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气体发生器——液质用气解决方案介绍

2020.5.12
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

CMC仪器有限公司集中了欧洲色谱、光谱、质谱技术领域的许多专家,基于团队在材料系统筛选和生产制造及质量管理上数二十多年的丰富经验,并致力成为服务全球色谱、光谱、质谱仪器用户分析用气的专业制造商,专业的分析气源制造品牌,德国制造,具备极好的稳定性与耐用性。在液质联用等大流量用气方面,CMC有独到的设计理念,以给用户完美的体验。

LCMS/MS用气按大体功能来分的话,有两类气:一、离子源用气。二、质谱四极杆中CAD(碰撞活化室)用气。

离子源用气作用是雾化以及去溶剂,一般为氮气或者零级空气(如AB的质谱),氮气纯度要求不高,但是必须是干净的,不含碳氢化合物,不含水分,必须保证离子源不受外界污染,免除对离子源的频繁维护。该气体耗气量较大,每分钟十几升到几十升,所以也是液质联用的主要耗气源。CAD中碰撞气要用惰性气体一般为氩气或者氮气,它的作用是与进入四极杆的分子粒子或其他离子发生碰撞使之破裂成碎片离子,所以它的纯度要求非常高(99.999%以上),由于它的耗气量很小,不建议实验室用气体发生器(膜分离)。

初步了解了液质的用气我们来详细的探讨下离子源的原理和用气。说到离子源不得不提AB SCIEX的Turbo V离子源,Turbo V共用到三路气,Gas1Gas2(雾化器和辅助气),Curtain gas(帘气),exhaust gas(排放气)。辅助气也叫加热气(下图Heater gas)有辅助加热的功能,有助于溶剂气化;帘气是从Orifice小孔中反吹出来的气体,作用是阻止中性分子或者小液滴进入质量分析器,从而减小背景噪音;排放气,顾名思义就是排放废弃溶剂用的。综合这三路气来看,AB的液质离子源耗气是很可观的,若三路气全用氮气成本很高,所以AB质谱的源进气口有三个,Curtain gas要用氮气,其他两路可选择零级空气。cmc Instruments GmbH作为专业的实验室气源专家,对待严苛的分析仪器更是一丝不苟,综合液质的性能发挥和用气成本,考虑到Gas1Gas2作为雾化气和辅助加热气和样品直接接触并且会处于高温,设计了两路氮气和一路零级空气来配套AB的Turbo V离子源,一点也不含糊的将Gas1Gas2的零空气换成了高纯氮气。


除了AB SCIEX外,岛津个别型号仪器也是多路气设计。各家液质联用都有自己的专利源技术,Finnigan的H-ESI、Waters的Zspray、安捷伦等等。不同品牌cmc均有对应的氮气发生器与之配套。

cmc在液质上用的NGM/NGM-K系列氮气发生器上将“德国制造”精神发挥的淋淋尽致。除了考虑到AB质谱和岛津质谱的多路气技术,在仪器的稳定性、使用寿命等问题上也是做的毫无疑问的世界领先。NGM系列氮气发生器用的是超细中空纤维分离技术,用航空级材料制作而成,均由cmc自己研发生产。cmc研发的常温常压(25℃7bar)膜,在室温下就可达到最佳造气状态,生产等量氮气消耗更少的压缩空气,减轻空气压缩机负担,非一般纤维膜可比。

谈到空气压缩机很多用户会问,你们为什么没有内置机型?

这个问题用cmc 的CEO Dr.Manfred R.Mauntz的一句话来回答,“我们不想给客户增加太多的麻烦。”

其实做一体机很简单,很多实验室老师不知道,内置空压机虽然看着外观很小,视乎更省空间,但是细想一下它省在什么地方?内置一体机将氮气发生器、空压机、储气罐封闭在了同一个箱体中,对于一台每分钟几百升空气量的空压机来说,省去一个200-300L的罐子或者用一个20L的罐子来代替,后果就是压缩机要不间断工作,长期处于高负荷状态,每台空压机维护期限或者寿命都是有限的,后果大家都知道了,就是要经常维护空压机,或者直接坏掉,更换空压机,影响工作,额外的增加成本。

说了这么多,希望能够帮助各位分析界的老师更好的了解液质用气,用对气,在分析实验中事半功倍。



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