质谱离子源及质谱仪制造技术

技术编号:10581763 阅读:338 留言:0更新日期:2014-10-29 13:02
本发明专利技术提供一种质谱离子源及质谱仪。质谱离子源包括进样装置、喷针和毛细管。进样装置包括三通接头和连接于三通接头的液体样品进液管、液体样品出液管和废液管以及安装于废液管的恒压阀。喷针通过电喷雾过程使液体样品成为带电离子;毛细管将带电离子引导到质量分析器。当由液体样品进液管进入三通接头的液体样品量过大时,恒压阀开启,使多余的液体样品由废液管流出,从而使液体样品出液管的压力和流量维持在设定值。本发明专利技术中,只有特定量的液体样品由液体样品出液管进入喷针的流速为恒定,不随注入样品的流速而变化,可保持喷针为最佳流速,雾化效果好,能形成尺寸更小的带电离子,无需使用雾化气和反吹气体,因此本发明专利技术的使用成本低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种质谱离子源及质谱仪。质谱离子源包括进样装置、喷针和毛细管。进样装置包括三通接头和连接于三通接头的液体样品进液管、液体样品出液管和废液管以及安装于废液管的恒压阀。喷针通过电喷雾过程使液体样品成为带电离子;毛细管将带电离子引导到质量分析器。当由液体样品进液管进入三通接头的液体样品量过大时,恒压阀开启,使多余的液体样品由废液管流出,从而使液体样品出液管的压力和流量维持在设定值。本专利技术中,只有特定量的液体样品由液体样品出液管进入喷针的流速为恒定,不随注入样品的流速而变化,可保持喷针为最佳流速,雾化效果好,能形成尺寸更小的带电离子,无需使用雾化气和反吹气体,因此本专利技术的使用成本低。【专利说明】质谱离子源及质谱仪
本专利技术涉及一种用于分析仪器领域的质谱离子源及质谱仪。
技术介绍
色质联用仪器广泛应用于科学研究和生物检测分析领域,其结构主要包括液相色 谱仪和质谱仪。其中液相色谱仪用于初步处理待检测的液体样品,以形成较为纯净的液体 样品。质谱仪主要包括质谱离子源和质量分析器等。质谱离子源又分为很多不同的种类, 其中电喷雾离子源包括一根带电喷针、毛细管和给毛细管加热的加热装置,带电喷针设置 在大气中,用于接收经液相色谱仪处理过的较纯净的液体样品,并将液体样品电离气化形 成气态的带电离子;毛细管一端伸入到质谱仪内,另一端设置在大气中,所述质谱仪内与大 气之间的气压差使经电离气化后的样品离子形成样品离子流,并通过所述毛细管吸入到质 谱仪内。传统的质谱离子源中,毛细管与质谱仪中的质量分析器安装在同一中心线上,所以 离子流以直线形式飞进质量分析器。 如图1所示,毛细管2上的电压与喷针1有一高压电位差,可以利用一个高压供电 电源使毛细管2与喷针1之间保持这种高压电位差,当然也可以通过其他方式在二者之间 保持高压电位差。喷针1的喷口处由电场作用形成泰勒锥,使液体样品转换成大量的带有 电荷的液滴,带电液滴发生库仑爆炸效应,蒸发掉部分溶剂,变成更小的带电雾滴;这些小 雾滴在气流的导引、裹携作用下形成样品离子流进入毛细管2,在毛细管2的高温作用下小 雾滴内的溶剂进一步被蒸发,因此小雾滴在通过毛细管2的过程中会越来越小,最后进入 质量分析器4中。 在色质联用仪器中,由于进入喷针1的液体样品太多,喷出来的液体太大,液滴初 始粒径大,雾化效果差,故形成的带电雾滴的尺寸较大,因此为了使质量分析器能获得更多 的尺寸较小的带电离子,传统的质谱离子源中,在毛细管2外周设置了反吹气道5,有的质 谱离子源还在喷针1周围设置了雾化气,雾化气和反吹气道5内的的气体例如氮气等将雾 化的液滴打碎,以将离子脱溶剂,从而获得尺寸较小的带电离子。但是,在每一次实验或者 使用中,都需要消耗很多氮气作为反吹气和雾化气,增加了实验或使用成本。现有技术中另 外一种获取尺寸较小的带电雾滴的方法是采取所谓纳升喷雾(Nanospray)的方式,即使用 很细的毛细管来实现电喷雾,但是由于太细的毛细管容易堵塞,这个方式比较难实现。纳升 喷雾只能用于微小流量进样,与常用液相色谱仪不易匹配。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无需反吹气和雾化气即可形成较小尺寸带电离子的 质谱离子源及质谱仪,以解决上述现有技术中由于需要反吹气和雾化气而导致浪费的技术 问题。 为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案: 本专利技术提供一种质谱离子源,用于质谱仪,所述质谱仪包括质量分析器。所述质谱 离子源包括进样装置、喷针和毛细管。进样装置用于接收并分流液体样品,该进样装置包 括:三通接头、液体样品进液管、液体样品出液管和废液管,其中三通接头具有第一接口、第 二接口、第三接口和恒压阀;液体样品进液管连接于所述第一接口;液体样品出液管连接 于所述第二接口,废液管连接于所述第三接口,恒压阀安装于所述废液管。喷针连接于所述 液体样品出液管,通过电喷雾过程使液体样品成为带电离子;毛细管的一端暴露于大气中, 并对准所述喷针的出口,另一端在质谱仪的真空腔体中,并将带电离子引导到所述质量分 析器。当由所述液体样品进液管进入所述三通接头的液体样品量过大时,所述恒压阀开启, 使多余的液体样品由所述废液管流出,从而使所述液体样品出液管的压力和流量维持在设 定值。 根据本专利技术的一实施方式,所述恒压阀包括:阀体、阀板和弹簧。其中所述阀体安 装于所述废液管;阀板可转动地连接于所述阀体内;弹簧的一端连接于所述阀体,另一端 连接于所述阀板。其中,所述恒压阀为常闭阀门,当阀板受到的压力大于所述弹簧的弹力 时,阀板开启。 根据本专利技术的一实施方式,其中所述质谱离子源还包括:连接于所述废液管端部 的废液收集箱。 根据本专利技术的一实施方式,其中所述液体样品进液管通过连接软管连接于所述 第一接口;和/或所述液体样品出液管通过连接软管连接于所述第二接口;和/或所述废 液管是软管。 根据本专利技术的一实施方式,其中所述液体样品出液管的压力维持在20?40磅/ 平方英寸范围内。 根据本专利技术的一实施方式,其中所述液体样品出液管中液体样品每分钟的流量为 0. 5?10微升。 本专利技术提供一种质谱仪,包括质量分析器和质谱离子源,其中所述质谱离子源是 本专利技术所述的质谱离子源。 由上述技术方案可知,本专利技术的质谱离子源及质谱仪的优点和积极效果在于:本 专利技术中设有用于接收并分流液体样品的进样装置以及恒压阀,在恒压阀的控制作用下,由 液体样品进液管进入三通接头的液体样品,只有特定量的液体样品由液体样品出液管进入 喷针,而多余的液体样品由废液管流出。少量的液体样品雾化更充分、更完全,能形成尺寸 更小的电带离子,因此这些电带离子在飞向毛细管的过程中,无需再使用反吹气体使其尺 寸变小,故本专利技术的降低使用成本低。 通过以下参照附图对优选实施例的说明,本专利技术的上述以及其它目的、特征和优 点将更加明显。 【专利附图】【附图说明】 图1表示传统的质谱离子源的结构示意图,其同时表示出液体样品被电离气化后 飞行过程中的变化过程; 图2表示本专利技术的质谱离子源的结构示意图; 图3表示本专利技术的质谱离子源中的进样装置的结构示意图; 图4表示使用本专利技术的质谱仪对利血平样品进行分析测试的质谱信号图。 【具体实施方式】 下面将结合附图详细描述本专利技术的具体实施例。应当注意,这里描述的实施例只 用于举例说明,并不用于限制本专利技术。 如图2、图3和图4所示,本专利技术的质谱离子源,用于质谱仪,质谱仪包括质量分析 器4。质谱离子源主要包括带电喷针1、毛细管2、给毛细管加热的加热装置(图中未示出) 以及进样装置6。 带电喷针1可以与传统结构的质谱离子源中的带电喷针相同。 参见图3,进样装置6用于接收并分流液体样品。该进样装置包括:三通接头7、液 体样品进液管71、液体样品出液管72、废液管73、废液收集箱74和恒压阀76。三通接头7 可以采用任何传统的结构,三通接头7具有第一接口、第二接口和第三接口。液体样品进液 管71连接于第一接口;液体样品出液管72连接于第二接口;废液管73连接于第三接口,废 液收集箱74连接于废液管73的另一端部;恒压阀76安装于废液管73。其中本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种质谱离子源,用于质谱仪,所述质谱仪包括质量分析器,其特征在于,所述质谱离子源包括:进样装置(6),用于接收并分流液体样品,该进样装置包括:三通接头(7),其具有第一接口、第二接口和第三接口;液体样品进液管(71),连接于所述第一接口;液体样品出液管(72),连接于所述第二接口;废液管(73),连接于所述第三接口;以及恒压阀(76),安装于所述废液管(73);喷针(1),连接于所述液体样品出液管(72),通过电喷雾过程使液体样品成为带电离子;以及毛细管(2),其一端暴露于大气中,并对准所述喷针(1)的出口,另一端在质谱仪的真空腔体中,将带电离子引导到所述质量分析器(4);当由所述液体样品进液管(71)进入所述三通接头(7)的液体样品量过大时,所述恒压阀开启,使多余的液体样品由所述废液管(73)流出,从而使所述液体样品出液管(72)的压力和流量维持在设定值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杜永光王后乐张小华张华洪俊龙
申请(专利权)人:北京普析通用仪器有限责任公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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