06和/或流动流引导构件(例如偏转器、翼或节流阀，如文丘里管(未示出))使所产生的反应物一次离子103a的轨迹107向内并朝着混合样品气体流和/或H2S04分子114a弯曲。根据一个实施例，电极可以是单独的电极，或者它可以通过如下的第二流动管109来实现，该第二流动管可包括其至少一部分以用作电极并且产生电场106，从而被配置成使所产生的反应物一次离子的轨迹107向内并朝着样品气体流101弯曲。
[0029]装置100在它最简单情况下不必包括任何检测构件120。总之，为了也检测由装置100离子化的样品，该装置可以设置有合适的检测器，诸如AP1-TOF质谱仪、四极质谱仪、离子阱质谱仪、或离子迀移率分析仪，作为例子。
[0030]该装置还可以包括在X射线或其它辐射源104与流动介质103 (诸如候选反应物气体流103和鞘流103a)之间的屏蔽区域105，用于针对存在于流动管中的样品或其他粒子的任何可能污染来屏蔽辐射源。当辐射源104是在X射线源时，屏蔽区域105有利地包括铍、铝或玻璃。
[0031]另外，该装置还可包括分层器(laminarizer) 108，用于在反应物一次离子流107和装置100的结构115和/或所述第二管109之间产生基本上层状的鞘流103a，以防止或最小化装置的结构与所产生的反应物一次离子流之间的相互作用。
[0032]此外，该装置还可包括位于该装置的下游部位的出口通道110，用于在待与装置连接的检测器之前除去过量流。该装置还可以包括:用于调节样品气体流、候选反应物气体流和/或鞘流的流速的调节构件(未示出)；以及用于调节所使用的X射线源的电流和/或电压的调节构件。
[0033]以上已经参照前述实施例解释了本发明，并且已经证明了本发明的几个优点。很明显，本发明并不只限于这些实施例，而是包括在本发明思想的精神和范围以及所附的专利权利要求之内的所有可能的实施例。
【主权项】
1.一种用于通过离子发生器(100)对样品气体流(101)的样品粒子(101a)离子化的方法，其中所述粒子包括碱分子或簇(101a)，其特征在于，所述方法包括以下步骤: a)提供H2S04分子(114a)到相互作用区域(113)， b)在一次离子产生区域(112)中从候选反应物气体流(103)的粒子产生反应物一次离子(103a)， c)将所述反应物一次离子连同H2S04*子引入到所述相互作用区域(113)中，以便在所述反应物一次离子(113a)和所述H2S04分子(114a)之间安排相互作用，由此产生HSO 4离子并且通过HS04与其他H2S04分子在所述相互作用区域(113)中的相互作用又产生包含HS04离子和至少两个H 2S04分子的HSO 4离子簇，以及 d)引入(113a)所述HS04离子簇连同所述样品气体流的样品粒子(101a)，以便提供所述HS04离子簇和所述样品粒子之间的反应，并由此提供包含所述HS04离子簇和待确定的所述碱样品的样品簇(115)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述H2S04分子(114a)在引入到所述相互作用区域(113)之前被引入到所述样品气体流(101)中，以便提供待引入到所述相互作用区域的混合样品气体流。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述H2S04分子(114a)通过使用载体介质(117)从比504提供构件，诸如包含H2S04蒸气(114b)的饱和器(116)引入，诸如N2流的所述载体介质将所述H2S0j子输送(118a、118b)到所述相互作用区域(113)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述反应物一次离子(103a)通过使用软X射线辐射(104a)或者通过α源(104)或电晕放电源的电离辐射(104a)离子化所述候选反应物气体流(103)的所述粒子而产生。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述候选反应物气体流(103)包括HN03、CH3C00H(乙酸)、CH3I (碘甲烷)、H2S04、或02，并且所述反应物一次离子(103a)是N03离子，I (碘离子)，CH3C00 (乙酸根离子)，02，或HS04，并且其中所述样品碱(101a)是碱，如氨和胺类，如吡啶、喹啉、苯胺的物质，或高度氧化的有机分子。6.根据权利要求4所述的方法，其中，所使用的软X射线光子的能量在Ι-lOkeV的范围内，或者更优选地在l_5keV的范围内。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，鞘流(103b)布置成在所述样品气体流(101)和所述离子发生器的结构(119)之间至少流动通过一次离子产生区域(112)或所述相互作用区域(113)，并且其中，所述鞘流是例如洁净空气或氮气，具有少量反应物气体分子，例如硝酸、硫酸、乙酸、甲基碘、氧气、氨、胺类、醇类、或丙酮。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述样品气体流和候选反应物气体流被配置为在所述一次离子产生区域基本上同心地流动，或者其中，所产生的反应物一次离子的轨迹(107)被配置为向内并朝着在所述相互作用区域的所述样品气体流弯曲。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所产生的反应物离子的轨迹通过使用电场(106)和/或通过使用流动流引导构件来实现，诸如偏转器、翼或节流阀。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述离子化的过程基本上在大气压下实现。11.一种用于对样品气体流(101)的样品粒子(101a)离子化的装置(100)，其中，所述粒子包括碱分子或簇(101a)，其特征在于，所述装置包括: -第一流动管(102)，用于提供所述样品气体流， -引入构件(116)，用于提供比504分子(114a)到相互作用区域(113)， -发生器(104)，用于基本上在一次离子产生区域(112)中从候选反应物气体流(103)的粒子产生反应物一次离子(103a)， 其中，所述装置(100)被配置为: -将所述反应物一次离子连同比504分子(114a)引入到所述相互作用区域(113)中，以便在所述反应物一次离子(113a)和所述&504分子(114a)之间安排相互作用，由此产生HS04离子并且通过HSO 4与其他Η #04分子在所述相互作用区域中的相互作用又产生包含HS04离子和至少两个H 2S04分子的HSO 4离子簇，以及 -引入(113a)所述HS04离子簇连同所述样品气体流的样品粒子(101a)，以便提供所述HS04离子簇和所述样品粒子之间的反应，并由此提供包含所述HS04离子簇和待确定的所述碱样品的样品簇(115)。12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述装置包括提供构件(116)，用于将所述H2S04分子(114a)在所述相互作用区域(113)之前引入到所述样品气体流(101)中，以便提供待引入到所述相互作用区域的混合样品气体流。13.根据权利要求11-12中任一项所述的装置，其中，所述装置包括诸如饱和器(116)的比504提供构件，并且其中，所述装置被配置为使用将所述H2S04*子输送(118a、118b)到所述相互作用区域(113)的载体介质(117)，诸如N2流。14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述提供构件是通过利用辐射源诸如UV辐射源处理S02+H20溶液而产生H2S04分子(114a)的装置。15.根据权利要求13所述的装置，其中，所述提供构件是包括旋转构件(116a)的饱和器(116)，所述旋转构件至少部分地浸AH2S04流体中并被配置为从所述饱和器(116)传送(118a、118b) H2S04并由此当所述载体介质流动(118a、118b)通过所述饱和器时用Η #04饱和所述载体介质(117)。16.根据权利要求11-15中任一项所述的装置，其中，所述装置包括X射线辐射或α辐射源或电晕放电源，作为用于产生所述反应物一次离子(103a)的发生器(104)。17.根据权利要求11-16中任一项所述的装置，其中，所述装置包括第二流动管(109)，所述第二流动管用于产生在所述样品气体流(101)和所述装置的内壁结构(119)之间至少流动通过一次离子产生区域(112)或所述相互作用区域(113)的鞘流(103b)，并且其中，所述鞘流是例如洁净空气或氮气，具有少量反应物气体分子，例如硝酸、硫酸、乙酸、甲基碘或氧气。18.根据权利要求11-17中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成借助于电极(106)和/或诸如偏转器、翼或节流阀的流动流引导构件使得所产生的反应物一次离子(103a)的轨迹(107)向内并朝着混合样品气体流或比504分子(114a)弯曲。19.一种包括检测器和根据前述权利要求11-18中任一项所述的装置的设备，其中，包含由所述装置产生的所述HS04离子簇和所述碱样品的所述样品簇(115)被引入至用于确定的所述检测器。20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述检测器是AP1-TOF质谱仪、四极质谱仪、离子阱质谱仪、或离子迀移率分析仪。
【专利摘要】用于对样品气体流(101)的样品粒子(101a)离子化的装置(100)，包括：第一流动管(102)，用于提供样品气体流；和引入构件(116)，用于提供H2SO4分子(114a)到相互作用区域(113)。另外，该装置包括用于基本上在一次离子产生区域(112)中从候选反应物气体流(103)的粒子产生反应物一次离子(103a)的发生器(104)。该装置(100)被配置为：将所述反应物一次离子连同H2SO4分子(114a)引入到所述相互作用区域(113)中，以便布置在所述反应物一次离子(103a)和H2SO4分子(114a)之间的相互作用，由此产生HSO4-离子并且通过HSO4-与其他H2SO4分子在所述相互作用区域中的相互作用又产生包含HSO4-离子和至少两个H2SO4分子的HSO4-离子簇。进一步地，该装置被配置为引入(113a)所述HSO4-离子簇连同所述样品气体流的样品粒子(101a)，以提供所述HSO4-离子簇和所述样品粒子之间的反应，并由此提供包含所述HSO4-离子簇和待确定的所述碱样品的样品簇(115)。
【IPC分类】H01J49/14, G01N27/62, H01J49/26
【公开号】CN105308715
【申请号】CN201480035121
【发明人】米科·斯皮拉, 海基·云尼宁, 道格拉斯·沃斯诺普
【申请人】赫尔辛基大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年6月11日
【公告号】EP3011585A1, US20160126079, WO2014202828A1