[發明專利]雙模式電離裝置

在審

• 申請號: 201710264683.5
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107305834A
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 約瑟夫·A·賈雷爾
• 申請（專利權）人: 水技術公司
• 主分類號: H01J49/26
• 分類號: H01J49/26;H01J49/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 宋融冰

本發明公開了一種離子源，其通過電噴霧電離和沖擊電離在電離樣品中的分析物之間交替。

技術領域

本發明涉及用于質量和/或離子遷移譜儀的離子源。具體地，本發明涉及可操作兩種電離模式的離子源。

背景技術

在經由質譜儀分析所得氣相離子之前，通常使用大氣壓電離(“API”)離子源電離來自HPLC或UPLC色譜裝置的液體流。最常用的兩種技術包括電噴霧電離(“ESI”)和大氣壓化學電離(“APCI”)。在ESI技術中，在存在電場的情況下，霧化器將液體樣品流轉換成帶電液滴的噴霧。當這些液滴蒸發時，它們產生分析物離子。

還已知通過沖擊噴霧技術將分析物電離。根據此技術，霧化器將液體樣品流轉換成液滴的噴霧。然后引導這些液滴沖擊到維持在升高的電勢的表面上，從而從液滴產生多個離子。通常，該表面可為不銹鋼圓柱形針。WO 2012/143737公開了此類沖擊噴霧技術的示例。雖然沖擊噴霧技術中電離的確切機制尚未完全了解，但是據信基本特征是液滴沖擊并從帶電表面反彈。在這樣做時，這些液滴變成帶電的。隨后，當這些液滴蒸發時產生離子。

期望提供改進的離子源、質量和/或離子遷移譜儀、電離樣品的方法，以及質量和/或離子遷移譜的方法。

發明內容

從第一方面，本發明提供一種用于電離在樣品中的分析物的離子源，其包括：

用于將液體樣品噴霧到噴霧區中的噴霧器；

電壓供給，其用于在第一電離模式中在噴霧區中提供電位差，以便通過電噴霧電離產生分析物離子；

沖擊表面，噴霧器在第二電離模式中噴霧樣品到其上，以便通過沖擊電離以電離分析物；以及

開關機構，其被配置成在單個實驗運行期間將離子源在第一電離模式和第二電離模式之間交替。

本發明的實施例使得能夠通過兩種不同的電離模式電離分析物。一些化合物通過電噴霧更有效地電離，而其它化合物通過沖擊噴霧更有效地電離。因為離子源在兩種電離模式之間交替，所以給定的分析物可在單個實驗運行期間經受兩種電離模式，從而產生優化的分析物離子信號。因此，離子源能夠為樣品產生最佳離子信號，而不需要不總是可用的復制樣品，并且對于不同電離模式不需要單獨的實驗運行。

此外，使用電噴霧和沖擊噴霧電離技術使得能夠有效地電離相對寬范圍的化合物，而不需要樣品的高度去溶劑化。

本文所述的離子源和方法可被布置成使得在第一電離過程和/或第二電離過程期間由噴霧器產生的樣品的液滴被蒸發以便產生氣相離子。例如，在第二電離模式中，液滴在沖擊表面(例如第一電極)上沖擊，從其彈回并可隨后蒸發以產生氣相離子。在第二電離模式中，沖擊表面可帶電，使得當液滴沖擊表面時，液滴拾取電荷。

開關機構可以被布置和配置成將離子源在第一電離模式和第二電離模式之間重復交替，使得在單個實驗運行期間多次執行第一電離模式和第二電離模式中的每個。第一模式和第二模式中的每個可在單個實驗運行期間至少執行x次，其中x選自由以下組成的群組：2；3；4；5；6；7；8；9；10；15；20；25；30；35；40；45；50；60；70；80；90；100；150；200；250；300；350；400；450；500；750；1000；1500；2000；2500；3000；4000；以及5000。

本文所述的噴霧器可為霧化器，諸如氣動輔助霧化器。霧化氣體流可以被布置成流過霧化器的尖端，樣品通過該尖端噴出以使樣品霧化以形成樣品的液滴。因此，噴霧器可包括孔，在使用中通過該孔噴霧液體樣品，和圍繞孔的霧化器毛細管，在使用中霧化氣體通過該霧化毛細管。孔和霧化器毛細管的出口可被布置成使得霧化氣體離開霧化器毛細管并通過孔的出口，以便霧化離開孔的樣品。孔的出口可突出超過霧化器毛細管的出口。