具有低挥发性的化合物的温度影响的化学汽化和检测的制作方法

在本文中描述的实施例一般涉及用于化学物质的检测技术，并且更特别地涉及借助于光谱测定法而利用试剂以便检测违禁物质，诸如爆炸物、麻醉品、杀虫剂和化学战剂。更具体地，该方法和系统包括通过与试剂的结合而化学地改性感兴趣物质的样本以便提高感兴趣物质的挥发性。该系统和方法进一步包括执行对该感兴趣物质的分析。
背景技术：
：某些违禁物质（诸如，无机氧化剂盐）被用于自制爆炸物（hme）的配方中。各类这些爆炸物的示例包括硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐和高锰酸盐的化合物。这些化合物具有非常低的挥发性，这使它们难以被检测系统所检测，该检测系统依赖于样本的汽化以用于检测。这些类型的检测系统的示例包括质谱法（ms）和离子迁移谱（ims）。如此一来，在一些情形中，检测系统不能够识别潜在的危险物质，因为该物质不能够在检测系统内被汽化。因此，对于使用有效的化学汽化试剂的检测系统和方法仍然存在需求，该试剂用于与依赖于样本的汽化的检测系统一起使用，该系统和方法包括：（i）向感兴趣物质的更具挥发性的状态的有效化学转化；（ii）通过将可以汽化并且干扰或抑制检测器信号的其它化合物的量最小化来降低对检测器的化学噪声；以及（iii）不会对需要被检测的其它化合物的可检测性造成不利影响的性质。技术实现要素：在本发明的一个实施例中，用于检测感兴趣物质的方法被公开。该方法包括：在采样收集器（samplingtrap）上收集基本上非挥发性的感兴趣物质的样本；将包括感兴趣物质的收集器引入至热解吸器中；在感兴趣物质的解吸器内进行两步解吸过程，该两步解吸过程包括：解吸感兴趣物质持续第一时间段；使试剂沉积在收集器上，其中，该试剂提高感兴趣物质的挥发性，其中，使试剂沉积包括将该试剂喷在收集器上；以及，解吸感兴趣物质持续第二时间段，其中，解吸感兴趣物质持续第二时间段包括使该感兴趣物质汽化；将汽化的感兴趣物质从解吸器转移至检测器中；执行对感兴趣物质的分析；以及，检测该感兴趣物质。在本发明的另一个实施例中，用于检测感兴趣物质的方法被公开。该方法包括：在采样收集器上收集基本上非挥发性的感兴趣物质的样本；将包括感兴趣物质的收集器引入至热解吸器中；使试剂沉积在收集器上，其中，该试剂提高感兴趣物质的挥发性，其中，使试剂沉积包括将试剂喷在收集器上；提高解吸器内的温度；使感兴趣物质汽化；将汽化的感兴趣物质从解吸器转移至检测器中；执行对感兴趣物质的分析；以及，检测该感兴趣物质。在本发明的又一个实施例中，用于检测基本上非挥发性的盐化合物的方法被公开。该方法包括：在采样收集器上收集基本上非挥发性的盐化合物的样本，其中，该盐化合物包括硝酸钠、硝酸钾、硝酸锶、硝酸钡、氯酸钠、氯酸钾、高氯酸钠、高氯酸钾、高锰酸钠、高锰酸钾及其组合中的至少一个；将包括盐化合物的收集器引入至热解吸器中；在解吸器内对盐化合物进行两步解吸过程，该两步解吸过程包括：解吸盐化合物持续第一时间段；使试剂沉积在收集器上，其中，该试剂提高盐化合物的挥发性，其中，使试剂沉积包括将该试剂喷在收集器上；以及，解吸盐化合物持续第二时间段，其中，解吸盐化合物持续第二时间段包括使该盐化合物汽化；将汽化的盐化合物从解吸器转移至检测器中；执行对盐化合物的分析；以及，检测该盐化合物。在本发明的另一个实施例中，用于检测基本上非挥发性的盐化合物的方法被公开。该方法包括：在采样收集器上收集基本上非挥发性的盐化合物的样本，其中，该盐化合物包括硝酸钠、硝酸钾、硝酸锶、硝酸钡、氯酸钠、氯酸钾、高氯酸钠、高氯酸钾、高锰酸钠、高锰酸钾及其组合中的至少一个；将包括盐化合物的收集器引入至热解吸器中；使试剂沉积在收集器上，其中，该试剂提高盐化合物的挥发性，其中，使试剂沉积包括将试剂喷在收集器上；提高解吸器内的温度；使盐化合物汽化；将汽化的盐化合物从解吸器转移至检测器中；执行对盐化合物的分析；以及，检测该盐化合物。在本发明的另一个实施例中，用于检测基本上非挥发性的盐化合物的方法被公开。该方法包括：提高基本上非挥发性的盐化合物的挥发性，其中，提高盐化合物的挥发性包括对该盐化合物进行两步解吸过程，该两步解吸过程包括：解吸盐化合物持续第一时间段；使试剂沉积在收集器上，其中，该试剂提高盐化合物的挥发性，其中，使试剂沉积包括将该试剂喷在收集器上；以及，解吸盐化合物持续第二时间段，其中，解吸盐化合物持续第二时间段包括使该盐化合物汽化；以及，将汽化的盐化合物从解吸器转移至检测器中，其中，该检测器执行对汽化的盐化合物的分析并且检测该盐化合物。在本发明的又一个实施例中，用于检测基本上非挥发性的盐化合物的方法被公开。该方法包括：提高基本上非挥发性的盐化合物的挥发性，其中，提高盐化合物的挥发性包括将试剂施加至该盐化合物并且在热解吸器内解吸该盐化合物，其中，该解吸包括提高解吸器内的温度；使盐化合物汽化；以及，将汽化的盐化合物从解吸器转移至检测器中，其中，该检测器执行对汽化的盐化合物的分析并且检测该盐化合物。在本发明的又一个实施例中，物质检测系统被公开。该系统包括：采样收集器，该采样收集器包括基本上非挥发性的感兴趣物质；热解吸器，该热解吸器被构造成保持采样收集器，其中，该解吸器包括沉积装置，该沉积装置包括试剂并且被构造成使试剂沉积至采样收集器上，其中，该试剂提高感兴趣物质的挥发性，其中，解吸器被构造成使感兴趣物质汽化；以及，分析装置，该分析装置与解吸器流动连通地联接，该分析装置被构造成接收汽化的感兴趣物质并且执行对该感兴趣物质的分析。在本发明的另一个实施例中，物质检测系统被公开。该系统包括：采样收集器，该采样收集器包括基本上非挥发性的盐化合物，其中，该盐化合物包括硝酸钠、硝酸钾、硝酸锶、硝酸钡、氯酸钠、氯酸钾、高氯酸钠、高氯酸钾、高锰酸钠、高锰酸钾及其组合中的至少一个；热解吸器，该热解吸器被构造成保持采样收集器，其中，该解吸器包括沉积装置，该沉积装置包括试剂并且被构造成使试剂沉积至采样收集器上，其中，该试剂提高该盐化合物的挥发性，其中，解吸器被构造成使盐化合物汽化；以及，分析装置，该分析装置与解吸器流动连通地联接，该分析装置被构造成接收汽化的盐化合物并且执行对该盐化合物的分析。附图说明图1是根据本发明的在检测系统的解吸器单元中的射流喷射器的示意图的示例性实施例。图2是根据本发明的检测系统的解吸器单元的示例性实施例。图3是根据本发明的样本制备装置的示意图的示例性实施例。图4是根据本发明的瓶式喷射器的示意图的示例性实施例。图5是根据本发明的瓶式喷射器的示意图的示例性实施例。图6是根据本发明的包括喷射器的装置的示例性实施例。图7是根据本发明的检测系统的掺杂物管线的示意图的示例性实施例。图8是根据本发明的检测系统的掺杂物管线的示意图的示例性实施例。图9是根据本发明的射流喷射器的时间的选择相对解吸器的温度规划（temperatureprogramming）的示意图的示例性实施例。图10a是描绘根据本发明的来自不带试剂或化合物的采样介质的质谱的示例性图。图10b是描绘根据本发明的来自不带试剂但带有氧化剂盐化合物的采样介质的质谱的示例性图。图10c是描绘根据本发明的来自带有酸试剂但不带化合物的采样介质的质谱的示例性图。图10d是描绘根据本发明的来自带有酸试剂且带有氧化剂盐化合物的采样介质的质谱的示例性图。图11a是描绘根据本发明的来自带有还原剂而不带化合物的采样介质的质谱的示例性图。图11b是描绘根据本发明的来自带有还原剂且带有氧化剂盐化合物的采样介质的质谱的示例性图。图12a是描绘根据本发明的用于从不带试剂但带有氧化剂盐化合物的采样介质中重复采样的样本离子的质谱强度的示例性图。图12b是描绘根据本发明的用于从带有酸试剂且带有氧化剂盐化合物的采样介质中重复采样的离子的质谱强度的示例性图。图13是根据本发明的物质检测系统的示例性示意图。具体实施方式本文中公开的实施例通过使用试剂以便将具有低挥发性和/或没有挥发性的化合物转化成能够被汽化和检测的更具挥发性的化合物而改进对感兴趣物质的（例如，爆炸物）检测。本文中公开的实施例还公开了用于修改采样收集器的各种方法和装置，该采样收集器用于收集感兴趣物质以使得该感兴趣物质能够被检测。化学汽化材料的施加由液体沉积物、液体喷剂、气相沉积物添加，并且在擦拭表面之前和/或之后添加。在一些实施例中，试剂的施加在擦拭表面或不擦拭表面的情况下进行，诸如例如，将试剂直接地施加到表面（例如，手提箱、衣物等）。本文中公开的实施例还讨论了在采样收集器上使用固定化的化学汽化试剂从而能够再使用该采样收集器并且从而最小化进入检测系统的检测器中的试剂的排气。本发明涉及将基本上非挥发性的感兴趣物质转化成更具挥发性的形式，使得能够通过检测系统检测该感兴趣物质。如在本文中定义的，术语“基本上非挥发性”包括完全没有挥发性（即，为非挥发性）的物质和具有低挥发性的物质，包括在热解吸器（诸如，itdx解吸器）的正常使用和操作状态期间在热解吸器中不能被汽化的物质。挥发性被定义为物质从固态转变成气态（即，汽化）的能力。在一些实施例中，“低挥发性”化合物包括在室温下不汽化的化合物。在其它实施例中，“低挥发性”化合物包括在至少约100℃、至少约200℃、至少约300℃、至少约400℃、至少约500℃、至少约600℃或至少约700℃的温度下不汽化的化合物。在一些实施例中，“低挥发性”化合物包括具有约10-9torr（托）或更低的蒸气压力的化合物。不同的感兴趣物质具有不同等级的挥发性。基本上非挥发性的物质难以在检测系统中检测，因为它们不易于从它们的固态转变成它们的汽化形式，并且如此一来，检测系统不能识别潜在地有害的感兴趣物质。这些基本上非挥发性的物质通常需要极高的温度以便使它们热解吸。根据本发明，发明人已经出人意料地发现了通过使用干化学法（即，通过干转移而不是校准溶液的直接沉积进行化学转化）而将基本上非挥发性的化合物转化成更具挥发性的形式并进行检测的方法。一旦处于更具挥发性的形式，则该物质在例如热解吸器中被汽化并且随后转移至检测器中用于分析。使用干化学法将基本上非挥发性的感兴趣物质转变成更具挥发性的形式有益于与采样收集器和爆炸物痕迹检测装置一起使用。这对于通过擦拭怀疑具有违禁品、爆炸物和/或非法物质的痕迹残留物的表面而完成采样的应用是特别重要的。现实世界中的采样收集器的应用不包括液体的使用，并且因此该化学法不同于使用目标化合物的液相沉积的反应。在本发明的一些实施例中，基本上非挥发性的感兴趣物质包括爆炸物、含能材料、标签剂、麻醉品、毒素、化学战剂、生物战剂、污染物、杀虫剂、有毒工业化学品、有毒工业材料、自制爆炸物、药物痕迹污染物及其组合中的至少一个。在一些实施例中，基本上非挥发性的感兴趣物质包括至少一种盐化合物，诸如例如，基于氧化剂的盐化合物。在一些实施例中，至少一种盐化合物包括硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐及其组合中的至少一个。在一些实施例中，基本上非挥发性的感兴趣物质包括硝酸钠、硝酸钾、硝酸锶、硝酸钡、氯酸钠、氯酸钾、高氯酸钠、高氯酸钾、高锰酸钠、高锰酸钾及其组合中的至少一个。在一些实施例中，基本上非挥发性的感兴趣物质是来自通常具有较高的挥发性的酸和碱的组合的反应产物。用于提高这些基本上非挥发性物质的挥发性的手段是使它们转化回酸和碱。这些反应作为平衡存在并且因此其它化学品的添加能够使平衡点移动。根据本发明，发明人已经出人意料地发现了使该平衡朝向更具挥发性的酸和碱向回移动的方法。根据本发明，提供至少两种机制来检测和/或识别感兴趣物质。在一些实施例中，试剂沉积在基本上非挥发性的感兴趣物质上。在一些实施例中，该试剂包括酸，表示为“hy”。在一些实施例中，基本上非挥发性的感兴趣物质包括盐，表示为“xy”。在这些实施例中，发生下列反应：xy（盐）+ha（酸）→hy（酸）+xa（盐）（1）。在这些实施例中，酸将盐从结构xy转化成hy，hy是该盐的更具挥发性的形式并且因此被更容易地汽化和/或在检测系统中被更容易地检测。在其它实施例中，该试剂包括还原剂。在这些实施例中，还原剂（表示为“bc”）沉积在感兴趣的盐物质上并且发生下列反应：xy（盐）+bc（还原剂）→xy[-o]+boc（2）。在这些实施例中，还原剂将盐xy转化成化合物xy[-o]，xy[-o]是该盐的更具挥发性的形式并且因此被更容易地汽化和/或在检测系统中被更容易地检测。该还原剂还确认盐xy或者其酸形式hy。因此，在本发明的一些实施例中试剂包括酸。在一些实施例中，试剂包括有机酸和无机酸中的至少一种。在一些实施例中，试剂包括硫酸、磺酸、膦酸、磷酸及其组合中的至少一种。在其它实施例中，试剂包括还原剂。在一些实施例中，还原剂包括磷化合物，诸如例如，三氯化磷、五氯化磷、三氯氧磷、四氯化二磷、三氟化磷、三溴化磷、三碘化磷及其组合。当根据本发明而使用酸或者还原剂作为试剂时，该试剂使感兴趣物质化学地改性以便提高该感兴趣物质的挥发性。一旦被改性成具有提高的挥发性（例如，处于汽化形式），则感兴趣物质被引入至检测系统的检测器中，并且对感兴趣物质执行分析以便检测该感兴趣物质的存在和/或识别特定物质。例如，表1公开了示例性盐及其酸对应物的熔点和沸点。如在表1中可见，当氯酸钾被改性成其酸性形式时，熔点和沸点都降低。这进而提高了感兴趣物质的挥发性，使得该物质在检测系统中被更容易地检测和/或识别。表1化合物熔点（℃）沸点（℃）kclo3356400分解kclo4525600分解hclo3n/a<110℃hclo4-112203应用方法本发明还涉及用于检测感兴趣物质的方法，包括基本上非挥发性的感兴趣物质的化学改性的各种应用。本发明能够通过提供将化学地改性的试剂施加在实际的检测装置中而不是例如使用注射器的实施例来克服已知缺陷，使用注射器不是在公共场所和/或由非专业技术用户使用的实际方法。本发明还提供通过一个或多个试剂的组合、采样条件、热控制及其组合而实现最优化学变化以用于检测基本上非挥发性的感兴趣物质的实施例。在一些实施例中，试剂将基本上非挥发性的感兴趣物质转化成更具挥发性的形式的有效性通过添加水而被增强。在这些实施例中，试剂是以水溶液的形式被施加，其中，来自空气中的水蒸气接合到试剂。在一些实施例中，采样收集器是一个介质，诸如由使用者的（例如，人的）手处理的一条材料或者棒装置（wanddevice）中的一条材料。示例性使用方法是拿着采样介质并且在表面上擦该介质以收集样本。在一些实施例中，收集的样本包含至少一种感兴趣物质。在其它实施例中，收集的样本包含多于一种的感兴趣物质。在一些实施例中，采样介质包括聚四氟乙烯、纸质材料和/或其衍生物及其组合。在一些实施例中，采样收集器被多次使用，这在经济上是有益的。应该理解的是，在本发明的一些实施例中，“采样收集器”是在本
技术领域：
中已知/使用的任何介质或机构以用于收集样本，诸如但不限于，收集器、托盘、一条材料、棒装置、一件衣服、一件行李、棉拭子、一张纸、手套、刷子等。在一个实施例中，用于检测感兴趣物质的方法被公开；该方法包括在采样收集器上收集基本上非挥发性的感兴趣物质的样本；将包括感兴趣物质的收集器引入热解吸器中；在解吸器内使试剂沉积在收集器上，其中该试剂提高感兴趣物质的挥发性，其中，使试剂沉积包括将试剂喷在收集器上；使感兴趣物质汽化；将汽化的感兴趣物质从解吸器转移至检测器中；执行对感兴趣物质的分析；以及，检测该感兴趣物质。根据本发明，要理解的是能够在喷有试剂之前或之后收集样本。因此，在一些实施例中，示例性方法将包括通过例如擦抹用户的一件衣服而收集样本，并且然后将试剂引入该样本。在其它实施例中，例如，试剂被引入至一件衣服上的样本上，然后由收集器收集样本。在一些实施例中，本发明的检测器包括离子迁移谱仪（ims）、离子阱迁移光谱仪（itms）、漂移光谱仪（ds）、非线性漂移光谱仪、场离子光谱仪（fis）、射频离子迁移增量光谱仪（imis）、场非对称离子迁移光谱仪（faims）、超高场faims、差分离子迁移光谱仪（dims）和差分迁移光谱仪（dms）、行波离子迁移光谱仪、半导体气体传感器、拉曼光谱仪、激光二极管检测器、质谱仪（ms）、气相色谱仪（gc）、电子捕获检测器、光电离检测器、基于化学发光的检测器、电化学传感器、红外光谱仪、芯片实验室检测器及其组合中的至少一个。在之前的已知的方法中，采样收集器插入解吸器中并且被收集的化合物被汽化并进入检测系统中。因为这些不同的化合物具有不同的挥发性质，所以它们将在不同的时间热解吸并且持续不同的时间量。因此，插入时间和分析时间被设定以便确保所有化合物已经被充分解吸以便被检测。然而，在一些实施例中，基本上非挥发性的化合物只通过这个方法将不会解吸。因此，需要试剂的沉积并且在一些实施例中在热解吸器中实施喷射装置以便使试剂沉积从而增强对这些化合物的检测。在一些实施例中，在样本插入期开始时、在插入期结束时或者在开始和结束之间的任何时间实施喷剂。在一些实施例中，在正常检测的更具挥发性的化合物已经汽化并检测之后的分析期的结束时施加喷剂。图1公开了本发明的示例性实施例，其中，采样收集器被引入热解吸器中，并且然后试剂从热解吸器内的喷射口喷到采样收集器上以便化学地改性感兴趣物质从而提高感兴趣物质的挥发性。图1描绘了根据本发明的解吸器的示例性实施例。解吸器10被示出为分离两个半部的解吸板50。包括样本的采样收集器20插入解吸器10中，该样本包括至少一种感兴趣物质。在一些实施例中，采样收集器20是拭子、样本试样、预浓缩器装置以及工业中已知的用于收集样本的其它装置。一旦采样收集器20至少部分地处于解吸器10内，则包含试剂的喷剂40被喷至采样收集器20上。图2是这个方法的示例性实施例以及操作中的解吸器10的视图，在这里，不能从解吸器10的外部看到喷剂。在本发明的另一个实施例中，该方法包括在解吸器外将试剂施加至采样收集器上。具体地，该方法包括：在采样收集器上收集基本上非挥发性的感兴趣物质；使试剂沉积在采样收集器上，其中，该试剂提高感兴趣物质的挥发性；将包括感兴趣物质的采样收集器引入热解吸器中；使感兴趣物质汽化；将汽化的感兴趣物质从解吸器转移至检测器中；执行对感兴趣物质的分析；以及检测该感兴趣物质。在一些实施例中，该方法包括用试剂喷射收集器。在一些实施例中，在收集感兴趣物质之前用试剂喷射收集器。在其它实施例中，在收集感兴趣物质之后用试剂喷射收集器。在一些实施例中，利用壳体内的瓶子、校准体积的喷剂、支架装置及其组合中的至少一个来喷射收集器。图4-图6公开了使用含有提高感兴趣物质的挥发性的酸或还原剂试剂的喷剂瓶或喷射装置的示例性方法。重要的是，该装置递送期望体积的喷剂并且均匀地施加在采样介质的区域上，目标化合物被收集以用于该采样介质。在一些实施例中，有效的采样区域包括当筛选（screening）表面时由拇指的按压而形成的区域。在一些实施例中，该区域约为1立方厘米。对于诸如h2so4的酸试剂（h2so4是强酸）而言，所需的纯酸的质量约为1微克。这相当于纯度为约0.2％的溶液的约1微升的水溶液。对于诸如nahso4的较弱的酸而言，需要高浓度的水溶液。在这些情况中，喷射装置在约1立方厘米上分配约1微升。如图4中所示，这利用放置在距采样介质适当距离处的经校准的喷嘴而实现。可期望的是将喷剂的体积保持在最小值以便使在分析仪的热解吸器中最终解吸的水的量最小化。图4是示例性实施例，其中，瓶子80包括喷嘴15和壳体90，壳体90在试剂11离开的位置处围绕喷嘴15的区域。图5公开了替代实施例，其中，当将试剂11施加至样本收集器时瓶子80的整个喷嘴15被围在壳体90内。图6公开了另一个替代实施例，其中，样本收集器20插入基本上封闭的壳体60中，并且然后试剂11被喷至采样收集器20上以便化学地改性感兴趣物质并且提高感兴趣物质的挥发性。因此，在图4-图6中描绘的实施例中，在将采样收集器插入热解吸器之前使试剂沉积在采样收集器上。然后，采样收集器被引入热解吸器中，在这里，在将试剂喷至物质上之后现在具有提高的挥发性的被化学改性的感兴趣物质被汽化并且然后被转移至检测器中。作为提高的挥发性的结果，感兴趣物质能够被汽化并且然后在执行对感兴趣物质的化学改性形式的分析之后在检测器内被检测。根据本发明，使用多种方法来增强对基本上非挥发性的感兴趣物质的检测。例如，在一些实施例中，代替使用喷射器装置以使试剂沉积，而使用蒸气压力沉积装置。因此，在本发明的另一个实施例中，检测感兴趣物质的方法包括：在采样收集器上收集基本上非挥发性的感兴趣物质的样本；将包含感兴趣物质的采样收集器引入装置中，其中，该装置包括基本上封闭的壳体和包含汽化的试剂的贮存器；使试剂沉积在收集器上，其中，试剂提高感兴趣物质的挥发性，其中，汽化的试剂从贮存器中沉积在收集器上；将包括感兴趣物质的收集器引入热解吸器中；使感兴趣物质汽化；将汽化的感兴趣物质从热解吸器转移至检测器中；执行对感兴趣物质的分析；以及，检测该感兴趣物质。当在本文中使用时，短语“基本上封闭的壳体”是指完全封闭的壳体或者仅允许极小量空气进入壳体中的壳体。因此，在一些实施例中，壳体包括防止空气和其它成分从壳体外进入壳体的密封件。然后，收集器通过该密封件被插入并且破坏该密封件。然而，当这发生时，收集器基本上填充了密封件被破坏的位置处的空隙，并且因此壳体仍然是基本上封闭的，使得没有外部成分或非常少的外部成分（例如，空气）进入该壳体。图3公开了示例性实施例，其中，采样收集器20被插入基本上封闭的壳体60中。在该封闭的壳体60内的是至少一个器皿70，该器皿70含有处于汽化形式的试剂。蒸气压力允许该试剂作为蒸气渗透整个壳体60。采样收集器20被插入壳体60中并且与试剂蒸气接触持续适当的时间段，以用于使试剂沉积在采样收集器20上。在一些实施例中，采样收集器20与试剂蒸气接触少于约15秒、少于约10秒、少于约5秒或者少于约2秒。然后，采样收集器20被移除并且被插入检测器的热解吸器中。在一些实施例中，在壳体60内使用多于一个的器皿70。此外，在一些实施例中，湿气增强壳体60内的感兴趣物质的化学改性。在一些实施例中，器皿70形式为开放容器、渗透管及其组合。在一些实施例中，至少一个器皿70被加热从而实现期望的蒸气压力。在一些实施例中，该器皿被加热至高达约100℃、高达约200℃、或高达约300℃的温度。在一些实施例中，热量加速试剂和感兴趣物质之间的化学反应，使得与不施加热量的情况相比更快地提高感兴趣物质的挥发性。在一些实施例中，器皿内的蒸气压力为至少约0.1torr、至少约1.0torr或者至少约5.0torr。在本发明的另一个实施例中，试剂以蒸气的形式被直接地引入热解吸器中。该方法包括：在采样收集器上收集基本上非挥发性的感兴趣物质的样本；将包括感兴趣物质的收集器引入至热解吸器中，其中，该解吸器包括联接至试剂流动系统的试剂管线；使试剂沉积在收集器上，其中，该试剂提高感兴趣物质的挥发性，其中，试剂通过试剂管线沉积在收集器上；使感兴趣物质汽化；将汽化的感兴趣物质从解吸器中转移至检测器中；执行对感兴趣物质的分析；以及，检测该感兴趣物质。通过使用试剂流动系统而使试剂直接地施加至采样收集器上的感兴趣物质。该试剂流动系统包括：器皿和使试剂蒸气在采样收集器上循环的泵。在一些实施例中，存在掺杂物流动系统，其中，掺杂物被用于增强感兴趣物质的离子化过程。在一些实施例中，当存在掺杂物流动系统时，试剂被放置在掺杂物流动系统内的掺杂物贮存器中。在其它实施例中，试剂被放置成平行于掺杂物流动系统并且然后与预先存在的掺杂物流混合。在一些实施例中，掺杂物流动开始于解吸器的进口侧，使得试剂流动跨过采样收集器。图7是热解吸器10和被插入该热解吸器中的采样收集器20的示例性实施例。如图8中所示，解吸器附接至试剂流动系统95。在本发明的一些实施例中，试剂以从约1cc/min至约1,000cc/min、从约10cc/min至约500cc/min、从约50cc/min至约100cc/min及其之间的范围中的浓缩速率沉积在收集器上。在本发明的替代实施例中，将基本上非挥发性的感兴趣物质转化成更具挥发性的形式的过程包括使用解吸器中的热控制、分离解吸的时间段，及其组合。在本发明的另一个实施例中，使用两步解吸过程将基本上非挥发性的感兴趣物质转化成更具挥发性的形式。特别地，该方法包括：在采样收集器上收集基本上非挥发性的感兴趣物质的样本；将包括感兴趣物质的收集器引入热解吸器中；在感兴趣物质的解吸器内进行两步解吸过程，该两步解吸过程包括解吸盐化合物持续第一时间段；使试剂沉积在收集器上，其中，试剂提高盐化合物的挥发性，其中，使试剂沉积包括将试剂喷在收集器上；以及，解吸盐化合物持续第二时间段，其中，解吸感兴趣物质持续第二时间段包括使感兴趣物质汽化；将汽化的感兴趣物质从解吸器转移至检测器中；执行对感兴趣物质的分析；以及，检测该感兴趣物质。因此，在这些实施例中，包括感兴趣物质的采样收集器被引入解吸器中，并且然后该物质被热解吸持续从约0秒至约6秒、从约1秒至约5秒、或者持续约3秒的第一时间段。在这个第一解吸时间段之后，然后使试剂沉积至感兴趣物质上，并且然后使感兴趣物质热解吸持续第二时间段。在一些实施例中，热解吸的第二时间段为从约6秒至约12秒、从约8秒至约10秒、或者持续约9秒。该两步解吸过程的一个益处是试剂的引入将不干扰采样收集器上的任意额外物质的检测（包括挥发性的物质）。也即是说，在第一解吸步骤期间，在试剂沉积之前，如果任意挥发性的感兴趣物质存在于采样收集器上，该任意挥发性的感兴趣物质能够使用标准热解吸器（例如，itdx）通过正常解吸而被汽化，则这些物质被汽化并且被转移至检测器以用于分析，因为它们的检测将正常进行。然后，在此过程之后，如果任意基本上非挥发性的感兴趣物质位于采样收集器上但是没有通过热解吸器的正常使用和条件而被汽化，则试剂被施加至采样收集器以便提高感兴趣物质的挥发性，并且然后进行第二解吸步骤，该第二解吸步骤然后将使之前基本上非挥发性的感兴趣物质的化学改性形式汽化并且转移至检测器中，以便由检测器进行分析和检测。因此，使用根据本发明的两步解吸过程的示例性优点是能够对位于单个采样收集器内的挥发性和基本上非挥发性的感兴趣物质两者进行检测。对于一些化合物而言，甚至当化合物的挥发性已经被提高时，由于具有高的熔点和/或沸点（例如，kclo4），所有仍然难以使化合物汽化。因此，在本发明的一些实施例中，通过使用热解吸器内的温度升高而使基本上非挥发性的感兴趣物质被化学改性。在一些实施例中，通过下述方法检测感兴趣物质，该方法包括：在采样收集器上收集基本上非挥发性的感兴趣物质的样本；将包括感兴趣物质的收集器引入热解吸器中；使试剂沉积在收集器上，其中，该试剂提高感兴趣物质的挥发性，其中，使试剂沉积包括将该试剂喷在收集器上；提高解吸器内的温度；使感兴趣物质汽化；将汽化的感兴趣物质从解吸器转移至检测器中；执行对感兴趣物质的分析；以及，检测该感兴趣物质。如图9中所示，加热场景1描绘与试剂喷射射流的动作近似一致的温度的阶跃函数上升。在该场景下，在总样本介质插入与分析期的大部分或一些部分中，通常检测的正常的、更具挥发性的化合物允许被解吸和分析，由此没有改变用于正常分析的这个步骤的性质。化学汽化试剂喷剂然后限定用于在更高的温度下被解吸的基本上非挥发性的物质的第二解吸与分析期。在一些实施例中，热解吸器包括至少一个加热板，该加热板通过使电流经过该板以便电阻加热该板而被加热。在一些实施例中，（多个）板的加热率被规划成在加热的过程中增加。图9描绘了根据本发明的在热解吸器内的温度上升的各种示例性实施例。如图9中所示，在加热场景2中，解吸器温度以斜坡的方式升高以便允许用于具有不同熔点和沸点的多种化合物的最佳温度，然后最不易挥发的化合物在更具挥发性的化合物之后解吸。该规划的温度上升还有助于使多种化合物的检测分离，从而允许每个化合物的更特定的且更有选择性的检测。在加热场景3中，起始于样本介质插入与分析期的开始时，解吸器温度以斜坡的方式升高。该加热场景然后允许用于具有不同熔点和沸点的多种正常化合物的最佳温度，然后最不易挥发性的化合物在更具挥发性的化合物之后解吸。该规划的温度上升有助于使正常的多种化合物的检测分离，从而允许每个化合物的更特定的且更有选择性的检测。在本发明的一些实施例中，解吸器内的温度升高（即，上升）至从约50℃至约400℃、从约100℃至约300℃或者升高至约200℃的温度。在本发明的一些实施例中，温度上升在从约0秒至约20秒、约5秒至约15秒或者约10秒的时间段期间进行。还能够使用用于时间的选择的其它实施例。例如，能够在样本插入与分析期的开始时或者在该期间的开始和结束之间的任意时间触发试剂射流喷射。温度曲线也能够被选择成增强正常化合物和化学改性的化合物的检测的灵敏性和特定性的任意函数。检测系统本发明还涉及物质检测系统。在一个实施例中，物质检测系统被提供，该物质检测系统包括：包括基本上非挥发性的感兴趣物质的采样收集器；包括试剂的沉积装置，该沉积装置被构造成使试剂沉积至采样收集器上，其中，该试剂提高感兴趣物质的挥发性；被构造成保持采样收集器的热解吸器；以及，与解吸器流动连通的分析装置，并且该分析装置被构造成接收感兴趣物质且执行对该感兴趣物质的分析。在一些实施例中，沉积装置是喷射器。在一些实施例中，该喷射器包括瓶、壳体、校准体积的喷雾、支架装置及其组合中的至少一个。在一些实施例中，沉积装置包括基本上封闭的壳体以及包括汽化的试剂的贮存器。在一些实施例中，沉积装置是喷墨打印机。在一些实施例中，试剂包括酸、水、甘油及其组合中的至少一个。在一些实施例中，沉积装置被构造成控制采样收集器的温度。在另一个实施例中，物质检测系统被公开，该物质检测系统包括：包括基本上非挥发性的感兴趣物质的采样收集器；被构造成保持该采样收集器的热解吸器，其中，该解吸器包括沉积装置，该沉积装置包扩试剂并且被构造成使试剂沉积至采样收集器上，其中，该试剂提高感兴趣物质的挥发性；以及与解吸器流动连通地联接的分析装置，该分析装置被构造成接收感兴趣物质并且执行对该感兴趣物质的分析。在一些实施例中，解吸器被构造成将该解吸器内的温度从约50℃的温度提高至约400℃的温度。在一些实施例中，解吸器在从约0秒至约20秒的时间段期间提高该解吸器中的温度。在一些实施例中，解吸器被构造成在感兴趣物质的解吸器内执行两步解吸过程，其中，感兴趣物质被解吸持续第一时间段，接着使试剂沉积在收集器上，并且然后感兴趣物质被解吸持续第二时间段。在一些实施例中，沉积装置位于解吸器内。在一些实施例中，解吸器包括联接做试剂流动系统的试剂管线，该试剂流动系统被构造成使试剂沉积在解吸器内。图13是根据本发明的示例性物质检测系统100的示意图。在该示例性实施例中，系统100包括第一空气进气装置102。系统100还包括样本供给系统，即，诸如与第一空气进气装置102流动连通地联接的热解吸系统104。热解吸系统104进一步包括限定接收采样收集器112的采样收集器插入端口110的第一加热装置106和第二加热装置108。替代地，能够实现如本文中描述的系统100的操作的热解吸系统104的任意构造能够被使用。在该示例性实施例中，物质检测系统100进一步包括第二空气进气装置114以及与第二空气进气装置114流体连通地联接的试剂（例如，添加剂）系统116。系统100进一步包括反应室壳体118，该反应室壳体118限定与热解吸系统104和试剂系统116流体连通地联接的反应室120（例如，热解吸器）。在该示例性实施例中，系统100还包括与反应室120流体连通地联接的电离源122。电离源122能够是能够实现如本文中描述的系统100的操作的任意离子化系统。物质检测系统100进一步包括与反应室120流体连通地联接的光谱测定分析装置124。在该示例性实施例中，光谱测定分析装置124是单四极质谱测定装置。在替代实施例中，光谱测定分析装置124是能够实现如本文中描述的系统100的操作的任意光谱测定分析系统，其包括但不限于：任意质谱测定装置、任意离子迁移光谱测定装置以及任意差分离子迁移光谱测定装置。在该示例性实施例中，系统100还包括与光谱测定分析装置124流体连通地联接的排气装置126。在该示例性实施例，物质检测系统100还包括联接至光谱测定分析装置124的数据采集模块128。系统100进一步包括联接到数据采集模块128的计算装置130。计算装置130执行从数据采集模块128导入的光谱数据的光谱测定分析。在替代实施例中，计算装置130还有助于光谱测定分析装置124、数据采集模块128以及与物质检测系统100相关联的任意其它设备的控制。当在本文中使用时，术语“计算机”及相关术语（例如，“计算装置”）不限于在本领域中被称为计算机的集成电路，但广泛地表示微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器（plc）、专用集成电路以及其它可编程电路，并且这些术语在本文中可互换使用。另外，当在本文中使用时，术语“软件”和“固件”是可互换的，并且包含存储在存储器中以用于由个人计算机、工作站、客户机和服务器执行的任意计算机程序。当在本文中使用时，术语“非暂时性计算机可读介质”旨在代表以任意方法或技术实施的以用于信息（诸如，计算机可读指令、数据结构、程序模块和子模块或者在任意装置中的其它数据）的短期和长期存储的任意有形的基于计算机的装置。因此，本文中描述的方法可以被编码为具体化于有形的非暂时性计算机可读介质（包括但不限于存储装置和/或存储器装置）中的可执行指令。当由处理器执行时，这样的指令使得该处理器执行本文中描述的方法中的至少一部分。而且，当在本文中使用时，术语“非暂时性计算机可读介质”包括所有的有形的计算机可读介质，包括但不限于非暂时性计算机存储装置，包括但不限于：易失性和非易失性介质以及可移动和非可移动介质（诸如，固件、物理和虚拟存储器、cd-rom、dvd），以及任意其它数据源（诸如网络或互联网），以及尚未开发的数字化手段，其中唯一的例外是暂时性传播信号。在一个实施例中，计算装置130包括存储器装置132以及可操作地联接至该存储器装置132以用于执行指令的处理器134。在一些实施例中，可执行指令存储在存储器装置132中。计算装置130是可构造的以便由编程处理器134执行本文中描述的一个或多个操作。例如，可以通过将操作编码为一个或多个可执行指令并将这些可执行指令提供在存储器装置132中而编程处理器134。在该示例性实施例中，存储器装置132是能够实现信息（诸如，可执行指令和/或其它数据）的存储和取回的一个或多个装置。存储器装置132可以包括一个或多个计算机可读介质。存储器装置132可以被构造成存储可操作的测量值，该测量值包括但不限于实时及历史光谱测定数据，该数据包括但不限于：使用比较性光谱测定数据的样本识别、分子加合离子和片段加合离子的同位素比率、洗脱曲线的时间的选择的数据、热解吸曲线、以及用于加合离子的同位素的色谱洗脱曲线、以及同位素加合离子的比率的数据，例如，光谱中的同位素峰的相对强度以及加合离子的峰面积和/或任意其它类型的数据。当在本文中使用时，术语“实时”表示相关联的事件发生时间、预定数据的测量和收集的时间、对数据进行处理的时间以及响应于这些事件和环境的系统的时间中的至少一个。在本文中描述的实施例中，这些活动和事件基本上瞬间发生。在示例性实施例中，包括存储装置132的计算装置130包括但不限于：足够的计算机可读/可执行指令、足够的数据和数据结构、算法和命令以便有助于生成从数据采集模块128导入的数据与上述存储的历史光谱测定数据的比较。此外，计算装置130能够包括数据存储装置138或者联接到数据存储装置138，数据存储装置138被构造成存储这样的计算机可读/可执行指令、历史数据和数据结构、算法、和命令。在示例性实施例中，物质检测系统100进一步包括联接到计算装置130的操作者展示和/或控制界面136。界面136向用户展示数据（诸如，光谱测定比较数据）（未示出）。在一些实施例中，界面136包括一个或多个显示装置。在一些实施例中，在检测感兴趣物质时，界面136展示听觉和/或图像通知。而且，在一些实施例中，界面136有助于对计算装置130的控制以及将手动数据输入至计算装置130中。另外，在一些实施例中，计算装置130与一个或多个其它装置（诸如，局部或远程的另一个计算装置130）通信地联接。如此一来，物质检测系统100可以与其它系统和装置联网，使得在系统100的各部分中传输的数据可以由能够访问计算装置130的任意装置访问，该任意装置包括但不限于：桌面计算机、笔记本计算机和个人数字助理（pda）（均未示出）。示例下列示例描述或说明了本发明的各种实施例。考虑到如在本文中描述的本发明的说明书和实践，在所附权利要求的范围内的其它实施例对于本领域技术人员而言将是明显的。意图的是本说明书连同示例一起仅被视为示例性的，以及本发明的范围和精神由示例之后的权利要求所指示。示例1示例1是将基本上非挥发性的感兴趣物质盐转化成更具挥发性的酸形式的示例性实施例。具体地，图10a描绘了来自不带试剂或感兴趣物质的采样介质的质谱。该质谱仅由背景离子信号组成。图10b描绘了来自不带试剂但带有沉积在其上的氧化剂盐化合物—氯酸钾（kclo3）的采样介质的质谱。该质谱大体上示出为与图10a中的质谱没有变化，从而表明没有检测到处于其盐形式的盐kclo3。图10c描绘了来自带有酸试剂—磷酸（h3po4）但不带氯酸钾的采样介质的质谱，该质谱示出由于酸的存在而产生的离子信号（被归属于酸的单体和二聚体离子）。然而，这些离子信号不与预期来自氧化剂盐kclo3的离子对应或重叠。图10d描绘了来自带有酸试剂h3po4且带有氧化剂盐kclo3的采样介质的质谱，并且由于酸形式hclo3给出clo3-（单体）和hclo3-clo3-（二聚体）的离子信号而形成离子信号。在该示例中，水溶液中的氧化剂盐kclo3沉积在采样介质上并被干燥，并且然后用注射器喷射水溶液中的酸试剂h3po4并允许其干燥。每组峰的多个峰是由于对于35cl和37cl的氯的同位素分布为约3：1的比率。因此，如在示例1中所示，作为爆炸物的已知成分的氯酸钾（kclo3）是在检测系统没有检测出的基本上非挥发性的化合物。当使用酸试剂—磷酸（h3po4）对氯酸钾进行化学改性时，该酸提高氯酸钾的挥发性并且检测系统能够检测并识别改性形式的氯酸钾的存在。示例2示例2是将基本上非挥发性的感兴趣物质盐转化成更具挥发性的酸形式的示例性实施例。具体地，还原剂三氯化磷（pcl3）被用作试剂以便将基本上非挥发性盐kclo3化学改性成由分析仪检测的更具挥发性的形式。特别地，图11a描绘了来自只含有还原剂pcl3的采样介质的质谱。如图11a中所示，这给出对于pcl3为特定的但对于kclo3不是特定的离子信号。在此特定情况中，pcl3减少空气中的水蒸气并且变得被氧化并给出离子信号po2cl2-。如图11b中所示，含有kclo3的采样介质的质谱产生特定的离子信号clo3-（单体）和hclo3-clo3-（二聚体），类似于如图10d中所示的h3po4的效果。因此，如示例2中所示，作为爆炸物的已知成分的氯酸钾（kclo3）是在检测系统中没有被检测出的基本上非挥发性的化合物。当使用还原剂—三氯化磷（pcl3）对氯酸钾进行化学改性时，还原剂提高氯酸钾的挥发性并且检测系统能够检测并识别改性形式的氯酸钾的存在。示例3示例3是将基本上非挥发性的感兴趣物质盐转化成更具挥发性的酸形式的示例性实施例。具体地，硫酸（h2so4）被用作试剂以便将基本上非挥发性盐kclo3化学改性成由分析仪检测的更具挥发性的形式。特别地，图12a和图12b示出了有助于kclo3的汽化的试剂硫酸（h2so4）的结果。这些图示出了用于重复采样事件的clo3-离子峰的强度。图12a示出了没有添加试剂并且氧化剂盐kclo3仅在采样介质上沉积的结果。奇数强度（即，1、3、5、7和9）表示没有添加氧化剂盐，偶数强度（即，2、4、6、8和10）表示添加氧化剂盐。图12a表明在没有酸试剂的情况下，没有检测到kclo3。然而，如图12b中所示，当将硫酸喷至采样介质上时，检测到kclo3的化学改性形式。因此，如示例3中所示，作为爆炸物的已知成分的氯酸钾（kclo3）是在检测系统中没有检测到的基本上非挥发性的化合物。当使用酸试剂—硫酸（h2so4）对氯酸钾进行化学改性时，该酸提高氯酸钾的挥发性并且检测系统能够检测并识别氯酸钾的改性形式的存在。用于确定感兴趣物质的存在的物质检测系统的示例性实施例以及操作这样的系统的方法不限于本文中描述的具体实施例，而相反地，系统的部件和/或方法的步骤可以独立地使用并且与本文中描述的其它部件和/或步骤分离地使用。例如，该方法也可以结合需要确定感兴趣物质的存在的其它系统而使用，并且不限于仅具有本文中描述的物质检测系统和方法的实践。相反地，示例性实施例能够结合目前被构造成用于确定感兴趣物质的存在的许多其它物质检测应用而被实施和使用。尽管本发明的各种实施例的具体特征可以在一些附图中示出并且没有在其它附图中示出，但这仅是为了方便。根据本发明的原理，附图的任意特征可以结合任意其它附图的任意特征而被引用和/或要求保护。一些实施例包括使用一个或多个电子装置或计算装置。这样的装置通常包括处理器或控制器，诸如通用中央处理单元（cpu）、图像处理单元（gpu）、微控制器、精简指令集计算机（risc）处理器、专用集成电路（asic）、可编程逻辑电路（plc）和/或能够执行本文中描述的功能的任意其它电路或处理器。本文中描述的方法可以被编码为具体化于计算机可读介质（包括但不限于存储装置和/或存储器装置）中的可执行指令。当由处理器执行时，这样的指令使得处理器执行本文中描述的方法的至少一部分。上面的示例仅是示例性的，并且因此不旨在以任意方式限制术语“处理器”的定义和/或含义。本书面描述使用示例来公开本发明（包括最佳方式），并且还使得任意本领域技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任意装置或系统以及执行任意所并入的方法。本发明的可获得专利的范围由权利要求所限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的示例具有与权利要求的字面语言没有差异的结构元件，或者如果这样的示例包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等同的结构元件的话，则这样的其它示例旨在落入本权利要求的范围内。当前第1页12