一种气相色谱质谱联用接口、系统及流量匹配方法技术方案

本发明专利技术涉及一种气相色谱质谱联用接口、系统及流量匹配方法。所述联用接口包括鞘流装置，所述鞘流装置上设有内部能够相互连通的色谱连接口、质谱连接口、载气接口，所述色谱连接口与所述载气接口用于通入气体，所述质谱连接口用于输出气体。本发明专利技术的技术方案利用鞘流装置引入除干扰气体作为载气，来平衡质谱进样口流量与色谱柱出口流量的差值，解决质谱分析仪与色谱分离仪流量不匹配的问题，改善因质谱分析受色谱分析气流量的限制而导致分析得出的谱图不准确的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种气相色谱质谱联用接口、系统及流量匹配方法
本专利技术总地涉及气相检测领域，具体涉及一种气相色谱质谱联用接口、系统及流量匹配方法。
技术介绍
随着世界经济的飞速发展，人类活动对地球造成的破坏也是不可忽视的。世界上的发达国家在工业加速发展的过程中，都曾经历过雾霾肆虐的阶段，如今作为最大的发展中国家，中国的重工业城市也会常有雾霾出现。雾霾的产生不是一朝一夕的结果，而是工业废气不断增加超过了环境自我净化能力导致的。因此，为了预防重污染天气发生，应该密切关注大气组分浓度的变化，合理控制有害物质的排放，制定有针对性的环保减排措施，这就需要精密仪器更加精确地对气体组分进行定性和定量分析，气体组分浓度的检测因而成为了目前研究的热点。在众多的气体在线分析设备中，质谱仪以其特有的灵敏度高、特异性强、准确度好等优点备受青睐，在现场应用过程中，分析速度快，结果可靠性高。由于环境空气组分较为复杂，单一的在线质谱分析大气组分无法满足实际应用的需求，而现有的气相色谱－质谱联用仪器多为实验室分析，仅仅依靠现场采样实验室分析无法实时地反应现有的气候情况，同时采样过程中也会引入很大误差并且采样装置对气体组分也会有一定的吸附作用。在分析组分非常复杂的气体时，多种组分得到的谱图非常复杂，常常会给解谱工作者带来很大的困难。为了能够实现快速定性和定量的目的，实验室分析采用气相色谱－质谱联用手段，通过色谱柱来实现多组分气体的预分离功能。由于在线质谱仪器不同于实验室分析，多数采用连续进样，且入口流量大，直接与色谱连接会造成流速的不匹配问题，不仅会使色谱柱由于背压的原因柱效下降，而且也会使质谱由于进样量不足定量不精确。因此，研究开发一种应用于在线气相色谱-质谱分析设备的联用接口设计，对于质谱在线分析具有重要的意义。现有的色谱－质谱连接件仅适用于实验室气相色谱－质谱分析设备，而实验室设备分析现场大气组分会带来很多的不便和成分损失。现有的色谱－质谱连接件接入在线质谱中，会引入流量匹配不合适的问题，质谱分析受色谱气流量的限制，测试浓度偏低，色谱受质谱腔体背压的影响，保留时间和柱效发生改变。按在线质谱进样流量来调节色谱流量则会使色谱柱饱和无法达到预期的分离效果。如果在线分析不需要利用色谱分离的时候，需要重新拆装连接接口，使用过程中会由于多次切换造成接口松动，密封性下降。在线连续进样设备在分析大气组分的过程中，可能受到环境空气的影响，出现气体进样量不稳定的情况，如果仅仅依靠气相色谱和质谱的直接连接，无法实现气流量的调节，分析得出的谱图可能由于气流量的变化而发生波动。从色谱柱分离出的气体进入质谱进样口后，由于气体量较少，无法充满进样管线，因此在气体样品还未进入质谱的时候，色谱分离过程已经结束，所以经色谱分离后的气体组分会在质谱进样口处再次混合，失去色谱分离应有的意义。所以在线色谱－质谱联用的技术开发已是势在必行，而色谱分离与质谱分析的连接接口设计是这一技术开发的关键阶段，这种接口技术方案的设计应同时满足在线质谱高通量的要求和色谱分离低样品引入量的特点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种气相色谱质谱联用接口、系统及流量匹配方法，以平衡质谱进样口流量与色谱柱出口流量的差值，解决质谱分析仪与色谱分离仪流量不匹配的问题，改善因质谱分析受色谱分析气流量的限制而导致分析得出的谱图不准确的效果。本专利技术旨在提供一种气相色谱质谱联用接口，所述联用接口包括鞘流装置，所述鞘流装置上设有内部能够相互连通的色谱连接口、质谱连接口、载气接口，所述色谱连接口与所述载气接口用于通入载气气体，所述质谱连接口用于输出气体。如上所述的联用接口，所述联用接口还包括气路转接头，其连接所述鞘流装置的色谱连接口或所述质谱连接口。如上所述的联用接口，所述联用接口还包括密封件，其密封设置于所述色谱连接口、质谱连接口或载气接口处。如上所述的联用接口，在所述质谱连接口与所述载气接口处分别设有阀门。如上所述的联用接口，所述鞘流装置为三通或多通接头。优选地，如上所述的联用接口，所述鞘流装置为等径三通。本专利技术还提供一种气相色谱质谱联用系统，所述系统包括色谱分离仪、质谱分析仪和如上所述的联用接口，所述联用接口的色谱连接口连接所述色谱分离仪，所述联用接口的质谱连接口连接所述质谱分析仪。本专利技术还提供一种利用上述的气相色谱质谱联用系统的流量匹配方法，所述方法包括步骤：通过向所述联用接口的载气接口通入载气将所述色谱连接口输入的分离气体引入所述质谱分析仪。进一步地，所述方法还包括步骤：通过对所述载气的流量进行调节使所述质谱分析仪所需要的气流量稳定。进一步地，所述载气为抗干扰气体。本专利技术的技术方案是在质谱的进样口处加入一个鞘流装置，该装置的两路气流分别接色谱柱和质谱入口，剩下一路气流接除烃空气等载气气体用以平衡流量，避免色谱分离和质谱分析受到影响。本专利技术利用鞘流装置引入除干扰气体作为载气，来平衡质谱进样口流量与色谱柱出口流量的差值，解决了质谱分析仪与色谱分离仪流量不匹配的问题，改善因质谱分析受色谱分离气流量的限制而导致分析得出的谱图不准确的效果。附图说明图1为本专利技术气相色谱质谱联用工作流程示意图；图2为本专利技术气相色谱质谱联用结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本专利技术的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本专利技术的限制。在线气相色谱-质谱联用接口的设计是为了满足在线质谱与气相色谱联用过程中的流速匹配问题而设计的。色谱分离是混合气体在压力驱动下流过色谱柱，不同的物质在色谱柱的保留时间不同，从而达到分离混合气体的目的。在线气相色谱－质谱联用设备可以利用色谱将混合气体分离后引入到质谱中进行分析，色谱作为质谱的预处理手段，质谱作为色谱分离后的检测方法。质谱分析是将气体样品电离后，通过离子传输装置进入分析腔体，在质量分析器的电场或磁场作用下实现不同质量物质的分离作用，被分离后的不同质量的物质到达检测器的时间不同，进而用以精确定性物质种类，样品浓度则是通过打到计数板上离子数目的多少来计算的。在线气相色谱－质谱分析装置是一种现场实时气体分析设备，可以对一段时间内每种气体组分的浓度变化做连续监控，其中气相色谱用以分离混合气体，质谱用以鉴定气体名称和计算气体含量。在色谱－质谱联用设备上，从色谱柱进入质谱的气流量需要与质谱分析的用气量保持一致，以此来避免背压或正压对分析设备性能的影响。如图1所示，本专利技术的气相色谱质谱联用接口，主体结构为鞘流装置10，其上设有内部能够相互连通的色谱连接口101、质谱连接口102、载气接口103，色谱连接口101与所述载气接口103用于通入载气气体，所述质谱连接口102用于输出气体。色谱连接口101用于与色谱分离仪连接，质谱连接口102用于与质谱分析仪20连接。而载气接口103用于输入载气气体，其将从色谱连接口101进入的分离气体引入质谱分析仪20。为了联用接口与色谱分离仪及质谱分析仪20连接或拆卸方便，联用接口还可包括气路转接头30，在鞘流装置10的色谱连接口101或质谱连接口102处分别连接一气路转接头30，或色谱连接口101与质谱连接口102处同时设置气路转接头30。上述的联用接口，为了气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气相色谱质谱联用接口，其特征在于，所述联用接口包括鞘流装置，所述鞘流装置上设有内部能够相互连通的色谱连接口、质谱连接口、载气接口，所述色谱连接口与所述载气接口用于通入载气气体，所述质谱连接口用于输出气体。

【技术特征摘要】
1.一种气相色谱质谱联用接口，其特征在于，所述联用接口包括鞘流装置，所述鞘流装置上设有内部能够相互连通的色谱连接口、质谱连接口、载气接口，所述色谱连接口与所述载气接口用于通入载气气体，所述质谱连接口用于输出气体。2.如权利要求1所述的联用接口，其特征在于，所述联用接口还包括气路转接头，其连接所述鞘流装置的色谱连接口或所述质谱连接口。3.如权利要求2所述的联用接口，其特征在于，所述联用接口还包括密封件，其密封设置于所述色谱连接口、质谱连接口或载气接口处。4.如权利要求1所述的联用接口，其特征在于，在所述质谱连接口与所述载气接口处分别设有阀门。5.如权利要求1或2或3或4所述的联用接口，其特征在于，所述鞘流装置为三通或多通接头。...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖小强，薛振华，
申请(专利权)人：北京雪迪龙科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11