火焰光度檢測(cè)器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)描述一種用于氣相色譜（GC）裝置中的火焰光度檢測(cè)器（FPD）。FPD具有保持在第一溫度范圍內(nèi)的發(fā)射塊，和保持在大于第一溫度范圍的第二溫度范圍內(nèi)的輸送管線。FPD耦合到光檢測(cè)器，例如光電倍增管（PMT）。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
火焰光度檢測(cè)器
本專利技術(shù)涉及火焰光度檢測(cè)器。
技術(shù)介紹
氣相色譜法（GC）用于分析和檢測(cè)氣態(tài)或汽化樣本中的許多不同物質(zhì)的存在。取決于需要檢測(cè)的特定元素或化合物，氣相色譜法使用各種類型的檢測(cè)器。使用不同檢測(cè)器在特定色譜分析中獲得特定元素或化合物的選擇性和/或高敏感檢測(cè)。典型地，火焰光度檢測(cè)器（FPD）用于檢測(cè)特定樣本或分析物中的硫或磷的存在。火焰光度檢測(cè)器使用所謂的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，其中包含硫或磷的化合物遇到富氫火焰。化學(xué)發(fā)光使用來自激發(fā)化學(xué)物種的光發(fā)射的定量測(cè)量以確定分析物濃度。化學(xué)發(fā)光典型地是來自激勵(lì)分子物種的發(fā)射。當(dāng)在這樣的火焰中焚燒或燃燒時(shí)，硫轉(zhuǎn)化成被稱為S2*的發(fā)射物種并且磷轉(zhuǎn)化成被稱為HPO*的發(fā)射物種。激發(fā)S2的發(fā)射波長范圍尤其包括320-405納米（nm）的區(qū)域并且激發(fā)HPO的波長范圍尤其包括510-530nm的范圍。分子發(fā)射撞擊光電倍增管，該光電倍增管將光子轉(zhuǎn)換成電信號(hào)以量化特定激發(fā)物種的濃度。FPD常常包含光電倍增管（PMT）以測(cè)量光子的數(shù)量和因此從包含磷和硫的化合物發(fā)射的光的強(qiáng)度，波長選擇濾波器布置在FPD的火焰和PMT之間。一般而言，有益的是FPD在等于或超過分析期間達(dá)到的最高烘箱溫度的溫度下操作使得從GC柱洗脫的化合物在到達(dá)FPD的火焰之前不凝結(jié)。這樣的凝結(jié)將導(dǎo)致特定化合物物種的不精確強(qiáng)度的測(cè)量，并且最終導(dǎo)致不精確的測(cè)量。此外，存在影響諸如FPD的靈敏度和基線噪聲的參數(shù)的響應(yīng)溫度依賴性。盡管期望在等于或大于分析期間達(dá)到的最高烘箱溫度的溫度下操作FPD，但是PMT必須保持在比較低的溫度以防止PMT的背景噪聲影響測(cè)量的精度。因此，期望將FPD的發(fā)射塊的輸送管線保持在比較高的溫度（例如，250℃），同時(shí)將PMT保持在比較低的溫度（例如，50℃）。另外，需要將FPD的輸送管線部分保持在更加高的溫度（例如，400℃）。不幸的是，許多當(dāng)前的FPD被限制到大約250℃的操作，在該溫度之上會(huì)導(dǎo)致機(jī)械故障。例如，輸送管線和檢測(cè)器塊之間、火焰點(diǎn)燃器和檢測(cè)器塊之間和PMT的窗口周圍的密封件會(huì)出故障。這些密封件的故障初始會(huì)影響PMT的基線噪聲，由此影響測(cè)量的精度。所以需要一種至少克服上述已知結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)的裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
根據(jù)代表性實(shí)施例，公開一種用于接收氣相色譜柱的裝置。所述裝置包括：具有第一端部和與所述第一端部相對(duì)的第二端部的輸送管線；圍繞所述輸送管線的第一部分布置的加熱器塊，所述加熱器塊包括配置成將所述輸送管線的所述第一部分保持在第一溫度范圍的第一加熱器；配置成接收所述輸送管線的第二端部的發(fā)射塊，所述發(fā)射塊包括配置成將所述發(fā)射塊保持在第二溫度范圍的第二加熱器；以及大致圍繞所述輸送管線的第二部分的主體管，所述主體管機(jī)械和熱耦合到所述發(fā)射塊。所述發(fā)射塊和所述主體管保持在比所述第一溫度范圍低的第二溫度范圍，并且所述輸送管線的所述第二部分保持在所述第一溫度范圍。根據(jù)另一代表性實(shí)施例，一種火焰光度檢測(cè)器（FPD），其包括：具有第一端部和第二相對(duì)端部的輸送管線；圍繞所述輸送管線的第一部分布置的加熱器塊，所述加熱器塊包括配置成將所述輸送管線的所述第一部分保持在第一溫度范圍的第一加熱器；配置成接收所述輸送管線的第二相對(duì)端部的發(fā)射塊，所述發(fā)射塊包括配置成將所述發(fā)射塊保持在第二溫度范圍的第二加熱器；大致圍繞所述輸送管線的第二部分的主體管，所述主體管機(jī)械和熱耦合到所述發(fā)射塊；以及耦合到所述發(fā)射塊以便接收來自所述發(fā)射塊的光的光電檢測(cè)器。所述發(fā)射塊和所述主體管保持在比所述第一溫度范圍低的第二溫度范圍，并且所述輸送管線的所述第二部分保持在所述第一溫度范圍。附圖說明當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)從以下詳細(xì)描述最佳地理解本專利技術(shù)。特征不必按比例繪制。如果條件允許，相似的附圖標(biāo)記表示相似的特征。圖1顯示根據(jù)代表性實(shí)施例的包括PMT的FPD的透視圖。圖2顯示根據(jù)代表性實(shí)施例的包括PMT的FPD的簡化方塊圖。圖3是根據(jù)代表性實(shí)施例的FPD的橫截面圖。圖4顯示根據(jù)代表性實(shí)施例的離噴嘴（火焰源）的距離與FPD的發(fā)射塊溫度和加熱器塊溫度的不同組合的關(guān)系的圖形。術(shù)語定義應(yīng)當(dāng)理解本文中使用的術(shù)語僅僅是為了描述特定實(shí)施例，并且不旨在限制。被定義術(shù)語具有除了在本專利技術(shù)的
中通常理解和接受的被定義術(shù)語的技術(shù)和科學(xué)含義之外的含義。當(dāng)在說明書和附帶的權(quán)利要求中使用時(shí)，術(shù)語“一”和“所述”包括單個(gè)和多個(gè)指示物，除非上下文清楚地另外指示。因此，例如“裝置”包括一個(gè)裝置和多個(gè)裝置。當(dāng)在說明書和附帶的權(quán)利要求中使用時(shí)，并且除了它們的普通含義之外，術(shù)語“大致”或“大致上”表示具有可接受的限制或程度。術(shù)語“大致上被取消”表示本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)為取消是可接受的。當(dāng)在說明書和附帶的權(quán)利要求中使用時(shí)并且除了它的普通含義之外，術(shù)語“大約”表示在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可接受的限制或量內(nèi)。例如“大約相同”表示本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)為正比較的項(xiàng)是相同的。具體實(shí)施方式在以下詳細(xì)描述中，為了解釋而非限制，闡述公開具體細(xì)節(jié)的代表性實(shí)施例以便提供本專利技術(shù)的透徹理解。已知系統(tǒng)、裝置、材料、操作方法和制造方法的描述可以被省略從而避免使示例性實(shí)施例的描述晦澀難懂。然而，可以根據(jù)代表性實(shí)施例使用在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)的系統(tǒng)、裝置、材料和方法。代表性實(shí)施例涉及包括FPD的裝置和用于GC應(yīng)用中的FPD。一般而言，該裝置包括輸送管線，該輸送管線具有加熱器塊以用于將從GC分離柱接收的樣本的溫度控制在第一溫度范圍內(nèi)。輸送管線在一個(gè)端部處連接到樣本輸入并且在相對(duì)端部處連接到布置在發(fā)射塊的腔中的噴嘴。值得注意的是，輸送管線不與發(fā)射塊物理接觸。發(fā)射塊包括加熱器和溫度傳感器以將發(fā)射塊保持在第二溫度范圍內(nèi)。主體管連接在輸送管線的一部分和發(fā)射塊之間。如下面更全面地所述，主體管具有比較高的熱阻抗，并且因此，在主體管的長度上發(fā)生顯著的溫度下降。相比之下，輸送管線具有比較低的熱阻抗使得在輸送管線上的溫度下降比較小。有益地，樣本的溫度可以保持在第一溫度范圍內(nèi)，并且發(fā)射塊的溫度可以保持在顯著地低于第一溫度范圍的第二溫度范圍內(nèi)。圖1顯示根據(jù)代表性實(shí)施例的包括PMT101的FPD100的透視圖。應(yīng)當(dāng)注意PMT用于光/光子檢測(cè)僅僅是示例性的。替代地，可以預(yù)料其它類型的光學(xué)檢測(cè)器，例如已知的光電二極管和光電晶體管。FPD包括具有柱接頭103的下部分102。柱接頭103連接到柱（未顯示）并且布置在包括FPD100的GC裝置（未顯示）的GC烘箱（未顯示）中。柱可以在柱接頭處終止，或者它可以延伸到輸送管線中并且在噴嘴處終止。離開柱的樣本材料被稱為“排出物”并且表示柱的輸出。FPD100包括圖示地接收來自柱接頭103的排出物的輸送管線部分104。替代地，柱可以配置成延伸超出柱接頭103并且進(jìn)入輸送管線部分104中使得樣本靠近輸送管線部分104的相對(duì)端部（例如，靠近噴嘴（未在圖1中顯示））離開柱。如下面更全面地所述，輸送管線部分配置成將輸送管線內(nèi)的樣本（未在圖1中顯示）的溫度保持在第一溫度范圍內(nèi)，同時(shí)不顯著地影響FPD100的其它部件的溫度。FPD100也包括發(fā)射塊105，該發(fā)射塊包括噴嘴（未在圖1中顯示）和腔（未在圖1中顯示）。FPD100的各部件由合適材料的選擇制造。例如，許多硬件由金屬/金屬合金（例如不銹鋼）制造。接頭大體上由金屬本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
2012.10.25 US 13/660,273;2012.12.18 US 13/718,0611.一種用于接收氣相色譜柱的裝置，所述裝置包括：具有第一端部和與所述第一端部相對(duì)的第二端部的輸送管線；圍繞所述輸送管線的第一部分布置的加熱器塊，所述加熱器塊包括配置成將所述輸送管線的所述第一部分保持在第一溫度范圍的加熱器；配置成接收所述輸送管線的第二端部的發(fā)射塊；以及大致圍繞所述輸送管線的第二部分的主體管，所述主體管機(jī)械和熱耦合到所述發(fā)射塊，其中所述發(fā)射塊和所述主體管保持在比所述第一溫度范圍低的第二溫度范圍，并且所述輸送管線的所述第二部分保持在所述第一溫度范圍。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述加熱器是第一加熱器，并且所述發(fā)射塊包括配置成將所述發(fā)射塊保持在所述第二溫度范圍的第二加熱器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其還包括控制器，所述控制器配置成保持所述第二加熱器使得所述發(fā)射塊保持在所述第二溫度范圍。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述主體管銅焊到所述發(fā)射塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其還包括圍繞所述輸送管線的所述第二部分布置的噴嘴外殼，其中所述噴嘴外殼銅焊到所述輸送管線。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述主體管在所述主體管的第一端部處銅焊到所述發(fā)射塊，并且所述主體管在所述主體管的第二端部處銅焊到所述噴嘴外殼。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其還包括在所述噴嘴外殼和所述輸送管線之間的空間，其中所述空間配置成接收氣體。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其還包括在所述噴...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：RP羅茲，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：安捷倫科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：