[實用新型]小型離子阱檢測器

無效

• 申請號: 201020505912.1
• 申請日: 2010-08-26
• 公開（公告）號: CN201812791U
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 苗金水;王連杰;馬嘯塵;張奇;莊坤;代驥辰;徐偉偉
• 申請（專利權）人: 苗金水
• 主分類號: H01J49/42
• 分類號: H01J49/42;G01N27/64
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 于濤

技術領域

本實用新型涉及一種檢測設備，具體地說是一種利用離子阱質量分析技術，檢測分析物質含量及品質的小型離子阱檢測器。?

背景技術

眾所周知，1911年世界第一臺質譜裝置誕生，40年代用于同位素測定和無機元素分析，50年代開始有機分析，60年代研究GC-MS聯用技術?，70年代計算機引入。根據離子源系統的電離方式不同，質譜儀可分為以下幾種：快原子轟擊離子源，基質輔助激光解吸電離源，電噴霧電離源，大氣壓化學電離源。質譜分析技術因其與生物及化學方法相比速度快、無污染，精度高，可廣泛用于對復雜樣品進行分析，在生物、制藥及農副產品分析中得到廣泛應用。國外發達國家的質譜儀器廠很多，競爭非常激烈，由于質譜分析技術在現場及在線分析領域的日益廣泛，質譜儀器不斷向專用化、小型化、固態化、模塊化和快速實時方向發展。從質量分析器和離子源看，有機質量分析器分為以下幾種：氣相色譜-質譜聯用儀、液相色譜-質譜聯用儀，其他有機質譜儀主要有：基質輔助激光解吸飛行時間質譜儀（MALDI-TOFMS），傅里葉變換質譜儀（FT-MS）等。但由于目前質譜儀因其功能的多樣化、復雜性、精密性，因此操作復雜，價格昂貴，而且大多是大型質譜儀不便于做成微型化。?

發明內容

本實用新型的目的是為了克服上述現有技術的不足，提供一種基于激光激發離子源、離子阱質量分析技術、小型渦輪分子真空泵和機械泵及單片機電路系統的小型離子阱檢測器。?

本實用新型可以通過如下措施達到。?

一種小型離子阱檢測器，其特征是包括激光激發離子源系統、離子阱質量分析系統、真空系統、離子檢測系統、數據處理系統及記錄顯示系統組成，激光激發離子源系統由樣品室和激光器組成，離子阱質量分析系統由小型離子阱、激光器和緩沖氣體通道組成，并且與激光激發離子源系統連接，真空系統由小型渦輪分子真空泵和機械泵組成，并且與激光激發離子源系統和離子阱質量分析系統連接，離子檢測系統由閃爍體檢測器、微電流放大器組成，并且與離子阱質量分析系統連接，數據處理系統由數據采集器、數據處理器和單片機電路組成，并且與離子檢測系統連接，記錄顯示系統由液晶顯示器組成，并且與數據處理系統連接。?

本實用新型的激光激發離子源系統采用激光照射，將制備好的樣品放在樣品室的載物臺上，采用激光照射使大分子樣品氣化并初步電離然后經狹縫進入離子阱質量分析系統。光離子化作為一種電離方式，可以使電離能小于光子能量的樣品分子得到電離，不同的波長可以使不同的蛋白質等大分子物質發生電離。?

本實用新型的離子阱質量分析系統由小型離子阱、激光器和緩沖氣體通道組成。小型離子阱采用矩形離子阱結構，其截面被設計成矩形。矩形離子阱是一種線性離子阱，采用這種設計的原因是，矩形離子阱具有更高的離子存儲能力和離子捕獲效率。它結構簡單，由3對平板電極構成，分別為X電極對，Y電極對和Z電極對。當此小型離子阱工作時，X電極對上分別施加一相位差180度的共振頻率信號，用以輔助離子的共振逐出；Y電極對上施加一高壓射頻信號，用以對離子的捕獲和質量分析；Z電極對上分別施加直流信號，用于對離子在軸向的捕獲。小型離子阱通道安裝有可以發射不同光波的激光器，使進入離子阱內的蛋白質等大分子樣品氣體在不同補償光波的照射下電離產生離子，隨即被小型離子阱捕獲、束縛。在緩沖氣體的碰撞作用下，被捕獲、束縛的離子不斷與其完成能量交換，最后相對穩定的存儲在小型離子阱內部。緩沖氣體采用高純氦氣，從緩沖氣體通道進入小型離子阱。不同波長的光子在一個離子阱電離周期內連續電離樣品氣體分子，并被離子阱連續不斷的捕獲，從而實現離子的富集。小型離子阱的另一側狹縫處連接離子檢測系統用于檢測彈出的離子。?

本實用新型的真空系統由小型渦輪分子真空泵和機械泵組成，并且與激光激發離子源系統和離子阱質量分析系統連接，用于對儀器抽真空。高真空是小型離子阱檢測器工作不可缺少的前提，激光激發離子源系統、離子阱質量分析系統都要工作在真空條件下。本實用新型中的儀器采用微型無油渦輪分子真空泵作為后級高真空抽氣設備，由于不存在油氣污染和比較高的真空，因而特別有助于提高小型離子阱檢測器的測量靈敏度，這對儀器很重要。真空不良，不僅導致儀器性能下降，影響分析結果，還會引起低真空放電，破壞電絕緣性，污染離子阱質量分析器，甚至損壞儀器。?