[發明專利]一種漏斗形離子導向裝置及具有其的質譜儀

在審

• 申請號: 201911325036.6
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111081528A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 郭騰;張健鋒;黃正旭;高偉;李雪;周振
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: H01J49/06
• 分類號: H01J49/06;H01J49/26
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 盧倩

本發明涉及質譜分析技術領域，公開了一種漏斗形離子導向裝置及具有其的質譜儀，包括射頻驅動電源、電極線和呈漏斗形的絕緣柱；所述絕緣柱的內部為離子傳輸腔，所述絕緣柱的大徑端開有與離子傳輸腔連通的離子入口，所述絕緣柱的小徑端開有與離子傳輸腔連通的離子出口，所述絕緣柱的外壁沿絕緣柱的中心軸線開有兩條相互平行的螺旋線槽，兩根所述電極線分別纏繞于對應的螺旋線槽中，兩根所述電極線的一端分別與射頻驅動電源的兩端連接，兩根所述電極線的另一端固定于螺旋線槽。其有益效果在于：能夠規避傳統離子漏斗固有電容值大、加工成本高、裝配精度難以保證等問題。

技術領域

本發明涉及質譜分析技術領域，具體涉及一種漏斗形離子導向裝置及具有其的質譜儀。

背景技術

離子漏斗是一種新型的離子導向裝置，它通過射頻電場對離子的徑向束縛和勻強電場對離子的軸向推進，可以在較高的氣壓背景下(10Torr)高效的實現離子的捕獲、傳輸與聚焦,大幅度提高離子的傳輸效率，有效提升質譜儀器的探測靈敏度。然而，傳統的離子漏斗是由近百片內徑依次遞減的環形電極同軸等間距堆疊而成，相鄰電極片之間的正對面積較大，最終離子漏斗的固有電容值為幾百甚至上千pF，其固有電容值大、加工成本高、裝配精度難以保證，導致離子漏斗在質譜儀器中的應用一直沒有太大的進步。

發明內容

本發明提供了一種漏斗形離子導向裝置，以解決現有的離子漏斗固有電容值大、加工成本高、裝配精度難以保證的問題。本發明還提供了一種具有漏斗形離子導向裝置的質譜儀。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：本漏斗形離子導向裝置，包括射頻驅動電源、電極線和呈漏斗形的絕緣柱；所述絕緣柱的內部中空為離子傳輸腔，所述絕緣柱的大徑端開有與離子傳輸腔連通的離子入口，所述絕緣柱的小徑端開有與離子傳輸腔連通的離子出口，所述絕緣柱的外壁沿絕緣柱的中心軸線開有兩條相互平行的螺旋線槽，兩根所述電極線分別纏繞于對應的螺旋線槽中，兩根所述電極線的一端分別與射頻驅動電源的兩端連接，兩根所述電極線的另一端固定于螺旋線槽。

進一步地，所述離子傳輸腔具有與離子入口相對應的大徑端和與離子出口相對應的小徑端。

進一步地，所述離子傳輸腔呈漏斗形。

進一步地，所述離子傳輸腔呈圓柱形，且此圓柱形離子傳輸腔的一端的內徑逐漸縮小。

進一步地，所述絕緣柱的長度為50mm～150mm，壁厚為2mm～4mm。

進一步地，所述絕緣柱采用聚四氟材料制成。

進一步地，所述離子入口的內徑為20mm～50mm，所述離子出口的內徑為0.5mm～5mm。

進一步地，所述螺旋線槽的截面呈矩形或半圓形，其槽寬為0.5mm～1mm，其槽深為1mm，其螺距為2mm～10mm，兩條螺旋線槽之間的直線距離為螺距的一半。

進一步地，所述電極線為金屬絲，其直徑為0.5mm～1mm。

進一步地，所述電極線為的不銹鋼絲或銅絲，其直徑為0.5mm～1mm。

進一步地，所述射頻驅動電源輸出的信號為正弦波、矩形波、三角波或鋸齒波，其頻率為500KHz～5MHz，其峰值為50V～1500V。

一種質譜儀，包括上述的漏斗形離子導向裝置。