[實用新型]具有多次反射真空紫外光電離源的質譜分析儀

有效

• 申請號: 201320596179.2
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN203466164U
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 潘洋;王健;邱克強;朱治祥;劉成園
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H01J49/16
• 分類號: H01J49/16
• 代理公司: 合肥金安專利事務所 34114
• 代理人: 金惠貞

技術領域

本實用新型屬于質譜分析儀器技術領域，具體涉及具有多次反射真空紫外光電離源的質譜分析儀。

背景技術

質譜技術是鑒定分子結構的重要方法。現代質譜儀器主要由真空系統、進樣系統、離子源、質量分析器、檢測器以及數據處理系統組成。根據待測物結構、性質的不同，質譜電離方式多種多樣，如電子轟擊電離、化學電離、電噴霧電離、基質輔助激光解吸電離等等。真空紫外光電離是一種利用波長小于200nm的真空紫外光使中性分子離子化的方法。這種電離方式是軟電離過程，幾乎沒有碎片離子產生，并且對分子極性的電離沒有歧視。將真空紫外光作為質譜的離子源，得到的譜圖簡單，可以根據化合物的分子量信息進行快速定性和定量分析，在過程分析和有機物檢測等領域得到越來越廣泛的應用。最近，侯可勇、李海洋等人實用新型了一種用于氣體樣品分析的真空紫外光電離源。這種電離源利用市售真空紫外燈產生真空紫外光，中性分子在推斥電極和聚焦電極之間的電離區吸收光子被電離，經同向推斥電極板推斥，聚焦電極板聚焦后進入質譜區檢測。由于光電離效率和真空紫外光光程成正比，所以相對狹小的光電離區，以及較為發散的真空紫外燈出射光，導致大量光子未被中性分子吸收而損失，電離效率不高。

實用新型內容

為了解決現有真空紫外光電離源存在的大量光子未被中性分子吸收而損失，電離效率不高的問題，本實用新型提供一種具有多次反射真空紫外光電離源的質譜分析儀。

具體的改進技術方案如下：

具有多次反射真空紫外光電離源的質譜分析儀包括箱體，箱體內依次設有光電離腔體、差分腔體和質譜腔體，光電離腔體、差分腔體和質譜腔體上均分別開設有真空泵接口；所述光電離腔體內設有真空紫外光電離源，所述真空紫外光電離源包括真空紫外光源、推斥電極和聚焦電極，推斥電極的中部和聚焦電極的中部均開設有通孔，且同軸；光電離腔體的側壁上設置有毛細管，毛細管的一端位于光電離腔體的外部，另一端位于推斥電極和聚焦電極之間；所述差分腔體內設有離子光學系統，所述質譜腔體內設有質量分析器；所述光電離腔體和差分腔體之間設有第一取樣錐，所述差分腔體和質譜腔體之間設有第二取樣錐；改進在于：推斥電極和聚焦電極相互對應的側面均為喇叭狀的圓錐面或圓弧面，推斥電極的通孔處為圓錐面或圓弧面的小直徑端，聚焦電極的通孔處為圓錐面或圓弧面的小直徑端；推斥電極的圓錐面或圓弧面上和聚焦電極的圓錐面或圓弧面上分別鍍有反射層，使來自于真空紫外光源的出射光可在推斥電極和聚焦電極之間多次反射。

所述反射層材料為金或鋁或銥。

本實用新型將電離源的推斥電極和聚焦電極相對應的側面設計成圓錐面或者圓弧面，并鍍有真空紫外光反射材料，從而使發散的真空紫外光在電離區內實現多次反射，增加了待測物的電離幾率，從而使電離效率提高2～6倍以上，大大提高了檢測樣品的靈敏度，在一些微量氣體成分和揮發物的實時、在線監測中有著廣泛的應用前景。通過實驗我們發現，改進的電離源可將自制質譜儀的檢測限由起初的幾十個ppm量級提升至幾個ppm量級，擴大了樣品的檢測范圍。

附圖說明

圖1為實用新型的結構示意圖。

圖2為丙酮和甲苯氣體在相同進樣條件下得到的光電離質譜圖比較。其中：圖2（a）為推斥電極和聚焦電極相對圓錐面未鍍鋁膜和鍍鋁膜的丙酮光電離質譜圖比較；圖2（b）為推斥電極和聚焦電極相對圓錐面未鍍鋁膜和鍍鋁膜的甲苯光電離質譜圖比較。

圖1中序號：真空紫外光電離源1、真空紫外光源2、推斥電極3、毛細管4、聚焦電極5、第一取樣錐6、離子光學系統7、第二取樣錐8、質量分析器9、光電離腔體10、差分腔體11、質譜腔體12。

具體實施方式

下面結合附圖，通過實施例對本實用新型作進一步地描述。