專利名稱：用于痕量探測儀的樣品處理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從待測物表面采集痕量顆?；蛞后w樣品并利用痕量 探測技術(shù)進(jìn)行檢測的樣品處理方法及系統(tǒng)，該樣品處理方法特別適用于 針對以顆粒、溶膠或液滴形式存在的痕量爆炸物、毒品、化學(xué)戰(zhàn)劑、生 物戰(zhàn)劑等危險品的檢測。
背景技術(shù)：
離子遷移(IMS)技術(shù)作為一種痕量探測技術(shù)，起源于二十世紀(jì)六 十年代。早期的專利(US 3699333和US 4777363)對這一技術(shù)進(jìn)行了詳 盡的描述，其工作模式如圖1中所示。
在過去的20多年里，西方國家對IMS技術(shù)開展了大量的研究工 作，特別是針對其在毒品檢測、爆炸物探測及化學(xué)戰(zhàn)劑檢測等領(lǐng)域的應(yīng) 用，獲得了長足的進(jìn)步，在儀器結(jié)構(gòu)，分離原理，采樣技術(shù)等諸多方面 都取得了飛速的發(fā)展(US4311669， US4551624， DE19502674 ， WO9306476)。采樣技術(shù)方面主要涉及非接觸式真空抽氣采樣(如 US2006249671 ， US6870155 ， US5425263 )和擦拭取樣技術(shù)(如 US5859375， US2006192098， US2005288616)。
非接觸式真空抽氣采樣及樣品處理技術(shù)是利用紅外等光能加熱的方 法使固體顆粒氣化，再利用壓力差收集樣品，這類技術(shù)操作較簡便，采 樣效率高，但使用實(shí)例中發(fā)現(xiàn)為使固體顆粒氣化，所需的加熱溫度高于 很多檢測對象所能承受的范圍，單靠真空抽氣的壓力差又很難克服炸藥 等顆粒的極強(qiáng)的粘附力，因此實(shí)用性并不強(qiáng)，且采樣裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在 一定程度上增加了儀器成本。
擦拭取樣及樣品處理技術(shù)是利用聚合材料拭紙、特富龍布等介質(zhì)通 過人手或借助采樣器械取樣后，直接送入進(jìn)樣裝置進(jìn)行加熱處理，釋放待測樣品。
圖2， 3是傳統(tǒng)的擦拭取樣及進(jìn)樣技術(shù)的示意圖。如圖2， 3所示， 進(jìn)樣裝置包括進(jìn)樣口上部可開合或抽出的部件2，以及進(jìn)樣口底部加熱器 3。采樣載體1通過擦拭方式采集樣品后，送入進(jìn)樣裝置進(jìn)行加熱。這要 求采樣載體材料既需具備良好的吸附能力，又要能夠耐受較高的溫度， 且在加熱時可使采集到的樣品即時脫附，同時具有化學(xué)惰性，不會釋放 干擾物質(zhì)。此外，采樣載體材料需具備一定的柔韌性，以避免采樣過程 中產(chǎn)生的變形，這些性能上的要求很大程度上限制了采樣載體材料的選 擇。由于直接采用采樣載體進(jìn)樣，在檢測過程中，為避免加熱后的采樣 載體材料所釋放的氣體對測定結(jié)果的干擾，通常對采樣載體材料的清潔 程度有嚴(yán)格的要求，需要對載體進(jìn)行前處理，而且，為避免操作過程中 造成污染， 一般取樣材料只能一次性使用，因此需要大量的耗材。檢測 完成后，由于樣品已在進(jìn)樣裝置中從采樣載體上完全脫除，發(fā)現(xiàn)可疑物 質(zhì)時，無法對采集到的樣品進(jìn)行保留，因而無法重現(xiàn)檢測結(jié)果或采用其 它技術(shù)對分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有采樣材料在滿足具備較好的吸附采集性能的 同時，難以兼顧為提高進(jìn)樣效率所需具備的較佳高溫脫附能力，影響到 樣品的快速氣化，這樣的進(jìn)樣方式導(dǎo)致樣品的處理效率低，難以消除雜 質(zhì)干擾，易造成系統(tǒng)清潔困難，增加儀器的使用成本，而且一旦發(fā)現(xiàn)可 疑樣品無法留存樣本等一系列問題。可見，現(xiàn)有的取樣方法和樣品處理 技術(shù)還不完善，仍有很大的改進(jìn)空間。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種用于痕量探測儀的樣品 處理系統(tǒng)及方法，由此可以避免對采樣材料直接進(jìn)行加熱處理，減少本 底干擾，同時可提高樣品的采集和脫附效率。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供了一種樣品處理系統(tǒng)，包括采 樣載體，用于通過擦拭待檢物體表面而將待檢物體表面附著的物質(zhì)采集 到采樣載體的表面上；以及痕量探測儀，所述痕量探測儀具有進(jìn)樣裝
置，該進(jìn)樣裝置中設(shè)有進(jìn)樣件，通過將釆樣載體表面上所采集的物質(zhì)轉(zhuǎn)
6移到該進(jìn)樣件的表面上，再對轉(zhuǎn)移到進(jìn)樣件的表面上的物質(zhì)進(jìn)行檢測。
所述采樣載體可以是片狀件并可以由的確良、高密度聚乙烯纖維、滌
綸或尼龍等材料制成。
優(yōu)選方式是，所述進(jìn)樣件可以是片狀件。
所述進(jìn)樣件可以由金屬制成，例如，金屬膜狀物或金屬網(wǎng)狀物。 所述金屬可以為不銹鋼。優(yōu)選方式是，所述金屬為鎳、絡(luò)、鉑中的 一種或由鎳、鉻、鉑中的至少一種形成的合金中的一種。
所述金屬的膜的厚度可以為0.01-0.10 mm，而所述金屬網(wǎng)的金屬絲 的直徑為0.01-0.10 mm，所述金屬網(wǎng)的目數(shù)為300-800目。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種用于痕量探測儀的樣品 處理方法，所述痕量探測儀包括進(jìn)樣裝置，該進(jìn)樣裝置中設(shè)有進(jìn)樣件，
所述方法包括如下步驟提供采樣載體，例如，柔軟且吸附性強(qiáng)的采樣 載體，利用采樣載體擦拭待檢物體表面而將待檢物體表面附著的物質(zhì)采
集到采樣載體的表面上；以及將采樣載體表面上所采集的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到該 進(jìn)樣件的表面上，對轉(zhuǎn)移到進(jìn)樣件的表面上的物質(zhì)進(jìn)行檢測。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，本發(fā)明提供了一種痕量探測儀，包括進(jìn) 樣裝置，該進(jìn)樣裝置中設(shè)有進(jìn)樣件，通過將采樣載體的表面上所采集的 物質(zhì)轉(zhuǎn)移到該進(jìn)樣件的表面上，再對轉(zhuǎn)移到進(jìn)樣件的表面上的物質(zhì)進(jìn)行
T 本發(fā)明中，通過用化學(xué)纖維材料制成的采樣載體擦拭待測物品表 面，將采樣載體所采集到的樣品通過機(jī)械方式轉(zhuǎn)移到進(jìn)樣裝置的金屬膜 或細(xì)網(wǎng)上，將金屬膜或細(xì)網(wǎng)加熱以將樣品氣化并釋放到痕量檢測儀中進(jìn) 行檢測，由此可以提高樣品采集和脫附效率，同時避免對采樣材料直接 進(jìn)行加熱處理，減少本底干擾。


圖1為痕量探測技術(shù)的工作模式。
圖2為傳統(tǒng)打開進(jìn)樣口進(jìn)樣及加熱方式示意圖 圖3為傳統(tǒng)拉出進(jìn)樣口進(jìn)樣及加熱方式示意圖 圖4為本發(fā)明中打開進(jìn)樣口進(jìn)樣及加熱方式示意5為本發(fā)明中拉出進(jìn)樣口進(jìn)樣及加熱方式示意圖 其中，附圖標(biāo)記說明如下
1、 采樣載體
2、 進(jìn)樣口上部可開合或抽出部件
3、 進(jìn)樣口底部加熱器
4、 進(jìn)樣口加熱器上的金屬膜或金屬網(wǎng)
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例描述本發(fā)明。
如圖4-5所示，根據(jù)本發(fā)明的一種樣品處理系統(tǒng)包括采樣載體l，
用于通過擦拭待檢物體表面而將待檢物體表面附著的物質(zhì)采集到采樣載
體的表面上；以及痕量探測儀，所述痕量探測儀具有進(jìn)樣裝置，該進(jìn)樣 裝置中設(shè)有作為進(jìn)樣件的金屬膜或細(xì)網(wǎng)4，通過將采樣載體的表面上所采 集的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到作為進(jìn)樣件的金屬膜或細(xì)網(wǎng)4的表面上，對轉(zhuǎn)移到作為 進(jìn)樣件的金屬膜或細(xì)網(wǎng)4的表面上的物質(zhì)進(jìn)行檢測。
金屬膜或細(xì)網(wǎng)4可以是設(shè)置在進(jìn)樣裝置中的單獨(dú)的金屬膜或細(xì)網(wǎng)， 或作為選擇可以采用形成在其它部件上的金屬層。此外，也可以采用其 它材料的部件代替金屬膜或細(xì)網(wǎng)4，只要該部件與加熱器之間的處理關(guān)系 穩(wěn)定即可。此外，金屬膜或細(xì)網(wǎng)4可以設(shè)置在進(jìn)樣裝置中的任何合適的 位置，只要能夠類似于傳統(tǒng)技術(shù)中直接對采樣載體1上的物質(zhì)進(jìn)行檢 測，而對金屬膜或細(xì)網(wǎng)4上的物質(zhì)進(jìn)行檢測即可。例如，可以將通常放 置采樣載體1的位置設(shè)置金屬膜或細(xì)網(wǎng)4，金屬層，或其它合適的材料 層。金屬膜或細(xì)網(wǎng)4或代替金屬膜或細(xì)網(wǎng)4的其它部件的形狀可以是片 狀的或其它任何合適的形狀。
本發(fā)明中，可以采用化學(xué)纖維材料制成的采樣載體1擦拭待測物品 表面，將采樣載體1所采集到的樣品通過機(jī)械方式(例如，用手擦拭) 轉(zhuǎn)移到進(jìn)樣裝置的金屬膜或細(xì)網(wǎng)上，該金屬膜或網(wǎng)是痕量探測儀的進(jìn)樣 裝置的一部分。與圖2和圖3中所示的現(xiàn)有技術(shù)中一樣，進(jìn)樣裝置可以 設(shè)置為開合式的(圖4)或抽拉式的(圖5)的，打開或抽出進(jìn)樣口上部 可開合或抽出的部件2時可露出金屬膜或細(xì)網(wǎng)4，將采樣載體1所采集到
8的樣品進(jìn)行轉(zhuǎn)移，進(jìn)樣裝置還原時，開始通過進(jìn)樣口底部加熱器3進(jìn)行 加熱脫附過程。金屬膜或細(xì)網(wǎng)4與加熱器之間的處理關(guān)系穩(wěn)定，易于實(shí) 現(xiàn)高效的氣化脫附效果。且一旦發(fā)現(xiàn)可疑樣品，可立刻封存對應(yīng)的采樣 載體l，便于進(jìn)行進(jìn)一步分析取證。
本發(fā)明選擇化學(xué)纖維作為采樣載體1的材料，該化學(xué)纖維對爆炸 物、毒品、化學(xué)戰(zhàn)劑及生物戰(zhàn)劑等具有較高的吸附效果，轉(zhuǎn)移性能好， 例如化學(xué)纖維可以包括的確良、高密度聚乙烯纖維、漆綸、尼龍等材 料。采樣載體1可以是片狀件，或任何合適的形狀，以及本領(lǐng)域所述技 術(shù)人員所采用的任何形狀。
上述金屬材料可以是任何合適的諸如不銹鋼的金屬，只要與加熱器 之間的處理關(guān)系穩(wěn)定，易于實(shí)現(xiàn)高效的氣化脫附效果即可。
采用本發(fā)明的方式，可以避免對采樣材料直接進(jìn)行加熱處理，減少 本底干擾；無需對材料進(jìn)行加熱脫氣處理，提高對樣品處理的效率和速
度，降低材料特殊處理成本；擴(kuò)大了取樣材料的選擇范圍，可選擇采樣 效果好，成本低的材料；通過這種進(jìn)樣方式有利于材料重復(fù)使用，樣品 處理簡單，操作方便；突出的特點(diǎn)在于可以對分析后的可疑樣品進(jìn)行保 存，提供對同一樣品再次進(jìn)行驗(yàn)證的樣本，且便于系統(tǒng)清潔。
制成膜或細(xì)網(wǎng)的金屬材料優(yōu)選具有低熱容量并具有對特定材料轉(zhuǎn)移 效率高的特性，高溫加熱即可快速清潔。
該金屬材料可以為鎳、鉻、鉑中的一種或由鎳、鉻、鉑中的至少一 種所形成的合金中的一種。
金屬膜的厚度可以為0.01-0.10mm，金屬網(wǎng)的金屬絲的直徑可以為 0.01-0.10mm，目數(shù)可以為300-800目。
在進(jìn)樣裝置進(jìn)行處理中，由于金屬膜或細(xì)網(wǎng)4與加熱器之間的處理 關(guān)系穩(wěn)定，金屬膜或細(xì)網(wǎng)4能夠耐受較高的溫度，同時不會釋放干擾物 質(zhì)，例如，進(jìn)樣件加熱后不會釋放對測定結(jié)果產(chǎn)生干擾的氣體。
下面描述根據(jù)本發(fā)明的用于痕量探測儀的樣品處理方法，所述方法
包括如下步驟
提供采樣載體，利用采樣載體擦拭待檢物體表面而將待檢物體表面
附著的物質(zhì)采集到采樣載體的表面上；以及將采樣載體表面上所采集的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到作為進(jìn)樣件的金屬膜或細(xì)網(wǎng)4的表面上，將金屬膜或細(xì)網(wǎng)4 加熱以將轉(zhuǎn)移到金屬膜或細(xì)網(wǎng)4的表面上的物質(zhì)氣化并釋放到痕量檢測 儀中進(jìn)行檢測。
下面描述根據(jù)本發(fā)明的一種痕量探測儀，該痕量探測儀包括進(jìn)樣 裝置，該進(jìn)樣裝置中設(shè)有進(jìn)樣件，通過將采樣載體的表面上采集的物質(zhì) 轉(zhuǎn)移到該進(jìn)樣件的表面上，對轉(zhuǎn)移到進(jìn)樣件的表面上的物質(zhì)進(jìn)行檢測。
上述描述中，進(jìn)樣裝置可以是任何合適的現(xiàn)有的進(jìn)樣裝置，痕量探 測儀可以是任何現(xiàn)有的合適的痕量探測儀。
權(quán)利要求
1、一種樣品處理系統(tǒng)，包括采樣載體，用于通過擦拭待檢物體表面而將其表面附著的物質(zhì)采集到采樣載體的表面上；以及痕量探測儀，所述痕量探測儀具有進(jìn)樣裝置，該進(jìn)樣裝置中設(shè)有進(jìn)樣件，通過將采樣載體的表面所采集的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到該進(jìn)樣件的表面上，再對轉(zhuǎn)移到進(jìn)樣件的表面上的物質(zhì)進(jìn)行檢測。
2、 按照權(quán)利要求1所述的樣品處理系統(tǒng)，其中所述采樣載體是片狀件，并由的確良、高密度聚乙烯纖維、滌綸或尼龍制成。
3、 按照權(quán)利要求1所述的樣品處理系統(tǒng)，其中所述進(jìn)樣件是片狀件。
4、 按照權(quán)利要求3所述的樣品處理系統(tǒng)，其中所述進(jìn)樣件由金屬制成。
5、 按照權(quán)利要求3所述的樣品處理系統(tǒng)，其中所述進(jìn)樣件為金屬的 膜狀物。
6、 按照權(quán)利要求3所述的樣品處理系統(tǒng)，其中所述進(jìn)樣件為金屬的 網(wǎng)狀物。
7、 按照權(quán)利要求4至6中的任意一項(xiàng)所述的樣品處理系統(tǒng)，其中所 述金屬為不銹鋼。
8、 按照權(quán)利要求4至6中的任意一項(xiàng)所述的樣品處理系統(tǒng)，其中所 述金屬為鎳、鉻、鉑中的一種或由鎳、鉻、鉑中的至少一種形成的合金中的一種。
9、 按照權(quán)利要求5所述的樣品處理系統(tǒng)，所述金屬膜的厚度為0.01-0.10 mm。
10、 按照權(quán)利要求6所述的樣品處理系統(tǒng)，所述金屬網(wǎng)的金屬絲的 直徑為0.01-0.10 mm，所述金屬網(wǎng)的目數(shù)為300-800目。
11、 一種用于痕量探測儀的樣品處理方法，所述痕量探測儀包括進(jìn)樣裝置，該進(jìn)樣裝置中設(shè)有進(jìn)樣件，所述方法包括如下步驟提供采樣載體，利用采樣載體擦拭待檢物體表面而將待檢物體表面附著的物質(zhì)采集到采樣載體的表面上；以及將采樣載體表面上所采集的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到該進(jìn)樣件的表面上，對轉(zhuǎn)移到進(jìn)樣件的表面上的物質(zhì)進(jìn)行檢測。
12、 按照權(quán)利要求11所述的樣品處理方法，其中所述采樣載體是片 狀件，并由的確良、高密度聚乙烯纖維、滌綸或尼龍制成。
13、 按照權(quán)利要求11所述的樣品處理方法，其中所述進(jìn)樣件是片狀件。
14、 按照權(quán)利要求13所述的樣品處理方法，其中所述進(jìn)樣件由金屬制成。
15、 按照權(quán)利要求13所述的樣品處理方法，其中所述進(jìn)樣件為金屬 的膜狀物。
16、 按照權(quán)利要求13所述的樣品處理方法，其中所述進(jìn)樣件為金屬 的網(wǎng)狀物。
17、 按照權(quán)利要求14至16中的任意一項(xiàng)所述的樣品處理方法，其中所述金屬為不銹鋼。
18、 按照權(quán)利要求14至16中的任意一項(xiàng)所述的樣品處理方法，其 中所述金屬為鎳、鉻、鉑中的一種或由鎳、鉻、鉑中的至少一種形成的 合金中的一種。
19、 按照權(quán)利要求15所述的樣品處理方法，所述金屬膜的厚度為 0.01-0.10 mm。
20、 按照權(quán)利要求16所述的樣品處理方法，所述金屬網(wǎng)的金屬絲的 直徑為0.01-0.10 mm，所述金屬的網(wǎng)的目數(shù)為300-800目。
21、 一種痕量探測儀，包括進(jìn)樣裝置，該進(jìn)樣裝置中設(shè)有進(jìn)樣件，通過將采樣載體的表面上采 集的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到該進(jìn)樣件的表面上，對轉(zhuǎn)移到進(jìn)樣件的表面上的物質(zhì)進(jìn) 行檢測。
22、 按照權(quán)利要求21所述的痕量探測儀，其中所述進(jìn)樣件由金屬膜 或金屬網(wǎng)制成。
全文摘要
一種用于痕量探測儀的樣品處理方法及系統(tǒng)，包括采樣載體，用于通過擦拭待檢物體表面而將其表面附著的物質(zhì)采集到采樣載體的表面上；以及痕量探測儀，其進(jìn)樣裝置中設(shè)有進(jìn)樣件，通過先將采樣載體表面上所采集的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到該進(jìn)樣件的表面上，再對轉(zhuǎn)移到進(jìn)樣件的表面上的物質(zhì)進(jìn)行檢測。本發(fā)明中，通過用化學(xué)纖維材料制成的采樣載體擦拭待測物品表面，將采樣載體所采集到的樣品通過機(jī)械方式轉(zhuǎn)移到進(jìn)樣裝置的金屬膜或細(xì)網(wǎng)，再通過加熱使樣品氣化，送入痕量檢測儀進(jìn)行分析。由此可以提高樣品采集和熱脫附效率，同時避免對采樣材料直接進(jìn)行加熱處理，減少本底干擾。
文檔編號G01N1/02GK101587029SQ200810112209
公開日2009年11月25日 申請日期2008年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月21日
發(fā)明者張仲夏, 華 彭, 徽 李, 李元景, 文 賀, 陳志強(qiáng) 申請人:同方威視技術(shù)股份有限公司