采样接口的声学控制和表征的制作方法

背景技术：

1、采样系统内的流体(液体和/或气体)的动力学能够影响仪器性能以及通常用于表征样本成分的各种分析技术的所得数据。例如，在分析之前利用流体载体流处置样本(例如，抽吸、稀释、溶解、运输和/或递送样本)的采样系统可以对样本特点和测定性能具有作用和影响。因此，用于确定、调整、优化和维持与采样系统结构内的流动力学(例如，速率、稀释等)相关的合适采样条件的方法对于分析性能(灵敏度、再现性、通量等)可以是关键的。如此类系统包括开放端口接口(opi)的采样系统可以在样本处置期间引入一个或多个界面过渡(例如，液/液、液/气、液/气/液等)、液体流和流率。因而，需要可以准确且方便地调整、调谐和优化采样系统(诸如opi)内的流体动态条件的方法和系统，以便在所得数据中提供增加的灵活性和增加的一致性。

技术实现思路

1、在一方面，本公开提供了一种用于控制通过采样系统中的转移毛细管的流体流率的方法。在这个方面的实施例中，该方法可以包括：从开放入口抽吸液体以流经转移毛细管至转移毛细管的出口；监视通过转移毛细管的流体流生成的声学信号；测量声学信号的至少一个特点；以及基于声学信号的至少一个特点调整流体流率。在一些方面，抽吸还包括在入口处将气体抽吸到液体中。

2、在一些方面，调整流体流率包括调整经过出口的雾化气体的流。在一些方面，调整雾化气体的流包括调整雾化气体的气体供应。在一些方面，调整雾化气体的流包括调整出口进入雾化气体的流的突出长度。

3、在另一方面，本公开提供了一种用于调谐通过开放端口接口(opi)的转移毛细管的捕获液体的流率的方法。在这个方面，该方法可以包括将捕获液体从开放入口端抽吸至转移毛细管的出口，从而监视由捕获流体生成的声学信号；将声学信号的至少一个特点与预期的声学剖面进行比较；以及通过基于该比较调整经过出口的雾化气体的流来调谐捕获流体的抽吸速率。在一些方面，抽吸速率足以将气体抽吸到入口处的捕获流体中。

4、在一些实施例中，预期的声学剖面对应于开放入口端处的液体剖面，其优化了在入口处捕获样本时opi的性能。在一些方面，液体剖面包括涡旋。在一些方面，液体剖面包括涡旋，该涡旋跨入口处的液-气界面将气体吸入捕获流体中。

5、在任何上述方面的实施例中，捕获流体通过转移毛细管的流可以由有效引起或驱动流体移动的任何类型的(一种或多种)机构控制。在实施例中，流体移动可以由一个或多个泵(例如，往复泵、正排量泵(诸如旋转泵、齿轮泵、柱塞泵、活塞泵、蠕动泵、隔膜泵)，或其它泵(诸如重力泵、脉冲泵、气动、电动、真空和离心泵))。在一些另外的实施例中，泵可以包括低压泵。在一些实施例中，泵可以包括venturi泵或蠕动泵。在一些实施例中，泵包括流过出口的电离源的雾化气体。

6、在任何上述方面的实施例中，声学信号的至少一个特点是频率或振幅。

7、在任何上述方面的实施例中，调整可以包括修改到入口的捕获液体供应速率。在任何上述方面的一些实施例中，可以通过调整施加到出口的抽吸吸力来调整抽吸速率。在一些方面，通过增加或减少流过出口的雾化气体的供应来调整抽吸吸力。在一些方面，通过增加或减少出口在流经出口的雾化气体流中的突出来调整抽吸吸力。

8、在一些方面和实施例中，本公开提供了一种用于控制开放端口接口(opi)的操作的方法并且可以包括：将捕获液体供应到opi的转移毛细管的入口；从入口抽吸捕获液体；监视由opi生成的声学信号；将该声学信号与预期的声学信号进行比较；以及基于该比较，调整捕获液体通过入口的抽吸速率和/或捕获液体向入口的供应速率中的至少一个。

9、在一些其它方面和实施例中，本公开提供了一种用于优化opi的性能的方法，其中opi包括转移毛细管，该方法包括：将捕获液体供应到opi的转移毛细管的入口；从入口抽吸捕获液体，通过转移毛细管，到达转移毛细管的出口；监视由opi生成的声学信号；将该声学信号与预期的声学信号进行比较；以及基于该比较调整通过入口的捕获液体的抽吸速率以优化opi性能。

10、在一些实施例中，抽吸可以由与opi流体连通的泵提供。在一些实施例中，抽吸可以由围绕转移毛细管的出口的气体流提供，并且其中调整抽吸速率包括调整以下至少一项：气体的流率、出口到气体流中的突出；和/或捕获流体到入口的供应流率。

11、在一些实施例中，该方法可以包括可以在转移毛细管的出口处引起压降的泵。在还有另外的实施例中，该方法可以包括泵，诸如往复泵、正排量泵、重力泵、脉冲泵、气动泵、电动泵、真空泵和离心泵。

12、在该方法的一些实施例中，调整抽吸速率可以包括调整以下至少一项：气体的流率、出口到气体流中的突出；以及捕获流体到入口的供应流率。

13、在实施例中，该方法还包括重复该方法直到声学信号与预期的声学信号匹配。在一些另外的实施例中，预期的声学信号与入口处的涡旋液体剖面对应。在一些实施例中，预期的声学信号与抽吸气体对应。在还有另外的实施例中，抽吸可以包括在入口处将气体抽吸到捕获液体中。

14、在一些另外的实施例中，供应捕获液体和/或气体流包括泵。在另外的实施例中，供应捕获液体和/或气体流包括低压泵。在还有另外的实施例中，气体流包括在出口处的泵。

15、在一些另外的实施例中，转移毛细管在其出口处被配置为将样本转移到辅助设备。在一些实施例中，辅助设备包括电离源、质谱仪、uv-vis检测器、荧光检测器、红外检测器、raman检测器、折射率检测器、离子迁移谱仪、离子微分迁移谱仪(dms)、液相色谱系统、气相色谱系统、光散射检测器或蒸发光散射检测器(elsd)。在一些另外的实施例中，辅助设备是电离源。

16、在一些实施例中，该方法还包括venturi泵。

17、在一些实施例中，监视声学信号包括声学信号的频率或振幅中的至少一个。

18、在一些实施例中，调整捕获液体的抽吸速率包括调整部署在转移毛细管的入口处的入口阀。

19、在一些实施例中，调整捕获液体的抽吸速率包括调整部署在转移毛细管的出口处的出口阀。

20、在一些实施例中，监视是在opi处、在转移毛细管的入口处、在转移毛细管的出口处、或在允许声学信号检测的范围内的位置处、或两个或更多个位置的组合。

21、在一些实施例中，声学信号包括来自液-气界面处的液体边界的气体侧的声学信号。

22、在任何上述方法的实施例中，该方法可以改进样本处置系统的分析性能。在一些另外的实施例中，该方法改进了opi的性能，这可以导致在opi下游获得改进的数据。在任何上述方法的实施例中，该方法可以改进接收在入口处的捕获流体中捕获的转移的样本的检测器的分析性能。在一些实施例中，检测器可以包括与电离源耦合的质谱仪，该电离源可操作以在出口处电离稀释的样本并将电离的样本递送到质谱仪以用于分析。

23、在其它方面，本公开提供了一种用于对分析设备中的捕获液体流率进行声学监视的系统。在一些方面，捕获液体包括溶剂。在这个方面的实施例中，该系统可以包括转移毛细管，转移毛细管包括第一端和第二端，其中转移毛细管将溶剂从第一端运输到第二端，使得溶剂被转移到分析设备；与转移毛细管流体连通的泵，以从第一端抽吸溶剂，通过转移毛细管，从第二端排出；声学换能器，部署在转移毛细管的第一端附近、第二端附近或两端附近，被配置为测量由转移毛细管的第一端、第二端或两端处被抽吸的溶剂生成的声学信号；以及控制系统，包括处理器和软件程序，该软件程序包括可由处理器执行以控制声学检测器并接收来自声学换能器的输出的一系列指令，其中该输出包括检测到的声学信号的频率或振幅中的至少一个。在一些方面，气体在第一端被吸入溶剂中。在一些方面，声学信号指示足以优化开口端处溶剂中的样本捕获的吸入的气体的量。

24、在其它方面，本公开提供了一种质谱仪，其包括声学监视系统，该声学监视系统包括转移毛细管，该转移毛细管包括第一端和第二端，其中转移毛细管将溶剂从第一端运输到第二端，使得溶剂被转移到质谱仪；泵，与转移毛细管流体连通以产生通过转移毛细管的气流；声学检测器，部署在转移毛细管的第一端附近、第二端附近或两端附近，其中声学检测器测量由转移毛细管的第一端、第二端或两端处的气流生成的声学信号；以及控制系统，包括处理器和软件程序，该软件程序包括可由处理器执行以控制声学检测器并接收来自声学检测器的输出的一系列指令，其中该输出包括检测到的声学信号的频率或振幅中的至少一个。

25、在另一方面，本公开涉及一种用于声学监视分析设备中的流体的流率的系统，该系统包括：转移毛细管，其包括入口和出口，其中转移毛细管将流体从入口运输到出口，使得流体被转移到分析设备；泵，与转移毛细管流体连通以产生通过转移毛细管的流体流；声学换能器，部署在转移毛细管的入口附近、出口附近或入口和出口两者附近，其中声学换能器测量由转移毛细管的入口处、出口处或入口和出口两者处的流生成的声学信号；以及控制系统，包括处理器和软件程序，该软件程序包括可由处理器执行的一系列指令，其中该系列指令接收来自声学换能器的输出，其中该输出包括检测到的声学信号的频率或振幅中的至少一个。

26、在一些实施例中，系统还可以包括在转移毛细管的出口处的辅助设备。

27、在一些实施例中，泵可以包括往复泵、正排量泵、重力泵、脉冲泵、气动泵、电动泵、雾化器、真空泵和离心泵。

28、在一些实施例中，辅助设备可以包括：电离源、质谱仪、uv-vis检测器、荧光检测器、折射率检测器、红外检测器、raman检测器、离子迁移谱仪、离子微分迁移谱仪(dms)、液相色谱系统、气相色谱系统、光散射检测器或蒸发光散射检测器(elsd)，或其组合。

29、在一些实施例中，泵可以包括venturi泵或喷雾器，或venturi泵和喷雾器两者。

30、在一些实施例中，转移毛细管可以包括部署在转移毛细管的入口处的可调整阀、部署在转移毛细管的出口处的可调整阀，或者在转移毛细管的入口和出口两者处的可调整阀。

31、在又一方面，本公开提供了一种质谱仪，包括根据本文所公开的实施例中的任一个的声学监视系统。

32、根据下面的描述和说明性附图，本公开的其它方面和实施例将变得显而易见。