[发明专利]超细纳米颗粒物快速生长质谱仪进样接口装置

权利要求书

1.一种超细纳米颗粒物快速生长质谱仪进样接口装置，其特征在于：

包括生长管和空气动力学透镜；所述生长管的进口用于输入超细纳米颗粒物，生长管的出口与空气动力学透镜连接，空气动力学透镜后面连接质谱仪，实现在线检测获得超细纳米颗粒物的化学成分；

所述生长管分为三段，第一段区域温度低于第二段，第二段区域的温度高于第三段；

第一段区域为水蒸气饱和区域；第二段区域为水蒸气过饱和区域；第三段区域为另一个水蒸气过饱和区域。

2.根据权利要求1所述的超细纳米颗粒物快速生长质谱仪进样接口装置，其特征在于：

所述生长管的过饱和环境通过冷气流-热环境、或热气流-冷环境方式创建，过饱和程度通过改变相邻两段生长管区域之间的温差来实现。

3.根据权利要求1所述的超细纳米颗粒物快速生长质谱仪进样接口装置，其特征在于：

所述生长管的外壁区域三组介质循环单元采用单独控制的方式，创建不同的介质环境；

第一、第二和第三段生长管的外壁区域介质均保持循环状态，且所述生长管外壁区域介质的循环流动方向与颗粒物流动方向相反。

4.根据权利要求1所述的超细纳米颗粒物快速生长质谱仪进样接口装置，其特征在于：

所述生长管的结构采用两段管子、三段管子或一根管子中的任一种方式，实现超细纳米颗粒物的粒径生长增大。

5.根据权利要求1所述的超细纳米颗粒物快速生长质谱仪进样接口装置，其特征在于：

通过生长管粒径生长增大后的颗粒物从限流小孔进入空气动力学透镜传输与聚焦，然后进入质谱仪检测获得其化学成分。

6.根据权利要求4所述的超细纳米颗粒物快速生长质谱仪进样接口装置，其特征在于：

所述生长管属于微孔材料，内径能够调节；

或者所述生长管是纳分管材料、膨胀型聚四氟乙烯材料中的一种。

7.根据权利要求1所述的超细纳米颗粒物快速生长质谱仪进样接口装置，其特征在于：

所述生长管的管壁上分布有若干通孔，允许水蒸汽通过而液态水无法通过。

8.根据权利要求1所述的超细纳米颗粒物快速生长质谱仪进样接口装置，其特征在于：

生长管中提供过饱和环境的介质是水或正丁醇、乙二醇。

9.根据权利要求1所述的超细纳米颗粒物快速生长质谱仪进样接口装置，其特征在于：

由气溶胶发生器产生超细纳米颗粒物，或直接从大气中采集新粒子/超细纳米颗粒物，然后从生长管进口导入。

10.根据权利要求1所述的超细纳米颗粒物快速生长质谱仪进样接口装置，其特征在于：

利用半导体制冷器控制冷水保持在预定温度，从而控制位于第一段的生长管的温度恒定在T1＝1-10℃；该部分冷水通过外部液泵进入生长管的第一段管外壁区域；冷水流动方向与颗粒物流动方向相反；

液泵将恒温槽中的热水送入生长管的第二段管外壁区域，并形成循环，柔性加热器控制温度恒定，位于第二段区域的生长管外壁形成一层热水膜，第二段区域的生长管温度T2＝35-65℃；

利用半导体制冷器控制冷水保持在预定温度，从而控制位于第三段的生长管的温度恒定在T3＝10-25℃；该部分冷水通过外部液泵进入生长管的第三段管外壁区域；冷水流动方向与颗粒物流动方向相反。