[發明專利]一種超聲霧化電離裝置

有效

• 申請號: 201610222371.3
• 申請日: 2016-04-11
• 公開（公告）號: CN105719939B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 余泉;趙海琛;倪凱;錢翔;王曉浩
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: H01J49/16
• 分類號: H01J49/16;H01J49/04
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司44223
• 代理人: 王震宇

技術領域

本發明涉及一種超聲霧化電離裝置。

背景技術

質譜儀是檢測物質成分的儀器，可以實現在空氣成分檢測，水質檢測，固體樣品檢測，設備檢漏，危險品檢測等領域的應用。使用質譜儀檢測樣品成分首先要將樣品轉化為離子形態，對于不同形態的樣品一般采用不同的電離方式。

對于液體樣品的檢測，往往利用液體揮發性使其轉化為氣體形式，再通過其他方式實現氣體電離。一般常用的液體樣品電離方式是通過毛細管或者脈沖閥進樣實現液體樣品氣化，利用紫外光照射，電子束轟擊等方式將樣品分子電離。但是，對于不易揮發的液體樣品，由于比較難實現氣化，因而限制了液體樣品的電離范圍。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術的不足，提供一種超聲霧化電離裝置，解決難揮發液體樣品電離效果差、效率低的問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種超聲霧化電離裝置,包括霧化腔、樣品杯、霧化片、毛細管、加熱裝置和載氣輸送管，所述霧化腔中儲存液體介質，所述樣品杯放置于所述霧化腔中的液體介質中，所述樣品杯中儲存待霧化電離液體樣品，所述加熱裝置用于加熱所述樣品杯中的待霧化電離液體樣品；所述霧化片產生的超聲振動通過所述液體介質傳播至所述樣品杯中的待霧化電離液體樣品，以實現液體樣品的霧化；所述霧化腔具有霧氣聚集出口，所述毛細管從所述霧化腔穿過并從所述霧氣聚集出口伸出，所述毛細管內部通過帶電溶液并在所述霧氣聚集出口外形成帶電噴霧，所述載氣輸送管輸送的載氣吹送霧化后的液體樣品，使其從所述霧氣聚集出口噴出，并與從所述毛細管輸出的帶電噴霧交匯，最終形成樣品離子。

進一步地：

所述霧化腔包括霧化腔體和設置在所述霧化腔體上的霧化腔蓋，所述載氣輸送管從所述霧化腔蓋上連入所述霧化腔中，所述霧氣聚集出口形成于所述霧化腔蓋的一端，所述毛細管從所述霧化腔蓋的另一端穿入，并從所述霧化腔蓋的一端的所述霧氣聚集出口穿出。

所述加熱裝置包括安裝在所述霧化腔蓋上的水域加熱管，所述水域加熱管伸入所述樣品杯中以對待霧化電離液體樣品進行接觸加熱。

還包括設置在所述霧氣聚集出口處的擋水板，用于防止樣品液滴隨載氣從所述霧氣聚集出口噴出。

所述霧化片設置在所述霧化腔的底部。

所述毛細管和所述載氣輸送管接入所述霧化腔的部位分別用毛細管密封塞和密封轉接頭密封。

所述液體介質為水，所述樣品杯的壁厚不超過0.3mm，采用聚丙烯、聚乙烯等有機材料制成。

所述霧化片到液體介質的液面距離在3cm以上，優選在3-5cm之間；霧化片產生的超聲振動頻率在1.7MHz以上，待霧化電離液體樣品的加熱溫度在60℃以上。

所述毛細管中通過2000V到5000V的電壓，優選在毛細管出口處加低電勢。

所述載氣的氣流量在0.1～1L/min。

本發明的有益效果：

針對難揮發液體樣品的電離，本發明的超聲霧化電離裝置為其提供了行之有效的解決方案。利用超聲振動實現液體樣品的霧化，利用電噴霧原理將帶電溶液形成帶電噴霧。通過載氣吹送將霧化樣品和帶電噴霧交匯，通過一系列復雜變化實現電荷轉移，使霧化樣品轉化為離子。本發明直接采用預備好的特定溶液利用萃取電噴霧原理實現霧化樣品的電離，沒有根據樣品類型對樣品添加試劑以增強電離效果，使操作更加簡潔方便。同時，實現難揮發液體樣品電離，擴大了可電離樣品的范圍。

本發明與現有技術相比的優點在于：

(1)本發明可以實現難揮發樣品的高效電離，擴大了應用范圍；

(2)本發明無需對樣品進行預處理即可進行電離，操作簡潔方便，提高工作效率。

(3)本發明中樣品杯可以避免樣品對霧化腔體等結構進行污染，無需清洗即可實現快速換樣，提高對不同樣品的電離效率。

(4)液體介質的存在可以起到傳遞超聲波和冷卻超聲霧化片的作用；同時，由于其占據了霧化腔的大部分容積，因此可以減小樣品的需求量，對實際取樣工作帶來便利。

本發明解決了難揮發液體樣品電離效率低的問題，簡化了樣品處理過程，實現了難揮發液體樣品的電離，擴大了樣品檢測范圍。

附圖說明

圖1為本發明一種實施例的超聲霧化電離裝置結構示意圖。

具體實施方式

以下對本發明的實施方式作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發明的范圍及其應用。