[實(shí)用新型]采用非球面透鏡的激光解析離子源激光光路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201621168339.3
• 申請(qǐng)日: 2016-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN206369716U
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋家玉;蔡克亞;吳鵬鵬;張彤;趙高嶺;秦安磊;溫慶士;肖永東;劉亞娟;劉聰;王超;劉曉莉;張瑞峰;吳學(xué)煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安圖實(shí)驗(yàn)儀器(鄭州)有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/62
• 分類號(hào): G01N27/62
• 代理公司: 鄭州異開專利事務(wù)所(普通合伙)41114
• 代理人: 韓華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及基質(zhì)輔助激光解析離子源型MALDI-TOF技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種采用非球面透鏡的激光解析離子源激光光路。

背景技術(shù)

基質(zhì)輔助激光解析離子源型MALDI-TOF是近年來發(fā)展起來的一種新型軟電離生物質(zhì)譜，簡單、高效，因此獲得了廣泛應(yīng)用。其工作原理如下：被分析質(zhì)子固化在靶臺(tái)上，激光系統(tǒng)與CCD成像系統(tǒng)固定在透鏡腔體系統(tǒng)上，其二者中軸線相對(duì)于靶臺(tái)焦點(diǎn)位置中心軸線成一定角度的對(duì)稱分布。通過激光系統(tǒng)發(fā)射一定波長的光（常用337nm或355nm），通過光學(xué)透鏡組傳導(dǎo)聚焦在靶樣上，靶樣上的樣品在短時(shí)間內(nèi)獲得能量，不同樣品被分解成各種相應(yīng)片段的離子；由于各離子的質(zhì)荷比不同，其在飛行管中的運(yùn)動(dòng)速度不同，到達(dá)飛行管終端檢測設(shè)備的時(shí)間也不同，因此可根據(jù)檢測到的離子信號(hào)形成相應(yīng)的圖譜。具體地，如中國專利“基質(zhì)輔助激光解析離子源激光及成像集成系統(tǒng)”（申請(qǐng)?zhí)枮?01510913071.5）所述，激光發(fā)射部分的激光光纖頭調(diào)節(jié)器傾斜設(shè)置在離子源腔體的左上方，進(jìn)行光傳導(dǎo)的激光光路光學(xué)透鏡組設(shè)置在激光光纖頭調(diào)節(jié)器下方的透鏡組支架上，上述激光光路光學(xué)透鏡組由沿激光光纖頭調(diào)節(jié)器的主光軸同軸設(shè)置的凸透鏡、進(jìn)光凸透鏡和出光凸透鏡組成。

根據(jù)像差理論，正透鏡只能產(chǎn)生正球差，則平凸透鏡組成的光學(xué)系統(tǒng)必然存在較大的球差。因而，平行激光束經(jīng)過上述平凸透鏡組成的球面光學(xué)系統(tǒng)，不能在成像面得到點(diǎn)像，而是形成一個(gè)彌散斑。光斑彌散斑過大會(huì)使得焦點(diǎn)激光功率密度降低，從而會(huì)造成激光激發(fā)誤操作或者激發(fā)后得不到理想波形的情況，尤其當(dāng)使用1536個(gè)靶位的基質(zhì)靶板時(shí)，單個(gè)靶點(diǎn)達(dá)到直徑小于0.8mm的程度，采用現(xiàn)有基質(zhì)輔助激光解析離子源型MALDI-TOF針對(duì)目標(biāo)靶位進(jìn)行激光激發(fā)操作時(shí)，很容易出現(xiàn)激發(fā)誤操作或者激發(fā)后得不到理想波形的情況。

研究表明，質(zhì)子解析為離子所需能量是固定的，當(dāng)激光通過透鏡在焦點(diǎn)處的平均能量密度較小時(shí)，質(zhì)子不能分解成相應(yīng)的離子或者分解量較小，會(huì)造成不能生成波峰圖譜或生成的圖譜質(zhì)量較差，影響儀器的檢測分辨率。此時(shí)，需要相應(yīng)加大激光器的發(fā)射功率來增加焦點(diǎn)處的能量，使其達(dá)到質(zhì)子分解成離子過程所需要的能量級(jí)別。但激光器發(fā)射能量的大小與其壽命成反比，即激光器發(fā)射的功率能量越大，其使用壽命越短。由于在焦點(diǎn)光總能量一定的情況下，平均能量密度與焦點(diǎn)面積成反比，因此，可以通過優(yōu)化光學(xué)透鏡組合的方式，縮小焦點(diǎn)面積，提高焦點(diǎn)能量密度，從而提高操作準(zhǔn)確性、獲得高質(zhì)量圖譜，并在一定程度上延長激光發(fā)射器的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上問題，本實(shí)用新型提供一種采用非球面透鏡的激光解析離子源激光光路。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型可采取下述技術(shù)方案：

本實(shí)用新型所述的采用非球面透鏡的激光解析離子源激光光路，包括傾斜設(shè)置在離子源腔體左上方的激光光纖頭調(diào)節(jié)器，所述激光光纖頭調(diào)節(jié)器下方設(shè)置有透鏡組支架，所述透鏡組支架上依次設(shè)置有與激光光纖頭調(diào)節(jié)器主光軸同軸的準(zhǔn)直用平凸透鏡、聚焦用非球面透鏡和聚焦用凸透鏡，所述準(zhǔn)直用平凸透鏡、聚焦用非球面透鏡和聚焦用凸透鏡的球差之和為零。

所述準(zhǔn)直用平凸透鏡的直徑為15～35mm，焦距為40～100mm，所述聚焦用非球面透鏡的直徑為15～35mm，焦距為20～100mm，圓錐系數(shù)為-0.7～-0.95，所述聚焦用凸透鏡的直徑為10～35mm，焦距為50～115mm，入射光纖頭部與準(zhǔn)直用平凸透鏡的間距H1在25～35mm之間，聚焦用凸透鏡與聚焦焦點(diǎn)的間距H2在25～35mm之間，準(zhǔn)直用平凸透鏡與聚焦用非球面透鏡的間距H3在75～90mm之間，聚焦用非球面透鏡與聚焦用凸透鏡的間距H4在8～18mm 之間。

位于所述聚焦用非球面透鏡和聚焦用凸透鏡之間的所述離子源腔體壁面上開設(shè)有排氣孔。

本實(shí)用新型提供的采用非球面透鏡的激光解析離子源激光光路，采用由一個(gè)準(zhǔn)直用平凸透鏡、一個(gè)聚焦用非球面透鏡和一個(gè)聚焦用凸透鏡組成的透鏡組，結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉，優(yōu)化了激光光路焦點(diǎn)和焦點(diǎn)能量密度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了基質(zhì)輔助激光解析離子源型MALDI-TOF針對(duì)基因鑒定物進(jìn)行基質(zhì)解析的要求，避免了激光光路焦點(diǎn)過大引起的激發(fā)誤操作或者激發(fā)后得不到理想波形等情況的發(fā)生，同時(shí)在一定程度上提高了激光發(fā)射器的使用壽命。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型光路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式