[实用新型]一种基于IMS检测器的便携式气相色谱仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及色谱分析技术，具体涉及气相色谱仪技术。

背景技术

气相色谱(Gas Chromatography，GC)是研究解决气相混合物分离问题的学科，是指用气体作为流动相的色谱法。由于样品在气相中传递速度快，因此样品组分在流动相和固定相之间可以瞬间地达到平衡。另外加上可选作固定相的物质很多，因此气相色谱法是一个分析速度快和分离效率高的分离分析方法。近年来GC采用高灵敏选择性检测器，使得它又具有分析灵敏度高、应用范围广等优点，可用在石化、环境、食品、医药等分析领域。

市面上虽然有便携式气相色谱仪的供应，但常用的气相色谱检测器无外乎以下几种，包括氢火焰离子化检测器(FID)、热导检测器(TCD)、氮磷检测器(NPD)、火焰光度检测器(FPD)以及等电子捕获检测器(ECD)等。

由上可见，常见的几种气相色谱检测器工作要求较为苛刻，如FID、NPD等还需要氢火焰。由此带来的不便之处显而易见，如钢瓶笨重，让整套仪器在便携性能上大打折扣，且氢气为易燃易爆气体，使用时安全要求较高。

IMS(Ion Mobility Spectrometry，IMS)技术即离子迁移谱分析技术，是上世纪60年代末发展起来的一种微量化学分析检测技术，早期也称为等离子色谱。该技术利用气相离子在大气压下的电场中得到分离，不需要真空，测量速度毫秒级。由于其快速、便捷的优点，IMS分析检测技术在许多领域都有广泛的应用。市面上有基于离子迁移谱分析技术的IMS探测器，可用于现场违禁品的痕量检测。

实用新型内容

针对常见GC仪器需要附带燃气钢瓶或检测器需高纯载气的问题，需要一种新的气相色谱仪。

为此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于IMS检测器的便携式气相色谱仪，装置更加小型化和便携化。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的基于IMS检测器的便携式气相色谱仪包括毛细管色谱柱、小型高压泵和IMS检测器，所述毛细管色谱柱一端直接插入IMS检测器的离化区，另一端与小型高压泵相接。

在本便携式气相色谱仪的方案中，所述小型高压泵为N₂气压力泵。

在本便携式气相色谱仪的方案中，所述毛细管色谱柱不采用程序升温

在本便携式气相色谱仪的方案中，所述毛细管色谱柱与IMS检测器的迁移区共用一加热模块。

本方案提供的便携式气相色谱仪基于IMS检测器来实现，实现气相色谱信号的检测，同时舍弃了GC仪器传统的柱温箱，使得装置更加小型化和便携化，从而使得气相色谱仪朝更加便携、更加适合现场快速检测的仪器迈进。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型实例中基于IMS检测器的便携式气相色谱仪的示意图；

图2为本实用新型实例中流经毛细管后进入IMS检测器中的TNT信号峰示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

GC分析是使混合物中各组分在两相间进行分配，其中一相是不动的，即为固定相，另一相为流动相，其携带混合物流过此固定相，与固定相发生作用，在同一推动力下，不同组分在固定相中滞留的时间不同，依次从固定相中流出。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发(气液色谱)，或吸附、解吸过程以达到混合物分离的目的，然后进入检测器进行离子化后检测。

IMS检测器的原理痕量待检物质在离化源的作用下，产生相应产物离子，在大气环境恒定电场中，它们因受电场的加速和中性大气分子的碰撞减速后到达收集器，从而完成信号的检测。IMS检测器工作分为正负离子模式，一般的含有硝基等电子亲合性较高的基团，选用负离子模式检测；含有氨基、特别是不参与共轭基团的氨基在正模式下有很高的相应灵敏度。

据此，本实例以传统的GC仪器基础，舍弃了钢瓶气源和FID、NPD等依赖于氢火焰的检测器，采用小型高压泵和IMS检测器来构成便携式气相色谱仪。

参见图1，其所示为本实例搭建的便携式气相色谱仪100的组成示意图。

由图可知，整个便携式气相色谱仪100包括毛细管色谱柱110、N₂气压力泵120和IMS检测器130三部分。