[發明專利]脈沖電噴霧離子源、脈沖進樣方法及質譜檢測系統

在審

• 申請號: 202010055755.7
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111243936A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 余泉;張乾;王曉浩
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳國際研究生院
• 主分類號: H01J49/16
• 分類號: H01J49/16;H01J49/26
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

一種脈沖電噴霧離子源、脈沖進樣方法及質譜檢測系統，該離子源包括樣品供應器具、進樣毛細管以及電極，樣品供應器具提供的樣品溶液從進樣毛細管的進樣端進入，從進樣毛細管的輸出端輸出，電極對樣品溶液進行加電以提供形成電噴霧所需的電壓，該離子源還包括耦合到樣品供應器具或進樣毛細管的移動裝置，進樣時使樣品供應器具與進樣毛細管按照設定的脈沖時序發生間歇性的相對移動，以使得樣品供應器具內的樣品間歇性地與進樣毛細管的進樣端接觸，由此實現脈沖式電噴霧進樣。本發明實現了脈沖進樣和電離的同步進行，并提高了樣品利用率。

技術領域

本發明涉及分析儀器領域，特別是一種脈沖電噴霧離子源及脈沖進樣方法。

背景技術

質譜儀自發明至今已有一百多年的歷史，因其靈敏度高、準確度高、分析速度快以及定性能力強等特點，被廣泛使用。離子源是質譜儀的核心部件之一，決定著儀器的檢測范圍以及靈敏度。其中電噴霧離子源是應用最廣泛的離子源，其技術曾獲得諾貝爾獎。

電噴霧的工作過程可簡單描述為：樣品溶液以低流速通過毛細管。毛細管上接入高電壓，該電壓的正負取決于待測物的性質。電壓提供液體表面電荷分離所需要的電場梯度。在電場的作用下，液體在毛細管尖端形成“泰勒錐”。隨著溶劑蒸發，液滴收縮，液滴內電荷間排斥力增大，液滴會發生庫侖爆炸，往復循環，最終得到氣相離子，最終被質量分析器檢測到。

傳統電噴霧一直產生氣相離子，而質譜儀脈沖式進樣檢測離子，因此只有離子源產生的一部分離子被質譜儀檢測，造成浪費。因此脈沖電噴霧離子源應用而生。目前已有的脈沖電噴霧離子源大部分通過加載脈沖高壓電、交流高壓電的形式產生脈沖電噴霧，這些方法都是基于對加電方式改進進行的。在具體操作中，需要使用移液槍、注射泵等輔助裝置進樣，然后以脈沖方式加電進行電離，即進樣和電離是非同步的過程，樣品利用率不高。

發明內容

本發明的主要目的在于克服上述技術缺陷，提供一種脈沖電噴霧離子源及脈沖進樣方法，實現脈沖進樣和電離的同步進行，提高樣品利用率。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種脈沖電噴霧離子源，包括樣品供應器具、進樣毛細管以及電極，所述樣品供應器具提供的樣品溶液從所述進樣毛細管的進樣端進入所述進樣毛細管，并從所述進樣毛細管的輸出端輸出，所述電極用于對所述樣品溶液進行接觸式或非接觸式的加電，以提供形成電噴霧所需的電壓，其中，所述脈沖電噴霧離子源還包括耦合到所述樣品供應器具或所述進樣毛細管的移動裝置，進樣時所述移動裝置使所述樣品供應器具與所述進樣毛細管按照設定的脈沖時序發生間歇性的相對移動，以使得所述樣品供應器具內的樣品間歇性地與所述進樣毛細管的進樣端接觸，由此實現脈沖式電噴霧進樣。

進一步地：

所述樣品供應器具為離心管或樣品板，所述電極插入所述離心管內的樣品溶液中，或所述電極置于所述樣品板下。

所述移動裝置包括移動臺，所述樣品供應器具安置在所述移動臺上，進樣時由所述移動臺承載所述樣品供應器以相對于所述進樣毛細管進行間歇性的移動。

所述移動臺具有沿水平方向設置的臺面并設置成沿豎直方向移動，所述樣品供應器具安置在所述移動臺的水平臺面上，所述進樣毛細管在所述移動臺的上方沿豎直方向定位。

所述移動裝置包括毛細管移動裝置，所述進樣毛細管固定于所述毛細管移動裝置上，進樣時由所述毛細管移動裝置帶動所述毛細管以相對于所述樣品供應器進行間歇性的移動。

所述毛細管移動裝置為毛細管升降裝置，所述樣品供應器具水平安置，所述毛細管升降裝置控制所述進樣毛細管相對于所述樣品供應器具進行升降移動。