一种复合式气相色谱质谱接口及气相色谱质谱系统

摘要

本实用新型涉及一种复合式气相色谱质谱接口及气相色谱质谱系统，包括第一输入端，输出端，第二输入端，半透膜和采样泵输入端，第一输入端所在位置为第一位置，输出端所在的位置为第二位置，第一位置与第二位置之间形成第一管路，第二输入端所在位置为第三位置，第三位置与第一管路之间形成第二管路，半透膜设置于第二管路内，采样泵输入端连接第二管路；本实用新型的复合式气相色谱质谱接口使气相色谱质谱系统既可以工作在联用模式，也可以工作在单质谱分析模式，在需用联用模式时从第一输入端进样，需用单质谱分析模式时从第二输入端进样，使系统不仅可以满足联用模式下的定性定量分析场景，也可满足现场快速筛查分析的场景。

说明书

技术领域

本实用新型涉及气相监测技术领域，尤其是指一种复合式气相色谱质谱接口及气相色谱质谱系统。

背景技术

气相色谱质谱联用仪是一种现代分析仪器，它将气相色谱仪的物质分离能力与质谱仪的质量分析能力结合到一起，将两种仪器的优势互补，使其性能变得更强大，应用也比单一的气相色谱或质谱更加广泛，气相色谱质谱接口是气相色谱质谱仪的关键部件之一，它是连接气相色谱模块与质谱模块的桥梁，传统的气相色谱质谱接口的主体结构为一个二通结构，一端连接色谱柱并对进行密封，另一端与质谱仪的电离源连接，色谱柱从气相色谱质谱接口中穿越至接口的出口处，气相色谱质谱接口相当于色谱模块的样品出口和质谱模块的样品入口，这种二通接口限制了气相色谱质谱仪的工作模式，即仪器只能工作在气相色谱质谱联用模式，在联用模式下，样品进入色谱模块，在色谱柱中进行分离后进入质谱仪进行质量分析，这种模式虽然能够提供更准确的定性和定量结果，但是色谱分析耗时较长，一般需要10-30分钟，即使是快速气相色谱也需要3-5分钟，在某些特定的场景下，需要对目标物进行快速筛查，实现快速筛查的方法可以使样品不经过气相色谱柱，而是使样品直接进入质谱仪进行分析，通常将这种进样模式称为单质谱分析模式，在这种模式下，样品直接进入质谱仪进行质量分析，减少了气相色谱分离环节，这时采用二通接口的联用模式就无法满足快速筛查的需求，即现有的气相色谱质谱接口无法满足仪器在联用模式和单质谱分析模式之间的切换。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中二通结构的接口无法满足仪器在联用模式和单质谱分析模式之间的切换的问题，因此，有必要提供一种可以同时适用于联用模式和单质谱分析模式的复合式气相色谱质谱接口及气相色谱质谱系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种复合式气相色谱质谱接口，包括：

第一输入端，其所在位置为第一位置；

输出端，其所在的位置为第二位置，所述第一位置与所述第二位置之间形成第一管路；

第二输入端，其所在位置为第三位置，所述第三位置与所述第一管路之间形成第二管路，所述第二输入端通过所述第二管路和第一管路连接所述输出端；

半透膜，其设置于所述第二管路内；

采样泵输入端，其连接所述第二管路，且设置于所述第二输入端与所述半透膜之间。

在本实用新型的一个实施例中，还包括温控单元，其贴合所述第一输入端。

在本实用新型的一个实施例中，还包括不锈钢网，其用于支撑所述半透膜。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一输入端设置有真空密封圈。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二输入端设置有真空密封圈，且所述真空密封圈设置于所述半透膜一侧。

在本实用新型的一个实施例中，所述半透膜为PDMS膜。

本实用新型进一步提供了一种气相色谱质谱系统，包括复合式气相色谱质谱接口，还包括：

真空腔，所述输出端穿设于所述真空腔内；

电离室，其连接所述输出端，且设置于所述真空腔内，所述电离室设置有多个通孔；

灯丝，其设置于所述电离室外的任一通孔端；

聚焦透镜，其设置于所述电离室外未设置所述灯丝的任一通孔端。

在本实用新型的一个实施例中，还包括气相色谱柱，其设置于所述第一管路内，且其两端分别延伸设置于所述第一输入端和输出端。

在本实用新型的一个实施例中，还包括真空截止阀，其设置于所述第二管路内，且设置于所述半透膜与所述第一管路之间。

在本实用新型的一个实施例中，所述输出端穿设所述真空腔处设置有真空密封圈。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的复合式气相色谱质谱接口，通过在第一输入端和输出端形成的第一管路上增设第二输入端，第二输入端与第一管路连接形成第二管路，再在第二管路上设置半透膜与采样泵输入端，使得第二输入端也具备进样条件，该复合式气相色谱质谱接口使气相色谱质谱系统既可以工作在联用模式，也可以工作在单质谱分析模式，在需用联用模式时从第一输入端进样，需用单质谱分析模式时可以从第二输入端进样，使系统不仅可以满足联用模式下的定性定量分析场景，也可满足现场快速筛查分析的场景。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型优选实施例中复合式气相色谱质谱接口的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例中气相色谱质谱系统的结构示意图。

说明书附图标记说明：1、第一输入端；2、输出端；3、第二输入端；4、半透膜；5、采样泵输入端；6、温控单元；7、不锈钢网；8、真空密封圈；11、第一管路；12、第二管路；21、真空腔；22、电离室；23、灯丝；24、聚焦透镜；25、气相色谱柱；26、真空截止阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

本实用新型的一种复合式气相色谱质谱接口优选的一实施例。

参照图1所示，一种复合式气相色谱质谱接口，包括：

第一输入端1，其所在位置为第一位置，第一输入端1用于样品进样。

输出端2，其所在的位置为第二位置，第一位置与第二位置之间形成第一管路11，需用色谱质谱联用模式时，待测气体样品从第一输入端1进入，经由第一管路11到达输出端2。

第二输入端3，其所在位置为第三位置，第三位置与第一管路11之间形成第二管路12，第二输入端3通过第二管路12和第一管路11连接输出端2，需用单质谱分析模式时，待测气体样品从第二输入端3进入，经由第二管路12到达第一管路11，然后经由第一管路11到达输出端2。

半透膜4，其设置于第二管路12内，半透膜4一侧还设置有用于支撑半透膜4的不锈钢网7，半透膜4通常为PDMS膜，该半透膜4的作用是使有机样品通过，但阻挡空气和水等无机物进入。

采样泵输入端5，其连接第二管路12，且设置于第二输入端3与半透膜4之间，在单质谱分析模式下，采样泵输入端5的采样泵带动待测样品从第二输入端3进入，样品中的目标有机物通过半透膜4渗透进入第二管路12中，渗透进入的有机物沿第二管路12进入第一管路11，再经由第一管路11到达输出端2。

具体的，还包括温控单元6，其贴合第一输入端1，温控单元6具有伴热功能，使第一输入端1处于一个合适的温度(如150℃)。

具体的，第一输入端1设置有真空密封圈8，真空密封圈8用于真空密封，以维持第一管道内的真空度。

具体的，第二输入端3设置有真空密封圈8，且真空密封圈8设置于半透膜4一侧，真空密封圈8用于真空密封，以维持第二管道内的真空度。

本实用新型的一种气相色谱质谱系统优选的一实施例。

参照图2所示，一种气相色谱质谱系统，包括复合式气相色谱质谱接口，还包括：

真空腔21，输出端2穿设于真空腔21内，真空腔21为待测样品的电离提供真空环境。

电离室22，其连接输出端2，且设置于真空腔21内，待测样品从输出端2进入电离室22内进行电离，电离室22设置有多个通孔。

灯丝23，其设置于电离室22外的任一通孔端，灯丝23用于发射热电子，可将经由输出端2流出的样品轰击后形成离子。

聚焦透镜24，其设置于电离室22外未设置灯丝23的任一通孔端，聚焦透镜24可将灯丝23轰击形成的离子聚焦成离子束，进入后级的质量分析仪器进行分析。

具体的，还包括气相色谱柱25，其设置于第一管路11内，且其两端分别延伸设置于第一输入端1和输出端2，气相色谱柱25用于将待测样品进行色谱分离，待测样品由第一输入端1进入第一管路11，样品在经由第一管路11到达输出端2的过程中，气相色谱柱25对经过的样品进行色谱分离。

具体的，第二管路12内还设置有真空截止阀26，半透膜4虽然能阻挡大部分空气进入真空系统中，但是也有一小部分氧气可能渗透进入真空腔21，影响灯丝23的寿命，增加真空截止阀26的目的是，只在单质谱分析模式下打开截止阀，而在其余时间如空闲时间或联用分析过程中，关闭真空截止阀26，阻止氧气进入真空腔21，延长灯丝23使用寿命。

具体的，输出端2穿设真空腔21处设置有真空密封圈8，真空密封圈8用于真空密封，以维持真空腔21内的真空度。

具体的，在联用分析模式下，温控单元6使第一输入端1处于一个合适温度(如150℃)，真空截止阀26处于关闭状态，待测样品经过从第一输入端1进入，经由第一管路11到达输出端2的过程中，第一管路11内的气相色谱柱25对样品进行色谱分离，样品从输出端2流出后到达真空腔21内的电离室22，灯丝23发出热电子将样品轰击后形成离子，随后在聚焦透镜24的作用下聚焦成离子束，进入后级的质量分析仪器进行分析，得到分析结果。

具体的，在单质谱分析模式下，真空截止阀26处于开启状态，采样泵输入端5的采样泵带动待测样品从第二输入端3处进入，样品中的目标有机物通过半透膜4渗透进入第二管路12，在真空的压差作用带动下，渗透进入的有机物首先经过真空截止阀26，到达第一管路11，然后经由第一管路11到达输出端2，从输出端2流出后到达真空腔21内的电离室22，灯丝23发出热电子将样品轰击后形成离子，随后在聚焦透镜24的作用下聚焦成离子束，进入后级的质量分析仪器进行分析，得到分析结果。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。