[發明專利]加熱毛細管液體陰極輝光放電電離裝置

在審

• 申請號: 202010030007.3
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111063604A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 郭長娟;胡春燕
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H01J49/10
• 分類號: H01J49/10
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 肖云

本發明公開了一種加熱毛細管液體陰極輝光放電電離裝置，其結構包括：電離腔室，廢液池，陽極單元，光譜儀配用組件和質譜儀配用組件，光譜儀配用組件和質譜儀配用組件的一個可拆卸安裝在所述電離腔室上，其中光譜儀配用組件包括第一進樣單元、第一密封塊和光譜儀連接塊，質譜儀配用組件包括第二進樣單元、第二密封塊和質譜儀連接塊，其中進樣單元連通負極配合待測溶液形成液體陰極。本發明的加熱毛細管液體陰極輝光放電電離裝置既可用于原子光譜分析檢測又可以用于質譜分析檢測的效果，改進了對待分析信號離子的收集與傳輸效果，既可在直流模式也可在射頻模式下工作，拓展電離源的檢測應用范圍，適用性更加廣泛。

技術領域

本發明涉及原子光譜分析和質譜分析技術領域，尤其是涉及一種加熱毛細管液體陰極輝光放電電離裝置(光源發生部分)。

背景技術

重金屬元素一般以天然濃度存在于自然界中，但由于人類對重金屬的開采、冶煉、加工及商業活動日益增多，造成不少重金屬如鉻、汞、鎘等進入大氣、水、土壤中，引起嚴重的環境污染。六價鉻易被人體吸收，可通過消化、呼吸道皮膚及粘膜侵入人體，引起嘔吐、腹痛，有致癌作用。因此，痕量重金屬的定量分析在環境、食品、臨床和藥品檢測方面是非常重要的。而目前常用檢測金屬元素的電感耦合等離子體發射光譜儀和原子吸收光譜儀等，使用時需要霧化器和昂貴的惰性氣體等材料設備，成本較高，操作不便。

現今，液體陰極輝光放電電離裝置基本用于原子光譜分析技術領域，液體陰極輝光放電原子發射光譜法的主體結構基本一致，包括電離源(光源發生部分)、分光系統、檢測系統和數據處理系統四個部分，其中電離源一般包括金屬陽極、進樣管、石墨棒、排液口和廢液池，其中電離裝置中的進樣管與金屬棒陽極普遍是呈180°放置的，進樣管和排液口垂直穿過廢液池底部，廢液池一側放置有與電源負極相連的石墨棒，金屬棒陽極一般施加正的直流電壓，也有加交流電壓的研究，進樣溶液則通過石墨棒施加地電位。在現有研究中，由于待分析信號離子的收集和傳輸問題，常見的液體陰極輝光放電電離裝置只適用于原子光譜技術領域，不利于與質譜儀聯用，不能同時作為原子光譜技術領域和質譜分析領域的光源發生裝置。而在某些元素檢測的領域內，例如針對城市污水的檢測上，通常原子光譜法只能用于測重金屬，而測非金屬污染物氟、砷、有機氯農藥等則需要用質譜法，這是因為原子光譜法難以測定非金屬元素，所以現有技術缺乏可以測定同一污染物多種元素的設備。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種加熱毛細管液體陰極輝光放電電離裝置，所述電離裝置既可用于原子光譜分析檢測又可以用于質譜分析檢測，改進了對待分析信號離子的收集與傳輸效果，拓展了檢測樣品范圍，并且結構簡單、操作簡便、運行成本低。

根據本發明的第一方面實施例的加熱毛細管液體陰極輝光放電電離裝置，包括：電離腔室，兩側設有第一開口、第二開口，頂部設有第三開口；廢液池，位于所述電離腔室底部，所述廢液池底面設有貫通所述電離腔室底面的排液口和第四開口；陽極單元，包括陽極固定塊和固定在所述陽極固定塊上的金屬針，所述金屬針外一端套設有絕緣層，所述陽極固定塊上設有正極接口，所述正極接口與所述金屬針電連接；光譜儀配用組件和質譜儀配用組件，所述光譜儀配用組件和所述質譜儀配用組件的一個可拆卸安裝在所述電離腔室上；

其中，所述光譜儀配用組件包括第一進樣單元、第一密封塊和光譜儀連接塊；所述第一進樣單元包括第一進樣管以及套設在所述第一進樣管外的第一中空石墨棒，所述第一中空石墨棒下端套設有第一固定塊，所述第一固定塊與所述第四開口密封連接，通過所述第一固定塊將所述第一中空石墨棒和所述第一進樣管安裝在所述電離腔室內，所述光譜儀連接塊與所述第二開口密封連接，所述光譜儀連接塊上設有與所述電離腔室連通的光子收集室，所述光子收集室上設有光譜聚焦透鏡；所述第一密封塊與所述第三開口密封連接，所述陽極固定塊與所述第一開口密封連接，所述金屬針通過所述陽極固定塊固定在所述電離腔室內，并與所述第一中空石墨棒間隔設置；