[發(fā)明專利]一種質(zhì)譜儀器及其專用離子傳輸加熱裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110211525.6
• 申請(qǐng)日: 2011-07-27
• 公開（公告）號(hào): CN102324373A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聶宗秀;周曉煜;熊彩僑;張碩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): H01J49/02
• 分類號(hào): H01J49/02
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種質(zhì)譜儀器及其專用離子傳輸加熱裝置。

背景技術(shù)

質(zhì)譜儀器在測(cè)定物質(zhì)質(zhì)量時(shí)所具有的靈敏、快速及準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，使其在近代生命、化學(xué)、物理以及它們的交叉學(xué)科研究中扮演著重要角色。質(zhì)譜儀器主要包括離子源、離子分析裝置和檢測(cè)裝置。由于離子分析裝置的研究對(duì)象主要是離子，并通過檢測(cè)裝置最后得到離子的質(zhì)荷比信息。因此，離子源在質(zhì)譜儀器里起著將樣品分子電離成樣品離子的關(guān)鍵作用。目前的離子化方法主要包括電噴霧(ESI)、解吸電噴霧(DESI)、萃取電噴霧(EESI)、基質(zhì)輔助激光解吸(MALDI)、電子電離(EI)以及化學(xué)電離(CI)等。其中，常壓離子化方法(API)，例如ESI、DESI和EESI，不需要在真空中電離樣品，可以極大的縮小質(zhì)譜儀器的空間，因此小型化的質(zhì)譜儀器(如美國(guó)Cooks小組提出的“mini10”和“mini11”這兩款)主要采用常壓離子源。

通常，上述離子源的離子化效率，即成功電離的樣品分子占總樣品分子的比值，是非常低的。即使它們中具有相對(duì)高電離效率的ESI源，對(duì)不同的樣品，其離子化效率可以相差六個(gè)數(shù)量級(jí)。在ESI源里，樣品被溶解在水以及其他的溶劑里。利用緩沖氣體(如氮?dú)?和一個(gè)高壓(如5000伏)電源加在毛細(xì)管的兩端(進(jìn)樣端和發(fā)射端)，在發(fā)射端，當(dāng)電場(chǎng)力和液體的表面張力達(dá)到平衡，液體形成泰勒錐狀，從而能夠穩(wěn)定噴霧。噴出的大的帶電荷的樣品離子團(tuán)簇由于溶劑的蒸發(fā)，在內(nèi)部電荷排斥的作用力下會(huì)逐漸分離成單個(gè)的樣品離子。在這個(gè)過程里，如果這種離子團(tuán)簇不能充分蒸發(fā)而分離為單個(gè)的樣品離子，將會(huì)降低樣品的離子化效率。在商業(yè)儀器里，通過對(duì)緩沖氣體加熱或在離子傳輸裝置外纏繞加熱絲的方法極大地提高了儀器的靈敏度。但在小型質(zhì)譜裝置里，上述加熱方法不僅麻煩而且會(huì)大幅增加儀器的體積。因此，一種簡(jiǎn)單、方便、以及小型的離子傳輸加熱裝置可以改善小型質(zhì)譜儀器的性能，并縮小商用儀器的體積。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種質(zhì)譜儀器及其專用離子傳輸加熱裝置。

本發(fā)明提供的一種離子傳輸加熱裝置包括金屬加熱管和直流電源；所述金屬加熱管的兩端分別與直流電源的正負(fù)極相連接。

上述的離子傳輸加熱裝置中，所述金屬加熱管的長(zhǎng)度可為3mm-1m；所述金屬加熱管的內(nèi)徑可為0.1mm-5mm；所述金屬加熱管的外徑可為0.1mm-1cm。

上述的離子傳輸加熱裝置中，所述金屬加熱管的材質(zhì)可為不銹鋼、銅、鋁等易于導(dǎo)電，且不易與所述離子源產(chǎn)生的樣品離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的金屬。

本發(fā)明還提高了一種質(zhì)譜儀器，所述質(zhì)譜儀器包括離子源、上述離子傳輸加熱裝置和質(zhì)譜儀；所述離子源設(shè)于近所述金屬加熱管的一端部，所述金屬加熱管的另一端部設(shè)于近所述質(zhì)譜儀的進(jìn)樣口。

上述的質(zhì)譜儀器中，所述離子源可以相對(duì)于所述金屬加熱管平行或傾斜的方式放置。

上述的質(zhì)譜儀器中，所述傾斜的角度可為0-90度，當(dāng)所述離子源與所述金屬加熱管傾斜放置時(shí)(即不為0度)，可以減少所述離子源中未電離的中性樣品分子通過所述金屬加熱管進(jìn)入所述質(zhì)譜儀。

上述的質(zhì)譜儀器中，所述離子源與所述金屬加熱管的一端部之間的距離可為1mm-1m；所述金屬加熱管的另一端部與所述質(zhì)譜儀的進(jìn)樣口之間的距離可為1mm-10mm。

本發(fā)明還提供了一種質(zhì)譜儀器，所述質(zhì)譜儀器包括離子源、上述離子傳輸加熱裝置和質(zhì)譜儀；所述金屬加熱管設(shè)于所述質(zhì)譜儀的內(nèi)部；所述金屬加熱管的一端部設(shè)于所述質(zhì)譜儀外且近所述離子源；所述金屬加熱管的另一端部設(shè)于近所述質(zhì)譜儀的質(zhì)量分析器的進(jìn)樣口。

上述的質(zhì)譜儀器中，所述離子源可以相對(duì)于所述金屬加熱管平行或傾斜的方式放置。

上述的質(zhì)譜儀器中，所述傾斜的角度可為0-90度，當(dāng)所述離子源與所述金屬加熱管傾斜放置時(shí)(即不為0度)，可以減少所述離子源中未電離的中性樣品分子通過所述金屬加熱管進(jìn)入所述質(zhì)譜儀。

上述的質(zhì)譜儀器中，所述直流電源設(shè)于所述質(zhì)譜儀的外部或內(nèi)部。

上述的質(zhì)譜儀器中，所述離子源與所述金屬加熱管的一端部之間的距離可為1mm-1m；所述金屬加熱管的另一端部與所述質(zhì)量分析器的進(jìn)樣口之間的距離可為1mm-10mm。

本發(fā)明提供的離子傳輸加熱裝置簡(jiǎn)單，即采用上述金屬加熱管，可以方便的運(yùn)用在小型的質(zhì)譜儀里提高其性能；其加熱效率很高，在秒的時(shí)間量級(jí)上該加熱裝置可以加熱到500℃以上，具有快速加熱的特點(diǎn)；本發(fā)明提供的加熱裝置的溫度可以通過直流電源調(diào)節(jié)，具有可操控性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的離子傳輸加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。