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支持紧凑型气相色谱装置的MEMS技术

支持紧凑型气相色谱装置的MEMS技术


        半导体芯片技术正在许多方面提高我们的生活质量。从半导体技术中出现,MEMS芯片技术也以传感器的形式存在于你周围的设备中,增加了功能。想想你的智能手机,捕捉你的声音和感官的智能手机的位置,方向和运动,通过微电子机械系统(MEMS)的手段。添加这些功能几乎不影响智能手机的物理尺寸,它仍然适合您的手和口袋。


        这篇博客是关于MEMS微型化技术的仪器小型化,并讨论了小型气体流量仪器在气相色谱分析和顶空取样中的应用。作为一个基础的工具,在克霍斯特高科技MEMS产品经理,我可以利用MEMS技术在这些应用中看到小型化的好处。


MEMS芯片小型化技术


        Bronkhorst发展了所谓的智商+流量产品线与仪器基于MEMS芯片技术。该产品线包括微型气体流量和压力表和控制器,这是适用于许多应用。例如,与常规流量仪表相比,实验室中的分析设备受益于这些流量仪表的减小。


MEMS的标志


        在这种情况下,MEMS芯片技术是小型化的动力。此外,Bronkhorst提供了一个服务,开发针对特定客户的解决方案。因此,可以在仪器组合的情况下进一步小型化。请看一下我们的博客“小型化”的趋势。


小型化的优点


        在实验室环境中,使用桌面大小的设备是有利的。在桌面设备中增加功能的优点是:减少空间需求,提高操作的便利性,并且经常降低所有权成本。


        气相色谱设备是在小脚印上集中功能的一个很好的例子。许多类型的气体成分和蒸汽成分可以用高精确度和非常低的浓度水平进行分析。此外,涉及到一定程度的自动化。这是实验室分析员所能掌握的范围。


气相色谱法


        气相色谱分析的目的是识别和测量分析气体样品中气体成分的浓度。在气相色谱仪中(见图3),气体流、注射、分离、柱和检测器可以有不同的排列方式。在这些安排中,经常需要气体流量或压力控制。图为载气气流(红色)的气体流量控制器和分流流(黄色)的压力控制器。

        气相色谱的原理包括通过注射器、塔和检测器的受控的载气气流。样品气体在很短的时间内被注入,形成气体样品插头。气体样品塞被分离成柱状的气体成分,在检测过程中作为峰值可见。图4显示了一个气相色谱输出信号的例子。

顶空进样


        让我们放大动态顶空进样装置,用于气相色谱仪的组合。顶空取样是一种以含有液体样品的色谱瓶中的气体空间命名的方法。液体样品可以是一种溶剂,含有待分析的物质。例如,环境样品中的挥发性有机化合物、血液中的醇、药品中的残留溶剂、塑料、饮料和食品中的风味化合物、咖啡、香水和化妆品中的香料等材料。


        这在图片5中得到了解释。顶空是在色谱瓶中液体样品上方的气体空间。通过排空气体空间和吸附剂进行动态顶空取样。吸附剂收集样品气。运输之后,再将吸附剂再次净化,以将样品气体释放到气相色谱仪中。