[發明專利]一種用于正負離子反應研究的質譜儀系統

在審

• 申請號: 201310581619.1
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN104658848A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 丁航宇
• 申請（專利權）人: 蘇州美實特質譜儀器有限公司
• 主分類號: H01J49/00
• 分類號: H01J49/00;H01J49/42;H01J49/02
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 金輝

技術領域

本發明屬于質譜儀器和分析技術領域，具體涉及一種用于正負離子反應研究的質譜儀系統。?

背景技術

化學反應的過程和機理一直是化學家們探索的主要內容之一，傳統上，由于研究手段和方法的限制，人們關于氣相化學反應的研究對象主要是中性分子之間的反應，即反應物和產物基本上都是中性分子。這是因為氣相中的離子不僅難以檢測和分辨，其產生和控制也往往很困難。因此，有關離子之間化學反應過程的研究和知識一直處于比較缺乏的狀態。?

質譜儀是一種用于分析和檢測氣相離子成分的科學儀器，它可以快速地給出氣相中各種離子的化學成分，含量和分子結構。離子阱是一種可以將氣相中離子進行富集和存儲的科學裝置，它可以根據需要將離子在一定空間內束縛一定的時間，很顯然，如果同時將正離子和負離子束縛在同一個離子阱中，正負離子之間就可能發生碰撞和化學反應。?

發明內容

本發明的目的是提供一種高效準確地研究氣相中離子化學反應機理的用于正負離子反應研究的質譜儀系統。?

實現本發明目的的技術方案是一種用于正負離子反應研究的質譜儀系統；包括產生正離子的第一離子源、第一離子光學系統、產生負離子的第二離子源、第二離子光學系統、同時存儲正離子和負離子的離子阱、與所述離子阱連接的第一工作電源、可用于檢測反應產物的飛行時間質譜儀；從所述第一離子源產生的正離子經所述第一離子光學系統進入所述離子阱，同時從所述第二離子源產生的負離子經所述第二離子光學系統進入所述離子阱中，在所述離子阱中正離子和負離?子碰撞化學反應后被第一工作電源產生的脈沖電壓逐出所述離子阱進入飛行時間質譜儀作質量分析。?

優選的所述飛行時間質譜儀中有離子加速區、離子探測器、與所述離子探測器連接的第二工作電源；反應產物被逐出所述離子阱后經所述離子加速區到達所述離子探測器。?

優選的在所述第一離子源和所述第一離子光學系統之間連接有第一四極桿質量分析器；在所述第二離子源和所述第二離子光學系統之間連接有第二四極桿質量分析器。?

優選的在所述第一離子源和所述第一離子光學系統之間連接有第一四極桿質量分析器；所述第二離子源是電子束源，所述第一離子源是電子轟擊離子源或電噴霧電離離子源或基質輔助的激光脫附電離離子源。?

優選的所述第一離子源是電子轟擊電離離子源或電噴霧電離離子源或光電離離子源；所述第二離子源是化學電離離子源或電噴霧電離離子源。?

優選的所述飛行時間質譜儀是直線型或反射式。?

本發明具有積極的效果：（1）通過將第一四極桿質量分析器、第二四極桿質量分析器、離子阱和飛行時間質譜儀配合使用，可以研究特定離子之間的化學反應，具體來說就是用第一四極桿質量分析器選擇出第一離子源產生的特定正離子與第二四極桿質量分析器選擇出第二離子源產生的特定負離子，然后將選擇出的正離子和負離子引入到離子阱中存儲一定時間，讓正離子和負離子之間發生化學反應，反應的產物可以進一步用飛行時間質譜儀加以檢測，根據反應物，產物，反應條件等可以得到氣相中不同離子之間的化學反應機理，快捷準確高效。?

（2）所述第一四極桿質量分析器和第二四極桿質量分析器是用作氣相離子質量分析的有力工具，可以通過調節四極桿電極上的工作電壓，使得在某一條件下只有一種離子可以通過四極桿質量分析器，從而有效地選出具有特定質荷比的離子，使得所獲得的實驗結果也更加具有專一性。?

（3）第一工作電源可以為離子阱提供工作電壓，產生束縛離子的工作電場，?將離子束縛在離子阱中；通過提供一個脈沖電壓并加載在離子阱電極上，這個脈沖電壓將可以從離子阱中逐出離子。?

附圖說明

為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中?

圖1為第一種用于正負離子反應研究的質譜儀系統的結構示意圖；?

圖2為第二種用于正負離子反應研究的質譜儀系統的結構示意圖；?

圖3為第三種用于正負離子反應研究的質譜儀系統的結構示意圖；?

1是第一離子源，10是第一離子光學系統，2是第二離子源，20是第二離子光學系統，3是離子阱，30是第一工作電源，4是飛行時間質譜儀，40是離子加速區，5是離子探測器，50是第二工作電源，11是第一四極桿質量分析器，21是第二四極桿質量分析器?

具體實施方式