用于自动取样、样品消溶和连结多个样品引入系统的系统技术方案

描述了用于自动取样、消溶和连结样品的多个样品引入系统以供ICP‑MS进行后续分析的系统和方法。系统实施例可以包括：消溶容器，其被配置为接收来自加压的样品源的样品；截止阀，其被配置为控制去往消溶容器的样品的流动；第一注射泵，其被配置为将试剂引入消溶容器中的样品；热受控块，其围绕消溶容器并且被配置为控制消溶容器的温度，其中热受控块在消溶之前将消溶容器的温度升高到第一设定温度，并且其中热受控块在消溶之后将消溶容器的温度降低到第二设定温度；液位传感器，其被配置为测量消溶容器内的样品的液位；第二注射泵，其被配置为至少部分地基于由液位传感器测量的液位在消溶之后将去离子水引入消溶容器；以及连接器阀。

A system for automatic sampling, sample digestion and multiple sample introduction systems

【技术实现步骤摘要】
用于自动取样、样品消溶和连结多个样品引入系统的系统相关申请的交叉引用本专利申请要求享有于2018年1月8日提交的题为“SYSTEMFORJOININGAPLURALITYSAMPLEINTRODUCTIONSYSTEMS”的、序列号为62/614,744的美国临时申请以及于2018年1月8日提交的题为“SYSTEMFORAUTOMATICSAMPLINGANDSAMPLEDIGESTION”的、序列号为62/614,761的美国临时申请的35U.S.C§119(e)的权益；序列号为62/614,744的美国临时申请和序列号为62/614,761的美国临时申请的全部内容通过引用方式并入本文。
技术介绍
光谱法是指根据波长对辐射强度的测量，以识别材料的组成部分。电感耦合等离子体(ICP)光谱法是常用于测定液体样品中痕量元素浓度和同位素比的分析技术。例如，在半导体工业中，ICP光谱法可以用于测定样品中的金属浓度。ICP光谱法采用电磁生成的部分电离的氩等离子体，其温度达到约7,000K。当样品被引入等离子体时，高温使得样品原子变得电离化或发光。由于每种化学元素产生特性质谱或发射光谱，因此测量发射的质谱或光的光谱允许对原始样品的元素组成进行确定。待分析的样品通常以样品混合物提供。可以采用样品引入系统来将液体样品引入ICP光谱仪器(例如，电感耦合等离子体质谱光谱仪(ICP/ICP-MS)、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)等)中以用于分析。例如，样品引入系统可以从容器中取出液体样品的等分试样，然后将等分试样输送到雾化器，该雾化器将等分试样转换成适于通过ICP光谱仪器在等离子体中电离的多分散气雾剂。然后将气雾剂在喷雾室中进行分选以除去较大的气雾剂颗粒。在离开喷雾室时，通过ICP-MS或ICP-AES仪器的等离子体火炬(torch)组件将气雾剂引入等离子体中以用于分析。附图说明参考附图描述了详细描述。在附图中，在说明书和附图中的不同实例中使用相同的附图标记可以指示相似或相同的项目。图1A是根据本公开内容的示例实现方式的用于自动取样、消溶和连结样品的多个样品引入系统并且用于输送和制备消溶的样品以用于分析的系统的部分示意图。图1B是根据本公开内容的示例实现方式的来自图1A的系统的部分示意图，该系统用于自动取样、消溶和连结样品的多个样品引入系统并且用于输送和制备消溶的样品以用于分析。图1C示出了根据本公开内容的某些实施例的被配置用于提供系统和方法的示例计算机设备140，该系统和方法用于自动取样、消溶和连结样品的多个样品引入系统并且用于输送和制备消溶的样品以用于分析。图2是根据本公开内容的示例实现方式的来自图1A所示的系统的消溶系统的示意图。图3A是示出根据本公开内容的示例实现方式的用于系统的示例过程的流程图，该系统用于对样品的自动取样和消溶以用于分析，例如，图1A、图1B和图2所示的系统。图3B是示出根据本公开内容的示例实现方式的用于系统的示例过程的流程图，该系统用于对样品的自动取样和消溶以用于分析，例如，图1A、图1B和图2所示的系统。具体实施方式概述描述了用于自动取样、消溶和连结样品的多个样品引入系统以供ICP-MS进行后续分析的系统和方法。用于样品引入系统的系统实施例包括但不限于：消溶容器，其被配置为接收来自加压的样品源的样品；截止阀，其被配置为控制去往消溶容器的样品的流动；第一注射泵，其被配置为将试剂引入消溶容器中的样品；热受控块，其围绕消溶容器并且被配置为控制消溶容器的温度，其中，热受控块在消溶之前将消溶容器的温度升高到第一设定温度，并且其中，热受控块在消溶之后将消溶容器的温度降低到第二设定温度；液位传感器，其被配置为测量消溶容器内的样品的液位；第二注射泵，其被配置为至少部分地基于由液位传感器测量的液位在消溶之后将去离子水引入消溶容器；以及连接器阀，其被配置为接收来自消溶容器的消溶的样品并且将消溶的样品转移到分析系统。用于自动取样和消溶的方法实施例包括但不限于：经由截止阀控制样品从加压的样品源到消溶容器的流动；捕获消溶容器中的样品的特定体积；经由第一注射泵将试剂添加到消溶容器中的样品；使用热受控块在设定时间内将消溶容器的温度升高到第一设定温度；消溶该消溶容器中的样品；经由液位传感器测量消溶容器内部的样品的液位；至少部分地基于所测量的消溶容器内部的样品的液位，经由第二注射泵将去离子水引入消溶容器以使样品返回到特定体积；使用热受控块主动地将消溶容器的温度降低到室温；以及将样品从消溶容器转移到分析系统。用于自动取样、消溶和连结多个样品引入系统的另一系统实施例包括但不限于：连接器阀，其耦合在至少两个样品引入系统之间，连接器阀被配置为接收来自第一样品引入系统的第一样品和来自第二样品引入系统的第二样品。第一样品引入系统包括：消溶容器，其被配置为接收来自加压的样品源的第一样品；截止阀，其被配置为控制去往消溶容器的第一样品的流动；第一注射泵，其被配置为将试剂引入消溶容器中的第一样品；热受控块，其围绕消溶容器并且被配置为控制消溶容器的温度，其中，热受控块在消溶之前将消溶容器的温度升高到第一设定温度，并且其中，热受控块在消溶之后将消溶容器的温度降低到第二设定温度；液位传感器，其被配置为测量消溶容器内部的第一样品的液位；以及第二注射泵，其被配置为至少部分地基于由液位传感器测量的第一样品的液位来在消溶之后将去离子水引入消溶容器。该系统还包括：样品环，其与连接器阀流体连通，样品环被配置为接收由第一泵推动的第一样品，并且被配置为接收由第二泵拉动的第二样品；以及分析系统，其被配置为分析以下各项中的至少一项：第一样品或第二样品。示例实现方式参考图1A、图1B、图1C、图2和图3，描述了用于对样品的自动取样和消溶、输送和制备消溶的样品以用于分析以及连结多个样品引入系统的系统和方法。样品消溶可以涉及将酸或其他试剂加入样品并且加热样品以将样品中存在的金属或其他化合物溶解到溶液中以用于随后分析消溶的样品中感兴趣的种类。图1A和图1B在示例实现方式中示出了用于对样品的自动取样和消溶、输送和制备消溶的样品以用于分析以及连结多个样品引入系统的系统100。如示出的，系统100通常包括样品输入102、消溶系统104、第一泵系统106、过滤系统108、连接器阀110、辅助样品源112、样品引入系统122、第二样品引入系统114、雾化器116和火炬118。贯穿本公开内容，术语样品制备系统和样品引入系统可以可互换地使用。样品输入102可以接收来自加压的样品源的样品，例如，化学再循环流或另一加压的样品源。然后可以将从样品输入102接收的样品引入消溶系统104(例如，经由截断阀120)。在实现方式中，截断阀120控制去往消溶系统104的样品的流动，例如，通过切换截断阀的配置以提供不同的流动路径，以及移除样品输入102与消溶系统104之间的流动路径。可以根据期望的流动时间、期望的流动体积(例如，如通过消溶样品大小、通过样品的流速和允许样品输入102与消溶系统104之间的流动的给定时间等确定的)或另一参数来停止去往消溶系统104的样品的流动。参考图2，在示例实现方式中示出了消溶系统104。如示出的，消溶系统104通常包括样品输入流200、消溶容器20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：消溶容器，其被配置为接收来自加压的样品源的样品；截止阀，其被配置为控制去往所述消溶容器的所述样品的流动；第一注射泵，其被配置为将试剂引入所述消溶容器中的所述样品；热受控块，其围绕所述消溶容器并且被配置为控制所述消溶容器的温度，其中，所述热受控块在消溶之前将所述消溶容器的温度升高到第一设定温度，并且其中，所述热受控块在消溶之后将所述消溶容器的温度降低到第二设定温度；液位传感器，其被配置为测量所述消溶容器内部的所述样品的液位；第二注射泵，其被配置为至少部分地基于由所述液位传感器测量的所述液位来在消溶之后将去离子水引入所述消溶容器；以及连接器阀，其被配置为接收来自所述消溶容器的消溶的样品并且将所述消溶的样品转移到分析系统。

【技术特征摘要】
2018.01.08 US 62/614,744;2018.01.08 US 62/614,761;1.一种系统，包括：消溶容器，其被配置为接收来自加压的样品源的样品；截止阀，其被配置为控制去往所述消溶容器的所述样品的流动；第一注射泵，其被配置为将试剂引入所述消溶容器中的所述样品；热受控块，其围绕所述消溶容器并且被配置为控制所述消溶容器的温度，其中，所述热受控块在消溶之前将所述消溶容器的温度升高到第一设定温度，并且其中，所述热受控块在消溶之后将所述消溶容器的温度降低到第二设定温度；液位传感器，其被配置为测量所述消溶容器内部的所述样品的液位；第二注射泵，其被配置为至少部分地基于由所述液位传感器测量的所述液位来在消溶之后将去离子水引入所述消溶容器；以及连接器阀，其被配置为接收来自所述消溶容器的消溶的样品并且将所述消溶的样品转移到分析系统。2.根据权利要求1所述的系统，还包括：过滤系统，其被配置为在消溶之后对所述消溶样品进行过滤。3.根据权利要求1所述的系统，还包括：控制器，其耦合到所述消溶容器、所述截止阀、所述第一注射泵、所述热受控块、所述液位传感器、所述第二注射泵以及所述连接器阀，所述控制器被配置为控制以下各项中的至少一项：对流体的取样、所述消溶容器的操作或操纵样品，以供所述分析系统进行分析。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述消溶容器还包括：辅助溢流出口，其包括用于监测通过所述辅助溢流出口的流体的流动的泄漏传感器。5.根据权利要求1所述的系统，还包括：搅动系统，其用于管理对所述消溶容器的搅动，包括：磁性搅拌棒；以及磁性搅拌板，其用于控制所述磁性搅拌棒在所述消溶容器内的旋转。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述热受控块还包括：珀耳帖设备。7.根据权利要求1所述的系统，还包括：与所述连接器阀流体连通的样品环，所述样品环被配置为接收以下各项中的至少一项：由第一泵推动的所述样品或由第二泵拉动的第二样品。8.一种方法，包括：经由截止阀控制样品从加压的样品源到消溶容器的流动；捕获所述消溶容器中的所述样品的特定体积；经由第一注射泵将试剂添加到所述消溶容器中的所述样品；使用热受控块在设定时间内将所述消溶容器的温度升高到第一设定温度；消溶所述消溶容器中的所述样品；经由液位传感器测量所述消溶容器内部的所述样品的液位；至少部分地基于所测量的所述消溶容器内部的所述样品的液位，经由第二注射泵将去离子水引入所述消溶容器以使所述样品返回到所述特定体积；使用所述热受控块主动地将所述消溶容器的温度降低到低于所述第一设定温度的第二设定温度；以及将所述样品从所述消溶容器转移到分析系统。9.根据权利要求8所述的方法，还包括：经由过滤系统对来自所述消溶容器的消溶的样品进行过滤。10.根据权利要求8所述的方法，还包括：经由泄漏传感器监测通过所述消溶容器的辅助出口端口的流...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·塞特维特，M·P·菲尔德，D·R·维德林，T·约斯特，
申请(专利权)人：基础科学公司，
类型：发明
国别省市：美国,US