[發明專利]便攜式質譜儀及其工作方法

在審

• 申請號: 202211208558.X
• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115565849A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 聞路紅;洪歡歡;甘劍勤;范國正;陳臘
• 申請（專利權）人: 寧波大學;寧波華儀寧創智能科技有限公司
• 主分類號: H01J49/06
• 分類號: H01J49/06;H01J49/10;H01J49/02;H01J49/24;H01J49/26
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• 代理人: 暫無信息

本發明提供了便攜式質譜儀及其工作方法，所述便攜式質譜儀包括離子傳輸管、離子阱、檢測器和控制電路；還包括：第一機械泵和離子傳輸管分別連通第一真空腔；預處理單元設置在第一真空腔內，用于去除從離子傳輸管出射的中性粒子；第二真空腔連通第一真空腔，離子阱設置在第二真空腔內；第二真空腔分別與所述第一真空腔和第三真空腔密封連接；離子門設置在所述第一真空腔和第二真空腔之間；第三真空腔設置在所述第二真空腔的徑向外側，所述檢測器設置在所述第三真空腔內；離子依次進入第一真空腔、第二真空腔和第三真空腔；第二真空腔和第三真空腔分別依次連通分子泵和第二機械泵。本發明具有結構簡單、真空度控制效果好等優點。

技術領域

本發明涉及質譜分析，特別涉及便攜式質譜儀及其工作方法。

背景技術

質譜技術作為定性定量分析技術，用于獲取待測樣品分子質量和結構信息，成為實驗室檢測的優選手段，已被廣泛應用于食品安全、公共安全、臨床醫療等領域。但實驗室質譜分析方法需要經過分離、提取、純化、濃縮等復雜的前處理過程，部分物質還需要衍生化才能被檢出，存在檢測時間長、檢測成本高，無法有效支撐現場快速準確檢測的需要。

隨著近年來直接電離、串聯質譜、真空系統等先進技術的蓬勃發展，研制的直接電離質譜產品在小型化、現場檢測等方面具有顯著優勢。與傳統質譜技術相比，直接電離質譜儀具有更高的基體耐受能力、可對復雜基體樣品進行直接質譜分析、無需或僅需簡單的樣品前處理即可實現樣品原位分析等優勢，已取得了一定的研究成果與應用價值，但重量與體積仍較大，便攜性體驗不佳。

現有的方法主要采用小型化后質譜性能較好的離子阱技術，可通過串級功能實現待測物質的準確檢出。主要集中在離子化進樣后直連離子阱，或是接離子光學系統后連離子阱，又或是采用非連續式進樣下的真空平衡系統等，能一定程度上提升小型化，但對高真空系統的創新相對不足，對應的真空度及腔體空間要求沒有實質性變化。

發明內容

為解決上述現有技術方案中的不足，本發明提供了一種便攜式質譜儀。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

便攜式質譜儀，離子傳輸管、離子阱、檢測器和控制電路；所述便攜式質譜儀還包括：

第一真空腔和第一機械泵，所述第一機械泵和所述離子傳輸管分別連通所述第一真空腔；

預處理單元，所述預處理單元設置在所述第一真空腔內，用于去除從所述離子傳輸管出射的中性粒子；

第二真空腔，所述第二真空腔連通所述第一真空腔，所述離子阱設置在所述第二真空腔內；所述第二真空腔分別與所述第一真空腔和第三真空腔密封連接；

離子門，所述離子門設置在所述第一真空腔和第二真空腔之間；

第三真空腔，所述第三真空腔設置在所述第二真空腔的徑向外側，所述檢測器設置在所述第三真空腔內；離子依次進入第一真空腔、第二真空腔和第三真空腔；

分子泵和第二機械泵，第二真空腔和第三真空腔分別依次連通所述分子泵和第二機械泵。

本發明的另一目的在于提供了本發明便攜式質譜儀的工作方法，該發明目的是通過以下技術方案得以實現的：

如本發明便攜式質譜儀的工作方法，其特征在于，所述工作方法包括以下步驟：

(A1)離子和中性粒子穿過離子傳輸管，進入第一真空腔內；

(A2)預處理單元去除所述中性粒子，離子從第一真空腔內出射，穿過離子門進入第二真空腔內；

(A3)離子進入離子阱內，篩選出的離子從離子阱的徑向出射，進入第三真空腔內；

篩選出的離子被檢測器接收；