本發(fā)明涉及質(zhì)譜分析領(lǐng)域，具體的說，涉及一種質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

質(zhì)譜技術(shù)作為一種常用的物質(zhì)分析手段，具有靈敏度高、特異性強(qiáng)及分析速度快等優(yōu)勢。依賴質(zhì)譜技術(shù)的分析方法是將化合物分子按照質(zhì)荷比(m/z)的不同進(jìn)行分離檢測，實現(xiàn)分子的質(zhì)量分析和結(jié)構(gòu)鑒定。

近年來，隨著反恐局勢的發(fā)展以及食品、環(huán)境安全等社會事件的不斷出現(xiàn)，對現(xiàn)場化學(xué)物質(zhì)分析的需求不斷增多。

而目前公共場所的危險品檢查不能很好的應(yīng)對高?；瘜W(xué)品、有毒揮發(fā)物質(zhì)的檢測排查，難以實現(xiàn)對危險物品的快速定位。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)危險物品的快速準(zhǔn)確檢測。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)，包括：

質(zhì)譜儀、待測氣體收集裝置和送風(fēng)裝置；

所述待測氣體收集裝置與所述送風(fēng)裝置相隔預(yù)設(shè)距離，且所述送風(fēng)裝置的送風(fēng)口對準(zhǔn)所述待測氣體收集裝置的入口，所述質(zhì)譜儀的入口連接所述待測氣體收集裝置的出口。

在一種可選的實施方式中，所述待測氣體收集裝置的入口為漏斗狀。

在一種可選的實施方式中，所述質(zhì)譜儀中包括真空腔體、離子源、質(zhì)量分析器和檢測器。

在一種可選的實施方式中，所述離子源位于所述真空腔體內(nèi)，通過毛細(xì)管連接所述待測氣體收集裝置的出口。

在一種可選的實施方式中，所述待測氣體收集裝置的出口的內(nèi)徑大于所述 毛細(xì)管的內(nèi)徑。

在一種可選的實施方式中，待測氣體收集裝置與所述送風(fēng)裝置相隔的預(yù)設(shè)距離為30厘米至200厘米。

在一種可選的實施方式中，送風(fēng)裝置包括加熱模塊和氣體定向吹掃模塊。

在一種可選的實施方式中，系統(tǒng)還包括傳送裝置，所述傳送裝置設(shè)置在所述待測氣體收集裝置與所述送風(fēng)裝置之間，并且傳送方向垂直于所述待測氣體收集裝置與所述送風(fēng)裝置的連線。

在一種可選的實施方式中，所述系統(tǒng)還包括物品感應(yīng)裝置，所述物品感應(yīng)裝置與所述送風(fēng)裝置電連接。

采用本發(fā)明所述質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)對各種氣體樣品進(jìn)行檢測，方法如下：

1)先將樣品置于傳送裝置上，當(dāng)樣品移動通過送風(fēng)裝置和待測氣體收集裝置之間的區(qū)域時，送風(fēng)裝置對樣品進(jìn)行吹掃；

2)所述樣品被送入待測氣體收集裝置，再經(jīng)過質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測分析。

其中，所述傳送裝置設(shè)置在待測氣體收集裝置與送風(fēng)裝置之間，并且傳送方向垂直于待測氣體收集裝置與送風(fēng)裝置的連線。

待測氣體收集裝置與送風(fēng)裝置相隔的預(yù)設(shè)距離為30厘米至200厘米。

待測氣體收集裝置的入口呈漏斗狀，待測氣體收集裝置的出口與質(zhì)譜儀的入口處的進(jìn)樣毛細(xì)管同軸相連，且待測氣體收集裝置的出口的內(nèi)徑大于毛細(xì)管的內(nèi)徑，使未進(jìn)入質(zhì)譜儀的多余氣體能夠從待測氣體收集裝置的出口排出。

本發(fā)明實施例所述的質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)，包括質(zhì)譜儀、待測氣體收集裝置和送風(fēng)裝置，其中待測氣體收集裝置與送風(fēng)裝置相隔預(yù)設(shè)距離，且送風(fēng)裝置的送風(fēng)口對準(zhǔn)待測氣體收集裝置的入口，質(zhì)譜儀的入口連接待測氣體收集裝置的出口。該方案能夠快速的對高危化學(xué)品等有毒揮發(fā)物質(zhì)進(jìn)行檢測排查，提升了安檢的可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的另一種質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的質(zhì)譜信號強(qiáng)度變化圖。

具體實施方式

下面參考附圖來說明本發(fā)明的實施例。在本發(fā)明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其他附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件或處理的表示和描述。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

本發(fā)明實施例提供了一種質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)，如圖1所示，該質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)包括質(zhì)譜儀1、待測氣體收集裝置2和送風(fēng)裝置3。

待測氣體收集裝置2與送風(fēng)裝置3之間相隔預(yù)設(shè)距離，且送風(fēng)裝置3的送風(fēng)口對準(zhǔn)待測氣體收集裝置2的入口。質(zhì)譜儀1的入口連接待測氣體收集裝置2的出口。

本發(fā)明實施例還提供了一種質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)，如圖2所示，該質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)包括質(zhì)譜儀1、待測氣體收集裝置2和送風(fēng)裝置3。質(zhì)譜儀1內(nèi)部設(shè)有兩級真空腔體，一級真空腔體11通過進(jìn)樣金屬毛細(xì)管13與大氣壓直接相連，一級真空腔體11內(nèi)配置離子源14，該離子源14可以為等離子體的離子源。二級真空腔體12內(nèi)設(shè)置質(zhì)量分析器15和檢測器16。一級真空腔體11和二級真空腔體12通過錐孔17連接。

圖2中的質(zhì)譜儀1具體可以是微型質(zhì)譜儀，微型質(zhì)譜儀具有體積小、功耗低、操作簡單等優(yōu)勢，使其在公共場所等現(xiàn)場檢測中的應(yīng)用成為可能。微型質(zhì)譜儀可采用連續(xù)大氣壓接口離子阱微型質(zhì)譜儀。

與非連續(xù)大氣壓接口類型的微型質(zhì)譜儀相比，本發(fā)明實施例中的微型質(zhì)譜儀可以實現(xiàn)樣品的連續(xù)引入，顯著提高了系統(tǒng)的分析速度和穩(wěn)定性。

待測氣體收集裝置2的入口呈漏斗狀，待測氣體收集裝置2的出口與質(zhì)譜儀1的入口處的進(jìn)樣毛細(xì)管13同軸相連，且待測氣體收集裝置2的出口的內(nèi)徑大于毛細(xì)管13的內(nèi)徑，使未進(jìn)入質(zhì)譜儀1的多余氣體能夠從待測氣體收集裝置2的出口排出。

待測氣體收集裝置2與送風(fēng)裝置3相隔的預(yù)設(shè)距離為30厘米至200厘米。 優(yōu)選的，該距離為110厘米。

相對于待測氣體收集裝置2設(shè)置的送風(fēng)裝置3具體可以是熱風(fēng)槍，其內(nèi)部包括加熱模塊和氣體定向吹掃模塊。熱風(fēng)槍的加熱模塊可在100攝氏度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)熱風(fēng)溫度，氣體定向吹掃模塊則能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)速可調(diào)，風(fēng)速可以依據(jù)需要設(shè)置高中低檔位，出口風(fēng)速可以在3-20m/s范圍內(nèi)調(diào)整。

熱風(fēng)槍吹出的熱風(fēng)能夠提高樣品表面溫度進(jìn)而提高樣品分子揮發(fā)量，使盡可能多的樣品分子從固態(tài)或液態(tài)中解析成為氣相分子，然后再通過熱風(fēng)槍的定向熱風(fēng)吹掃，使得解析出的氣相樣品分子被吹送至待測氣體收集裝置2，通過漏斗狀的入口盡可能多的將氣體樣品收集進(jìn)入質(zhì)譜儀1中進(jìn)行分析。

氣體樣品進(jìn)入微型質(zhì)譜儀后，首先被離子源離子化，然后離子化的氣體樣品進(jìn)入質(zhì)量分析器進(jìn)行分析，然后由檢測器進(jìn)行檢測得到氣體樣品的分子質(zhì)量和結(jié)構(gòu)信息。

本發(fā)明實施例還提供了一種質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)，如圖3所示。

該質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)包括質(zhì)譜儀1、待測氣體收集裝置2和送風(fēng)裝置3。此外，該系統(tǒng)還包括傳送裝置4。傳送裝置4設(shè)置在待測氣體收集裝置2與送風(fēng)裝置3之間，并且傳送方向垂直于待測氣體收集裝置2與送風(fēng)裝置3的連線。該傳送裝置具體可以為傳送帶。

將如圖3所示的系統(tǒng)應(yīng)用于公共場所的安檢，當(dāng)行李物品放置在傳送裝置4上移動通過送風(fēng)裝置3和待測氣體收集裝置2之間的區(qū)域時，送風(fēng)裝置進(jìn)行氣體定向吹掃，將氣體樣品送入待測氣體收集裝置2，再經(jīng)過質(zhì)譜儀1的檢測分析可以實現(xiàn)對各種行李物品的無停留快速掃描分析。一旦有揮發(fā)性危險品攜帶，即可在極短的時間內(nèi)完成危險品的檢測、類別鑒定與提示預(yù)警，可大大提高人員密集場所的安檢效率和揮發(fā)性危險物品的檢出率，為公共安全提供更加強(qiáng)有力的技術(shù)保障手段。

進(jìn)一步的，該質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)還包括物品感應(yīng)裝置，該物品感應(yīng)裝置與送風(fēng)裝置電連接。將行李物品放置在傳送裝置上并跟隨傳送裝置移動，或者放置在送風(fēng)裝置和待測氣體收集裝置之間連線上，物品感應(yīng)裝置檢測到行李物品的存在時向送風(fēng)裝置發(fā)送開機(jī)信號，使送風(fēng)裝置進(jìn)行送風(fēng)。

物品感應(yīng)裝置還可進(jìn)一步與質(zhì)譜儀電連接，物品感應(yīng)裝置檢測到行李物品的存在時，向質(zhì)譜儀發(fā)送開機(jī)信號，使質(zhì)譜儀開始運(yùn)行。

該物品感應(yīng)裝置可以為紅外線感應(yīng)或聲波感應(yīng)。

采用本發(fā)明所述質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)對各種氣體樣品進(jìn)行檢測，方法如下：

1)先將樣品置于傳送裝置上，當(dāng)樣品移動通過送風(fēng)裝置和待測氣體收集裝置之間的區(qū)域時，送風(fēng)裝置對樣品進(jìn)行吹掃；

2)所述樣品被送入待測氣體收集裝置，再經(jīng)過質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測分析。

其中，所述傳送裝置設(shè)置在待測氣體收集裝置與送風(fēng)裝置之間，并且傳送方向垂直于待測氣體收集裝置與送風(fēng)裝置的連線。

待測氣體收集裝置與送風(fēng)裝置相隔的預(yù)設(shè)距離為30厘米至200厘米。

待測氣體收集裝置的入口呈漏斗狀，待測氣體收集裝置的出口與質(zhì)譜儀的入口處的進(jìn)樣毛細(xì)管同軸相連，且待測氣體收集裝置的出口的內(nèi)徑大于毛細(xì)管的內(nèi)徑，使未進(jìn)入質(zhì)譜儀的多余氣體能夠從待測氣體收集裝置的出口排出。

應(yīng)用例

下面采用本發(fā)明所述質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)對樣品進(jìn)行檢測說明。質(zhì)譜儀具體為微型質(zhì)譜儀，送風(fēng)裝置為具體為一個熱吹風(fēng)機(jī)，待測氣體收集裝置的入口為漏斗狀。

將一顆樟腦丸(有效成分：萘，質(zhì)量數(shù)128)包于一小布袋中作為樣品源，并將其放于傳送帶上。傳送帶以及其上的樣品源以恒定的速度運(yùn)動。當(dāng)樣品源運(yùn)動至質(zhì)譜入口與熱吹風(fēng)機(jī)的中軸線時，包在其中的樟腦丸分子被加熱解析并被氣流吹送至待測氣體收集裝置，經(jīng)過待測氣體收集裝置進(jìn)入微型質(zhì)譜儀進(jìn)行分析檢測。

經(jīng)過分析檢測，可以得到有其特征質(zhì)譜峰(m/z 128)的質(zhì)譜圖，更改樣品源與微型質(zhì)譜儀的入口之間的距離d，可以得到不同d的情況下樣品分子萘的質(zhì)譜信號強(qiáng)度變化，如圖4所示。

在圖4中，當(dāng)樣品源位于離微型質(zhì)譜儀的入口1m遠(yuǎn)的距離條件下，仍能被質(zhì)譜儀高靈敏探測并分析，可見本發(fā)明實施例所提供的系統(tǒng)用于公共場所揮發(fā)性危險物快速檢測的可行性與高效性。

本發(fā)明實施例提供的質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)，檢測靈敏度高、分析速度快，對于空氣中的有毒有害氣體的檢測限低至ppb(十億分之一)甚至ppt(萬億分之一)量級，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前所廣泛使用的光譜法的檢測靈敏度。樣品檢測分析速度快，可在不到1秒時間內(nèi)完成未知物品的檢測和鑒定，滿足地鐵、機(jī)場等人員流動較大的場所快速安檢的要求。

并且，相比傳統(tǒng)質(zhì)譜檢測中的樣品距離譜儀進(jìn)樣口幾毫米到幾厘米的近距離進(jìn)樣，本發(fā)明實施例能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離探測，樣品與質(zhì)譜儀進(jìn)樣口的距離可達(dá)2米甚至更遠(yuǎn)，拓寬了在公共場所使用質(zhì)譜儀安檢的探測范圍。

此外，本發(fā)明實施例提供的質(zhì)譜分析安檢系統(tǒng)整體操作簡單，顯著降低儀器操作的人力成本，且系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)，可以實現(xiàn)公共場所的長時間實時監(jiān)測分析并快速做出警報提醒。

雖然已經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解在不超出由所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變、替代和變換。而且，本申請的范圍不僅限于說明書所描述的過程、設(shè)備、手段、方法和步驟的具體實施例。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員從本發(fā)明的公開內(nèi)容將容易理解，根據(jù)本發(fā)明可以使用執(zhí)行與在此所述的相應(yīng)實施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結(jié)果的、現(xiàn)有和將來要被開發(fā)的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權(quán)利要求旨在在它們的范圍內(nèi)包括這樣的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。