一种提升ICP-MS仪器灵敏度的加热冷凝装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种提升ICP

【技术实现步骤摘要】
一种提升ICP
‑
MS仪器灵敏度的加热冷凝装置


[0001]本专利技术涉及仪器分析领域，特别是涉及一种提升ICP
‑
MS仪器灵敏度的加热冷凝装置。

技术介绍

[0002]电感耦合等离子体质谱(ICP
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MS)作为一种高灵敏度、低检出限、检测元素范围广、谱线简单、高效率的分析仪器,在地球科学领域发挥着极其重要的作用。随着对于痕量元素含量的地质样品的检测需求越来越高，人们追求更高性能的检测仪器的愿望也越来越强烈。为此，进一步提升ICP
‑
MS的检测性能，满足对于痕量含量元素的检测需求显得尤为重要。
[0003]在ICP
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MS仪器构成中，进样系统属于影响ICP
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MS分析性能的重要组成部分之一，对其研究一直以来是分析化学领域高度重视的研究方向。进样系统根据不同的样品形态大体可以分为溶液进样系统(如气动雾化进样、超声雾化进样)，固体进样系统(如激光剥蚀进样、固体直接插入进样等)和气体进样系统(如氢化物发生进样、电热蒸发进样)等。
[0004]溶液进样的方式虽然很多，但最常用的仍以雾化进样为主，因为雾化进样系统结构简单，仅由雾化器及雾室组成。通过雾化器使样品形成细小的气溶胶颗粒，大小不一的气溶胶颗粒在雾室中被筛选，只有细小的气溶胶颗粒(直径<10μm)才能被载气运输至ICP，使得气动雾化进样系统的传输效率低，仅有2
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5％，高达95％的样品颗粒经由废液被排除。此外，由于气溶胶的非均匀性，不同大小的气溶胶进入等离子体后，样品在进行蒸发、解离、原子化、离子化过程中可能会受到处于同一等离子体区域较大液滴蒸发的影响。更小的更均匀的液滴能使等离子体更加稳定，也能在一定程度上降低信号噪声。同时，气动雾化系统由于大量溶剂(水)会随样品一同进入等离子体，从而使样品气溶胶在ICP中的去溶剂化过程占用大部分等离子体的能量，进而使得等离子体的激发性能受到影响。目标分析物的原子化，离子化效率降低，严重影响了分析信号强度值。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种提升ICP
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MS仪器灵敏度的加热冷凝装置，以解决上述现有技术存在的问题，使本装置不仅能够大幅提高测定元素的灵敏度，而且还能避免ICP
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MS仪器的等离子体的熄火现象，确保仪器稳定运行。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种提升ICP
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MS仪器灵敏度的加热冷凝装置，包括加热装置，所述加热装置连通有石英管，所述石英管连通有冷凝装置；
[0007]所述加热装置包括密封盒，所述密封盒内设置有双通道雾化室，所述双通道雾化室顶部设置有红外灯管，所述石英管贯穿所述密封盒与双通道雾化室连通，所述双通道雾化室底部设置有温控传感器，所述红外灯管与温控传感器电性连接有温控器；
[0008]所述冷凝装置包括冷凝雾室，所述冷凝雾室外部包覆有冷凝部，所述冷凝雾室与
所述石英管连通。
[0009]优选的，所述密封盒为铝制密封盒，所述密封盒内侧为光滑表面。
[0010]优选的，所述红外灯管与所述双通道雾化室平行设置，所述红外灯管的功率为200W。
[0011]优选的，所述温控传感器由K型热电偶等组成。
[0012]优选的，所述温控器为普通型或数码型，所述温控器控温精度不小于
±
5℃。
[0013]优选的，所述红外灯管的加热温度为180
‑
230℃。
[0014]优选的，所述石英管接头部分采用聚四氟乙烯材料连接。
[0015]优选的，所述石英管外部包裹多层隔热层。
[0016]优选的，所述冷凝部的冷凝温度控制范围为3
‑
6℃。
[0017]优选的，所述冷凝部外套设有保温夹层。
[0018]本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术选择“预蒸发法”时，给双通道雾化室加一密封盒，利用与双通道雾化室等长度的红外灯管作为加热源，外套采用铝材，将内壁抛光，增加表面反射率，追求更加均匀、稳定的加热效果，选用双通道雾化室，可以更好地延长样品的预蒸发时间，借助于石英管连接双通道雾化室与冷凝雾室，将加热雾化系统产生的大量水蒸汽在冷凝部中冷凝下来，减少进入ICP等离子体的水蒸汽，克服了“预蒸发法”在ICP
‑
MS仪器应用上的严重缺陷。在实际应用加热冷凝装置中，47个常见测定的元素，多数元素的信号增强因子提高了5
‑
6倍，部分具有高电离能的元素信号增强因子更是提高了7
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8倍，而普通的“预蒸发法”，测定元素信号增强因子的提高往往只有2
‑
3倍。可见，利用加热与冷凝相结合的方式，改进“预蒸发法”，不仅能够大幅提高测定元素的灵敏度，而且还能避免ICP
‑
MS仪器的等离子体的熄火现象，确保仪器稳定运行。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术的提升ICP
‑
MS仪器灵敏度的加热冷凝装置的结构示意图；
[0021]图2为实施例1中La元素在加热冷凝装置不同加热温度下的信号强度的示意图；
[0022]图3为实施例2中不同元素的信号增强因子的示意图；
[0023]图中：1
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双通道雾化室，2
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密封盒，3
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红外灯管，4
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温控传感器，5
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温控器，6
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冷凝部，7
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冷凝雾室，8
‑
石英管。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实
施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0026]参照图1
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3，本专利技术提供一种提升ICP
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MS仪器灵敏度的加热冷凝装置，包括加热装置，所述加热装置连通有石英管8，所述石英管8连通有冷凝装置；
[0027]所述加热装置包括密封盒2，所述密封盒2内设置有双通道雾化室1，所述双通道雾化室1顶部设置有红外灯管3，所述双通道雾化室1和红外灯管3与密封盒2固定连接，所述石英管8贯穿所述密封盒2与双通道雾化室本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提升ICP
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MS仪器灵敏度的加热冷凝装置，其特征在于：包括加热装置，所述加热装置连通有石英管(8)，所述石英管(8)连通有冷凝装置；所述加热装置包括密封盒(2)，所述密封盒(2)内设置有双通道雾化室(1)，所述双通道雾化室(1)顶部设置有红外灯管(3)，所述石英管(8)贯穿所述密封盒(2)与双通道雾化室(1)连通，所述双通道雾化室(1)底部设置有温控传感器(4)，所述红外灯管(3)与温控传感器(4)电性连接有温控器(5)；所述冷凝装置包括冷凝雾室(7)，所述冷凝雾室(7)外部包覆有冷凝部(6)，所述冷凝雾室(7)与所述石英管(8)连通。2.根据权利要求1所述的提升ICP
‑
MS仪器灵敏度的加热冷凝装置，其特征在于：所述密封盒(2)为铝制密封盒，所述密封盒(2)内侧为光滑表面。3.根据权利要求1所述的提升ICP
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MS仪器灵敏度的加热冷凝装置，其特征在于：所述红外灯管(3)与所述双通道雾化室(1)平行设置，所述红外灯管(3)的功率为200W。4.根据权利要求1所述的提升ICP
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MS仪器灵敏度的加热冷凝装置，其特征在于：所述温...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵赫，余嘉昕，陈力飞，何焘，潘勇，胡兆初，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：