[發明專利]一種基于冷等離子體射流的質譜離子化方法及離子源裝置

有效

• 申請號: 201310520005.2
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103545165A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 唐飛;郭成安;王曉浩
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01J49/10
• 分類號: H01J49/10;H01J49/14;G01N27/68
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

1.一種基于冷等離子體射流的質譜離子化方法，其特征在于該方法包括如下步驟：

1）將樣品放到樣品臺上；

2）調節冷等離子體射流發生器（7）放電腔的中心線與質譜錐孔（10）軸線的角度在0°～90°，冷等離子體射流出口與質譜錐孔的距離在1mm～100mm；

3）將放電氣體引入冷等離子體射流發生器（7）中，控制放電氣體流量在0.1L/min～10L/min；

4）啟動高壓電源（6），使冷等離子體射流發生器（7）產生冷等離子體射流并使該射流直接噴射在樣品上，將樣品離子化。

2.一種基于冷等離子體射流的質譜離子化方法，其特征在于該方法包括如下步驟：

1）將樣品放到混氣瓶（11）中；

2）調節冷等離子體射流發生器（7）放電腔的中心線與質譜錐孔（10）軸線的角度在0°～90°，冷等離子體射流出口與質譜錐孔的距離在1mm～100mm；

3）首先將放電氣體通入至混氣瓶（11）中，使放電氣體與樣品氣混合后進入冷等離子體射流發生器（7）中，將放電氣體流量控制在0.1L/min～10L/min；

4）啟動高壓電源（6），使冷等離子體射流發生器（7）產生冷等離子體射流，將樣品離子化。

3.如權利要求1或2所述的一種基于冷等離子體射流的質譜離子化方法，其特征在于：所述的高壓電源的頻率在1kHz～100kHz范圍內，電壓峰峰值在1kV～10kV范圍內，功率在0.1W～100W范圍內。

4.如權利要求1或2所述一種基于冷等離子體射流的質譜離子化方法，其特征在于：所述的放電氣體使用氦氣、氬氣、氮氣、氫氣和空氣中的一種或幾種的混合氣體。

5.實現如權利要求1所述離子化方法的一種基于冷等離子體射流的離子源裝置，其特征在于：所述裝置包括裝有壓力表（1）的放電氣體瓶（2）、減壓閥（3）、流量計（4）、流量調節閥（5）、等離子體射流發生器（7）、樣品臺（8）和高壓電源（6）；所述的放電氣體瓶（2）的出口通過氣體管路依次與所述的減壓閥（3）、流量計（4）、流量調節閥（5）和等離子體射流發生器（7）連接；所述的樣品臺（8）設置在等離子體射流發生器的射流出口；冷等離子體射流發生器的放電腔（702）采用內徑在0.1mm～5mm，長度為5mm～200mm的金屬管，或采用內徑在0.1mm～5mm，壁厚0.1mm～5mm，長度為5mm～200mm，外表面敷有放電電極（703）的石英管。

6.實現如權利要求2所述離子化方法的一種基于冷等離子體射流的離子源裝置，其特征在于：所述裝置包括裝有壓力表（1）的放電氣體瓶（2）、減壓閥（3）、流量計（4）、流量調節閥（5）、混氣瓶（11）、等離子體射流發生器（7）和高壓電源（6）；所述的放電氣體瓶（2）的出口通過氣體管路依次與所述的減壓閥（3）、流量計（4）、流量調節閥（5）和混氣瓶（11）進口連接，混氣瓶（11）的出口通過氣體管路與等離子體射流發生器（7）連接；冷等離子體射流發生器的放電腔（702）采用內徑在0.1mm～5mm，長度為5mm～200mm的金屬管，或采用內徑在0.1mm～5mm，壁厚0.1mm～5mm，長度為5mm～200mm，外表面敷有放電電極（703）的石英管。

7.如權利要求5或6所述的一種基于冷等離子體射流的質譜離子源裝置，其特征在于：在所述的放電腔（702）的外壁設有絕緣屏蔽層（701）。

8.如權利要求5或6所述的一種基于冷等離子體射流的質譜離子源裝置，其特征在于：所述的金屬管材料為銅、鋁、銅合金、鋁合金或不銹鋼。

9.如權利要求5或6所述的一種基于冷等離子體射流的質譜離子源裝置，其特征在于：所述的石英管外表面的放電電極（703）材料為金、銀、銅、鐵、鋁、不銹鋼、銅合金、鐵合金或鋁合金。