测定矿物质微量元素的电感耦合等离子体质谱仪雾化装置的制作方法

本发明涉及质谱装置领域，具体是一种测定矿物质微量元素的电感耦合等离子体质谱仪雾化装置。

背景技术：

电感耦合等离子体质谱仪工作原理是根据被测元素通过一定形式进入高频等离子体中，在高温下电离成离子，产生的离子经过离子光学透镜聚焦后进人四极杆质谱分析器按照荷质比分离，既可以按照荷质比进行半定量分析，也可以按照特定荷质比的离子数目进行定量分析。目前，电感耦合等离子体质谱仪主要是溶液进样。被测定的溶液首先经蠕动泵进入雾室被转化成气溶胶，一部分细微颗粒的被氩气载入等离子体，另一部分颗粒较大的则被排出。当电感耦合等离子体质谱仪用测定矿产中的微量元素时，存在雾化室容易发生堵塞，雾化室难以清洗，影响样品的进样过程和后续使用的问题。因此，需要一种能够有效保证样品进样，易于拆洗的雾化装置。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供测定矿物质微量元素的电感耦合等离子体质谱仪雾化装置。本发明的雾化腔室中设有滞留球，能有效防止雾化腔室与样品喷射管的连通处发生阻滞。本发明中的冷凝机构与雾化腔室可以拆卸并分别清洗，能够节约时间和人力。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了测定矿物质微量元素的电感耦合等离子体质谱仪雾化装置，包括：

雾化器、样品喷射管；

雾化腔室，其为轴向水平设置的管状结构，所述雾化腔室的一端与所述雾化器的喷嘴连通、另一端和所述样品喷射管连通，所述雾化腔室的底端开设有废液口，所述雾化腔室上相对设有第一通孔和第二通孔，所述雾化腔室的侧壁上竖直设有与所述第二通孔连通的定位筒；

集气腔室，其位于所述雾化腔室的上方并覆盖所述第一通孔，所述集气腔室的相对两侧壁上分别设有进水管和抽气管，所述集气腔室的顶端设有活动门；

排水腔室，其设置在所述雾化腔室的下方并与所述定位筒连通，所述排水腔室的侧壁设有排水管；

冷凝机构，其位于所述雾化腔室内，所述冷凝机构包括三个连接管和两个滞留球，相邻两个连接管设置一个滞留球，三个连接管在竖直方向上同轴设置，每个连接管均为内壁是波浪形的双层套管结构，一个滞留球包括球壳和位于所述球壳内的滞留组件，所述滞留组件包括两个半球体、伸缩杆、伸缩软管，两个半球体的经过球心的平面均水平且相对设置，位于下方的半球体与所述球壳之间设有多个固定杆，所述伸缩杆竖直设置两个半球体之间，所述伸缩杆上同轴套设弹簧，所述弹簧的两端分别固接在两个半球体上，所述伸缩软管的两端分别与两个半球体的经过球心的平面的边缘密封固接，所述球壳的顶端和底端分别与相邻两个连接管的内管连通，位于上方的连接管上套设有玻璃塞，所述玻璃塞卡设在所述第一通孔上，位于上方的连接管通过可拆卸的软管与所述进水管连通，位于下方的连接管插入所述定位筒内。

优选的是，所述第一通孔与第二通孔的孔径比为4:1。

优选的是，所述进水管的长度为1cm。

优选的是，三个连接管的内管与外管的半径比均为3:2。

优选的是，两个半球体的经过球心的平面的半径均为3cm，每个球壳的半径为4cm。

优选的是，所述伸缩杆收缩至极限时的最小长度为1cm，伸长至极限时的长度为3cm。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、本发明的雾化腔室中设有冷凝机构，冷凝机构包括相互连接的滞留球和连接管，滞留球连通外部水源并利用流动水对滞留球进行冷却，经过雾化后的气溶胶在经过滞留球时会被滞留球阻滞，粒径较小的气溶胶分子能通过滞留球进入样品喷射管，而粒径较大的气溶胶分子会被滞留，因此能够有效防止雾化腔室与样品喷射管的连通处发生阻滞。

第二、本发明克服了传统的雾化室结构复杂而清洗困难的问题，本发明中的冷凝机构与雾化腔室可以拆卸并分别清洗，能够节约时间和人力。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明其中一个技术方案的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，测定矿物质微量元素的电感耦合等离子体质谱仪雾化装置，包括：

雾化器1、样品喷射管2；

雾化腔室3，其为轴向水平设置的管状结构，雾化腔室3的一端与雾化器1的喷嘴连通、另一端和样品喷射管2连通，雾化腔室3的底端开设有废液口36，雾化腔室3上相对设有第一通孔和第二通孔，雾化腔室3的侧壁上竖直设有与所述第二通孔连通的定位筒31；

集气腔室4，其位于雾化腔室3的上方并覆盖所述第一通孔，集气腔室4的相对两侧壁上分别设有进水管41和抽气管42，集气腔室4的顶端设有活动门43；

排水腔室5，其设置在雾化腔室3的下方并与定位筒31连通，排水腔室5的侧壁设有排水管51；

冷凝机构，其位于雾化腔室3内，所述冷凝机构包括三个连接管32和两个滞留球33，相邻两个连接管32设置一个滞留球33，三个连接管32在竖直方向上同轴设置，每个连接管32均为内壁是波浪形的双层套管结构，一个滞留球33包括球壳331和位于球壳331内的滞留组件，所述滞留组件包括两个半球体332、伸缩杆333、伸缩软管334，两个半球体332的经过球心的平面均水平且相对设置，位于下方的半球体332与球壳331之间设有多个固定杆335，伸缩杆333竖直设置两个半球体332之间，伸缩杆333上同轴套设弹簧336，弹簧336的两端分别固接在两个半球体332上，伸缩软管334的两端分别与两个半球体332的经过球心的平面的边缘密封固接，球壳331的顶端和底端分别与相邻两个连接管32的内管连通，位于上方的连接管32上套设有玻璃塞34，玻璃塞34卡设在所述第一通孔上，位于上方的连接管32通过可拆卸的软管35与进水管41连通，位于下方的连接管32插入定位筒31内。

使用时，将冷却水依次通过进水管41、软管35通入冷凝机构，当冷却水进入冷凝机构后依次经过三个连接管32与两个滞留球33直至通过定位筒31，再经排水腔室5的排水管51流出排水腔室5外，当雾化器1将待测定的溶液雾化为气溶胶后，气溶胶通过雾化器1的喷嘴进入雾化腔室3内，气溶胶分子经过滞留球331时被滞留球331阻滞，粒径较小的气溶胶分子沿滞留球331的球面移动并脱离滞留球331进入样品喷射管，而粒径较大的气溶胶分子会被滞留并相互汇集成为更大体积的溶液停留在雾化腔室3内，并最终由废液口36排出雾化腔室3外。当冷却水的通入量增大时，冷却水对位于上方的半球体332产生挤压，弹簧336和伸缩杆333的长度被压缩而变短，增加了球壳331内冷却水的流动量。停止使用后，先利用抽气管42对集气腔室4进行抽气，然后依次打开活动门43、拔下软管35，将冷凝组件抽出雾化腔室3后进行清洗。

本发明中经过雾化后的气溶胶在经过滞留球时会被滞留球阻滞，能够有效防止雾化腔室与样品喷射管的连通处发生阻滞，滞留球与连接管相互连接并连通外部水源对滞留球进行冷却，增加了滞留球的滞留效果。本发明中的冷凝机构可以从雾化腔室上拆卸下来分别清洗，能够节约时间和人力。

在另一技术方案中，所述第一通孔与第二通孔的孔径比为4:1。本设计是为了冷凝机构能够在使用时固定在雾化腔室3内，同时也便于冷凝机构的拆卸和清洗。

在另一技术方案中，所述进水管的长度为1cm。本设计是为了配合冷凝机构在拆卸时能够从雾化腔室3中取出的优选设置。

在另一技术方案中，三个连接管的内管与外管的半径比均为3:2。本设计能够保证冷却水能够在雾化腔室3内有稳定的流通量，减少冷却水的消耗量。

在另一技术方案中，两个半球体的经过球心的平面的半径均为3cm，每个球壳的半径为4cm。滞留球331与冷凝组件之间的间隙是为了合理利用冷却水对滞留球331进行冷却。

在另一技术方案中，所述伸缩杆收缩至极限时的最小长度为1cm，伸长至极限时的长度为3cm。本设计是在冷却水的通入量发生变化时滞留球331与冷凝组件之间间隙调整的优选配置。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。