[發明專利]復合離子源裝置及質譜儀

無效

• 申請號: 201210055585.8
• 申請日: 2012-03-05
• 公開（公告）號: CN103295872A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 張小華;張華;商穎健;薛孟謙
• 申請（專利權）人: 北京普析通用儀器有限責任公司
• 主分類號: H01J49/10
• 分類號: H01J49/10;H01J49/42
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 闞梓瑄;馮志云

技術領域

本發明涉及一種使樣品分子轉化成離子的離子源裝置以及質譜儀。

背景技術

離子源裝置主要應用于質譜儀，其主要作用是使樣品分子轉化成離子。目前較普遍使用的離子源裝置是電子轟擊離子源裝置，其結構包括殼體、設置在殼體內的離子化室和用于產生電子的燈絲，離子化室內安裝有離子透鏡，離子透鏡包括依次安裝在離子透鏡的中心線上的推斥電極、引入電極、聚集電極和引出電極，在離子化室上安裝有樣品進樣管和樣品出口。待分析樣品分子由樣品進樣管引入離子化室，燈絲產生的電子轟擊樣品分子，使樣品分子轉化成帶電離子。我們知道，在國內、外通用的電子轟擊離子源裝置中，轟擊電子的能量一般為70eV左右，撞擊樣品分子后形成的樣品離子的動能很大，這樣的樣品離子在飛行過程中與其他中性粒子或者離子相互碰撞易裂解成大量碎片離子，從而導致最終形成的譜圖非常復雜，難以分辨出樣品的分子離子峰(在質譜分析中樣品分子進入電離室，被轟擊掉一個電子后，形成的正離子稱為分子離子，產生的峰稱為分子離子峰，也稱母峰。一般來說最大質量數的峰就是分子離子峰，它的質量就是分子量)。從另一角度講，電子轟擊離子源裝置能夠產生碎片離子峰，在研究分子的結構上具有一定的優勢。

基于上述電子轟擊離子源裝置的缺陷，出現了一種光子轟擊離子源裝置，其與電子轟擊離子源裝置的不同之處在于：使用紫外光光子來轟擊樣品分子。我們知道，紫外光的光子能量為10eV左右，相比于電子能量70eV要低很多，因此，樣品分子在紫外光光子轟擊而電離后形成的樣品離子的動能比較小，這樣的樣品離子在飛行過程中即使與其他中性粒子或者離子相互碰撞，也不容易形成碎片離子，所以，使用光子轟擊離子源裝置最終形成的譜圖簡單，重疊峰少，能夠實現分子量的快速定性和定量分析。但是，也正是由于紫外光的光子能量比較小，所以紫外光的光子對于電離能大于光子能量的樣品分子無能為力，因此光子轟擊離子源裝置只局限于某些特定樣品分子的分析。

傳統技術中，也有人曾試圖將光電離方式應用到離子阱質譜儀，但是，由于離子阱的離子化過程和質量分析過程發生在同一個腔體內，很容易造成質譜峰的污染，因此，現實中很難操作和使用。

發明內容

本發明的目的在于解決現有的離子源裝置的缺陷，提供一種兼具電子轟擊功能和光子轟擊功能的復合離子源裝置及質譜儀。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明復合離子源裝置，包括：殼體以及安裝在所述殼體內的離子化室、離子透鏡和安裝在所述離子化室外的用于產生電子的至少一個燈絲，其中所述離子化室上安裝有樣品進樣管和與所述樣品進樣管對正的樣品出口，所述離子化室上設有分別與所述燈絲相對應的電子入口，所述離子透鏡包括依次安裝在該離子透鏡的中心線上并互相平行的推斥電極、引入電極、聚集電極和引出電極；其中，所述推斥電極安裝在所述離子化室內，所述引入電極、聚集電極和引出電極安裝在所述離子化室外，所述復合離子源裝置還包括至少一個用于產生紫外光的紫外光源，所述離子化室上具有至少一個位于所述推斥電極和引入電極之間的透光孔，每個所述透光孔與相應的所述紫外光源照射位置相對應，在每個所述紫外光源的照射光路上并鄰近所述透光孔位置安裝一個聚焦透鏡。

進一步地，所述燈絲的數量為兩個，分布在所述離子化室的兩相對側，所述兩個燈絲中心的連線與所述離子透鏡的中心線垂直。

所述紫外光源的數量為兩個，分布在所述離子化室的兩相對側，所述兩個紫外光源中心的連線與所述離子透鏡的中心線垂直。

所述紫外光源的數量為兩個，分布在所述離子化室的兩相對側，所述兩個紫外光源中心的連線與所述樣品進樣管垂直，并且所述兩個紫外光源中心的連線與所述兩個燈絲中心的連線互相垂直。

所述聚焦透鏡安裝在所述透光孔內。

所述離子化室的內表面呈圓滑過渡的曲面形狀。

所述離子化室的內表面呈球形。

所述聚焦透鏡的焦點位于所述離子透鏡的中心線上。

所述離子化室的內壁設有反光涂層，所述推斥電極外表面設有反光涂層。

本發明質譜儀，包括四極桿質量分析器和復合離子源裝置，其中，所述復合離子源裝置是本發明所述的復合離子源裝置。