CN101076716A - 采样和收集在气流中流动的粉末的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

用于在运动气流内超细颗粒混合物采样的一种装置包括吸入发生器、至少一个样品收集元件，和将样品收集元件连接在吸入发生器的管道结构。在某些实施例中，可将吸入发生器构造成，通过吸入作用分离出一部分含有许多超细颗粒的气流，和用运动流体挟带形成输出混合物。在某些实施例中，构造管道以便接纳含有超细颗粒的气流和将它联通到收集元件。

Description

采样和收集在气流中流动的粉末的装置和方法
相关申请的互相参考
根据35U.S.C§119(e)条款这个申请要求对2004年10月8日提交的共同待审的美国临时专利申请60/617,586号有优先权，将该申请插入这里作为参考。
技术领域
这个发明涉及粉末采样的领域和特别是涉及从流动的气流中分离和收集超细颗粒的一种方法和装置。
背景技术
从气流中采样颗粒有几个挑战。传统的采样方法不适合收集气相超细颗粒。许多粉末具有的特性导致在小部件和窄缝中聚结和堵塞。由于它们微小的尺寸，有效直径小于100纳米的超细颗粒是受平均最轻的分子之间力作用的研究对象。一般来说这样的粉末非常困难进行处理和输送，和它们有互相聚结、和粘结到机械装置内的表面上和小部件上的强烈倾向。
在用于采样细粉末装置的设计中必须面对这些挑战。
发明内容
一种装置采样和收集在气流中运动的颗粒。一种方法对含有颗粒的气流进行工作，从气流中采样和收集颗粒。一般来说，本发明的装置和方法应用吸入作用来分离出一部分含有颗粒的气流，然后使用收集元件，如过滤器、容器、或某些组合收集颗粒。在示范性的结构中，真空泵通过过滤器元件抽出含颗粒的部分。在另一个示范性结构中，另一类型的吸入发生器引导含颗粒部分进入选择的包含过滤器的收集元件内。
在第1方面，本发明的装置包括用于联通与管道相连的运动流体的机构，和用于清扫联通机构和构造在其中的管道的机构。
构造的联通机构用于分离出选择的气流含颗粒部分并将含颗粒部分挟带到运动流体-颗粒混合物中。当将该装置放在气流中时，联通机构提供足够的力以便分离出一部分气流。还有，该管道与联通机构相连，并能分配运动流体-颗粒混合物进入到所选择的收集元件。构造的清扫机构用于从联通机构和管道内除去残留物。
在一种模式中，该装置的操作仅包括几个步骤。将该装置与包含颗粒的运动气流在其中的管道或其他结构相连。运动流体流过联通机构，它从气流中分离出选择的含颗粒部分和形成运动流体-颗粒混合物。运动流体-颗粒混合物从联通机构流过管道。运动流体-颗粒混合物流过联通机构和管道起动清扫机构，它的构造用于从联通机构和管道内除去残留物。构造的管道用于分配一部分运动流体-颗粒混合物进入到所选择的收集元件内。
在别的实施例中，本发明公开了从运动气流内采样超细颗粒混合物的一种装置。该装置包括吸入发生器，它可构造成通过吸入作用分离出一部分含许多超细颗粒的气流，和用运动流体挟带这部分气流，使之形成输出混合物，还包括联通输出混合物的管道结构，和至少一个样品收集元件，收集元件可构造成用于接纳选择的部分输出混合物，和通过管道结构与吸入发生器连接。
在优选的实施例中，该装置还包括清扫流体贮罐和运动流体贮罐。此外，吸入发生器优选地是文丘里型喷射器，它有运动流体入口、吸入入口、和出口。吹扫流体贮罐与吸入发生器相连和其构造是输送吹扫流体通过而没有产生吸入作用，而运动流体贮罐的构造是输送运动流体从运动流体入口流到出口，在吸入入口内产生吸入作用。
在本发明的另一个方面，提出从气流中分离出一部分超细颗粒运动混合物的一种装置。该装置包括吸入发生器，其构造用于将含有颗粒的部分运动混合物挟带在运动流体内以便形成输出混合物，与吸入发生器相连的吹扫流体贮罐，其构造用于输送吹扫流体，和一个或多个收集元件，它们可拆卸地与出口连接以便接纳选择的部分输出混合物。吸入发生器优选地构造成允许由吹扫流体或输出混合物从那里除去残留物。收集元件可以包括过滤器元件。
优选地，吸入发生器可对运动混合物密封。还有，该装置优选地包括运动流体贮罐，其构造用于输送运动流体到吸入发生器，从而在吸入发生器产生吸入作用。更优选地，将运动流体贮罐和吹扫流体贮罐构造成单向输送它们各自的流体。从吸入发生器内除去的残留物优选地是在前次使用时前次输出混合物附着沉积的残留物。
在还有一方面，本发明提出在气流内分离出部分超细颗粒的运动混合物的一种装置。该装置包括文丘里型喷射器阀，它有运动流体入口、吸入入口、和出口，和运动流体入口相连的运动流体贮罐，和吸入入口相连的吹扫流体贮罐，与出口连接的管道结构、和与管道结构可密封地连接的一个或多个收集元件。将文丘里型喷射器阀构造成，当运动流体从运动流体入口流到出口时产生负压流从吸入入口偏压向出口。形成的负压流能挟带一部分气流内超细颗粒的运动混合物。可将吸入入口构造成与气流内超细颗粒运动混合物连通。
还有，将运动流体贮罐构造成单向输送运动流体到运动流体入口和将吹扫流体贮罐构造成单向输送吹扫流体从吸入入口到出口。优选地构造将管道结构连接到一个或多个收集元件的管道，使其允许由输出混合物和吹扫流体除去管道结构内的残留物。将一个或多个收集元件构造成可接纳输送的至少一部分输出混合物。至少一个收集元件是与管道结构通过单向阀相连的大容量收集室，该阀仅允许从管道结构流入到大容量收集室中。收集元件可以包括过滤器元件。
也在本发明内，提出从含有超细颗粒的气流中采样粉末的一种方法。该方法包括如下各步，通过吸入作用从气流中分离出一部分含有目标粉末的气体以便形成运动流体与其所挟带的目标粉末的混合物，引导该混合物第1部分通过管道结构一段足够的时间以便基本冲净管道结构，和在该段时间后引导该混合物第2部分通过管道结构进入到收集元件内。
优选地，由使运动流体流过文丘里型喷射器形成的负压流提供吸入作用。还有，优选地包括使吹扫流体流过管道结构以便维持目标粉末的基本挟带的步骤。另一种是，由真空发生器，如真空泵、标准的真空清洗器提供吸入作用。在某些实施例中，收集元件包括过滤器，而在某些实施例中收集元件包括容器。
在本发明优选的步骤中，重复从气流中采样粉末的方法。特别是重复“流动”到“引导第2部分”这步的各个步骤，对优选的不同目标粉末进行操作。在这个应用中，在下一个目标粉末采样期间在收集下一个目标粉末的第2部分之前由“引导第1部分”的步骤基本上从管道结构冲净由给定的目标粉末留在管道结构内的任何残留物。
在还有一方面，本发明提出从单一源头获得至少两个混合物的高纯度样品的一种方法。该方法包括两组相同的步骤，每组对优选的不同目标混合物进行操作。第一组包括如下步骤：使运动流体流过文丘里型喷射器阀以便形成负压流，将负压流加在第1气流以便分离出它的一部分并挟带它进入到第一目标混合物中，该气流含有第1目标粉末和从一源头出来，和引导第1目标混合物通过管道网络进入到第1收集元件内。在第2组步骤之前，执行中间清扫步骤，使吹扫气通过文丘里型喷射阀，没有形成负压流，和通过管道网络以便除去那里至少一部分剩余的第1目标混合物。第2组包括如下各步：使运动流体流过文丘里型喷射器阀以便形成负压流，将负压流加在第2气流以便分离出它的一部分并挟带它进入到第2目标混合物中，该气流含有第2目标粉末和从该源头出来，引导第2目标混合物的一部分通过这道网络足够的时间以便基本冲净管道网络的剩余第1目标混合物，和引导第2目标混合物的其余部分流过管道网络进入到第2收集元件内。
在本发明的优选应用中，使用附加的混合物重复该方法，每一个混合物可以是唯一的。这种重复获得可能是唯一的各种材料的许多高纯度样品的收集，而没有在样品间的交叉污染。还有，在优选的实施例中，协调“使运动流体流过”和“使吹扫气体流过”的步骤以便在执行方法期间在整个管道网络内维持第一和第2目标粉末的基本挟带。这种协调使目标粉末在本发明使用的管道和文丘里型喷射器内的沉积最小。
设计本发明以便对气相生产装置生产的挟带粉末进行采样，气相生产装置包括惰性气体凝聚、脉冲激光烧蚀、火花放电、离子溅射、化学气相合成、喷雾热解、激光热解/光热合成、热等离子体合成、火焰合成、火焰喷雾热解、和低温反应合成。
附图说明
图1是本发明装置的示意图。
图2是本发明中使用的文丘里型喷射器的剖面图。
图3是包括在本发明中的流体供给系统的说明图。
图4是说明本发明方法的流程图。
具体实施方式
下面的描述能使对本发明所属技术领域的普通技术人员实施和使用本发明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，很显然对描述的各实施例可进行各种修改，而且可将这里的一般原理应用到其他的实施例。因此，本发明并不打算局限于表示的各实施例而是给予与这里描述的原理和特性相一致的最宽广的范畴。
现在参考图1，说明装置100。一般来说，装置100包括吸入发生器110，通过管道结构120与收集元件130和130’相连。与吸入发生器110相连的运动流体贮罐140，是给吸入发生器110提供运动流体(motive fluid)和产生吸入动力的一个示范性机构。
吸入发生器110包括吸入入口115、运动流体入口116和出口117。如图所示，将采样导管112连接在吸入入口115，将运动流体贮罐140连接在运动流体入口116，和将出口117连接在管道结构120。
将吸入发生器110在吸入入口115产生的吸入作用通过采样导管加到粉末源(未表示)，该源包括气流中流动的粉末。产生的吸入作用从粉末源分离出一部分含粉末的气体并使它运动通过吸入入口115。在吸入发生器110内，含有粉末的部分气体被夹带在运动流体内。优选地，通过运动流体入口116从运动流体贮罐140加入运动流体。然后吸入发生器将包含夹带粉末的输出混合物输送到出口117。从出口117，连接的管道结构120将输出混合物输送到选择的位置。优选地，如图所示，管道结构120包括许多阀门结构122用于给输出混合物从许多可能的位置中选择一个位置。在本发明内，可能的选择位置包括样品收集元件130、130’和大容量的收集室135。
在使用实施本发明的装置100的各种方法中，下面要详细讨论，将一部分输出混合物从出口117通过管道结构120在选择的时间段内输送到大容量的收集室135以便清扫管道结构120、吸入发生器110和采样导管112。清扫步骤之后，将另一部分输出混合物从出口117通过管道结构120输送到选择的样品收集元件130’。一旦收集到一个这样的样品，就可使用装置100去收集别的样品。例如，可以重复上述的步骤，对不同的含有粉末气体进行操作，但是在这种情况下选择样品收集元件130和把样品存放在那里。本发明的装置100的结构是这样，使用这个方法重复采样许多独特的材料将不会造成样品之间的交叉污染，只要将每个样品存放在唯一的样品收集元件内。样品收集元件130和130’可以包括过滤器元件、容器、或某些组合。例如，在一个实施例中，收集元件130是包括高效微粒空气(HEPA)过滤器的容器，而收集元件130’是连接到真空室的HEPA过滤器。
仍然参考图1，说明装置100的另外方面。优选地，将运动流体贮罐140通过导管144连接到运动流体入口116，导管144包含单向阀142。单向阀142的结构是，仅允许从运动流体贮罐140向运动流体入口116输送运动流体而不是在任何其他方向。还有，装置100优选地包括吹扫流体贮罐150，它通过导管154连接到采样导管112从而与吸入发生器110的吸入入口115连接。如图所示，导管154包括单向阀152，它的构造仅允许吹扫流体从吹扫流体贮罐150到采样导管112的方向上流动。采样导管112优选地包括阀结构114，可构造它将采样导管112对粉末源密封。
上面简述的和其他地方将更加全面描述的装置100的操作中，优选地应用吹扫流体贮罐以便在收集之后维持任何额外粉末的挟带。更特别的是，一旦如上述完成了收集，运动流体继续从运动流体贮罐140流出，同时使用一个阀结构122对管道结构密封选择的收集元件130’。因此，虽然已经实现了收集，但是通过运动流体的继续流动保持该挟带(但是短暂)。优选地，暂时中断运动流体流动同时开始从吹扫流体贮罐150流出吹扫流体。执行这些步骤以便在收集之后维持留在装置100内的粉末的挟带。优选地，将吹扫流体的流动引入到大容量的收集室135内，基本冲净采样导管112、吸入发生器110和运动流体和粉末的管道结构120。
现在参考图2，详细描述本发明中使用的吸入发生器的一个示范性实施例。示范的吸入发生器是文丘里型喷射器200，还知道有许多其他的名称，包括如下各种：吸气器、真空发生器、混合三通管、文丘里真空泵、和采样喷嘴。这些术语中的每一个描述应用伯努利原理的一种类型的泵。伯努利原理说明当流体相对那个表面的速度增加时流体对给定表面所加的压力将减小。文丘里喷射器，和等价的装置，包括一些部件限制流体的流动从而增加流体的速度，产生压力差。
不管包含的实际原理，文丘里型喷射器200包括有运动流体入口210和出口230的喷射器主体205。运动流体入口210包括锥形的喷嘴，它从喷射器主体205的外表面上相对宽的开口变窄到窄的孔212。通过窄孔212后是引导到窄的通道216的喷嘴214，通过216与出口230连通并形成从运动流体入口210来的唯一流出点。流体215通过运动流体入口210然后再通过窄的通道216，如果在运动流体入口210提供均匀的速率，那么流体被加速。
这种设计得到流体215以相对较高的速度从窄的通道216通过混合室240朝出口230喷射。流体215的惰性，与会合点245变窄的结构相结合产生在混合室240和出口230之间的吸入作用。因为会合点245变窄的形状是平滑地变化的和设计该会合点以便在流体215内诱导最小的扰动，所以增加了流体215的层流加速。流体215这样的喷射形成从混合室240偏压向出口230的负压流。
吸入入口220通过喷射器主体205与混合室240连接使之流体连通。吸入入口220与吸入室222连接，吸入室在喷射器主体205内形成漏斗型的空穴，变窄以便与混合室240连接。如上所述，通过迫使流体215进入到运动流体入口210内形成从混合室240偏压向出口的负压流。这个压力流通过混合室240、吸入室222和离开吸入入口220。当吸入力能够拉动现有的材料进入到吸入入口220中和朝出口230运动时另外观察到从吸入入口220偏压向出口230的这种负压流。
在本发明中有到吸入入口220的附加流体225。当迫使流体215通过运动流体入口210到出口230时从吸入入口220偏压向出口230的负压流拉动附加流体225进入到混合室240中，在那里它与流体215混合形成输出混合物235，它被从出口230喷出。
优选地，如其他地方更详细地描述那样。使用本发明以便分离一部分含有目标粉末的运动气体混合物。优选地构成文丘里型喷射器的吸入室220、混合室240、喷嘴214和其他部分以便提供足够的吸力来完成这个任务。包含在附加流体225内的目标粉末的颗粒被流体挟带和进入到吸入室222接着到混合室240，在那里附加流体与流体215混合形成输出流体235，该颗粒被挟带进入到输出流体235中和其一起向前。另外，混合室240和窄通道216的设计是这样，基本上没有颗粒被引入到窄通道216内。
现在参考图3，图中说明示范性的流体供给系统300，它有优选的结构用于在本发明内运动流体和吹扫流体两者的供给。流体供给系统300包括许多流体供给贮罐310。尽管在优选的实施例中，这些多个贮罐全都装有相同的流体，但是在本发明的范畴内它们应是装有多个流体的，以便能允许各种不同的应用而无需重新改装。例如，在供给运动流体的情况下，可以包括一种运动流体非常适合吸入尺寸在几十纳米范围内的颗粒以及另一种运动流体更好地适合吸入尺寸在几百纳米范围内的颗粒。在任何情况下，优选地将流体流动控制系统320连接到许多贮罐310以便控制流动的存在和流速两者。另外，流体流动控制系统320选择哪个贮罐在给定的时间内从它那里流出流体。从流体流动控制系统320，由导管325将流体联通到选择的目的地，和优选地通过各种调节装置。在说明的实施例中这些调节装置包括干燥装置330和颗粒过滤器340。
在吹扫流体和运动流体两种情况中希望限制流体中颗粒的存在和干燥该流体。运动流体通过变窄的喷嘴联通并生成在装置操作中利用的吸入作用。但是，如在别处更加充分描述的那样，吹扫流体保持粉末的挟带从而有利于本发明装置的清洁。粉末-气体混合物中的湿度，虽然仅是许多因素中的一个，但通常造成粉末聚集增加和接着从气体混合物析出沉淀；因此，在本发明中优选地避免湿度的变化和优选地将吹扫流体干燥。在粉末-气体混合物中颗粒构成的变化、中断或其他不同可以同样造成聚集增加和其他不希望的结果，所以在本发明中也是优选地避免这些情况的发生。
再参考图1。讨论本发明的方法。一般来说，本发明涉及从含有极细颗粒的气流中采样粉末的一种方法。将参考示范的采样装置100来讨论该方法，但打算仅作为一般代表性的分离系统。该方法包括通过吸入从气流中分离出一部分含目标粉末的气体，以便形成运动流体与挟带其中的目标粉末的混合物的这一步骤。在示范性的装置100中，这一步可以包括几步子步骤。在一个子步骤中，在吸入发生装置110内产生吸入作用。在示范装置100内该吸入发生装置被理解为文丘里型喷射器，类似于上述参考图2的装置；但是，在本发明中也可设想其他的吸入发生装置，包括但不局限于机电泵和真空泵。在吸入发生器110内，运动流体从运动流体贮罐140通过吸入发生器110流到出口117，在吸入入口115产生吸入作用。在附加的子步骤中，将产生的吸入作用加到含有目标粉末的主气流，在这个实施例中通过采样导管112，连接到吸入入口115。在吸入产生时发生作用可能是不明显的，或者可以产生吸入作用然后通过打开阀门或某些相似的装置流入气流。
在其他的步骤中，本发明的方法包括引导该混合物的第1部分从出口117在一段足够的时间内通过管道结构120以便基本清扫该管道结构120的这一步骤。优选地，由管道结构120使第1部分转向通过它的分支125，该分支连接到收集元件130，但不是实际上进入到收集元件130中。然后在接着的步骤中，引导该混合物的第2部分通过管道结构117在一段时间后进入到收集元件130中。优选地，在第1部分和第2部分之间流动基本上不中断和收集元件130是简单地被移动以阻止流动和收集第2部分。因此，由于第1部分已经清扫管道结构的任何残留物，所以第2部分仅包括气流的载气、目标粉末、和用于产生吸入作用的运动流体(在文丘里型吸入发生器的情况下)。
优选地还包括其他步骤。特别是，使吹扫流体从吹扫流体贮罐150流过吸入发生器110和管道结构120以便保持目标粉末的基本挟带的步骤。优选地这个步骤是在收集第2部分混合物之后执行以便维持在装置100内任何剩余粉末的挟带和优选地将剩余粉末输送到大容量的收集室135内。当重复该方法，使用包含不同目标粉末的不同混合物时这个步骤是有利的。在本发明的方法内优选地包括这种重复。从“流动”到“引导第2部分”的步骤，接着“流过吹扫流体”的步骤，这些步骤的重复允许采样多个目标粉末的单个数量而且没有样品之间的互相混合或交叉污染。
现在参考图4，在流程图中表示，如本发明设想那样，从单一源头获得至少两个混合物的高纯度样品的方法。该方法包括两组类似的步骤和一个中间的步骤。第1组410包括步骤411，使运动流体流过文丘里型喷射器阀以便形成负压流，该步将负压流加到第1气体流以便分离出它的一部分和将它挟带到第1目标混合物中，气流包含第1目标粉末和从一源头出来，步骤412引导第1目标混合物流过管道网络进入到第1收集元件。在中间步骤420中，使吹扫气体流过文丘里型喷射器阀，没有形成负压流，和流过管道网络以便除去那里至少一部分剩余的第一目标混合物。第2组430包括步骤431，使运动流体流过文丘里型喷射器阀以便形成负压流，步骤432将负压流加到第2气体流以便分离出它的一部分和将它挟带到第2目标混合物中，气流包含第2目标粉末和从该源头出来，步骤433使一部分第2目标混合物流过管道网络足够长的时间以便基本冲净管道网络剩余的第1目标混合物，和步骤434引导第2目标混合物的其余部分通过管道网络进入到第2收集元件内。
优选地，协调“流过运动流体”的411和431步骤与“流过吹扫气体”的420步骤以便在实施方法期间在整个管道网络内基本维持第1和第2目标粉末的挟带。
根据结合细节的特定实施例已经描述了本发明，以便有利于理解本发明的结构原理和操作。因此，并不打算将这里对特定实施例和它细节的参考来限制附属的权利要求书的范围。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，将很清楚对说明所选的各实施例可以进行各种修改而不会背离本发明的宗旨和范畴。

Claims (24)

1.一种从气流中采样和收集颗粒的装置，包括
a.用于联通运动流体，和分离气流的所选择的含颗粒部分和挟带含颗粒部分进入到运动流体-颗粒混合物中的机构；
b.分配运动的流体-颗粒混合物进入到所选的收集元件中的导管；和
c.从联通机构和导管内除去残留物用于清扫的机构。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于联通机构是文丘里型喷射器。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于用于清扫的机构包括文丘里型喷射器，它的设计使运动流体-颗粒混合物流过它的内表面和该导管的表面。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于收集元件包括一个或多个下列器件：过滤器、容器。
5.一种在运动气流内采样超细颗粒的混合物的装置，包括：
a.吸入发生器，可构造成通过吸入分离含有许多超细颗粒的气流一部分并使运动流体挟带它，形成输出混合物；
b.管道结构，与吸入发生器连接的管道结构以便导送输出混合物；和
c.至少一个样品收集元件可构造成接纳输出混合物的所选择部分，和通过管道结构与吸入发生器连接。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于吸入发生器是文丘里型喷射器，它有运动流体入口、吸入入口、和出口，和将运动流体通过运动流体入口输送到出口，在吸入入口内产生吸入作用。
7.如权利要求5所述的装置，还包括与吸入发生器连接的吹扫流体贮罐和其构造用于输送吹扫流体而不产生吸入作用。
8.如权利要求7所述的装置，还包括运动流体贮罐，其特征在于吸入发生器是有运动流体入口、吸入入口、和出口的文丘里型喷射器；吹扫流体贮罐的构造是输送吹扫流体经过吸入入口到出口和运动流体贮罐的构造是输送运动流体经过运动流体入口到出口，在吸入入口内产生吸入作用。
9.如权利要求5所述的装置，其特征在于样品收集元件包括一个或多个下列器件：过滤器、容器。
10.一种用于在气流内分离一部分超细颗粒的运动混合物的装置，包括：
a.吸入发生器，其构造在运动流体内挟带运动混合物的含颗粒部分以便形成输出混合物；
b.与吸入发生器连接的吹扫流体贮罐和其构造用于输送吹扫流体；和
c.与出口可拆卸地连接的一个或多个收集元件以便接纳输出混合物的所选部分；
其中吸入发生器的构造允许吹扫流体和输出混合物从那里清除残留物。
11.如权利要求10所述的装置，还包括运动流体贮罐其构造用于输送运动流体到吸入发生器，从而由吸入发生器产生吸入作用。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于运动流体贮罐和吹扫流体贮罐构造成单向输送它们各自的流体。
13.如权利要求10所述的装置，其特征在于残留物是在前次使用中由前次输出混合物沉淀的残留物。
14.如权利要求10所述的装置，其特征在于一个或多个收集元件包括一个或多个如下器件：过滤器、容器。
15.一种用于在气流内分离一部分超细颗粒的运动混合物的装置，包括：
a.文丘里型喷射器阀，它有运动流体入口、吸入入口、和出口以及构造成从吸入入口偏压向出口产生负压流，和当运动流体从运动流体入口流向出口时能够挟带一部分超细颗粒运动混合物在气流内，其中吸入入口可构造成与气流内超细颗粒的运动混合物连通；
b.运动流体贮罐构造成单向输送运动流体通过运动流体入口；
c.吹扫流体贮罐构造成单向输送吹扫流体通过吸入入口到出口；
d.管道结构，与出口连接和其结构允许输出混合物和吹扫流体从那里除去残留物；和
e.一个或多个收集元件可密封地与管道结构相连以便接纳至少一部分输出混合物的传送，其中至少一个收集元件是大容量收集室，它用单向阀与管道结构相连仅允许从管道结构流入到大容量收集室。
16.一种从含有超细颗粒的气流中采样粉末的方法，包括：
a.通过吸入作用从气流中分离出一部分含有目标粉末的气体以便形成运动流体与其挟带的目标粉末的混合物；
b.引导该混合物的第1部分通过管道结构一段足够的时间以便基本冲净管道结构；和
c.在该段时间后引导该混合物的第2部分通过管道结构进入到收集元件中。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于由运动流体流过文丘里型喷射器所形成的负压流提供吸入作用。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于由真空发生器提供吸入作用。
19.如权利要求16所述的方法，还包括使吹扫流体流过管道结构以便维持目标粉末的基本挟带的步骤。
20.如权利要求16所述的方法，还包括重复从“流动”到“引导第2部分”这一步的各个步骤。
21.如权利要求16所述的方法，其特征在于收集元件包括一个或多个下列器件：过滤器、容器。
22.一种从单一源头获得至少两个混合物的高纯度样品的方法，包括：
a.使运动流体流过文丘里型喷射器阀以便形成负压流；
b.将负压流加到第1气流以便分离出它的一部分并将它挟带到第1目标混合物中，该气流含有第1目标粉末和从一源头出来；
c.引导第1目标混合物流过管道网络进入第1收集元件；
d.使吹扫气体流过文丘里型喷射器阀，在不形成负压流的情况下，并且通过管道网络以便除去那里至少一部分剩余的第1目标混合物；
e.使运动流体流过文丘里型喷射器阀以便形成负压流；
f.将负压流加到第2气流以便分离出它的一部分并将它挟带到第2目标混合物中，该气流含有第2目标粉末和从该源头出来；
g.使第2目标混合物的一部分流过管道网络足够长的时间以便基本冲净管道网络中的剩余第1目标混合物；和
h.引导第2目标混合物的另外部分通过管道网络进入第2收集元件中。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于协调“使运动流体流过”和“使吹扫流体流过”的各步骤以便在该方法的执行期间在全部管道网络内维持第1和第2目标粉末的基本挟带。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于第1收集元件和第2收集元件包括一个或多个下列器件：过滤器、容器。
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