火焰光度检测器制造技术

本发明专利技术描述一种用于气相色谱（GC）装置中的火焰光度检测器（FPD）。FPD具有保持在第一温度范围内的发射块，和保持在大于第一温度范围的第二温度范围内的输送管线。FPD耦合到光检测器，例如光电倍增管（PMT）。

【技术实现步骤摘要】
火焰光度检测器
本专利技术涉及火焰光度检测器。
技术介绍
气相色谱法（GC）用于分析和检测气态或汽化样本中的许多不同物质的存在。取决于需要检测的特定元素或化合物，气相色谱法使用各种类型的检测器。使用不同检测器在特定色谱分析中获得特定元素或化合物的选择性和/或高敏感检测。典型地，火焰光度检测器（FPD）用于检测特定样本或分析物中的硫或磷的存在。火焰光度检测器使用所谓的化学发光反应，其中包含硫或磷的化合物遇到富氢火焰。化学发光使用来自激发化学物种的光发射的定量测量以确定分析物浓度。化学发光典型地是来自激励分子物种的发射。当在这样的火焰中焚烧或燃烧时，硫转化成被称为S2*的发射物种并且磷转化成被称为HPO*的发射物种。激发S2的发射波长范围尤其包括320-405纳米（nm）的区域并且激发HPO的波长范围尤其包括510-530nm的范围。分子发射撞击光电倍增管，该光电倍增管将光子转换成电信号以量化特定激发物种的浓度。FPD常常包含光电倍增管（PMT）以测量光子的数量和因此从包含磷和硫的化合物发射的光的强度，波长选择滤波器布置在FPD的火焰和PMT之间。一般而言，有益的是FPD在等于或超过分析期间达到的最高烘箱温度的温度下操作使得从GC柱洗脱的化合物在到达FPD的火焰之前不凝结。这样的凝结将导致特定化合物物种的不精确强度的测量，并且最终导致不精确的测量。此外，存在影响诸如FPD的灵敏度和基线噪声的参数的响应温度依赖性。尽管期望在等于或大于分析期间达到的最高烘箱温度的温度下操作FPD，但是PMT必须保持在比较低的温度以防止PMT的背景噪声影响测量的精度。因此，期望将FPD的发射块的输送管线保持在比较高的温度（例如，250℃），同时将PMT保持在比较低的温度（例如，50℃）。另外，需要将FPD的输送管线部分保持在更加高的温度（例如，400℃）。不幸的是，许多当前的FPD被限制到大约250℃的操作，在该温度之上会导致机械故障。例如，输送管线和检测器块之间、火焰点燃器和检测器块之间和PMT的窗口周围的密封件会出故障。这些密封件的故障初始会影响PMT的基线噪声，由此影响测量的精度。所以需要一种至少克服上述已知结构的缺点的装置。
技术实现思路
根据代表性实施例，公开一种用于接收气相色谱柱的装置。所述装置包括：具有第一端部和与所述第一端部相对的第二端部的输送管线；围绕所述输送管线的第一部分布置的加热器块，所述加热器块包括配置成将所述输送管线的所述第一部分保持在第一温度范围的第一加热器；配置成接收所述输送管线的第二端部的发射块，所述发射块包括配置成将所述发射块保持在第二温度范围的第二加热器；以及大致围绕所述输送管线的第二部分的主体管，所述主体管机械和热耦合到所述发射块。所述发射块和所述主体管保持在比所述第一温度范围低的第二温度范围，并且所述输送管线的所述第二部分保持在所述第一温度范围。根据另一代表性实施例，一种火焰光度检测器（FPD），其包括：具有第一端部和第二相对端部的输送管线；围绕所述输送管线的第一部分布置的加热器块，所述加热器块包括配置成将所述输送管线的所述第一部分保持在第一温度范围的第一加热器；配置成接收所述输送管线的第二相对端部的发射块，所述发射块包括配置成将所述发射块保持在第二温度范围的第二加热器；大致围绕所述输送管线的第二部分的主体管，所述主体管机械和热耦合到所述发射块；以及耦合到所述发射块以便接收来自所述发射块的光的光电检测器。所述发射块和所述主体管保持在比所述第一温度范围低的第二温度范围，并且所述输送管线的所述第二部分保持在所述第一温度范围。附图说明当结合附图阅读时从以下详细描述最佳地理解本专利技术。特征不必按比例绘制。如果条件允许，相似的附图标记表示相似的特征。图1显示根据代表性实施例的包括PMT的FPD的透视图。图2显示根据代表性实施例的包括PMT的FPD的简化方块图。图3是根据代表性实施例的FPD的横截面图。图4显示根据代表性实施例的离喷嘴（火焰源）的距离与FPD的发射块温度和加热器块温度的不同组合的关系的图形。术语定义应当理解本文中使用的术语仅仅是为了描述特定实施例，并且不旨在限制。被定义术语具有除了在本专利技术的
中通常理解和接受的被定义术语的技术和科学含义之外的含义。当在说明书和附带的权利要求中使用时，术语“一”和“所述”包括单个和多个指示物，除非上下文清楚地另外指示。因此，例如“装置”包括一个装置和多个装置。当在说明书和附带的权利要求中使用时，并且除了它们的普通含义之外，术语“大致”或“大致上”表示具有可接受的限制或程度。术语“大致上被取消”表示本领域的技术人员将认为取消是可接受的。当在说明书和附带的权利要求中使用时并且除了它的普通含义之外，术语“大约”表示在本领域的普通技术人员可接受的限制或量内。例如“大约相同”表示本领域的普通技术人员将认为正比较的项是相同的。具体实施方式在以下详细描述中，为了解释而非限制，阐述公开具体细节的代表性实施例以便提供本专利技术的透彻理解。已知系统、装置、材料、操作方法和制造方法的描述可以被省略从而避免使示例性实施例的描述晦涩难懂。然而，可以根据代表性实施例使用在本领域的普通技术人员的能力范围内的系统、装置、材料和方法。代表性实施例涉及包括FPD的装置和用于GC应用中的FPD。一般而言，该装置包括输送管线，该输送管线具有加热器块以用于将从GC分离柱接收的样本的温度控制在第一温度范围内。输送管线在一个端部处连接到样本输入并且在相对端部处连接到布置在发射块的腔中的喷嘴。值得注意的是，输送管线不与发射块物理接触。发射块包括加热器和温度传感器以将发射块保持在第二温度范围内。主体管连接在输送管线的一部分和发射块之间。如下面更全面地所述，主体管具有比较高的热阻抗，并且因此，在主体管的长度上发生显著的温度下降。相比之下，输送管线具有比较低的热阻抗使得在输送管线上的温度下降比较小。有益地，样本的温度可以保持在第一温度范围内，并且发射块的温度可以保持在显著地低于第一温度范围的第二温度范围内。图1显示根据代表性实施例的包括PMT101的FPD100的透视图。应当注意PMT用于光/光子检测仅仅是示例性的。替代地，可以预料其它类型的光学检测器，例如已知的光电二极管和光电晶体管。FPD包括具有柱接头103的下部分102。柱接头103连接到柱（未显示）并且布置在包括FPD100的GC装置（未显示）的GC烘箱（未显示）中。柱可以在柱接头处终止，或者它可以延伸到输送管线中并且在喷嘴处终止。离开柱的样本材料被称为“排出物”并且表示柱的输出。FPD100包括图示地接收来自柱接头103的排出物的输送管线部分104。替代地，柱可以配置成延伸超出柱接头103并且进入输送管线部分104中使得样本靠近输送管线部分104的相对端部（例如，靠近喷嘴（未在图1中显示））离开柱。如下面更全面地所述，输送管线部分配置成将输送管线内的样本（未在图1中显示）的温度保持在第一温度范围内，同时不显著地影响FPD100的其它部件的温度。FPD100也包括发射块105，该发射块包括喷嘴（未在图1中显示）和腔（未在图1中显示）。FPD100的各部件由合适材料的选择制造。例如，许多硬件由金属/金属合金（例如不锈钢）制造。接头大体上由金属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2012.10.25 US 13/660,273;2012.12.18 US 13/718,0611.一种用于接收气相色谱柱的装置，所述装置包括：具有第一端部和与所述第一端部相对的第二端部的输送管线；围绕所述输送管线的第一部分布置的加热器块，所述加热器块包括配置成将所述输送管线的所述第一部分保持在第一温度范围的加热器；配置成接收所述输送管线的第二端部的发射块；以及大致围绕所述输送管线的第二部分的主体管，所述主体管机械和热耦合到所述发射块，其中所述发射块和所述主体管保持在比所述第一温度范围低的第二温度范围，并且所述输送管线的所述第二部分保持在所述第一温度范围。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述加热器是第一加热器，并且所述发射块包括配置成将所述发射块保持在所述第二温度范围的第二加热器。3.根据权利要求2所述的装置，其还包括控制器，所述控制器配置成保持所述第二加热器使得所述发射块保持在所述第二温度范围。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述主体管铜焊到所述发射块。5.根据权利要求1所述的装置，其还包括围绕所述输送管线的所述第二部分布置的喷嘴外壳，其中所述喷嘴外壳铜焊到所述输送管线。6.根据权利要求5所述的装置，其中所述主体管在所述主体管的第一端部处铜焊到所述发射块，并且所述主体管在所述主体管的第二端部处铜焊到所述喷嘴外壳。7.根据权利要求5所述的装置，其还包括在所述喷嘴外壳和所述输送管线之间的空间，其中所述空间配置成接收气体。8.根据权利要求5所述的装置，其还包括在所述喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：RP罗兹，
申请(专利权)人：安捷伦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：