样品处理系统
分析仪表第一篇 在线分析仪样品处理系统 (新
第一篇在线分析仪样品处理系统第一章样品处理样品处理的作用是保证分析仪在最短的滞后时间内得到有代表性的工艺样品，样品的状态(温度、压力、流量和清洁程度)适合分析仪所需的操作条件。
在线分析仪能否用好，往往不在分析仪自身，而是取决于样品处理系统的完善程度和可靠性。
因为，分析仪无论如何复杂和精确，分析精度也要受到样品的代表性、实时性和物理状态的限制。
事实上，样品处理系统使用中遇到的问题往往要比分析仪的问题还要多，样品处理系统的维护量也往往超过分析仪本身。
所以，要重视样品处理系统的作用，至少要把它放在和分析仪等同的位置上来考虑。
样品处理的目的是使分析仪得到的样品与工艺管线或设备中物料的组成和含量一致；工艺样品的消耗量最少；易于操作和维护并能长期可靠工作。
该系统力求尽可能简单，采用快速回路，以减少样品传送滞后时间。
通常，分析仪需要不含干扰组分的清洁、非腐蚀性的样品，在正常情况下，样品必须是在限定的温度、压力和流量范围之内。
样品处理的基本任务和功能如下：（1）压力调节，包括降压、抽吸和稳压；（2）温度调节，包括降温和保温；（3）流量调节，包括快速回路和分析回路；（4）除尘；（5）除水、除湿；（6）去除有害物，包括对分析仪有危害的组分和影响分析的干扰组分。
如表1-1-1，样品处理在样品取出之后立即进行或在进入分析仪之前进行。
为了便于区分，习惯上把前者叫做样品前处理，而把后者叫做样品的后处理。
前处理对取出的样品进行初步处理，使样品适合于传输，缩短样品的传送时间，减少滞后，减轻后处理的负担，如减压、降温、除尘、除水、汽化等。
后处理对样品作进一步处理和调节，如温度、压力、流量的调节，过滤、除湿、去除有害物等，安全泄压、限流和流路切换一般也包括在该单元之中。
表1-1-1样品处理系统的划分及功能图1-1-2取样根据介质的性质不同，取样点的选取也是多种多样的。
一般探头要伸进管线一定距离，最少等于管线直径的三分之一。
最常用的是敞口式探头，如图1-3所示。
样品前处理系统使用说明书
样品前处理系统使用说明书一、引言感谢您选择使用我们公司的样品前处理系统。
本说明书将为您详细介绍样品前处理系统的使用方法和注意事项，帮助您更好地操作和使用该系统。
二、系统概述样品前处理系统是一种用于提取、净化和分离样品中目标物质的设备。
该系统主要由样品处理仪器、试剂和相关配件组成。
其功能包括样品前处理、固相萃取、色谱柱技术等。
系统的正常使用需要正确操作和维护。
三、系统组成1. 样品处理仪器（含样品盘、液泵等）2. 试剂（包括溶剂、稀释液和反应剂）3. 相关配件（如固相萃取柱、色谱柱和进样针）四、系统操作步骤1. 准备工作a. 确保系统处于通电状态，仪器连接正常。
b. 检查并调整系统压力，确保正常操作。
c. 准备样品及所需试剂，并按照要求标记好。
2. 样品前处理a. 将样品注入样品盘中，并确保密封良好。
b. 设置样品处理参数，如温度、时间和洗涤剂浓度。
c. 启动样品处理程序，等待处理完成。
3. 固相萃取a. 将处理完成的样品转移到固相萃取柱中。
b. 设置固相萃取参数，如萃取剂浓度和流速。
c. 启动固相萃取程序，等待萃取完成。
4. 色谱柱分析a. 将萃取后的样品注入色谱柱。
b. 设置色谱柱分析参数，如流速、柱温和检测波长。
c. 启动色谱柱分析程序，记录分析结果。
五、注意事项1. 在操作系统前，请仔细阅读用户手册，并按照说明书正确操作。
2. 系统运行时要保持稳定的电源供应，避免突然断电造成数据丢失。
3. 操作人员应有必要的技能和知识，避免误操作和事故发生。
4. 样品盘和容器的密封性很重要，确保不会泄露或受到外界污染。
5. 定期维护和清洁系统，保持仪器的正常运行和良好的工作状态。
六、故障排除1. 如果系统出现故障，请首先检查电源、连接线以及试剂的供应情况。
2. 根据故障提示和警报，按照说明书上的故障排除方法进行维修。
3. 如果无法排除故障，请联系售后服务中心或专业工程师进行维修。
七、安全警示1. 不得在未受过专业培训的情况下操作系统。
全自动样品前处理系统
第一包１—1 全自动样品前处理系统1。
品名、数量及用途１.1品名：全自动样品前处理系统;1．2数量：１套;1.３用途:用于中药药材或生物组织样品中有机化合物的萃取纯化等。
２。
工作环境2。
１工作环境温度：15°C~３2°Ｃ;2．2工作环境湿度:相对湿度１0％～95％，无凝结；2。
３电源：１00—240V.，50／60Ｈz。
3．技术要求3.1 全自动样品前处理仪#３。
１.1 萃取模式：支持柱萃取和96孔板萃取两种模式,两种模式之间可自由切换。
自动完成样品前处理的全过程(活化、进样、淋洗、洗脱收集或过滤等步骤），自动选择溶剂，适用1、3、6 ｍL萃取柱和９6孔萃取板。
★3。
1.2 移液模式：采用多通道自动移液器配合移液吸头移液，样品和溶剂不需要进入多通阀、定量环或注射泵等环节，避免采用注射泵，从而避免溶剂管路和样品管路的堵塞及交叉污染；移液器通道数量不小于4通道。
＃3.1。
3 支持的样品前处理方法：支持对蛋白沉淀（XX）、除磷脂(PLD)、固相支撑液液萃取（ＳLＥ)、固相萃取(SPE）以及过滤方法的自动化运行，并支持对样品进行稀释、内部添加、缓冲液添加、样品转移等操作。
３．1。
4 移液准确度和精度：准确度≤2% (0．０5 - 1 ｍL）;精度≤1．0％ (0.０5 — 1 mL)3。
１.5 样品处理通量：采用９6孔板或1 ｍL小柱时,最大可同步处理9６个样品,采用1、3、6 mL小柱时最大可同步处理24个样品3．1。
6 样品处理器:支持96孔板、1 mL和２mL9６位阵列板，96位1ｍ小柱,24位1、３、6ｍＬ小柱#3。
1。
7 过柱压力：采用正压过柱模式，压力可调范围0－5 baｒ,步进0.1 ｂar。
3.1．8 溶剂数量：可使用溶剂数量不小于5种，支持自动向溶剂槽中添加溶剂，不需要预先添加至溶剂槽,最大可使用10种溶剂;并配有单向通气溶剂安全瓶,避免溶剂挥发和污染３.1.9 批量处理模式：支持批量处理,可连续运行多种不同的方法而不需要停机重新设定＃3.1.10 移液吸头:采用１ｍＬ透明移液吸头,系统可自动记忆指定位置的吸头所吸取的溶剂,下次吸取相同溶剂时会自动使用同位置吸头.3。
分立式全自动生化分析仪
分立式全自动生化分析仪分立式生化仪因其操作简单、无交叉污染等优点而被广泛应用，占到医院生化仪使用量的80%以上，也是市场上生产销售最多的一款仪器。
那么一台全自动的分立式生化分析仪是怎么样的系统呢？1、样品处理系统该系统的功能是模仿人工操作，识别样品和试剂，并加入到反应器中。
①样品架：圆盘状、传送条带状；有条形码分析仪可以直接读入、无条形码则要手动输入。
②试剂盘：放置试剂的装置，一般都有冷藏装置（4-15度）③试剂针：通常有液面感应器，有自我保护功能。
④加液器：由定量吸量器和加样针组成，由机械臂控质加液器移动。
同样有液面感应，自我保护功能。
⑤搅拌器：电机搅拌棒组成，电机转动带动搅棒,搅棒表面有一层不粘性材料，并用特殊吸液清洗，减少携带率、避免交叉污染。
2、检测系统①光路系统，光路系统光源为卤素灯。
②分光装置，分光装置包括光栅和滤光片；分光方式为后分光方式。
滤光片：久用受潮霉变，影响检测结果的准确度，尤其340nm，多用在半自动生化仪。
光栅：分光准确，半带宽小，检测线性提高，寿命长，最多采用12种波长：340、380、410、450、480、520、570，目前主流的大型生化仪均采用此光栅。
③比色杯（反应杯），光径小，省试剂，且大多自动校正为1cm。
比色杯有分立式和流动式两种。
大型仪器多为分立式，小型仪器、半自动多为流动池式。
④信号检测器，信号检测器：光学信号转化为电信号，目前高档自动生化仪均采用光导纤维传送技术。
3、恒温及清洗装置恒温装置，保持反应在恒温下进行。
清洗装置，防止交叉污染，提高测定的精密度和准确度。
4、仪器计算机系统自动生化仪的核心部分，标本识别、混合恒温、数据处理、结果打印以及校准方法、测定方法的选择、质量监控等内容均由计算机控制完成。
海力孚全自动分立式生化分析仪以其高速的运作效率和优秀的防交叉污染装置已经成为生化分析检测的主要仪器，受到了专业机构的青睐。
Covaris S220-DNA Shearing用户培训手册
Covaris S220高性能样品处理系统培训手册基因有限公司生命科学组二o一一 年 七 月目 录一、Covaris S220高性能样品处理系统技术特点二、系统安装条件三、培训所需试剂设备及样品四、安装及调试安排五、培训程序及时间安排六、仪器及试剂系统介绍七、实验操作流程八、仪器使用注意事项九、维护保养及常见问题处理十、附录一．Covaris高性能样品处理系统技术特点Covaris高性能样品处理系统是在专利技术——自动声波聚焦（AFA）技术的基础上建立起来的样品处理平台。
该技术整合了非线性、高强度、汇聚性声学冲击波和高级计算机控制系统，其圆盘状传感器可将声波能量聚焦在样品上，通过等温、非接触的方式对样品进行声学匀浆、分解和混匀。
而且，此系统的聚焦声能是可控，可根据应用范围和样品量选择波频率和波形，以控制聚焦带的尺寸和声波强度，且声学优化的样品容器也可根据声波聚焦带进行调整。
另外，系统处理的水浴环境可维持均一的处理温度，适用于对温度敏感的生物样本。
目前，Covaris高性能样品处理系统广泛地应用在组织破碎和匀浆、DNA/RNA/蛋白质的提取和复合物的混合与匀质中。
技术原理介于 20Hz～20kHz 的机械波振动在弹性介质中的传播就形成声波，介于 20kHz～500MHz 的称为超声波，超声波的传播速度就是声波的传播速度，而超声波具有波长短，易于定向发射和会聚等优点。
AFA技术利用几何聚焦声波能量，通过0.5MHz的球面固态超声传感器可将波长为1mm的声波能量聚焦在样品上，不仅可以控制波形，而且自动聚焦的能量无损失，且可直接作用于管内样品上。
系统特点：1.可处理体积为1,000µl-10ml，重量<1,000mg的样品，管子尺寸16×100 mm2.非接触式样品处理，无污染和交叉反应，且不用清洁探头3.等温处理，不会产生过热现象而破坏样本的生物活性4.可精确控制样本处理过程，重复性高5.自动聚焦的能量无损失，直接作用于管内样品上6.适用于多种水溶性和有机溶剂应用领域DNA、RNA和染色质剪切基因表达、基因组学、蛋白组学、药物筛选和临床诊断的生物组织和细胞培养物破碎和匀浆化学反应速度控制制药工业中难溶物的制备和溶解等二．系统安装条件1.位置要求：稳定水平的操作平台放置设备，远离热源，避免阳光直射2.空间及载重要求：操作平台尺寸（长×宽×高）：20 cm × 53 cm × 33 cm（平台下预留空间放置环路冷却/加热装置），仪器周围要留出至少3cm空隙，以方便散热。
fastprep产品资料
试剂盒组成：裂解研磨粉 A，纯化吸附硅砂 B，SEWS-M 溶液，DES 溶液，BBS 溶液，CLS-VF 溶 液，PPS 溶液，CLS-TC 溶液，CLS-Y 溶液
® SPIN Kit for Soil FastDNA FastDNA®
优点 配合 FastPrep®，样品的裂解处理更快、重复性更好 适用于不同的类型土壤中微生物基因组 DNA 的分离 对不同来源的样品，都可以在 60 分钟内裂解分离出 DNA 不含有毒有害的试剂成分
简介:FastPrep®快速核酸提取仪是一种特殊的、快速的、高效率的、多试管的一致系统。它与配套的
FastPrep®试剂盒一起使用，就能将任何来源(包括土壤、植物和动物的组织/器官、细菌、酵母、真菌、 孢子、古生物标本等)的原始 DNA、RNA 和蛋白质进行提取和纯化。
技术特点： FastPrep® -24 系统与目前已有的其它样品制备方法相比，具有通用性广、高效灵活的优
环境样本: 土壤，水，沉淀物，等等
• • • • • 残渣- Alice Layton et al. (2006). Appl. Envir. Microbiol. 沉淀物 - Tracy J. Mincer et al. (2005). Appl. Envir. Microbiol. 雪 - Takahiro Segawa et al. (2005). Appl. Envir. Microbiol. 土壤 - Jacob Bælum et al. (2006). Appl. Envir. Microbiol. 水 - Martin W. Hahn et al. (2005). Appl. Envir. Microbiol.
气体分析仪预处理系统
气体分析仪预处理系统TR系列气体分析仪预处理系统TR系列气体分析仪样品预处理系统产品说明：TR系列样品预处理系统主要应用于合成氨、尿素、甲醇、炼油化工及煤化工行业工艺过程分析采样系统当中，预处理系统针对样品介质高温、高压、含油、含水、含粉尘进行处理，同时对样品介质进行伴热、除硫等特殊处理，使样品介质完全满足过程分析仪表的分析要求，使气体分析仪的使用寿命及分析精度能更加长久和准确。
为了保证在线分析仪表能长期稳定的工作，除了分析器的稳定的样品预处理系统，样品预处理的目的主要实现以下几点：减压：对于工艺管线中压力较高的样品必须进行降压处理。
降温和升温：对于工艺管线中温度较高的样品必须进行降温温处理。
过滤：对于含杂质的样品必须过滤，方法是：采用过滤器或干燥：对于有水气的样品，必须进行干燥处理。
汽化：对于液体样品，必须进行汽化处理。
本公司可以根据用户的特殊要求，根据样品的不同特性介质要求的样品预处理，从而更加满足和适应现场的工艺需要。
如：焦炉煤气中除去多于的焦油和萘为了在样品传输过程中，取样管不易堵塞。
硫磺装置的硫分析、催化裂化装置的烟道抽风的目的，保证样品的正确分析。
应用范围：专用气体分析系统，全自动控制、自动排水、自动反吹、自动标定等，用于窑尾气体分析、一级筒气体分析、煤粉仓气体分析、磨煤机气体分析、天然气分析、合成氨过程分析、甲醛过程分析、尿素循环气分析、催化裂化装置再生烟气分析、硫回收装置过程分析、烯炔、芳炔过程气体分析、炼油过程分析、原料气检测、氧化反映气体分析、甲烷转化分析、伴水煤气气体分析、低温甲醛洗气体分析、变换脱碳气体分析、CEMS烟气分析、等各种气体分析场所。
高品质的预处理装置，保证了系统可靠的运行。
测量组份：CO、O2、CH4、H2、C2H2、C3H8、NH3、SO2、HC、HE、CO2、NO等量程：0-100%或者0-1000ppm等TR系列预处理相关配置:1.带有专用专利配套取样探头；2.气体分析过程专业开关、排液阀件和联接件；3.专业的气动阀件；4.蒸汽或电保温箱；5.专用高压减压箱；6.提供特殊型样品预处理系统的设计方案。
icp-oes原理及仪器结构
ICP-OES（电感耦合等离子体发射光谱仪）是一种高性能的光谱仪器，广泛应用于金属分析、环境监测、生物医药等领域。
通过使用高能量的等离子体光源激发样品原子、离子产生辐射，ICP-OES可以快速、精确地分析样品中各种元素的含量，具有分析速度快、灵敏度高、分辨率高的优点。
一、ICP-OES原理1.1 等离子体激发ICP-OES仪器的核心部分是等离子体激发源。
在ICP-OES中，氩气被注入高频电感耦合等离子体生成器中，产生高温的等离子体。
在高温等离子体中，氩气的电子被激发到更高能级，随后再回到基态发出特定波长的辐射。
这些辐射能够激发样品中的原子和离子产生特征的光谱信号。
1.2 火焰或石墨氛围ICP-OES仪器通常有两种工作方式，一种是火焰氛围，另一种是石墨氛围。
在火焰氛围中，样品被喷入高温火焰中，原子和离子被激发产生辐射。
而在石墨氛围中，样品被加热至高温，原子和离子被激发后产生辐射。
两种氛围均可用于ICP-OES分析。
1.3 光谱测量ICP-OES测量的原理是通过测量等离子体激发所产生的辐射光谱，从而确定样品中各种元素的含量。
通过调节仪器的检测系统，可以获得不同元素的特定波长的辐射信号，进而进行精确的元素分析。
二、ICP-OES仪器结构2.1 光源系统ICP-OES的光源系统包括高频电感耦合等离子体发生器、气体流动控制系统以及光学系统。
高频电感耦合等离子体发生器产生高温等离子体，气体流动控制系统用于输送气体并维持等离子体的稳定，光学系统用于收集等离子体产生的辐射信号。
2.2 样品处理系统ICP-OES的样品处理系统包括样品进样部分和样品分析部分。
在进样部分，样品通过自动进样系统或手动进样系统被输送至等离子体中，而在分析部分，样品被激发产生辐射信号，通过光学系统进入检测器进行测量。
2.3 转换系统ICP-OES的转换系统主要包括光电倍增管、光栅系统和数据采集系统。
光电倍增管用于将收集的光谱信号转换为电信号，光栅系统用于分散和选择不同波长的光谱信号，数据采集系统用于记录和分析各种元素的含量。
FastPrep-24样品快速处理系统
HiPrepTM Adapter
48 x 2ml samples
BigPrepTM Adapter
2 x 50 ml samples
ＦａｓｔＰｒｅｐ ® －２４适配器人性化的设计更加方便裂解介质 管（Ｌｙｓｉｎｇ ｍａｔｒｉｘ ｔｕｂｅｓ）放入，在均质过程中裂解管 一直保持密封状态保证样品不被污染。ＦａｓｔＰｒｅｐ ® －２４ 所有的适配器都可平稳放置在实验台上，并可作为 管架放入已加样的裂解管贮存于－２０℃或者－８０℃。 取出后不用处理可立即用在ＦａｓｔＰｒｅｐ ® －２４仪器上。而 新款的ＣｒｙｏＰｒｅｐ适配器可在整个均质过程中让样品 处在低温环境中。
４０秒内裂解任何坚韧或者冷冻的样品
FastPrep®-24
样品快速制备系统
• 世界上唯一可更换适配器用于 不同样品体积和提取条件的样 品快速制备系统
• 拥有针对不同样品的优化试剂 与整合的提取试剂盒
• 最快速并可高通量地提取 ＤＮＡ、ＲＮＡ和蛋白质
Beijing Bitab Biotechnology Co.,Ltd
适用于任何动物植物的样品 每２ｍｌ管子裂解５０－１００ｍｇ的组织
FastRNA® Pro Red Kit Cat No. 6035-050 (50 preps)
适用于酵母，真菌 每２ｍｌ管子裂解约１０1 0个细胞
FastRNA® Pro Blue Kit Cat N° 6025-050 (50 preps)
中国代理： 北京毕特博生物技术有限责任公司 地址：北京市北太平庄路２号院２号楼１９０１室 电话：０１０－８２０１５２２５ 传真：０１０－６２０１５１３１ Ｅｍａｉｌ：ｌｓｈ＿ｌｙ＠１２６．ｃｏｍ ＷＥＢ：ｗｗｗ．ｂｉｔｅｂｏ．ｃｏｍ
食品自动取样系统和样品处理系统方案(一)
食品自动取样系统和样品处理系统方案一、实施背景随着人民生活水平的提高，对食品安全的需求也日益增强。
为确保食品质量，提高检测效率，我们计划设计并实施一个自动化的食品取样与样品处理系统。
该系统将减少人为操作，提高工作效率，并确保取样过程的公正性和样品处理的准确性。
二、工作原理本系统主要由以下几个部分组成：1.自动取样器：采用机器人技术，设计机械臂进行精准的食品取样，可避免人为操作的误差。
2.样品处理设备：包括自动化样品清洗、粉碎、混合等设备，以准备进行进一步的检测。
3.数据传输与存储：所有取样与处理的数据均可通过云平台进行实时传输和存储，方便后续的数据分析和追溯。
4.控制系统：采用PLC（可编程逻辑控制器）进行系统的整体控制，确保各个部分的协调运行。
三、实施计划步骤1.需求分析与规划：对现有的食品产业进行深入调研，明确各环节的需求，制定系统建设的整体规划。
2.设计与研发：根据需求分析，设计自动取样与样品处理系统的方案，进行必要的技术研发。
3.设备采购与安装：根据设计方案，采购相应的设备并完成设备的安装与调试。
4.系统集成与测试：将各部分集成一体，进行系统的整体测试，确保系统的稳定运行。
5.用户培训与操作指导：对相关人员进行系统操作培训，确保人员能够熟练操作该系统。
6.持续优化与改进：根据实际运行情况，对系统进行不断的优化和改进，提高系统的效率。
四、适用范围本系统适用于各类食品生产、加工和流通企业，可广泛应用于以下场景：1.食品生产车间：可对生产过程中的各环节进行实时取样，确保产品质量。
2.食品批发市场：对进货和出货的食品进行取样检测，确保市场内销售的食品质量达标。
3.食品零售店铺：对店内销售的食品进行定期取样检测，确保销售的食品质量合格。
4.餐饮机构：对食材进行取样检测，确保食材新鲜、无毒无害。
5.食品科研机构：进行食品的深入研究和分析，提供科学、准确的实验数据。
五、创新要点1.全自动化操作：从取样到样品处理全程自动化，大大提高了工作效率和准确性。
海水淡化处理中的海水铁浓度检测装置
海水淡化处理中的海水铁浓度检测装置海水淡化是解决全球水资源短缺问题的重要途径。
然而，在海水淡化过程中，铁离子的存在会对处理设备造成腐蚀，影响淡化效果。
因此，对海水中的铁浓度进行准确检测至关重要。
本文将介绍一种海水铁浓度检测装置，该装置能够为海水淡化处理提供实时、准确的数据支持。
装置概述海水铁浓度检测装置主要由采样系统、样品处理系统、检测系统三部分组成。
1.采样系统：采用自动采样装置，确保样本具有代表性。
采样泵将海水抽取到采样瓶中，根据需要可以设置采样周期和采样量。
2.样品处理系统：主要包括预处理和富集两个环节。
预处理环节通过过滤、消解等手段去除样品中的悬浮物、有机物等干扰物质，使铁离子得到有效释放。
富集环节采用离子交换、沉淀等方法，将铁离子浓缩到一定程度，以满足检测灵敏度的要求。
3.检测系统：采用原子吸收光谱仪、电感耦合等离子体质谱仪等高灵敏度仪器，对处理后的样品进行铁离子浓度检测。
检测结果通过数据处理软件进行实时显示、记录和分析。
关键技术与创新点1.采用自动采样装置，实现海水中铁离子浓度的实时监测，提高检测数据的准确性。
2.优化样品处理流程，有效去除干扰物质，提高铁离子的检测灵敏度。
3.利用高灵敏度仪器，实现海水铁离子浓度的高精度检测。
4.结合数据处理软件，实现检测结果的实时显示、记录和分析，便于及时调整海水淡化处理工艺。
装置性能指标1.检测范围：0.1μg/L～100μg/L。
2.检测灵敏度：≤0.01μg/L。
3.检测精度：±5%。
4.采样周期：可根据需求设置，最长不超过24小时。
5.工作温度：0～50℃。
6.工作湿度：≤80%。
海水铁浓度检测装置为海水淡化处理提供了实时、准确的数据支持，有助于优化处理工艺，提高淡化效果。
随着技术的不断发展和创新，未来海水铁浓度检测装置的性能将更加优越，为全球水资源短缺问题提供有力保障。
（以上内容为海水铁浓度检测装置的概述，后续将详细介绍装置的采样系统、样品处理系统、检测系统等方面的内容。
流式细胞仪样品预处理系统的设计与实现
第八届中国分析仪器学术大会专栏 (23 ~ 27)流式细胞仪样品预处理系统的设计与实现栾永胜1，刘佳琳2，刘 萍2，吴学丽2，周 娜2，栾传磊2（1. 山东省烟台生态环境监测中心，山东 烟台 264000；2. 中国科学院烟台海岸带研究所公共技术中心，山东 烟台 264000）摘要：根据流式细胞仪对样品“均一化”的需求，研制了一套基于微流控细胞分选技术的流式细胞仪样品预处理系统，装置可以实现对粒径小于100 µm 细胞或微粒的驱动和分选. 系统主要包含微流控分选芯片和样品驱动模块两部分，通过聚焦不同位置，实现了对不同粒径细胞/颗粒的有效分离. 系统无需对细胞进行标记处理，经分选的细胞便于后续流式细胞仪检测. 经验证，系统能够有效去除牡蛎血淋巴细胞样品中的大粒子杂质，提高细胞样品的稳定性和均一性，增加流式细胞仪检测结果的准确性.关键词：流式细胞仪；样品预处理；微流控；细胞分选中图分类号：O657；Q-3 文献标志码：B 文章编号：1006-3757（2024）01-0023-05DOI ：10.16495/j.1006-3757.2024.01.004Design and Application of Sample Pre-processing System forFlow CytometerLUAN Yongsheng 1， LIU Jialin 2， LIU Ping 2， WU Xueli 2， ZHOU Na 2， LUAN Chuanlei2（1. Shandong Yantai Eco-environment Monitoring Center , Yantai 264000, Shandong China ；2. Institutional Center for Shared Technologies and Facilities of Yantai Institute of Coastal Zone Research , Chinese Academy ofSciences , Yantai 264000, Shandong China ）Abstract ：According to the demand of for sample "homogenization" in flow cytometer, a sample pre-processing system of flow cytometer based on microfluidic cell sorting technology has been developed. The device can realize the driving and sorting of cells or particles with a particle size less than 100 µm. The system mainly consists of two parts: a microfluidic sorting chip and a sample driving module. By focusing on different positions, it achieves effective separation of cells or particles of different particle sizes. The system does not need to label the cells, and the sorted cells are easy to be detected by a flow cytometer. After verification, the system can effectively remove large particle impurities from oyster blood lymphocyte samples, improving the stability and uniformity of cell samples, and increasing the accuracy of detection results of the flow cytometer.Key words ：flow cytometer ；sample pre-processing ；microfluidic ；cell sorting流式细胞仪是一种用于单个细胞多参数快速分析的先进仪器，能对处在快速直线流动状态中的单细胞或生物颗粒进行多参数、快速的定量分析和分选. 检测时，样品中的悬浮颗粒在鞘液的包被下呈单行排列，依次流经检测区域. 对于颗粒非荧光物质，在检测区激光束照射在颗粒上时，由于颗粒大小和内部结构等的差异发出前向角散射光（forward scatter light ，FSC ）和侧向角散射光（side scatter light ，SSC ），FSC 与被测颗粒的直径密切相关，基本上可表征颗粒的大小，而SSC 受颗粒内部结构（如细胞质折射率、细胞器等）影响重大，反映的是细胞的复杂程度. 而对于颗粒荧光物质，在激收稿日期：2023−11−17； 修订日期：2024−01−08.作者简介：栾永胜（1976−），男，高级工程师，主要从事环境监测方面工作，E-mail ：**************通信作者：刘佳琳（1982−），女，博士，主要从事公共技术中心生物平台分析测试工作，Email ：************.cn.第 30 卷第 1 期分析测试技术与仪器Volume 30 Number 12024年1月ANALYSIS AND TESTING TECHNOLOGY AND INSTRUMENTS Jan. 2024光的激发下能发出不同颜色的荧光，这些荧光信号的强弱代表了细胞颗粒内含有相关荧光物质的浓度大小. 这些信号通过光电转换器转变成电信号被送往计算机分析系统，通过表征这些颗粒不同性质的光信号就可将不同类型的颗粒区分开[1-2].由于流式细胞仪的工作原理是利用激光照射到单个细胞上产生信号的变化来进行分析，所以样品的稳定性和均一性能够直接影响流式细胞仪数据获取的准确性. 样品的前处理是获得理想流式细胞仪检测结果的关键步骤之一，传统的前处理方式是选用孔径是48~74 µm的尼龙筛网在样品检测之前对样品进行过滤，但采用传统方式前处理的样品上机检测时，易出现如下问题：（1）流式细胞仪的“单细胞”分析特性要求细胞样品必须分散成单细胞状态. 由于筛网难以完全去除样品中的粘连细胞，在上机检测过程中粘连细胞会造成双细胞或多细胞复合物“污染”，从而对单细胞数据的分析造成误导. （2）由于细胞样品自身的细胞多样性，容易导致在散点图中细胞分布范围太广泛，SSC-A（side scatter-area）及FSC-A（forward scatter-area）的变异系数（coefficient of variation，CV）值较大（流式细胞仪常用CV值来表示数据的可信度. CV值和标准偏差相关，代表的是一组数据分布的离散程度，数据越分散，CV值越大，数据可信度越低. 数值越集中，CV值就越小，数据可信度越高）. 尤其在分析海洋贝类动物细胞时，由于筛网难以有效去除样品中主流细胞以外粒径较大的细胞，导致散点图中细胞“全屏分布”的现象更明显，因而降低了样品检测的准确性. 为了解决上述流式细胞仪传统样品前处理方法的不足，本工作研制了一套基于微流控芯片技术的流式细胞仪样品预处理系统. 微流控芯片是一种在微米尺度空间内对流体进行操控的技术，它将复杂的微通道集成于面积很小的芯片上，实现生物、化学分析的基本功能. 微通道的特征尺寸与细胞尺寸相当，特征尺寸和速度很小，惯性作用可以忽略不计，但在压力驱动下可以达到很高的流速（0.1~1 m/s），惯性效应开始显现. 双螺旋微通道利用压力驱动液体样品，样品粒子经过弯曲的管道，受到侧向力和迪恩涡粘性阻力的共同作用，在横截面内达到特定的平衡位置. 横向受力与尺寸相关，不同尺寸的粒子通过聚集在不同的侧向位置而分离[3-5].该装置可以实现对粒径小于100 µm的细胞或微粒的驱动和分选，无需对细胞进行标记处理，分选的细胞便于后续流式细胞仪检测.1 系统的开发1.1 流式细胞仪样品预处理系统的设计所设计的流式细胞仪样品预处理系统基于微流控技术，根据不同尺寸细胞特异的迁移机制以及影响细胞聚焦平衡位置的不同因素，实现对不同尺寸细胞的高通量分选. 该系统主要包含微流控分选芯片和样品驱动模块两部分（如图1所示），其中微流控分选芯片是整个系统的核心部件.螺旋管道出口 2出口1出口3样品入口鞘液入口鞘液微流控分选芯片样品液多通道压力泵样品驱动模块图1 流式细胞仪样品预处理系统工作示意图Fig. 1 Schematic diagram of sample pre-processing systemfor flow cytometer系统整体设计如下：（1）将所设计的芯片绘制成版图，通过软光刻技术将版图印制在涂覆有SU-8光刻胶的硅衬底上，形成制作微流控芯片的阳膜. 利用聚二甲基硅氧烷（PDMS）制作微流控芯片.（2）搭建基于微流控技术的流式细胞仪样品预处理平台. 如图1所示，该平台主要包含微流控分选芯片和样品驱动模块. 其中样品驱动模块采用多通道高精度压力泵来控制样品流速.（3）分别选取不同粒径的聚苯乙烯微球和海洋贝类动物血细胞进行分选性能验证试验，以此验证本工作研发的预处理系统的可行性.1.2 微流控分选芯片的设计与制作选择双入口螺旋通道来设计微流控分选芯片，设计图如图2（a）所示. 微流控分选芯片由直线管道和螺旋管道组成，采用双入口对称管道，由此可以形成双鞘液包裹样品流并使样品流聚焦在直线管24分析测试技术与仪器第 30 卷道中心位置，减少样品流进入螺旋管道时的位置偏离. 两个螺旋转向相反并以S 形通道相连，每个螺旋结构包含9圈. 共设有2个入口，3个出口. 双螺旋微通横向受力与尺寸相关，不同尺寸的粒子通过聚集在不同的侧向位置而实现分离. 粒径小的粒子更靠近通道内侧壁面.外出口中出口内出口鞘液入口样品入口直线管道对称管道螺旋管道(a)(b)图2 微流控分选芯片的（a ）设计图及（b ）实物图Fig. 2 (a) Design and (b) physical drawings of microfluidicsorting chip由图2（b ）微流控分选芯片实物图可见，芯片由对称管道、直线管道和螺旋管道三段构成. 对称管道、直线管道和螺旋管道依次连接. 对称管道的顶部中间位置连接鞘液入口，底部中间位置连接样品入口，且和直线管道连通. 螺旋管道设置有三个出口，三个出口分别为内出口、外出口、中出口. 通过多通道压力泵将鞘液容器中溶液注入鞘液入口，将样品液容器中溶液注入样品入口. 芯片浇筑3 mm 厚度，尺寸是65 mm×65 mm ，与1 mm 厚度的载玻片键合. 芯片管道尺寸宽300 µm ，深100 µm ，进口和出口孔径为1 mm.1.3 系统的搭建流式细胞仪样品预处理系统主要包含微流控分选芯片和样品驱动模块两部分. 样品驱动模块采用多通道压力泵控制样品流速，样品的流速对惯性分选效果影响很大，通过调节压力泵的压强可以为系统提供稳定的样品驱动速度（如图3所示）.图3 流式细胞仪样品预处理系统实物图Fig. 3 Physical drawing of sample pre-processing systemfor flow cytometer流式细胞仪样品预处理系统工作流程如图4所示，鞘液和样品液通过压力泵以不同流速分别注入鞘液入口和样品入口，鞘液经对称管道形成双鞘液包裹样品流进入直线通道，因双鞘液流速和样品液流速不同，二者在直线管道中形成层流，使样品流聚焦在直线管道中心位置，减少样品流进入螺旋管道时的位置差异，样品进入旋转管道后，在迪恩涡流作用下，矩形截面管道中不同大小的粒子在管道内外侧的不同位置聚焦，最终实现目标细胞的分选.图4 流式细胞仪样品预处理系统工作流程图Fig. 4 Workflow chart of sample pre-processing system for flow cytometer2 系统验证2.1 聚苯乙烯微球分选验证试验为了验证微流控芯片的分选性能以及本工作开发的预处理系统平台的可行性和合理性，进行了不同粒径尺寸的聚苯乙烯微球分选试验. 相对于柔性、多分散的细胞粒子而言，刚性的聚苯乙烯微球尺寸更加均一，且不会在剪切应力作用下发生变形，第 1 期栾永胜，等：流式细胞仪样品预处理系统的设计与实现25因而其迁移轨迹能更好地反映出流体运动规律，进而表征芯片的聚焦、分选性能.本试验采取3 µm的聚苯乙烯荧光微球，模拟具有相似尺寸的双壳贝类淋巴血细胞，即小粒子.采用25 µm的聚苯乙烯荧光微球模拟粘连细胞或大粒子杂质，即大粒子. 将两种颗粒以体积比1︰1加入去离子水中，制作成混合颗粒悬浮液，使每毫升含有1×105个颗粒. 取1 mL混合颗粒悬浮液直接于流式细胞仪检测，剩余混合颗粒悬浮液进行微流控芯片的分选性能验证试验.样品入口压强设为9×106 Pa，鞘液入口压强设为4.5×107 Pa，样品和鞘液分别从样品入口和鞘液入口注入通道内. 内、中、外三个出口用于收集分选后的样品. 小粒子聚焦于通道内侧，最终从内出口流出. 大粒子聚焦于通道外侧，最终从外出口流出.多余的鞘液从中间出口流出.将三个样品收集管中的样品分别于流式细胞仪检测，聚苯乙烯荧光微球混合样品经分选预处理后，SSC-A和FSC-A的CV值明显降低，大粒子和小粒子分选效果明显（表1所示）. 这表明流式细胞仪样品预处理系统对不同粒径聚苯乙烯荧光微球混合样品分选效果明显，通过分选预处理成功分选了粒径分别为3 µm和25 µm的聚苯乙烯荧光微球，增加了流式细胞仪检测结果的准确性.表 1 聚苯乙烯荧光微球混合样品经样品预处理分选前后的流式细胞仪分析变异系数Table 1 Coefficients of variation (CV) of mixed samples of polystyrene fluorescent microspheres before and after pre-processing by flow cytometer/%样品FSC-A的CVSSC-A的CV荧光峰变异系数未经分选的混合颗粒悬浮液78.765.8126.4经分选收集的小粒子 2.8 4.8 4.1经分选收集的大粒子 3.9 3.7 4.62.2 细胞分选验证试验太平洋牡蛎为双壳贝类，属于底栖生物、滤食性动物，相比于其他海洋生物，更容易蓄积自然界中难以降解的且易于在生物体内蓄积的污染物. 其受到污染物的胁迫后能激发免疫防御反应，因而常被作为指示生物来进行海岸带环境毒理学研究. 太平洋牡蛎的血液循环为开管式循环，免疫防御依靠细胞和体液成分介导，由细胞免疫和体液免疫共同组成免疫防御系统以抵御外界刺激，一般通过借助流式细胞仪完成对太平洋牡蛎淋巴血细胞的分析、分选，进而来开展海岸带环境毒理学研究. 因此试验选取太平洋牡蛎为试验样本，抽取其淋巴血细胞用以验证流式细胞仪样品预处理平台的细胞分选效果.试验所用太平洋牡蛎均购于烟大农贸市场，体长约10 cm. 用注射器从外套膜腔中抽取血淋巴细胞，为防止细胞聚集，将抽取的血淋巴细胞迅速与预冷的等体积抗凝剂1︰1混合置于50 mL离心管中，将离心管静置30 min后取其上清液用于后续试验. 上清液经74 µm筛绢过滤后，取1 mL直接于流式细胞仪检测，剩余样品用于微流控芯片的细胞分选验证试验.由于牡蛎血液循环为开管式循环，获取的淋巴液样品里除了粒径为3.5~4.5 µm的血淋巴细胞外，还有卵细胞等大粒子杂质. 因此血淋巴细胞小粒子聚焦于通道内侧，最终从内出口流出. 卵细胞等大粒子聚焦于通道外侧，最终从外出口流出. 多余的鞘液从中间出口流出.将未经分选预处理的样品以及经本系统预处理的样品分别在流式细胞仪上进行检测，结果如图5所示. 由图5可见，经分选预处理系统中内出口收集到的血淋巴细胞分析散点图相较于未经分选预处理细胞分析散点图分散更为集中，这表明本工作研发的流式细胞仪样品预处理系统对牡蛎血淋巴细胞样品分选效果明显，通过分选预处理成功去除了血淋巴细胞样品中的卵细胞等大粒子杂质，使样品粒径更加均一.3 结论流式细胞仪作为一种常见的实验室仪器，具有强大的细胞分析分选功能，但一直以来其样品前处理方法存在不足. 本工作考虑了流式细胞仪对样品“均一化”的需求，利用微流控细胞芯片技术，研制了一套流式细胞仪样品预处理系统，整个分选过程无需对细胞进行标记处理，分选的细胞便于后续流式细胞仪检测. 通过聚苯乙烯微球和细胞的分选验证试验，表明了该系统可以实现对不同尺寸细胞的高通量分选，提高了细胞样品的稳定性和均一性，26分析测试技术与仪器第 30 卷进而实现流式细胞仪对样品“均一化”的需求，增加了流式细胞仪检测结果的准确性.参考文献：Adan A, Alizada G, Kiraz Y, et al. Flow cytometry: ba-sic principles and applications [J ]. Critical Reviews in Biotechnology ，2017，37 （2）：163-176.［ 1 ］Ormerod M G, Imrie P R. Flow cytometry [M ]. Hu-mana Press, 1990.［ 2 ］Xiang N, Chen K, Sun D K, et al. Quantitative charac-terization of the focusing process and dynamic behavi-or of differently sized microparticles in a spiral mi-［ 3 ］crochannel [J ]. Microfluidics and Nanofluidics ，2013，14 （1）：89-99.高贤, 于成壮, 魏春阳, 等. 惯性微流体的应用与发展[J ]. 传感器与微系统，2019，38（3）：1-6, 10. [GAO Xian, YU Chengzhuang, WEI Chunyang, et al. Applica-tion and development of inertial microfluids [J ]. Trans-ducer and Microsystem Technologies ，2019，38 （3）：1-6, 10.]［ 4 ］Oakey J, Applegate R W Jr, Arellano E, et al. Particlefocusing in staged inertial microfluidic devices for flow cytometry [J ]. Analytical Chemistry ，2010，82 （9）：3862-3867.［ 5 ］505000100150200250(a)(b)100S S C -A /(×1 000)S S C -A /(×1 000)150********50100150200250100FSC-A/(×1 000)FSC-A/(×1 000)150200250图5 （a ）未经分选预处理和（b ）经分选预处理的样品的细胞分析散点图Fig. 5 Scatterplots of cellular analysis of (a) unsorted pre-treated and (b) sorted pre-treated samples第 1 期栾永胜，等：流式细胞仪样品预处理系统的设计与实现27。
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Covaris M220高性能样品处理系统培训手册基因有限公司生命科学组二o一二年三月目录一、Covaris M220高性能样品处理系统技术特点二、系统安装条件三、培训所需试剂设备及样品四、安装及调试安排五、培训程序及时间安排六、仪器及试剂系统介绍七、实验操作流程八、仪器使用注意事项九、常见问题处理十、附录一．Covaris高性能样品处理系统技术特点Covaris高性能样品处理系统是在专利技术——自动声波聚焦（AFA）技术的基础上建立起来的样品处理平台。
该技术整合了非线性、高强度、汇聚性声学冲击波和高级计算机控制系统，其圆盘状传感器可将声波能量聚焦在样品上，通过等温、非接触的方式对样品进行声学匀浆、分解和混匀。
而且，此系统的聚焦声能是可控，可根据应用范围和样品量选择波频率和波形，以控制聚焦带的尺寸和声波强度，且声学优化的样品容器也可根据声波聚焦带进行调整。
另外，系统处理的水浴环境可维持均一的处理温度，适用于对温度敏感的生物样本。
技术原理介于20Hz～20kHz 的机械波振动在弹性介质中的传播就形成声波，介于20kHz～500MHz 的称为超声波，超声波的传播速度就是声波的传播速度，而超声波具有波长短，易于定向发射和会聚等优点。
AFA技术利用几何聚焦声波能量，通过0.5MHz的球面固态超声传感器可将波长为1mm的声波能量聚焦在样品上，不仅可以控制波形，而且自动聚焦的能量无损失，且可直接作用于管内样品上。
系统特点：1.非接触式样品处理，无污染和交叉反应，且不用清洁探头2.等温处理，不会产生过热现象而破坏样本的生物活性3.可精确控制样本处理过程，重复性高4.自动聚焦的能量无损失，直接作用于管内样品上应用领域适用100bp-3kb 大小的DNA目的片段剪切二．系统安装条件1.位置要求：稳定水平的操作平台放置设备，远离热源，避免阳光直射2.空间及载重要求：操作平台尺寸（长×宽×高）：12” W x 17” D x 10” H (30cm x 43cm x 25cm)（平台下预留空间放置环路冷却/加热装置），仪器周围要留出至少3cm空隙，以方便散热。
样品处理系统各组成部分的功能及其设计概述
样品处理系统各组成部分的功能及其设计概述马文佳【摘要】在线分析仪器是连续或周期性检测物质化学成分或某些物性的仪表,其独立于压力、温度、液位、流量这4大类测量仪表,在化工生产中有非常大的应用前景.每套分析仪器都会配有相应的样品处理系统一同使用,样品处理系统的重要性应等同于分析仪器.本文重点对样品处理系统各组成部分功能进行描述,并且对设计时所要注意的问题进行简单的阐明,以期读者对分析仪器在不同的工艺条件下配有相应的样品处理系统有一个更深的了解.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2013(000)015【总页数】1页(P101)【关键词】仪器仪表;分析仪器;样品处理【作者】马文佳【作者单位】天津大沽化工股份有限公司,天津300000【正文语种】中文1 样品处理系统的基本要求及分类样品处理系统Sample handling system是将一台或者多台在线分析仪器与样品的取样点和排放点连接起来的系统。
它可以使分析仪器在最短的滞后时间内得到有代表性的样品，样品的状态(包括温度、压力、流量、清洁程度)要适合分析仪所需要的操作条件。
当在线分析仪器的传感元件不直接安装在工艺管道或设备中时，都需要配备样品处理系统。
样品处理系统不同于分析仪器，它不是一种定型的产品，每套系统的设计都是根据特定的分析仪应用对象而单独设计的，所以无批量性可言。
对样品处理系统的基本要求可归纳如下：使分析仪得到的样品与管线或设备中源流体的组成和含量一致；样品的消耗量最少；易于操作和维护；能长期可靠工作；系统构成尽可能简单；采用快速回路以减少样品传送滞后时间。
样品处理系统一般分为样品前处理系统和样品预处理系统。
样品处理通常在样品取出点之后立即进行和/或紧靠分析仪之前进行，为了便于区分，习惯上把前者叫做样品初级处理或前处理，而把后者叫做样品的预处理或主处理。
初级处理单元对取出的样品进行初级处理，使样品适合于传输，缩短样品的传送滞后，减轻预处理系统的负担，如减压、降温、除尘、除水、汽化等。
样品前处理的常用消解体系酸消解法
样品前处理的常用消解体系酸消解法酸消解法酸消解法包括敞口酸消解法和高压密闭酸消解法。
敞口酸消解法是应用最普遍的一种样品分解方法。
利用各种酸的化学能力，将待测的金属元素从样品中溶解出来转移到液体中。
酸消解法常用的酸的种类和性质如下：(1)硝酸HN03（相对密度1.42, 70％水溶液，m/m )，沸点120℃在常压下的沸点为120℃，在0.5 MPa下，温度可达176℃，它的氧化电位显著增大，氧化性增强。
能对无机物及有机物进行氧化作用。
金属和合金可用硝酸氧化为相应的硝酸盐，这些硝酸盐通常易溶于水。
部分金属元素，如Au, Pt, Nb, Ta, Zr不被溶解。
AI和Cr不易被溶解。
硝酸可溶解大部分的硫化物。
(2）盐酸HCl（相对密度1.19, 37％水溶液，m/m )，沸点110℃盐酸不属于氧化剂，通常不消解有机物。
盐酸在高压与较高温度下，可与许多硅酸盐及一些难溶氧化物、硫酸盐、氟化物作用，生成可溶性盐。
许多碳酸盐、氢氧化物、磷酸盐、硼酸盐和各种硫化物都能被盐酸溶解。
(3）高氯酸HC104（相对密度1.67, 72％水溶液，m/m )，沸点130℃HC104是己知最强的无机酸之一。
经常使用HCIO4来驱赶HCI, HN03和HF，而HC104本身也易于蒸发除去，除了一些碱金属（K, Rb, Cs）的高氧酸盐溶解度较小外，其他金属的高氯酸盐类都很稳定且易溶于水。
用HC104分解的样品中，可能会有10％左右的Cr以CrOC13的形式挥发掉，V也可能会以VOCI3的形式挥发。
HC104是一种强氧化剂，热的浓HC104氧化性极强，会和有机化合物发生强烈（爆炸）反应，而冷或稀的HC104则无此情况。
因此，通常都与硝酸组合使用，或先加入硝酸反应一段时间后再加入高氯酸（HN03的用量大于HC104的4倍）。
高氯酸大多在常压下的预处理时使用，较少用于密闭消解中，要慎重使用。
在使用聚四氟乙烯（PTFE）烧杯分解样品时，选用HC104赶酸可避免过高温度导致PTFE材料的不稳定。
酶标仪的基本结构
酶标仪的基本结构
酶标仪的基本结构主要包括样品处理系统、洗涤系统、酶标板读取系统和数据处理系统。
样品处理系统一般包括自动分配器和加样针，用于将待检测的样品加入到酶标板中。
洗涤系统则用于对酶标板进行洗涤，去除多余的物质，以保证准确性和可靠性。
酶标板读取系统则是将已经发生化学反应的酶标板放入读取仪器中，在特定波长下进行光学读数，从而得出试剂物质的浓度等相关信息。
同时，读取系统还会自动记录酶标板所在的位置以及各个孔的读数结果，方便后续的数据处理。
数据处理系统则根据读数结果计算出试剂物质的浓度，并生成相应的报告。
此外，数据处理系统还可以根据设定的阈值对测试结果进行判断，从而判断样品是否阳性或阴性。
离子质谱仪的原理
离子质谱仪的原理离子质谱仪（Ion mass spectrometer，IMS）是一种用于分析物质化学组成和结构的仪器。
它通过将样品中的分子或离子转化为离子，并测量它们的质量-电荷比，从而确定其组成和结构。
离子质谱仪由四个主要部分组成：样品处理系统、离子化技术、质谱分析器和检测器。
首先，样品处理系统用于将固态、液态或气态的样品引入离子质谱仪。
这可以通过各种技术，如液滴蒸发、电喷雾、固定层析、热解析等来实现。
接下来，离子化技术将样品中的分子或离子转化为离子。
常见的离子化技术有电离（EI）、化学离子化（CI）和电喷雾离子化（ESI）等。
在EI中，样品经过加热后，电子束打击样品分子使其失去电子，生成正离子和电子。
在CI中，样品与化学试剂反应生成离子。
在ESI中，样品通过一个针头进行电喷雾，形成带电滴，在电场中电离。
然后，质谱分析器对离子进行筛选和分析。
常见的质谱分析器有飞行时间质谱仪（TOF）、四极杆质谱仪（QMS）和三重四极杆质谱仪（ITMS）等。
在TOF中，离子经过加速，进入飞行管道，在电场和磁场的作用下，离子的飞行时间与其质量-电荷比成正比。
在QMS中，离子在四极杆的作用下通过，并根据其质量-电荷比选择性地进入检测器。
在ITMS中，离子先进入第一个四极杆，并根据其质量-电荷比进行选择，然后进入二级四极杆，进一步分离，最后进入检测器。
最后，检测器记录并测量离子质谱信号。
常见的检测器有阳极割接器（AED），二极管数组（DIA），多道分析器（MDA）等。
AED基于离子的能量损失，测量离子电荷，从而确定其质量。
DIA则基于电子的应激增强，捕捉离子，从而测定其质荷比。
而MDA则将离子接收到不同通道中，并对其强度进行计数，从而得到离子的质量-电荷比谱图。
综上所述，离子质谱仪通过离子化技术将样品中的分子或离子转化为离子，并通过质谱分析器和检测器测量离子的质量-电荷比，以确定其组成和结构。
这种仪器在许多领域，如化学、生物学、环境科学和医学等中具有广泛的应用。
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四、样品处理系统的组成
取样部件
样品传输管路
样品处理部件 样品排放管路
第二节 样品提取
一、取样点的选择 在工艺管线上选择取样点应遵循以下原则，最佳位置通 常是几点的权衡和折衷
1 取样点应选在管线的湍流位置，以保证代表性 2 取样点应选在反应工艺流体性质和组成变化的灵敏点 上 3 取样点应选在最适宜过程控制的位置，以避免不必要 的工艺滞后
因此设计探头时一定要考虑探头的长度，不能大于允许长 度。允许长度是固有频率等于涡街频率时的长度。
探头固有频率： fn =Fm
4.38 x E (d 0 d i )
L2
允许长度：
L’
100d 0 v
E (d d )
2 0
2 i
由公式可以看出探头的固有频率与探头长度 的平方成反比，因此探头越长固有频率越小，越
伴热保温
伴热保温的方式有蒸汽伴热和电伴热两种。 一、蒸汽伴热（甲烷化） 1、特点 优点：温度高，热量大，可迅速加热样品，并使样品保 持在较高的温度。 缺点：①伴热长度受到限制，蒸汽伴热系统因蒸汽管径 偏细气压不能太高和存在立管高度的变化，有效伴热长度受 到很大限制，以致样品管线较长或重负荷伴热时不得不分段 伴热，最大伴热长度一般不超过30m。 ② 伴热温度难以达到均衡和稳定的要求，原因是蒸汽压力 的波动，有时供汽不足或者短时中断供汽。 ③ 蒸汽伴热温度不可控制。
五、样品传输管路的保温
在样品传输过程中有一个很重要的问题是防止样品发生 相变。样品传输过程中很容易受到外界环境温度变化的影 响，我国处于大陆性季风带，冬夏温差往往很大。此外， 夏季阳光直射也会是样品管线表面温度达到较高值。在这 些情况下，样品很容易发生相变。因此需要对样品传输管 线进行伴热或隔热保温，以保证样品相态和组成不因环境 温度变化而变化。 1、隔热保温：为了减少样品传输过程中与外界环境换 热，在样品管线外表面采取的包覆措施。 2、伴热保温：伴热保温是样品管路保温最重要的手段， 下面将详细介绍这种保温手段的相关问题。
4 取样点应位于可利用工艺差压构成快速循环回 5 取样点应选在样品温度、压力、清洁度、干燥
路的位置
度等条件尽可能接近分析器的要求的位置，以使样 品处理部件减到最少（减少滞后和误差）
6 取样点的位置应易于从扶梯或平台接近 7 在线分析的取样点应和实验室取样点分开设置
尽可能避免以下情况
1 不要在一段长而直的管段下游处取样，这个位置 的流体往往呈层流状，管道横截面上的浓度梯度使 取样不具有代表性
③ 取样截止阀应作为探头组件的一部分加以考虑（以闸阀或球阀为
宜），高压时可用两个阀；
④ 取样探头应有足够的机械强度，在工艺介质中保持刚性固定； ⑤ 法兰上应标注探头位号和管道流体方向；⑥ 注意防共振设计。 4 取样探头的允许长度 取样探头垂直插入管道中，会产生涡街效应，在此作用下，探头 会振动（频率等于涡街频率）当此频率等于或接近探头的固有频率 时，会发生共振，对探头产生很大影响（断裂，影响取样）
容易发生共振，所以探头长度不能接近允许长度。
第三节 样品传输
一、样品传输的基本要求
1 传输滞后时间尽可能短（<60s）； 实现方法：取样点距离分析仪尽量近；管线中弯头和 拐角尽量少；传输系统容积尽量小；样品流速尽量快 （1.5-3.5m/s为宜）；采用快速回路等。 2 没有死体积和死支路； 3 对于有凝液的气体样品，管路要有一定坡度，一般 1:12，有时可以1:5，在最低处靠近分析仪设凝液收集 罐； 4 防止相变； 5 管路要避免通过温度极端变化区，以免产生样品条件 无控制的变化； 6 无泄漏。
四、Tube管和管接头 1、Pipe管和Tube管的区别 Pipe管和Tube管事两种规格系列的管子，其管径尺寸、连接方 式、表示方法和适用范围均不相同。 ① 管径尺寸：Pipe管管径大，一般在15mm ~1500mm（1/2 ~ 60in）之间，也有不在此范围的，但用的很少；Tube管管径小， 一般在3 ~ 12mm(1/8 ~ 1/2)之间。 ②连接方式：Pipe管采用法兰连接、螺纹连接、焊接三种，大多 用法兰连接，低压场合允许用螺纹连接；而Tube管管壁较薄不允 许套螺纹，经过退火后采用卡套连接。 ③表示方法：Pipe管用DN表示管径规格，DN不是管子的外径、 内径，只是管路系统中所有组件（管子、法兰、阀门、接头等）通 用的一个尺寸数字，DN相同的组件可以互连；Tube管用外径OD 表示管径规格，卡套连接关心的是外径，只要外径相同的组件都可 以互连，而不需考虑内径、壁厚等。另外，Pipe管的壁厚时标准值， Tube管的壁厚就用实际壁厚表示。 ④使用范围：Pipe管的使用十分广泛，工艺管道、公用工程管道 均采用Pipe管，Tube管仅用于仪表测量管路、气动管路、在线分 析样品管路。
2、Tube管使用的管接头 Tube管使用的管接头种类繁多，但归纳起来主要有以 下几大类： ① 中间接头：用于管子和管子之间的连接主要有以下几 种：中通中间接头、三通中间接头、四通中间接头、弯通 中间接头（90 °、45 °）、穿板接头。 ② 异径接头：俗称大小头，用于不同管径的管子之间的 连接，也是一种中间接头； ③ 终端接头：用于Tube管和仪表及辅助设备的连接， 一边用卡套和管子连接一边用螺纹和仪表及辅助设备连接。 常用的有：直通终端接头、三通终端接头、弯通终端接头、 穿板终端接头。 ④ 压力表接头：也是一种终端接头。 Tube管接头中使用的螺纹有以下两种 ① 圆锥管螺纹：包括NPT(60°牙型角)、BSPT(55°牙 型角)，密螺纹密封管螺纹； ② 圆柱管螺纹：包括Straight螺纹（60°牙型角）、 BSPP（55°牙型角）。这种螺纹不具有自密封性，其密 封要靠其他密封材料。
4、无噪声、无污染，不存在“跑、冒、滴、漏”现象；
5、电伴热带的使用寿命可达25年甚至更长；
6、安装使用维护方便。
电伴热的主要缺点：温度低、热量小，电伴热温度最高只能
达到250 ℃，而蒸汽伴热可达到450 ℃，有些伴热温度高的
2、伴热蒸汽和保温材料 伴热蒸汽：低压过热蒸汽，低压饱和蒸汽 保温材料：样品管线常用的保温材料有硅酸铝保温绳、硅 酸盐制品等。 3、蒸汽伴热方式 重伴热：伴热管和样品管线直接接触，用于易冷凝、冻 结、结晶的样品或者需要汽化传输的液样伴热。 轻伴热：伴热管和样品管线不直接接触或中间加隔离层。 当重伴热会引起样品发生聚会、分解反应或会使液体样品 汽化时采用。
二、样品传输中的快速回路
1、作用：利用工艺管路的压差，加快样品流动，缩短样 品传输滞后。 2、快速回路的类型 ① 返回工艺的快速循环回路（设计时优先考虑） ② 通向废料的快速旁通回路
三、样品传输管线
1、管材和管件
样品传输管线使用的管材和管件应符合以下要求：
① 样品传输管线应优先选用316不锈钢无缝Tube管，管子要经退 火处理，
3、管壁厚度的确定 管子的承压能力与管壁有关，而且受温度的制约， 一般工程设计中对样品管线管壁厚度的要求如下： Φ3X0.7或1/8in x0.028 Φ 6x1.0或1/4in x0.035 Φ 10x1.0或3/8 inx0.035 Φ 12x1.5或1/2inx0.049 4、吹洗设施的配备 在下述情况下要对样品管线和部件配备吹洗设施。 ①样品运动黏度高于500cst时（38 ℃ ）； ②可能出现凝固或结晶的样品； ③腐蚀性或有毒样品； ④ 用户规定的其他场合。 吹洗介质可采用氮气或蒸汽，应从取样点邻近的 下游引入，特别要注意对系统中附加的独立部件吹 洗。
二、对样品处理系统的要求
1 取样要有代表性，即所取样品的组分 和含量要与源流体一致 2 样品传输的滞后时间要尽量短 3 样品消耗要少 4 结构简单，便于操作维护 5 要能长期可靠工作
三、样品处理系统的特点
样品处理系统不是定型设备，不能批 量生产，每套样品处理系统都是根据特定 的应用对象单独设计的。 样品处理系统的共有性能特性有三个 方面： 1 滞后时间 2 渗透率 3 综合误差
2 避免在管线的死体积处取样，死体积处可能会积 存污物、水、蒸汽等 3 不要再管壁上直接钻孔取样，应该用插入式探头
二、取样探头类型的选择
取样探头根据样品的物理状态性质的不同可有以下几
种选择
1 对于含尘量<10mg/m3 的气体样品和洁净液体样品
可采用直通式探头，在线分析仪多使用这种探头
2 液样中含有少量颗粒物、粘稠物、聚合物、结晶物时
液样
回路，含尘较高的气样和较脏的液样
2 插入长度及方向、 一般插入长度应不小于管道内径的 1/3，EEMVA NO.138标准推荐插入长度：最小30mm,最大 0.5D+10mm
插入方向：①水平管道，气体顶部插入，液体侧壁插入， 禁止底部插入，探头垂直于流体流向；②竖直管道，侧 壁插入，液体要自下而上流动。 3 取样探头设计中应注意的问题 ① 取样探头应通过带法兰的T型短管接头固定 ② 所用材料、T型接头、法兰类型、阀门压力等级、焊 接件和热处理工艺应符合相应的配管技术规格
一、电伴热的特点 目前，国内工业企业大多使用蒸汽伴热，主要原因是可以利用厂内 已有的蒸汽锅炉，但其伴热效能及日后运转中的维护和消耗都远不 如采用电伴热经济。另外蒸汽管网和回水管网的材料、保温安装及
日后维护费用，蒸汽用水的净化费用也是相当可观的。