样本探测入口流系统的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]离子迁移率频谱测定法指的是能够用来分离并识别电离材料(诸如分子和原子)的分析技术。能够基于载体缓冲气体中的迁移率来在气相中识别电离材料。因此，离子迁移率频谱仪(MS)能够通过对材料进行电离并测量所得到的离子到达检测器所花费的时间来从感兴趣的样本中识别材料。离子的渡越时间与离子迁移率有关，离子迁移率与已经电离的材料的质量和几何尺寸有关。MS检测器的输出能够可视地被表示为峰值高度相对漂移时间的频谱。在一些实例中，頂S检测在升高的温度(例如，高于100摄氏度(100°C ))下执行。在其他实例中，IMS检测能够在不加热的情况下执行。IMS检测能够用于军事和安全应用，例如以检测毒品(drug)、爆炸物等。MS检测还能够用于实验室分析应用，并且能够与诸如质量频谱测定法、液体色谱分析法等补偿检测技术一起使用。
【发明内容】
[0002]描述了使用提取端口将流体流导向样本接收端口的系统和技术。例如，装置包括样本接收端口和被配置成位于样本接收端口附近的入口组件。入口组件限定了用于接收样本的容体(volume)并且包括限定了被配置成位于样本接收端口附近的提取端口的间隙。提取端口被配置成提取一种流体流以促进另一种流体流流向样本接收端口。提取端口能够被配置为在样本接收端口周围的环形流端口。在一些实例中，该装置还包括与样本接收端口和提取端口分离的幕帘端口(curtain port)。该幕帘端口能够用于将流体引导着离开入口组件的内表面并将流体弓I导向样本接收端口，和/或用于提供受控空气环境，和/或用于将样本接收端口与外部污染源隔离。
[0003]提供该
【发明内容】
以通过简化形式介绍部分概念，以下将在【具体实施方式】部分中对该概念进行进一步的说明。该
【发明内容】
并非意欲认定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也非意欲用于助于确定所要求保护的主题的范围。
【附图说明】
[0004]将参照附图进行详细描述。在附图中，参考标号的最左侧数字用于识别参考标号首次出现的附图。说明书和附图中，不同实例中相同参考标号的使用可以指示类似或相同的项。
[0005]图1A是示出了根据本公开示例性实施方式的入口组件的局部剖面侧视图，入口组件包括位于采样针孔附近的提取端口和与提取端口分离的幕帘端口，其中，样本探测器位于入口组件内。
[0006]图1B是示出了根据本公开示例性实施方式的入口组件的局部剖面侧视图，入口组件包括位于采样针孔附近的提取端口，其中样本探测器位于入口组件内。
[0007]图1C是示出了根据本公开示例性实施方式的入口组件的局部剖面侧视图，入口组件包括位于采样针孔附近的提取端口和与提取端口分离的幕帘端口，其中，入口组件在蒸汽采样配置中使用。
[0008]图1D是示出了根据本公开示例性实施方式的入口组件的局部剖面侧视图，入口组件包括位于采样针孔附近的提取端口，其中入口组件在蒸汽采样配置中使用。
[0009]图2A是根据本公开示例性实施方式的、包括可操作地与样本检测器的排气模块相耦合的控制器的系统的示意图，其中，该控制器能够用于控制排气模块的操作以便于样本探测配置和蒸汽采样配置中的一者或多者中样本检测器的入口的操作。
[0010]图2B是根据本公开示例性实施方式的、包括可操作地与样本检测器相耦合的控制器的系统的示意图，其中，该控制器能够用于控制排气模块的操作以操作样本探测配置和蒸汽采样配置中的一者或多者中的样本检测器。
【具体实施方式】
[0011]样本探测通常与诸如频谱仪系统之类的分析仪器一起使用，以获得感兴趣的样本并之后将该样本引导向分析设备。例如，样本探测器典型地与IMS检测器系统一起使用，以从表面收集样本。之后能够使用例如解吸器将样本引导向IMS探测器，以使样本的一部分蒸发。通过对位于IMS探测器的采样针孔前方的样本探测器进行加热，样本能够被解吸以使感兴趣的任何物质的微量元素能够被IMS仪器所检测。然而，在该配置中，来自样本探测器的热能够产生不期望的对流，该对流能够使得来自样本探测器的样本材料远离针孔。
[0012]在一些情况中，对流可以依赖于地心引力。因此，当样本被解吸时，IMS检测器的有效性和/或灵敏性可以依赖于IMS检测器的方向和/或样本探测器的方向。由于操作者可以在各种方向上使用MS检测器，并且进一步地由于样本探测器可以(例如基于使用角度、方向等)不均衡地收集感兴趣的样本，所以頂S检测器方向与样本探测器上样本分布的各种组合能够产生各种对流，一些对流可能引导样本离开针孔。
[0013]描述了将样本材料向着检测设备的样本入口端口引导的技术。例如，用于样本检测器的入口组件可以包括提取端口以及可能的幕帘端口，以用于将样本材料向着采样针孔引导。与流体流(诸如空气等)一起被运载的样本材料能够被引导向针孔并且携带来自例如邻近采样针孔的样本探测器的尖端的实质部分的样本材料。另外，通过提取端口的气流能够携带材料离开入口组件的内壁并使用提取端口将空气从检测设备排出。这在入口组件的内壁变得涂覆有蒸汽(其能够包括来自之前样本的材料，否则可能污染后续样本)时会特别有用。根据本公开的技术能够减小样本浓度对设备方向和/或样本分布的依赖性。这能够减小最小浓度与最大浓度之间的差异，并且有助于各种条件下检测的合理性极限的实现。另外，当包括幕帘端口时，能够提供受控的采样环境，从而将样本入口与检测器外面的可能污染隔离。
[0014]图1A至ID示出了入口组件100，该入口组件能够与例如样本检测器(诸如，图2所示的頂S系统200) —起使用。例如，入口组件100能够与MS系统200 —起使用，以向IMS系统200提供(例如，来自图1A和IB所示的样本探测器102的和/或来自图1C和ID所示的周围环境的)感兴趣的样本。在实施方式中，能够由MS系统200通过采样针孔104接收样本。入口组件100包括提取端口 106，该提取端口 106可以位于针孔104附近。当样本探测器102被插入入口组件100中时，针孔104和提取端口 106位于样本探测器102附近。
[0015]提取端口 106用于向着针孔106抽取流体流(例如，气流)。例如，当在例如样本检测器的方向上通过提取端口 106抽取流体时，流体也将被抽取向针孔104。在一些实例中，提取端口 106被配置为由邻近针孔104并与针孔104共面的入口组件100所限定的环形流端口。例如，提取端口 106能够被周向地布置在针孔104周围。流体流因此被布置成基本上均匀地在提取端口 106的环面周围，以使得向着针孔104的流体流至少基本上与入口组件100和/或样本探测器102的定向方向无关。均匀流能够通过例如具有环绕每个端口的环形流约束的窄空气空间来产生。在包括两个或多个针孔104的实现方式中，能够包括两个或多个提取端口 106，一个提取端口针对一个针孔。
[0016]在实现方式中，通过提取端口 106的流体的流速可以被选择得足够高以克服由例如解吸器所产生的对流。以此方式，向着针孔104的流体流能够至少基本上与入口组件100和/或样本探测器102的定向方向无关。在其他实例中，提取端口 106能够在样本检测器在蒸汽采样(嗅探)配置中被操作时使用。在该配置中，样本探测器102不必用于提供感兴趣的样本。相反地，检测器外部的空气(例如，环境空气)能够通过入口组件100被抽入。该气流能够由通过提取端口 106的流体流产生和/或促进。
[0017]虽然本公开和附图描述了被配置成在环绕针孔104的周边的周围提供基本上均匀的气流的环形提取端口 106，但是应当指出，该特定配置仅以示例的方式提供且并不意味着限制本公开。因此，在其他实现方式中，可以提供其他各种形状的提取端口，包括方形孔