[發明專利]一種可實時校正信號強度的光電離源

在審

• 申請號: 202011410153.5
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN114613661A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 蔣吉春;李海洋;吳稱心;李函蔚;萬寧波
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01J49/16
• 分類號: H01J49/16;H01J49/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明公開了一種用于質譜的可實時校正信號強度的光電離源，包括光電離質譜和信號實時校正系統；光電離質譜包括真空紫外光源、光窗、離子源內腔體、離子源外腔體、樣品進樣管路、離子推斥電極、離子傳輸電極組以及小孔電極；信號實時校正系統包括真空計、計算機、電磁調速閥、真空泵、光信號傳感器以及AD轉換器。由于光電離源的信號強度與真空紫外光源的光強線性相關，因此，可通過實時校正光強實現質譜信號強度的實時校正。本發明可解決光電離質譜儀長期使用時的衰減問題，在原位在線質譜技術領域具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及質譜分析儀技術領域，尤其涉及一種用于質譜分析的可實時校正信號強度的光電離源。

背景技術

電離源是質譜儀的核心之一，用于將中性樣品轉化為可被質量分析器檢測的離子，是質譜分析的首要環節，關乎整個質譜儀系統的檢測靈敏度、可分析化合物種類、穩定性和分析的準確度等。其中光電離(photoionization，PI)是樣品分子通過吸收光子，使得能量達到或超過自身電離能后失去電子而產生電離的過程。通常情況下，分子吸收的光子能量大于電離能閾值，小于解離能閾值，所以產物碎片少，分子離子產率高。因此，光電離質譜技術由于具備譜圖解析容易的優勢，已被普遍用于VOCs在線監測。

然而一般光電離使用的光源都存在光窗，光窗會隨著儀器使用時間的增加而污染，從而造成光通量的逐漸降低，影響光電離質譜信號的穩定性。特別是對于較長時間的在線監測應用場景，信號的大幅度波動或衰減會帶來測量結果的不準確，因此如何提高質譜儀的穩定性一直是質譜工程師們研究的問題。

通過在專利和論文的檢索，檢索到的涉及質譜儀電離源信號校正相關專利為：1.中國科學院大連化學物理研究所2011年12月19日申請并公開了一種氣體樣品在線連續監測的質譜方法，該技術在光電離源中增加一路進樣管路并通入標準氣對樣品進行實時校正，但該專利是通過標氣檢測強度進行反校正，并不是調整實際光強，通用性不夠。2.中國科學院大連化學物理研究所2013年12月13日申請并公開了一種離子信號強度自動校正系統及校正方法，該技術通過信號連續監測某離子的理想信號值，并反饋給程序進行電壓調控，使得采集信號在理想值附近，但是該方法的缺陷在于必須尋找固定的監測離子，且該離子必須可通過電壓調諧，不具備普適性。3.廣州禾信儀器股份有限公司2019年1月30日申請并公開了一種飛行時間質譜儀自動校正方法、裝置以及存儲介質，該技術和專利1一致，均是通過在儀器中加入標準氣體，通過程序對儀器進行自動校正，唯一不同在于該專利進行了更為細致的校正說明。綜上，目前所有專利都是對加入的校正用的標準氣體產生的離子或者挑選的監測離子進行校正，對于光電離質譜還沒有對輸出實際光強直接進校正的方法。

發明內容

本發明提出一種用于質譜分析儀的可實時校正信號強度的光電離源，以解決光電離質譜儀長期使用時的衰減問題。本發明對光電離源進行合理設計，在電離源內引入光信號傳感器，并將真空紫外光首先輸入至可自動調節真空的離子源外腔體中，再通過光窗輸入至內離子源外腔體中用于樣品電離。由于光傳輸效率與真空度密切相關，因此可通過光信號傳感器反饋的光強，調節真空紫外光傳輸腔體的真空度，從而達到穩定光強，進而穩定質譜信號強度的目的。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種可實時校正信號強度的光電離源，其特征在于：包括光電離源和信號實時校正系統；

以向下為X方向、向右為Y方向；