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原文传递微波谐振器式火焰离子化检测器

专利名称：	微波谐振器式火焰离子化检测器
摘要：	一种微波谐振器式火焰离子化检测器组件，包括：微波谐振器，所述谐振器邻近火焰设置以评估火焰流出物中的离子浓度。微波谐振器的谐振频率被检测并且谐振器的反射系数被使用以确定谐振器所浸入于的材料的电容率。电容率取决于谐振器附近的离子浓度，离子浓度与火焰中存在的碳氢化合物浓度有关。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	罗斯蒙特公司
发明人：	柯蒂斯·W·小贝尔纳普
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910369744.3
公开号：	CN110441452A
代理机构：	中科专利商标代理有限责任公司
代理人：	汪洋
分类号：	G01N30/68(2006.01);G;G01;G01N;G01N30
申请人地址：	美国明尼苏达州
主权项：	1.一种微波谐振器式火焰离子化检测器组件，包括：微波谐振器，所述谐振器邻近火焰设置以用于评估火焰流出物中的离子浓度；其中所述谐振器的谐振频率被检测并且所述谐振器的反射系数被使用以确定所述谐振器所浸入于的材料的电容率；和其中所述电容率取决于所述谐振器附近的离子浓度，并且其中所述离子浓度与所述火焰中存在的碳氢化合物浓度有关。 2.根据权利要求1所述的微波谐振器式火焰离子化检测器组件，还包括：燃烧器组件，所述燃烧器组件配置成接收气体样品并基于所述气体样品产生所述火焰，所述气体样品包括来自气体输送子系统的碳氢化合物的浓度。 3.根据权利要求2所述的微波谐振器式火焰离子化检测器组件，其中，所述谐振器包括发夹式谐振器，所述发夹式谐振器联接到所述燃烧器组件作为探针组件的一部分。 4.根据权利要求3所述的微波谐振器式火焰离子化检测器组件，还包括：联接到所述谐振器的计量仪，所述计量仪配置成当所述火焰流出物作用在所述谐振器上时检测所述谐振器的反射系数并产生指示所述反射系数的信号。 5.根据权利要求4所述的微波谐振器式火焰离子化检测器组件，其中，所述计量仪包括被配置成感测所述谐振器的反射系数的反射计或网络分析器。 6.根据权利要求4所述的微波谐振器式火焰离子化检测器组件，还包括：联接到所述计量仪的控制器，所述控制器配置成接收来自联接到所述谐振器的所述计量仪的信号，并且基于所述信号，确定所述谐振器所浸入于的材料的电容率。 7.根据权利要求6所述的微波谐振器式火焰离子化检测器组件，其中，所述控制器进一步配置成基于所述谐振器所浸入于的材料的电容率来确定所述气体样品内的碳氢化合物的浓度。 8.根据权利要求1所述的微波谐振器式火焰离子化检测器组件，其中，所述反射系数包括S11参数信息。 9.根据权利要求2所述的微波谐振器式火焰离子化检测器组件，其中，所述燃烧器组件包括：封套，所述封套配置成接纳所述火焰；端盖，所述端盖配置成联接到所述封套和所述谐振器两者；和联接到所述封套的燃烧器单元，所述燃烧器单元配置成从所述气体输送子系统接收所述气体样品并产生所述火焰。 10.根据权利要求9所述的微波谐振器式火焰离子化检测器组件，其中，所述燃烧器单元包括：燃烧器尖端，所述燃烧器尖端配置成将所述火焰定向在所述封套内；联接到所述气体输送子系统的塞，所述塞配置成从所述气体输送子系统接收所述气体样品；联接到所述气体输送子系统的端口，所述端口配置成从所述气体输送子系统接收一种不同的气体样品；和点火器，所述点火器配置成从电力供给接收电能并产生所述火焰。 11.根据权利要求4所述的微波谐振器式火焰离子化检测器组件，其中，所述探针组件包括：馈线，所述馈线利用所述馈线与所述谐振器之间的直接耦合来联接到所述谐振器；和适配器，所述适配器联接到所述馈线和所述计量仪。 12.一种感测气体样品中的碳氢化合物的方法，所述方法包括：使气体样品经受火焰以产生离子；将微波谐振器邻近离子设置；在谐振器经受离子的同时检测谐振器的特性；和基于谐振器的检测到的特性来检测气体样品中的碳氢化合物的浓度。 13.根据权利要求12所述的方法，其中使气体样品经受火焰包括：产生用于气体输送子系统的控制信号，以将气体样品提供给配置成产生火焰的燃烧器组件；产生用于真空子系统的控制信号以降低燃烧器组件内的压力；和产生用于联接到燃烧器组件的电力供给的控制信号，以电偏置燃烧器组件，以维持燃烧器组件内的离子-电子离解。 14.根据权利要求12所述的方法，其中检测谐振器的特性包括：从联接到谐振器的计量仪接收指示谐振器的特性的信号，其中所述特性对应于谐振器的散射参数；和基于接收的信号确定谐振器的散射参数。 15.根据权利要求14所述的方法，其中检测碳氢化合物的浓度包括：基于谐振器的散射参数确定谐振器的谐振频率和品质因子；基于所确定的谐振器的谐振频率来确定谐振器附近区域的电容率；和基于所确定的谐振器附近区域的电容率来确定气体样品内的离子浓度。 16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述计量仪包括被配置成测量谐振器的散射参数的反射计或网络分析器。 17.一种气相色谱仪，包括：微波谐振器式火焰离子化检测器；和网络分析器或反射计，所述网络分析器或反射计联接到所述微波谐振器式火焰离子化检测器以评估所述微波谐振器式火焰离子化检测器的特性。 18.根据权利要求17所述的气相色谱仪，其中，所述微波谐振器式火焰离子化检测器包括：燃烧器组件，所述燃烧器组件配置成从气体输送子系统接收气体样品并产生包含所述气体样品的火焰；和联接到所述燃烧器组件的探针组件，所述探针组件配置成接收来自所述火焰的火焰流出物，所述探针组件包括配置成接收所述火焰流出物的谐振器。 19.根据权利要求18所述的气相色谱仪，还包括：联接到所述网络分析器或反射计的控制器，所述控制器配置成当所述谐振器接收所述火焰流出物时从所述网络分析器或反射计接收指示所述谐振器的散射参数的信号。 20.根据权利要求19所述的气相色谱仪，其中，所述控制器进一步配置成基于从所述网络分析器或反射计接收的信号来确定所述谐振器附近区域的电容率，并且基于所述电容率来确定所述气体样品内的碳氢化合物离子浓度。
所属类别：	发明专利