[發明專利]一種新型氯/溴同位素質譜儀及其分析方法

在審

• 申請號: 201710510223.6
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107464735A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 桂建業
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院水文地質環境地質研究所
• 主分類號: H01J49/00
• 分類號: H01J49/00;H01J49/04;H01J49/10;G01N27/68
• 代理公司: 北京集智東方知識產權代理有限公司11578
• 代理人: 陳亞斌,關兆輝

1.一種離子源，包括反應電離管、感應線圈、功率放大器和射頻信號發生器，反應電離管中段被感應線圈所包裹，所述射頻信號發生器與功率放大器耦合連接，射頻信號發生器的射頻信號通過功率放大器后信號被放大增強并傳輸到感應線圈上，在感應線圈內部形成射頻信號場，其特征在于：還包括兩個反應氣進氣裝置，分別設置于反應電離管的入口端和出口端。

2.根據權利要求1所述的離子源，其特征在于：所述反應電離管由耐高溫石英管或陶瓷材料制成。

3.根據權利要求2所述的離子源，其特征在于：所述射頻信號發生器的射頻頻率范圍在20-400MHz之間。

4.一種新型氯/溴同位素質譜儀，由權利要求1-3中任一項所述的離子源與毛細管氣相色譜系統及磁質譜系統耦合組成，所述毛細管氣相色譜系統的毛細管柱與離子源的反應電離管的入口端連接，反應電離管的出口端與磁質譜系統相接，其中磁質譜系統包括離子傳輸通道、磁質量分析器、法拉第杯離子探測及信號輸出系統及對應的真空系統。

5.根據權利要求4所述的新型氯/溴同位素質譜儀，其特征在于：所述毛細管氣相色譜系統的毛細管柱長度范圍在30-60米之間，色譜柱理論塔板數高于3000每米，總塔板數達10⁵以上，不同組分的出峰時間在10-50s之間。

6.根據權利要求4所述的新型氯/溴同位素質譜儀，其特征在于：所述法拉第杯離子探測及信號輸出系統包括法拉第杯探測器及電子倍增器，法拉第杯所接收的質量數為(35、37)或(79，81)，所述法拉第杯探測器采用3法拉第杯的排布，其中一個通道通過切換共用。

7.根據權利要求4-6中任一項所述的新型氯/溴同位素質譜儀，其特征在于：所述磁質量分析器采用230mm半徑的磁場，磁場入射、出射邊界采用26.5度，其理論色散系數為920，源狹縫0.3mm，接收狹縫1.4mm，質量分辨為160以上。

8.一種氯或溴同位素比值分析方法，具體包括以下步驟：

A、將氯或溴代有機物的樣品，裝入氣相色譜系統進行分離；

B、經過色譜分析后的組分直接由毛細管柱流入離子源的反應電離管內，反應氣同時從反應電離管的入口端導入，目標物在反應氣的輔助下，經射頻放電反應電離，補充反應氣從反應電離管的出口端導入，在補充反應氣的作用下，目標物中的氯或溴形成純凈的氯負離子或溴負離子，以供質量分析使用；

C、氯或溴負離子經離子傳輸通道進入磁質量分析器，在磁場中偏轉后由法拉第杯離子探測及信號輸出系統接收探測。

9.根據權利要求8所述的氯或溴同位素比值分析方法，其特征在于：所述第一路反應氣為氦氣或氬氣，流量范圍為1.0-50.0mL/min。

10.根據權利要求9所述的氯或溴同位素比值分析方法，其特征在于：所述第二路反應氣為氮氣，流量范圍為1.0-100.0mL/min。