[發明專利]一種屏蔽光電子對光電離離子源污染的新方法

有效

• 申請號: 201711203498.1
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN109841479B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 侯可勇;王偉民;王爽;李海洋
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01J49/02
• 分類號: H01J49/02;H01J49/16
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明公開了一種屏蔽光電子對光電離離子源污染的新方法。該方法是利用安裝在VUV(真空紫外燈)附近，同時加載有可控電壓的金屬探針來吸引去除電離源內的光電子，從而大大減弱了光電子對電離源的污染，在使用一段時間后，儀器的信號不再減弱。該方法相比于傳統的在VUV燈外安裝氟化鎂光窗的方法的優點在于可以不降低原有的光電離的效率，同時金屬探針的電壓和距離紫外燈電離源的距離可以靈活的調控。通過軟件仿真和實驗驗證，證明了探針距離電離源軸心4mm，探針加載電壓為300V時，光電子可以被屏蔽探針有效去除，并且原來的質譜信號強度幾乎沒有受到影響。

技術領域

本發明公開了一種屏蔽光電子對光電離離子源污染的新方法。該方法是利用安裝在VUV(真空紫外燈)附近，同時加載有可控電壓的金屬探針來吸引去除電離源內的光電子，從而大大減弱了光電子對電離源的污染，在使用一段時間后，儀器的信號不再減弱。該方法相比于傳統的在VUV燈外安裝氟化鎂光窗的方法的優點在于可以不降低原有的光電離的效率，同時金屬探針的電壓和距離紫外燈電離源的距離可以靈活的調控。通過軟件仿真和實驗驗證，證明了探針距離電離源軸心4mm，探針加載電壓為300V時，光電子可以被屏蔽探針有效去除，并且原來的質譜信號強度幾乎沒有受到影響。

背景技術

光電離是一種新型的常壓軟電離源，它通過化合物吸收一個光子的能量，通常是10.0～10.6eV，然后失去一個電子形成分子離子。為了彌補對電離能高于10.6eV化合物的離子化，侯可勇[中國發明專利：200610011793.2]和鄭培超[中國發明專利：200810022557.X]將真空紫外光電離源與質譜結合。

但是真空紫外光源中特別是真空紫外光燈中使用的光窗材料限制了透過光的光子能量。目前已知的僅有LiF光窗材料透過光子能量最高可達11.8eV。所以，只有電離能低于11.8eV的有機物分子利用11.8eV光子能夠得到有效電離，而電離能高于11.8eV的化合物光子則無能為力。

為了解決該問題，花磊[PCT:201010567193]采用真空紫外光源在試劑區產生光電子，在靜電場下加速電離試劑氣體，產生試劑離子。然后傳輸試劑離子進入反應區與樣品分子發生化學電離。但是這個方法進一步引入的試劑離子可能會加劇污染真空紫外光源，長時間使用后，會降低光電離的效率。

發明內容

本發明公開了一種屏蔽光電子對光電離離子源污染的新方法。該方法是利用安裝在VUV(真空紫外燈)附近，同時加載有可控電壓的金屬探針來吸引去除電離源內的光電子，從而大大減弱了光電子對電離源的污染。

本發明采用的技術方案如下：

包括電離室腔體、dopant氣體毛細管接口、真空紫外光源、不銹鋼金屬探針、樣品氣毛細管接口、一個或一個以上的傳輸電極和差分孔電極。

傳輸電極置于電離室腔體內部，傳輸電極一共六片，軸向開有通孔；傳輸電極之間相互平行、間隔設置、通孔同軸；

于傳輸電極的通孔上方處的電離室腔體壁上設有紫外光入口，紫外光入口與通孔同軸；于傳輸電極的下方處設有差分孔電極，差分孔電極的孔與通孔同軸，紫外光源發出的紫外光從紫外光入口照射在差分孔電極表面，通過光電效應產生光電子。

差分孔電極上施加有直流電壓，且通過電容接地，同時也通過電阻連接到地；試劑氣毛細管和樣品氣毛細管分別通過電離室腔體壁上的試劑氣毛細管接口和樣品氣毛細管接口進入電離室內部；試劑氣毛細管和樣品氣毛細管的氣體出口位于傳輸電極與差分孔電極之間或傳輸電極與傳輸電極之間；試劑氣毛細管和樣品氣毛細管的氣體出口端垂直于紫外光束。

一個以上的傳輸電極的各電極上依次施加有直流傳輸電壓，直流傳輸電壓采用一直流電源，各電極上依次施加的直流電壓通過電阻進行分壓。