低溫二次熱解吸儀是分析揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機物（VOCs/SVOCs）的核心設備，通過雙級熱解析與低溫聚焦技術實現(xiàn)痕量物質的高靈敏度檢測。其工作原理基于熱脫附與氣相色譜分析的深度融合，主要分為兩個階段：一次熱解析階段，樣品管在280℃—300℃高溫下快速加熱，吸附劑上的目標化合物（如苯、甲苯、雙酚A等）脫附并隨載氣（氦氣/氮氣）進入二級系統(tǒng)；二次熱解析階段，化合物在-30℃至-40℃的低溫聚焦冷阱中富集，隨后冷阱瞬間升溫至320℃，實現(xiàn)化合物的窄帶釋放，與氣相色譜（GC）或質譜（MS）進樣口同步對接，形成銳利色譜峰。
低溫二次熱解吸儀的主要組成部分：
1、樣品管理與進樣模塊
自動進樣器(Autosampler)：
通常為轉盤式或軌道式設計，可容納多個（如50-100支）吸附管。
負責按預設程序自動抓取、定位和更換吸附管，實現(xiàn)無人值守批量分析。
吸附管支架/卡位：
固定吸附管，確保其在加熱和氣流傳輸過程中位置準確、密封良好。
機械臂/抓取裝置：
在自動進樣器控制下，將吸附管從存儲位移動到一級解吸位、二級冷阱位和冷卻位。
2、一級熱解吸模塊(Primary Desorption)
一級加熱爐(Primary Oven)：
將吸附了VOCs的采樣管整體加熱（通常溫度范圍：150°C-400°C）。
在反吹氣流（載氣，如高純氦氣）作用下，將大部分VOCs從吸附劑上解吸下來。
一級傳輸管線(Primary Transfer Line)：
連接一級加熱爐和二級冷阱的惰性化（如硅烷化）不銹鋼管。
通常帶有加熱功能（100°C-200°C），防止VOCs在傳輸過程中冷凝。
3、二級冷阱與聚焦模塊(Secondary Focusing Trap)
冷阱(Cryogenic Trap/Cold Trap)：
這是“低溫二次”中的“低溫”核心。
通常由三段式惰性化毛細管或U型管構成，置于制冷系統(tǒng)中。
在一級解吸出的VOCs通過時，被深度冷凍（可低至-30°C至-150°C，取決于制冷方式）而重新捕集、濃縮。
常見制冷方式：機械制冷（壓縮機）、液氮制冷、半導體制冷。
聚焦功能：
冷阱將寬泛的一級解吸峰“聚焦”成一個狹窄的初始峰，極大提高進入GC的峰強度和分辨率。
4、二級熱解吸模塊(Secondary Desorption)
二級加熱爐(Secondary Oven)：
在冷阱完成捕集后，對冷阱進行快速高溫加熱（通常300°C-350°C）。
使?jié)饪s的VOCs瞬間解吸，形成一個極窄的“塞式”氣流，脈沖式注入氣相色譜儀。
二級傳輸管線(Secondary Transfer Line)：
連接冷阱和GC進樣口的惰性化加熱管線，確保樣品無損傳輸。
5、氣路控制系統(tǒng)
氣體供應：
高純度載氣（He或N?），用于吹掃、傳輸和解吸。
可能需要輔助氣體（如隔墊吹掃氣）。
流量控制器(MFC-Mass Flow Controller)：
精確控制一級解吸、吹掃、反吹等各階段的氣體流速。
電磁閥與六通閥/十通閥：
控制氣流方向和切換不同氣路（如解吸、吹掃、旁路、注入GC等），是實現(xiàn)自動化流程的關鍵部件。
壓力傳感器：
監(jiān)測系統(tǒng)壓力，確保氣密性和流程正常。
6、溫控系統(tǒng)
多路溫控單元：
獨立控制一級爐、二級爐、冷阱、各段傳輸管線的溫度。
使用高精度鉑電阻（Pt100）或熱電偶進行溫度監(jiān)測。
確保升溫、保溫、降溫程序的精確執(zhí)行。
7、控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
控制單元/工控機：
儀器的“大腦”，運行控制軟件，設定和執(zhí)行解吸程序（溫度、時間、流速、閥切換等）。
操作界面(HMI)：
觸摸屏或計算機軟件界面，用于參數(shù)設置、方法編輯、狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷。
通信接口：
與氣相色譜儀（GC/GC-MS）聯(lián)機，實現(xiàn)同步觸發(fā)和數(shù)據(jù)傳輸。
8、輔助與安全系統(tǒng)
冷卻系統(tǒng)：
用于快速冷卻一級加熱爐和吸附管，準備下一次進樣?？蔀榭諝饫鋮s或水循環(huán)冷卻。
廢液收集裝置：
收集冷阱除水過程中產(chǎn)生的水分或高沸點冷凝物。
泄漏檢測與報警系統(tǒng)：
監(jiān)測氣路壓力和關鍵部件狀態(tài)，異常時報警或自動停機。
排氣口：
將吹掃和反吹產(chǎn)生的廢氣排出儀器或連接到通風系統(tǒng)。
