用于使毛細(xì)管柱與氣相色譜-質(zhì)譜（gc-ms）系統(tǒng)解除聯(lián)接的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】用于使毛細(xì)管柱與氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)系統(tǒng)解除聯(lián)接的方法和系統(tǒng)發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明大體涉及帶電粒子分析器，并且更具體地，涉及一種用于使毛細(xì)管柱與氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)系統(tǒng)解除聯(lián)接，而不對(duì)至少部分地含有該毛細(xì)管柱的高真空罩排氣的系統(tǒng)和方法。
發(fā)明背景
[0002]管柱的維護(hù)和/或更換是質(zhì)譜領(lǐng)域中的一個(gè)常規(guī)過(guò)程，通常需要操作員在使毛細(xì)管柱與該系統(tǒng)解除聯(lián)接之前冷卻質(zhì)譜儀并且將高真空腔室排氣至大氣壓力。這個(gè)過(guò)程是耗時(shí)的，因?yàn)樵谟迷搩x器繼續(xù)生產(chǎn)性工作之前，操作員必須等待該系統(tǒng)冷卻、排氣以及隨后在啟動(dòng)后再熱化。例如，每次在一個(gè)四極質(zhì)量分析器上執(zhí)行這個(gè)過(guò)程，損失估計(jì)5小時(shí)的儀器時(shí)間。另外，對(duì)于需要僅可通過(guò)在升高的溫度下的幾個(gè)小時(shí)的“烘烤”來(lái)實(shí)現(xiàn)的超高真空壓力的一些分析儀器，這個(gè)時(shí)間增加。
[0003]為避免以上所述的缺點(diǎn)，許多操作員已經(jīng)安裝“無(wú)排氣”管柱改換系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通常要求在管柱路徑中安裝另外的限流器，以及儲(chǔ)氣罐以在管柱維護(hù)期間防止污染。不幸的是，“無(wú)排氣”系統(tǒng)的使用使操作員不能將毛細(xì)管柱的端部定位成緊鄰電離源。如此，除增加復(fù)雜性之外，這些“無(wú)排氣”系統(tǒng)也具有在該管柱路徑中引入活性位點(diǎn)(active site)的趨勢(shì)，這導(dǎo)致對(duì)注入樣本的響應(yīng)減小以及校準(zhǔn)曲線的較差線性。
[0004]更換GC-MS系統(tǒng)中的毛細(xì)管柱的一個(gè)替代性的、不過(guò)更冒險(xiǎn)的方法要求操作員移除當(dāng)前管柱，并且將真空腔室暴露于高流量的環(huán)境空氣，同時(shí)快速安裝新的管柱。除了在栗送系統(tǒng)上產(chǎn)生應(yīng)變以及導(dǎo)致受熱部件的氧化之外，這個(gè)方法還具有將套圈微粒和粉塵引入該離子源和透鏡組件中以及對(duì)這些管柱造成損害的風(fēng)險(xiǎn)。這個(gè)方法的成功強(qiáng)烈取決于操作員技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和敏捷性。
[0005]在常規(guī)管柱維護(hù)期間遇到的另一個(gè)困難是每次更換管柱時(shí)，確保適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉撁?xì)管柱的出口端。該管柱的適當(dāng)定位需要高水平的操作員技術(shù)以及專用工具的使用。當(dāng)該管柱被再附接時(shí)，不能適當(dāng)定位該管柱可能會(huì)影響使用該GC-MS系統(tǒng)獲得的分析結(jié)果的可再現(xiàn)性和可靠性。
[0006]提供一種克服現(xiàn)有技術(shù)的上述限制和缺點(diǎn)中至少一部分的方法和系統(tǒng)將是有利的。
本發(fā)明實(shí)施例的概述
[0007]根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種用于使毛細(xì)管柱與氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)系統(tǒng)解除聯(lián)接的方法，包括:將離子源作為一個(gè)單元從該GC-MS系統(tǒng)中移除，該離子源在移除前設(shè)置在傳輸管線的高真空端與該GC-MS系統(tǒng)的質(zhì)量分析器之間；代替該離子源插入具有在非密封位置與密封位置之間可致動(dòng)的密封元件的管柱密封工具，該密封元件在插入過(guò)程中維持在該非密封位置中；將該密封元件從該非密封位置致動(dòng)至該密封位置，以便與該傳輸管線的該高真空端形成次級(jí)真空密封；在建立該次級(jí)真空密封之后，破壞在該毛細(xì)管柱與該傳輸管線的與該高真空端相反的一端之間的初級(jí)真空密封；并且抽取該毛細(xì)管柱遠(yuǎn)離并離開(kāi)該傳輸管線。
[0008]在破壞該初級(jí)真空密封之后，通過(guò)該次級(jí)真空密封的氣體流速不超過(guò)100毫升/分鐘。
[0009]在某些實(shí)施方式中，通過(guò)該次級(jí)真空密封的該氣體流速不超過(guò)50毫升/分鐘。
[0010]在某些實(shí)施方式中，通過(guò)該次級(jí)真空密封的該氣體流速不超過(guò)10毫升/分鐘。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種用于使毛細(xì)管柱與氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)系統(tǒng)解除聯(lián)接的系統(tǒng)，包括:傳輸管線，該傳輸管線具有設(shè)置在該GC-MS系統(tǒng)的高真空罩內(nèi)并且與該GC-MS系統(tǒng)的可移除離子源子組件對(duì)準(zhǔn)的第一端，并且具有與該第一端相反的第二端，該第二端的尺寸被設(shè)定以便接收毛細(xì)管柱的出口端；初級(jí)真空密封元件，該初級(jí)真空密封元件用于在該毛細(xì)管柱與該傳輸管線的該第二端之間形成初級(jí)真空密封，當(dāng)該初級(jí)密封形成時(shí)，該毛細(xì)管柱的該出口端定位在該高真空罩內(nèi)并且與該可移除離子源流體連通；以及管柱密封工具，該管柱密封工具被配置成在移除該可移除離子源子組件之后，在該傳輸管線的該第一端與該GC-MS系統(tǒng)的質(zhì)量分析器之間的位置處插入到該GC-MS系統(tǒng)中，該管柱密封工具包括在非密封位置與密封位置之間可致動(dòng)的密封元件；以及致動(dòng)器，該致動(dòng)器用于在該非密封位置與該密封位置之間選擇性地致動(dòng)該密封元件，其中當(dāng)該管柱密封工具插入到該GC-MS系統(tǒng)中并且當(dāng)該密封元件處于該密封位置時(shí)，該密封元件與該傳輸管線的該第一端形成次級(jí)真空密封。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種用于在使毛細(xì)管柱與氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)系統(tǒng)解除聯(lián)接的過(guò)程中使用的管柱密封工具，該管柱密封工具包括:接合結(jié)構(gòu)，該接合結(jié)構(gòu)用于將該管柱密封工具可移除地固定在該GC-MS系統(tǒng)的高真空罩內(nèi)，并且處于在傳輸管線的高真空端與該GC-MS系統(tǒng)的質(zhì)量分析器之間的位置處；以及在非密封位置與密封位置之間可致動(dòng)的密封元件；其中當(dāng)該管柱密封工具插入到該GC-MS系統(tǒng)中并且當(dāng)該密封元件處于該密封位置時(shí)，該密封元件與該傳輸管線的該第一端形成次級(jí)真空密封。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種用于在使毛細(xì)管柱與氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)系統(tǒng)解除聯(lián)接的過(guò)程中使用的管柱密封工具，該管柱密封工具包括:接合結(jié)構(gòu)，該接合結(jié)構(gòu)用于將該管柱密封工具可移除地固定在該GC-MS系統(tǒng)的高真空罩內(nèi)，并且處于在傳輸管線的高真空端與該GC-MS系統(tǒng)的質(zhì)量分析器之間的位置處；以及輪狀密封元件，該輪狀密封元件通過(guò)軸結(jié)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地安裝至該管柱密封工具的主體；其中當(dāng)該管柱密封工具插入到該GC-MS系統(tǒng)中并且當(dāng)該密封元件處于該密封位置時(shí)，該密封元件被設(shè)置用于與該傳輸管線的該第一端形成次級(jí)真空密封。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0014]現(xiàn)在本發(fā)明將僅通過(guò)舉例并且參考附圖進(jìn)行描述，其中貫穿若干視圖，類似的參考號(hào)指代類似元件，并且其中:
[0015]圖1A是示出具有鄰近傳輸管線設(shè)置的可移除離子源的一個(gè)大體裝配的GC-MS系統(tǒng)的簡(jiǎn)化圖。
[0016]圖1B是示出移除該可移除離子源的圖1A的該系統(tǒng)的簡(jiǎn)化圖。
[0017]圖1C是示出在插入管柱密封工具之前的圖1A的該系統(tǒng)的簡(jiǎn)化圖。
[0018]圖1D是示出該管柱密封工具被設(shè)置鄰近該傳輸管線的該出口端，但在該管柱密封工具的密封元件與該傳輸管線之間形成密封之前的圖1A的該系統(tǒng)的簡(jiǎn)化圖。
[0019]圖1E是示出在該管柱密封工具的該密封元件被致動(dòng)到密封位置中之后的圖1A的該系統(tǒng)的簡(jiǎn)化圖。
[0020]圖2A是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的管柱密封工具的簡(jiǎn)化側(cè)視圖。
[0021]圖2B是示出鄰近傳輸管線設(shè)置，并且在該密封元件與該傳輸管線之間形成密封之前的圖2A的該管柱密封工具的簡(jiǎn)化端視圖。
[0022]圖2C是示出鄰近傳輸管線設(shè)置，并且在該密封元件與該傳輸管線之間形成密封之后的圖2A的該管柱密封工具的簡(jiǎn)化端視圖。
[0023]圖3是示出鄰近傳輸管線設(shè)置的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)管柱密封工具的透視剖視圖。
[0024]圖4A是示出處于非密封位置的圖3的該管柱密封工具的簡(jiǎn)化圖。
[0025]圖4B是示出處于密封位置的圖3的該管柱密封工具的簡(jiǎn)化圖。
[0026]圖5是示出鄰近傳輸管線設(shè)置的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)管柱密封工具的透視剖視圖。
[0027]圖6是示出鄰近傳輸管線設(shè)置的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的又一管柱密封工具的透視剖視圖。
[0028]圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種方法的簡(jiǎn)化流程圖。
本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明
[0029]以下說(shuō)明的提出是為了使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明，并且是在特定的應(yīng)用和其要求的背景下提供的。對(duì)于所披露的實(shí)施例的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，并且在此定義的一般原則可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下適用于其他實(shí)施例和應(yīng)用。因此，本發(fā)明不旨在受限于所披露的實(shí)施例，而旨在符合與在此披露的原則和特征一致的最寬的范圍。
[0030]在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中，除非含蓄或明確地理解或另外陳述，應(yīng)理解一個(gè)以單數(shù)出現(xiàn)的詞語(yǔ)涵蓋它的相對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)，并且以復(fù)數(shù)出現(xiàn)的詞語(yǔ)涵蓋它的相對(duì)應(yīng)的單數(shù)。另外，除非含蓄或明確地理解或另外地陳述，應(yīng)理解在此描述的任何給定的部件或?qū)嵤├?、?duì)該部件列出的任何可能的候選或替代物可總體上被單獨(dú)使用或者彼此組合使用。另外，除非含蓄或明確地理解或另外地陳述，應(yīng)理解這樣的候選或替代物的任何列表僅僅是說(shuō)明性的，并不是限制