[發明專利]一種低真空條件下的質譜離子源裝置

在審

• 申請號: 201810139214.5
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108400080A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 徐福興;丁航宇;唐科奇;方向;周鳴飛;丁傳凡
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01J49/10
• 分類號: H01J49/10;H01J49/24;H01J49/26
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種低真空條件下的質譜離子源裝置，其特征在于，包括：一真空系統，以及設置于該真空系統中的離子源、樣品平臺、離子傳輸系統、離子質量分析器、離子探測器；該真空系統可以實現多級真空差分功能；所述離子源用于產生離子；所述樣品平臺用于放置待測樣品，樣品平臺可以進行三維空間調節；離子源與樣品平臺成一個角度，該角度為0~90度；所述離子傳輸系統用于傳輸離子源所產生的離子，將其送入離子探測器、離子質量分析器；

其中，由離子源產生的離子撞擊到待測樣品表面，待測樣品在離子碰撞后發生濺射和脫附產生氣相樣品離子，從而實現待測樣品離子化過程；產生的待測樣品離子通過離子傳輸系統進入到離子質量分析器中；真空系統的使用可以提高離子產生效率，降低離子傳輸過程中的損失，從而提高離子傳輸效率和整個系統的檢測靈敏度。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述離子源產生離子方法為：解吸電噴霧電離技術，產生帶電的噴霧液滴和離子；或者為采用金屬毛細管技術，在金屬毛細管中通入氦氣或氬氣，在毛細管上加載交流高壓，針尖端與樣品之間產生放電，產生待測樣品離子；

所述的離子源的工作條件為低真空：真空度為760Torr~10^-3Torr。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的離子源在真空腔室內，離子源于常壓下有一個真空接口，同時該真空腔室有一個調節閥控制真空泵抽速，來調節真空氣壓。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的離子傳輸系統為離子透鏡、四極桿、六極桿、八極桿及其他多級桿、離子漏斗中的一種或多種組合；

所述的離子質量分析器為質譜儀的質量分析器或離子遷移譜。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的樣品平臺設有加熱控溫裝置，用于加熱升高溫度，提高待測樣品氣相離子化。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的離子源在真空接口處有輔助氣體進口，用于去溶劑化和輔助待測樣品氣相離子化。

7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的真空系統為多級差分真空結構，根據離子源、離子傳輸系統、質量分析器所要求的真空度進行實時控制調節，達到最佳工作條件。

8.根據權利要求1或7所述的裝置，其特征在于，所述的離子源和離子傳輸系統在同一個真空度下工作，或者在不同的真空度下工作。

9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，離子源所在的真空腔室與離子傳輸系統所在的真空腔室之間設置有一個閘板閥。

10.根據權利要求1或9所述的裝置，其特征在于，在離子傳輸系統所在的真空腔室與質量分析器所在的真空腔室之間設置有一個閘板閥。

11.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的樣品平臺與離子傳輸系統之間具有一個角度，該角度為0~90度可調控。

12.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述離子傳輸系統，設置有一恒溫控制裝置和通氣接口，以控制氣體加熱后通入離子源和傳輸系統所在的腔室中；所述的氣體是如下氣體中的一種或二種以上的混合氣體：氧氣，二氧化碳，六氟化硫，氬氣，氙氣。

13.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的離子質量分析器是：四極桿質量分析器，飛行時間質量分析器，離子阱質量分析器，磁質量分析器，傅里葉回旋共振質量分析器、orbitrap質量分析器中的一種，或多種組合使用。

14.根據權利要求1-7、11-13之一所述的裝置，其特征在于，所述的離子源是多種不同離子源的任意排列組合，以實現多個離子源對多個同類樣品或者對不同樣品進行同時分析，實現高通量高靈敏檢測。