用于安裝直接樣品分析裝置的適配器及用于進行直接樣品分析的包含所述適配器的系統的制作方法
【專利摘要】用于安裝直接樣品分析裝置的適配器及用于進行直接樣品分析的包含所述適配器的系統。具體地涉及一種用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器，所述適配器包括：配置成耦合到所述質譜儀的毛細管入口的毛細管套筒；和配置成耦合到所述毛細管套筒的端帽延伸部，其中，所述毛細管套筒和端帽延伸部配置成通過所述毛細管入口在樣品保持器與所述質譜儀之間提供流體耦合。因此，適配器能夠允許耦合直接樣品分析裝置，而不破壞質譜儀的真空。
【專利說明】用于安裝直接樣品分析裝置的適配器及用于進行直接樣品分析的包含所述適配器的系統
[0001]在先專利申請
[0002]本申請案要求于2012年10月28日提交的美國申請案N0.13/662,500、于2012年10月29日提交的美國申請案N0.13/662,745以及于2012年10月29日提交的美國申請案N0.13/662，801中的每一個的優先權。美國申請案N0.13/662，745在此出于各種目的以引用的方式全文并入本文中。
技術領域
[0003]某些特征、方面和實施例涉及一種配置成允許將直接樣品分析裝置耦合到分析儀器的適配器。在一些實施例中，所述適配器配置成將直接樣品分析裝置耦合到質譜儀。
【背景技術】
[0004]直接樣品分析允許通過直接將樣品引入到儀器中來分析樣品。若需要，在樣品的分析之前，可以省去前端層析分離。
【實用新型內容】
[0005]本文所述的某些特征、方面和實施例涉及可以將直接樣品分析裝置耦合到如質譜儀的分析儀器的適配器和/或其部件。適配器的確切配置可以變化，并且在某些情況下，適配器可包括單個的整體部件或一個或多個獨立部件，所述一個或多個獨立部件一起可以起作用以允許直接樣品分析裝置耦合到分析儀器。
[0006]在一方面，提供了一種用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器。在某些實施例中，適配器包括毛細管套筒和端帽延伸部，所述毛細管套筒配置成耦合到質譜儀的毛細管入口，所述端帽延伸部配置成耦合到毛細管套筒，其中，毛細管套筒和端帽延伸部配置成通過所述毛細管入口在樣品保持器與質譜儀之間提供流體耦合。
[0007]在某些實施例中，端帽延伸部配置成耦合到透鏡組件。在其它實施例中，透鏡組件配置成與端帽延伸部滑動地接合。在其它實施例中，端帽延伸部配置成與毛細管套筒滑動地接合。在一些實施例中，毛細管套筒通過摩擦配合耦合到毛細管入口。在另外的實施例中，端帽延伸部通過摩擦配合耦合到毛細管套筒。在一些實施例中，毛細管套筒包括配置成使毛細管套筒從端帽延伸部電解耦的絕緣體。在其它實施例中，毛細管套筒還配置成使毛細管入口居中。在某些實施例中，端帽延伸部包括配置成使毛細管套筒從端帽延伸部電解耦的絕緣體。在一些實施例中，端帽延伸部還配置成使毛細管入口居中。
[0008]在另一方面，公開了用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器，適配器包括配置為耦合到質譜儀的毛細管入口的內部套筒、耦合到內部毛細管套筒的外部套筒以及在內部套筒和外部套筒之間以將內部套筒與外部套筒電解耦的絕緣體，其中適配器配置為通過毛細管入口在樣品保持器和質譜儀之間提供流體耦合。
[0009]在某些實施例中，外部套筒配置為耦合到透鏡組件。在其它實施例中，透鏡組件配置為與外部套筒滑動地接合。在其它實施例中，外部套筒配置為與內部套筒滑動地接合。在一些實施例中，內部套筒通過摩擦配合耦合到毛細管入口。在附加實施例中，外部套筒通過摩擦配合耦合到內部套筒。在一些實施例中，內部套筒的尺寸及布置適于使毛細管入口在內部套筒中居中。在其它實施例中，絕緣體包括至少一種陶瓷材料。在某些實施例中，適配器配置為允許耦合直接樣品分析裝置同時維持質譜儀的真空。在某些實施例中，適配器配置為允許在不移除質譜儀的任何透鏡的情況下耦合直接樣品分析裝置。
[0010]在另一方面，提供了用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器，適配器包括配置為接合質譜儀的毛細管入口的內部耦合器、尺寸及布置適于接合直接樣品分析透鏡組件的外部耦合器以及在內部耦合器和外部耦合器之間以將內部耦合器與外部耦合器電解耦的絕緣體，其中適配器配置為通過毛細管入口在樣品保持器和質譜儀之間提供流體規A
柄口 O
[0011]在一些實施例中，外部耦合器配置為通過摩擦配合接合透鏡組件。在其它實施例中，內部耦合器通過摩擦配合接合毛細管入口。在某些實施例中，內部耦合器的尺寸及布置適于使毛細管入口在內部耦合器內居中。在其它實施例中，絕緣體包括至少一種陶瓷材料。在某些實施例中，陶瓷材料是氧化鋁、氧化釔、二氧化鈦或其混合物的一種。在某些實施例中，外部耦合器和內部耦合器的每一個都包括實質上惰性的材料。在其它實施例中，實質上惰性的材料是不銹鋼。在一些實施例中，適配器配置為允許耦合直接樣品分析裝置同時維持質譜儀的真空。在某些實施例中，適配器配置為允許在不移除質譜儀的任何透鏡的情況下耦合直接樣品分析裝置。
[0012]在另一方面，描述了一種用于將直接樣品分析裝置安裝到質譜儀上的適配器，適配器包括尺寸及布置適于接合到質譜儀的毛細管入口的耦合器，耦合器包括配置為接合到毛細管入口的毛細管的內表面以及通過絕緣體和內表面電隔離的外表面，其中適配器配置為通過毛細管入口在樣品保持器與質譜儀之間提供流體耦合。
[0013]在某些實施例中，耦合器的外表面配置為通過摩擦配合耦合到透鏡組件。在某些實施例中，內表面通過摩擦配合接合毛細管入口。在某些實施例中，內表面是同心的，并且其尺寸及布置適于使毛細管入口在內部耦合器內居中。在一些實施例中，絕緣體包括至少一種陶瓷材料。在某些實施例中，陶瓷是氧化鋁、氧化釔、二氧化鈦或其混合物中的一種。在一些實施例中，外表面和內表面的每一者都包括實質上惰性的材料。在一些實施例中，實質上惰性的材料是不銹鋼。在其它實施例中，適配器配置為允許耦合直接樣品分析裝置同時維持質譜儀的真空。在其它實施例中，適配器配置為允許在不移除質譜儀的任何透鏡的情況下耦合直接樣品分析裝置。
[0014]在另一個方面，公開了一種用于進行直接樣品分析的系統，所述系統包括直接樣品分析裝置，以及用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器，適配器包括配置為耦合到質譜儀的毛細管入口的毛細管套筒以及配置為耦合到毛細管套筒的端帽延伸部，其中毛細管套筒和端帽延伸部配置為通過毛細管入口在樣品保持器與質譜儀之間提供流體規A
柄口 O
[0015]在某些實施例中，端帽延伸部配置為耦合到透鏡組件。在其它實施例中，透鏡組件配置為與端帽延伸部滑動地接合。在其它實施例中，端帽延伸部配置為與毛細管套筒滑動地接合。在其它實施例中，毛細管套筒通過摩擦配合耦合到毛細管入口。在一些實施例中，端帽延伸部通過摩擦配合耦合到毛細管套筒。在其它實施例中，毛細管套筒包括配置為將毛細管套筒與端帽延伸部電解耦的絕緣體。在其它實施例中，毛細管套筒進一步配置為使毛細管入口居中。在一些實施例中，端帽延伸部包括配置為將毛細管套筒與端帽延伸部電解耦的絕緣體。在其它實施例中，端帽延伸部還配置為使毛細管入口居中。
[0016]在另一方面，提供了一種用于進行直接樣品分析的系統，所述系統包括直接樣品分析裝置，以及用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器，適配器包括配置為耦合到質譜儀的毛細管入口的內部套筒、耦合到內部毛細管套的外部套筒以及在內部套筒與外部套筒之間以使內部套筒與外部套筒電解耦的絕緣體，其中適配器配置為通過毛細管入口在樣品保持器與質譜儀之間提供流體耦合。
[0017]在某些實施例中，外部套筒配置為耦合到透鏡組件。在一些實施例中，透鏡組件配置為與外部套筒滑動地接合。在其它實施例中，外部套筒配置為與內部套筒滑動地接合。在其它實施例中，內部套筒通過摩擦配合耦合到毛細管入口。在附加實施例中，外部套筒通過摩擦配合耦合到內部套筒。在一些實施例中，內部套筒的尺寸及布置適于使毛細管入口在內部套筒中居中。在附加實施例中，絕緣體包括至少一種陶瓷材料。在其它實施例中，適配器配置為允許耦合直接樣品分析裝置同時維持質譜儀的真空。在其它實施例中，適配器配置為允許在不移除質譜儀的任何透鏡的情況下耦合直接樣品分析裝置。
[0018]在另一個方面中，描述了一種用于進行直接樣品分析的系統，所述系統包括直接樣品分析裝置，以及用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上而不會破壞質譜儀的真空的適配器，適配器包括尺寸及布置適于接合到質譜儀的毛細管入口的耦合器，耦合器包括配置為接合毛細管入口的毛細管的內表面以及通過絕緣體與內表面電隔離的外表面，其中適配器配置為通過毛細管入口在樣品保持器與質譜儀之間提供流體耦合。
[0019]在某些實施例中，耦合器的外表面配置成通過摩擦配合耦合到透鏡組件。在其它實施例中，內表面通過摩擦配合接合毛細管入口。在附加實施例中，內表面是同心的，并其尺寸及布置適于使得毛細管入口在適配器內居中。在又一實施例中，絕緣體包括至少一種陶瓷材料。在一些實施例中，陶瓷材料是氧化鋁、氧化釔、二氧化鈦或其混合物中的一種。在附加實施例中，外表面和內表面的每一個包括實質上惰性的材料。在一些實施例中，實質上惰性的材料是不銹鋼。在一些實施例中，適配器配置成允許耦合直接樣品分析裝置同時保持質譜儀的真空。在某些實施例中，適配器配置成允許在不移除質譜儀的任何透鏡的情況下耦合直接樣品分析裝置。
[0020]在另一個方面，提供了一種將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上同時維持質譜儀中的真空的方法，所述方法包括將毛細管延伸部耦合到毛細管入口，并且將端帽延伸部耦合到耦合的毛細管延部，其中耦合的毛細管延伸部和耦合的毛細管端帽配置成通過毛細管入口在直接樣品分析樣品保持器與質譜儀之間提供流體耦合。
[0021]在某些實施例中，方法包括在毛細管延伸部耦合到毛細管入口之前移除毛細管噴嘴帽。在其它實施例中，方法包括將直接樣品分析透鏡組件耦合到耦合的端帽延伸部。在一些實施例中，端帽延伸部包括配置成使毛細管延伸部與端帽延伸部電隔離的絕緣體。在其它實施例中，毛細管延伸部包括配置成使毛細管延伸部和端帽延伸部電隔離的絕緣體。
[0022]另一方面，提供了一種將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上同時維持質譜儀中的真空的方法，所述方法包括將內部套筒耦合到質譜儀的毛細管入口，并且將外部套筒耦合到耦合的內部毛細管套筒，所述外部套筒包括配置成位于內部毛細管套筒和外部套筒之間以使得內部套筒與外部套筒電隔離的絕緣體，其中耦合的內部套筒和外部套筒配置成通過毛細管入口在直接樣品分析樣品保持器與質譜儀之間提供流體耦合。
[0023]在某些實施例中，方法包括在將內部套筒耦合到毛細管入口之前移除毛細管噴嘴帽。在其它實施例中，方法包括將透鏡組件耦合到耦合的外部套筒。在一些實施例中，外部套筒包括絕緣體，所述絕緣體配置成使內部套筒與外部套筒電隔離。在其它實施例中，內部套筒包括絕緣體，所述絕緣體配置成使內部套筒與外部套筒電隔離。
[0024]在另一個方面，描述一種用于將直接樣品分析裝置安裝在包括毛細管入口的質譜儀上同時維持質譜儀中的真空的方法，所述方法包括耦合適配器，所述適配器包括耦合器，耦合器的尺寸及盎適于接合到質譜儀的毛細管入口，所述耦合器包括配置為接合到毛細管入口的毛細管的內表面和通過絕緣體與內表面電隔離的外表面，其中適配器配置成通過毛細管入口在樣品保持器與質譜儀之間提供流體耦合。
[0025]在某些實施例中，所述方法包括在將內表面耦合到毛細管入口之前移除毛細管噴嘴帽。在其它實施例中，所述方法包括將透鏡組件耦合到耦合的外表面。在某些實施例中，所述方法包括在將透鏡組件耦合到適配器的外表面之后實質上立即在直接樣品分析樣品支撐物上啟動樣品的樣品分析。在其它實施例中，所述方法包括在適配器的耦合期間維持質譜儀中的實質恒定的真空壓力。
[0026]在另一個方面，提供了一種將直接樣品分析裝置連接至質譜儀的方法，所述方法包括:耦合包括耦合器的適配器，所述的耦合器的尺寸及布置適于接合到質譜儀的毛細管入口，以在毛細管入口與直接樣品分析樣品支撐物之間提供流體耦合，從而允許在適配器的耦合之后實質上立即開始直接樣品分析樣品支撐物上樣品的樣品分析。
[0027]在某些實施例中，適配器內部套筒、外部套筒，以及內部套筒與外部套筒之間的絕緣體。在其它實施例中，所述方法包括在耦合器耦合到毛細管入口期間維持質譜儀的操作壓力。在其它實施例中，所述方法包括將透鏡組件耦合到耦合的適配器并在透鏡組件的耦合之后實質上立即啟動樣品分析。在一些實施例中，所述方法包括配置適配器以包括獨立的內部耦合器和獨立的外部耦合器。
[0028]在另一個方面，此處所述的適配器可以以一套件的形式封裝，套件包括此處所述的一個或多個適配器。在其它實施例中，套件可以包括兩個或更多個此處所述的適配器。
[0029]本實用新型包括如下技術方案:
[0030]—種用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器，所述適配器包括:
[0031 ]配置成耦合到所述質譜儀的毛細管入口的毛細管套筒;和
[0032]配置成耦合到所述毛細管套筒的端帽延伸部，其中，所述毛細管套筒和端帽延伸部配置成通過所述毛細管入口在樣品保持器與所述質譜儀之間提供流體耦合。
[0033]根據優選的實施例，所述端帽延伸部配置為耦合到透鏡組件。
[0034]根據優選的實施例，所述透鏡組件配置成與所述端帽延伸部滑動地接合。
[0035]根據優選的實施例，所述端帽延伸部配置成與所述毛細管套筒滑動地接合。
[0036]根據優選的實施例，所述毛細管套筒通過摩擦配合耦合到所述毛細管入口。
[0037]根據優選的實施例，所述端帽延伸部通過摩擦配合耦合到所述毛細管套筒。
[0038]根據優選的實施例，所述毛細管套筒包括配置成將所述毛細管套筒從所述端帽延伸部電解耦的絕緣體。
[0039]根據優選的實施例，所述毛細管套筒還配置成使所述毛細管入口居中。
[0040]根據優選的實施例，所述端帽延伸部包括配置成使所述毛細管套筒從所述端帽延伸部電解耦的絕緣體。
[0041 ]根據優選的實施例，所述端帽延伸部還配置成使所述毛細管入口居中。
[0042]—種用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器，所述適配器包括配置成耦合到所述質譜儀的毛細管入口的內部套筒、耦合到所述內部毛細管套筒的外部套筒以及位于所述內部套筒與所述外部套筒之間以將所述內部套筒從所述外部套筒電解耦的絕緣體，其中，所述適配器配置成通過所述毛細管入口在樣品保持器與所述質譜儀之間提供流體耦合。
[0043]根據優選的實施例，所述外部套筒配置成耦合到透鏡組件。
[0044]根據優選的實施例，所述透鏡組件配置成與所述外部套筒滑動地接合。
[0045]根據優選的實施例，所述外部套筒配置成與所述內部套筒滑動地接合。
[0046]根據優選的實施例，所述內部套筒通過摩擦配合耦合到所述毛細管入口。
[0047]根據優選的實施例，所述外部套筒通過摩擦配合耦合到所述內部套筒。
[0048]根據優選的實施例，所述內部套筒的尺寸和布置適于使所述毛細管入口在所述內部套詢中居中。
[0049]根據優選的實施例，所述適配器配置成允許耦合所述直接樣品分析裝置同時維持所述質譜儀的真空。
[0050]根據優選的實施例，所述適配器配置成允許在不移除所述質譜儀的任何透鏡的情況下耦合所述直接樣品分析裝置。
[0051]—種用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器，所述適配器包括配置成接合所述質譜儀的毛細管入口的內部耦合器、尺寸和布置適于接合直接樣品分析透鏡組件的外部耦合器以及位于所述內部耦合器與所述外部耦合器之間以使所述內部耦合器與所述外部耦合器電解耦的絕緣體，其中，所述適配器配置成通過所述毛細管入口在樣品保持器與所述質譜儀之間提供流體耦合。
[0052]根據優選的實施例，所述外部耦合器配置成通過摩擦配合接合所述透鏡組件。
[0053]根據優選的實施例，所述內部耦合器通過摩擦配合接合所述毛細管入口。
[0054]根據優選的實施例，所述內部耦合器的尺寸和布置適于使所述毛細管入口在所述內部耦合器內居中。
[0055]根據優選的實施例，所述適配器配置成允許耦合所述直接樣品分析裝置同時維持所述質譜儀的真空。
[0056]根據優選的實施例，所述適配器配置成允許在不移除所述質譜儀的任何透鏡的情況下耦合所述直接樣品分析裝置。
[0057]—種將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器，所述適配器包括尺寸和布置適于與所述質譜儀的毛細管入口接合的耦合器，所述耦合器包括配置成與所述毛細管入口的所述毛細管接合的內表面以及通過絕緣體與所述內表面電隔離的外表面，其中，所述適配器配置成通過所述毛細管入口在樣品保持器與所述質譜儀之間提供流體耦合。
[0058]根據優選的實施例，所述耦合器的所述外表面配置成通過摩擦配合耦合到透鏡組件。
[0059]根據優選的實施例，所述內表面通過摩擦配合接合所述毛細管入口。
[0060]根據優選的實施例，所述內表面是同心的并且其尺寸和布置適于使所述毛細管入口在所述耦合器內居中。
[0061]根據優選的實施例，所述適配器配置成允許耦合所述直接樣品分析裝置同時維持所述質譜儀的真空。
[0062]根據優選的實施例，所述適配器配置成允許在不移除所述質譜儀的任何透鏡的情況下耦合所述直接樣品分析裝置。
[0063]—種用于進行直接樣品分析的系統，所述系統包括:
[0064]直接樣品分析裝置;和
[0065]用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器，所述適配器包括配置成耦合到所述質譜儀的毛細管入口的毛細管套筒和配置成耦合到所述毛細管套筒的端帽延伸部，其中，所述毛細管套筒和端帽延伸部配置成通過所述毛細管入口在樣品保持器與所述質譜儀之間提供流體耦合。
[0066]根據優選的實施例，所述端帽延伸部配置成耦合到透鏡組件。
[0067]根據優選的實施例，所述透鏡組件配置成與所述端帽延伸部滑動地接合。
[0068]根據優選的實施例，所述端帽延伸部配置成與所述毛細管套筒滑動地接合。
[0069]根據優選的實施例，所述毛細管套筒通過摩擦配合耦合到所述毛細管入口。
[0070]根據優選的實施例，所述端帽延伸部通過摩擦配合耦合到所述毛細管套筒。
[0071]根據優選的實施例，所述毛細管套筒包括配置成將所述毛細管套筒從所述端帽延伸部電解耦的絕緣體。
[0072]根據優選的實施例，所述毛細管套筒還配置成使所述毛細管入口居中。
[0073]根據優選的實施例，所述端帽延伸部包括配置成使所述毛細管套筒從所述端帽延伸部電解耦的絕緣體。
[0074]根據優選的實施例，所述端帽延伸部還配置成使所述毛細管入口居中。
[0075]—種用于進行直接樣品分析的系統，所述系統包括:
[0076]直接樣品分析裝置;和
[0077]用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器，所述適配器包括配置成耦合到所述質譜儀的毛細管入口的內部套筒、耦合到所述內部毛細管套筒的外部套筒以及位于所述內部套筒與所述外部套筒之間以將所述內部套筒從所述外部套筒電解耦的絕緣體，其中，所述適配器配置成通過所述毛細管入口在樣品保持器與所述質譜儀之間提供流體耦入口 ο
[0078]根據優選的實施例，所述外部套筒配置成耦合到透鏡組件。
[0079]根據優選的實施例，所述透鏡組件配置成與所述外部套筒滑動地接合。
[0080]根據優選的實施例，所述外部套筒配置成與所述內部套筒滑動地接合。
[0081]根據優選的實施例，所述內部套筒通過摩擦配合耦合到所述毛細管入口。
[0082]根據優選的實施例，所述外部套筒通過摩擦配合耦合到所述內部套筒。
[0083]根據優選的實施例，所述內部套筒的尺寸和布置適于使所述毛細管入口在所述內部套筒中居中。
[0084]根據優選的實施例，所述適配器配置成允許耦合所述直接樣品分析裝置同時維持所述質譜儀的真空。
[0085]根據優選的實施例，所述適配器配置成允許在不移除所述質譜儀的任何透鏡的情況下耦合所述直接樣品分析裝置。
[0086]—種用于進行直接樣品分析的系統，所述系統包括:
[0087]直接樣品分析裝置;和
[0088]用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上而不破壞所述質譜儀的所述真空的適配器，所述適配器包括尺寸及布置適于與所述質譜儀的毛細管入口接合的耦合器，所述耦合器包括配置成與所述毛細管入口的所述毛細管接合的內表面以及通過絕緣體與所述內表面電隔離的外表面，其中，所述適配器配置成通過所述毛細管入口在樣品保持器與所述質譜儀之間提供流體耦合。
[0089]根據優選的實施例，所述耦合器的所述外表面配置成通過摩擦配合耦合到所述透鏡組件。
[0090]根據優選的實施例，所述內表面通過摩擦配合接合所述毛細管入口。
[0091]根據優選的實施例，所述內表面是同心的并且其尺寸及布置適于使所述毛細管入口在所述適配器內居中。
[0092]根據優選的實施例，所述適配器配置成允許耦合所述直接樣品分析裝置同時維持所述質譜儀的真空。
[0093]根據優選的實施例，所述適配器配置成允許在不移除所述質譜儀的任何透鏡的情況下耦合所述直接樣品分析裝置。
[0094]在檢閱詳細說明及附圖之后，其它方面和屬性對于本領域技術人員而言將顯而易見。
【附圖說明】
[0095]參照附圖，以下僅為說明目的提供了某些構造，附圖中:
[0096]圖1是根據某些實施例包括內部耦合器和外部耦合器的適配器的圖示；
[0097]圖2是根據某些實施例包括內部耦合器、外部耦合器以及在內部耦合器和外部耦合器之間的絕緣體的適配器的圖示；
[0098]圖3是根據某些實施例的毛細管套筒的圖示；
[0099]圖4是根據某些實施例耦合到毛細管殼體的圖3的毛細管套筒的圖示；
[0100]圖5是根據某些實施例耦合到毛細管套筒的端帽的圖示；
[0101]圖6是根據某些實施例在耦合的端帽和毛細管套筒之間的絕緣體的圖示；
[0102]圖7是根據某些實施例配置為單一裝置并包括內部套筒和外部套筒的適配器的圖示；
[0103]圖8是根據某些實施例配置為單一裝置并包括內部套筒、外部套筒以及在內部套筒和外部套筒之間的絕緣層或套筒的適配器的圖示；
[0104]圖9是根據某些實施例包括直接樣品分析裝置的儀器的框圖；
[0105]圖1OA至圖1OD示意性示出根據某些實施例適配器和透鏡組件在質譜儀上的安裝；
[0106]圖11是根據某些實施例耦合到質譜儀的直接樣品分析裝置的圖示；以及
[0107]圖12是根據某些實施例示出在離子槍和透鏡組件之間的樣品支撐物的圖11的系統的圖示。
[0108]下面將更為詳細地描述附加特征、方面和實施例。本領域普通技術人員會認識到，考慮到此公開內容的利益，在圖中所示長度和尺寸不受限制，并且取決于適配器、適配器所用于的系統的大小以及其它因素，可以使用許多不同長度和尺寸。
【具體實施方式】
[0109]如下所述的適配器的某些實施例可以包括一個或多個部件，所述部件可利于直接樣品分析裝置到可接收流體流的質譜儀或其它分析儀器的入口的流體耦合。適配器的精確構造包括:例如，適配器部件的長度和寬度、適配器的開口的大小和構造，及在適配器中或其部件中使用的材料，適配器的精確構造可以變化，這取決于與適配器一起使用的特殊儀器和/或取決于待分析的樣品的性質。當在下文提及直接樣品分析的時候，沒有任何直接樣品分析裝置或系統的特殊構造對于適當地使用適配器來說是必要的。出于說明的目的，在此對直接樣品分析裝置或系統的一些構造進行說明。如在本文某些情況中使用的術語樣品支撐物是指有效地保持樣品至少一段時間以進行樣品分析的支架、裝置或其它結構。在一些情況中，樣品支撐物可配置成容納有效接收并保持分析用的樣品的網、紗網或其它材料。
[0110]在某些實施例中，本文所述的適配器可配置成滑動到分析裝置的流體入口上以允許將一個或多個其它部件耦合到適配器。例如，適配器的尺寸及布置可適于允許透鏡組件放置在適配器上，同時允許樣品支撐物流體耦合到流體入口。在流體入口是質譜儀的一部分的實施例中，適配器能夠允許耦合直接樣品分析裝置，而不破壞質譜儀的真空。在某些實施例中，質譜儀的操作壓力可大約是10—9托或更低。在現有樣品引入系統耦合到質譜儀的情況中，壞破真空密封需要儀器的栗送壓力回到操作壓力及明顯的延遲(例如大約8小時或更多)，然后對樣品進行分析。此外，在毛細管入口出現的地方，經常需要移除現有的毛細管并且換上更長的毛細管。將毛細管替換成更長的毛細管經常需要移除源塊及隨后進行重新對齊，然后才可以使用所述儀器。在本文所述適配器的某些實施例中，直接樣品分析裝置可耦合至質譜儀，而無須移除源塊。在本文所述適配器的其它實施例中，直接樣品分析裝置可耦合至質譜儀，而無須加長毛細管入口的毛細管。在本文所述適配器的其它實施例中，直接樣品分析裝置可耦合至質譜儀，而不破壞質譜儀的真空。在其它實施例中，適配器配置成允許在移除質譜儀的任何透鏡的情況下耦合直接樣品分析裝置。
[0111]在某些實施例中，適配器包括內部親合器和外部親合器，內部親合器和外部親合器可以用于將直接樣品分析裝置流體地耦合到例如質譜儀的分析儀器。參照圖1，示出包括內部耦合器110和外部耦合器120的適配器。內部耦合器的精確構造可以變化，并且在一些實施例中內部耦合器配置為允許從適配器的外部到分析系統的毛細管入口的流體耦合。例如，內部耦合器110可以配置為接合質譜儀的毛細管入口，這樣可以將來自樣品支撐物的樣品提供到毛細管入口。在一些實施例中，外部耦合器120的尺寸及布置可適于接合如直接樣品分析透鏡組件130的分析儀器的另一部件。在某些實施例中，內部耦合器110和外部耦合器120集成到適配器，例如，適配器是單件式適配器。在使用單件式適配器時，通常將端帽從毛細管入口移除，適配器代替端帽滑動到毛細管入口上。可將透鏡組件130或其它部件滑動或放置到適配器上，以準備用于樣品分析的儀器。在一些實施例中，內部耦合器110和外部耦合器120是兩個獨立的部件，其可以適當的方式彼此接合以提供流體耦合。例如，可首先將內部耦合器110滑動或放置到毛細管入口上，隨后在內部耦合器110上放置外部耦合器120。可將透鏡組件130放置在外部耦合器120上以允許直接樣品分析裝置和用于樣品分析的儀器一起使用。
[0112]在某些實施例中，內部耦合器110和外部耦合器120可以放置為在無其間任何插入部件或裝置的情況下彼此直接接觸。在其它實施例中，內部耦合器110和外耦合器120可以由一個或多個其它部件分隔，例如，墊片或絕緣體。例如，在外部耦合器120的內徑大于內部耦合器110的外徑的情況下，可以將墊片放置在內部耦合器110和外部耦合器120之間。墊片的使用可以允許內部耦合器110和外部耦合器120通過墊片的物理接觸，以在耦合器110和耦合器120之間提供電耦合。在其它實施例中，需要使內部墊片110和外部墊片120電解耦。例如參照圖2，適配器包括內部耦合器210，所述內部耦合器包括毛細管道205。適配器也包括外部耦合器220，所述外部耦合器配置為用于允許透鏡組件(未示出)到質譜儀的耦合。適配器也包括絕緣體215，所述絕緣體使外部耦合器220和任何安裝的透鏡組件與內部耦合器210有效地電解耦。在一些實施例中，絕緣體220可以是在耦合外部耦合器220之前耦合到內部耦合器210的單獨部件。在其它實施例中，絕緣體220可集成到內部耦合器210，這樣使得內部耦合器210到毛細管入口的耦合能夠將絕緣體215適當地放置在內部耦合器210和外部耦合器220之間。在其它實施例中，絕緣體215可集成到外部耦合器220，這樣外部耦合器220至內部耦合器210的耦合能夠將絕緣體215適當地放置在內部耦合器210與外部耦合器220之間。需要使內部耦合器210與外部耦合器電解耦，這樣不必提供不需要的電場。例如，耦合到外部耦合器220的透鏡組件可帶電以協助只有某些離子或原子進入毛細管入口。需要阻止透鏡組件上的電荷到達內部耦合器210。絕緣體215可以有效使內部耦合器210與外部耦合器220和/或任何透鏡組件電隔離。
[0113]在某些實施例中，內部耦合器210配置為通過摩擦配合接合毛細管入口，然而在其它實施例中內部耦合器210可以通過螺紋或其它配件耦合到毛細管入口。在一些實施例中，內部耦合器210的尺寸及布置可能適于使毛細管入口在內部耦合器210內居中，從而以期望的角度或平面提供流體流動路徑。在一些實施例中，外部耦合器220可通過摩擦配合或通過螺紋或配件的使用耦合到內部耦合器210。類似地，外部耦合器220可以通過摩擦配合或通過螺紋或其它配件接合透鏡組件。當絕緣體215存在時，可以通過摩擦配合或通過螺紋或其它配件接合內部耦合器210和/或外部耦合器220。在一些實施例中，絕緣體215可以由任何不導電材料生產，或可包括任何不導電材料，所述材料包括但不限于陶瓷，例如氧化釔、二氧化鈦或其混合物。如本文所述，內部和外部耦合器可以用一個或多個實質上惰性的材料生產，例如本文所述的塑料和/或不銹鋼材料。
[0114]在某些實施例中，內部耦合器210的外表面可以配置為非導電，例如，可以包括物理地接觸外部耦合器220的內表面的非導電涂層或層。在其它實施例中，外部耦合器220的內表面可以配置為非導電，例如，可以包括物理地接觸內部耦合器210的外表面的非導電涂層或層。如果需要，內部耦合器210的內表面可包括非導電材料或實質上惰性的材料，兩者的每一者都可采取涂層或層的形式，減少由內部耦合器210對樣品污染的可能性。在一些實施例中，內部耦合器210的內表面可以是同心的，并其尺寸及布置適于使毛細管入口在內部耦合器210內居中。例如，需要將毛細管入口的中心與適配器入口的中心對齊，以確保迀移進入適配器入口的離子提供給毛細管入口，而不會碰撞適配器入口的內表面。在某些實施例中，適配器不必完全使毛細管入口居中但可以將毛細管入口實質上放置在適配器的中央。
[0115]在某些實施例中，包括毛細管套筒和端帽延伸部的適配器可以用于直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上。參照圖3，毛細管套筒300示為包括具有第一部分310和第二部分320的大致圓柱形的主體。套筒300包括內部通道315，內部通道315可以在端部317處流體地耦合到質譜儀的毛細管入口。通道315的另一端部319可流體地耦合至樣品支撐物(未示出)以接收進入通道315的樣品。套筒300的部分310的尺寸和布置適于在毛細管外殼上方和周圍滑動，直到靠近端部317的套筒300的表面接觸毛細管外殼。這樣的接觸將端部317放置成靠近毛細管入口的端部，并在端部319與毛細管入口之間提供流體耦合。舉例而言，并參照圖4，包括毛細管415的毛細管外殼410示為耦合到毛細管套筒300。鄰近端部317的表面鄰接毛細管外殼410的表面。毛細管套筒的部分310可以包括臂或凸起部312、314，臂或凸起部312、314可以接合毛細管外殼410的外表面以通過毛細管套筒300的內表面提供外殼410的增加的表面面積的接觸。在一些實施例中，毛細管套筒300的一端部可以配置成耦合到毛細管入口并推入毛細管外殼410中直到它通過毛細管外殼410遇到阻力。套筒300到外殼410上的放置(直到遇到阻力)可以在毛細管套筒300的端部與毛細管415之間提供流體耦合。
[0116]在某些實施例中，端帽延伸部之后可耦合到毛細管套筒，例如，在毛細管套筒上及其周圍滑動。參照圖5，示出端帽延伸部510耦合到毛細管套筒300。延伸部510滑動到毛細管套筒300上，并通過摩擦配合在毛細管套筒300的部分320處接合毛細管套筒300。將延伸部510放置在套筒300上并使其在朝著儀器的內部的方向上滑動直到在它接觸到箭頭512和箭頭514處的儀器的內表面時遇到阻力。一旦遇到阻力，則停止插入，并且耦合的毛細管套筒300和延伸部510已可以進行分析或耦合到系統的另一部件。在某些實施例中，端帽延伸部510可有助于樣品保持器與質譜儀毛細管入口之間的流體耦合，和/或端帽延伸部510的尺寸及布置可適于容納用于在電離樣品中選擇某些離子或原子的透鏡組件。在某些實施例中，端帽延伸部510配置成與毛細管套筒300滑動地接合。在一些實施例中，透鏡組件配置成與端帽延伸部510滑動地接合。如果需要的話，適配器的部件可通過摩擦配合彼此耦合。
[0117]在某些實施例中，毛細管套筒300和端帽延伸部510的一者或兩者可以包括絕緣體，從而使毛細管套筒300和端帽延伸部510電解耦或電隔離。例如，參照圖6，在耦合端帽延伸部510之前，絕緣體610可耦合至套筒300。在需要使用絕緣體610的情況下，可以改變端帽延伸部510的尺寸，使得在端帽延伸部510與絕緣體610之間提供摩擦配合。在希望不拘泥于任何具體科學理論的情況下，絕緣體610可以有效地使套筒300與端帽延伸器510電解耦。在一些分析方法中，端帽延伸器510可以包括能夠與毛細管套筒300隔離的電壓或電流。在某些情況下，毛細管套筒300或毛細管入口可具有其自身電壓，所述電壓可能不同于端帽延伸器510的電壓。絕緣體610允許獨立控制套筒300和端帽延伸部510的每一者的電壓。在一些實施例中，絕緣體610可由一種或多種不導電材料(例如氧化鋁或其它陶瓷材料)生產或可以包括所述一種或多種絕緣材料。端帽延伸部510、毛細管套筒300或兩者可有效地輔助使毛細管入口在適配器入口中居中。通過使毛細管入口開口居中，可得到更多可重復的結果并且會改善總精度。在某些實施例中，透鏡組件(未示出)可耦合至端帽延伸部510。在某些實施例中，透鏡組件可以有效選擇或引導特定離子例如以所需的角度進入毛細管入口，并且阻擋不需要的離子或使其偏轉。如果需要地話，圖3至圖6中所示適配器部件可以與其它分析系統中的附加部件一起使用。此外，可改變包括部件的寬度、長度和幾何形狀的總尺寸以允許直接樣品分析裝置流體耦合到儀器。
[0118]在某些實施例中，適配器可配置成具有內部套筒和外部套筒的單一裝置。例如并參照圖7，適配器700包括內部套筒710和外部套筒720。可以類似于毛細管套筒300對內部套筒710進行配置，例如，可以將內部套筒710配置成耦合到毛細管外殼并在樣品支撐物與儀器的毛細管入口之間提供流體耦合。可以類似于端帽延伸部510對外部套筒720進行配置，例如，可以將外部套筒720配置成耦合到透鏡組件。在一些實施例中，內部套筒710可通過套筒710與套筒720之間的絕緣材料與外部套筒720電隔離。例如并參照圖8，絕緣體830可以存在于內部套筒810與外部套筒820之間以使內部套筒810與外部套筒820電隔離。在一些實施例中，絕緣體830配置成允許內部套筒810和外部套筒820中的每一者均接收或提供不同電壓或者不接收或不提供電壓。在使用單一適配器的情況下，可以移除毛細管入口的端帽并可通過插入適配器直至遇到阻力將單一適配器耦合到毛細管入口。在其它配置中，單一適配器可以包括螺紋或其它配件以協助將適配器保持到毛細管入口。在耦合適配器后，透鏡組件可耦合到耦合的適配器，并且可立即開始樣品分析而無需等待將儀器栗送至期望的操作壓力。
[0119]在某些實施例中，包括套筒的適配器可以配置成例如通過摩擦配合與透鏡組件滑動地接合。在一些實施例中，套筒可配置為獨立的套筒，獨立的套筒可以通過滑動內部套筒上方的外部套筒通過摩擦配合而彼此耦合。在存在兩個或多個套筒的情況下，內部套筒、夕卜部套筒或兩者均可以配置為對于使毛細管入口大體居中有效的實質上同心的套筒。在某些實施例中，適配器的套筒可以在移除質譜儀的任何透鏡的情況下耦合至質譜儀。若需要，可以在內部套筒和外部套筒之間插入一個或多個絕緣套筒。
[0120]在一些實施例中，耦合適配器和/或透鏡組件允許實質上立即開始樣品分析。例如，不像用于將直接樣品分析裝置耦合到儀器(例如，質譜儀)的現有裝置，這些現有裝置可能需要栗送數小時以達到操作壓力(例如，真空壓力)，本文描述的適配器允許在耦合適配器約30秒內(更特別地在耦合適配器和/或透鏡組件約I分鐘、2分鐘、3分鐘、4分鐘或約5分鐘內)就開始樣品分析。在一些情況下，在耦合透鏡組件后，可以將包括樣品的樣品支撐物裝載到樣品平臺上。可以降低具有耦合的樣品支撐物的樣品平臺并且平移到一位置，從而使樣品支撐物的孔中的一個或多個位于離子源(例如，離子槍)與耦合的透鏡組件/適配器的孔或開口之間。離子源可以沖擊樣品，并且電離樣品可離開樣品支撐物并通過耦合的透鏡組件/適配器的孔提供到質譜儀的毛細管入口。
[0121]在某些實施例中，一種用于進行直接樣品分析的系統可以包括本文所述的適配器的其中之一。參照圖9，示出了一種包括耦合至分析裝置920的直接樣品分析(DSA)裝置910的系統900 ASA裝置910可流體耦合至分析裝置920和/或物理耦合到分析裝置920。在某些實施例中，分析裝置920可以采取多種形式，包括質譜儀、吸光度或發射檢測器、基于等離子體的分析系統或其它系統。在直接樣品分析中，樣品可以被直接分析而不用進行預樣品制備或純化，例如，不用進行一個或多個純化步驟、層析分離步驟等。在典型操作中，在與通電離子或原子(例如電子激發離子或原子)碰撞之后，樣品被離子化。碰撞的原子通常由離子源例如，電子電離源、化學電離源、電噴霧電離源、大氣壓化學電離源、等離子體(例如，感應耦合等離子體)、輝光放電源、場致解吸源、快原子轟擊源、熱噴來源、解吸/電離離子硅源、二次離子質譜源、火花電離源、熱電離源、離子附著電離源、光致電離或其它合適離子源)提供。能量轉移可以在被激發的分子(來源于離子源)和樣品(可以引起來自樣品支撐物的帶電樣品物質的噴射)之間發生。被噴出的物質可以被提供給分析裝置920或系統(例如，質量分析器)以用于檢測。在典型的裝置中，被提供給分析裝置920的離子通過接口(未示出)，所述接口可以包括一個或多個離子導向器或透鏡以選擇期望荷質比的分析物和/或移除任何會產生干涉或不需要的物質。
[0122]在某些實施例中，其中分析裝置920采取質譜儀的形式，許多不同類型的質量分析器可以和本文所述的樣品支撐物固定器一起使用。例如，可以使用扇形場質量分析器、飛行時間質量分析器、四極濾質器、離子阱、線性四極離子阱、軌道阱或回旋加速器，例如，傅里葉變換離子回旋共振或其它合適的質量分析器。例如，當選定的離子離開質量分析器時，它們可以被提供到檢測器以檢測隨著離子撞擊或穿過表面時產生的電荷或電流的變化。說明性的檢測器包括但不限于電子倍增器、法拉第杯、離子-光子檢測器、微通道板檢測器、電感式檢測器或其它合適檢測器。質譜儀通常將包括顯示器，顯示器可以提供由用戶審閱的頻譜。雖然未詳細描述，質譜儀通常包括眾多的其它部件，包括真空系統、一個或多個接口以及通常在使用的質譜儀中發現的許多其它部件。
[0123]在一些實施例中，系統900可以包括DSA裝置910和用于將DSA裝置安裝在質譜儀上的適配器。在一些實施例中，適配器包括毛細管套筒和端帽延伸部，所述毛細管套筒配置成耦合到質譜儀的毛細管入口，所述端帽延伸部配置成耦合到毛細管套筒，其中，毛細管套筒和端帽延伸部配置成通過所述毛細管入口在DSA裝置910的樣品支撐物與質譜儀之間提供流體耦合。在某些實施例中，用于系統900的端帽延伸部可以配置成耦合到透鏡組件。在一些實施例中，透鏡組件可以配置成與端帽延伸部滑動地接合。在其它實施例中，端帽延伸部可以配置成與毛細管套筒滑動地接合。在一些實施例中，毛細管套筒通過摩擦配合耦合到毛細管入口。在某些情況下，端帽延伸部通過摩擦配合耦合到毛細管套筒。在某些實施例中，毛細管套筒包括配置成使毛細管套筒與端帽延伸部電解耦的絕緣體。在其它實施例中，毛細管套筒還配置成使毛細管入口居中。在一些實施例中，端帽延伸部包括配置成使毛細管套筒與端帽延伸部電解耦的絕緣體。在其它實施例中，端帽延伸部還配置成使毛細管入口居中。
[0124]在其它實施例中，DSA裝置910可以包括適配器，所述適配器包括內部套筒、外部套筒和絕緣體，所述內部套筒配置成耦合到質譜儀的毛細管入口，所述外部套筒耦合到內部毛細管套筒，所述絕緣體位于內部套筒與外部套筒之間以使內部套筒與外部套筒電解耦，其中，適配器配置成通過毛細管入口在樣品支撐物與質譜儀之間提供流體耦合。在一些實施例中，用于系統900的適配器的外部套筒可以配置成耦合到透鏡組件。在某些實施例中，透鏡組件可以配置成與適配器的外部套筒滑動地接合。在其它實施例中，外部套筒可以配置成與內部套筒滑動地接合。在一些實施例中，內部套筒通過摩擦配合耦合到毛細管入口。在一些實施例中，外部套筒通過摩擦配合耦合到內部套筒。在附加實施例中，內部套筒的尺寸和布置適于使毛細管入口在內部套筒中居中。在一些實施例中，絕緣體包括至少一種陶瓷材料。在其它實施例中，適配器可以配置成允許耦合直接樣品分析裝置同時維持質譜儀的真空。在一些實施例中，適配器可以配置成允許在不移除質譜儀的任何透鏡的情況下耦合直接樣品分析裝置。
[0125]在某些實施例中，系統910的適配器可包括用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上而不破壞質譜儀的真空的適配器。例如，適配器可包括耦合器，所述耦合器的尺寸和布置適于與質譜儀的毛細管入口接合，并且耦合器包括內表面和外表面，所述內表面配置成與毛細管入口的毛細管接合，所述外表面通過絕緣體與內表面電隔離。在一些實施例中，適配器可以配置成通過毛細管入口在樣品支撐物(例如，DSA樣品支撐物)與質譜儀之間提供流體耦合。在一些實施例中，耦合器的外表面可以配置成通過摩擦配合耦合到透鏡組件。在其它實施例中，內表面通過摩擦配合接合毛細管入口。在某些實施例中，內表面是同心的，例如，其尺寸和布置適于使毛細管入口在適配器內居中。在一些實施例中，絕緣體包括至少一種陶瓷材料。在其它實施例中，陶瓷材料是氧化鋁、氧化釔、二氧化鈦或其混合物中的一種。在其它實施例中，外表面和內表面中的每一者均包括實質上惰性的材料。在一些實施例中，實質上惰性的材料是不銹鋼。在其它實施例中，適配器配置成允許耦合直接樣品分析裝置同時維持質譜儀的真空。在一些實施例中，適配器配置成允許在不移除質譜儀的任何透鏡的情況下耦合直接樣品分析裝置。
[0126]在某些實施例中，本文所述的適配器可以用于允許用直接樣品分析裝置換掉質譜儀中的現有離子化裝置。例如，可以移除通常用于質譜儀中的一個或多個離子化系統并用直接樣品分析裝置代替。可以替換為直接樣品分析裝置的說明性類型的離子化裝置包括但不限于包括選自電子電離源(ESI)、化學電離源、電噴霧電離源、大氣壓化學電離源、等離子體(例如，電感耦合等離子體)、輝光放電源、場解吸源、快原子轟擊源、熱噴霧源、解吸/電離離子硅源、二次離子質譜源、火花電離源、熱電離源、離子附著電離源、光致電離或其它合適離子源中的源的裝置。參照圖1OA至圖10D，示出了用圖示表示用直接樣品分析裝置代替質譜儀的電噴射電離源的方法的一組圖。通過打開ESI門1010并向上提起門1010來從質譜儀1020移除ESI門組件1010(見圖10A)。然后，通過抓住噴嘴帽1030并沿箭頭1032的大體方向遠離毛細管外殼移動噴嘴帽1030來移除噴嘴帽1030(見圖10B)。然后，通過沿箭頭1042的方向插入適配器1040直至它遇到來自毛細管外殼的阻力來將適配器1040耦合到毛細管外殼(見圖10C)。然后，可以沿箭頭1052的方向將透鏡組件1050(見圖10D)安裝在適配器1040上。適配器1040可以是本文所述的適配器中的任一個。例如，適配器可以配置有毛細管延伸部和耦合毛細管延伸部的端帽延伸部。如果需要，可以將絕緣體放置在毛細管延伸部與端帽延伸部之間。在其它實施例中，適配器可以包括內部套筒和可以耦合到內部套筒的外部套筒。可選擇地，絕緣體可以位于內部套筒和外部套筒之間。包括其它配置的適配器也可用于允許將直接樣品分析裝置的透鏡組件耦合到質譜儀。
[0127]在某些實施例中，一旦安裝好透鏡組件，系統即可以通過直接樣品分析來分析樣品。參照圖11，示出了直接樣品分析裝置1100的剖視圖。DSA裝置1100包括樣品保持器組件1110，樣品保持器組件1110包括耦合到樣品平臺的樣品支撐物1115。示出密封裝置1120(例如，門或蓋)位于開啟位置以允許樣品支撐物1115裝載到樣品平臺上。DSA裝置1100還包括透鏡組件1125以及離子源或離子槍1130，所述透鏡組件1125類似于圖1OD的透鏡組件1050或與其相同。還參照圖12，一旦將樣品支撐物1115裝載到樣品平臺上，就將樣品平臺降低到DSA裝置1100中并朝著圖的右邊移動以使樣品支撐物1115的孔中的一個與離子槍1130和透鏡組件1125對齊。來自離子槍1130的離子沖擊樣品支撐物1115上的樣品，并且電離樣品在樣品支撐物1115的相對側離開樣品支撐物1115并進入透鏡組件1125。如本文所述的，透鏡組件1125通過適配器(未示出)流體地耦合到分析裝置，以通過質譜儀的毛細管入口將來自DSA裝置的電離樣品提供到分析裝置，例如，提供到質譜儀。
[0128]在典型的取樣操作中，可以直接或者通過使樣品懸浮在液體中或使樣品溶解在溶劑中來將樣品添加到樣品支撐物，將樣品保持在樣品支撐物上至少足夠的時間以允許分析樣品。在樣品是固體的情況下，可將樣品壓碎、粉碎、攪均或通過其它方式制成粉末或晶體形式以將樣品裝載到樣品支撐物上。可以將稀釋劑或載體加入到粉末中，以聚集或凝聚粉末從而有助于裝載到樣品支撐物上。在使用了稀釋劑或載體的情況下，選擇合適材料使其不產生可能干擾樣品的任何分析的物質。在樣品是液體的情況下，則可將其噴到、滴到、吸移到或以其它方式引到樣品支撐物上。在一些實施例中，可以將樣品支撐物浸入液體中以將樣品裝載到樣品支撐物上。例如，樣品支撐物可以配置有單獨部分，各單獨部分通過開口分隔開并且配置成浸入單獨容器(例如，單獨的微孔)或設置在單獨容器中，以允許將樣品支撐物浸入微孔板中的多個孔中。這樣的樣品支撐物將允許自動樣品裝載并減少將樣品裝載到樣品支撐物上所需的總時間。
[0129]在某些實施例中，使用一種或多種合適材料，可以生產本文所述的適配器和適配器的組件，這些合適材料通常是惰性的以便實質上不干涉或污染任何樣品分析。在一些實施例中，材料可以是或可以包括一種或多種塑料材料，包括熱塑塑料和熱固性塑料。在一些實施例中，塑料材料最好具有大于250攝氏度的熔融溫度，更具體地說大于300攝氏度。在某些實施例中，本文中任意一個或多個適配器部件可以包括熱塑性塑料，熱塑性塑料包括丙烯酸類聚合物、氟塑料聚合物、聚甲醛聚合物、聚丙烯酸酯聚合物、聚碳酸酯聚合物、聚對苯二甲酸乙二酯聚合物、聚酯聚合物、聚醚醚酮聚合物、聚酰胺聚合物、聚酰亞胺聚合物、聚酰胺-酰亞胺聚合物、聚芳醚酮聚合物或其組合物及共聚物。如果需要，金屬粒子或導電粒子可以包含在熱塑性塑料中以促進樣品支撐物電耦合至電氣接地。在一些實施例中，當人眼查看時，使用的熱塑塑料實質透明以促進例如適配器耦合至毛細管外殼。在某些實施例中，適配器的部件可以使用一或多種實質上惰性的金屬材料來生產，這些材料包括:例如，因康鎳合金、鈦及鈦合金、鋁及鋁合金、不銹鋼、耐火材料或包括金屬并在適配器的使用環境中實質上是惰性的其它合適材料。
[0130]在某些實施例中，如果需要，可以使用惰性材料以外的材料來生產適配器的一些部件。例如，適配器的部分可以通常沒有流體流，流體流接觸樣品并可以使用惰性材料以外的材料生產。如果需要，適配器的不同部件可以使用不同材料生產。在絕緣體存在于適配器中以使內部耦合器或套筒與外部耦合器或套筒電隔離的情況下，絕緣體可以是任何不導電材料并優選地是實質上惰性的不導電材料，以避免樣品的任何污染。說明性絕緣材料包括不導電材料，陶瓷，例如氧化鋁、氧化釔、二氧化鈦、可加工的陶瓷、不可加工的陶瓷或其它合適的陶瓷和其它合適的絕緣材料。在一些實施例中，本文所述的適配器的部件可以包括一種可以經受清潔操作的材料，清潔操作例如超聲處理、溶劑洗滌或可以用于在再使用之前清潔和/或從適配器中移除任何殘余物的其它清洗劑。在一些配置中，適配器的材料可以經受這樣的洗滌步驟，并且在洗滌之后發生實質上沒有衰退。
[0131]在某些實施例中，可以將本文所述的適配器或適配器的部件封裝或集合到套件中。在一些實施例中，套件包括適配器，所述適配器包括毛細管套筒和端帽延伸部，毛細管套筒配置成耦合到質譜儀的毛細管入口，端帽延伸部配置成耦合到毛細管套筒，其中，毛細管套筒和端帽延伸部配置成通過毛細管入口在樣品保持器和質譜儀之間提供流體耦合。在其它實施例中，套件包括適配器，所述適配器包括內部套筒、外部套筒和絕緣體，內部套筒配置成耦合到質譜儀的毛細管入口，外部套筒耦合到內部毛細管套筒，絕緣體位于內部套筒與外部套筒之間以使內部套筒與外部套筒電解耦，其中，適配器配置成通過毛細管入口在樣品保持器與質譜儀之間提供流體耦合。在一些實施例中，套件包括適配器，所述適配器包括內部耦合器、外部耦合器和絕緣體，內部耦合器配置成接合質譜儀的毛細管入口，內部耦合器的尺寸和布置適于接合直接樣品分析透鏡組件，所述絕緣體位于內部耦合器與外部耦合器之間以使內部耦合器與外部耦合器電解耦，其中，適配器配置成通過毛細管入口在樣品保持器與質譜儀之間提供流體耦合。在其它實施例中，套件包括耦合器，耦合器的尺寸和布置適于與質譜儀的毛細管入口接合，耦合器包括內表面和外表面，內表面配置成與毛細管入口的毛細管接合，外表面通過絕緣體與內表面電隔離，其中，適配器配置成通過毛細管入口在樣品保持器與質譜儀之間提供流體耦合。若需要，套件可以包括兩個或多個不同的適配器，這些適配器可以用于將直接樣品分析裝置耦合到例如質譜儀的分析儀器。
[0132]在某些實施例中，提供了一種將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上同時維持質譜儀中的真空的方法。在某些實施例中，所述方法包括將毛細管延伸部耦合到毛細管入口，并且將端帽延伸部耦合到耦合的毛細管延伸部，其中，耦合的毛細管延伸部和耦合的毛細管端帽配置成通過毛細管入口在直接樣品分析樣品支撐物與質譜儀之間提供流體耦合。在一些實施例中，所述方法包括在將毛細管延伸部耦合到毛細管入口之前移除毛細管噴嘴帽。在某些實施例中，所述方法包括將直接樣品分析透鏡組件耦合到耦合的端帽延伸部。在附加實施例中，端帽延伸部包括配置成使毛細管延伸部與端帽延伸部電解耦的絕緣體。在其它實施例中，毛細管延伸部包括配置成使毛細管延伸部與端帽延伸部電解耦的絕緣體。
[0133]在某些實施例中，所述方法包括將內部套筒耦合到質譜儀的毛細管入口，并且將外部套筒耦合到耦合的內部毛細管套筒，外部套筒包括絕緣體，所述絕緣體配置成定位在內部毛細管套筒與外部套筒之間以使內部套筒與外部套筒電隔離，其中，耦合的內部套筒和外部套筒配置成通過毛細管入口在直接樣品分析樣品支撐物與質譜儀之間提供流體耦合。在一些實施例中，所述方法包括在將內部套筒耦合到毛細管入口之前移除毛細管噴嘴帽。在其它實施例中，所述方法包括將透鏡組件耦合到耦合的外部套筒。在附加實施例中，外部套筒包括配置成使內部套筒與外部套筒電隔離的絕緣體。在一些實施例中，內部套筒包括配置成使內部套筒與外部套筒電隔離的絕緣體。
[0134]在一些實施例中，所述方法包括耦合包括耦合器的適配器，耦合器的尺寸和布置適于與質譜儀的毛細管入口接合，耦合器包括內表面和外表面，內表面配置成與毛細管入口的毛細管接合，外表面通過絕緣體與內表面電隔離，其中，適配器配置成通過毛細管入口在樣品支撐物與質譜儀之間提供流體耦合。在某些實施例中，所述方法包括在將內部表面耦合到毛細管入口之前移除毛細管噴嘴帽。在其它實施例中，所述方法包括將透鏡組件耦合到耦合的外表面。在附加實施例中，所述方法包括在將透鏡組件耦合到適配器的外表面后實質上立即就在直接樣品分析樣品支撐物上開始樣品的樣品分析。在附加實施例中，所述方法包括在耦合適配器期間維持質譜儀中的實質上恒定的真空壓力。
[0135]在某些實施例中，公開了一種將直接樣品分析裝置耦合到質譜儀的方法。在某些實施例中，所述方法包括耦合包括耦合器的適配器，所述耦合器的尺寸和布置適于與質譜儀的毛細管入口接合，以在毛細管入口與直接樣品分析樣品支撐物之間提供流體耦合，以允許在耦合適配器后實質上立即在直接樣品分析樣品支撐物上開始樣品的樣品分析。在某些實施例中，所述適配器包括內部套筒、外部套筒和在內部套筒與外部套筒之間的絕緣體。在一些實施例中，所述方法包括在將耦合器耦合到毛細管入口期間維持質譜儀的操作壓力。在其它實施例中，所述方法包括將透鏡組件耦合到耦合的適配器并且在耦合透鏡組件之后實質上立即開始樣品分析。在某些實施例中，所述方法包括將適配器配置成包括獨立的內部耦合器和獨立的外部耦合器。
[0136]在引入本文公開的各方面、實施例和實施例的元件時，冠詞“一”、“所述”和“該”意指有一個或多個所述元件。術語“包括”、“包含”和“具有”意為開放式的且意味著可存在除了所列舉元件之外的附加元件。得益于本實用新型，本領域的普通技術人員將認識到，這些實施例的各種部件可以與其它實施例中的各種部件互換或被其它實施例中的各種部件替換。
[0137]雖然上文描述了某些方面、實施例和實施例，但是得益于本實用新型，本領域的普通技術人員將認識到，所公開的說明性的方面、實施例和實施例可能有增添、替代、修改和變更。
【主權項】
1.一種用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器，所述適配器包括: 配置成耦合到所述質譜儀的毛細管入口的毛細管套筒;和 配置成耦合到所述毛細管套筒的端帽延伸部，其中，所述毛細管套筒和端帽延伸部配置成通過所述毛細管入口在樣品保持器與所述質譜儀之間提供流體耦合。2.如權利要求1所述的適配器，其中，所述端帽延伸部配置為耦合到透鏡組件。3.如權利要求2所述的適配器，其中，所述透鏡組件配置成與所述端帽延伸部滑動地接入口 ο4.如權利要求1所述的適配器，其中，所述端帽延伸部配置成與所述毛細管套筒滑動地接合。5.如權利要求1所述的適配器，其中，所述毛細管套筒通過摩擦配合耦合到所述毛細管入口。6.如權利要求5所述的適配器，其中，所述端帽延伸部通過摩擦配合耦合到所述毛細管套筒。7.如權利要求1所述的適配器，其中，所述毛細管套筒包括配置成將所述毛細管套筒從所述端帽延伸部電解耦的絕緣體。8.如權利要求7所述的適配器，其中，所述毛細管套筒還配置成使所述毛細管入口居中。9.如權利要求1所述的適配器，其中，所述端帽延伸部包括配置成使所述毛細管套筒從所述端帽延伸部電解耦的絕緣體。10.如權利要求9所述的適配器，其中，所述端帽延伸部還配置成使所述毛細管入口居中。11.一種用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器，所述適配器包括配置成耦合到所述質譜儀的毛細管入口的內部套筒、耦合到所述內部毛細管套筒的外部套筒以及位于所述內部套筒與所述外部套筒之間以將所述內部套筒從所述外部套筒電解耦的絕緣體，其中，所述適配器配置成通過所述毛細管入口在樣品保持器與所述質譜儀之間提供流體耦合。12.如權利要求11所述的適配器，其中，所述外部套筒配置成耦合到透鏡組件。13.如權利要求12所述的適配器，其中，所述透鏡組件配置成與所述外部套筒滑動地接入口 ο14.如權利要求11所述的適配器，其中，所述外部套筒配置成與所述內部套筒滑動地接入口 ο15.如權利要求11所述的適配器，其中，所述內部套筒通過摩擦配合耦合到所述毛細管入口。16.如權利要求15所述的適配器，其中，所述外部套筒通過摩擦配合耦合到所述內部套筒。17.如權利要求11所述的適配器，其中，所述內部套筒的尺寸和布置適于使所述毛細管入口在所述內部套筒中居中。18.如權利要求11所述的適配器，其中，所述適配器配置成允許耦合所述直接樣品分析裝置同時維持所述質譜儀的真空。19.如權利要求11所述的適配器，其中，所述適配器配置成允許在不移除所述質譜儀的任何透鏡的情況下耦合所述直接樣品分析裝置。20.—種用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器，所述適配器包括配置成接合所述質譜儀的毛細管入口的內部耦合器、尺寸和布置適于接合直接樣品分析透鏡組件的外部耦合器以及位于所述內部耦合器與所述外部耦合器之間以使所述內部耦合器與所述外部耦合器電解耦的絕緣體，其中，所述適配器配置成通過所述毛細管入口在樣品保持器與所述質譜儀之間提供流體耦合。21.如權利要求20所述的適配器，其中，所述外部耦合器配置成通過摩擦配合接合所述透鏡組件。22.如權利要求20所述的適配器，其中，所述內部耦合器通過摩擦配合接合所述毛細管入口。23.如權利要求20所述的適配器，其中，所述內部耦合器的尺寸和布置適于使所述毛細管入口在所述內部耦合器內居中。24.如權利要求20所述的適配器，其中，所述適配器配置成允許耦合所述直接樣品分析裝置同時維持所述質譜儀的真空。25.如權利要求20所述的適配器，其中，所述適配器配置成允許在不移除所述質譜儀的任何透鏡的情況下耦合所述直接樣品分析裝置。26.—種將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器，所述適配器包括尺寸和布置適于與所述質譜儀的毛細管入口接合的耦合器，所述耦合器包括配置成與所述毛細管入口的所述毛細管接合的內表面以及通過絕緣體與所述內表面電隔離的外表面，其中，所述適配器配置成通過所述毛細管入口在樣品保持器與所述質譜儀之間提供流體耦合。27.如權利要求26所述的適配器，其中，所述耦合器的所述外表面配置成通過摩擦配合耦合到透鏡組件。28.如權利要求26所述的適配器，其中，所述內表面通過摩擦配合接合所述毛細管入□ O29.如權利要求26所述的適配器，其中，所述內表面是同心的并且其尺寸和布置適于使所述毛細管入口在所述耦合器內居中。30.如權利要求26所述的適配器，其中，所述適配器配置成允許耦合所述直接樣品分析裝置同時維持所述質譜儀的真空。31.如權利要求26所述的適配器，其中，所述適配器配置成允許在不移除所述質譜儀的任何透鏡的情況下耦合所述直接樣品分析裝置。32.—種用于進行直接樣品分析的系統，所述系統包括: 直接樣品分析裝置;和 用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器，所述適配器包括配置成耦合到所述質譜儀的毛細管入口的毛細管套筒和配置成耦合到所述毛細管套筒的端帽延伸部，其中，所述毛細管套筒和端帽延伸部配置成通過所述毛細管入口在樣品保持器與所述質譜儀之間提供流體耦合。33.如權利要求32所述的系統，其中所述端帽延伸部配置成耦合到透鏡組件。34.如權利要求33所述的系統，其中，所述透鏡組件配置成與所述端帽延伸部滑動地接口 O35.如權利要求32所述的系統，其中，所述端帽延伸部配置成與所述毛細管套筒滑動地接合。36.如權利要求32所述的系統，其中，所述毛細管套筒通過摩擦配合耦合到所述毛細管入口。37.如權利要求36所述的系統，其中，所述端帽延伸部通過摩擦配合耦合到所述毛細管套筒。38.如權利要求32所述的系統，其中，所述毛細管套筒包括配置成將所述毛細管套筒從所述端帽延伸部電解耦的絕緣體。39.如權利要求38所述的系統，其中，所述毛細管套筒還配置成使所述毛細管入口居中。40.如權利要求32所述的系統，其中，所述端帽延伸部包括配置成使所述毛細管套筒從所述端帽延伸部電解耦的絕緣體。41.如權利要求40所述的系統，其中，所述端帽延伸部還配置成使所述毛細管入口居中。42.—種用于進行直接樣品分析的系統，所述系統包括: 直接樣品分析裝置;和 用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上的適配器，所述適配器包括配置成耦合到所述質譜儀的毛細管入口的內部套筒、耦合到所述內部毛細管套筒的外部套筒以及位于所述內部套筒與所述外部套筒之間以將所述內部套筒從所述外部套筒電解耦的絕緣體，其中，所述適配器配置成通過所述毛細管入口在樣品保持器與所述質譜儀之間提供流體耦合。43.如權利要求42所述的系統，其中，所述外部套筒配置成耦合到透鏡組件。44.如權利要求43所述的系統，其中，所述透鏡組件配置成與所述外部套筒滑動地接入口 ο45.如權利要求42所述的系統，其中，所述外部套筒配置成與所述內部套筒滑動地接入口 ο46.如權利要求42所述的系統，其中，所述內部套筒通過摩擦配合耦合到所述毛細管入口。47.如權利要求46所述的系統，其中，所述外部套筒通過摩擦配合耦合到所述內部套筒。48.如權利要求42所述的系統，其中，所述內部套筒的尺寸和布置適于使所述毛細管入口在所述內部套筒中居中。49.如權利要求42所述的系統，其中，所述適配器配置成允許耦合所述直接樣品分析裝置同時維持所述質譜儀的真空。50.如權利要求42所述的系統，其中，所述適配器配置成允許在不移除所述質譜儀的任何透鏡的情況下耦合所述直接樣品分析裝置。51.—種用于進行直接樣品分析的系統，所述系統包括: 直接樣品分析裝置;和 用于將直接樣品分析裝置安裝在質譜儀上而不破壞所述質譜儀的真空的適配器，所述適配器包括尺寸及布置適于與所述質譜儀的毛細管入口接合的耦合器，所述耦合器包括配置成與所述毛細管入口的所述毛細管接合的內表面以及通過絕緣體與所述內表面電隔離的外表面，其中，所述適配器配置成通過所述毛細管入口在樣品保持器與所述質譜儀之間提供流體耦合。52.如權利要求51所述的系統，其中，所述耦合器的所述外表面配置成通過摩擦配合耦合到透鏡組件。53.如權利要求51所述的系統，其中，所述內表面通過摩擦配合接合所述毛細管入口。54.如權利要求51所述的系統，其中，所述內表面是同心的并且其尺寸及布置適于使所述毛細管入口在所述適配器內居中。55.如權利要求51所述的系統，其中，所述適配器配置成允許耦合所述直接樣品分析裝置同時維持所述質譜儀的真空。56.如權利要求51所述的系統，其中，所述適配器配置成允許在不移除所述質譜儀的任何透鏡的情況下耦合所述直接樣品分析裝置。
【文檔編號】H01J49/00GK205582883SQ201390001015
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2013年10月27日
【發明人】保羅·L·St·西爾, 邁克爾·L·德爾韋基奧, 克雷格·M·懷特豪斯
【申請人】珀金埃爾默健康科技有限公司