[發(fā)明專利]混合離子源以及質(zhì)量分析裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480044977.1
• 申請(qǐng)日: 2014-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN105474352B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佐竹宏之;長(zhǎng)谷川英樹;平林由紀(jì)子;橋本雄一郎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立高新技術(shù)
• 主分類號(hào): H01J49/10
• 分類號(hào): H01J49/10;G01N27/62
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11243
• 代理人: 張敬強(qiáng),嚴(yán)星鐵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于從試樣生成離子的離子源裝置以及使用該離子源裝置的質(zhì)譜儀。

背景技術(shù)

大氣壓離子化質(zhì)譜儀將在大氣壓下生成的離子導(dǎo)入真空系統(tǒng)來對(duì)離子的質(zhì)量進(jìn)行分析。在被廣泛地使用的大氣壓離子化法中存在電噴射離子化法(electrospray ionization：ESI)、大氣壓化學(xué)離子化法(atmospheric pressure chemical ionization：APCI)。

ESI是如下方式，在施加了高電壓的試樣噴霧管(毛細(xì)管)流動(dòng)試樣溶液并噴霧，從而生成帶電液滴，并使該帶電液滴反復(fù)蒸發(fā)與分裂，從而生成離子。在ESI中，也使用在試樣噴霧管的同軸外周設(shè)置霧化氣體管，由噴出的霧化氣體噴霧為微小的帶電液滴的方法。另外，特別地，在供液流速較快時(shí)，并用將加熱的氣體(加熱氣體)大量地噴霧而促進(jìn)液滴的蒸發(fā)、氣化的方式。ESI是能夠應(yīng)用于分子量較大的高分子量試樣、極性較大的高極性試樣等的離子化法。

APCI是通過電暈放電使對(duì)試樣溶液進(jìn)行加熱氣化而獲得的試樣分子進(jìn)行離子化的方式。在該方式的情況下，在通過電暈放電而生成的一次離子和試樣分子之間產(chǎn)生電荷的移動(dòng)，從而使試樣分子離子化。APCI與ESI相比也能夠應(yīng)用于分子量較小的低分子量試樣、極性較小的低極性試樣。

因此，需要因分析對(duì)象的試樣不同而區(qū)分使用離子化法。根據(jù)上述的理由，若能夠通過一個(gè)離子源實(shí)現(xiàn)離子化原理不同的多個(gè)離子化方式(例如ESI與APCI)，則能夠擴(kuò)大成為測(cè)定對(duì)象的物質(zhì)的范圍。

在專利文獻(xiàn)1記載有通過手動(dòng)地更換ESI用的探測(cè)器與APCI用的探測(cè)器而實(shí)施ESI與APCI的兩個(gè)離子化方式的切換的方法。

在專利文獻(xiàn)2以及專利文獻(xiàn)3提出有用于不更換探測(cè)器等，而通過相同結(jié)構(gòu)的離子源執(zhí)行ESI與APCI的方式。將ESI的靜電噴霧部與APCI的針電極配置于相同的空間內(nèi)，從而能夠同時(shí)地執(zhí)行基于ESI的離子化與基于APCI的離子化。

在專利文獻(xiàn)4記載有設(shè)置相對(duì)于離子化的探測(cè)器(探針)能夠沿軸向移動(dòng)的霧化室，使霧化室在ESI與APCI移動(dòng)，從而切換離子化法的結(jié)構(gòu)。以成為在ESI中探針的前端比霧化室更向前方突出地配置、在APCI中探針的前端位于霧化室的內(nèi)部的配置的方式通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)使探針與霧化室移動(dòng)。通過該方法，能夠在短時(shí)間內(nèi)簡(jiǎn)單地切換離子化法。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：美國(guó)專利第6759650號(hào)說明書

專利文獻(xiàn)2：日本專利第4553011號(hào)說明書

專利文獻(xiàn)3：美國(guó)專利第7488953號(hào)說明書

專利文獻(xiàn)4：日本特開平8-236064號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

在專利文獻(xiàn)1中，為了切換離子化法，而手動(dòng)地切換ESI用的離子化探測(cè)器和APCI用的離子化探測(cè)器，因此花費(fèi)時(shí)間，從而產(chǎn)生繁瑣的作業(yè)。另外，需要加熱器的接通/斷開的作業(yè)，因此為了通過提高、降低溫度而使溫度穩(wěn)定需要數(shù)10分鐘左右的時(shí)間。

在專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3的例子中，為了也同時(shí)地實(shí)施ESI與APCI的任一個(gè)的離子化，原理上也能夠?qū)υ谌我粋€(gè)生成的離子進(jìn)行觀測(cè)。但是，由于同時(shí)離子化，因此產(chǎn)生靈敏度降低的問題。

在專利文獻(xiàn)4中，在切換離子化法時(shí)，需要將霧化室的加熱器接通/斷開，因此存在產(chǎn)生等待時(shí)間的問題。即，在ESI中，斷開加熱器，在APCI中，接通加熱器，因此能夠預(yù)料到直至加熱器的溫度穩(wěn)定為恒定至少需要數(shù)分鐘至數(shù)10分鐘，因此高處理能力(throughput)分析較困難。

此處，在專利文獻(xiàn)4中，考慮即便在任意的離子化法中也將霧化室的加熱器始終關(guān)閉或者始終打開的例子。在該情況下，由于不存在直至溫度變得穩(wěn)定的等待時(shí)間，所以能夠高速地切換離子化法。但是，能夠預(yù)料到以下的課題。在始終關(guān)閉加熱器的情況下，能夠預(yù)料到在ESI時(shí)不存在問題地動(dòng)作，但若在APCI時(shí)，關(guān)閉加熱器，則幾乎不存在霧化室內(nèi)的氣化效果，因此能夠預(yù)料到靈敏度大幅度地降低。接下來，在始終接通加熱器的情況下，在ESI時(shí)，對(duì)霧化室進(jìn)行加熱，因此液體試樣突沸(沸騰)而無法良好地進(jìn)行靜電噴霧(electro spray)，從而靈敏度降低或者離子化成為不穩(wěn)定，進(jìn)而產(chǎn)生離子強(qiáng)度變動(dòng)的問題。

如以上那樣，在現(xiàn)有技術(shù)中，存在靈敏度降低或者在離子化切換方面花費(fèi)時(shí)間的問題。

本發(fā)明提供一種能夠在短時(shí)間內(nèi)簡(jiǎn)單地切換多個(gè)離子化方式，并且高靈敏度的混合離子源以及使用該離子源的質(zhì)量分析裝置。