[發明專利]一種傾斜多極桿導引系統

有效

• 申請號: 201911060892.3
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN110767526B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 何洋;姚如嬌;齊曉軍;丁正知;朱勇勇
• 申請（專利權）人: 上海裕達實業有限公司
• 主分類號: H01J49/06
• 分類號: H01J49/06;H01J49/26
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種傾斜多極桿導引系統，其特征在于，包括N根桿狀電極，其中，至少有一根桿狀電極保持水平軸向位置，至少有一根桿狀電極和水平軸向設置的桿狀電極的軸線不平行，偏離角度為α，所述N根桿狀電極的一端位于同一個小圓平面上，所述N根桿狀電極的另一端位于同一個大圓平面上，所述小圓和大圓為同心圓，N取≥4的偶數。本發明的傾斜多極桿導引系統，對離子聚焦能力更強，傳輸效率更高；具備了中性噪音去除的能力；大口徑位置對準離子源，具有更低的離子損耗和更強的抗污染能力。

技術領域

本發明涉及質譜導引技術領域，具體地，涉及一種傾斜多極桿導引系統。

背景技術

質譜分析方法是分析領域中的金標準，有賴于質譜儀的高靈敏度、高分辨能力和高特異性檢測，質譜儀系統的關鍵物理結構部件一般包括離子源、離子導引、質量分析器、離子檢測器等，而質譜儀的高靈敏度很大程度上依賴于位于離子源和質量分析器之間的離子導引。目前離子導引的研究集中在往高傳輸效率、無質量歧視、中性成分濾除等方向。

離子源位于整個質譜儀的最前端，其功能是將待測樣品轉化為質譜儀可以檢測的氣相離子，目前最常用的離子源包括電子電離源、大氣壓電離源。其中電子電離源廣泛的用于氣相色譜質譜聯用儀中，其離子傳輸系統一般是集成于離子源中的離子透鏡。大氣壓電離源則更多的用在液相色譜質譜聯用儀中，其中最具代表性的是電噴霧電離源。不同于傳統的真空離子源，大氣壓電離源可在大氣環境下直接電離樣品，再將樣品送入帶有微小錐孔的真空環境中。大氣壓電離源是在大氣環境下直接電離樣品，存在很多優點，但由于大氣環境下背景氣體非常復雜，會產生樣品離子和背景氣體的碰撞甚至于分子離子反應出現，造成了樣品離子的大量損失。為了降低樣品離子從離子源產生到質量分析器最終分析過程中的損失，除了必要的真空錐孔漏勺等輔助結構外，還需要在不同差分真空區域設置離子導引。離子導引主要是利用單一或復合電場(靜電場、射頻電場等)施加于不同電極構成，這些電壓不但可以推動離子向前運動，還可以限制離子在軸向上的發散運動，轉而往中心聚集。包括電噴霧電離源在內的各種大氣壓均具有很高的電離效率，但離子傳輸效率欠缺的問題，傳統的四極桿傳輸僅可以實現少于1％的最終離子獲得能力，這些大大限制了質譜儀整體的靈敏度和定量分析能力。

目前最常用的離子導引主要是施加了射頻電壓的四級桿，同時還有離子透鏡、離子漏斗、六級桿、八極桿或多種導引復合使用的形式。由于四極桿、六極桿和八極桿等離子導引在中性干擾去除能力上的不足，容易引起后端質量分析器的背景噪音信號影響，因此開發出了彎曲四極導引技術，但四根桿子的平行同步彎曲給加工和組裝帶來了巨大的困難；另外還有通過兩個中心位置偏移的差軸離子漏斗和T-Wave離子傳輸透鏡用于去除中性背景干擾的方法，但基本結構均為一系列的鍍金透鏡板，因為要發揮高傳輸效率的特點，非常接近于離子源，容易污染，本身要求常清洗，而復雜的結構也帶來了清洗上的巨大難度。

經過對現有技術的檢索，公開號為CN 102820202 A的發明專利公開了是一種可調節四極場中離子分布的裝置和方法，包括質譜儀、四極離子導引，所述的四極場由四極桿電極上下等間距平行組成上下左右四邊形的四極桿電極系統，所述的四極桿電極為四根圓柱形電極，在四極桿電極中，設有場空間25，場空間25為電極21、22、23、24圍成的內切圓空間，在四極桿電極系統中電極21和電極22之間設有一根電極，即場調節電極211，并在場調節電極上加載直流或交流電壓，如此在四極場區產生額外的直流式交流電場，改變離子在四極場中的離子運動狀態，從而達到改進四極桿系統性能的目的，但是該技術方案，中性噪音去除能力不強。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種傾斜多極桿導引系統。

根據本發明提供的一種傾斜多極桿導引系統，包括N根桿狀電極，其中，至少有一根桿狀電極保持水平軸向位置，至少有一根桿狀電極和水平軸向設置的桿狀電極的軸線不平行，偏離角度為α，所述N根桿狀電極的一端位于同一個小圓平面上，所述N根桿狀電極的另一端位于同一個大圓平面上，N取4。

進一步地，所述偏離角度為0＜α≤45°。