[發明專利]一種離子漏斗裝置和質譜檢測系統

在審

• 申請號: 201910432451.5
• 申請日: 2019-05-23
• 公開（公告）號: CN111986977A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 翟雁冰;徐偉
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H01J49/06
• 分類號: H01J49/06;H01J49/26
• 代理公司: 北京欣永瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 11450
• 代理人: 常旭

1.一種離子漏斗裝置，其特征在于，所述離子漏斗裝置包括矩形離子漏斗和平板四級桿；所述矩形離子漏斗的末端對接所述平板四級桿的起始端；

所述矩形離子漏斗包括：相對于X軸和Z軸構成平面對稱設置的兩個第一印刷電路板PCB電極；所述矩形離子漏斗起始端的內徑大于所述矩形離子漏斗末端的內徑；每個第一PCB電極上平行等距離的設置N個矩形電極；其中N個矩形電極的長邊沿X方向；N個矩形電極中的前N1個矩形電極的長邊長度均為L1，后N-N1個矩形電極的長邊長度依次減少至L2；

并且，一側的所述第一PCB電極中的每個矩形電極的長邊兩端分別通過一金屬線型電極電連接至另一側的所述PCB電極中相對的矩形電極；其中金屬線型電極沿Y軸設置；N個金屬線型電極的長度從H1依次減少至H2；

所述平板四極桿包括：相對于X軸和Z軸構成平面對稱設置且互相平行的兩個第二PCB電極，且一側的所述第二PCB電極的起始端對接同側的所述第一PCB電極的末端，兩個所述第二PCB電極的距離為N個金屬線型電極中最后一個的長度H2；每個所述第二PCB電極由3列*K行個矩形電極構成電極陣列，其中中間列為K個中央矩形電極，左右兩列分別為K個側邊矩形電極；

在一側的所述第一PCB電極中，相鄰矩形電極上通過電容耦合方式施加幅度相同、極性相反的第一射頻電壓RF1；在所述矩形離子漏斗的兩端分別施加兩個直流電壓DC₀和DC₁，通過電阻分壓方式進行分壓；另一側的所述第一PCB電極的電壓施加方式相同；

在一側的所述第二PCB電極中，在Z軸上處于同一位置的兩個側邊矩形電極電連接并通過電容耦合方式施加第二射頻電壓RF2，中間的中央矩形電極上通過電容耦合方式施加反向的RF2；在所述平板四級桿的兩端分別施加兩個直流電壓DC₂和DC₃，通過電阻分壓方式進行分壓；另一側的所述第二PCB電極的電壓施加方式相同；

其中X軸為所述矩形電極的長邊所在方向，Y軸為所述金屬線型電極的延伸方向，Z軸為離子流在所述離子漏斗裝置的傳輸方向，X軸、Y軸、Z軸兩兩正交。

2.根據權利要求1所述的離子漏斗裝置，其特征在于，每個所述PCB電極上的矩形電極的數量為N，N10。

3.根據權利要求1或2所述的離子漏斗裝置，其特征在于，N1＝N/2或N/2的取整值。

4.根據權利要求3所述的離子漏斗裝置，其特征在于，H1的范圍是8mm-30mm，H2的范圍是2mm-6mm，L1的范圍是8mm-30mm，L2的范圍是2mm-6mm。

5.根據權利要求4所述的離子漏斗裝置，其特征在于，所述矩形離子漏斗中的矩形電極與所述平板四極桿中的矩形電極具有相同的寬度We，We的范圍是0.5mm-2mm。

6.根據權利要求5所述的離子漏斗裝置，其特征在于，相鄰的兩個所述矩形電極的在Z軸上具有相同的距離S1，S1的范圍是0.5mm-2mm。

7.根據權利要求6所述的離子漏斗裝置，其特征在于，所述3列*K行個矩形電極中，相鄰兩列具有相同的距離S2，S2的范圍是0.5mm-2mm。

8.根據權利要求7所述的離子漏斗裝置，其特征在于，K5。

9.一種質譜檢測系統，包括離子源、質量分析器和檢測器，其特征在于，還包括權利要求1-8中任意一項所述的離子漏斗裝置；

所述離子源連接所述離子漏斗裝置的起始端，所述質量分析器一端連接所述離子漏斗裝置的末端，另一端連接所述檢測器。