雾化器出口组件的制作方法

本发明大体上涉及离子源，并且具体来说，涉及用于离子源的雾化器。

背景技术：

1、例如电喷雾电离(esi)的电离技术利用雾化器产生液滴喷雾。

2、此类雾化器通常包括液体毛细管和气体毛细管。液体毛细管通常同轴地布置在气体毛细管内，其中液体毛细管的液体发射出口延伸超过气体毛细管的远端。供应到液体毛细管的液体流通过供应到气体毛细管的雾化气体流雾化。

3、申请人认为雾化器仍有改进的余地。

技术实现思路

1、根据一方面，提供一种雾化器出口组件，该雾化器出口组件包括：

2、入口端和出口端；和

3、第一通道，该第一通道布置在该入口端和该出口端之间，其中该第一通道被配置成接收毛细管；

4、其中该雾化器出口组件包括第一部分和一个或多个第二部分，其中该一个或多个第二部分能够可移除地附接到该第一部分；

5、其中该雾化器出口组件被配置成使得当该一个或多个第二部分附接到该第一部分时，由该第一部分和该一个或多个第二部分形成该第一通道；并且

6、其中该雾化器出口组件被配置成使得当该一个或多个第二部分从该第一部分移除时，该第一通道的至少部分被暴露。

7、各种实施方案涉及一种具有入口端和出口端的雾化器出口组件(雾化器出口尖端)。第一通道布置在该入口端和该出口端之间。一个或多个第二通道还可布置在该入口端和该出口端之间。该雾化器出口组件可被配置成使得当第一通道接收毛细管时(并且当一个或多个第二部分附接到第一部分)，由雾化器出口组件接收的气体将经由一个或多个第二通道传递到出口端，并且将雾化从毛细管发射的液体。

8、雾化器出口组件由(至少)第一部分和一个或多个第二部分形成，其中一个或多个第二部分能够可移除地附接到第一部分。雾化器出口组件被配置成使得当一个或多个第二部分附接到第一部分时(即当雾化器出口组件已组装时)，由第一部分和一个或多个第二部分形成第一通道(和任选地一个或多个第二通道)。这可使得当已组装时，即当一个或多个第二部分附接到第一部分时，第一通道的大部分或全部和任选地一个或多个第二通道的大部分或全部(例如除了其入口和/或出口)基本上被隐藏，例如对雾化器出口组件的用户不可见。

9、雾化器出口组件还被配置成使得当一个或多个第二部分从第一部分移除时，即当雾化器出口组件被拆卸时，第一通道和任选地一个或多个第二通道的至少部分暴露于例如雾化器出口组件的用户。

10、如下文将更详细地描述，该多部分构造提供多个益处。具体地，该配置意味着，在组装期间，当一个或多个第二部分已从第一部分移除时，用户可将液体毛细管安装到雾化器出口组件(的第一通道)中。这允许用户例如(视觉地)验证和/或测量液体毛细管是否已适当地安装到雾化器出口组件(的第一通道)中。

11、然后，这意味着雾化器出口组件的空间参数，具体地是影响由毛细管发射的液体和雾化气体之间的相互作用的那些参数，可精确地受控和/或基本上固定。因此，可显著降低雾化器例如从一次使用到下一次使用(例如在卸载并重新安装液体毛细管之后)以及从一个雾化器到下一个雾化器的性能变化。

12、此外，实施方案例如通过例如在一个或多个第二部分从第一部分移除时提供到雾化器出口组件的内部特征(即第一通道和/或一个或多个第二通道)的通路来便于雾化器出口组件的内部特征(即第一通道和/或一个或多个第二通道)的清洁。

13、因此，各种实施方案提供一种改进的雾化器出口组件。

14、其中该雾化器出口组件被配置成使得当一个或多个第二部分附接到第一部分时，第一通道和/或一个或多个第二通道被隐藏；并且

15、其中该雾化器出口组件被配置成使得当一个或多个第二部分从第一部分移除时，第一通道和/或一个或多个第二通道可见。

16、该雾化器出口组件可包括一个或多个气体入口。气体入口中的一个或多个或者每个气体入口可以布置在入口端处。附加地或另选地，气体入口中的一个或多个或者每个气体入口可布置在入口端和出口端之间的其它地方，诸如雾化器出口组件的在入口端和出口端之间的侧壁上。

17、雾化器出口组件可被配置成使得(当已组装时并且)当第一通道接收毛细管时，提供到雾化器出口组件(的一个或多个气体入口)的气体可经由一个或多个第二通道传递到出口端。

18、雾化器出口组件可被配置成使得(当已组装时并且)当第一通道接收毛细管时，提供到雾化器出口组件(的一个或多个气体入口)的气体可经由一个或多个第二通道传递到出口端，并且可雾化由毛细管发射的液体。

19、雾化器出口组件可包括布置在出口端处的出口孔。出口可在第一部分或第二部分中的(仅)一者中形成。另选地，雾化器出口组件可被配置成使得当一个或多个第二部分附接到第一部分时(即当出口组件已组装时)，由第一部分和一个或多个第二部分形成出口孔。

20、该组件可包括布置在入口端和出口端之间的一个或多个第二通道。该一个或多个第二通道可被配置成(在出口组件已组装时)将气体(从一个或多个气体入口)传递到出口孔或其附近。雾化器出口组件可被配置成使得(当已组装时并且)当第一通道接收毛细管时，提供到雾化器出口组件(的一个或多个气体入口)的气体可经由一个或多个第二通道传递到出口端，并且可雾化由毛细管发射的液体，使得从孔发射液滴喷雾。

21、第一通道布置在入口端与出口端之间。第一通道可在入口端和出口端之间沿雾化器出口组件的整个(轴向)长度延伸。第一通道可具有布置在雾化器出口组件的入口端处的入口，并且可具有布置在雾化器出口组件的出口端处的出口。

22、一个或多个第二通道中的每个通道可以布置在入口端和出口端之间。一个或多个第二通道中的一个或多个或者每个第二通道可在入口端和出口端之间沿雾化器出口组件的整个(轴向)长度延伸，和/或一个或多个第二通道中的一个或多个或者每个第二通道可在入口端和出口端之间沿雾化器出口组件长度的仅一部分(部分但非全部)延伸。一个或多个或者每个第二通道可具有布置在雾化器出口组件的入口端处或者入口端和出口端之间的其它地方的入口，并且可具有布置在雾化器出口组件的出口端处或附近的出口。

23、第一通道可以在入口端处与一个或多个第二通道分离。另选地，一个或多个第二通道可在沿雾化器出口组件的长度的一个或多个点处从第一通道分散开。

24、第一通道可在雾化器出口组件的长度的至少部分(但非全部)上与一个或多个第二通道分离。

25、第一通道和一个或多个第二通道可在雾化器出口组件内在会聚区域处会聚。会聚区域可以布置在出口端和/或出口孔处或附近。另选地，雾化器出口组件可被配置成使得第一通道和一个或多个第二通道并非(不)在雾化器出口组件内会聚。

26、在存在会聚区域的情况下，雾化器出口组件可被配置成使得提供到雾化器出口组件的气体可在会聚区域中与由毛细管发射的液体会合(并将其雾化)。换句话说，会聚区域可以是雾化区域。在这些实施方案中，雾化器出口组件可被配置成使得(当已组装时并且)当毛细管安装在雾化器出口组件(的第一通道)中时，毛细管的出口布置在会聚区域中。

27、另选地，雾化器出口组件可被配置成使得提供到雾化器出口组件的气体可在会聚区域下游在雾化区域中与由毛细管发射的液体会合(并将其雾化)。因此，雾化器出口组件可被配置成使得(当已组装时并且)当毛细管安装在雾化器出口组件(的第一通道)中时，毛细管的出口布置在会聚区域下游(突出超过会聚区域)。在这些实施方案中，雾化区域可位于雾化器出口组件内或雾化器出口组件外部(其下游)。

28、在雾化器出口组件被配置成使得第一通道和一个或多个第二通道并非(不)会聚在雾化器出口组件内的情况下，雾化器出口组件可被配置成使得(当已组装时)提供到雾化器出口组件的气体可在雾化器出口组件外部(下游)在雾化区域中与由毛细管发射的液体会合(并将其雾化)。

29、在各种实施方案中，雾化器出口组件可被配置成使得(当已组装时并且)当毛细管安装在雾化器出口组件(的第一通道)中时，毛细管的出口布置在雾化器出口组件内，诸如从出口孔回缩。

30、雾化器出口组件可替代地被配置成使得(当已组装时并且)当毛细管安装在雾化器出口组件(的第一通道)中时，毛细管的出口突出超过出口孔。在这些实施方案中，雾化器出口组件可被配置成使得(当组装时并且)当液体毛细管安装在雾化器出口组件(的第一通道)中时，由雾化器出口组件接收的气体可经由一个或多个第二通道传递到出口孔，并且可(任选地穿过毛细管和出口孔之间的环形区)从出口端诸如从出口孔发射，以便雾化由毛细管的出口发射的液体。

31、出口孔可以具有第一面积，例如第一截面面积。出口孔可以具有第一直径。

32、第一通道的至少一部分可以具有第二面积，例如第二截面面积。第一通道的至少一部分可以具有第二直径。

33、第二(截面)面积可以大致等于或略微大于液体毛细管的(截面)面积。第二直径可以大致等于或略微大于液体毛细管的外径。

34、第二(截面)面积可以小于第一(截面)面积。第二直径可以小于第一直径。然而，第二(截面)面积可能等于或大于第一(截面)面积(并且第二直径可能等于或大于第一直径)。

35、雾化器出口组件可被配置成使得(当组装时并且)当第一通道接收毛细管时，毛细管通过第一通道例如通过具有第二面积(具有第二直径)的第一通道的至少一部分相对于(诸如居中于)出口孔保持。

36、在一些实施方案中，第一通道与出口孔同轴地对准。然而，在其它实施方案中，第一通道可以(在径向方向上)从出口孔偏移(不与出口孔同轴地对准)。

37、第一通道的至少一部分可以具有比出口孔的面积(截面面积)小的面积(截面面积)。这可使得(当组装组件时并且)当液体毛细管安装在雾化器出口组件中时，居中于出口孔(与之同轴对准地)保持液体毛细管(的出口)。

38、因此，实施方案提供一种雾化器出口组件，其中液体毛细管可相对于(诸如居中于)出口孔保持在基本上固定的位置中，同时允许将雾化气体提供到出口端诸如到出口孔。以此方式相对于(例如，居中于)出口孔保持液体毛细管可以显著减少雾化器例如从一次使用到下一次使用(例如，在卸载并重新安装液体毛细管之后)以及从一个雾化器到下一个雾化器的性能变化。

39、雾化器出口组件包括第一部分和一个或多个第二部分，其中该一个或多个第二部分能够可移除地附接到该第一部分。雾化器出口组件可包括(并且在实施方案中确实包括)可根据需要配置的一个或多个第三部分。

40、雾化器出口组件可包括可移除地附接到第一部分的单个第二部分，或各自能够可移除地附接到第一部分的多个(两个或更多个)第二部分。

41、一个或多个第二部分可能能够使用任何合适的方式来可移除地附接到第一部分。例如，第一部分和/或一个或多个第二部分可(各自)包括允许一个或多个第二部分可移除地附接到第一部分的合适的附接配件。另选地，雾化器出口组件可包括被配置成允许一个或多个第二部分可移除地附接到第一部分的一个或多个(分离)附接配件，诸如一个或多个夹钳、一个或多个卡夹、一个或多个螺纹配件、一个或多个条带等。

42、雾化器出口组件被配置成使得当一个或多个第二部分附接到第一部分时，由第一部分和一个或多个第二部分形成第一通道和/或一个或多个第二通道。

43、因此，雾化器出口组件可被配置成使得当第一部分和一个或多个第二部分组装在一起时(即当雾化器出口组件已组装时)，由第一部分和一个或多个第二部分形成第一通道和/或一个或多个第二通道(即如上所述)。这可使得当已组装时，第一通道和/或一个或多个第二通道的大部分或全部(例如，除了其入口和/或出口)基本上被隐藏，例如对雾化器出口组件的用户不可见。

44、雾化器出口组件还被配置成使得当一个或多个第二部分从第一部分移除时，第一通道和/或一个或多个第二通道的至少部分、大部分或全部被暴露。

45、在特定实施方案中，雾化器出口组件被配置成使得当一个或多个第二部分从第一部分移除时，至少第一通道和/或一个或多个第二通道的出口端被暴露。这可使得当液体毛细管安装在第一通道中(第一部分中)时，其可安装在第一通道内的期望位置处(例如使得用户可清楚地看到和/或测量该位置)。例如，雾化器出口组件可被配置成使得当一个或多个第二部分从第一部分移除时，用户可看到和/或测量液体毛细管的出口与出口孔和/或出口端之间(在沿雾化器出口组件的长度和/或沿液体毛细管的长度延伸的轴向方向上)的距离，例如使得用户可将该距离设定为期望距离。

46、因此，雾化器出口组件可被配置成使得当第一部分和一个或多个第二部分被拆卸时(即，当雾化器出口组件被拆卸时)，第一通道和/或一个或多个第二通道的至少部分、大部分或全部被暴露(例如，暴露于雾化器出口组件的用户)。

47、在实施方案中，当一个或多个第二部分附接到第一部分时，由第一部分和一个或多个第二部分形成第一通道，并且当一个或多个第二部分从第一部分移除时，第一通道的至少部分、大部分或全部被暴露。

48、这可以以任何合适的方式来实现。例如，第一部分可包括对应于第一通道(如上所述)的开边通道(例如沟槽)，并且可被配置成使得当一个或多个第二部分从第一部分移除时，通道的开边被暴露。通道在其长度的部分、大部分或全部上可以是开边的。组件可被配置成使得当一个或多个第二部分附接到第一部分例如通过一个或多个第二部分覆盖通道的开边时形成完整的(管状)第一通道。

49、另选地，第一部分和一个或多个第二部分可各自包括互补开边通道(例如沟槽)(其各自对应于第一通道，如上所述)，其中当一个或多个第二部分附接到第一部分互补开边通道会合(并面向彼此)时，形成完整(管状)第一通道。在这些实施方案中，当一个或多个第二部分从第一部分移除时，互补开边通道的两个开边可被暴露。

50、以此方式配置第一通道意味着，在组装期间，当一个或多个第二部分已从第一部分移除时，用户可将液体毛细管安装到第一通道中。这允许用户(视觉地)验证和/或测量液体毛细管是否已例如在正确轴向位置处适当地安装到第一通道中。以该方式，影响由毛细管发射的液体和雾化气体之间的相互作用的空间参数可由用户精确地控制。因此，可显著降低雾化器例如从一次使用到下一次使用(例如在卸载并重新安装液体毛细管之后)以及从一个雾化器到下一个雾化器的性能变化。

51、此外，该配置允许例如在一个或多个第二部分从第一部分移除时清洁第一通道。

52、第二通道中的一个或多个或每个第二通道可以与第一通道类似的方式配置(但不一定是这种情况)。因此，当一个或多个第二部分附接到第一部分时，可由第一部分和一个或多个第二部分形成一个或多个或者每个第二通道，并且当一个或多个第二部分从第一部分移除时，一个或多个或者每个第二通道的至少部分、大部分或全部可被暴露。

53、这可以以任何合适的方式来实现。例如，第一部分可包括一个或多个开边通道(例如沟槽)，该一个或多个开边通道可(各自)对应于该或每个第二通道(如上所述)，并且可被配置成使得当一个或多个第二部分从第一部分移除时，通道的开边被暴露。组件可被配置成使得当一个或多个第二部分附接到第一部分例如通过一个或多个第二部分覆盖通道的开边时，形成该或每个完整(管状)第二通道。

54、另选地，第一部分和一个或多个第二部分可各自包括互补开边通道(其可各自对应于该或每个第二通道，如上所述)，其中当一个或多个第二部分附接到第一部分互补开边通道会合(并面向彼此)时，形成完整(管状)第二通道。在这些实施方案中，当一个或多个第二部分从第一部分移除时，互补开边通道的两个开边可被暴露。

55、以此方式配置一个或多个或者每个第二通道允许例如在一个或多个第二部分从第一部分移除时清洁第二通道。

56、除形成第一通道和/或第二通道之外，第一部分和/或一个或多个第二部分还可形成雾化器出口组件的入口端和/或出口端。

57、第一部分和/或第二部分可具有任何合适的形式。例如，第一部分可沿雾化器出口组件的轴向长度的部分、大部分或全部延伸，例如从入口端延伸到出口端。类似地，该或每个第二部分可沿雾化器出口组件的轴向长度的部分、大部分或全部延伸，例如从入口端延伸到出口端。

58、雾化器出口组件的第一部分和/或第二部分可使用增材制造工艺来形成。使用增材制造可显著减少部分中的制造缺陷，并且还便于创建使用常规减材机加工工艺难以形成(或甚至不可能形成)的雾化器出口组件几何形状。

59、雾化器出口组件的第一部分和/或第二部分可使用选择性激光熔化(slm)来形成。另选地，雾化器出口组件的第一部分和/或第二部分可使用电子束增材制造来形成。

60、根据一方面，提供一种雾化器，该雾化器包括：

61、上文所描述的雾化器出口组件；和

62、液体毛细管；

63、其中液体毛细管通过第一通道(例如，通过具有第二面积(第二直径)的第一通道的至少一部分)保持。

64、根据一方面，提供一种离子源，该离子源包括：上文所描述的雾化器出口组件和/或雾化器。

65、离子源可以包括电喷雾电离(esi)离子源、解吸电喷雾电离(desi)离子源、解吸电流动聚焦电离(deffi)离子源、冲击器离子源，或大气压化学电离(apci)离子源。

66、根据一方面，提供一种分析仪器诸如质谱仪和/或离子迁移谱仪，该分析仪器包括：上文所描述的雾化器出口组件和/或雾化器和/或离子源。

67、根据一方面，提供一种组装上文所描述的雾化器出口组件的方法，该方法包括：

68、当该一个或多个第二部分从该第一部分移除时，将液体毛细管插入到该第一通道中；然后

69、将该一个或多个第二部分附接到该第一部分。

70、根据一方面，提供一种组装雾化器出口组件的方法，该雾化器出口组件包括：

71、第一部分和一个或多个第二部分，该第一部分和一个或多个第二部分包括入口端和出口端；和第一通道，该第一通道布置在该入口端和该出口端之间，其中该第一通道被配置成接收毛细管；

72、该方法包括：

73、当该一个或多个第二部分从该第一部分移除使得该第一通道的至少部分被暴露时，将液体毛细管插入到该第一通道中；然后

74、将该一个或多个第二部分附接到该第一部分，以便形成该第一通道。

75、将该液体毛细管插入到该第一通道中可包括：在该第一通道内的期望位置处将该液体毛细管插入到该第一通道中。将该液体毛细管插入到该第一通道中可包括：将该液体毛细管插入到该第一通道中，使得该液体毛细管的出口与该出口孔和/或该出口端之间(在沿该雾化器出口组件的长度和/或沿该液体毛细管的长度延伸的轴向方向上)的距离被设定为期望距离。

76、根据一方面，提供一种雾化液体的方法，该方法包括：使用上文所描述的雾化器出口组件和/或雾化器来雾化液体。

77、根据一方面，提供一种电离方法，该方法包括：使用上文所描述的雾化器出口组件和/或雾化器和/或离子源来电离分析物。

78、根据一方面，提供一种分析分析物的方法，该方法包括使用上文所描述的离子源电离分析物以产生分析物离子，并且分析分析物离子和/或源自分析物离子的离子。

79、分析分析物离子和/或源自分析物离子的离子可以包括例如使用质谱仪和/或离子迁移谱仪等分析仪器确定分析物离子和/或源自分析物离子的离子的质荷比、质量、电荷、离子迁移率和/或碰撞截面。

80、根据一方面，提供一种制造雾化器出口组件的方法，该方法包括：例如使用增材制造工艺来制造上文所描述的雾化器出口组件。

81、增材制造工艺可以包括选择性激光熔化(slm)。增材制造工艺可以包括电子束增材制造。