液体蒸发器制造技术

用于蒸发液体(3)的至少一部分的方法和装置，其特征在于，液体通过通道(5)被引导经过开口(4)，其中，开口(4)通向蒸汽室(9)，其被保持到高于液体(3)的蒸发温度的温度上，并且液体(3)在开口的区域中通过电磁辐射(激光，1)来加热，使得液体的至少一部分蒸发并且蒸汽进入加热的蒸汽室(9)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的对象是一种液体蒸发器以及一种用于蒸发液体的方法。
技术介绍
液体蒸发器用于将液体转化成气相并且被用于不同的应用中。文件US7618027B2例如公开了一种用于以低的蒸汽压力产生高纯气体的液体蒸发器，其中，该气体被应用于微电子学的领域中。文件W005/016512A1例如公开了一种液体蒸发器，其可被应用在一种用于从混合物中移除挥发性的化合物的方法中。液体蒸发器也广泛地应用在分析学中，其中，一定样品量的待分析的液体首先被转化成气体，以便使其对于分析方法可用。文件US7309859B2例如公开了一种液体蒸发器，其可被应用在用于质谱仪的离子源中。尤其在分析学的领域中，对液体蒸发器提出特别要求。由此例如对于混合物的定量的、可靠的分析重要的是，在气相中的混合物的所有成分的浓度与在液体中的浓度相同。对此需要完全执行样品体积的蒸发。为了避免再冷凝(Rueckkondensation),气态的样品那么应在所参与的成分的最高蒸发温度之上例如输送给分析系统。至今，液体蒸发器优选地被实施为固定加热的系统，其液体样品以较小的量连续地来输送。为了确保带有不同蒸发温度的成分的所需的完全的且尽可能同时的蒸发，通常需要蒸发器的高的热容量，与高的热质量相联系。由此导致高的能量需求和相应高的功率需求(由于蒸发器的通常在空间上延展的结构)以及还可能伴随于此在取样与蒸发之间的长的死时间(Totzeit)。由于现代的分析系统的提升的能力，对于分析所需的样品量随着时间的推移越来越减小。例如已知微质谱仪(例如参见文件W008/101669A1)，其以最小的样品量运行。减少所需的样品量在一方面是有利的。更少的样品量例如意味着用于蒸发的更少的时间和因此更高的时间分辨率(Aufloesung)，可利用其来检测样品成分的变化。在另一方面，液体蒸发器必须与较少的样品量相匹配，以能够完全利用更少的样品量的优点。
技术实现思路
由此从已知的现有技术出发提出该任务，提供一种用于液体蒸发的液体蒸发器和一种方法，利用其能够可靠地蒸发小体积的液体。待蒸发的样品体积在此优选地小于ΙΟΟμΙ、特别优选地小于ΙΟμΙ、相当特别优选地小于1μl。所蒸发的样品量应该代表被提取的液体。液体蒸发器应在制造中和在运行中是成本有利的、对于蒸发具有较低的能量需求并且确保快速蒸发。液体蒸发器应具有自我净化能力，由此还可蒸发带有溶解的物质的液体(其可能会留下沉淀物)，或者实施为一次性用品O根据本专利技术，该任务通过根据权利要求1的用于蒸发液体的至少部分的方法和通过根据权利要求7的液体蒸发器(其构造用于执行该方法)来解决。优选的实施形式在从属权利要求中。本专利技术的第一对象因此是一种用于蒸发液体的至少一部分的方法，其特征在于，液体通过通道被引导经过开口，其中，开口通向蒸汽室，其被保持在高于液体的蒸发温度的温度上，并且液体在开口的区域中通过电磁辐射来加热，使得液体的至少一部分蒸发并且蒸汽进入加热的蒸汽室中。本专利技术的第二对象是液体蒸发器，其至少包括: -主体，其中引入有通道和室，它们通过开口相互连接，其中，通道设计成使得液体可被引导经过开口并且可利用电磁辐射来辐射邻接所述开口的、可选地一起包括开口的蒸发区域， -用于加热该室的器件。根据本专利技术的方法和根据本专利技术的蒸发器利用电磁辐射的能量，以通过局部加热来蒸发一定样品量的液体。对此，液体通过通道来导引，该通道引导经过开口至蒸汽室。开口的区域对于电磁辐射是可接近的，也就是说其可利用电磁辐射来辐射。在该区域中(以下也称蒸发区域)借助于电磁辐射来如此强烈地加热液体，使得样品量蒸发。蒸发的样品量通过开口到达到室(以下也称蒸汽室)中，其可被加热到高于液体的蒸发温度的温度上，由此蒸汽在该室中不冷凝。电磁辐射优选地被从液体蒸发器之外供给给蒸发部位。因此，蒸发部位优选地设有对于所应用的电磁辐射至少部分地透明的盖子(Abdeckung)。至少部分透明的盖子可理解为这样的盖子，其优选地允许电磁辐射的大部分穿过而仅吸收和/或反射小部分，使得入射的能量的大部分到达蒸发部位且在这里供加热样品量使用。盖子的高的透明度和由此低的吸收还引起盖子自身不加热。蒸发区域优选地设计成使得它吸收电磁辐射的大部分且转化成热量。通道内壁例如可由吸收入射的能量的大部分且转化成热量的材料构成。同样可考虑在蒸发区域中以具有对所使用的辐射来说高吸收系数的材料涂覆通道内壁。在所提到的两个情况中也可能借助于蒸发装置来蒸发本身对所使用的辐射仅具有低吸收系数的液体；加热间接实现。准备用于液体的间接加热的蒸发区域以下也被称为吸收器。然而有利地，所使用的辐射源与待蒸发的液体相协调以使能够直接加热液体。直接加热具有该优点，即液体的周围仅仅被略微加热且由此使加热的环境对分析的负面影响(更小的时间分辨率、污染、损害等等)最小化。优选地将激光束用于辐射。特别优选地使用脉冲的、聚焦的激光束。激光-脉冲长度优选地如此来选择，使得吸收器和/或待蒸发的液体的热时间常数相对于该脉冲长度较大。这意味着，单个脉冲已足以蒸发一样品量。蒸发的液体量可通过改变激光脉冲的长度以及其功率来改变。对于更大量的蒸发还可使用脉冲序列(Pulsfolge)。因为可非常精确地确定蒸发的时刻，所以蒸汽产生和样品提取在分析仪中的同步和由此带有提高的测量敏感度的关联测量(Korrelationsmessung)是可能的。此外，该方法允许从样品流中蒸发和分析的针对性的部段，以便限定地或选择性地检测尤其还在时间上强烈波动的样品成分、但是还有例如由液体携带的未混合的或不溶解的成分(乳剂、晶胞)。激光束优选地通过对激光束至少部分透明的盖子经由自由光束镜(Freistrahloptik)或者纤维光学系统(Faseroptik)被输送给蒸发区域。通道至蒸汽室的过渡设计成使得液体由于在开口中存在的毛细力不能无阻碍地流到蒸汽室中。液体流出的抑制优选地通过在开口的部位和至通道的联接部位(Schnittstelle)的长度处室尺寸的横截面与通道的横截面之间的足够大的差来确保。备选地或者附加地，通道和室的内壁至少在开口区域中设有不同表面能的层。如果待蒸发的液体例如是水溶液，通道的开口区域可亲水地而室的可疏水地来涂覆。为了使尤其对于小的横截面和那么无涡流的层流能够从通道的中间提取样品，通道在蒸发的区域中优选地具有弯曲部。该弯曲部在内弯和外弯的区域中引起不同的流速。产生Dean镟润,其导致垂直于流向的流动且将液体元素(Fluessigkeitselement)从通道中间至通道边缘弓I导到开口区域中。因为短暂加热的部位持续被随后的液体冲刷，也可实现在蒸发时沉淀的固体可能又被溶解或者机械地被液体流移除和运走。在通道的弯曲区域中出现的Dean漩涡支持该自我净化的过程。因为蒸汽室具有气体出口，蒸汽通过其可离开根据本专利技术的液体蒸发器。除了气体出口之外，室可被设有另外的接口，其尤其允许在取样间隔之间抽气且必要时还冲刷该室，以便避免样品从蒸发过程至下一个的拖延(Verschleppen)。备选地，这也可相应针对性地在多个蒸发之后发生，以便增大可使用的气体量和/或其用于喷射的压力或者使能够直接在分析之前对多个样品体积取平均。蒸汽室可经由加热元件来加热，加热元件优选地电气地来运行。为了将蒸汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于蒸发液体的至少一部分的方法，其特征在于，所述液体通过通道被引导经过开口，其中，所述开口通向蒸汽室，其被保持到高于所述液体的蒸发温度的温度上，并且所述液体在所述开口的区域中通过电磁辐射来加热，使得所述液体的至少一部分蒸发并且蒸汽进入加热的所述蒸汽室中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J米勒，W凯珀斯，
申请(专利权)人：拜耳知识产权有限责任公司， 克洛纳测量技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE