步包括在所述可变容积储集器与分析 物气体的所述第二供应之间串联的第Ξ阀，所述第Ξ阀具有防止来自其所述第二供应的分 析物气体流动到所述储集器的第一位置，和所述分析物气体能够从分析物气体的所述第二 供应流动到所述可变容积储集器的第二位置。24. 根据权利要求22或权利要求23所述的进气口系统，其进一步包括分析物气体的所 述第二供应与所述第二分析物气体供应线之间的可拆卸联轴器。25. 根据权利要求24所述的进气口系统，其中所述可拆卸联轴器具有螺纹。26. 根据权利要求22或权利要求23所述的进气口系统，其中分析物气体的所述第二供 应包含气体填充针筒和形成到所述第二分析物气体供应线的可刺穿屏障入口的隔片，所述 气体填充针筒在使用中经由所述可刺穿屏障入口插入。27. 根据前述权利要求中任一项所述的进气口系统，其进一步包括分析物气体的所述 第一供应与所述可变容积储集器之间的多端口入口，W便允许分析物气体的所述第一供应 与分析物气体的一或多个其它替代供应的选择性连接。28. 根据权利要求22到26中任一权利要求所述的进气口系统，其进一步包括分析物气 体的所述第二供应与所述可变容积储集器之间的多端口入口，W便允许分析物气体的所述 第二供应与分析物气体的一或多个其它替代供应的选择性连接。29. 根据前述权利要求中任一项所述的进气口系统，其中分析物气体的所述第一供应 包括分析物产生布置。30. 根据权利要求29所述的进气口系统，其中所述分析物产生布置包括元素或总有机 碳(TOC)分析仪，所述元素或TOC分析仪用于产生所述分析物的气体脉冲。31. 根据权利要求29所述的进气口系统，其中所述分析物产生布置包括： 激光燃烧或激光烧蚀池，其用W蒸发或燃烧固体、液体或气态样品W便产生所述第一 分析物气体;W及 载气的源，其用W选择性地将所述经蒸发或燃烧样品转移到所述可变容积储集器。32. 根据权利要求29所述的进气口系统，其中所述分析物产生布置包括经布置W接收 含有所述分析物的样品气体的气相色谱，和用W氧化来自所述气相色谱的所述样品气体W 便提供分析物气体的所述第一供应的氧化反应器。33. 根据权利要求32所述的进气口系统，其中所述分析物产生布置进一步包括插进环 路阀，所述插进环路阀用W将含有所述分析物的所述样品供应到所述气相色谱。34. 根据权利要求1到28中任一权利要求所述的进气口系统，其中在样品瓶中含有分析 物气体的所述第一供应。35. 根据权利要求34所述的进气口系统，其进一步包括载气的供应，其连接到所述样品 瓶W便致使夹带有分析物气体的载气离开所述样品瓶，W用于选择性地供应到所述可变容 积储集器。36. 根据前述权利要求中任一项所述的进气口系统，其进一步包括具有第一及第二输 入气体线的参考单元，所述输入气体线各自经布置W分别接收第一和第二基准气体的供 应，所述第一和第二基准气体各自具有已知但不同的同位素比，所述参考单元可选择性地 连接到所述质谱仪。37. 根据前述权利要求中任一项所述的进气口系统，其进一步包括例如纳菲分水器等 水干燥器，其与所述第一分析物气体供应线串联定位。38. 根据前述权利要求中任一项所述的进气口系统，其与同位素比质谱仪组合。39. 根据权利要求38所述的组合，其中所述同位素比质谱仪为例如红外激光光谱仪等 同位素比光谱仪(IROS)。40. 根据权利要求38所述的组合，其中所述同位素比质谱仪为同位素比质谱仪(IMS)。41. 一种将分析物气体禪合到同位素比质谱仪的方法，其包括： 将第一分析物气体供应到进气口系统的可变容积储集器； 通过W预定速率可控地调整所述可变容积储集器内部的容积，从所述储集器排出所述 第一分析物气体或含有所述第一分析物气体的第一分析物混合物；W及 将所述第一分析物气体或第一分析物混合物的流导引到所述质谱仪。42. 根据权利要求41所述的方法，所述方法进一步包括扩展所述可变容积储集器W便 将所述第一分析物气体吸收到所述储集器中；W及通过压缩所述可变容积储集器来排出所 述第一分析物气体。43. 根据权利要求42所述的方法，其进一步包括： 选择性地将载气供应到所述质谱仪和/或供应到所述可变容积储集器。44. 根据权利要求43所述的方法，其中所述载气的至少一部分传递到位于所述质谱仪 和/或所述可变容积储集器上游的开口分流。45. 根据权利要求42到44中任一权利要求所述的方法，其中所述储集器W比所述第一 分析物气体的供应的速率更快的速率扩展，W便在所述储集器内形成真空，且由此在样品 摄取周期期间，抽吸由第一分析物气体供应所供应的基本上所有的所述第一分析物气体。46. 根据权利要求45所述的方法，在取决于权利要求42或权利要求43时，其中所述载气 的一部分传递到所述可变容积储集器，W便稀释所述储集器中的所述第一分析物气体的浓 度。47. 根据权利要求46所述的方法，其进一步包括在所述可变容积储集器内混合所述载 气与第一分析物气体。48. 根据权利要求42到44中任一权利要求所述的方法，其中所述储集器W比所述第一 分析物气体的供应的速率更慢的速率扩展，W便在所述储集器内形成真空，且由此在样品 摄取周期期间，抽吸由第一分析物气体供应所供应的所述第一分析物气体的一部分但非全 部。49. 根据权利要求48所述的方法，其中将未被抽吸到所述可变容积储集器中的所述第 一分析物气体的至少一部分抽吸到所述质谱仪中。50. 根据权利要求48所述的方法，在取决于权利要求44时，其中所述开口分流从所述第 一分析物气体供应接收第一分析物气体的流，其超过到所述可变容积储集器中的所述第一 分析物气体的输入流动速率与激光分析仪的输入流动速率之和。51. 根据权利要求48、49或50所述的方法，其进一步包括在其中存在第一分析物气体浓 度时，确定所述可变容积储集器内的所述第一分析物气体浓度。52. 根据权利要求51所述的方法，其中确定所述第一分析物气体浓度的步骤包括基于 所述进气口系统内的流动速率和容积的测量或推断来计算所述浓度。53. 根据权利要求51所述的方法，其中确定所述第一分析物气体浓度的步骤包括基于 在所述可变容积储集器扩展时未进入所述可变容积储集器的所述第一分析物气体的所述 浓度来推断所述储集器内的所述气体的所述浓度。54. 根据权利要求42到50中任一权利要求所述的方法，其包括通过W下动作来确定所 述可变容积储集器内的所述第一分析物气体的所述浓度： 一旦已将所述第一分析物气体吸收到所述可变容积储集器中，便将所述储集器连接到 开口； 通过将所述储集器的内含物的一部分排出到所述开口，使所述储集器的所述容积下降 到已知的量；W及 使用所述质谱仪来确定所述第一分析物气体的所述浓度。55. 根据权利要求54所述的方法，其中所述开口为第二开口分流，所述方法进一步包 括： 在所述储集器的所述容积下降到所述已知的量时，将所述可变容积储集器与所述质谱 仪隔离，W及 随后将所述可变容积储集器连接到所述质谱仪。56. 根据权利要求44所述的方法，其进一步包括： 一旦所述可变容积储集器已吸收所述第一分析物气体，便通过W下动作稀释所述第一 分析物气体： 将所述可变容积储集器与所述第一分析物气体的供应隔离； 将所述储集器压缩已知的量，W便将一比例的所述第一分析物气体排出到所述质谱 仪，且将所述第一分析物气体的剩余部分排出到所述开口分流； 随后W小于所述质谱仪的摄取与所述载气流之间的差的速度再次扩展所述可变容积 储集器到预定量或使其扩展预定量，W便致使载气被抽取到所述可变容积储集器中，且稀 释其中的所述第一分析物气体； 其中基于所述第一分析物气体的随后所要稀释/浓度来选择所述储集器的扩展的所述 预定量。57. 根据权利要求42到56中任一权利要求所述的方法，其进一步包括： 一旦所述储集器已经由所述储集器的扩展而吸收第一分析物气体，便将所述可变容积 储集器与所述质谱仪且与所述第一分析物气体的供应隔离； 在所述储集器的所述隔离之后压缩所述储集器的所述容积，直到所述储集器内的所述 气体的压力达到选定压力为止；W及 将所述可变容积储集器连接到所述质谱仪，W用于向其排出所述储集器的所述内含物 的至少一部分。58. 根据权利要求42到57中任一权利要求所述的方法，其进一步包括： 确定到所述质谱仪中的最优平衡流。59. 根据权利要求58所述的方法，其中基于W下表达式确定所述最优平衡流：其中jreservDir为所述储集器的容积的变化率janalyzer为到所述质谱仪中的 流动速率;Canalyzer为所述质谱仪中的第一分析物气体的所要浓度，且Creservoir为所述可变容 积储集器中的经确定或估计的浓度。60. 根据权利要求42到59中任一权利要求所述的方法，其包括W用户可定义的速率调 整所述储集器内的容积VreservDir的变化率61. 根据权利要求58所述的方法，其中容积的最大用户可定义变化率超过 到所述质谱仪的最大输入流动速率。62. 根据权利要求60或权利要求61所述的方法，其中容积的最小用户可定义变化率比容积的最大用户可定义变化率區至少10倍。63. 根据权利要求42到62中任一权利要求所述的方法，其进一步包括W大体上均匀的 速率调整所述储集器的所述容积。64. 根据权利要求42到63中任一权利要求所述的方法，其进一步包括： 将所述第一分析物气体作为一系列气体脉冲供应到所述可变容积储集器。65. 根据权利要求64所述的方法，其进一步包括： 采集到达所述储集器的一或多个气体脉冲中的基本上所有的所述第一分析物气体。66. 根据权利要求64所述的方法，其进一步包括： 仅采集到达所述储集器的一或多个气体脉冲中的所述第一分析物气体的一部分。67. 根据权利要求64、权利要求65或权利要求66所述的方法，其包括蒸发或燃烧样品W 便提供第一分析物气体的脉冲供应。68. 根据权利要求42到63中任一权利要求所述的方法，其进一步包括： 将样品存储于样品架中，通过将载气冲洗到所述样品架中，迫使所述样品从所述样品 架中出来，W便产生夹带有载气的所述第一分析物气体，W用于供应到所述可变容积储集 器。69. 根据权利要求42到66中任一权利要求所述的方法，其包括将样品插进气相色谱中； W及 氧化从所述气相色谱洗脱的样品气体，W便产生所述第一分析物气体的供应。70. 根据权利要求42到69中任一权利要求所述的方法，其进一步包括： 在所述储集器的所述容积达到零或最小值时，或在足够数量的第一分析物气体已进入 所述质谱仪W准许满足测量准确性或超过测量准确性阔值时，停止压缩所述可变容积储集 器。71. 根据权利要求70所述的方法，其进一步包括： 在已满足或超出所述准确性阔值时，增加所述储集器容积的压缩速率，W便W比测量 所述质谱仪中的所述第一分析物气体期间的排出速率更快的速率排出所述储集器内的任 何剩余气体。72. 根据权利要求42到71中任一权利要求所述的方法，其进一步包括在进入所述可变 容积储集器中之前干燥所述第一分析物气体。73. 根据权利要求42到72中任一权利要求所述的方法，其进一步包括选择性地将具有 已知但不同的同位素比的第一及第二基准气体供应到所述质谱仪。74. 根据权利要求42所述的方法，其进一步包括通过W下动作用载气冲洗所述进气口 系统： (a) 将所述可变容积储集器与第一分析物气体的供应隔离； (b) 将所述储集器连接到载气供应线，所述载气供应线选择性地将来自载气供应的载 气供应到所述质谱仪； (C )通过压缩所述储集器将所述储集器的内含物排出到所述载气供应线；W及 (d)在所述第一分析物气体供应仍然隔离的情况下扩展所述储集器，W便将载气从所 述载气供应线抽取到所述储集器中。75. 根据权利要求74所述的方法，其进一步包括重复步骤k)和(d)-或多次。76. 根据权利要求74或权利要求75所述的方法，其进一步包括将所述储集器的所述内 含物排出到形成于所述载气供应线中或与所述载气供应线连通的开口分流。77. 根据权利要求42到76中任一权利要求所述的方法，其进一步包括选择性地将第二 分析物气体供应到所述可变容积储集器。
【专利摘要】揭示用于同位素比质谱仪1的进气口系统20和用于将分析物气体耦合到同位素比质谱仪1的方法。可变容积储集器5位于分析物气体的供应9、11与质谱仪1之间。以预定速率可控地调整所述储集器的内部容积，以产生到或来自所述储集器5的分析物气体或混合物的经定义的流。在所述储集器的内部容积增加时，由所述储集器5吸收分析物气体和载气，且接着在所述储集器的内部容积下降时，将所述分析物气体和载气从所述储集器排出到所述质谱仪1。开口分流3、8可与所述储集器5一起用以促进分流，且因此稀释所述储集器5内的分析物。提供用于清洁所述进气口系统20的方法，所述方法涉及用载气冲洗所述系统。
【IPC分类】G01N21/31, H01J49/04, G01N1/38
【公开号】CN105705929
【申请号】CN201480060997
【发明人】H-J·舒吕特, J·施韦特斯, E·瓦佩尔郝斯特, M·库鲁门
【申请人】塞莫费雪科学（不来梅）有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2014年11月10日
【公告号】WO2015067812A1