一种用于GC-IMS联用的微型气相色谱柱温箱装置

本发明涉及gc-ims联用，具体而言，尤其涉及一种用于gc-ims联用的微型气相色谱柱温箱装置。

背景技术：

1、气相色谱(gc)因具有分离效能高、分析速度快、检测灵敏度高和应用范围广泛等特点，已成为化学、生化、医学、工业、环保、商检和法检等学科领域中的分离分析技术，是分析化学家和生物化学家手中用以解决他们面临的各种实际分析和分离课题必不可缺少的重要工具。将gc的检测器换成离子迁移谱(ims)就构成gc-ims联用仪器，它主要由进样装置、气相色谱和离子迁移管等组成。gc-ims联用仪器中气相色谱的分离效率和分离能力，不仅取决于色谱柱型号，更取决于色谱柱的工作环境温度和使用条件。如何确保气相色谱柱工作在最佳条件下，保持分离混合样品高性能，色谱柱温箱是gc-ims联用仪器的关键重要部件。

2、商业化的色谱柱温箱技术非常成熟，但是体积大、功耗大，难于集成到gc-ims联用仪器中。随着科技的发展，仪器便携式或微型化是一个重要发展趋势，色谱柱温箱微型化是gc-ims联用仪器便携式或微型化的关键部件之一，为保证色谱柱快速稳定控温，实现体积小、功耗低、模块化等特点，创新设计用于gc-ims联用的微型气相色谱柱温箱装置。

技术实现思路

1、根据上述提出的技术问题，提供一种用于gc-ims联用的微型气相色谱柱温箱装置。本发明将加热盘置于上、下柱温箱之间，实现热量的充分利用，具有快速稳定控温、体积小、功耗低、模块化等特点。

2、本发明采用的技术手段如下：

3、一种用于gc-ims联用的微型气相色谱柱温箱装置，包括：加热盘、色谱柱、柱温箱、接口臂和散热风扇，其中：

4、所述柱温箱，为一端密封的u型圆环结构，包括对称设置的上柱温箱和下柱温箱，密封端靠近对称轴；在上柱温箱和下柱温箱的u型圆环外侧下部设有一定斜角的上下柱温箱连通口，通过上下柱温箱连通口使得色谱柱在上柱温箱和下柱温箱之间连通；

5、所述加热盘，为环形结构，设置在上柱温箱和下柱温箱之间的对称轴上；

6、所述接口臂，为u型矩形结构，包括左接口臂和右接口臂，且分别设置在上柱温箱和下柱温箱的左右两边，并分别与上柱温箱和下柱温箱的外u型圆环相切，左接口臂和右接口臂的一端分别与上柱温箱和下柱温箱连通，方便色谱柱穿过，左接口臂和右接口臂的另一端分别设有色谱柱接口转接头，方便柱温箱内的色谱柱与外部管路连接；

7、所述散热风扇，设置在与上柱温箱和下柱温箱同轴的中空部分，用于温度调节。

8、进一步地，所述色谱柱为气相色谱柱，包括石英毛细管柱、不锈钢毛细管柱、mcc柱和制备柱，单根或两根色谱柱，分别环形缠绕在上柱温箱和下柱温箱的内部，通过上下柱温箱连通口连接上柱温箱和下柱温箱内部的连通色谱柱。

9、进一步地，所述色谱柱接口转接头的两端分别设置有密封螺母，两个密封螺母中间有孔相通，两个密封螺母的一端分别与柱温箱内部的色谱柱连通，两个密封螺母的另一端分别与外部管路连接。

10、进一步地，所述微型气相色谱柱温箱装置还设置有保温层，保温层(8)包裹上柱温箱和下柱温箱，用于上柱温箱和下柱温箱的保温。

11、进一步地，所述加热盘为陶瓷加热片、硅胶加热膜、pi加热膜，加热盘的内部设置有温度传感器。

12、进一步地，所述上柱温箱和下柱温箱上设置有温度传感器。

13、进一步地，所述散热风扇，为耐高温风扇，根据需要设置散热模式，散热模式为自然散热或外置冷风吹扫。

14、较现有技术相比，本发明具有以下优点：

15、1、本发明提供的用于gc-ims联用的微型气相色谱柱温箱装置，将柱温箱分成上下两部分，加热盘置于两者之间，充分利用和吸收加热盘每面热量，在保温层的作用下，实现小体积柱温箱的快速加热，并降低了功耗。

16、2、本发明提供的用于gc-ims联用的微型气相色谱柱温箱装置，利用色谱柱柔软、可弯曲的特性，将色谱柱缠绕、捆扎到最合理的曲率半径，进而缩小柱温箱的体积。

17、3、本发明提供的用于gc-ims联用的微型气相色谱柱温箱装置，通过两个色谱柱接口转接头，方便色谱柱的外部连接，实现该柱温箱模块化。

18、综上，本发明实现色谱柱温箱快速稳定控温、体积小、功耗低、模块化等特点。

技术特征：

1.一种用于gc-ims联用的微型气相色谱柱温箱装置，其特征在于，包括：加热盘(1)、色谱柱(2)、柱温箱、接口臂和散热风扇(10)，其中：

2.根据权利要求1所述的用于gc-ims联用的微型气相色谱柱温箱装置，其特征在于，所述色谱柱(2)为气相色谱柱，包括石英毛细管柱、不锈钢毛细管柱、mcc柱和制备柱，单根或两根色谱柱，分别环形缠绕在上柱温箱(3)和下柱温箱(13)的内部，通过上下柱温箱连通口(12)连接上柱温箱(3)和下柱温箱(13)内部的连通色谱柱(11)。

3.根据权利要求1所述的用于gc-ims联用的微型气相色谱柱温箱装置，其特征在于，所述色谱柱接口转接头(6)的两端分别设置有密封螺母(5)，两个密封螺母(5)中间有孔相通，两个密封螺母(5)的一端分别与柱温箱内部的色谱柱(2)连通，两个密封螺母(5)的另一端分别与外部管路(7)连接。

4.根据权利要求1所述的用于gc-ims联用的微型气相色谱柱温箱装置，其特征在于，所述微型气相色谱柱温箱装置还设置有保温层(8)，保温层(8)包裹上柱温箱(3)和下柱温箱(13)，用于上柱温箱(3)和下柱温箱(13)的保温。

5.根据权利要求1所述的用于gc-ims联用的微型气相色谱柱温箱装置，其特征在于，所述加热盘(1)为陶瓷加热片、硅胶加热膜、pi加热膜，加热盘(1)的内部设置有温度传感器。

6.根据权利要求1所述的用于gc-ims联用的微型气相色谱柱温箱装置，其特征在于，所述上柱温箱(3)和下柱温箱(13)上设置有温度传感器。

7.根据权利要求1所述的用于gc-ims联用的微型气相色谱柱温箱装置，其特征在于，所述散热风扇(10)，为耐高温风扇，根据需要设置散热模式，散热模式为自然散热或外置冷风吹扫。

技术总结
本发明提供一种用于GC‑IMS联用的微型气相色谱柱温箱装置，包括：加热盘、色谱柱、柱温箱、接口臂和散热风扇，柱温箱为一端密封的U型圆环结构，包括对称设置的上、下柱温箱，密封端靠近对称轴；在上、下柱温箱的U型圆环外侧下部设有一定斜角的上下柱温箱连通口，通过上下柱温箱连通口使得色谱柱在上、下柱温箱之间连通；加热盘为环形结构，设置在上、下柱温箱之间的对称轴上；接口臂为U型矩形结构，包括左、右接口臂，且分别设置在上、下柱温箱的左右两边，并分别与上、下柱温箱的外U型圆环相切，左、右接口臂的一端分别与上、下柱温箱连通，方便色谱柱穿过，左、右接口臂的另一端分别设有色谱柱接口转接头，方便柱温箱内的色谱柱与外部管路连接。

技术研发人员：仓怀文,李京华,李杭,张之昊,李海洋
受保护的技术使用者：中国科学院大连化学物理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19