13.01.2017
217.015.6c39

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПОТОКА ГАЗООБРАЗНЫХ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ МАСС-СПЕКТРОМЕТРА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002592644
Дата охранного документа
27.07.2016
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области масс-спектрометрии. Устройство формирования стабильного потока газообразных веществ содержит источник (1) газообразных веществ, который сообщается с камерой ионизации (6) масс-спектрометра по крайней мере через один двухходовой клапан (2) и по крайней мере через одно дозирующее пневмосопротивление (4) в виде капилляра. Внутри клапана (2) размещен входной канал (9) с возможностью его открывания и закрывания посредством уплотнения (3). Объем канала (9) выбирается из условия минимального времени стабилизации потока газообразных веществ, поступающих в камеру ионизации (6). 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к устройствам формирования стабильного потока газообразных веществ, подлежащих анализу с помощью масс-спектрометра, и может быть использовано в масс-спектрометрах, предназначенных для анализа газообразных веществ.

Известно устройство, предназначенное для формирования стабильного потока газообразных веществ двух уровней интенсивности и его доставки в камеру ионизации масс-спектрометра, состоящее из источника газообразных веществ, двух дозирующих пневмосопротивлений в виде капилляров, первого трехходового клапана для коммутации источника газообразных веществ через рабочее дозирующее пневмосопротивление с камерой ионизации или с вакуумным насосом, и второго трехходового клапана для выбора рабочего дозирующего пневмосопротивления (патент США №6635885, МПК H01J 49/04, 2001 - ближайший аналог). Особенностью указанного устройства является непрерывность создаваемого устройством потока газообразных веществ, что достигается с помощью первого трехходового клапана, направляющего поток либо в камеру ионизации вакуумной камеры (во время работы масс-спектрометра в режиме анализа веществ или калибровки), либо на вход вакуумного насоса (во время работы в режиме ожидания).

Известное устройство имеет следующие недостатки.

Постоянное расходование запаса газообразных веществ в источнике газообразных веществ вследствие непрерывности потока, что приводит к необходимости частой заправки источника газообразных веществ.

Кроме того, при смене рабочего дозирующего пневмосопротивления с помощью второго трехходового клапана требуется значительное время для стабилизации потока газообразных веществ перед его направлением в камеру ионизации с помощью первого трехходового клапана, поскольку поток газообразных веществ непрерывен только через рабочее, т.е. только через одно из двух дозирующих пневмосопротивлений.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков известного устройства, а именно увеличение времени работы формирователя до перезаправки источника газообразных веществ и минимизация времени стабилизации потока газообразных веществ при любом используемом дозирующем пневмосопротивлении.

Указанная задача решается тем, что в формирователе потока газообразных веществ для масс-спектрометра, содержащем источник газообразных веществ, сообщающийся с камерой ионизации масс-спектрометра по крайней мере через одно дозирующее пневмосопротивление и по крайней мере через один расположенный после дозирующего пневмосопротивления клапан, последний выполнен двухходовым, внутри него размещен входной канал с возможностью его открывания и закрывания посредством уплотнения, при этом объем канала выбирается из условия минимального времени стабилизации потока газообразных веществ, поступающих в камеру ионизации.

Результатом использования таких клапанов является увеличение времени работы формирователя до перезаправки источника газообразных веществ, поскольку перемещение газообразных веществ из источника газообразных веществ в камеру ионизации происходит только в течение включенного состояния клапанов, т.е. только во время работы масс-спектрометра в режиме анализа веществ или калибровки, и расходование запаса газообразных веществ в источнике газообразных веществ значительно снижается. Кроме того, сокращается время стабилизации потока газообразных веществ, поступающего в камеру ионизации, из-за уменьшения объема накопления газообразных веществ во входном канале клапана в течение выключенного состояния клапана благодаря минимально необходимому объему входного канала, что при включении клапана дает уменьшение амплитуды всплеска потока газообразных веществ из входного канала и сокращение времени нарастания потока газообразных веществ через дозирующий капилляр.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показано устройство формирователя.

На фиг. 2 показаны графики изменения потока F1 из входного канала клапана, потока F2 через дозирующий капилляр и результирующего потока F газообразных веществ от времени t, начиная с момента включения клапана.

Формирователь содержит источник газообразных веществ 1, по крайней мере один двухходовой клапан 2, оснащенный подвижным уплотнением 3, которое приводится в действие соленоидом, либо вручную, и по крайней мере одно дозирующее пневмосопротивление 4 в виде капилляра. Клапан 2 с уплотнением 3 выполнены из инертных материалов для исключения эффектов химического взаимодействия с газообразными веществами. Выход клапана 2 соединен с помощью трубопровода 5 с камерой ионизации 6, находящейся внутри вакуумной камеры 7 масс-спектрометра. С помощью вакуумного насоса 8 в вакуумной камере 7 и камере ионизации 6 поддерживается низкий уровень давления. Выход дозирующего пневмосопротивления 4 загерметизирован во входном канале 9 клапана 2. Канал 9 перекрывается подвижным уплотнением 3. Вход дозирующего пневмосопротивления 4 загерметизирован в источнике газообразных веществ 1.

Устройство, имеющее в своем составе один клапан 2 и одно пневмосопротивление 4, работает следующим образом.

Под действием вакуумного насоса 8 давление во внутренней полости клапана 2 и в камере ионизации 6 постоянно поддерживается на низком уровне. Внутри источника газообразных веществ 1 присутствует постоянное давление газообразных веществ, значительно превышающее давление во внутренней полости клапана 2 и камере ионизации 6.

При включении клапана 2 происходит поднятие уплотнения 3 и открывание входного канала 9. В результате, выход пневмосопротивления 4 оказывается в области низкого давления. Вследствие этого, между выходом и входом пневмосопротивления 4 возникает перепад давления, под действием которого появляется поток газообразных веществ, который направлен из источника газообразных веществ 1 в камеру ионизации 6.

При выключении клапана 2 происходит закрытие входного канала 9 с помощью уплотнения 3 и поток газообразных веществ в камеру ионизации 6 прекращается. Течение газообразных веществ через пневмосопротивление 4 продолжается, заполняя пространство внутри закрытого входного канала 9 газообразными веществами, до тех пор, пока давление внутри закрытого входного канала 9 не достигнет уровня давления внутри источника газообразных веществ 1.

При повторном включении клапана 2 накопившиеся во входном канале 9 газообразные вещества под действием разрежения в вакуумной камере перемещаются в камеру ионизации 6, создавая тем самым поток F1. Одновременно по мере уменьшения давления на выходе пневмосопротивления 4 возрастает поток F2 через пневмосопротивление 4. Суммарный поток F газообразных веществ, поступающих в камеру ионизации 6, будет равен сумме уменьшающегося потока F1, выходящего из канала 9, и возрастающего потока F2 из пневмосопротивления 4.

На фиг. 2 время стабилизации tc результирующего потока F газообразных веществ определяется объемом внутренней полости входного канала 9. При уменьшении объема внутренней полости входного канала 9 уменьшается начальный всплеск потока F1 за счет уменьшения количества газообразных веществ, накопившихся в этом объеме, а также сокращается время достижения потоком F2 максимального значения за счет сокращения времени откачки этого объема. В конечном итоге объем внутренней полости входного канала 9 должен быть подобран или рассчитан таким образом, чтобы минимизировать время стабилизации tc результирующего потока F.

Описанное устройство, содержащее один клапан 2 и одно пневмосопротивление 4, формирует стабильный поток газообразных веществ одной интенсивности, определяемой пневмосопротивлением 4.

При использовании устройства, содержащего более одного клапана 2 и равное им количество пневмосопротивлений 4 разной величины, возможно получение различных интенсивностей потока. В таком варианте устройства интенсивность потока газообразных веществ будет определяться одним из пневмосопротивлений 4, подключенных к камере ионизации 6, либо комбинацией подключенных пневмосопротивлений 4.

Формирователь потока газообразных веществ для масс-спектрометра, содержащий источник газообразных веществ, сообщающийся с камерой ионизации масс-спектрометра по крайней мере через одно дозирующее пневмосопротивление и по крайней мере через один расположенный после дозирующего пневмосопротивления клапан, отличающийся тем, что клапан выполнен двухходовым, внутри него размещен входной канал с возможностью его открывания и закрывания посредством уплотнения, при этом объем канала выбирается из условия минимального времени стабилизации потока газообразных веществ, поступающих в камеру ионизации.
ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПОТОКА ГАЗООБРАЗНЫХ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ МАСС-СПЕКТРОМЕТРА
ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПОТОКА ГАЗООБРАЗНЫХ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ МАСС-СПЕКТРОМЕТРА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-8 из 8.
20.11.2015
№216.013.8fcd

Интерфейс газового хроматографа и масс-спектрометрического детектора

Изобретение относится к устройствам ввода пробы для газовых масс-спектрометров. Устройство содержит герметичную трубку-контейнер 3 для газохроматографической капиллярной колонки 5, нагреваемую с помощью термостата 4 и соединенную с источником ионов 8. С помощью тройника 9 к трубке-контейнеру 3...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568429
Дата охранного документа: 20.11.2015
25.08.2018
№218.016.7ecd

Способ ионизации вещества электронами при работе на масс-спектрометре

Изобретение относится к исследованию и анализу веществ и соединений путем измерения их физических свойств с использованием метода масс-спектрометрии. Способ ионизации вещества электронами при работе на масс-спектрометре заключается в том, что ионизацию производят электронами с изменяемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664713
Дата охранного документа: 22.08.2018
23.10.2018
№218.016.9509

Квадрупольный масс-спектрометр

Изобретение относится к области масс-спектрометрии. Квадрупольный масс-спектрометр содержит камеру (1) ионизации, магниты (2), создающие магнитное поле вдоль оси (10), катод (3), испускающий ионизирующие электроны в камеру (1) ионизации, ионно-оптическую систему (4), два электрода (5)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670268
Дата охранного документа: 22.10.2018
04.04.2019
№219.016.fc12

Испаритель для газового хроматографа

Испаритель для газового хроматографа содержит цилиндрический корпус (1), на одном конце которого расположен штуцер (2) для соединения с хроматографической колонкой, а на другом - радиатор (3), выполненный в виде накидной гайки. В корпусе (1) размещена вставка (4) с патрубком (5) для подвода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002343476
Дата охранного документа: 10.01.2009
29.04.2019
№219.017.4274

Устройство транспортирования проб в газовый хроматограф

Изобретение относится к устройствам ввода пробы в разделительные колонки газовых хроматографов. Устройство содержит съемный механизм транспортирования пробы, выполненный в виде цилиндрического корпуса 7, в котором расположен шток 8 с соосно присоединенным к нему контейнером 9 для пробы. Шток 8...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002333485
Дата охранного документа: 10.09.2008
13.06.2019
№219.017.8247

Способ элементного анализа вещества

Изобретение относится к области анализа. Способ предусматривает введение образца в высокотемпературный реактор, разложение его на компоненты, окисление компонентов и последующее их количественное определение. Отличие способа состоит в том, что продукты распада в потоке инертного газа-носителя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002413208
Дата охранного документа: 27.02.2011
17.08.2019
№219.017.c10a

Устройство ввода пробы в анализатор состава

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано для ввода пробы в анализаторы состава объектов окружающей среды, пищевых продуктов, парфюмерных изделий и строительных материалов. Устройство ввода пробы в анализатор состава содержит сорбционную трубку с нагревателем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697572
Дата охранного документа: 15.08.2019
23.08.2019
№219.017.c2b8

Устройство для отбора и ввода проб в анализатор состава

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано в устройствах для автоматического отбора и ввода проб жидкости, например, в газовый хроматограф. Сущность: устройство содержит дозирующий узел с узлом промывки. Узел промывки содержит полую насадку, установленную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697930
Дата охранного документа: 21.08.2019
Показаны записи 1-2 из 2.
20.11.2015
№216.013.8fcd

Интерфейс газового хроматографа и масс-спектрометрического детектора

Изобретение относится к устройствам ввода пробы для газовых масс-спектрометров. Устройство содержит герметичную трубку-контейнер 3 для газохроматографической капиллярной колонки 5, нагреваемую с помощью термостата 4 и соединенную с источником ионов 8. С помощью тройника 9 к трубке-контейнеру 3...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568429
Дата охранного документа: 20.11.2015
23.10.2018
№218.016.9509

Квадрупольный масс-спектрометр

Изобретение относится к области масс-спектрометрии. Квадрупольный масс-спектрометр содержит камеру (1) ионизации, магниты (2), создающие магнитное поле вдоль оси (10), катод (3), испускающий ионизирующие электроны в камеру (1) ионизации, ионно-оптическую систему (4), два электрода (5)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670268
Дата охранного документа: 22.10.2018

Похожие РИД в системе