[發明專利]電噴霧兩級氣體輔助聚集裝置

有效

• 申請號: 201310386376.6
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103439438A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 鄒赫麟;安志奇;何敬志
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N30/16
• 分類號: G01N30/16;G01N30/72
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 趙連明;梅洪玉

技術領域

本發明涉及電噴霧質譜研究領域，特別是用于電噴霧樣品離子的氣體輔助聚集裝置領域。

背景技術

近年來，人們一直就進一步提高電噴霧質譜（ESI-MS）的靈敏度和分辨率開展了大量研究工作，其中關鍵技術是如何提高電噴霧離子輸運效率，即把電噴霧質譜離子源電離所產生的離子更有效地輸運到質譜檢測入口孔，從而提高電噴霧質譜靈敏度和分辨率。目前有各種氣體輔助裝置用于提高離子輸運效率，但普遍都只有一級氣體輔助聚集裝置，對電噴霧離子輸運效率提高有限。

發明內容

本發明提出一種結構簡單并且易于加工的兩級氣體輔助裝置，有利于進一步提高離子輸運效率。

本發明采用的技術方案是：

電噴霧兩級氣體輔助聚集裝置基于流體力學的科恩達效應和文丘里效應的基本原理。文丘里效應是指當流體通過管道的狹窄區域時，流體壓力會降低；科恩達效應是指射流附壁現象，即射流沿彎曲表面流動的現象。在第一級裝置中，氣體由一級進氣口（3）進入一級狹縫（4），在一級曲面（5）處產生科恩達附壁效應，氣流改變方向，最終沿著一級出氣口（6）的壁面吹出；在第二級裝置中，氣體由二級進氣口（7）進入二級狹縫（8），在二級曲面（9）處產生科恩達附壁效應，氣流改變方向，最終沿著二級出氣口（10）由泄氣腔（11）排出。電噴霧兩級氣體輔助聚集裝置通過改變氣流體的運動方向，達到輔助聚集離子的效果。

2、制作方法

考慮實際加工生產，如說明書附圖2所示，設計一級進氣口、一級曲面、一級出氣口在零件（12）上，二級進氣口在零件（18）上，二級曲面、二級出氣口在零件（16）上，泄氣腔在零件（14）上。一級狹縫、二級狹縫寬度由相對應厚度板材加工成的密封墊片（13、17）限定，實際生產中采用某厚度的紫銅。

電噴霧兩級氣體輔助聚集裝置制作方法步驟如下：

1）機械加工制作零件（12）、零件（14）、零件（16）、零件（18）、密封墊片（13、17）、套筒（15）；

2）外購精密塞打螺栓、螺母；

3）依次組裝零件（12）、密封墊片（13），零件（14）、套筒（15）、零件（16）、密封墊片（17）、零件（18）。

本電噴霧兩級氣體輔助聚集裝置的有益效果是，進一步提高了電噴霧質譜離子的輸運效率，并且結構簡單、成本低、尺寸靈活，性能穩定。

附圖說明

圖1電噴霧兩級氣體輔助聚集裝置的全剖圖。

圖2電噴霧兩級氣體輔助聚集裝置的裝配爆炸圖。

圖3電噴霧兩級氣體輔助聚集裝置的工作原理圖。

圖中：1.第一級裝置，2.第二級裝置，3.一級進氣口，4.一級狹縫，5.一級曲面，6.一級出氣口，7.二級進氣口，8.二級狹縫，9.二級曲面，10.二級出氣口，11泄氣腔，12.零件一，13.密封墊片，14.零件二，15.套筒，16.零件三，17.密封墊片，18.零件四，19.螺栓孔，G1.一級氣流，G2.二級氣流，G3.出氣流，N4.電噴霧噴針，O5.質譜檢測入口孔。

具體實施方式

下面結合技術方案和附圖詳細敘述本發明專利的具體實施方式。

電噴霧帶電液滴形成之后，在由電噴霧噴針向質譜檢測入口孔輸運過程中目前有99%的離子損失，從而影響質譜儀的檢測極限和靈敏度。因此提高離子輸運效率對提高質譜儀的檢測極限和靈敏度有非常重要的作用。本發明設計制作的電噴霧兩級氣體輔助聚集裝置，通過改變氣流體的運動方向，達到輔助聚集離子的效果，并已經過實驗數據驗證。

如圖3所示，把電噴霧兩級氣體輔助聚集裝置固定在電噴霧噴針N4和質譜檢測入口孔O5之間，間距調整到合適位置，并通過可調整工作平臺調整裝置的位置，使電噴霧噴針、該裝置、質譜檢測入口孔中心同軸。根據實際需要，電噴霧噴針深入該裝置一定位置，不超過30mm。

一定壓力的氮氣分別通過氣體壓力調節器經一級進氣口3、二級進氣口7進入該裝置，然后調整氣體壓力調節器尋求最佳一、二級進氣口的壓力配合。

電噴霧兩級氣體輔助聚集裝置剖面圖如圖1所示。實際零部件裝配爆炸圖如圖2所示，密封墊片13、17為紫銅，其余為不銹鋼，粗糙度Ra3.2以內，用于固定裝置一、裝置二的緊固件可以由精密塞打螺栓、螺母實現。

電噴霧兩級氣體輔助聚集裝置的工作原理如圖3所示，一級氣流G1從一級進氣口3進入，經一級狹縫4，在一級曲面5處產生附壁效應，然后由一級出氣口6壁面排出；二級氣流G2從二級進氣口7進入，經二級狹縫8，在二級曲面9處產生附壁效應，然后經二級出氣口10由泄氣腔排出。G1和G2氣流帶動出氣流G3，改變方向和速度后的G3氣流對電噴霧噴針N4噴出的電噴霧離子流起到加速和聚集的效果。