加入多種摻雜劑提高離子遷移譜儀識別檢測的裝置及應用的制作方法
【專利摘要】一種加入多種摻雜劑提高離子遷移譜儀識別檢測的裝置及方法，此裝置由兩個多通路切換切換閥、一個進氣口、一個出氣口、多個摻雜劑腔體及摻雜劑瓶組成。當選擇加入摻雜劑1時，將切換閥1切換至切換閥1的1號位置，同時切換閥2切換至切換閥2的1號位置即可；如需切換選擇加入摻雜劑2時，將切換閥1切換至切換閥1的4號位置，同時切換閥2切換至切換閥2的4號位置先進行氣路的吹掃清洗，然后將切換閥1切換至切換閥1的2號位置，同時切換閥2切換至切換閥2的2號位置即可。利用多種不同摻雜劑對應的數(shù)據(jù)庫來共同進行實際樣品的分析和識別，說明此裝置及方法的有效性。
【專利說明】加入多種摻雜劑提高離子遷移譜儀識別檢測的裝置及應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于化學分析領域離子遷移譜的分析裝置及技術，一種加入多種摻雜劑提高離子遷移譜儀識別檢測的裝置及方法。本發(fā)明提供了一種簡便、快速、可靠的選擇切換加入摻雜劑的方法，并將此裝置進氣口、出氣口串聯(lián)入分析儀器的氣路中，在分別使用不同摻雜劑的條件下，檢測標準物質，根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)信息，分別建立標準品數(shù)據(jù)庫。利用多種不同摻雜劑對應的數(shù)據(jù)庫來共同進行實際樣品的分析和識別。
【背景技術】
[0002]離子遷移譜(IMS)技術起源于二十世紀六十年代，是一種痕量檢測技術。利用離子遷移原理進行的快速痕量分析儀器稱為離子遷移譜儀，其核心部件離子遷移管通常在常壓下工作。液體、固體或氣體樣品，采用不同的進樣方式，最終均以氣態(tài)形式隨著載氣進入離子遷移管，在離子遷移管的離化區(qū)，載氣分子被電離并形成離子簇，待測物質分子與這些離子簇相互作用形成新的分子離子團。當離子門打開時，這些分子離子簇在電場的作用下進入遷移區(qū)并繼續(xù)在電場的作用下向前遷移。在遷移區(qū)中，分子離子簇的遷移速度與其荷質比相關，因此不同的分子離子簇到達位于遷移區(qū)末端的檢測器的時間各不相同，通過檢測來自檢測器的微弱電流及其到達時間，并將其與標準物質庫進行匹配，就可以判斷出物質的種類。
[0003]針對離子遷移譜儀在毒品檢測、爆炸物探測、化學戰(zhàn)劑檢測等領域的應用研究，取得了長足的進展，同時也拓展到了環(huán)境檢測、工業(yè)過程控制、生物醫(yī)學、食品監(jiān)測等領域。
[0004]目前用于提高離子遷移譜儀識別準確度的方法主要有進行樣品前處理、提高儀器分辨率、與其他類型儀器聯(lián)用、選擇性電離抑制背景樣品、設定一定的報警閾值等方法。
[0005]由于樣品背景較為復雜，現(xiàn)行的樣品前處理技術主要以目標組分的提取為目的，且基本上都是以提高樣品利用率和富集倍數(shù)來減少樣品消耗和溶劑消耗，如固相微萃取、吸附攪拌棒、固相萃取以及有一定制備量的樣品預處理技術。但是這些前處理方法費時費力，均有一定的樣品損失，并且在與離子遷移譜儀標準物質庫進行匹配時，存在匹配度高而卻非同一種物質的問題。
[0006]實際應用過程中也發(fā)現(xiàn)，提高儀器分辨率也難免會有樣品峰的約化遷移率與標準物質庫中的標準品匹配上，而卻非同一種物質。
[0007]離子遷移譜儀現(xiàn)有聯(lián)用技術主要有GC-MS、DMS-1MS\ IMSMS, GC-DMS-MS等，聯(lián)用雖在一定程度上提高了離子遷移譜儀識別準確度，但是增加了分析成本及時間，失去了 IMS快速檢測技術的優(yōu)勢。
[0008]有一種單光子電離(SPI)方式目前被用來選擇性電離樣品中的組份，雖一定程度上抑制了樣品中的背景雜質，但是有些目標組分也可能無法被電離。
[0009]另外，根據(jù)不同的樣品設定閾值往往較難控制，同種物質不同含量時，這個閾值需要不斷變化。
[0010]鑒于此，本發(fā)明試圖設計一種加入多種摻雜劑提高離子遷移譜儀識別檢測的裝置及方法，利用同種物質在不同摻雜劑作用下的離子遷移譜不同檢測結果，共同確定檢測物，以提高匹配的準確性，進而提高離子遷移譜儀識別準確度。

【發(fā)明內容】

[0011]本發(fā)明的目的是提供一種加入多種摻雜劑提高離子遷移譜儀識別檢測的裝置及方法。
[0012]一種提高分析儀器識別檢測的摻雜劑加入裝置，此裝置由兩個多通路切換切換閥、摻雜劑腔體及摻雜劑瓶組成；
[0013]多通路切換切換閥為η位一通切換閥，η≥2正整數(shù)；
[0014]兩個切換閥的η位接口一一對應連接，分別在兩個切換閥的接口連接管路上設有摻雜劑腔體；[0015]摻雜劑腔體為一密閉容器，于密閉容器的壁面上設有進氣口和出氣口，進氣口和出氣口分別與兩個切換閥的相同位置的接口相連；
[0016]于摻雜劑腔體內放置有上端開口的摻雜劑瓶，摻雜劑瓶內放置有摻雜劑。
[0017]切換閥均為四周設有η位接口、中部設有一個接口，通過切換切換閥可進行中部接口與四周接口中的任意一位進行連通。
[0018]η=2-6 正整數(shù)。
[0019]切換閥為四位一通切換閥,其商品名為四位一通切換閥；
[0020]所述分析儀器為離子遷移譜儀。
[0021]I)將所述裝置二個切換閥的中部接口作為氣體進口、氣體出口串聯(lián)入分析儀器的氣路中，于不同摻雜劑瓶內放置不同的摻雜劑；
[0022]在分別使用不同摻雜劑的條件下，檢測標準物質，根據(jù)分析儀器所得到的數(shù)據(jù)信息，分別建立數(shù)據(jù)信息與標準物質對應的標準品數(shù)據(jù)庫；
[0023]2)采用與標準物質檢測相同的條件，待實際分析樣品進樣時，獲得待分析樣品數(shù)據(jù)信息；
[0024]將待分析樣品數(shù)據(jù)信息與標準品數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)信息比對，進行將實際樣品的分析和識別，若數(shù)據(jù)信息相同、則待分析樣品為其對應的標準物質，否則則不是。
[0025]此裝置所用切換閥可進行2~6路自由選擇加入相同或不同摻雜劑種類，且選擇加入摻雜劑種類為二種以上。
[0026]此裝置可進行2~6路自由選擇加入摻雜劑數(shù)量。
[0027]采用的摻雜劑包括:丙酮、氨水、二氯甲烷、苯、甲苯中的二種以上。
[0028]標準物質包括鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或二種以上。
[0029]本發(fā)明通過在離子遷移譜儀氣路中分別加入不同摻雜劑，利用同種物質在不同摻雜劑作用下的離子遷移譜不同檢測結果，共同確定檢測物，以提高匹配的準確性，進而提高離子遷移譜儀識別準確度。
[0030]所述的對樣品進行識別的方法，主要應用于爆炸物、毒品、易制毒化學品、化學試劑、環(huán)境及工業(yè)中的可揮發(fā)性有機物。
[0031]本發(fā)明的優(yōu)點
[0032]本裝置作為切換、簡便、省時地加入多種摻雜劑成本低廉；可直接串聯(lián)入離子遷移譜快速檢測儀進行分析，同時因具有清洗功能不會產(chǎn)生摻雜劑之間的污染進樣情況。在分別使用不同摻雜劑的條件下，檢測標準物質，根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)信息，分別建立標準品數(shù)據(jù)庫。利用多種不同摻雜劑對應的數(shù)據(jù)庫來共同進行實際樣品的分析和識別。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]下面結合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步詳細的說明:
[0034]圖1加入多種摻雜劑提高離子遷移譜儀識別檢測的裝置的外觀結構示意圖；
[0035]圖2加入多種摻雜劑提高離子遷移譜儀識別檢測的裝置內部組件示意圖；
[0036]圖3為氨水和丙酮分別做摻雜劑時離子遷移譜儀分析鄰苯二甲酸二乙酯的譜圖；
[0037]圖4為丙酮和氨水同時做摻雜劑和丙酮單獨做摻雜劑時離子遷移譜儀分析鄰苯二甲酸二乙酯的譜圖。
具體實施例
[0038]本發(fā)明提供了一種簡便、快速、可靠的選擇切換加入摻雜劑的方法，并將此裝置氣體進口、氣體出口串聯(lián)入分析儀器的氣路中，在分別使用不同摻雜劑的條件下，檢測標準物質，根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)信息，分別建立標準品數(shù)據(jù)庫。利用多種不同摻雜劑對應的數(shù)據(jù)庫來共同進行將實際樣品的分析和識別，說明此裝置及方法的有效性。本發(fā)明以離子遷移譜快速檢測儀作為分析儀器為例。
[0039]實施例1
[0040]圖1為加入多種摻雜劑提高離子遷移譜儀識別檢測的裝置的外觀結構示意圖；圖1中，I為多通路切換切換閥I的前端切換手柄部分；2為多通路切換切換閥2的前端切換手柄部分；3內部為兩個多通路切換切換閥后端部分及多個摻雜劑腔體及摻雜劑瓶的連接組件；4為進氣口 ；5為出氣口。
[0041]將此裝置進氣口、出氣口沿離子遷移譜儀載氣或漂氣流向串聯(lián)入離子遷移譜儀中，將兩個多通路切換切換閥手柄分別切換至同一編號位置，則顯示此編號流路已串聯(lián)入離子遷移譜儀中。
[0042]實施例2
[0043]圖2中，6為切換切換閥I ;7為切換切換閥2 ；8為摻雜劑腔體及摻雜劑瓶組件I ;9為摻雜劑腔體及摻雜劑瓶組件2 ；10為摻雜劑腔體及摻雜劑瓶組件3 ;11為摻雜劑腔體及摻雜劑瓶組件4。
[0044]當選擇加入摻雜劑腔體及摻雜劑瓶組件I時，將切換切換閥I切換至切換切換閥I的I號位置，同時切換切換閥2切換至切換切換閥2的I號位置，此時氣體流路走向為圖1中的3到圖2中的進氣口，再經(jīng)切換切換閥I的I號位置到切換切換閥2的I號位置，從圖2中的出氣口流入圖1中的4后進入離子遷移譜儀。
[0045]如需切換選擇加入摻雜劑腔體及摻雜劑瓶組件2時，將切換切換閥I切換至切換切換閥I的4號位置，同時切換切換閥2切換至切換切換閥2的4號位置先進行氣路的吹掃清洗，然后將切換切換閥I切換至切換切換閥I的2號位置，同時切換切換閥2切換至切換切換閥2的2號位置即可。
[0046]實施例3[0047]摻雜劑腔體及摻雜劑瓶組件I中加入氨水，摻雜劑腔體及摻雜劑瓶組件2加入丙酮，圖3是采用實施例2中的方法進行的實驗。
[0048]從圖中可以看出，在氨水做摻雜劑時，摻雜劑的漂移時間5.84毫秒，標準物質鄰苯二甲酸二乙酯漂移時間為7.56毫秒特征峰；而當丙酮做摻雜劑時，摻雜劑的漂移時間5.92毫秒，標準物質鄰苯二甲酸二乙酯漂移時間為7.64毫秒特征峰；利用鄰苯二甲酸二乙酯在不同摻雜劑下檢測時的不同的特征漂移時間，共同確定實際樣品中的鄰苯二甲酸二乙酯組分。
[0049]實施例4
[0050]摻雜劑腔體及摻雜劑瓶組件2加入丙酮，摻雜劑腔體及摻雜劑瓶組件3、摻雜劑腔體及摻雜劑瓶組件4中分別加入丙酮和氨水，圖4是采用實施例2中的方法進行的實驗。
[0051]圖4為丙酮單獨做摻雜劑和丙酮和氨水同時做摻雜劑時離子遷移譜儀分析鄰苯二甲酸二乙酯的譜圖。從圖中可以看出，在丙酮和氨水同時做摻雜劑時，摻雜劑的漂移時間
5.60毫秒，標準物質鄰苯二甲酸二乙酯漂移時間為7.64毫秒、11.88毫秒兩種特征峰；而當丙酮單獨做摻雜劑時，摻雜劑的漂移時間5.92毫秒，標準物質鄰苯二甲酸二乙酯漂移時間為7.64毫秒一種特征峰；利用鄰苯二甲酸二乙酯在不同摻雜劑下檢測時的特征峰個數(shù)不同，共同確定實際樣品中的鄰苯二甲酸二乙酯組分。
【權利要求】
1.一種加入多種摻雜劑提高離子遷移譜儀識別檢測的裝置，其特征在于:此裝置由兩個多通路切換切換閥、摻雜劑腔體及摻雜劑瓶組成； 多通路切換切換閥為η位一通切換閥，η≥2正整數(shù)； 兩個切換閥的η位接口一一對應連接，分別在兩個切換閥的接口連接管路上設有摻雜劑腔體； 摻雜劑腔體為一密閉容器，于密閉容器的壁面上設有進氣口和出氣口，進氣口和出氣口分別與兩個切換閥的相同位置的接口相連； 于摻雜劑腔體內放置有上端開口的摻雜劑瓶，摻雜劑瓶內放置有摻雜劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于: 切換閥均為四周設有η位接口、中部設有一個接口，通過切換切換閥可進行中部接口與四周接口中的任意一位進行連通。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于: η=2-6正整數(shù)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于: 切換閥為四位一通切換閥，其可為四位一通切換球閥； 所述分析儀器為離子遷移譜儀。
5.一種權利要求14任一所述裝置的應用，其特征在于: 1)將所述裝置二個切換閥的中部接口作為氣體進口、氣體出口串聯(lián)入分析儀器的氣路中，于不同摻雜劑瓶內放置不同的摻雜劑； 在分別使用不同摻雜劑的條件下，檢測標準物質，根據(jù)分析儀器所得到的數(shù)據(jù)信息，分別建立數(shù)據(jù)信息與標準物質對應的標準品數(shù)據(jù)庫； 2)采用與標準物質檢測相同的條件，待實際分析樣品進樣時，獲得待分析樣品數(shù)據(jù)信息； 將待分析樣品數(shù)據(jù)信息與標準品數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)信息比對，進行將實際樣品的分析和識另O，若數(shù)據(jù)信息相同、則待分析樣品為其對應的標準物質，否則則不是。
6.根據(jù)權利要求5所述裝置的應用，其特征在于: 此裝置所用切換閥可進行2~6路自由選擇加入相同或不同摻雜劑種類，且選擇加入摻雜劑種類為二種以上。
7.根據(jù)權利要求6所述裝置的應用，其特征在于: 此裝置可進行2~6路自由選擇加入摻雜劑數(shù)量。
8.根據(jù)權利要求5所述裝置的應用，其特征在于: 采用的摻雜劑包括:丙酮、氨水、二氯甲烷、苯、甲苯中的二種以上。
9.根據(jù)權利要求5所述 裝置的應用，其特征在于:標準物質包括鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或二種以上。
【文檔編號】G01N27/62GK103884766SQ201210562513
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月21日 優(yōu)先權日:2012年12月21日
【發(fā)明者】李楊, 渠團帥, 李京華, 王新, 王衛(wèi)國, 程沙沙, 梁茜茜, 李海洋 申請人:中國科學院大連化學物理研究所