[發(fā)明專利]一種用于離子源的控溫模塊、控溫系統(tǒng)及離子源裝置

有效

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• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112509905B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設計）人: 袁震;李志燕
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: H01J49/04
• 分類號: H01J49/04;H01J49/16
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權代理有限公司 11245
• 代理人: 劉小娟

本發(fā)明涉及一種用于離子源的控溫模塊、控溫系統(tǒng)及離子源裝置。所述控溫模塊包括：一級冷卻通道，用于對控溫模塊本體通過低溫冷卻氣體降溫；二級冷卻通道，其穿過所述控溫模塊內部，用于流經(jīng)二級冷卻氣體；控溫模塊本體，用于對離子源輸送所述二級冷卻氣體。本發(fā)明采用的兩級控溫方案，使得二級冷區(qū)氣體的入口處可為常溫氣體，與控溫模塊熱交換時，即使在較高壓力下，仍能保持很高的氣流穩(wěn)定性，從而可實現(xiàn)較高精度的控溫穩(wěn)定性。

技術領域

本發(fā)明涉及質譜分析技術領域，具體涉及一種用于離子源的控溫模塊、控溫系統(tǒng)及離子源裝置。

背景技術

分子水平上理解分子間相互作用具有極其重要的理論意義和應用前景，特別是利用分子檢測技術獲取非共價復合物的結構信息，例如，結合類型、結合比、結合強度、結合位點、結構動態(tài)變化等，將加深人們對生命體系的認知，有助于提升對非共價相互作用的調控能力，以便更好地應用于智能材料等領域。

從揭示非共價相互作用的本質上來講，質譜(MS)技術具有得天獨厚的優(yōu)勢，特別是電噴霧離子源(ESI)作為一種軟電離方式，目前在非共價復合物研究中應用非常成熟和廣泛，但常規(guī)電噴霧離子源通過加熱(去溶劑毛細管溫度大于373K)去溶劑的形式引發(fā)帶電液滴發(fā)生庫倫爆炸，這對由非共價相互作用所形成的“弱”復合物、或者熱不穩(wěn)定分子特別是活性中間體等的檢測不能適用，而上述“熱不穩(wěn)定”物種的檢測無論對于揭示分子間相互作用、或者揭示化學反應的機理均具有重要的意義。

冷噴霧離子源利用溫度降低，會導致樣品分子極化率升高，在電場協(xié)同作用下(無需加熱去溶劑即可發(fā)生庫倫爆炸)的原理，可實現(xiàn)更溫和條件下的電離。目前多個國際儀器公司已開發(fā)了針對特定型號質譜儀的商業(yè)化冷噴霧離子源，但相互之間接口不兼容(高壓電、霧化氣、鞘氣通常集成在質譜儀接口上)，價格昂貴、溫控效果不穩(wěn)定。

發(fā)明內容

針對上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明旨在提供一種用于離子源的控溫模塊、控溫系統(tǒng)及離子源裝置，以提供一種具有控溫穩(wěn)定性高、價格低廉、接口靈活、獨立性強的一種或多種性能的冷噴霧離子源。

本發(fā)明首先提出一種離子源控溫模塊，其特征在于，所述控溫模塊包括：

一級冷卻通道，用于對控溫模塊本體通過低溫冷卻氣體降溫；

二級冷卻通道，其經(jīng)過所述控溫模塊，用于流經(jīng)二級冷卻氣體；

控溫模塊本體，用于對離子源輸送所述二級冷卻氣體。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述一級冷卻通道包括一級冷卻氣入口、一級冷卻氣出口和第一冷卻通道，所述一級冷卻氣入口和一級冷卻氣出口設于所述第一冷卻通道的兩端。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述第一冷卻通道設于所述控溫模塊本體內部，所述第一冷卻通道呈直線形或折線形。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述一級冷卻通道還包括附加模塊，所述附加模塊與所述控溫模塊本體疊放設置，所述附加模塊包括一級支線通道，所述一級冷卻氣入口、一級冷卻氣出口分別經(jīng)所述支線通道與所述第一冷卻通道連通；優(yōu)選地，所述附加模塊與所述控溫模塊本體之間的連接處設有密封元件。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述二級冷卻通道包括二級冷卻氣入口、二級冷卻氣出口和第二冷卻通道，所述二級冷卻氣入口和二級冷卻氣出口設于所述第二冷卻通道的兩端，所述第二冷卻通道包括相連的多個折線形或循環(huán)通道，該多個折線形或循環(huán)通道分布于所述控溫模塊本體的內部最大橫截面。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述離子源控溫模塊還包括加熱組件，用于對控溫模塊本體進行溫度調節(jié)，所述加熱組件包括加熱器和溫度計，所述加熱器伸入所述控溫模塊本體內，所述溫度計的測溫頭設于所述二級冷卻通道的輸出口處。

本發(fā)明還提出一種控溫系統(tǒng)，包括低溫氣體通道和所述的離子源控溫模塊，所述低溫氣體通道用于對離子冷卻通道降溫，所述低溫氣體通道與所述離子源控溫模塊能夠單獨設置。