[發明專利]一種正負離子通用光電離源

有效

• 申請號: 201811381338.0
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN111199866B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 蔣吉春;李海洋;陳平;李金旭;吳稱心
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01J49/06
• 分類號: H01J49/06;H01J49/16;H01J49/26
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明涉及質譜分析儀器，具體說是一種用于質譜分析的正負離子通用光電離源，其具體結構包括真空紫外光源、氟化鎂光窗、進樣管路、負離子電離區、第一錐孔電極、正離子電離區、第二錐孔電極、抽氣泵、真空泵、靜電傳輸透鏡組和離子出口。本電離源通過合理的差分真空及電極結構設計，巧妙地將正離子光電離源和負離子光電離源相結合，并使其運行在各自合適的工作氣壓，從而實現對分析物同時進行正負離子高靈敏光電離，可極大地拓寬質譜儀器的電離范圍，增強質譜儀器的定性能力。

技術領域

本發明涉及質譜分析儀器，具體說是一種用于質譜分析的正負離子通用光電離源。本電離源通過合理的差分真空及電極結構設計，將正負離子光電離源相結合，并使其運行在各自合適的工作氣壓，從而實現對分析物同時進行正負離子高靈敏光電離。

背景技術

電離源是質譜儀的核心部分，用于將中性分子轉化為離子，是質譜分析的首要環節，其關乎到整個質譜儀系統的靈敏度、可分析范圍、穩定性和分析的準確度等。電離源技術的每次進步與創新都會推動著質譜儀的新一輪發展，使得測試樣品從早期的單一氣體拓展到液體、固體，所能測的分子量越來越大，并逐步應用于高極性、難揮發和熱不穩定樣品的分析和生物大分子領域。

通常使用最多的電離源大多為正離子電離源，其包括傳統電子轟擊電離源、光電離源、放電電離源等，其產物一般為帶正電荷的分析物母離子或特征碎片離子；對于一些電負性較強的分析物，往往采用負離子電離源，其檢測靈敏度更高，背景影響更小，選擇性更好。

光電離是樣品分子通過吸收光子，使得能量達到或超過自身電離能后失去電子而產生電離的過程。光電離可直接通過上述過程對分析物進行電離，也可先對高濃度試劑氣體進行光電離，產生試劑離子后再與分析物進行離子分子反應電離(化學電離)，兩種情況均為正離子模式，其工作氣壓在10³Pa以下較為合適。另外，光照射金屬表面或被試劑氣體吸收的同時會產生電子，電負性較強的分析物會直接吸附該電子而產生電離，即可實現負離子模式，該模式下的工作氣壓需高于10³Pa，一般均在大氣壓(10⁵Pa)下電離。因此，需要設計合理的結構以同時滿足正負離子模式的工作氣壓。

發明內容

本發明的目的在于通過合理的差分真空及電極結構設計，將正負離子光電離源相結合，并使其運行在各自合適的工作氣壓，從而實現對分析物同時進行正負離子高靈敏光電離。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

用于質譜分析的正負離子通用光電離源，包括第一、第二真空紫外光源、第一、第二氟化鎂光窗、進樣管路、負離子電離區、第一錐孔電極、正離子電離區、第二錐孔電極、抽氣泵、真空泵、靜電傳輸透鏡組和離子出口；其特征在于：

以向上的方向為Y方向、向右的方向為X方向；

包括一密閉腔體，于腔體上壁面開設有通孔，于通孔內設置有第一錐孔電極，第一錐孔電極四周邊緣與通孔內壁面密閉連接；于腔體下壁面開設有作為離子出口的通孔；

于腔體內第一錐孔電極和離子出口之間從上至下依次間隔設有第二錐孔電極和中部帶通孔的靜電傳輸透鏡組；

于第一錐孔電極上方沿Y方向中部帶通孔的板狀絕緣密封環、中部帶通孔的板狀傳輸電極、中部帶通孔的板狀絕緣密封環、中部帶通孔的板狀推斥電極，進樣管路穿套于推斥電極的中部通孔內；

進樣管路外壁面與推斥電極的中部通孔內壁面密閉連接；推斥電極下表面與其相鄰的絕緣密封環上表面之間密閉連接；傳輸電極的上下表面分別與其相鄰的絕緣密封環之間密閉連接，第一錐孔電極上表面與其相鄰的絕緣密封環下表面之間密閉連接；

沿Y方向的反方向從上至下依次設置的進樣管路、推斥電極、絕緣密封環中部通孔、傳輸電極中部通孔、絕緣密封環中部通孔、第一錐孔電極中部通孔、第二錐孔電極中部通孔、靜電傳輸透鏡組中部通孔和離子出口同軸；