背景技術：
1、質譜中經常使用的離子阱和碰撞池（其示例在本領域中是已知的）參見例如us7180057?和?us?18/047,801。通常，碰撞池使用氮氣或氬氣，因為較重的氣體優選地用于使離子分裂開。存在使用氫氣的情況，諸如?icp-ms?中的反應池。值得注意的是，碰撞池可充當碰撞池或反應池，這取決于引入的氣體。
技術實現思路
1、色譜是用于分離混合物組分的過程。通過改變流動相、固定相和/或決定行進速度的因素，已經創建了多種色譜方法，每種方法用于不同的目的，并且適用于不同的混合物。
2、色譜可用作分析工具，將其輸出饋送到檢測器中，檢測器讀取混合物的內容物。其還可用作純化工具，分離混合物的組分以用于其他實驗或程序中。通常，與旨在純化混合物或從中提取特定組分的色譜相比，分析色譜使用的材料量少得多。
3、氣相色譜儀是用于分離化學混合物的公知裝置。處于氣相色譜之內的是分析柱，其通常包括內部涂覆有交聯鍵合固定相的細長熔融石英毛細管。柱的直徑可以從幾十微米到幾百微米，長度可以從幾米到幾百米左右不等。已知在這些柱中使用載氣，諸如氦氣、氮氣、氬氣或氫氣，以允許通過柱將分析物輸送到合適的檢測系統。用作載氣的各種氣體具有不同的粘度、熱導率、擴散速率和化學活性以及其他性質。
4、氫氣經常用作用于氣相色譜（gc）的載氣，盡管氫氣在寬泛的濃度范圍內具有可燃性質。氫氣可從高壓氣缸輸送，或通過使用具有電解池諸如固相電解質?pem?電解池（聚合物電解質膜）的氫氣發生器來輸送，或從利用了酸性或堿性電解溶液的液相電解池輸送。
5、然而，盡管由于發生器內所含的氫氣體積有限，使用來自氫氣發生器的氫氣比使用壓縮氣缸更安全，但是氫氣的瞬時體積僅是關于氫氣安全性的一項優值。有關安全性的另一優值是該裝置的生產率能力。例如，如果在利用了前壓調節的氣相色譜儀的進樣口附近存在柱破裂，則進入烘箱的氫流量可達到幾百毫升/分鐘。這帶來了巨大的安全危害，除非烘箱配有速效氫氣傳感器，該速效氫氣傳感器既禁止向烘箱的加熱元件供電，也關斷了來自氣體發生器的氫氣輸送。這類氫氣傳感器的一個示例是來自?brechbuhler?agswitzerland?的?series?9000?氫氣傳感器。盡管能夠減輕氫氣危險，但是這類傳感器增加了整個系統的成本、尺寸、復雜性和功耗。因此，期望使用替代氣體和/或減少所需的氣體量以增強安全性。
6、us9632064?描述了一種用于氣相色譜儀的進樣口，通過該進樣口，將氫氣載氣用于分離過程，而將非氫氣輔助加壓氣體用于對入口進行加壓以及作用于提供隔墊吹掃和分流氣體。涉及用于充當載氣的第一氣體類型和用于提供分流和吹掃流的第二氣體類型的此類實施方式在本文中將被稱為載氣分離式進樣口。此類進樣口允許更安全地利用氫氣進行操作，因為可將輸送到進樣口的氫流量限制到一個值，處于該值時，即使在柱破裂的情況下，氫氣的爆炸下限（lel）也永遠不會在烘箱中實現。
7、gc?烘箱并非氣密密封式裝置，因此，進入烘箱中的很低的氫流量（諸如，10?標準立方厘米/分鐘（sccm））將在可能達到?lel?之前，就從烘箱中擴散出去了。另外，在柱在進樣口附近破裂的情形下，us9632064?所述的實施方案將主要輸送惰性加壓氣體。惰性加壓氣體將作用于稀釋所引入的氫氣以及作用于主動吹掃機制以將氫氣從烘箱中移走。
8、用于氣相色譜的常規氫氣發生器專用于每分鐘輸送一百毫升以上的氫氣，其中中型單元能夠輸送?500?sccm。為了支持高速分流，需要這些較高的流速，這些流速通常用于具有分流-不分流進樣口（ssl）、可編程溫度汽化進樣口（ptv）、或用于氣相色譜的其他類型入口的?gc?系統，其中大部分載氣被分流到大氣中。作為一個示例，色譜儀的工作模式可以是分流進樣，其中?1?sccm?的柱流與?300?sccm?的分流結合使用。這導致?300:1?的分流比。當樣品濃度高（諸如，直接進樣石油餾分）時，常常使用分流模式進樣。術語“入口”和“進樣口”在本文中可互換使用。
9、盡管?us9632064?的實踐可防止不安全數量的氫氣在色譜烘箱邊界內的累積，但是由于高流速潛力，常規發生器管道中的外部泄漏仍然存在可燃性危險。此外，由于鈀的成本高，這些單元的高流量容量常常排除了鈀膜純化技術的使用。常規單元也很重，占據了寶貴的工作臺空間，由于電源需要很大的散熱風扇而噪音大，并且使用大量電力。
10、共同未決申請?us63/387,953?中已經解決了上述缺點。然而，雖然?us63/387,953的教示使得能夠產生極高純度的氫氣和安全操作方法以及小尺寸、成本和功率占用空間，但并非所有質譜儀檢測器都與使用氫氣作為載氣相容。
11、具體地，gc?軌道阱儀器需要質量分析儀區域中的?4x10^-10?托量級的超高真空，以防止快速瞬態衰減和隨后的信號強度損失。這些儀器中利用氫氣的較差性能與以下相關：氫氣在渦輪分子泵中相對于其他氣體的較低可壓縮性，以及其通過旨在在大的壓差下操作的儀器的各種真空區域之間的離子光學通路的快速擴散的能力。盡管可使用氮氣或氬氣而不會影響其高真空完整性，但當在?1?至?2?毫升/分鐘的典型流速下使用時，這些氣體導致采用電子電離（ei）或化學電離（ci）的離子源的低靈敏度。因此，當需要此類流進入到離子源中時，氦氣是用于?gc?軌道阱儀器的唯一可行載氣。如所已知的，氦氣是有限的天然資源，在世界的一些地區中越來越難以購得或無法獲得。
12、通過將色譜儀耦合到諸如質譜儀等檢測系統，也可將色譜用作分析工具。質譜可用于對樣品進行詳細分析。其可提供樣品中大量化合物的定性（例如，是否存在?x）和定量（例如，存在多少?x）數據。這些能力已經用于各種各樣的分析，諸如測試藥物使用、確定食物中的農藥殘留、監測水質等。
13、用于?gc-ms、lc-ms、ic-ms?或?icp-ms?的典型質譜儀一般需要一些高真空泵送裝置。此類泵送有助于去除永久氣體（例如，氮氣和氧氣）以及載氣（例如，氦氣、氫氣或氮氣），以便實現用于離子束傳輸的適當平均自由程長度。去除此類氣體還可防止不必要的離子-分子反應、碰撞散射、源組分氧化和高壓擊穿。并且此類泵送有助于維持高真空環境，以去除所引入的污染物，否則將會導致不利的分析性能。
14、不同類型的離子阱根據任務使用不同的氣體。較重的氣體一般是優選的，因為這些氣體通過碰撞使離子運動減弱并提高捕獲效率和裂解效率。然而，在線性或?3d?四極離子阱的情況下，當離子被噴射時，重氣體會引發問題。因此，經常使用氦氣作為分子量的折中方案。
15、由于氦氣的可獲得性并且因其逃逸到太空而不可再生的事實，實驗室想要替代物。氫氣太輕，不能在合理的時間內通過碰撞使運動減弱，因此經常摻入少量氮氣或氬氣，以使有效分子量接近氦氣的分子量。精確混合氣體很復雜，并且購買預混合氣體也很昂貴，因為這些特定混合物是非標準的。
16、因此，本領域需要氦氣的替代氣體來解決上述問題中的至少一些問題。
17、本公開涉及采用氘氣作為用于氣相色譜-質譜（gcms）應用的載氣的用途和方法以及用于生成和保存氘氣的裝置。具體地，本公開涉及低流量氘氣利用，通過該低流量氘氣利用，每個系統的總氘氣使用和/或生成小于?10?標準立方厘米/分鐘（sccm）。還描述了在可與色譜系統一起使用的碰撞池和離子阱中使用氘氣的方法。
18、在一個方面，本公開提供了一種氘氣發生器系統。該氘氣發生器系統包括電解池和表面積不超過?10?平方厘米的鈀合金純化器膜。
19、在另一方面，本公開提供了一種氣相色譜方法。該方法包括在氣相色譜系統中使用氘氣作為載氣。
20、在另一方面，本公開提供了一種載氣分離式進樣口。該載氣分離式進樣口包括載氣分離式入口和氘氣壓縮氣缸。
21、考慮到具體實施方式和附圖，本公開的其他方面將變得明顯。