一种离子多级偏转系统及质谱装置的制作方法

本实用新型涉及质谱领域，具体为一种离子多级偏转系统及质谱装置。

背景技术：

质谱是一种根据离子不同质荷比将其分离开来的装置。其主要部分包括：离子源，离子导入系统，质量分析器，离子探测系统，真空系统。其中，离子导入系统承担着对离子进行传输导引的重要任务，以便离子从离子源产生后更有效的进入质量分析器进行分析。

然而，尽管离子源的种类很多，但离子源的电离效率是有限的，它不能将所有的样品分子电离。有些离子源，不仅产生离子，包括正离子，负离子，甚至会产生电子，还伴随有未电离的样品分子或原子，比如激光溅射离子源。未电离的样品分子随离子进入质量分析器会形成干扰，降低仪器的信噪比。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能降低甚至消除中性分子的干扰，提高仪器信噪比和离子传输效率的离子多级偏转系统及质谱装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：一种离子多级偏转系统，包括至少两对偏转电极呈阶梯形排列，每一对偏转电极由两块相互平行的电极板构成，同一偏转电极的两块电极板外接大小相同、极性相反的电压，所有偏转电极的电极板均相互平行，且所有偏转电极的电场方向均相同。

所述电极板的外接电压为直流电压。

相邻两偏转电极的同侧电极板的阶梯落差为2mm-5mm。

所述各电极板的外接电压的极性可调。

所述各电极板的外接电压的大小可调。

所述电极板由导电材料、半导体材料或表面镀有导电材料的绝缘体制成。

所有偏转电极的电极板均相互平行。

一种应用所述离子多级偏转系统的质谱装置，包括离子源，该离子源发射的离子的运动路径上依次设有锥孔、所述多级偏转系统、质量分析器以及离子探测器。

所述离子源为电喷雾离子源、大气压化学电离或电子轰击离子源。

所述质量分析器为飞行时间质量分析器、四极杆质量分析器或离子阱质量分析器。

本实用新型的技术效果在于：能够有效的消除中性分子的干扰，使离子经过逐级偏转后，更有效的进入下一级的质量分析器中，也可以与四极杆质量分析器结合，筛选出需要研究的目标离子传输到下一级的质量分析器中，以便进行下一步的研究。

附图说明

图1是本实用新型的实施例所提供的离子多级偏转系统的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例所提供的离子多级偏转系统的立体结构示意图；

图3是离子穿越本实用新型的实施例所提供的离子偏转系统时的运动轨迹示意图；

图4是本实用新型的实施例所提供的质谱装置结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。

图1为离子多级偏转系统10的结构示意图，本实用新型提供的离子多级偏转系统10，包括两对、三对或者更多对相对平行放置的电极板101a、101b、102a、102b、103a、103b呈梯形排列，每一对电极板101a、101b或102a、102b或103a、103b上施加大小相等，极性相反的电压(例如0.1V,-0.1V；0.2V,-0.2V；0.5V,-0.5V)，如图3所示，当离子进入多级偏转系统10后，在每一对偏转电极101、102、103的电场作用下，实现不同程度的偏转。经过一定角度偏转后的离子束可以在射频漏斗，导引杆，单透镜等各种离子导引装置的作用下经过聚焦进入质量分析器，进行质谱分析。优选的，所述电极板的外接电压为直流电压。相邻两偏转电极的同侧电极板的阶梯落差为2mm-5mm(“落差”这一表述仅仅是指相邻两偏转电极错开的距离，并不对错开的方向进行限定，不能理解为相邻两偏转电极沿竖直方向错开)。具体实施过程中可以根据离子预定偏转轨迹对这一落差进行选择。

所述偏转电极的偏转方向可调，其实现方式为：通过改变电极板的极性来改变电场方向，从而改变离子的偏转方向。另外，偏转电极的偏转角度可调，其实现方式为：通过改变电极板的外接电压的大小来而改变电场强度，从而改变离子受到的电场力大小。

图2为一种离子多级偏转系统10的立体结构示意图，此系统由三对偏转电极101、102、103呈梯形排列组成。

图4为离子多级偏转系统10作为整体的一个具体的应用实例。其中包含的结构有：离子源11、锥孔12、多级偏转系统10、离子导引装置13、狭缝14、四极杆质量分析器15、离子检测器16。样品在离子源11部分发生电离，经过进样锥孔12，进入离子多级偏转系统10，经过离子导引装置13的聚焦和导引作用，离子通过一定宽度的狭缝14，离子进入四极杆质量分析器15，最后达到探测器16被检测。

本实用新型提供的多级偏转系统10包括数对(例如两对，三对或者更多对)相对平行放置的偏转电极板101a、101b、102a、102b、103a、103b；所述相对放置的偏转电极板101a、101b或102a、102b或103a、103b尺寸相同，其上分别施加大小相等，极性相反的电压(例如2V,-2V，1.5V,-1.5V，1V,-1V)对离子进行一定程度的偏转，使离子与中性分子分离开来。

所述偏转电极板101a、101b、102a、102b、103a、103b采用导电材料，或者在半导体或绝缘体表面镀上导电材料；偏转电极101、102、103呈梯形排列，逐渐对离子20进行偏转。

本实用新型中，所述的偏转电极101、102、103不受形状、尺寸以及制作材料的限制，只要是通过施加直流电压使得离子能够发生偏转。形状可以是平面的、圆环面的以及其他曲面的。

本实用新型的离子多级偏转系统10可以与电喷雾离子源结合使用，也可以和大气压化学电离、电子轰击离子源等各种离子源配合使用。

本实用新型的离子多级偏转系统10可以与飞行时间质量分析器、四极杆质量分析器、离子阱质量分析器等各种质量分析器配合使用。

本实用新型的离子多级偏转系统10的优点在于：能够有效的消除中性分子的干扰，使离子经过逐级偏转后，更有效的进入下一级的质量分析器中，也可以与四极杆质量分析器结合，筛选出需要研究的目标离子传输到下一级的质量分析器中，以便进行下一步的研究。

最后说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。