ミニ液質複合窒素ガス発生器

ミニ液質複合窒素ガス発生器液体クロマトグラフィー−質量分析併用器のために設計された高純度、高流量窒素ガス供給装置である。現代分析実験室の重要な補助システムとして、現場での窒素製造技術を通じて、LC-MSに安定、清浄、乾燥した窒素ガスを提供し、電気噴霧イオン源（ESI）または大気圧化学イオン化源（APCI）中の霧化ガス、乾燥ガス、衝突ガスなどの重要な機能に使用する。従来の高圧窒素ガスボンベや液体窒素デュワ蒸発給気方式に比べ、液質併用窒素ガス発生器は安全性が高く、ランニングコストが低く、給気が連続し、敷地面積が小さいなどの顕著な優位性があり、分析実験室の標準配置の一つとなっている。

一、ミニ液質複合窒素ガス発生器動作原理

液質連用窒素ガス発生器の核心は変圧吸着（PSA）または膜分離技術であり、一部の機種は両者を結合する方式を採用し、LC-MSの窒素ガス高純度（通常≧99.5%、一部要求≧99.999%）、高流量（5-30 L/min）と極低含水量（露点≦-70℃）に対する厳しい要求を満たす。

圧縮空気はその後、冷凍乾燥機と多段精密フィルタ（水抜き、油抜き、炭化水素除去を含む）を通じて、窒素製造モジュールに入る空気の品質を確保する。

窒素分離：

PSA技術：炭素分子篩（CMS）による酸素と窒素の吸着能力の違い。高圧下では、酸素、水蒸気、二酸化炭素が優先的に吸着され、窒素ガスが通過する。モレキュラーシーブが飽和した後、システムは別の塔に切り替えて吸着を行い、同時に飽和塔に対して降圧脱着再生を行い、連続窒素産を実現する。

膜分離技術：中空繊維膜の異なるガス透過速度の違いを利用して、酸素、水蒸気などの「速いガス」は膜壁を透過して排出され、窒素ガスは「遅いガス」として膜内に濃縮して出力する。この技術は構造が簡単で、運動部品がないが、純度は通常PSAより低い。

深さ精製と乾燥：LC-MSの微量不純物（例えば炭化水素類、水分、酸素）に対する限界要求を満たすために、生産された窒素ガスは通常触媒脱酸素器（残留O？とH？を反応させて水を生成する）と超高効率乾燥モジュール（例えばモレキュラーシーブまたは浸透膜乾燥器）を経なければならず、最終露点は-80℃以下に達し、総炭化水素含有量は<0.1 ppmである。

定圧と輸送：高純度窒素ガスはバッファタンクを経て定圧した後、清浄ステンレス管路を通じてLC-MS機器に輸送し、圧力変動が±0.1 bar未満であることを確保する。

二、システム構成

完全な液質併用窒素ガス発生器のセットには、通常、次のモジュールが含まれます。

オイルフリー空気圧縮機：低騒音、メンテナンスフリー、オイル汚染防止、

多段空気浄化システム：初期効果/高効率フィルター、冷凍乾燥機、活性炭吸着器を含む、

窒素製造コアユニット：PSA塔群または中空糸膜群、

ガス貯蔵と定圧システム：バッファタンクと精密調圧弁を内蔵する、

インテリジェント制御システム：PLCまたは組み込みシステム、リアルタイムで圧力、流量、露点、純度を監視し、遠隔警報とデータ記録をサポートする、

安全保護装置：過電圧保護、高温停止、漏れ検出など。

三、重要技術指標

窒素純度：99.5%（多数のESI源に適用）から99.999%（5 N、高感度Orbitrap、Q-TOFなどに使用）、

流量範囲：5-30 L/min（1台で1-2台のLC-MSをサポート可能）、

露点：≤-70℃、一部機種は-80℃に達することができる、

残留酸素：1 ppm（触媒による脱酸素後）、

総炭化水素含有量：＜0.1 ppm（プラズマ源の汚染を避ける）、

電源要求：220 V/50 Hz、電力2-5 kW。