一、氣相色譜系統(tǒng)介紹：氣相色譜法是一種*的用于鑒定材料樣品的化學(xué)組成的方法，并且已經(jīng)應(yīng)用在依賴于鑒定化合物的各種行業(yè)中。氣相色譜過(guò)程包括蒸發(fā)以及將材料樣品引入色譜柱中，其中該材料樣品通過(guò)一種惰性的氣態(tài)載體如氮?dú)?N2)、氫氣(H。)(H。)或氦(He)的流動(dòng)而被輸送穿過(guò)該柱?，F(xiàn)代氣相色譜儀典型地采用熔融石英毛細(xì)管柱進(jìn)行樣品材料的分離。在使用這樣的柱時(shí)，往往有必要將大量的樣品分流以避免探測(cè)器飽和或柱的相飽和，或?qū)⒐?yīng)氣體的大部分分流以避免由于殘留的溶劑蒸汽或低蒸汽壓力的基質(zhì)（如油）所造成的基線升高。實(shí)際上，大部分消耗的氣體沒(méi)有直接參與色譜法而被排除到大氣中。例如，一種典型的氣相色譜儀將50ml／min或以上的氣體分流且在色譜法中或許僅利用Iml／min，相當(dāng)于50：1的分流比。因此，這種色譜儀將排出的是攜帶樣品經(jīng)過(guò)色譜柱用于分析所實(shí)際需要的氣體量的50倍。在許多氣相色譜儀上發(fā)現(xiàn)的一個(gè)典型地稱為“省氣裝置"自動(dòng)化特征允許在注入后設(shè)置更低的分流流量，以節(jié)省氣體。盡管省氣裝置特征導(dǎo)致消耗較低量的氦氣，但己知在使用低分流流量和接著發(fā)生的隨后的污染程度（如基線的提高）之間存在折中。因此，在分析上希望的是保持較高的分流流量，但經(jīng)濟(jì)上希望的是使用較低的分流流量。因此，希望的是使用50標(biāo)準(zhǔn)立方米／分鐘(sccm)或更大的高分流流量，并提供一種用于再循環(huán)大部分用過(guò)的氣體的裝置。二、氣相色譜系統(tǒng)特征：1、已經(jīng)有一些對(duì)采用載氣再循環(huán)的系統(tǒng)的描述。例如，以發(fā)明人Bonmati等人的名義發(fā)布的美國(guó)號(hào)4，230，464描述了一個(gè)使用高氣體流速和大量載氣（5與200立方米載氣／小時(shí)之間）的工業(yè)規(guī)模的制備型色譜儀。純化應(yīng)用于已經(jīng)在大規(guī)模物理分離和純化已知成分（與實(shí)驗(yàn)室分析設(shè)置相反，是針對(duì)于鑒定和量化大大不同的基質(zhì)中的恒量化學(xué)成分）的色譜過(guò)程中使用過(guò)的氣體。以發(fā)明人Wilson的名義發(fā)布的美國(guó)號(hào)6，063，166描述了在利用金屬氫化物存儲(chǔ)系統(tǒng)的系統(tǒng)中的氫氣閉合回路再循環(huán)。以發(fā)明人Bostrom等人的名義發(fā)布的美國(guó)申請(qǐng)公開(kāi)2007／0125233A1描述了用于地下流體原位分析的現(xiàn)場(chǎng)便攜式“井下"儀器，該原位分析使用溫度固定的金屬氫化物儲(chǔ)存器(reservoir)作為載氣體源和載氣儲(chǔ)存器。以發(fā)明人Wilson的名義發(fā)布的美國(guó)號(hào)6，074，461教導(dǎo)了耦合到色譜儀上的氣體再循環(huán)系統(tǒng)的用途，其中這些再循環(huán)系統(tǒng)包括用于執(zhí)行載氣純化和載氣增壓的相應(yīng)任務(wù)的*級(jí)和第二級(jí)。Wilson進(jìn)一步指出，氣體純化級(jí)可以根據(jù)在色譜儀的具體實(shí)施方案中可操作的特定載氣而設(shè)計(jì)，并且可以包括一個(gè)填充阱(如分子篩(moleseive))、一個(gè)膜或類似的僅可滲透氫氣的裝置、一個(gè)氦氣吸氣器、一個(gè)設(shè)計(jì)用于清潔為另一種載氣優(yōu)化過(guò)的氦氣的填充床阱、或一個(gè)僅對(duì)傳送氦氣有效的聚合物屏障?，F(xiàn)有技術(shù)的上述氣體純化方法在Bonmati等人的情況下受到低效率和可擴(kuò)展性差的困擾，而且在Bostrom等人和Wilson的情況下受到成本、復(fù)雜性、分析缺陷和／或安全性的困擾。當(dāng)考慮基于氫的再循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，情況就是這樣。2、當(dāng)作為氣相色譜儀的載氣使用時(shí)，氫氣存在一種潛在的火災(zāi)或爆炸的危險(xiǎn)，并與其他一些分析缺陷有關(guān)。己知，例如，如果氫氣載氣用于氣相色譜／質(zhì)譜法(GCMS)應(yīng)用時(shí)，靈敏度下降，且在入口（如加氫）或離子源（如脫鹵化氫）中可發(fā)生不利化學(xué)反應(yīng)。因此，對(duì)于許多常規(guī)實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)分析的目的，希望的是*使用氦氣作為載氣。令人遺憾的是，氦氣的成本增加，導(dǎo)致將此氣體用作氣相色譜的載體變得過(guò)分地昂貴，特別是在一些發(fā)展中國(guó)家，例如一個(gè)單柱的氣體可能要花費(fèi)高達(dá)500歐元?，F(xiàn)有技術(shù)中描述的氣體純化的傳統(tǒng)方法（如氦氣吸氣）利用活性金屬合金來(lái)確保從另外的純氦中去除恒量污染物。由于能力有限和在這些類型的阱中發(fā)生的不可逆化學(xué)反應(yīng)，這種技術(shù)對(duì)于洗滌多個(gè)微升的數(shù)量的溶劑是不切實(shí)際的。同樣地，常規(guī)設(shè)計(jì)的分子篩阱被普遍采用并且對(duì)于去除被強(qiáng)力吸附的痕量污染物是有用的，但更輕的、更弱鍵合的化學(xué)物質(zhì)可在相對(duì)短的時(shí)間間隔內(nèi)貫穿這些阱，除非使用大量的吸附劑，或在阱的周圍保持低溫條件。由于合成多孔聚合物的成本高，因此，這種本質(zhì)的大容量直列式(in-line)阱也是不切實(shí)際的。3、再壓縮所再循環(huán)的氣體流中涉及的壓縮循環(huán)必要地是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，以防止引入大氣氣體，否則這些大氣氣體就會(huì)污染氣體流?，F(xiàn)有技術(shù)的泵送系統(tǒng)采用的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片泵、柱塞泵等，由于需要油基潤(rùn)滑劑而具有成本和傾向于將烴類污染物引入氣流中的缺點(diǎn)。另外地，這些泵為自由運(yùn)行類型的泵，在泵的氣體采集側(cè)施加了真空。不對(duì)氣相色譜儀的電子壓力控制進(jìn)行特殊修改以應(yīng)對(duì)減壓，或不提供用于對(duì)輸送至泵的流進(jìn)行節(jié)流的復(fù)雜裝置，這些方法不能用于GC和GCMS單元的現(xiàn)有設(shè)備。4、因此，在大多數(shù)現(xiàn)有的常規(guī)實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)色譜儀中，進(jìn)一步希望的是采用氦氣再生及再循環(huán)系統(tǒng)。為了增加便攜性和多功能性并盡可能降低運(yùn)行成本，該氦氣再生及再循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)該(a)容易適應(yīng)幾乎任何分析性氣相色譜儀系統(tǒng)，而不干擾該色譜系統(tǒng)的正常運(yùn)行，(b)應(yīng)該包括用于對(duì)再生氦氣的純度進(jìn)行定期的自行分析的設(shè)備，并且(C)應(yīng)該允許重新產(chǎn)生該再生系統(tǒng)的潔凈品質(zhì)，使得不需要大量的吸收劑。本發(fā)明解決了這些需求。發(fā)明內(nèi)容5、本披露提供了能夠在氣相色譜儀注入周期過(guò)程中和之后收集相對(duì)純凈的分流氣體氦氣的方法和系統(tǒng)。這些方法和系統(tǒng)可以使氦氣柱能夠使用長(zhǎng)達(dá)數(shù)年而無(wú)需更換。例如，根據(jù)本傳授內(nèi)容的一種示例性系統(tǒng)從氣相色譜儀的分流出口(split vent)和隔墊吹掃輸出端在基本上大氣壓力下收集氦氣（連同殘留溶劑和分析物一起）、再壓縮所收集的氣體、純化該氦氣至適當(dāng)?shù)募兌取⒉⑶覍⒓兓蟮臍怏w再次引入氣相色譜儀的上游。6、在本儀器的*方面，披露了一種對(duì)用作氣相色譜儀的載氣的氦氣進(jìn)行收集、重新加壓、純化和再利用的系統(tǒng)，該氣相色譜儀具有一個(gè)載氣入口和至少一個(gè)排氣口(outletvent)，該排氣口包括一個(gè)分流出口或一個(gè)隔墊吹掃出口，該系統(tǒng)包括一個(gè)純化的氦氣體源，用于將純化的氦氣提供到該載氣入口，該系統(tǒng)的特征在于：(i)一個(gè)柔性氣囊，其包括一個(gè)氣囊內(nèi)部，該氣囊內(nèi)部流體連接到至少一個(gè)排氣口，從而從其接收攜帶有氦氣的氣體；(ii) -個(gè)隔室，其包括一個(gè)隔室內(nèi)部，該氣囊被包含在該隔室內(nèi)部中；(iii)-個(gè)加壓空氣或氣體源，該加壓空氣或氣體源流體連接到該隔室內(nèi)部并且且是可操作的以便將所述加壓空氣或氣體供應(yīng)到該隔室內(nèi)部，從而壓縮該含有攜帶有氦氣的氣體的氣囊；(iv)一個(gè)氣體儲(chǔ)存器，其流體連接到該氣囊內(nèi)部，從而從該壓縮的氣囊的內(nèi)部接收攜帶有氦氣的氣體；以及(v)至少一個(gè)氣體純化模塊，其流體連接到該氣體儲(chǔ)存器，從而從該氣體儲(chǔ)存器接收該攜帶有氦氣的氣體，并且是可操作的以便從該攜帶有氦氣的氣體中除去除氦氣以外的氣體組分，其中該至少一個(gè)氣體純化模塊的一個(gè)出口流體連接到該載氣入口上。7、根據(jù)本傳授內(nèi)容的一種系統(tǒng)的一個(gè)收集和再壓縮部分可以包括一個(gè)氣體阻隔袋，該氣體阻隔袋包含被收納在一個(gè)袋安全容器(containment vessel)內(nèi)的一種膜材料。優(yōu)選地，該膜材料包括一種柔性的氣體阻隔材料，例如Tedlar⑩，或更優(yōu)選地一種低滲透性金屬箔一聚合物疊層薄膜，例如來(lái)自sorbentsystems. com.的PAKVF4。用從分流出口和隔墊吹掃輸出端收集的氣體使袋膨脹，這允許在注入時(shí)間周期后在基本上大氣壓力下收集氦氣。這允許在注入后的時(shí)間間隔過(guò)程中進(jìn)行收集，其中柱頭壓力對(duì)保持正確的柱流量是至關(guān)重要的，而分流流量不是。在接近大氣壓力下進(jìn)行收集還允許在此披露的系統(tǒng)被用在現(xiàn)有的氣相色譜儀上，而無(wú)需對(duì)氣相色譜儀的任何分流和吹掃控制進(jìn)行過(guò)多修改。利用隨后通過(guò)一個(gè)閥與該分流出口和隔墊吹掃出口分離的袋，使用低成本的空氣壓縮機(jī)或室內(nèi)空氣供應(yīng)來(lái)加壓該安全容器，從而進(jìn)行該膜的氣體壓縮。該氣體袋的壓縮導(dǎo)致所收集的氣體部分通過(guò)一個(gè)單向止回閥而轉(zhuǎn)移到一個(gè)儲(chǔ)存器。壓縮空氣可以從該安全容器中排出而進(jìn)入一個(gè)噪音抑制器，且必要時(shí)重復(fù)這個(gè)循環(huán)。壓縮機(jī)和閥操作可以被配置成光學(xué)地啟動(dòng)或通過(guò)該膜附近的一個(gè)簧片開(kāi)關(guān)或接觸開(kāi)關(guān)而啟動(dòng)。可替代地，可以設(shè)置一個(gè)簡(jiǎn)單的定時(shí)器機(jī)構(gòu)來(lái)與所確立的氣體流量一致地間歇性地壓縮該膜。