[发明专利]利用传输管路阻力控制进入色谱柱的流量的系统

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请主张United States Code 119(e)部分Title 35下的2005年5月12日提交的美国临时专利申请No.60/680,334、2005年5月17日提交的美国临时专利申请No.60/681,747和2006年5月11日提交的审理中的美国实用新型专利申请的权益，这些申请的内容在此全文引用作为参考。

技术领域

本发明涉及用于控制进入色谱柱的流体流速的系统和方法。更具体地说，本发明涉及包括基于用于连通流体到柱的输送管路阻力而控制流体流速的系统和方法。

背景技术

气相色谱法本质上是一种物理分离方法，其中载体气体中的蒸汽样品组分被柱中的静止相材料吸附或者吸收然后脱附。一个脉冲的样品被引入稳定流量的载体气体中，其携带样品进入色谱柱。柱的内部充填流体，该流体和样品的不同组分的相互作用-其基于成分的分配系数的差异而不同-导致样品分离为各个成分。在柱的末端，各个组分或多或少地及时分离。气体的检测提供与时间成比例的图案，典型地称作色谱，其是通过与已知样品进行校对或比较，从而表明其组分和特定浓度，其在测试样品中呈现。Hinshaw的美国专利No.5,545,252描述了通过其该情况发生的方法的一个例子。

在一些应用中，流体源例如载体气体供给和/或采样装置例如顶空采样器或热脱附单元，通过输送管路连接到色谱柱。该输送管路，其例如可包括一定长度的熔凝硅管，从源头将流体连通至柱以分离和检测。在某些应用中，也可提供额外的装置以进行一些额外的分析物预浓缩，例如Tipler的美国专利No.6,652,625所公开的系统，其内容在此被全文引用作为参考。

在一些应用中，随着柱被加热，流经其的气体的粘度同样升高。结果，在等压条件下-其中载体气体在恒定压力下施加-通过柱的流速将随着柱温的升高而降低。尽管在一些应用中这通常对于系统的性能并没有不利的影响，但是在其它应用中，例如那些采用流量敏感检测器例如质谱仪的地方，其对于性能的影响能是很大的。

对于普通载体气体，粘度关于温度的变化以相对可预测的方式变化-其关系可大致遵循下列等式：

ηc=η0(TcT0)x---(1)]]>

其中，η_c表示在柱温T_c时的粘度，

η₀表示在绝对温度T₀(来自公开的表格)时的粘度，

x是无量纲的常数。

下表提供了例如三个最为普通的载体气体的系数：

表1