Pg电子游戏平台：用于自动调节抑制器的方法和系统pdf
一种用于自动调节抑制器的系统包含：离子色谱抑制器；电源，其用于将电势施加到所述抑制器；以及控制单元，其被配置成将偏移电压VOS和所施加电压VA提供到所述抑制器；响应于所述偏移电压VOS和所述所施加电压VA测量所述抑制器的电流；基于所述所测量电流确定所述抑制器的抑制器状态；并且基于所述抑制器状态调整所述偏移电压VOS。还公开一种用于自动调节抑制器的方法。
(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 116298056 A (43)申请公布日 2023.06.23 (21)申请号 4.X (22)申请日 2022.12.20 (30)优先权数据 17/558,464 2021.12.21 US (71)申请人 戴安公司 地址 美国加利福尼亚州 (72)发明人 A ·F ·卡乔 (74)专利代理机构 上海专利商标事务所有限公 司 31100 专利代理师 周全 (51)Int.Cl. G01N 30/96 (2006.01) B01D 15/36 (2006.01) 权利要求书3页 说明书9页 附图6页 (54)发明名称 用于自动调节抑制器的方法和系统 (57)摘要 一种用于自动调节抑制器的系统包含：离子 色谱抑制器；电源，其用于将电势施加到所述抑 制器；以及控制单元，其被配置成将偏移电压VOS 和所施加电压V 提供到所述抑制器；响应于所述 A 偏移电压V 和所述所施加电压V 测量所述抑制 OS A 器的电流；基于所述所测量电流确定所述抑制器 的抑制器状态；并且基于所述抑制器状态调整所 述偏移电压V 。还公开一种用于自动调节抑制 OS 器的方法。 A 6 5 0 8 9 2 6 1 1 N C CN 116298056 A 权利要求书 1/3页 1.一种用于自动调节离子色谱系统的抑制器的方法，所述方法包括： 设置电源以将偏移电压VOS提供到所述抑制器； 激活所述电源以除了所述偏移电压VOS之外将所施加电压波形VA提供到所述抑制器； 在所述离子色谱系统上开始离子色谱运行，其中洗脱液流过所述抑制器； 在所述离子色谱运行期间，响应于所述偏移电压VOS和所述所施加电压VA测量所述抑 制器的电流； 响应于所述偏移电压，基于所述所测量电流确定所述抑制器的抑制器状态；以及 基于所述抑制器状态调整所述偏移电压VOS，其中(a)针对未抑制状态增加偏移电压 VOS，并且(b)针对抑制状态维持偏移电压VOS。 2.根据权利要求1所述的方法，其中当所述洗脱液流过所述抑制器时，所述洗脱液的浓 度随时间变化，并且其中所述调整步骤响应于所述洗脱液的浓度随时间变化而随时间改变 所述偏移电压VOS。 3.根据权利要求1所述的方法，其中(a)减小的上限电流指示所述抑制器内的电容和电 阻，并且(b)基本上恒定的电流指示所述抑制器内的基本上恒定的电阻。 4.根据权利要求1所述的方法，其中： 所述确定步骤还基于响应于所述偏移电压的所述所测量电流，其中(c)增加的上限电 流指示过抑制状态；以及 所述调整步骤还基于所述抑制器状态，其中(c)针对过抑制状态减小偏移电压VOS。 5.根据权利要求4所述的方法，其中所述振荡电压具有电压振幅A和电压频率F，并且其 中所述所施加电压VA是具有正脉冲宽度和负脉冲宽度的方波形电压，并且其中(a)小于第 一预定阈值的所述正脉冲宽度的电流斜率(SP)指示未抑制状态，(b)大于所述第一预定阈 值且小于第二预定阈值的所述正脉冲宽度的基本上中线电流斜率(SP)指示抑制状态，并且 (c)大于所述第二预定阈值的所述正脉冲宽度的电流斜率(SP)指示过抑制状态。 6.根据权利要求5所述的方法，其中所述所施加电压VA是具有正脉冲宽度和负脉冲宽 度的方波形电压，并且所述正脉冲宽度具有斜率SP，其中(a)小于0.1mA/s的斜率SP指示未 抑制状态，(b)0.1mA/s到0.3mA/s的斜率SP指示抑制状态，并且(c)大于0.3mA/s的斜率SP指 示过抑制状态。 7.根据权利要求5所述的方法，其中所述所施加电压VA是具有正脉冲宽度和负脉冲宽 度的方波形电压，并且所述负脉冲宽度具有斜率SN，其中(a)大于‑0.05mA/s的斜率SN指示 未抑制状态，并且(b)小于‑0.05的斜率SN指示抑制或过抑制状态。 8.根据权利要求1所述的方法，其中所述所施加电压VA是具有周期T的所述振荡电压， 其中针对每个周期T执行所述测量、确定和调整步骤。 9.根据权利要求8所述的方法，其中所述调整步骤在每个周期T将所述偏移电压VOS调 整调整后电压ΔV。 10.根据权利要求9所述的方法，其中所述调整后电压ΔV小于所述所施加电压VA。 11.根据权利要求10所述的方法，其中所述调整后电压ΔV小于所述所施加电压VA的 10％。 12.根据权利要求11所述的方法，其中所述调整后电压ΔV是5mV。 13.根据权利要求4所述的方法，其中增加的上限电流指示所述抑制器内的增加的电阻 2 2 CN 116298056 A 权利要求书 2/3页 和热效应。 14.根据权利要求1所述的方法，其中(a)减小的上限电流指示流过所述抑制器的所述 洗脱液的未抑制状态，并且(b)基本上恒定的上限电流可以指示抑制状态。 15.一种用于自动调节液体样本中的离子物质的分离的系统，所述系统包括： 离子色谱抑制器，所述离子色谱抑制器包含液体样本通道、离子接收通道和离子交换 膜，所述离子交换膜被配置成基本上阻止所述液体样本通道与所述离子接收通道之间的大 量液体流动，同时允许具有一个正或负电荷的离子在所述通道之间通过； 第一和第二电极，其分别与所述液体样本通道和所述离子接收通道电连通； 电源，其用于经由所述第一和第二电极将电势施加到所述抑制器；以及 控制单元，其包含一个或多个处理器和存储器，其中所述一个或多个处理器运行软件， 所述软件被配置成执行以下步骤： 设置所述电源以将偏移电压VOS提供到所述抑制器； 激活所述电源以除了所述偏移电压VOS之外将所施加电压VA提供到所述抑制器； 开始离子色谱运行，其中洗脱液流过所述抑制器； 在所述离子色谱运行期间，响应于所述偏移电压VOS和所述所施加电压VA测量所述抑 制器的电流； 响应于所述偏移电压，基于所述所测量电流确定所述抑制器的抑制器状态；以及 基于所述抑制器状态调整所述偏移电压VOS，其中(a)针对未抑制状态增加偏移电压 VOS，并且(b)针对抑制状态维持偏移电压VOS。 16.根据权利要求15所述的系统，所述系统进一步包括在所述抑制器上游的色谱柱和 在所述抑制器下游的电导率检测器。 17.根据权利要求15所述的系统，其中所述电源是将所述电势提供到所述抑制器的专 用电源。 18.根据权利要求15所述的系统，所述系统进一步包括电源模块，所述电源模块包含所 述电源和所述控制单元。 19.一种用于自动调节液体样本中的离子物质的分离的装置，所述装置包括： 电源，其被配置成将电势施加到离子色谱抑制器，所述抑制器包含液体样本通道、离子 接收通道和离子交换膜，所述离子交换膜被配置成基本上阻止所述液体样本通道与所述离 子接收通道之间的大量液体流动，同时允许具有一个正或负电荷的离子在所述通道之间通 过；以及 控制单元，其包含一个或多个处理器和存储器，其中所述一个或多个处理器运行软件， 所述软件被配置成执行以下步骤： 设置所述电源以将偏移电压VOS提供到所述抑制器； 激活所述电源以除了所述偏移电压VOS之外将所施加电压波形VA提供到所述抑制器； 开始离子色谱运行，其中洗脱液流过所述抑制器； 在所述离子色谱运行期间，响应于所述偏移电压VOS和所述所施加电压VA测量所述抑 制器的电流； 响应于所述偏移电压，基于所述所测量电流确定所述抑制器的抑制器状态；以及 基于所述抑制器状态调整所述偏移电压VOS，其中(a)针对未抑制状态增加偏移电压 3 3 CN 116298056 A 权利要求书 3/3页 VOS，并且(b)针对抑制状态维持偏移电压VOS。 20.根据权利要求19所述的装置，其中所述电源是将所述电势提供到所述抑制器的专 用电源。 4 4 CN 116298056 A 说明书 1/9页 用于自动调节抑制器的方法和系统 技术领域 [0001] 本申请大体上涉及在离子色谱中分离离子物质，且更具体地说，涉及用于在离子 色谱期间自动调节抑制器的方法和系统。 背景技术 [0002] 离子色谱广泛用于分析含有阴离子或阳离子的样本。并且通过使分析物可检测， 抑制器在离子色谱中发挥重要作用。 [0003] 典型的离子色谱过程开始于将样本引入导电洗脱液溶液中，然后色谱分离洗脱液 中的样本离子，抑制洗脱液以去除与样本离子相反的洗脱液离子，并且检测样本离子。抑制 的目的是降低洗脱液的背景电导率并且提高样本分析物的电导率，从而促进样本分析物的 后续导电检测。 [0004] 抑制器用于抑制洗脱液。抑制器通常包含洗脱液通道和再生剂通道，它们由离子 交换膜隔开。膜允许离子穿过通道之间，同时阻止通道之间的液体流动。向抑制器施加电 势，所述电势使特定电荷的离子从流过洗脱液通道的洗脱液穿过膜，到达流过再生剂通道 的再生剂。因此，降低分析流的背景电导率和噪声，同时提高分析物的电导率，从而有效地 提高信/噪比。 [0005] 当前，用户必须基于各种参数确定抑制器的电压和/或电流设置。此类参数包含给 定洗脱液的电解特性以及流过抑制器的洗脱液的浓度和其流速。并且在现有系统中，抑制 器通常需要高于理论预测的电流才能实现定量抑制，尤其是在使用不同浓度的梯度时。例 如，当前系统向用户提供要施加到抑制器的电流范围，并且如果较低范围无法充分地抑制 洗脱液，则通常鼓励用户增加电流。不利的是，较高电流通常转化成热量和较高背景噪音， 尤其是在高洗脱液浓度条件下。 [0006] 鉴于前述内容，具有克服已知抑制器和离子色谱系统的以上和其它缺点的方法和 系统将是有益的。 发明内容 [0007] 本发明的一个方面涉及一种用于自动调节离子色谱系统的抑制器的方法。所述方 法可以包含：设置电源以向抑制器提供偏移电压V ；激活电源以向抑制器提供除了偏移电 OS 压V 之外的所施加电压波形V ；在离子色谱系统上开始离子色谱运行，其中洗脱液流过抑 OS A 制器；在离子色谱运行期间，响应于偏移以及所施加电压V 和V 测量抑制器的电流；响应于 OS A 偏移电压，基于所测量电流确定抑制器的抑制器状态；和/或基于抑制器状态调整偏移电压 V ，其中(a)针对未抑制状态增加偏移电压V ，并且(b)针对抑制状态维持偏移电压V 。 OS OS OS [0008] 本发明的另一方面涉及一种用于自动调节液体样本中离子物质的分离的系统。所 述系统可以包含：离子色谱抑制器，所述离子色谱抑制器包含液体样本通道、离子接收通道 和离子交换膜，所述离子交换膜被配置成基本上阻止液体样本通道与离子接收通道之间的 大量液体流动，同时允许具有一个正或负电荷的离子在通道之间通过；第一和第二电极，所 5 5 CN 116298056 A 说明书 2/9页 述电极分别与液体样本通道和离子接收通道电连通；电源，所述电源用于经由第一和第二 电极将电势施加到抑制器；和/或控制单元，所述控制器包含一个或多个处理器和存储器。 所述一个或多个处理器运行软件，所述软件被配置成执行以下步骤：设置电源以向抑制器 提供偏移电压V ；激活电源以向抑制器提供除了偏移电压V 之外的所施加电压V ；开始离 OS OS A 子色谱运行，其中洗脱液流过抑制器；在离子色谱运行期间，响应于偏移以及所施加电压VOS 和V 测量抑制器的电流；响应于偏移电压，基于所测量电流确定抑制器的抑制器状态；和/ A 或基于抑制器状态调整偏移电压V ，其中(a)针对未抑制状态增加偏移电压V ，并且(b)针 OS OS 对抑制状态维持偏移电压V 。 OS [0009] 并且，本发明的另一方面涉及一种用于自动调节液体样本中离子物质的分离的装 置。所述装置可以包含：电源，所述电源被配置成将电势施加到离子色谱抑制器，所述抑制 器包含液体样本通道、离子接收通道和离子交换膜，所述离子交换膜被配置成基本上阻止 液体样本通道与离子接收通道之间的大量流体流动，同时允许具有一个正或负电荷的离子 在通道之间通过；和/或控制单元，所述控制单元包含一个或多个处理器和存储器。所述一 个或多个处理器运行软件，所述软件被配置成执行以下步骤：设置电源以向抑制器提供偏 移电压V ；激活电源以向抑制器提供除了偏移电压V 之外的所施加电压波形V ；开始离子 OS OS A 色谱运行，其中洗脱液流过抑制器；在离子色谱运行期间，响应于偏移以及所施加电压V 和 OS V 测量抑制器的电流；响应于偏移电压，基于所测量电流确定抑制器的抑制器状态；和/或 A 基于抑制器状态调整偏移电压V ，其中(a)针对未抑制状态增加偏移电压V ，并且(b)针对 OS OS 抑制状态维持偏移电压V 。 OS [0010] 本发明实施例可以包含以下特征中的一个或多个。 [0011] 当洗脱液流过抑制器时，洗脱液的浓度可以随时间变化，并且其中调整步骤可以 响应于洗脱液的浓度随时间变化而随时间改变偏移电压V 。 OS [0012] 减小的上限电流可以指示抑制器内的电容和电阻，并且基本上恒定的电流可以指 示抑制器内的基本上恒定的电阻。 [0013] 确定步骤还可以基于响应于偏移电压的所测量电流，其中增加的上限电流指示过 抑制状态。调整步骤还可以基于抑制器状态，其中针对过抑制状态减小偏移电压V 。 OS [0014] 振荡电压可以具有电压振幅A和电压频率F，并且所施加电压V 可以是具有正脉冲 A 宽度和负脉冲宽度的方波形电压。小于第一预定阈值的正脉冲宽度的电流斜率(S)可以指 P 示未抑制状态。大于第一预定阈值且小于第二预定阈值的正脉冲宽度的基本上中线电流斜 率(S)可以指示抑制状态。大于第二预定阈值的正脉冲宽度的电流斜率(S)可以指示过抑 P P 制状态。 [0015] 所施加电压V 可以是具有正脉冲宽度和负脉冲宽度的方波形电压，其中正脉冲宽 A 度具有斜率S 。小于0.1mA/s的斜率S可以指示未抑制状态，0.1mA/s到0.3mA/s的斜率S 可 P P P 以指示抑制状态，并且大于0.3mA/s的斜率S可以指示过抑制状态。 P [0016] 所施加电压V 可以是具有正脉冲宽度和负脉冲宽度的方波形电压，其中负脉冲宽 A 度具有斜率S 。大于‑0.05mA/s的斜率S可以指示未抑制状态，并且小于‑0.05的斜率S 可以 N N N 指示抑制或过抑制状态。 [0017] 所施加电压V 可以是具有周期T的振荡电压，其中在每个周期T内执行测量、确定 A 和调整步骤。 6 6 CN 116298056 A 说明书 3/9页 [0018] 调整步骤可以在每个周期T将偏移电压V 调整调整后电压ΔV。调整后电压ΔV可 OS 以小于所施加电压V 。调整后电压ΔV可以小于所施加电压V 的10％。调整后电压ΔV可以是 A A 5mV。 [0019] 增加上限电流可以指示抑制器内的增加的电阻和热效应。并且(a)减小的上限电 流可以指示流过抑制器的洗脱液的未抑制状态，并且(b)基本上恒定的上限电流可以指示 抑制状态 [0020] 所述系统可以进一步包含在抑制器上游的色谱柱以及在抑制器下游的电导率检 测器。 [0021] 电源可以是向抑制器提供电势的专用电源。所述系统可以进一步包含电源模块， 所述电源模块包含电源和控制单元。电源可以是仅向抑制器提供电势的专用电源。 [0022] 本发明的方法和系统具有其它特征和优点，这些特征和优点将从并入本文的附图 和以下详细描述中显而易见或在其中更详细地阐述，所述附图和详细描述一起用于解释本 发明的某些原理。 附图说明 [0023] 图1是根据本发明的各个方面的用于自动调节离子色谱抑制器的示例性系统的示 意图。 [0024] 图2是说明根据本发明的各个方面的用于自动调节离子色谱抑制器的示例性方法 的框图。 [0025] 图3说明在三种阻抗形式期间，即在电阻、电容和电感期间电压和电流信号之间的 示例性相关性。 [0026] 图4说明根据本发明的各个方面的施加到抑制器的示例性电压波形。 [0027] 图5说明根据本发明的各个方面的抑制器阻抗的示例性评估。 [0028] 图6是说明根据本发明的各个方面的用于自动调节离子色谱抑制器的另一示例性 方法的框图。 [0029] 图7说明根据本发明的各个方面的响应于施加到抑制器的电压信号的抑制器的示 例性电流响应 具体实施方式 [0030] 现在将详细参考本发明的各种实施例，其实例在附图中示出且在下文描述。尽管 将结合示范性实施例描述本发明，但是应当理解，本描述并不旨在将本发明限制于那些示 范性实施例。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施例，而且还涵盖各种替代方案、修改、等 效物和其它实施例，这些内容均可以包含在由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范 围内。 [0031] 色谱法是一种分离技术，其中样本混合物内的分析物在穿过色谱柱时基于分析物 对固定相与流动相的不同亲和力而分离。在离子色谱(IC)中，分离是特定于离子的。在分离 之后，由于离子的电特性，可以通过电导率检测器检测分析物。这固有地带来挑战，因为分 离的分析物被洗脱液海洋包裹，洗脱液也是导电的，由此不可能对洗脱的分析物进行导电 检测。这一挑战可以通过利用分离柱与电导率检测器之间的抑制器来解决，所述抑制器通 7 7 CN 116298056 A 说明书 4/9页 过将洗脱液转化为水来去除洗脱液的背景电导率，这有效地增强分析物的信号。 [0032] 阴离子和阳离子分析的机制略微不同。在阴离子抑制器的情况下，分别从流过氢 氧化钠或氢氧化钾抑制器的洗脱液去除钠或钾离子，并且剩余氢氧根离子与水合氢离子组 合以形成具有极低电导率且因此降低洗脱液的背景信号的水。分析物的反阳离子用水合氢 替代，从而将分析物从盐形式改变为酸形式，因此增强分析物的信号。在阳离子抑制器的情 况下，分别从流过亚硫酸和硫酸抑制器的洗脱液去除亚硫酸根和硫酸根，并且剩余水合氢 离子与氢氧根离子组合以形成再次降低洗脱液的背景信号的水。类似地，分析物的反阴离 子用氢氧化物替代，从而将分析物从盐形式变换为它们的碱形式，因此增强分析物的信号。 [0033] 随着时间的推移，抑制器已经从需要多个再生循环的单柱装置(例如，第3,897, 213、3,920,397、3,925,019、3,926,559和5,597,734号美国专利中描述的那些)演变成持续 地再生的嵌入装置(例如，第4,474,664号美国专利中描述的那些)，演变成最近的电解再生 装置(例如第4,459,357、4,403,039、4,999,098和5,248,426号美国专利中示出的那些)，所 述专利的全部内容出于所有目的以引用方式并入本文中。 [0034] 一般来说，将电压施加到抑制器以实现洗脱液与再生通道之间的离子交换。充分 地抑制洗脱液所需的电压量大体上取决于洗脱液流速和浓度。 [0035] 根据本发明的各个方面，本文中的方法和系统允许通过确定抑制器的状态以区分 向抑制器提供不充分电流、最佳电流还是过多电流来自动调节抑制器。抑制器的状态可以 基于抑制器的阻抗确定，其中电容可以指示未抑制状态，电阻可以指示抑制状态，并且具有 热效应的电阻可以指示过抑制状态。 [0036] 现在转向附图，其中相似组件在各个附图中通过相似附图标记表示，请注意图1， 图1说明根据本发明各个方面的示例性色谱(IC)系统30。IC系统通常包含洗脱液源32、样本 注射阀33、离子色谱柱35、抑制器37和电导率检测器39。根据本发明的各个方面，所述系统 还包含电源40和控制单元42，它们被配置成监视和调整施加到抑制器的电压，以便改进或 优化抑制器的性能。控制单元通常包含一个或多个处理器和存储器，其中处理器被配置成 运行软件以执行各种步骤。 [0037] 电源可以是向抑制器提供电势的专用电源，所述配置可能特别适合于改造现有IC 系统。电源和控制单元可以是离散组件，或者它们可以集成到电源模块44中，所述电源模块 可以整体地提供于新IC系统中或单独地提供以改造现有IC系统。 [0038] 一般来说，通过样本注射阀33将样本引入到洗脱液中，并且所得溶液流向并经过 柱35，所述柱填充有色谱分离介质以将样本内的分析物彼此分离。将离开柱35的溶液引导 到抑制器37下游，所述抑制器抑制洗脱液的电导率，但不会抑制分离的分析物的离子电导 率。 [0039] 通常，抑制器37包含：主要洗脱液或液体样本通道46，含有离子物质的样本流过所 述主要洗脱液或液体样本通道；以及再生剂或离子接收通道47，再生剂流过所述再生剂或 离子接收通道。将了解，此抑制器特别适合于IC抑制，然而，此类抑制器可以用于样本预处 理和其它用途。因此，主要通道可以抑制具有离子物质的洗脱液，或替代地，可以简单地预 处理包含离子物质的液体。 [0040] 然后将抑制的洗脱液引导到例如电导率检测器39的检测构件下游，以用于检测分 解的离子物质。在电导率检测器中，离子物质的存在产生与离子材料量成比例的电信号，因 8 8 CN 116298056 A 说明书 5/9页 此允许检测分离的离子物质的浓度。电导率检测器可以可操作地连接到计算机、处理装置、 数据采集系统，或用于采集和/或处理数据的其它合适的构件。 [0041] 在穿过电导率检测器39之后，可以将洗脱液引导到抑制器37的离子接收通道47， 由此以类似于在第5,352,360号美国专利中描述的方式将水源提供到抑制器37，所述专利 的全部内容出于所有目的以引用方式并入本文中。然后可以将抑制的洗脱液引导到废料。 [0042] 为了防止电导率检测器39中的洗脱液脱气，系统可以包含电导率检测器下游的反 压圈49，洗脱液在流向抑制器的离子接收通道之前流过所述反压圈。反压圈可以有助于防 止在抑制期间产生的气体脱气，且因此防止在电导率检测器中形成气泡，从而降低噪声并 提高检测器的精度。 [0043] 如上所述，抑制器包含：液体样本通道46，含有离子物质的样本流过所述液体样本 通道；以及离子接收通道47，再生剂流过所述离子接收通道。通道之间的离子交换膜51被配 置成基本上阻止液体样本与离子接收通道之间的大量液体流动，同时允许具有一个正或负 电荷的离子在通道之间通过。 [0044] 抑制器配备有与液体样本通道46电连通的第一电极53和与离子接收通道47电连 通的第二电极54。电极可以呈平板或可以安装或嵌入在相应通道中的其它结构的形式。电 极可以由对穿过抑制器的溶液呈惰性的高导电材料形成。铂是用于此目的的优选材料，然 而，将了解，可以利用其它合适的材料。从电源在电极之间施加电势。 [0045] 电源40被配置成经由第一电极53和第二电极54将电势施加到抑制器37。可以利用 外部电源，例如N6774A电源结合N6705C功率分析仪，两者均由科罗拉多州斯普林斯的 Keysight Technologies公司提供。将了解，可以利用并入系统30的一个或多个组件内，或 在系统外部提供的其它合适的电源装置。 [0046] 电源被配置成将操作或偏移电压V 提供到抑制器。除了偏移电压V 之外，电源还 OS OS 被配置成将所施加电压波形V提供到抑制器，其目的将如下文所描述变得显而易见。 A [0047] 在各种实施例中，电源模块和/或控制单元可以利用工程软件进行测量、硬件控制 和数据洞察。合适的工程软件是由德克萨斯州奥斯汀的National Instruments提供的 LabVIEW系统工程软件。将了解，此软件可以配备有独立的计算装置，并入电源模块和/或控 制单元的固件中，或者并入IC系统的其它固件或软件中。将了解，根据本发明的各个方面， 可以利用各种电源和控制单元。 [0048] 为了确定抑制器的状态，识别特征以在其三个主要阶段区分抑制器：(1)未抑制； (2)抑制；以及(3)过抑制。不利的是，这些状态难以使用电导率检测器评估，因为电导率信 号在未抑制状态下较高，通常在存在分析物时导致负峰。电导率信号在抑制状态下(例如， 通常接近或小于1.0μS/cm)通常是可接受的，具有识别分析物的正峰。并且，在过抑制状态 下的电导率信号不容易与抑制状态的电导率信号区分，也就是说，因为在过抑制状态下的 电导率信号高于抑制状态的电导率信号，但通常在与抑制状态的电导率信号相同的量值 内，具有类似的正峰。 [0049] 因此，本文所描述的系统和方法不依赖于电导率信号。替代地且根据本发明的各 个方面，本文所描述的系统和方法依赖于抑制器自身的所测量电流信号。并且，抑制器的所 测量电流信号可以用于基于抑制器的阻抗区分抑制器的主要操作状态。 [0050] 根据欧姆定律，系统内的电压和电流通常与阻抗相关： 9 9 CN 116298056 A 说明书 6/9页 [0051] 等式(1) V＝Z*I [0052] 其中V时电压、Z是阻抗并且I是电流。阻抗是在给定的所施加电压下对电流的阻 碍。并且，三种形式的阻抗是电阻、电容和电感。在纯电阻的情况下，电压信号和电流信号同 相且通常彼此成比例。在电容的情况下，电压信号滞后于电流信号。并且在电感中，电压信 号领先于电流信号。 [0053] 说明这种阻抗的一种方法是施加方形电压信号并观察电流信号的响应。例如，图3 说明各种形式的阻抗。电阻形式的阻抗具有与输入方形电压信号V(t)非常相似的方形电流 信号i(t)‑电压波形和电流波形两者同相且成比例。电容形式的阻抗具有与输入方形电压 信号V(t)相比滞后的方形电流信号i(t)‑此处，电流信号是电压信号的导数。并且电感形式 的阻抗具有与输入方形电压信号V(t)相比领先的电流信号i(t)‑此处，电流信号是电压信 号的积分。 [0054] 因此，当将偏移电压V 施加到抑制器以操作抑制器时，除了偏移电压V 之外，还 OS OS 可以将相对较小的所施加电压波形V 施加到抑制器，以便监测抑制器对所施加电压的电流 A 响应。当以具有频率F和振幅A的振荡方波形施加所施加电压波形V时，可以如图4中所示表 A 示组合的偏移和所施加电压波形。并且当测量抑制器的电流时，从偏移电压和所施加电压 产生的所测量电流响应提供关于抑制器的阻抗和对应操作状态的指示。 [0055] 如图5中所示，当抑制器没有被抑制时，它是高电容性的，并且所测量电流响应展 现递减波形，如最左边的所测量电流响应所示。由于当抑制器接近抑制时电容减小，因此所 测量电流响应展现较少递减波形，如在左起第二个所测量电流响应中所示。 [0056] 在适当地抑制抑制器时，所得波形基本上是方波形。如图5中所示，中间的所测量 电流响应在很大程度上近似于图4中所示的所施加电压波形。在抑制状态下，由于洗脱液主 要是水的事实，阻抗主要由电阻驱动。因此，所测量电流响应基本上同相并且与图4中所示 的所施加电压波形成比例。 [0057] 在过抑制状态下，可能存在可能会导致更高的电流通过抑制器的额外热效应，如 电压过高。由于抑制过程中存在足够的电流，因此可以将多余电流转化为热量，所述热量在 观察到的所测量电流信号的向上运动中反映出来。从右起第二个所测量电流响应中可以看 出，波形略有增加，而最右边的所测量电流响应逐渐增加。 [0058] 通过上文所描述的示例性系统，现在可以描述根据本发明的各个方面的用于自动 调节IC系统的抑制器的示例性方法。 [0059] 参考图2，可以设置电源以将振荡偏移电压V 提供到抑制器。并且可以激活电源以 OS 除了偏移电压V 之外将所施加电压波形V 提供到抑制器。然后可以在洗脱液流过抑制器的 OS A IC系统上开始离子色谱运行。 [0060] 在离子色谱运行期间，响应于偏移和所施加V 和V 周期性地测量抑制器的电流， OS A 并且基于所测量的电流波形确定抑制器的抑制器状态。对应于较高电压方波形的减小电流 可以指示流过抑制器的洗脱液的未抑制状态，这可以归因于抑制器内的电容和电阻。基本 上恒定的电流可以指示抑制状态，这可以归因于抑制器内的基本上恒定的电阻。并且，对应 于较高电压方波形的增加电流可以指示过抑制状态，这可以归因于抑制器内的增加的电阻 和热效应。 [0061] 可以基于抑制器状态调整供应到抑制器的偏移电压V 。对于未抑制状态，可以增 OS 10 10 CN 116298056 A 说明书 7/9页 加偏移电压V 。对于抑制状态，可以维持偏移电压V 。并且对于过抑制状态，可以减小偏移 OS OS 电压V 。响应于流过抑制器的洗脱液的浓度随时间变化，此类调整可以改变偏移电压V 。 OS OS [0062] 电压波形可以具有电压振幅A和电压频率F，并且所施加电压波形V可以是具有正 A 脉冲宽度和负脉冲宽度的波形电压。在各种实施例中，利用所施加方波形电压以提供容易 识别的正脉冲宽度和负脉冲宽度，由此产生的电流响应信号将提供容易识别的电流斜率。 小于第一预定阈值的正脉冲宽度(S)的电流斜率可以指示未抑制状态，大于第一预定阈值 P 且小于第二预定阈值的正脉冲宽度(S)的基本上中线电流斜率可以指示抑制状态，并且大 P 于第二预定阈值的正脉冲宽度(S)的电流斜率可以指示过抑制状态。 P [0063] 所施加电压V 可以具有方波形电压，所述方波形电压具有正脉冲宽度和负脉冲宽 A 度。所施加电压V 可以是具有周期T的振荡电压，其中针对每个周期T执行测量、确定和调整 A 步骤。所测量电流响应具有正脉冲宽度斜率S (例如，在图7中的斜率S)和负脉冲宽度斜率 P P S (例如，在图7中的斜率S)。根据本发明的各个方面，(a)小于大致0.1mA/s的斜率S 指示未 N N P 抑制状态，(b)大致0.1mA/s到0.3mA/s的斜率S 指示抑制状态，并且(c)大于大致0.3mA/s的 P 斜率S 指示过抑制状态。并且(a)大于大致‑0.05mA/s的斜率S 指示未抑制状态，并且(b)小 P N 于大致‑0.05的斜率S 指示抑制或过抑制状态。 N [0064] 调整步骤可以在每个周期T将偏移电压V 调整调整后电压ΔV。在各种实施例中， OS 调整后电压ΔV小于所施加电压V 。并且在一些实施例中，调整后电压ΔV小于振幅A的 A 10％。例如，调整后电压ΔV可以是大致5mV。将了解，振幅A的大致0.01到10％的ΔV可以有 效地调整电压，同时避免过度校正。 [0065] 在各种实施例中，电源和控制单元可以通过各种方法配置以将偏移电压V 和所施 OS 加电压波形V施加到抑制器，并且测量抑制器对偏移电压V 和所施加电压V 的响应电流。 A OS A [0066] 例如，电源和控制单元可以被配置成执行类似于图6中所说明的重复循环程序。此 程序允许基于抑制器的电流响应而自动调整提供到抑制器的偏移电压，由此创建自动调节 反馈回路。程序通常可以如下运行： [0067] A)接通电源并且设置参数； [0068] B)设置电压频率和循环时间(例如，0.1Hz，循环时间为10秒)，从而允许在所述循 环内发生单个方波(例如，所得电流波的上部部分在前5秒内发生并且下部部分在最后5秒 内发生)； [0069] C)在每个循环之后，使用从0.01秒到4.99秒的电流和时间信息计算电流波的上斜 率(或S)，并且从5.01秒到9.99秒(例如，以mA/s为单位)针对下斜率(或S)执行相同操作， P N 其中可以通过将数据拟合到具有最小误差的最佳线性函数并提取所述线性函数的斜率值 来计算斜率； [0070] D)在每个循环之后，基于斜率值增加或减小偏移电压V ，其中设置上斜率(或S) OS P 和下斜率(或S)的预设阈值，以相应地增加或减小偏移电压。 N [0071] 以上仅是电源和控制单元可以如何配置成操作抑制器的一个实例。将了解，可以 利用各种协议和参数将预定操作电压(即，偏移电压V )和可观察的所施加电压波形(即，所 OS 施加电压V)施加到抑制器并且测量抑制器的所得电流以自动调节抑制器。例如，可以个别 A 地或一起使用上斜率或下斜率(例如，图7中的斜率S 和S)以评估抑制器的操作状态。 P N [0072] 在根据本发明的各个方面的一个示例性实验方法中，以下参数用于将方波形电压 11 11 CN 116298056 A 说明书 8/9页 TM TM 施加到Dionex AERS 500 4mm抑制器：10秒的循环时间；0.1Hz的频率；100mV的振幅；以 及+/‑5mV的增量电压ΔV(即，偏移电压每10秒在每个循环时间改变的量)。电流响应在图7 中示出，并且可以看出，减小的所测量电流响应信号指示抑制器的未抑制状态，可忽略的斜 率指示抑制状态，并且增加的波信号指示过抑制状态。 [0073] 基于此行为，可以定义所测量电流响应信号的上和下斜率标准以区分每个抑制器 状态。 [0074] 例如，下表阐述可以用于区分每个抑制器状态的斜率标准。 [0075] [0076] 参考图7，当上斜率(例如，图7中的S )低于大致0.100mA/s时可以识别未抑制状 P 态，当上斜率大致为0.100到0.300mA/s时可以识别抑制状态，并且当上斜率高于大致 0.300mA/s时可以识别过抑制状态。当下斜率(例如，SN)高于大致‑0.050mA/s时，还可以识 别未抑制状态。 [0077] 对于以上条件，电源可以如下调节抑制器的电压： [0078] A)向抑制器施加具有100mV振荡振幅的0.1Hz方形电压以及给定偏移电压； [0079] B)计算所得电流信号的上斜率和下斜率； [0080] C)如果下斜率大于‑0.050mA/s，则抑制器的状态自动地分类为未抑制，并且偏移 电压增加5mV的预定ΔV； [0081] D)如果下斜率小于‑0.050mA/s，则基于上斜率落入的范围评估上斜率，并且相应 地调整偏移电压； [0082] E)当确定未抑制状态时，偏移电压增加5mV； [0083] F)当确定抑制状态时，偏移电压保持相同； [0084] G)当确定过抑制状态时，偏移电压减小5mV；并且 [0085] H)循环每10秒重复。 [0086] 将了解，仅上斜率(例如，图7中的S )可能够识别抑制器的未抑制、抑制和过抑制 P 状态。还将了解，仅下斜率(例如，图7中的S )可能够识别抑制器是否未抑制。并且还将了 N 解，两个斜率可以一起用于识别三个抑制器状态。 [0087] 根据本发明的各个方面，可以通过确保向抑制器传递足够的功率来自动调节抑制 器，以完全抑制洗脱液并提高导电检测结果的准确性。并且可以通过无意地使抑制器过度 供电来防止过抑制，这可能会显著增加抑制器的使用寿命。 [0088] 本文所描述的系统和方法可以提供更简单的设备配置，因为在没有来自电导率检 测器的任何反馈的情况下确定抑制器的期望电压。实际上，本文所描述的系统和方法可以 在不知道洗脱液浓度和/或通过抑制器的流速的情况下向抑制器提供期望的电压。 [0089] 在梯度或改变浓度的情况下，本文所描述的系统和方法允许对抑制器进行自动电 压改变。例如，当通过抑制器的洗脱液浓度增加时，对抑制器施加恒定电压将导致对较大洗 脱液浓度的抑制不足。然而，本发明的系统和方法允许识别此未抑制状态且自动地采取校 12 12 CN 116298056 A 说明书 9/9页 正动作。 [0090] 由于本发明的方法和系统仅依赖于抑制器的所测量电流响应，因此电源和/或控 制单元可以容易地改装到现有IC系统。 [0091] 为了便于在所附权利要求书中进行解释和准确定义，术语“上”和“下”以及类似术 语用于参考如图中所显示的此类特征的位置来描述示例性实施例的特征。 [0092] 已经出于说明和描述的目的来呈现对本发明的具体示范性实施例的前述描述。前 述描述并不意图为详尽的或将本发明限于所公开的精确形式，且显然鉴于以上教示可做出 许多修改和变化。选择和描述示范性实施例以便解释本发明的某些原理和其实用应用，进 而使得所属领域的技术人员能够制作且利用本发明的各种示范性实施例，以及其各种替代 方案和修改。意图是，本发明的范围应由所附权利要求书及其等效物来界定。 13 13 CN 116298056 A 说明书附图 1/6页 图1 14 14 CN 116298056 A 说明书附图 2/6页 图2 图3 15 15 CN 116298056 A 说明书附图 3/6页 图4 16 16 CN 116298056 A 说明书附图 4/6页 图5 17 17 CN 116298056 A 说明书附图 5/6页 图6 18 18 CN 116298056 A 说明书附图 6/6页 图7 19 19
2、成为VIP后，下载本文档将扣除1次下载权益。下载后，不支持退款、换文档。如有疑问加。
3、成为VIP后，您将拥有八大权益，权益包括：VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
4、VIP文档为合作方或网友上传，每下载1次， 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等，对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
The Pricing of Options and Corporate Liabilities期权定价与公司负债.pdf
新人教（pep）四年级英语下册Unit4 At the Farm A. Lets talk 说课稿.doc
原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者
