个液体注射装置的同时,将基本上所有未使用的先前装载的含样品的液体通过该第一出口从该液体注射装置中喷射至废物。在本发明的实施例包括四个液体注射装置时,在第一液体注射装置进行步骤(a)的同时,第二液体注射装置可以进行步骤(b),第三液体注射装置可以将基本上所有未使用的先前装载的含样品的液体通过该第一出口从该液体注射装置中喷射至废物,并且第四液体注射装置可以装载和喷射冲洗剂。
[0036]本发明的方法和设备应用到谱法领域中并且优选应用到分析原子光谱法中。如以上已经描述的,该焰炬优选形成微波诱导等离子体或电感耦合等离子体光学发射光谱仪或质谱仪、或原子吸收光谱仪的一部分,并且从该注射装置喷射的含样品的液体进入该焰炬中并且然后通过该谱仪进行分析。ICP光学发射和ICP质谱法是对于该方法和设备的特别优选的谱法用途。
【附图说明】
[0037]图1是示出本发明的一个实施例的示意图。
[0038]优选实施方式的详细说明
[0039]图1是示出本发明的一个实施例的示意图。在这个实施例中,一种压电微型分配器用作该液体注射装置并且该焰炬适合于同ICP —起使用,示出为与ICP谱仪结合。
[0040]包括单液滴微型分配器(SDMD) 10的液体注射装置包括液体填充的玻璃管11、夕卜部压电元件12(示出了圆柱形形状)、第一出口 14和第二出口 16。第二出口 16与含有缓冲液体的导管13处于流体连通,导管13在一端连接到该第二出口并且在第二端连接到泵20。制造了此种微型分配器的实例,例如由Microdrop GmbH(参见专利DE10153708)、MicroFab (US6378988,US6367925) ,GeSiM(EP1314479)。这种类型的微型分配器可以处于单个液体注射装置的形式,或作为液体注射装置阵列,如将进一步描述的。图1中示出了单个液体注射装置。
[0041]操控器30、液体注射装置10和泵20分别经由控制线路101、102、103通过控制器100进行控制,并且控制器100与计算机120通信。计算机120包括用于接收指示样品分析进程的来自谱仪90的数据的输入端121,以及用于将控制信号输出到控制器100的输出端122,并且计算机120用程序进行编程,该程序包括用于获取输出至控制器100的控制信号的程序代码模块。计算机120具备用于接收来自控制器100的数据的输入端123,该数据包括所发射的单独液滴的信息。
[0042]在图1中的第一位置中示出液体注射装置10。操控器30用于将液体注射装置10从该第一位置移动到第二位置(未示出),这样使得第一出口 14与含有含样品的液体的容器40处于流体连通。在这个实施例中,通过操控器30将液体注射装置10的第一出口 14插入容器40中来进行液体连通。启动泵20来施加负压到导管13上,从而导致缓冲液体通过第二出口 16从液体注射装置10中被抽出,并且这导致含样品的液体通过第一出口 14被抽入液体注射装置10中。一旦已经将足够量的含样品的液体装载到液体注射装置10中用于随后分析(优选5-50微升),停止泵20。含样品的液体的量可以是对于预期的分析要求而言正好的,但应该小于将会导致该含样品的液体与缓冲液体混合的量。然后操控器30将液体注射装置10从该第二位置移动到该第一位置。进行关于图1到目前为止所述的操作的时间是5-10秒。
[0043]在到达第一位置时,启动液体注射装置10来将一些含样品的液体通过第一出口14从该液体注射装置中喷射,以液滴的形式。该启动包括施加到压电元件12上的电脉冲并且这开始了该含样品的液体中的冲击波,从而导致具有典型的5-100微米尺寸的样品微液滴从第一出口 14喷射出。这种液滴的每秒数米的初速度足以将其推动到氩气流15中,该氩气流总体上与圆柱形玻璃管11是同心的。这种氩气流被称为注射气体,进入焰炬50的注射器管51中。焰炬50还包括辅助管52和外部管53。典型地,焰炬50是由石英玻璃或陶瓷元件制成的。ICP线圈60用于将RF功率(典型地,27MHz)耦合到等离子体70中。当在该第一位置时该液体注射装置定位为伸入注射器管51的锥形入口端内(但不导致放电)。该注射气体流携带从该液体注射装置喷射的液滴通过注射器管51进入ICP等离子体70中,在ICP等离子体处液滴得到完全雾化并且部分电离。激发的原子和离子发射该样品中元素的特征光子并且谱仪90可以包括光谱仪。可替代地,离子可以被抽入真空系统中并且进入质谱仪中,
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