[實用新型]一種雙聚焦型化學電離質譜的有機物檢測裝置

有效

• 申請號: 201821935176.6
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN209247687U
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 沈成銀;李愛悅;鄒雪;王鴻梅;黃超群;儲焰南
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗;成金玉

本實用新型涉及一種雙聚焦型化學電離質譜的有機物檢測裝置，包括放電離子源、內徑逐漸變小的源漂移管和反應管、質譜探測系統、交直流復合電源等；本實用新型檢測方法通過離子聚焦的源漂移管和離子聚焦的反應管，實現對化學電離的母離子和產物離子的雙重聚焦，通過質譜探測系統對離子實現在線高靈敏檢測。本實用新型通過雙聚焦離子引導反應和質譜檢測，彌補了常規源漂移管和反應管內離子引導效率低的不足，可以實現離子的高效聚焦引導，從而實現有機物的高靈敏在線質譜檢測。

技術領域

本實用新型屬于分析檢測領域，具體涉及一種雙聚焦型化學電離質譜的的揮發性有機物檢測裝置。

背景技術

質子轉移反應質譜技術是一種新發展的以離子-分子反應為原理的化學電離質譜技術，它通常是通過水蒸氣放電制備離子-分子反應的母離子H₃O⁺，再通過離子源與反應管之間的小孔把母離子H₃O⁺引入反應管，在反應管內，待測揮發性有機物M可與H₃O⁺發生離子-分子反應，被離子化為MH⁺。MH⁺最終可被質譜檢測到，獲得分子量信息和濃度信息。該技術因具備高靈敏、響應快、軟電離、不需要定標等優點，近年來在揮發性有機物監測分析領域越來越受重視。

盡管質子轉移反應質譜已經是目前最靈敏的揮發性有機物檢測的化學電離質譜技術，但其技術本身仍然存在可進一步改進提高之處，比如反應管內母離子和產物離子會偏軸擴散，從而導致離子不能完全被引導進入過渡腔以及質譜腔，從而影響了檢測靈敏度，所以王玉杰等人(王玉杰，質子轉移反應質譜技術及應用于醫用材料檢測研究，中國科學院研究生院博士論文，2011年)提出將離子漏斗概念引入反應管，提高了檢測靈敏度。然而，放電離子源與反應管之間也有小孔相連，為了傳輸母離子H₃O⁺，如果把小孔孔徑變大，則反應管內空氣容易反流到放電離子源內參與放電，產生大量雜質離子，這會將反應管內的離子-分子反應復雜化，所以放電離子源與反應管之間的小孔也限制了母離子有效進入反應管。所以，將放電離子源內制備的母離子更多地引入反應內，且保持反應管內離子高效聚焦引導，則可以進一步提高質子轉移反應質譜靈敏度。

發明內容

本實用新型的技術解決問題：克服現有質子轉移反應質譜放電離子源中不能有效聚焦引導離子的不足，提供一種雙聚焦型化學電離質譜的有機物檢測裝置，通過放電離子源，制備母離子H₃O⁺、CH₅⁺或NH₄⁺等作為反應離子，在聚焦型源漂移管和反應管內電場作用下，實現母離子和產物離子的高效聚焦引導，實現對大氣中揮發性有機物高靈敏在線質譜檢測。

本實用新型技術解決方案：一種雙聚焦型化學電離質譜的有機物檢測裝置，包括放電離子源1、電極內徑逐漸變小的源漂移管2、電極內徑逐漸變小的反應管3、質譜探測系統4、交直流復合電源5；所述的放電離子源1出口與源漂移管2入口同軸心相通，源漂移管2出口與反應管3入口通過軸心小孔相通；所述反應管3出口與質譜探測系統4入口同軸心相通；所述交直流復合電源5通過導線分別與放電離子源1、源漂移管2和反應管3相連。所述源漂移管2包括多個內徑逐漸縮小的源漂移管電極6和多個源漂移管絕緣墊片7，所述多個源漂移管絕緣墊片7隔在多個內徑逐漸縮小的源漂移管電極6之間；所述反應管3包括多個內徑逐漸縮小的反應管電極8、多個反應管絕緣墊片9、進樣電極10，所述多個反應管絕緣墊片9隔在多個內徑逐漸縮小的反應管電極8之間；所述進樣電極10是反應管3頂端入口電極。

所述源漂移管2和反應管3內氣壓范圍均為60Pa～500Pa，有效電場范圍為10V/cm～700V/cm。

所述放電離子源1包括氣源11和放電腔12，氣源11通過氣體管道與放電腔12相連；放電腔12內氣壓范圍為5Pa～200Pa。