发明名称 用以分析一流体中所含之气态分析物的质谱仪,及用以检验氨气的质谱分析方法
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.04.11
申请号 TW096128675 申请日期 2007.08.03
申请人 国立中山大学 发明人 谢建台;吴登强;刘家君
分类号 G01N30/72 主分类号 G01N30/72
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 一种质谱仪,用以分析一流体中所含之气态分析物,该质谱仪包含:一壳体,其界定出一密闭空间;一入料单元,其具有一与该密闭空间相通的入料管,用以供该流体之气态分析物经此而进入该密闭空间;一电喷洒单元,其具有一容器,以及一与该容器相通且其端口是位于该密闭空间内之喷嘴;其中,该容器是用以容置一电喷洒介质;一质量分析器,其是远离该喷嘴地设置且具有一与该密闭空间互通的通道,该质量分析器是用于接收并分析流入该通道,且由气态分析物所形成的气态分析物离子;以及一侦测器,其用以侦测经该质量分析器所发出的质谱分析讯号;使用时,令该喷嘴与质量分析器之间产生一电位差,而使该喷嘴将该电喷洒介质于该密闭空间内地朝该质量分析器喷洒出,并在该电位差之作用下朝向该质量分析器移动,当其与该密闭空间中的该等气态分析物接触后,将使该等气态分析物形成气态分析物离子,继而在该电位差引导下,朝向该质量分析器移动并被其接收后分析,并产生对应于该等气态分析物离子的质谱分析讯号。依据申请专利范围第1项所述之质谱仪,其中,该入料单元更具有一衔接于该入料管并与其互通之气流管,其是用以将一不与该流体进行化学反应的气流通入该气流管,并使该气流与该气态分析物混合后,进入该密闭空间。依据申请专利范围第1项所述之质谱仪,其中,该入料单元更具有一概呈封闭状且用以容置该呈液态之流体的容置槽,与一伸入该容置槽内的气流管,且该入料管亦伸入该容置槽内,且在一使用状态下,该气流管是伸入该流体中,并将一不与该流体进行化学反应的气流通入该流体,而促使该流体中之气态分析物进入该入料管而扩散入该密闭空间内。依据申请专利范围第3项所述之质谱仪,其中,该入料单元更具有一用以加热该流体的加热件。一种用以检验一测试样品中是否含有氨气的质谱分析方法,包含:(a)提供一壳体,其界定出一密闭空间;(b)提供一入料单元,其具有一与该密闭空间相通的入料管;(c)提供一含有复数气态分析物的流体以作为该测试样品;该流体是呈气态或液态,而当该流体是呈液态时,该气态分析物是溶于该流体中并可自其表面逸散出;(d)提供一电喷洒单元,其具有一可容置一电喷洒介质的容器,以及一与该容器相通且其端口是位于该密闭空间内之喷嘴;其中,该电喷洒介质是含有质子且不溶有氨气;(e)提供一质量分析器,其是远离该喷嘴地设置且具有一与该密闭空间互通的通道,该质量分析器是用于接收并分析流入该通道的气态分析物离子,其是气态分析物经游离而形成;(f)提供一侦测器,用于侦测经该质量分析器分析之气态分析物离子所产生的质谱分析讯号;(g)令该喷嘴与质量分析器之间建立一电位差,且该喷嘴的电位值高于该质量分析器的电位值,而使该喷嘴将该电喷洒介质于该密闭空间内地朝该质量分析器喷洒出,并形成至少一带电粒子,该带电粒子在该电位差之作用下,会朝向该质量分析器移动;(h)使该气态分析物藉由该入料管而被引入该密闭空间,并于接触该带电粒子后而被游离成离子,继而在该电位差引导下,朝向该质量分析器移动并被其接收后分析,而产生对应于该等气态分析物离子的质谱分析讯号;以及(i)观察该等质谱分析讯号是否为与氨气相关之讯号;若是,则表示(a)步骤中之该流体是含有氨气。依据申请专利范围第5项所述之质谱分析方法,其中,(i)步骤的与氨气相关之讯号,是由(NH3)H+、(NH3)2H+,或(NH3.H2O)H+所形成。依据申请专利范围第5顶所述之质谱分析方法,其中,该(b)步骤之入料单元是更具有一衔接于该入料管并与其互通之气流管;而该质谱分析方法在(h)步骤中更包括一通气处理,其系将一不与该流体进行化学反应的气流通入该气流管,并使该气流与该气态分析物混合后,进入该密闭空间。依据申请专利范围第7项所述之质谱分析方法,其中,该气流是氮气流。依据申请专利范围第7项所述之质谱分析方法,其中,该(c)步骤之流体是一生物之呼气。依据申请专利范围第5项所述之质谱分析方法,其中,该(b)步骤之入料单元更具有一概呈封闭状且用以容置该呈液态之流体的容置槽,与一伸入该容置槽内的气流管,且该入料管亦伸入该容置槽内;而该质谱分析方法在(h)步骤中更包括一通气处理,其系使该流体之液面高度足可使该气流管伸入该流体中,并将一不与该流体进行化学反应的气流通入该流体,而促使该流体中之气态分析物进入该入料管而扩散入该密闭空间内。依据申请专利范围第10项所述之质谱分析方法,其中,该气流是氮气流。依据申请专利范围第5项所述之质谱分析方法,其中,该呈液态之流体是一水溶液。依据申请专利范围第12项所述之质谱分析方法,其中,该水溶液是择自于一氨水溶液、尿液、汗液、唾液,或溶有一生物之呼气的水溶液。依据申请专利范围第13项所述之质谱分析方法,其中,该溶有一生物之呼气的水溶液,是藉由一生物体将其呼气吹入一酸性水溶液中而得。依据申请专利范围第14项所述之质谱分析方法,其中,该酸性水溶液是醋酸水溶液。依据申请专利范围第13项所述之质谱分析方法,其中,该水溶液是一氨水溶液,而该质谱分析方法在(h)步骤中更包括一硷化处理,其系将OH-离子加入于该氨水溶液中。依据申请专利范围第10项所述之质谱分析方法,其中,该(b)步骤之入料单元更具有一用以加热该流体的加热件;而该质谱分析方法在(h)步骤中更包括一加热处理,其系对该流体加热,以加速该气态分析物扩散入该密闭空间内。依据申请专利范围第5项所述之质谱分析方法,其中,(d)步骤中的电喷洒介质是含有一酸及一挥发性液体之溶液。依据申请专利范围第18项所述之质谱分析方法,其中,该酸是甲酸、乙酸、三氟醋酸,或其等之一组合;而该挥发性液体是醇类。依据申请专利范围第19项所述之质谱分析方法,其中,该挥发性液体是甲醇。依据申请专利范围第20项所述之质谱分析方法,其中,该电喷洒介质是含有0.1 vol%乙酸之甲醇溶液。依据申请专利范围第5项所述之质谱分析方法,其中,(g)步骤之电位差是在3.6 kV以上。依据申请专利范围第22项所述之质谱分析方法,其中,(g)步骤之电位差是3.9 kV。依据申请专利范围第5项所述之质谱分析方法,其中,(c)步骤之含有复数气态分析物的流体,是藉由将一吸附有该等气态分析物之物质,施以一释出处理而获得。依据申请专利范围第24项所述之质谱分析方法,其中,该释出处理为一加热处理。
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