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一种水分子数目选择器和一种水分子数目选择的方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2022-10-26 09:32:42
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 门松 | 2022-10-27 14:00:43
本发明提供了一种水分子数目选择器，包括水蒸气流生成器、准直器、惰性气体流生成器、气流交汇腔、角度选择器和质谱仪，所述水蒸气流生成器用于产生水蒸气流，所述水蒸气流射入所述准直器进行准直，之后射入所述气流交汇腔；所述惰性气体流生成器用于产生惰性气体流，所述惰性气体流生成器上设有开气口，所述惰性气体流经由所述开气口射入所述气流交汇腔，并且其射入方向与所述水蒸气流的射入方向垂直；所述水蒸气流与所述惰性气体流在所述气流交汇腔发生弹性碰撞，含水分子数目不同的水分子簇被散射到不同方向，被角度选择器接收，并进入质谱仪进行检测，达到水分子数目选择的目的。本发明还提供了一种水分子数目选择的方法。
一种水分子数目选择器，其特征在于，包括水蒸气流生成器、准直器、惰性气体流生成器、气流交汇腔、角度选择器和质谱仪，其中，所述水蒸气流生成器用于产生水蒸气流，所述水蒸气流生成器上设有出气口，所述准直器包括相对设置的第一端面和第二端面，所述准直器的第一端面与第二端面上相对设置有输入孔和输出孔，所述准直器的第一端面与所述水蒸气流生成器连接，所述准直器的第二端面与所述气流交汇腔连接，所述气流交汇腔上开设有与所述输出孔相对应的第一开孔，所述水蒸气流依次经由所述出气口、所述准直器的输入孔、输出孔及所述第一开孔射入所述气流交汇腔；所述惰性气体流生成器用于产生惰性气体流，所述惰性气体流生成器上设有开气口，所述气流交汇腔上开设有与所述开气口相对应的第二开孔，所述惰性气体流经由所述开气口与所述第二开孔射入所述气流交汇腔，并且所述惰性气体流的射入方向与所述水蒸气流的射入方向垂直；所述水蒸气流与所述惰性气体流在所述气流交汇腔发生弹性碰撞，得到含不同水分子数目的水分子簇.
研宄发现，自然界的水并不是以单一水分子(h2〇)的形式存在，而是以多种构型的 分子簇形式(h20) n存在，即若千个水分子通过氢健作用在一起。分子簇由不同数目的水分子 构成，具有不同的质量。
然而不经过数目选择的水分子簇含有多种构型，给水分子科学的研究带来了极大 的困难。通常小数目的水分子簇由于易于渗透、被吸收，才是生物体生命活动的研宄重点。 因此有必要提供一种能够分离不同数目的水分子簇的水分子数目选择方法及装置，便于水 分子科学的研究。
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水蒸气流和所述惰性气体流碰撞后，不仅得到包括不同水 分子数目的水分子簇，还包括碰撞后的惰性气体、水蒸气。但由于所述角度选择器与所述准 直器的夹角为钝角，只有碰撞后一定数目的水分子簇才会被角度选择器选择性地接收。 [0032]所述水蒸气流与高速氩气流在气流交汇腔发生弹性碰撞，高速氩气分子的动量会 损失，水蒸气分子的动量会增加，由于发生的是弹性碰撞，高速氩气分子损失的动量等于水 蒸气分子增加的动量，即动量守恒，水蒸气分子增加的动量会改变原来水蒸气分子的运动 方向。水分子中原本包含大量、聚集的多种构型、不同质量的分子簇，水蒸气流与高速氣气 流弹性碰撞后，不同质量的水分子簇被散射成不同的角度，包含水分子数目多的水分子簇 的质量大，偏转角度小;包含水分子数目少的水分子簇的质量小，偏转角度大。因此在不同 的角度即可获得包含不同水分子数目的水分子簇。
技术合作
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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