一种质谱领域用多光源的电离源结构的制作方法

本发明涉及到质谱仪的电离源结构领域，尤其涉及到一种质谱领域用多光源的电离源结构。

背景技术：

1、大气压光电离化技术是飞行时间质谱仪中使用最为普遍的一种离子化技术，真空紫外光能够使得电离能低于其光子能量的有机物分子发生单光子电离，主要产生分子离子，几乎没有碎片离子，其谱图简单，可根据分子量和信号强度进行快速的定性定量分析，易于解析，是质谱分析领域中使用最为普遍的一种离子化技术，被广泛应用于挥发性有机污染物、爆炸品、毒品、化学毒剂等检测领域中。

2、飞行时间质谱仪是通过离子在一定距离真空无场区内按不同质荷比以不同时间达到检测器，从而建立质谱图的质谱仪。其具有结构简单，离子流通率高、质量范围不受限制等优点，样品分子在电离源腔体内电离后，在电场的作用下飞向后面的无场漂移管，离子本身的质量越大，飞行速度越慢，到达后方接收器的时间越长，根据这一原理，区分不同离子到达后方的时间，就可把不同质量的离子进行分离。但现有的飞行时间质谱仪的依然存在不足，其使用单真空紫外光源不能够为不同的电离源提供不同的碎片信息和适合的化合物。

3、飞行时间质谱仪为了保证较好的离子传输效率，电离区内径通常设置为8-24mm，而光电离源离子迁移谱，一般使用商品化的vuv灯，其输出真空紫外光的光束直径较小，仅为8mm左右。这就造成了传统单真空紫外光源条件下电离源腔体内部仅在紧邻光源轴线的柱状区域内存在真空紫外光，电离区内偏离轴线稍远的径向区域则不存在真空紫外光。同时，因为电离区混合样品分子的浓度分布也是不均匀的，这就造成电离区内仅有一部分样品被真空紫外光电离形成产物离子，样品分子电离率低，造成离子迁移谱图的检测灵敏度低。

4、因此，亟需一种能够解决以上一种或多种问题的质谱领域用多光源的电离源结构。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的一种或多种问题，本发明提供了一种质谱领域用多光源的电离源结构。本发明为解决上述问题采用的技术方案是：一种质谱领域用多光源的电离源结构，其包括：真空绝缘环，在所述真空绝缘环内沿轴线方向自上而下设置有入口绝缘垫片、入口离子电极、传输离子电极和离子引出电极，并形成离子传输腔体；

2、所述传输离子电极至少设置有一个，所述传输离子电极的数量大于一个时，所述传输离子电极互相之间通过绝缘密封垫片隔开；

3、所述入口离子电极、所述传输离子电极和所述离子引出电极均为中心通孔的结构，并且中心通孔同轴心、互相平行间隔设置；

4、第一进样口，所述第一进样口设置在所述真空绝缘环的上端，所述第一进样口与所述入口离子电极、所述传输离子电极、所述离子引出电极同轴心设置；

5、真空紫外光源，若干个所述真空紫外光源围绕所述第一进样口的中轴线分布设置，所述真空紫外光源朝所述离子传输腔体内侧方向发射光束。

6、在一些实施例中，所述真空紫外光源沿所述第一进样口的中轴线呈圆锥形围绕设置，所述真空紫外光源的发射端靠近所述第一进样口的中轴线，所述真空紫外光源的另一端远离所述第一进样口的中轴线；

7、所述真空紫外光源与所述第一进样口轴线之间的夹角在10-80度之间。

8、在一些实施例中，还包括：第二进样口，所述第二进样口的输出段垂直于所述第一进样口设置。

9、在一些实施例中，所述入口离子电极、所述传输离子电极、所述离子引出电极按照电压绝对值从高到低的顺序依次加载不同的电压，并在轴线方向上形成0-500v/cm的离子引出电场。

10、在一些实施例中，所述入口离子电极的中心通孔的上段设置有薄壁凸缘，所述薄壁凸缘朝所述入口离子电极的中心通孔的轴线方向延伸。

11、在一些实施例中，所述传输离子电极呈环状结构，所述传输离子电极的数量大于一个时，多个所述传输离子电极以同轴、平行的方式设置；

12、所述传输离子电极上设置有透气孔、透光孔，所述透气孔和所述透光孔用于供样品分子和真空紫外光通过；

13、在所述传输离子电极的数量大于一个时，多个所述传输离子电极自上而下按照电压绝对值从高到低依次加载不同的电压。

14、在一些实施例中，在所述传输离子电极的数量大于一个时，所有所述传输离子电极的中心通孔的直径相等，或是自上而下所述传输离子电极的中心通孔的直径逐渐缩小，所述离子传输腔体的气压为10pa-1000pa。

15、在一些实施例中，所述入口离子电极的中心通孔的直径为1-20mm，所述传输离子电极的中心通孔的直径为1-20mm，所述离子引出电极的中心通孔的直径为0.1-5mm。

16、在一些实施例中，在所述传输离子电极的数量大于一个时，相邻的所述传输离子电极之间的距离为0.5-25mm。

17、在一些实施例中，所述真空紫外光源的数量为2-8个，多个所述真空紫外光源互相之间相互独立，所述真空紫外光源为气体放电灯、紫外发光二极管、同步辐射光源、激光光源中的任意一种或多种。

18、本发明取得的有益价值是：本发明通过将真空绝缘环、入口绝缘垫片、入口离子电极、传输离子电极、离子引出电极和真空紫外光源组成质谱领域用多光源的电离源结构，以较为简洁的结构实现增加电离源腔体内真空紫外光的分布区域，相对已有结构，能够使用少量真空紫外光源获得更多的真空紫外光分布区域，以及提高电离区内中性样品分子的电离率；通过将多个电极的中心通孔形成漏斗状，增加了电离样品离子进入质谱仪的数量，使得后端质谱仪探测到的离子数量更多，进而提高离子迁移谱图的灵敏度。以上极大地提高了本发明的实用价值。

技术特征：

1.一种质谱领域用多光源的电离源结构，其特征在于，包括：真空绝缘环，在所述真空绝缘环内沿轴线方向自上而下设置有入口绝缘垫片、入口离子电极、传输离子电极和离子引出电极，并形成离子传输腔体；

2.根据权利要求1所述的一种质谱领域用多光源的电离源结构，其特征在于，所述真空紫外光源沿所述第一进样口的中轴线呈圆锥形围绕设置，所述真空紫外光源的发射端靠近所述第一进样口的中轴线，所述真空紫外光源的另一端远离所述第一进样口的中轴线；

3.根据权利要求1所述的一种质谱领域用多光源的电离源结构，其特征在于，还包括：第二进样口，所述第二进样口的输出段垂直于所述第一进样口设置。

4.根据权利要求1所述的一种质谱领域用多光源的电离源结构，其特征在于，所述入口离子电极、所述传输离子电极、所述离子引出电极按照电压绝对值从高到低的顺序依次加载不同的电压，并在轴线方向上形成0-500v/cm的离子引出电场。

5.根据权利要求1所述的一种质谱领域用多光源的电离源结构，其特征在于，所述入口离子电极的中心通孔的上段设置有薄壁凸缘，所述薄壁凸缘朝所述入口离子电极的中心通孔的轴线方向延伸。

6.根据权利要求1所述的一种质谱领域用多光源的电离源结构，其特征在于，所述传输离子电极呈环状结构，所述传输离子电极的数量大于一个时，多个所述传输离子电极以同轴、平行的方式设置；

7.根据权利要求1或6所述的一种质谱领域用多光源的电离源结构，其特征在于，在所述传输离子电极的数量大于一个时，所有所述传输离子电极的中心通孔的直径相等，或是自上而下所述传输离子电极的中心通孔的直径逐渐缩小，所述离子传输腔体的气压为10pa-1000pa。

8.根据权利要求1所述的一种质谱领域用多光源的电离源结构，其特征在于，所述入口离子电极的中心通孔的直径为1-20mm，所述传输离子电极的中心通孔的直径为1-20mm，所述离子引出电极的中心通孔的直径为0.1-5mm。

9.根据权利要求1或8所述的一种质谱领域用多光源的电离源结构，其特征在于，在所述传输离子电极的数量大于一个时，相邻的所述传输离子电极之间的距离为0.5-25mm。

10.根据权利要求1所述的一种质谱领域用多光源的电离源结构，其特征在于，所述真空紫外光源的数量为2-8个，多个所述真空紫外光源互相之间相互独立，所述真空紫外光源为气体放电灯、紫外发光二极管、同步辐射光源、激光光源中的任意一种或多种。

技术总结
本发明公开了一种质谱领域用多光源的电离源结构，其包括：真空绝缘环，在所述真空绝缘环内沿轴线方向自上而下设置有入口绝缘垫片、入口离子电极、传输离子电极和离子引出电极；所述入口离子电极、所述传输离子电极和所述离子引出电极均为中心通孔的结构，并且中心通孔同轴心、互相平行间隔设置；第一进样口，所述第一进样口设置在所述真空绝缘环的上端，所述第一进样口与所述入口离子电极、所述传输离子电极、所述离子引出电极同轴心设置；真空紫外光源，若干个所述真空紫外光源围绕所述第一进样口的中轴线分布设置。实现了增加真空紫外光在电离源腔体内的分布区域，提高电离率和离子迁移谱图的灵敏度。

技术研发人员：韩文奎,车欣欣,陈伟章,李庆运,王磊,王东鉴
受保护的技术使用者：深圳市步锐生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13