气相体色谱仪制造技术

描述了一种在气相色谱分析柱中包括金属氧化物传感器的混合设备，从而来自MOS设备的读数将对样本做出反应而沿着所述柱改变，反映取决于镶嵌所述柱的吸附剂对于各自组份的洗脱效应的、施加于样本的组分上的差分延迟。通过这种手段，获得了一系列读数，其中的任意一个读数可以针对特定的样本更容易解释，并且其可以在它们之间进行比较，从而提供额外的测量维度。柱或传感器的后续区段的行为可以根据在较早阶段获得的读数在测量循环期间动态地修改。

Gas chromatograph

Described is a gas chromatographic analysis of mixing equipment comprises a metal oxide sensor column, which comes from the MOS device to sample readings will response along the column change, reflect the mosaic column depends on the adsorbent for each component of the group, the elution effect imposed on the sample differential delay. By this way, a series of readings have been obtained. Any one reading can be explained more easily for specific samples, and it can be compared between them, so as to provide additional measurement dimensions. The behavior of the subsequent section of a column or sensor can be dynamically modified during the measurement cycle based on the readings obtained in the earlier stage.

【技术实现步骤摘要】
气相体色谱仪
本专利技术涉及气相色谱仪和气相色谱分析的领域。
技术介绍
气相色谱分析是分析化学中用于分离气相或汽相形式的化合物以及识别这样的化合物的组分的标准技术。图1是气相色谱仪的示意图。如在图1中所示的，气相色谱仪包括管道100，管道100通常被称为柱(column)。管道100被提供有柱入口101，柱入口101自身接收来自样本入口110和载体入口120的样本，由入口阀121来控制通过载体入口120的通道。在管道100的相对端处是柱排出端口102。该排出端口馈送到诸如火焰离子化探测器或热导探测器的色谱分析探测器140中。柱100的内壁镶嵌吸附剂材料130。将意识到，该图在本质上是示意性的。在大多数情况下，连续地提供样本将不是适当的，在这种情况下，可以向入口110添加额外的阀。三通阀也可以被用于支持在载体与样本之间的选择。在操作中，通过样本入口110引入气相或汽相样本，并且经由载体阀121以受控的速度引入的载体气体的流使得沿着柱100载运样本。在样本沿着该柱流动时，样本将被暴露于吸附剂材料130，吸附剂材料130将对样本的不同组分具有不同的亲和性，这将在不同分子沿着该柱的进程中引入不同的延迟，这取决于吸附剂材料的组成(被称为吸附剂的洗脱序列)。在排出端口130处，色谱分析探测器140连续地表征(characterize)到达管道末端的材料。通过利用吸附剂130的洗脱序列的知识对探测器读数中的峰的计时进行标注，能够确定样本的组成。期望开发提供经改进的灵敏度和容量以在不同气体之间进行鉴别的气相色谱仪器械。
技术实现思路
根据第一方面，提供了一种用于表征气体的设备，包括：管道，其包含沿着其长度分布的第一吸附剂材料的一个或多个区域；第一气体传感器，其位于所述管道的近侧端部处以便检测至少第一分子；第二气体传感器，其位于所述管道的远侧端部处以便检测至少第二分子；以及入口，其用于在所述管道的近端处引入气体，其中，所述管道、所述第一气体传感器和所述第二气体传感器被设置成使得在所述入口处被引入的气体样品依次行进通过所述第一气体传感器、所述管道和所述第二气体传感器。根据第一方面的发展，所述第一气体传感器和所述第二气体传感器是金属氧化物传感器设备。根据第一方面的进一步发展，所述第一分子和所述第二分子是相同的。根据第一方面的进一步发展，所述设备还包括处在所述入口与所述第一气体传感器之间的第二管道。所述第二管道包含沿着其长度分布的第二吸附剂材料的一个或多个区域。根据第一方面的进一步发展，所述第一吸附剂材料和所述第二吸附剂材料是相同的。根据第一方面的进一步发展，所述设备包括另外的多个管道区段，所述另外的多个管道区段与对应的多个另外的气体传感器区段以交替方式进行布置，其中，所有管道和所有第一气体传感器被设置成使得在所述入口处被引入的气体样品依次行进通过管道的每个区段，并且在管道的每对区段之间通过相应的气体传感器。根据第一方面的进一步发展，所述设备还包括加热装置或冷却装置，所述加热装置或冷却装置适于在气体通过至少一个所述管道时控制所述气体的温度。根据第一方面的进一步发展，所述加热装置或冷却装置适于在多个管道的每个管道中单独地控制所述气体的温度。根据第一方面的进一步发展，所述加热装置适于将至少一个管道的温度升高到足以清洁被设置在至少一个所述管道中的吸附剂材料的温度。根据第一方面的进一步发展，所述设备还包括适于控制通过所述管道的所述气体的速度的压力调制器(风扇/泵/压缩空气)。根据第一方面的进一步发展，所述传感器被沿着所述管道同轴地设置。根据第一方面的进一步发展，所述传感器被切向地设置在所述管道的内表面上。根据第一方面的进一步发展，所述设备被实施为微机电设备。根据第二方面，提供了一种操作根据第一方面的设备的方法，包括如下步骤：在所述入口处注入所述气体；在所述气体沿着所述管道扩散时，记录所述传感器的输出，以编译所述气体的指纹(fingerprint)；将所述指纹与对应于已知气体的参考指纹库进行比较；并且将所述气体识别为其参考指纹最接近地匹配所述参考指纹的已知气体。根据第二方面的发展，在所述气体在所述测量循环(cycle)期间沿着所述管道扩散时，间隔地重复将所述指纹与对应于已知气体的参考指纹库进行比较的所述步骤，并且其中，一旦识别到满意的匹配，则终止所述循环。根据第三方面，提供了一种定义在指定的测量背景下用于在根据第二方面的比较的步骤中使用的参考指纹库的方法，所述方法包括如下步骤：选择多个样品气体，每个样品气体包括一定比例的一种或多种组分气体，所述多个样品气体包括表示在所述测量背景下的组分气体的每种组合的样品，利用根据第一方面的设备来表征所述样品气体，并且从每个相应样品气体的表征中选择一个或多个参考指纹，从而允许有效地将相应样品气体与所有其他样品气体区分开。根据第四方面，提供了一种适于实施根据第二方面或第三方面的方法的计算机程序。附图说明根据下文对通过非限制性范例的方式给出的实施例的描述以及附图，本专利技术的上述和其他特征、优点和应用将变得更加明显，在附图中：图1是气相色谱仪的示意图；图2示出了第一实施例；图3a示出了来自第一传感器的第一假想输出；图3b示出了来自第二传感器的第一假想输出；图4示出了第二实施例；图5示出了第三实施例；图6示出了第四实施例；图7示出了第五实施例；图8图示了适合于实施图7的实施例的金属氧化物传感器结构；图9示出了根据实施例的测量系统；图10示出了根据实施例的方法的步骤；图11示出了适合于实施本专利技术的实施例的通用计算系统；图12示出了能适于构成实施例的智能电话设备；图13示出了能适于构成实施例的手持扫描器设备；并且图14示出了能适于构成实施例的台式计算机设备。具体实施方式在本文正文中，除非上下文另有要求；将使用表述“气体”来指代特定气体物类以及不同气态物类的混合物两者，并且一般表述“表征”将被用于指定识别或检测特定气体的过程以及确定气体的组成的过程。应当理解，在本文中对“气体样本”的引用一般包括对被提供给气体传感器的任何气体的引用，无论是作为分立的样本还是通过使传感器暴露于环境气体介质。图2示出了第一实施例。如在图2中所示的，提供了一种用于表征气体的设备，该设备包括管道100，管道100包含沿着其长度分布的第一吸附剂材料130的一个或多个区域。所述吸附剂材料不需要沿着所述管道的长度连续地设置，并且沿着所述管道的长度可以具有不同的组成。所述管道被示为单个直区段，但是其可以采取弯曲、螺旋、盘旋、不同取向的若干互连的区段、或者认为可能适合(特别是在对空间的有效使用的要求方面)的任何其他配置的形式。将意识到，图2是示意性表示，而并非按任何比例的。具体地，管道100可以比所示的显著更长和/或更窄。此外，所述管道可以是从基底开凿出的，而并非包括如所示的管道，例如，作为通过光刻或其他这样的技术制造的微观尺度的微机械设备。所述管道可以具有任意相态类型，例如对应于美国药典相态分类中的任意一种。吸附剂膜的厚度常常由所选取的相态的物理特性来确定，但是在任何情况下都不受本专利技术的约束。考虑到通常的设计考虑，并且特别是一方面在较短的管道与测量循环之间以及另一方面在经改进的分辨率与较长的测量循环时间之间的权衡，所述管道可以具有任何长度和直径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于表征气体的设备，所述设备包括：管道，其包含沿着其长度分布的第一吸附剂材料的一个或多个区域；第一气体传感器，其位于所述管道的近侧端部处以便检测所述管道中的至少第一分子；第二气体传感器，其位于所述管道的远侧端部处以便检测所述管道中的至少第二分子；以及入口，其用于在所述管道的所述近端处引入所述气体，其中，所述管道、所述第一气体传感器和所述第二气体传感器被设置成使得在所述入口处被引入的气体样品依次行进通过所述第一气体传感器、所述管道和所述第二气体传感器。

【技术特征摘要】
2016.07.07 EP 16305860.51.一种用于表征气体的设备，所述设备包括：管道，其包含沿着其长度分布的第一吸附剂材料的一个或多个区域；第一气体传感器，其位于所述管道的近侧端部处以便检测所述管道中的至少第一分子；第二气体传感器，其位于所述管道的远侧端部处以便检测所述管道中的至少第二分子；以及入口，其用于在所述管道的所述近端处引入所述气体，其中，所述管道、所述第一气体传感器和所述第二气体传感器被设置成使得在所述入口处被引入的气体样品依次行进通过所述第一气体传感器、所述管道和所述第二气体传感器。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一气体传感器和所述第二气体传感器是金属氧化物传感器设备。3.根据任一前述权利要求所述的设备，其中，所述第一分子和所述第二分子是相同的。4.根据任一前述权利要求所述的设备，包括处在所述入口与所述第一气体传感器之间的第二管道，所述第二管道包含沿着其长度分布的第二吸附剂材料的一个或多个区域。5.根据任一前述权利要求所述的设备，其中，所述第一吸附剂材料和所述第二吸附剂材料是相同的。6.根据任一前述权利要求所述的设备，包括另外的多个管道区段，所述另外的多个管道区段与对应的多个另外的气体传感器区段以交替方式进行布置，其中，所有所述管道和所有所述第一气体传感器被设置成使得在所述入口处被引入的气体样品依次行进通过管道的每个区段，并且在管道的每对区段之间通过相应的气体传感器。7.根据任一前述权利要求所述的设备，还包括加热装置或冷却装置，所述加热装置或冷却装置适于在所述气体通过至少一个所述管道时控制所述气体的温度。8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述加热装置或冷却装置适于在多个所述管道的每个管道中单独地控制所述气...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·卢贝，S·佩尔蒂埃，S·伊斯，JC·米夫萨德，
申请(专利权)人：阿尔法莫斯公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR