[发明专利]环形加热丝加热气体装置

说明书

技术领域

本发明涉及质谱仪领域，具体的涉及一种用于质谱仪加热系统的环形加热丝加热气体装置。

背景技术

质谱仪是一种用于检测物质化学成分的高灵敏度、高分辨率的仪器，它首先将样品转换成气态离子，然后通过电场或磁场将离子按照质荷比(m/z)的大小进行分离，再测量出离子的强度形成质谱图，根据质谱图可以定性或定量的得到物质化学成分。

电喷雾源(ESI)是质谱仪中离子源的一种，ESI由流动液体样品的毛细管(喷雾针)、高压电源、反向电极组成，通过高压电场可以分离溶液中的正离子和负离子，例如在正离子模式下，电喷雾的喷雾针相对反向电极保持很高的正电位，负电荷离子被吸引到针的另一端，在半月形的液体表面聚集着大量的正电荷离子，它们之间相互排斥，并从针尖处的液体表面扩展出去，液体表面成锥形，称为Taylor锥，随着针尖处的液滴变小，电场强度逐渐增强，过剩的电荷克服表面张力形成纤细的小液滴，最终从Taylor锥的尖端溅射出来，小液滴的溶剂逐渐蒸发，电荷排斥力大于表面张力而发生裂解，经过多次裂解，产生了离子。电喷雾过程实质上是电泳过程。

在质谱的ESI源中，样品溶液在高压喷雾针喷出后，同时被鞘气稀释，形成带电雾滴，在质谱入口反方向气流的作用下，大部分的溶剂在到达质谱入口前就挥发了，形成更小的带电微滴荷气相离子。

加热腔体温度和干燥气温度直接影响到去溶剂的效果。一般而言这两个温度越高时，去溶剂的效果越好，因为温度高溶剂容易气化，能够显著的提高去溶剂率，均匀的腔体温度和干燥气温度可以使得去溶效果在空间上没有大的差异。为了满足这些需求，这就需要有加热装置来均匀加热腔体和干燥气。为此我们设计了如图的装置，只用一根加热丝就同时达到了均匀加热腔体和干燥气的目的，同时简化了整个离子源的设计，减少了离子源所需要的空间，并且减少了能源的消耗。

对于加热去溶剂的方式，一个温度控制系统是必要的：首先，每种样品都有不同的适合自己的温度值，若不引入温控系统直接加热，则不易于任意设定不同的温度值；其次，温度稳定在每种样品特有的值上，可以大大提高检测的灵敏度，而若要使温度值能够精确稳定在特定值，则必须采用可以人为控制的温度系统；最后，不使用加热的方式时，由于仪器腔体内部的常温状态，使得很多无法气化的样品和溶剂粘贴在腔体内壁，使得仪器内部不够清洁，同时也会影响仪器的灵敏度。

基于上述原因，针对该电喷雾质谱仪，急需研制一个均匀加热和温度控制系统。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种环形加热丝加热气体装置，该装置可对气体进行均匀的加热，以提高去溶剂的效果。

为解决上述技术问题，实现上述技术效果，本发明采用如下技术方案：

一种环形加热丝加热气体装置，包括一加热腔体，所述加热腔体一端设有气体入口管道，所述加热腔体另一端安装有一温控开关，所述温控开关内部接出一加热丝，所述加热腔体的外壁上开有一环形加热丝路径槽，所述加热丝沿着所述环形加热丝路径槽缠绕在所述加热腔体的外壁上。

优选的，所述环形加热丝路径槽的任一横截面成倒梯形结构。

进一步的，所述加热丝嵌入所述环形加热丝路径槽内。

优选的，所述加热丝与所述环形加热丝路径槽的三个内壁相互接触。

本发明具有如下优点：

高纯氮气由入口处的气体入口管道进入加热腔体的内侧，加热丝从温控开关接线出来，沿着加环形热丝路径槽进行缠绕，最后通过特殊的焊接工艺固定于加热腔体上。总体来看，加热丝均匀的缠绕在加热腔体的外壁上，高纯氮气沿着加热腔体的内侧行走，这样就保证了气体能够均匀的受热。

本发明的装置制作简易方便，成本低廉，本发明的装置可推广使用。

附图说明

图1是本发明的环形加热丝加热气体装置的结构示意图。

图2是本发明的环形加热丝路径槽的任一横截面示意图。

图中标号说明：1.加热腔体，2.气体入口管道，3.温控开关，4.环形加热线路径槽，5.加热丝，6.倒梯形结构。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的介绍。

请参见图1和图2所示，一种环形加热丝加热气体装置，包括一加热腔体1，所述加热腔体1一端设有气体入口管道2，所述加热腔体1另一端安装有一温控开关3，所述温控开关3内部接出一加热丝5，所述加热腔体1的外壁上开有一环形加热丝路径槽4，所述加热丝5沿着所述环形加热丝路径槽4缠绕在所述加热腔体1的外壁上。

优选的，所述环形加热丝路径槽4的任一横截面成倒梯形结构6。