[發明專利]一種飛行時間質譜儀光路校準裝置及方法、介質

在審

• 申請號: 202210898273.7
• 申請日: 2022-07-28
• 公開（公告）號: CN115312372A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 徐振;程文播;崔旭;紀誠;李書陽;楊記龍
• 申請（專利權）人: 天津國科醫工科技發展有限公司
• 主分類號: H01J49/06
• 分類號: H01J49/06;H01J49/40;G01N27/626
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 黃雁君

本發明涉及一種飛行時間質譜儀光路校準裝置及方法、介質，該裝置包括：靶板模擬分劃板裝置、激光光路調整裝置、靶板成像裝置、離子光路光軸指示裝置，激光光路調整裝置、靶板成像裝置安裝在飛行時間質譜儀上，離子光路光軸指示裝置安裝在離子透鏡上，靶板模擬分劃板裝置安裝在飛行時間質譜儀的運動平臺上。本發明解決了飛行時間質譜儀器研發、生產過程中，離子光路、激光光路、成像光路裝配過程中存在無校準或者無法定量評估校準的問題，及造成人為因素干擾影響儀器性能和狀態的問題，可作為儀器研制、生產過程中的必要質量控制。

技術領域

本發明涉及飛行時間質譜技術領域，特別涉及一種飛行時間質譜儀光路校準裝置及方法、介質。

背景技術

基質輔助激光解析飛行時間質譜儀器，待樣品與基質混合后形成晶體，激光脈沖使樣品離子化，離子化的樣品經過離子透鏡的聚焦，經過分析器進行離子信號的采集，實現樣品質荷比的測量。在激光脈沖光斑產生的離子云，與離子透鏡的離子通道不匹配時，會造成分辨率和信噪比的大幅降低，甚至導致儀器無法正常工作。

同時，飛行時間質譜儀器涉及到真空、高壓、激光光學、離子光學等復合技術領域，儀器主要由基質輔助激光解析電離源、離子透鏡聚焦組件、飛行時間質量分析器、檢測器等眾多核心零部件組成，且具有高真空、高壓電的技術特性，在設計、裝配和裝調過程中有諸多限制。而且各零部件在加工、裝配過程中避免不了存在一定的誤差，導致實際裝調過程中與理論光路存在較大的偏差，影響到儀器的離子化效率、離子聚焦能力等，導致分辨率、信噪比等核心指標的下降。因此，迫切需要解決離子光路、激光聚焦光路和成像光路之間的匹配性，并完成各光路系統的快速校準。

目前，針對飛行時間質譜儀器光路常用的調試方法主要有兩種，第一種方法主要是提高儀器零部件的加工精度，該種方案由于裝配尺寸鏈的影響，裝調精度提高有限，常規加工裝配精度情況下，各光路之間的裝配精度約為毫米量級，很難滿足儀器的性能要求，極大的增加了生產成本。第二種方法是通過監測儀器的信號狀態反復裝配、調試，直至儀器性能滿足要求為止，該種方案的儀器批次穩定性和一致性差異較大，過度依賴于專業技術人員的技術素養和經驗，難以發揮儀器的最佳性能，且調試周期較長存在較大的不確定性，不利于儀器的研發和批量生產。

發明內容

為了實現根據本發明的上述目的和其他優點，本發明的第一目的是提供一種飛行時間質譜儀光路校準裝置，包括：靶板模擬分劃板裝置5、激光光路調整裝置、靶板成像裝置、離子光路光軸指示裝置，所述激光光路調整裝置、所述靶板成像裝置安裝在飛行時間質譜儀上，所述離子光路光軸指示裝置安裝在離子透鏡上，所述靶板模擬分劃板裝置安裝在飛行時間質譜儀的運動平臺上；

所述激光光路調整裝置用于在靶板模擬分劃板裝置上產生激光光斑，具有激光指向的功能，實現俯仰、偏擺和沿光軸方向調整的三維調整；

所述離子光路光軸指示裝置用于將離子光軸標識出來；

所述靶板成像裝置用于觀察監測激光光路調整裝置、離子光路光軸指示裝置，在靶板模擬分劃板裝投射形成的激光光斑、離子光軸標識的位置和狀態；觀察監測靶板模擬分劃板裝置在靶板成像裝置視野內的移動情況；在校準完成后，標識離子透鏡離子光路的新基準；

所述靶板模擬分劃板裝置用于模擬質譜儀器靶板的空間位置，接收和顯示激光光路調整裝置產生的激光光斑、離子光路光軸指示裝置投射的標識；靶板模擬分劃板裝置沿x向、y向的二維平動。

進一步地，所述激光光路調整裝置的俯仰角度、偏擺角度調整用于激光的指向，沿光軸方向調整用于在指向完成后光斑尺寸的微調；

所述激光光路調整裝置設有與所述飛行時間質譜儀主框架對應的安裝接口，并在調試完成后固定在所述飛行時間質譜儀主框架上。

進一步地，所述離子光路光軸指示裝置設有安裝在離子透鏡的安裝接口；

離子光路光軸與所述離子光路光軸指示裝置的同軸度在1′以內；