[發明專利]一種紅外光解離光譜儀裝置

在審

• 申請號: 201910349732.4
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN109979795A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 黃偉;彭秀球;徐才鑫;黃騰
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H01J49/00
• 分類號: H01J49/00;H01J49/42;G01N21/39
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本申請實施例公開了一種紅外光解離光譜儀裝置，包括離子源、質譜組成元件和光譜組成元件，所述離子源用于產生預設離子，所述質譜組成元件用于從所述預設離子中篩選出特定離子，所述光譜組成元件用于獲得所述特定離子的光譜圖；其中，所述質譜組成元件由雙曲面線性離子阱系統代替飛行時間質譜系統，從而大大減小了所述質譜組成元件的體積，進而減小了所述紅外光解離光譜儀裝置的體積，以便于攜帶用于外場實驗觀測。

技術領域

本申請涉及光譜技術領域，尤其涉及一種紅外光解離光譜儀裝置。

背景技術

表征粒子(如氣相離子、團簇等)的幾何結構、能級結構以及化學反應活性是分子反應動力學中最活躍的研究方向之一。這些研究涉及化學成鍵的本質、化學反應和反應體系內部能量再分配等最基本問題。

基于激光技術的光譜方法是確定分子結構等性質的非常有效的實驗方法。其中，紅外光譜法是獲得氣相粒子結構的最有效方法。由于絕大部分氣相化合物分子或離子均有紅外吸收，并且具有特征吸收峰，因此，通過紅外光譜分析，可以確定分子或離子的結構，區分同分異構體，同時還能給出分子或離子內部的成鍵信息。但是，受到離子源性能和庫倫排斥力等因素的影響，氣相離子的濃度一般非常低，使得傳統的紅外吸收光譜的靈敏度非常低，無法在氣相中用直接吸收光譜方法進行光譜研究。

隨著可調諧激光技術的發展，利用光譜學和質譜學的紅外光解離光譜不斷發展成為一個功能強大的研究氣相離子的重要方法，具體的，所述紅外光解離光譜是先利用質譜儀測量粒子的質量和豐度，篩選出特定質量的粒子，然后再結合紅外或紫外激光得到光譜信息，進行后續的結構和性質的表征研究。

現有研究氣相分子或離子團簇的紅外光解離光譜儀裝置的質譜分析部分主要由飛行時間質譜儀(TOF)組成，其中，所述飛行時間質譜儀的體積較大，從而使得紅外光解離光譜儀裝置的體積較大，不方便攜帶用于外場實驗觀測。

發明內容

為解決上述技術問題，本申請實施例提供了一種紅外光解離光譜儀裝置，以減小所述紅外光解離光譜儀裝置的體積，從而便于攜帶用于外場實驗觀測

為解決上述問題，本申請實施例提供了如下技術方案：

一種紅外光解離光譜儀裝置，包括離子源、質譜組成元件和光譜組成元件，所述離子源用于產生預設離子，所述質譜組成元件用于從所述預設離子中篩選出特定離子，所述光譜組成元件用于獲得所述特定離子的光譜圖；

其中，所述質譜組成元件包括：離子傳輸系統、第一導引系統、離子篩選系統和雙曲面線性離子阱系統，所述離子傳輸系統用于將所述預設離子傳輸至所述第一導引系統，所述第一導引系統用于將所述離子傳輸系統輸出的預設離子導引至所述離子篩選系統，所述離子篩選系統用于從所述預設離子中篩選出所述特定離子，所述雙曲面線性離子阱系統用于存儲和冷卻所述特定離子；

所述光譜組成元件包括飛行時間質譜系統及激光系統，所述飛行時間質譜系統用于接收所述特定離子，獲取所述特定離子與所述激光系統發出的激光交互作用后形成的光譜圖。

可選的，所述離子傳輸系統包括：離子傳輸線、包裹在所述離子傳輸線表面的銅塊、給所述銅塊加熱的加熱單元、檢測所述銅塊溫度的溫度傳感器、基于所述溫度傳感器檢測到的溫度調節所述加熱單元加熱功率的溫度控制儀。

可選的，所述第一導引系統包括：八極桿和六極桿。

可選的，所述離子篩選系統包括四極桿濾質器。

可選的，雙曲面線性離子阱系統包括：雙曲面線性離子阱和制冷裝置，其中，所述雙曲面離子阱中具有緩沖氣體；

所述特定離子在所述雙曲面線性離子阱中與所述緩沖氣體碰撞并在所述制冷裝置的作用下冷卻。