คำว่า "เนบูไลเซอร์"โดยทั่วไปหมายถึงอุปกรณ์ที่เปลี่ยนของเหลวให้เป็นละอองละเอียด หัวฉีดก็เปลี่ยนของเหลวให้เป็นละอองละเอียดเช่นกัน แต่ใช้แรงดันผ่านรูเล็กๆ เนบูไลเซอร์โดยทั่วไปใช้การไหลของก๊าซในการส่งละออง รูปแบบที่พบได้บ่อยที่สุดของเนบูไลเซอร์คืออุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่นเครื่องพ่นยาสำหรับโรคหอบหืดหรือกระป๋องสเปรย์สี เนบูไลเซอร์สำหรับการวิเคราะห์เป็นประเภทพิเศษเนื่องจากมีจุดประสงค์เพื่อส่งละอองละเอียดไปยังเครื่องมือสเปกโทรเมตริกสำหรับการวิเคราะห์ธาตุพวกมันเป็นส่วนประกอบที่จำเป็นของสเปกโทรสโกปีการปล่อยอะตอมด้วยพลาสมาแบบเหนี่ยวนำ ( ICP-AES ) สเปกโทรเมตรีมวลด้วยพลาสมาแบบเหนี่ยวนำ (ICP-MS) และสเปกโทรสโกปีการดูดกลืนอะตอม (AAS)

เครื่องพ่นละอองวิเคราะห์ใช้ใน การวิเคราะห์ ธาตุปริมาณน้อยงานประเภทนี้มีบทบาทสำคัญในด้านเภสัชกรรมและการศึกษาทางคลินิก การประเมินทางชีววิทยา สิ่งแวดล้อม และการเกษตร ตลอดจนการทดสอบปิโตรเลียม นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในด้านนิวเคลียร์ด้วย

เครื่องพ่นละอองแบบใช้ลมส่วนใหญ่ใช้หลักการพื้นฐานเดียวกัน ( การเหนี่ยวนำ ) ในการทำให้ของเหลวเป็นละออง: เมื่อก๊าซที่มีความดันสูงกว่าไหลออกจากรูเล็กๆ (รูเปิด) เข้าสู่ก๊าซที่มีความดันต่ำกว่า มันจะก่อตัวเป็นเจ็ทก๊าซเข้าไปในบริเวณที่มีความดันต่ำกว่า และผลักก๊าซที่มีความดันต่ำกว่าออกไปจากรูเปิด สิ่งนี้สร้างกระแสในบริเวณก๊าซที่มีความดันต่ำกว่า และดึงก๊าซที่มีความดันต่ำกว่าบางส่วนเข้าไปในเจ็ทก๊าซที่มีความดันสูงกว่า ที่รูเปิด การดึงก๊าซที่มีความดันต่ำกว่าจะสร้างแรงดูดอย่างมาก ซึ่งขนาดของแรงดูดขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความดัน ขนาดของรูเปิด และรูปร่างของรูเปิดและอุปกรณ์โดยรอบ ในเครื่องพ่นละอองแบบเหนี่ยวนำด้วยลมทั้งหมด แรงดูดใกล้รูเปิดจะถูกนำมาใช้เพื่อดึงของเหลวเข้าไปในเจ็ทก๊าซ ของเหลวจะถูกทำให้แตกตัวเป็นหยดเล็กๆ ในกระบวนการนี้

การออกแบบเครื่องพ่นยาแบบเหนี่ยวนำด้วยลมในปัจจุบันแบ่งออกได้เป็น 5 ประเภท: 1. แบบวงกลมร่วมศูนย์กลาง: การไหลของของเหลวล้อมรอบด้วยการไหลของก๊าซ หรือการไหลของก๊าซล้อมรอบด้วยการไหลของของเหลว 2. แบบไหลตัด: การไหลของก๊าซตั้งฉากกับการไหลของของเหลว 3. แบบผสม: ก๊าซและของเหลวผสมกันในระบบและปล่อยออกมาเป็นการไหลรวมกัน 4. แบบบาบิงตันและร่องตัววี: ของเหลวถูกกระจายบนพื้นผิวเพื่อลดแรงตึงผิวและผ่านรูของก๊าซ 5. แบบทางขนาน: ของเหลวถูกส่งไปข้างๆ รูของก๊าซ และการเหนี่ยวนำจะดึงของเหลวเข้าไปในกระแสของก๊าซ

Newer non-induction nebulizers include 3 more categories: 6. Enhanced Parallel Path: Liquid is delivered beside a gas orifice and drawn into the gas stream by surface tension along a spout; 7: Flow Blurring: liquid is injected by pressure into a gas stream; 8. Vibrating Mesh: liquid is pushed through tiny holes by a vibrating ultrasonic plate.

Induction nebulizers

Concentric nebulizers

Concentric nebulizers have a central capillary with the liquid and an outer capillary with the gas. The gas draws the liquid into the gas stream through induction, and the liquid is broken into a fine mist as it moves into the gas stream. In theory, the gas and liquid may be switched with the gas in the center and the liquid in the outer capillary, but generally they work better with the gas outside and the liquid inside.^[1] The first Canadian concentric patent was Canadian Patent #2405 of April 18, 1873. It was designed to deliver a better spray of oil into a burner. The design is larger but essentially the same as modern analytical nebulizers. The first one developed for spectrometers was a glass design developed by Dr. Meinhard of California in 1973.^[2] His design enabled early ICP users to have a consistent sample introduction nebulizer, but it plugged easily. Today many companies produce glass concentrics, and since 1997, Teflon concentrics have become available.

Cross flow nebulizers

Cross flow nebulizers have a gas capillary set at right angles to the liquid capillary. The gas is blown across the liquid capillary and this produces a low pressure that draws the liquid into the gas stream. Generally the suction is similar to what is produced in a concentric nebulizer. The benefit of a cross flow is that the liquid capillary have a larger inside diameter allowing for more particles to pass through without plugging the nebulizer. The disadvantage is that the mist is usually not as fine or as consistent.^[3]

Entrained nebulizers

There are no analytical nebulizers at present using this technique, but some oil burners do. Mainly used in much older designs as newer concentrics and cross flows are much better and easier to make.

V-groove nebulizers

V Groove nebulizers are similar to a cross flow in that the liquid is delivered in a capillary at right angles to the gas capillary, but the liquid is poured down a vertically orientated groove that flows past a gas orifice. The gas pulls the liquid into the gas flow and forms a fine mist. These allow for very large ID liquid capillaries, but have no suction and require a pump to feed the liquid to the device. They must be correctly orientated or they do not allow the liquid to flow past the gas stream. And their mist usually produces larger droplets than with concentrics or cross flows.

Parallel path nebulizers

การออกแบบนี้พัฒนาโดยจอห์น เบอร์เกเนอร์ จากบริษัท เบอร์เกเนอร์ รีเสิร์ช อิงค์ โดยกระแสแก๊สและตัวอย่างจะไหลผ่านเนบิวไลเซอร์ในท่อแคปิลลารีคู่ขนาน ที่ปลายเนบิวไลเซอร์ ของเหลวจะถูกดึงเข้าไปในกระแสแก๊สแล้วกระจายออกไปในห้องเป็นละออง

ประวัติความเป็นมาในช่วงแรกของเครื่องพ่นยาทางการแพทย์สามารถอ่านได้ที่นี่การพัฒนาเครื่องพ่นยาแบบวิเคราะห์นับตั้งแต่มีการนำ ICP/ICP-MS มาใช้มีดังต่อไปนี้: ^{[ 6 ]}

การไหลข้ามที่ปรับได้ในช่วงทศวรรษ 1970 (สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาเลขที่ 4,344,574) ^{[ 7 ]}

1974 ไมน์ฮาร์ด คอนเซนทริก

ร่องรูปตัว V ปี 1978 (โดย Suddendorf และ Boyer) (สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาเลขที่ 4,206,160) ^{[ 8 ]}

หนังสือ Pillar and Post ปี 1980 (โดย Garbarino และ Taylor)

เครื่องพ่นยา GMK ปี 1983: ฝาแก้วแบบ Babington V-groove

เครื่องพ่นยาแบบ C-type ของ Meinhard ปี 1983

ปี 1983 การเป่าแก้วด้วยความแม่นยำสูง (คล้ายกับแบบ Minehard A)

กีตาร์ Jarrell Ash (Thermo) ปี 1983 แบบร่องตัววี ทำจากแซฟไฟร์

MAK ของ Meddings ปี 1983: การไหลข้ามคงที่ของกระจก

ไมน์ฮาร์ด เค-ไทป์ ปี 1984: ท่อแคปิลลารีด้านในเว้าเข้าไป

ในปี 1984 บริษัท Glass Expansion เริ่มผลิตเครื่องแก้ว ICP

ปี 1985 Burgener-Legere – เครื่องพ่นยาแบบเทฟลอนเชิงพาณิชย์เครื่องแรก – ร่องรูปตัว V – ไม่มีชิ้นส่วนที่ปรับได้

1986 Direct injection micro nebulizer by Fassel, Rice & Lawrence (US patent #4,575,609)^[9]

1986 Hildebrand Grid nebulizer

Late 1980s Perkin Elmer Gem Tip cross flow

1988 CETAC Ultrasonic Nebs

1980s Cyclonic chambers

1987 Glass Expansion's first neb – the VeeSpray (ceramic V-groove)

1989 Glass Expansion first concentric – the Conikal (machined instead of glass blown)

1989 Noordermeer Glass V Groove (US patent #4,880,164)^[10]

1992 Glass Expansion – non salting Sea Spray

1993 Modified Lichte Glass V-Groove

1993 Burgener BTF – first Parallel Path Neb (US patent #5,411,208)^[11]

1994–1995 Main Burgener Parallel Path Nebs – BTS 50, BTN & T2002

Mid 1990s Perkin Elmer GemCone: Miniature V-Groove

With the introduction of the ICP-MS to the laboratory, the creation of micro nebulizers became a priority in order to deliver smaller amounts of sample at lower flow rates.

1993 The Meinhard HEN (high efficiency nebulizer) was produced which handled very low flow rates but salted and plugged easily as a result. (25 times less sample than a standard Meinhard)

1997 Cetac Microconcentric Nebulizer – first Teflon concentric 50, 100, 200 or 400 μL/min

1997 Meinhard Direct Injection HEN – (DIHEN) (US Patent #6,166,379)^[12]

1999 Elemental Scientific – PFA Concentric Nebs 20, 50, 100 or 400 μL/min

1999 Burgener Micro 1: Parallel Path

2000 Burgener Micro 3: Parallel Path

2001 Burgener Mira Mist: First Enhanced Parallel Path Nebulizer (US patent #6,634,572)^[13]

2004 Epond Typhoon: Glass Concentric

2005 Ingeniatrics OneNeb: Flow Blurring Technology

2010 Epond Lucida: Teflon Micro Concentric

2012 Burgener PFA 250: PFA Micro flow Enhanced Parallel Path Nebulizer

2010 – 2013 Meinhard and Glass Expansion: Significant improvements in attachments and designs of glass concentrics.

• https://web.archive.org/web/20131002010344/http://www.icpnebulizers.com/selection.html