[發(fā)明專利]用于質譜分析的真空紫外光電離和化學電離的復合電離源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010567193.0
• 申請日: 2010-11-30
• 公開（公告）號: CN102479661A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設計）人: 李海洋;花磊;吳慶浩;崔華鵬;侯可勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01J49/16
• 分類號: H01J49/16;G01N27/62
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.用于質譜分析的真空紫外光電離和化學電離的復合電離源，包括真空紫外光源(3)和電離源腔體(13)，于電離源腔體(13)側壁上設置有氣體出口，于電離源腔體(13)側壁上開有通孔、通過真空管路連接有真空規(guī)(16)；其特征在于：

真空紫外光源(3)發(fā)出的真空紫外光(19)位于電離源腔體(13)的內部，在電離源腔體(13)內部、沿真空紫外光(19)出射方向依次設置有離子加速電極(4)、離子推斥電極(5)、離子引出電極(7)和差分接口極板(8)，離子加速電極(4)、離子推斥電極(5)、離子引出電極(7)和差分接口極板(8)相互間隔、同軸、平行設置；

一試劑氣體進樣管(1)穿過電離源腔體(13)的外壁伸入在電離源腔體(13)內部，試劑氣體進樣管(1)氣體出口設置于離子加速電極(4)和離子推斥電極(5)之間相互間隔的區(qū)域，其氣體出口端正對于真空紫外光(19)的光束設置，試劑氣體進樣管(1)的氣體入口端與試劑氣體氣源(17)相連；

一樣品氣體進樣管(2)穿過電離源腔體(13)的外壁伸入在電離源腔體(13)內部，樣品氣體進樣管(2)氣體出口設置于離子推斥電極(5)和離子引出電極(6)之間相互間隔的區(qū)域，其氣體出口端正對于真空紫外光(19)的光束設置，樣品氣體進樣管(2)的氣體入口端與樣品氣體氣源(18)相連。

2.根據權利要求1所述的復合電離源，其特征在于：

離子加速電極(4)、離子推斥電極(5)、離子引出電極(7)和差分接口極板(8)均為板式結構，中心部位設置有通孔，其中，離子引出電極(7)為1塊或1塊以上相互間隔、同軸、平行設置的板式結構；真空紫外光(19)的光束平行于電極軸線方向穿過各電極通孔的中心區(qū)域。

3.根據權利要求1或2所述的復合電離源，其特征在于：

離子加速電極(4)和離子推斥電極(5)間隔的中心區(qū)域構成試劑離子區(qū)(11)，化學電離所需試劑離子在試劑離子區(qū)(11)中產生；離子加速電極(4)和離子推斥電極(5)的間距、即試劑離子區(qū)(11)的長度為0.1～2cm；

離子推斥電極(5)和差分接口極板(8)間隔的中心區(qū)域構成樣品離子區(qū)(12)，樣品分子的光電離和化學電離在樣品離子區(qū)(12)中產生，離子推斥電極(5)和差分接口極板(8)的間距、即樣品離子區(qū)(12)的長度為0.1～10cm。

4.根據權利要求3所述的復合電離源，其特征在于：

于離子加速電極(4)、離子推斥電極(5)、離子引出電極(7)和差分接口極板(8)上按照電壓從高到低的順序，依次加載不同的電壓，在試劑離子區(qū)(11)軸線方向形成大小為5～500V/cm的離子加速電場，在樣品離子區(qū)(12)軸線方向形成大小為1～50V/cm的離子引出電場。

5.根據權利要求1或2所述的復合電離源，其特征在于：

于離子推斥電極(5)的中心部位設置有通孔，其為限流孔(6)，試劑離子區(qū)(11)中的真空紫外光子和離子通過限流孔(6)進入到樣品離子區(qū)(12)，限流孔(6)直徑大小為0.5～5mm。

6.根據權利要求1所述的復合電離源，其特征在于：

所述的真空紫外光源(3)為氣體放電燈光源、激光光源或同步輻射光源。

7.根據權利要求1所述的復合電離源，其特征在于：

于差分接口極板(8)上設置有差分接口小孔(9)，差分接口小孔(9)與質譜儀的質量分析器(10)相連，即電離源腔體(13)內氣體樣品電離得到的離子通過差分接口極板(8)上的差分接口小孔(9)直接引入到質量分析器(10)中；

所述的質量分析器(10)為飛行時間質量分析器、四級桿質量分析器或離子阱質量分析器。

8.根據權利要求1所述的復合電離源，其特征在于：

于電離源腔體(13)側壁上設置有氣體出口，氣體出口通過真空管路與一側抽閥門(14)相連，于側抽閥門(14)的另一端通過真空管路連接有機械真空泵(15)；

側抽閥門(14)為流量可調節(jié)的真空閥門，為真空擋板閥、真空蝶閥或真空針閥。

9.根據權利要求1所述的復合電離源，其特征在于：

可根據側抽閥門(14)流量的調節(jié)以及試劑氣體進樣管(1)和樣品氣體進樣管(2)內徑和長度的改變來控制進樣量，調節(jié)電離源腔體(13)內的真空度，試劑氣體進樣管(1)和樣品氣體進樣管(2)內徑為Φ50～530μm，長度為5～500cm，氣體進樣量為0.1～200ml/min，電離源腔體(13)內的真空度維持在10^-3～10mbar。