[发明专利]用于分析气体组分的便携式电子装置

说明书

描述了用于分析在环境压力Pa下存在于环境A中的气体组分的电子装置1。装置1是便携式的，并且包括气体采样模块7、离子过滤模块8和离子检测模块9。采样模块7被配置为调节来自环境A的气体颗粒的输入气流Fi和输出气流Fo，以便在采样模块7内再现表征待分析的气体组分的气体组分。此外，采样模块7被配置为电离所述气体颗粒并且发射所产生的离子，以便生成具有表征待分析的气体组分的离子组分的离子流I。离子过滤模块8可操作地连接到采样模块7以接收离子流I，并且被配置为可控地选择存在于离子流I中的至少一种类型的离子，并且生成相对应的至少一个均匀离子束I’，其强度表征待分析的气体组分中的相对应的气体颗粒的浓度。

本发明的技术领域

应用领域

本发明涉及基于气流的控制以及离子流的生成和控制来分析气体组分的电子装置的领域。

本发明同样包括分析存在于待分析的环境中的气体组分的方法，例如工业过程环境。

现有技术的描述

已知许多用于分析气流的气体组分的系统和装置，例如采用质谱仪的分析系统。

这些已知的系统相对于生成待分析的气体的过程“后验”地起作用，因为它们通常对来自待分析的环境并且注入到它们中的气流进行操作。

此外，这些已知的系统借助于气流的电离而操作，这需要保持在真空压力(即，低于1mbar，优选为约10^-3mbar)的电离环境。由于这个原因，这种系统必须装备庞大和昂贵的泵送装置，适于从电离环境中抽出注入以用于分析的大部分气流，以创建电离所需的真空条件。因此，对留在电离环境中的气体残余物进行分析，通过从注入的气流中减去而获得。

上述已知系统具有各种缺点。

首先，由于上面解释的原因，它们相对昂贵和笨重：事实上，它们可以更适当地称为“系统”而不是“装置”。

另外，分析的精确度取决于通过作为泵送的结果而获得的真空压力气体残余物所表示的待分析的气体组分的保真度。这种精确度对于大多数应用可能是不足的，可能需要复杂的程序和系统用于校正和调整。

最后，在这些已知的解决方案中，在进行分析时，不可能通过以受控方式富集待分析的气体组分，从而不能提高分析的精确度。

另一方面，在越来越多的重要应用中，需要具有用于分析气流的紧凑、便携和便宜并且也精确和可靠的装置，因此是“最顶尖的产品”。

这对于例如在不干扰的情况下，对工业环境中的气体组分的分析，或对工业过程的排出气体的分析，该过程的下游，可能是有利的。

还显然希望具有这样的气体分析装置，其在确保足够的精确度和可靠性的同时越来越小型化和紧凑，这将显著地将应用领域扩大到理想地实现可安装在汽车、飞机、污染检测控制器等中小型化“气体组分传感器”的程度。

如上所述，用于气体分析的已知系统不能满足上述期望的要求或上述需要。

鉴于上述情况，本发明的目的是设计和提供一种用于分析气流的装置以及使用这种装置的相关方法，其被改进以满足上述需要，并且能够至少部分地克服上面参考已知技术描述的缺点。

发明内容