气溶胶质谱仪、应用于其的颗粒物分离方法及相关装置

本申请涉及气溶胶颗粒物分离，特别是涉及气溶胶质谱仪、应用于其的颗粒物分离方法及相关装置。

背景技术：

1、生物气溶胶是指悬浮在空气中的微小生物颗粒，包括细菌、真菌、病毒、花粉、藻类和其他微生物等。这些微生物可以通过空气传播，并具有潜在的健康影响。生物气溶胶可以在自然环境中产生，如湖泊、河流、森林和土壤等，也可以由人类活动产生，如室内空气、水处理厂、养殖场和医疗设施等。它们通常以微小的颗粒形式存在，尺寸范围从亚微米到数十微米不等。生物气溶胶检测在生物安全和预警方面具有重要性。

2、由于空气中的气溶胶存在粒径范围宽广和小颗粒数量过多的情况，这就导致小颗粒对大颗粒的检测存在干扰。

技术实现思路

1、本申请提供了气溶胶质谱仪、应用于其的颗粒物分离方法及相关装置，能够提高进入颗粒收集部的颗粒物的单一性，减少颗粒物之间相互附着的现象，进而提高质谱检测准确性。

2、第一方面，本申请提供一种应用于气溶胶质谱仪的颗粒物分离装置，该颗粒物分离装置包括：进样部，进样部的入口对应颗粒物喷嘴设置；第一分离部，第一分离部与进样部的出口连通，以及第一分离部设置有至少一个抽气口，抽气口用于连接抽气装置；第二分离部，第二分离部与第一分离部的出口连通，以及第二分离部设置有至少一个进气口，用于提供目标气流，分离进入第二分离部的颗粒物，以使符合目标气流要求的颗粒物通过；颗粒收集部，颗粒收集部与第二分离部的出口连通，用于收集经过第二分离部的颗粒物；其中，颗粒收集部中的颗粒物用于进入气溶胶质谱仪进行质谱检测。

3、其中，目标气流进入第二分离部后，在进气口转化为第一股气流和第二股气流，第一股气流与携带颗粒物进入第二分离部的喷嘴气流方向相反，第二股气流与携带颗粒物进入第二分离部的喷嘴气流方向相同。

4、其中，目标气流进入第二分离部后，在进气口处形成第一停滞平面，第一股气流与喷嘴气流在第一位置处形成第二停滞平面，第二停滞平面位置第一停滞平面上方，其中，停滞平面为喷嘴气流方向上速度为零的平面。

5、其中，第二分离部上设置有进气通道，进气通道与进气口连通，进气通道提供的进气方向在喷嘴气流方向上的方向分量与喷嘴气流方向相反。

6、其中，进样部的出口的横截面积小于进样部的入口的横截面积。

7、其中，第一分离部至少包括第一腔室和第二腔室，第一腔室和第二腔室之间通过若干孔相连。

8、其中，进气口的目标气流的流量与颗粒收集部需要收集的目标颗粒物的粒径正相关。

9、第二方面，本申请提供一种应用于气溶胶质谱仪的颗粒物分离方法，该方法包括：将第一方面提供的颗粒物分离装置的抽气口连接抽气装置，进气口连接进气装置；开启抽气装置和进气装置；在第一分离部，利用抽气装置将颗粒物喷嘴喷出的含有不同粒径的颗粒物进行分离，得到部分颗粒物；在第二分离部，利用进气装置对部分颗粒物进行分离；在颗粒收集部收集经过第二分离部的颗粒物。

10、第三方面，本申请提供一种应用于气溶胶质谱仪的气溶胶进样装置，该气溶胶进样装置包括如第一方面提供的颗粒物分离装置。

11、第四方面，本申请提供一种气溶胶质谱仪，该气溶胶质谱仪包括如第一方面提供的颗粒物分离装置或，如第二方面提供的气溶胶进样装置。

12、本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请提供的气溶胶质谱仪、应用于其的颗粒物分离方法及相关装置，通过在颗粒物分离装置的第一分离部设置的至少一个抽气口，吸取部分小粒径颗粒物，然后利用第二分离部设置的至少一个进气口提供目标气流，分离进入第二分离部的颗粒物，以使符合目标气流要求的颗粒物通过，进而在颗粒收集部收集经过第二分离部的颗粒物，提高进入颗粒收集部的颗粒物的单一性，减少颗粒物之间相互附着的现象，进而在颗粒收集部中的颗粒物进入气溶胶质谱仪进行质谱检测后，能够有效提高质谱检测准确性。

技术特征：

1.一种应用于气溶胶质谱仪的颗粒物分离装置，其特征在于，所述颗粒物分离装置包括：

2.根据权利要求1所述的颗粒物分离装置，其特征在于，所述目标气流进入所述第二分离部后，在所述进气口转化为第一股气流和第二股气流，所述第一股气流与携带颗粒物进入所述第二分离部的喷嘴气流方向相反，所述第二股气流与携带颗粒物进入所述第二分离部的喷嘴气流方向相同。

3.根据权利要求2所述的颗粒物分离装置，其特征在于，所述目标气流进入所述第二分离部后，在所述进气口处形成第一停滞平面，所述第一股气流与所述喷嘴气流在第一位置处形成第二停滞平面，所述第二停滞平面位置所述第一停滞平面上方，其中，停滞平面为喷嘴气流方向上速度为零的平面。

4.根据权利要求2所述的颗粒物分离装置，其特征在于，所述第二分离部上设置有进气通道，所述进气通道与进气口连通，所述进气通道提供的进气方向在喷嘴气流方向上的方向分量与所述喷嘴气流方向相反。

5.根据权利要求1所述的颗粒物分离装置，其特征在于，所述进样部的出口的横截面积小于所述进样部的入口的横截面积。

6.根据权利要求1所述的颗粒物分离装置，其特征在于，所述第一分离部至少包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室之间通过若干孔相连。

7.根据权利要求1所述的颗粒物分离装置，其特征在于，所述进气口的目标气流的流量与颗粒收集部需要收集的目标颗粒物的粒径正相关。

8.一种应用于气溶胶质谱仪的颗粒物分离方法，其特征在于，所述方法包括：

9.一种应用于气溶胶质谱仪的气溶胶进样装置，其特征在于，所述气溶胶进样装置包括如1-7任一项所述的颗粒物分离装置。

10.一种气溶胶质谱仪，其特征在于，所述气溶胶质谱仪包括如权利要求1-7任一项所述的颗粒物分离装置或，如权利要求9所述的气溶胶进样装置。

技术总结本申请公开了气溶胶质谱仪、应用于其的颗粒物分离方法及相关装置。该颗粒物分离装置包括：进样部、第一分离部、第二分离部和颗粒收集部。进样部的入口对应颗粒物喷嘴设置；第一分离部与进样部的出口连通，第一分离部设置有至少一个抽气口；第二分离部与第一分离部的出口连通，以及第二分离部设置有至少一个进气口，用于提供目标气流，分离进入第二分离部的颗粒物，以使符合目标气流要求的颗粒物通过；颗粒收集部与第二分离部的出口连通，用于收集经过第二分离部的颗粒物；颗粒收集部中的颗粒物用于进入气溶胶质谱仪进行质谱检测。通过上述方式，提高进入颗粒收集部的颗粒物的单一性，减少颗粒物之间相互附着的现象，进而提高质谱检测准确性。技术研发人员：李磊,黄罗旭,黄正旭,李梅受保护的技术使用者：暨南大学技术研发日：技术公布日：2024/7/4