【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学测量，涉及一种恶臭和有害废气异味全组分高灵敏在线检测质谱仪，是一种由低真空低真空电离区、反应区、离子传输区和质量分析区组成的高灵敏在线检测装置。
技术介绍
1、恶臭(异味)污染不仅影响居住环境和城市形象，对人体健康也有直接危害。
2、恶臭(异味)具有种类众多、浓度低、物质成分复杂等特点，化工生产、畜禽养殖、垃圾处理等行业现有的恶臭(异味)监测技术存在仪器检测限差、识别准确度低、无法实时解析等问题。
3、现有针对恶臭(异味)的主流检测技术包括气体传感器/电子鼻、光谱仪、气相色谱(gc)、气相色谱-质谱联用(gc-ms)、单光子电离源(spi-ms)/质子转移电离源-质谱(ptr-ms)等。传感器、光谱仪具有结构简单、检测成本低等优点，但是检测种类单一、灵敏度差。气相色谱-质谱联用技术作为标准规范(hj583、hj604/645/683等)首选的分析技术，灵敏度高、检测限低，但需要较为耗时的现场采样和富集，无法满足现场快速检测的要求。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种恶臭和有害废气异味全组分高灵敏在线检测质谱仪，是一种涉及使用低真空低气压等离子体电离源提高物质电离效率，结合低气压离子传输系统、质谱质量分析器完成对恶臭和有害废气异味的检测装置，也可以搭载在移动平台上，用于大气环境中恶臭和有害废气异味等挥发性气体的走航溯源检测。
2、本专利技术提供的一种恶臭和有害废气异味全组分高灵敏在线检测质谱仪
3、所述工作气体质量流量控制器用于控制氩气或者氦气等气体进入低真空电离区系统的流量，并将气体通过管路与中心管连接。
4、所述中心管材料为石英或者不锈钢，固定在低气压等离子体发生器对的中心位置，用于通入一定流量的低气压等离子体工作气体。
5、所述低气压等离子体发生器用于激发一定的工作气体产生高温低气压等离子体。
6、所述低气压等离子体是气体通过低气压等离子体发生器产生的，低气压等离子体工作能量可以为微波能、射频能或者高压直流。分别产生微波低气压等离子体、射频低气压等离子体或直流电晕低气压等离子体。
7、所述电离电极一和电离电极二材料为不锈钢等金属材料，分别依次设置于低气压等离子体后端，与低气压等离子体发生器一起组合形成低气压等离子体，并施加一定的电压，用于将低气压等离子体产生的高能电子等物质导引至反应区。
8、所述样品气体质量流量控制器，用于控制恶臭和有害废气异味进入反应区的流量，并将气体通过管路与引入管连接。
9、所述样品引入管材料为聚四氟或者金属管，位于电离电极二和反应电极一之间，用于将恶臭和有害废气异味等样品气体导引至反应区内。
10、所述反应电极一、反应电极二和反应电极三材料为不锈钢等金属材料，依次位于样品引入管的后端，用于通过施加一定的直流或者射频电场，形成一定的电场梯度，使得恶臭和有害废气异味气体与低气压等离子体产生的高能电子、亚稳态原子等充分反应，并反应电离生成对应的带电离子，带电离子随后在电场梯度作用下完成聚焦和传输至下级离子传输区内。
11、所述传输电极一和传输电极二材料为不锈钢等金属材料，传输电极一和传输电极二依次位于反应电极三和质谱仪质量分析器的之间，用于施加一定的直流或者射频电场，形成一定的电势能，完成对分散的离子束聚焦，并将离子与中性分子碰撞，减少离子动能，最后将离子束传输至下级质量分析器中。
12、所述质量分析器位于传输电极二的后端，为四极杆质量分析器、离子阱质量分析器或飞行时间质量分析器等，用于将不同质量数的离子根据质荷比不同分离检测，得到恶臭和有害废气异味全组分含量等信息。
13、本专利技术所述反应区和离子传输区为直流电极、离子漏斗或者四极杆，工作电压为直流电压或者射频电压。
14、本专利技术的另一个目的是提供所述质谱仪在大气环境中检测恶臭和有害废气异味物质中应用。本专利技术质谱仪可以用于实验室内大气环境分析，也可以搭载在移动平台上，用于大气环境中恶臭和有害废气异味等挥发性气体的走航溯源检测。
15、本专利技术的质谱仪还可以检测环境中其他挥发性有机物物质。
16、本专利技术所述低气压等离子体工作真空气压为0.1至100mbar之间。
17、本专利技术针对现有大气中复杂恶臭及有害废气异味污染检测难题，采用低真空低气压等离子体电离源提高物质电离效率，结合低气压离子传输系统、质谱质量分析器的检测装置，对恶臭和有害废气异味进行全组分的定性和定量分析，提供一种无需样品预处理和预分离的原位快速检测样品中恶臭和有害废气异味全组分含量等信息的检测装置。
18、本专利技术具有如下优点：
19、1、所测样品气体无需进行任何样品预处理，利用低气压低气压等离子体电离源提高物质电离效率，结合低气压离子传输系统、质谱质量分析器，实现对恶臭和有害废气异味全组分含量等信息进行定性定量分析，样品数据采集过程可在数秒内完成，并实现多次重复；
20、2、本技术方案分析速度快，操作步骤简单，能够提高样品检测通量，或者亦可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种恶臭和有害废气异味全组分高灵敏在线检测质谱仪，其特征在于，分为低真空电离区、反应区、离子传输区和质量分析区；
2.根据权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，所述低气压等离子体(4)的工作能量为微波能、射频能或者高压直流，分别产生微波低气压等离子体、射频低气压等离子体或直流电晕低气压等离子体。
3.根据权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，所述低气压等离子体(4)的工作真空气压为0.1至100mbar之间。
4.根据权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，所述反应区和离子传输区为直流电极、离子漏斗或者四极杆，工作电压为直流电压或者射频电压。
5.根据权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，所述质量分析器(14)为四极杆质量分析器、离子阱质量分析器或飞行时间质量分析器。
6.根据权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，中心管(2)的材料选用石英或不锈钢，电离电极一(5)、电离电极二(6)、反应电极一(9)、反应电极二(10)、反应电极三(11)、传输电极一(12)和传输电极二(13)的材料选用不锈钢，样品引入管(8)的材料选用聚四氟
7.根据权利要求1所述的在线检测质谱仪在大气环境中检测恶臭和有害废气异味物质中应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述质谱仪在大气环境中检测其他挥发性有机物物质中应用。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述在线检测质谱仪在实验室内大气环境中分析，或搭载在移动平台上用于大气环境中恶臭和有害废气异味中挥发性气体的走航溯源检测。
...【技术特征摘要】
1.一种恶臭和有害废气异味全组分高灵敏在线检测质谱仪，其特征在于，分为低真空电离区、反应区、离子传输区和质量分析区；
2.根据权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，所述低气压等离子体(4)的工作能量为微波能、射频能或者高压直流，分别产生微波低气压等离子体、射频低气压等离子体或直流电晕低气压等离子体。
3.根据权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，所述低气压等离子体(4)的工作真空气压为0.1至100mbar之间。
4.根据权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，所述反应区和离子传输区为直流电极、离子漏斗或者四极杆，工作电压为直流电压或者射频电压。
5.根据权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，所述质量分析器(14)为四极杆质量分析器、离子阱质量分析器...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵高升，施月娥，姜娇娇，赵彬锋，
申请(专利权)人：苏州智谱蔚星智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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