[發(fā)明專利]一種氣相色譜-低溫等離子體離子源質(zhì)譜儀聯(lián)用裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910023160.0
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109682906A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝成益;俞建成;唐科奇;吳煥銘;張俊良
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波大學
• 主分類號: G01N30/72
• 分類號: G01N30/72;G01N30/02
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33226
• 代理人: 陳怡菁

本發(fā)明公開了一種氣相色譜?低溫等離子體離子源質(zhì)譜儀聯(lián)用裝置，特點是：包括氣相色譜、質(zhì)譜儀、金屬電極和絕緣腔室，絕緣腔室的四周依次設(shè)置有連通的第一通道、第二通道、第三通道及第四通道，第一通道與氣相色譜的毛細管柱出口端連通，第二通道與載氣出氣端連通，第三通道通過絕緣介質(zhì)管與質(zhì)譜儀的進樣口連通或相對準，第四通道與金屬電極連接，使金屬電極的一端進入絕緣腔室，金屬電極的另一端與供電裝置連接，在各通道內(nèi)均設(shè)置有氣密組件，優(yōu)點是：能夠減少樣品分離峰的擴散，提高樣品的離子化效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低溫等離子體離子源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣相色譜-低溫等離子體離子源質(zhì)譜儀聯(lián)用裝置。

背景技術(shù)

質(zhì)譜儀是當前被廣泛使用的一種化學分析儀器，其基本原理是使樣品中各成分在離子源中發(fā)生離子化，產(chǎn)生各種不同質(zhì)荷比的帶電荷離子，再利用電場或磁場對不同質(zhì)荷比的離子運動產(chǎn)生不同的影響，從而實現(xiàn)物質(zhì)的檢測。

離子源為質(zhì)譜儀提供樣品離子，其關(guān)鍵在于離子化技術(shù)。其中，以介質(zhì)阻擋放電離子源（DBDI）為代表的低溫等離子體離子源是一類用于質(zhì)譜儀的軟電離離子源，其主要特征是可在大氣壓條件下產(chǎn)生穩(wěn)定的低溫等離子體。低溫等離子體離子源技術(shù)具有無需樣品前處理、分析速度快、使用方便等優(yōu)點，因此已被廣泛應(yīng)用于食品檢測等領(lǐng)域。

低溫等離子體離子源質(zhì)譜儀在分析氣態(tài)樣品時常與氣相色譜儀聯(lián)用，樣品由氣相色譜毛細管柱進行分離，然后在質(zhì)譜儀進樣口附近與低溫等離子體束進行混合而被離子化產(chǎn)生樣品離子，隨后部分樣品離子進入質(zhì)譜儀進行分析。現(xiàn)有常用的一種低溫等離子體離子源質(zhì)譜儀與氣相色譜儀聯(lián)用的耦合裝置，其結(jié)構(gòu)可參見圖1所示，其中GC表示氣相色譜，經(jīng)氣相色譜分離后的氣相樣品按箭頭所示方向流動，另一通道金屬電極接高壓電HV，低溫等離子體離子源與氣相色譜毛細管柱以一定的角度在質(zhì)譜儀進樣口附近（A區(qū)域）離子化氣態(tài)樣品，使形成樣品離子后，部分樣品離子能夠在載氣氣流的作用下進入質(zhì)譜儀進樣口進行分析。

但是，上述現(xiàn)有的低溫等離子體離子源質(zhì)譜儀與氣相色譜儀聯(lián)用裝置仍存在以下問題：1）氣相色譜毛細管柱的出口氣壓為大氣壓，因此相比于常規(guī)氣相色譜毛細管柱工作的低真空條件，分離得到的氣態(tài)樣品濃度會在出口端被大幅稀釋，造成分離峰嚴重擴散；2）氣態(tài)樣品與低溫等離子體束在交匯處僅以有限的截面積匯合，因此被離子化的樣品量有限，造成離子化不徹底；3）離子化產(chǎn)生的樣品離子依靠氣體流路作用進入質(zhì)譜儀進樣口，此種離子傳輸方式會造成傳輸過程中較大的離子損失。現(xiàn)有的氣相色譜-低溫等離子體離子源質(zhì)譜儀聯(lián)用裝置存在的上述三個問題會綜合限制進入質(zhì)譜儀檢測的離子數(shù)量，從而限制質(zhì)譜儀檢測的檢測限。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種氣相色譜-低溫等離子體離子源質(zhì)譜儀聯(lián)用裝置，能夠減少樣品分離峰的擴散，提高樣品的離子化效率。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種氣相色譜-低溫等離子體離子源質(zhì)譜儀聯(lián)用裝置，包括氣相色譜、質(zhì)譜儀、金屬電極和絕緣腔室，所述的絕緣腔室的四周依次設(shè)置有與所述的絕緣腔室連通的第一通道、第二通道、第三通道及第四通道，所述的第一通道與所述的氣相色譜的毛細管柱出口端連通，所述的第二通道與外部的用于提供載氣的載氣出氣端連通，所述的第三通道通過絕緣介質(zhì)管與所述的質(zhì)譜儀的進樣口連通或與所述的質(zhì)譜儀的進樣口平行對準，所述的第四通道與所述的金屬電極連接，使所述的金屬電極的一端進入所述的絕緣腔室，所述的金屬電極的另一端與外部供電裝置電連接，在所述的第一通道與所述的毛細管柱出口端之間、所述的第二通道與所述的載氣出氣端之間、所述的第三通道與所述的絕緣介質(zhì)管之間、所述的第四通道與所述的金屬電極之間均設(shè)置有氣密組件。

在一些實施方式中，所述的絕緣介質(zhì)管外套設(shè)有金屬環(huán)電極，所述的金屬環(huán)電極的內(nèi)側(cè)壁與所述的絕緣介質(zhì)管的外壁相貼合，所述的金屬環(huán)電極單獨設(shè)置或者接地或者與外部供電裝置電連接。由此金屬針電極和金屬環(huán)電極上施加不同的電壓時，能構(gòu)成不同形態(tài)的低溫等離子體電離源。