一种质谱仪制造技术

本发明专利技术属于质谱仪器和分析领域，尤其涉及一种质谱仪，包括前级腔和后级腔，前级腔与后级腔之间安装有带通孔的取样锥，前级腔与后级腔通过该通孔连通，且通孔处装有电子阀门，后级腔中设置有离子捕获装置和离子检测器，本发明专利技术设置了前级腔与后级腔，用于连通前级腔与后级腔的通孔处装有电子阀门，当气体样品或被电离的离子进入前级腔时，电子阀门关闭通孔，气体样品或离子在前级腔中得到缓冲，动能降低，然后电子阀门打开通孔，动能降低的气体样品或离子进入后级腔后就容易被离子捕获装置捕捉，解决了现有的质谱仪离子进入质谱仪内的动能巨大，离子捕获装置难以捕捉进入的离子的问题，提高了质谱仪的性能。

A Mass Spectrometer

The invention belongs to the field of mass spectrometry instrument and analysis, in particular relates to a mass spectrometer, including a front cavity and a rear cavity. A sampling cone with a through hole is installed between the front cavity and the rear cavity. The front cavity and the rear cavity are connected through the through hole, and an electronic valve is installed at the through hole. An ion trapping device and an ion detector are arranged in the rear cavity. When the gas sample or ionized ion enters the front cavity, the electronic valve closes the through hole, the gas sample or ion is buffered in the front cavity, and the kinetic energy decreases. Then the electronic valve opens the through hole, and the gas sample or ion with reduced kinetic energy can easily be captured by the ion trapping device after entering the back cavity. The existing mass spectrometer has a huge kinetic energy for ions entering the mass spectrometer, which makes it difficult for ion capture devices to capture the incoming ions, thus improving the performance of mass spectrometer.

【技术实现步骤摘要】
一种质谱仪
本专利技术属于质谱仪器和分析领域，尤其涉及一种质谱仪。
技术介绍
现有的质谱仪，通过接口连接大气压下的离子化源和便携式质谱仪。大气压下的离子化源将离子化试样通过一个夹断阀的方式来控制离子不连续地进入质谱仪中。不连续的导入可以提高仪器的抽吸容量与含有离子化试样的大气压气体的体积匹配度，通过在更高的性能条件下操作质谱仪和在大气压下积聚离子，抵消了样本导入占空比的下降。此方法由于在导入离子气体时内外压差非常大，受气流的影响，导致离子进入质谱仪内的动能巨大，离子阱难以捕捉进入的离子，且由于大部分离子通过速度极快，传输效率较低，灵敏度也因此降低，每次进样时离子阱贮存的离子数量会无规律的波动，即便质量分析时离子阱内环境相对稳定，也无法保证测试结果的重现性，达不到理想的仪器工作状态。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种质谱仪，旨在解决现有的质谱仪中离子进入质谱仪内的动能巨大，离子捕获装置难以捕捉进入的离子的问题。为解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的，一种质谱仪，包括：前级腔和后级腔，所述前级腔与所述后级腔之间安装有带通孔的取样锥，所述前级腔与所述后级腔通过所述通孔连通，所述质谱仪包括进样通道，所述进样通道的第一端设置在所述质谱仪的外部，所述进样通道的第二端设置在所述前级腔内，所述进样通道的第二端与所述通孔正对，所述通孔处设有电子阀门，所述质谱仪还包括控制器，所述控制器与所述电子阀门电性连接，用于控制所述电子阀门打开或关闭所述通孔，所述后级腔中设有离子捕获装置，所述离子捕获装置的第一端与所述通孔正对，所述后级腔中、所述离子捕获装置的侧面设有离子检测器；所述前级腔中安装有第一抽压泵，所述后级腔中安装有第二抽压泵，所述质谱仪还包括离子化源，所述离子化源安装在所述前级腔中、所述后级腔中或所述进样通道的第一端。进一步地，所述电子阀门包括往复伸缩式电动开关阀门、滑门式开关阀门、旋转式通断阀门或杠杆式开关阀门。进一步地，所述进样通道包括带第二通孔的第二取样锥，所述第二通孔的第一端设置在所述质谱仪的外部，所述第二通孔的第二端设置在所述前级腔内，所述第二通孔的第一端设有第二电子阀门，所述第二电子阀门与所述控制器电性连接，所述控制器还用于控制所述第二电子阀门打开或关闭所述第二通孔。进一步地，当所述离子化源安装在所述前级腔中或所述进样通道的第一端时，所述前级腔内设置有离子导引装置，所述离子导引装置设置在所述进样通道与所述通孔之间，所述离子导引装置的第一端与所述进样通道的第二端正对，所述离子导引装置的第二端与所述通孔正对。进一步地，所述离子导引装置具体为微型离子漏斗，所述微型离子漏斗每级极片之间的电势差相等，且沿所述微型离子漏斗的第一端到第二端的方向上每级极片的中心通孔的孔径依次减小。进一步地，所述离子导引装置包括：多极杆导引装置或聚焦透镜导引装置，所述多极杆导引装置包括四极杆导引装置、六极杆导引装置或八极杆导引装置。进一步地，所述离子化源包括：电喷雾电离离子化源、纳升电喷雾电离离子化源、大气压基质辅助激光解析电离离子化源、大气压化学电离离子化源、解析电喷雾电离离子化源、超声喷雾电离离子化源、大气压介质阻挡放电电离离子化源、大气压低温等离子体解析电离离子化源或电喷雾辅助激光解析电离离子化源。进一步地，所述进样通道包括进样管，所述进样管的组成材料为惰性金属材料。进一步地，所述离子捕获装置的第二端上加有直流电压，用于使所述离子捕获装置的第二端产生高电势，延长离子在所述离子捕获装置内储存的时间。进一步地，所述离子捕获装置包括：双曲面离子阱、四极离子阱、矩形离子阱、圆柱形离子阱、离子回旋共振阱或轨道阱。本专利技术与现有技术相比，有益效果在于：本专利技术的一种质谱仪，包括前级腔和后级腔，前级腔与后级腔之间安装有带通孔的取样锥，前级腔与后级腔通过该通孔连通，通孔处设有电子阀门，后级腔中设置有离子捕获装置和离子检测器，质谱仪还包括离子化源，离子化源安装在前级腔中、后级腔中或进样通道的第一端，当离子化源安装在进样通道的第一端时，被电离的离子通过进样通道进入前级腔中，此时电子阀门关闭了取样锥的通孔，离子在前级腔中得到缓冲，动能降低，然后电子阀门打开通孔，动能降低的离子进入后级腔，当离子化源安装在前级腔中时，气体试样从进样通道进入前级腔，此时电子阀门关闭了取样锥的通孔，气体试样在前级腔中得到缓冲，动能降低，然后离子化源将气体试样电离，之后电子阀门打开通孔，被电离的离子进入后级腔，当离子化源安装在后级腔中时，气体试样从进样通道进入前级腔，此时电子阀门关闭了取样锥的通孔，气体试样在前级腔中得到缓冲，动能降低，然后电子阀门打开通孔，动能降低的气体试样进入后级腔，并被后级腔中的离子化源电离出离子，以上三种情况，离子在进入后级腔的离子捕获装置中时动能都有一定程度的降低，离子在动能降低后更容易被离子捕获装置捕捉，解决了现有的质谱仪离子进入质谱仪内的动能巨大，离子捕获装置难以捕捉进入的离子的问题，提高了质谱仪的性能。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的质谱仪的结构示意图；图2为本专利技术第二实施例提供的质谱仪的结构示意图；图3为本专利技术第三实施例提供的质谱仪的结构示意图；图4为本专利技术第四实施例提供的质谱仪的结构示意图；图5为往复伸缩式电动开关阀门的正视图；图6为往复伸缩式电动开关阀门的侧视图；图7为滑门式开关阀门的正视图；图8为旋转式通断阀门的侧视图；图9为杠杆式开关阀门的正视图；图10为本专利技术第一实施例的质谱仪工作过程中主要功能参数的水平时间图；图11为本专利技术第一实施例的质谱仪工作过程中后级腔真空度示意图；图12a为现有的在大气压连续进样模式下检测阿米替林样品(m/z＝278)的分辨效果图；图12b为本专利技术第一实施例在低气压不连续进样模式下检测阿米替林样品(m/z＝278)的分辨效果图；图13a为现有的在大气压连续进样模式下检测利血平样品(m/z＝609)的质谱图；图13b为本专利技术第一实施例在低气压不连续进样模式下检测利血平样品(m/z＝609)的质谱图；图14a为现有的在大气压连续进样模式下检测甜菜碱样品(m/z＝118)的质谱图；图14b为本专利技术第一实施例在低气压不连续进样模式下检测甜菜碱样品(m/z＝118)的质谱图；图15a为现有的在大气压连续进样模式下检测毒品混标样品的质谱图；图15b为本专利技术第一实施例在低气压不连续进样模式下检测毒品混标样品的质谱图；图16为本专利技术第一实施例在低气压不连续进样模式下检测兽药磺胺醋酰(m/z＝215)的质谱图；图17为本专利技术第一实施例在低气压不连续进样模式下对罗红霉素(m/z＝837)进行二级质谱检测的质谱图。在附图中，各附图标记表示：1、前级腔；2、后级腔；3、取样锥；4、进样管；51、微型离子漏斗；52、多极杆导引装置；53、聚焦透镜导引装置；61、往复伸缩式电动开关阀门；62、滑门式开关阀门；63、旋转式通断阀门；64、杠杆式开关阀门；7、离子捕获装置；8、离子检测器；9、第二取样锥；10、第二电子阀门。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质谱仪，其特征在于，包括：前级腔(1)和后级腔(2)，所述前级腔(1)与所述后级腔(2)之间安装有带通孔的取样锥(3)，所述前级腔(1)与所述后级腔(2)通过所述通孔连通，所述质谱仪包括进样通道，所述进样通道的第一端设置在所述质谱仪的外部，所述进样通道的第二端设置在所述前级腔(1)内，所述进样通道的第二端与所述通孔正对，所述通孔处设有电子阀门，所述质谱仪还包括控制器，所述控制器与所述电子阀门电性连接，用于控制所述电子阀门打开或关闭所述通孔，所述后级腔(2)中设有离子捕获装置(7)，所述离子捕获装置(7)的第一端与所述通孔正对，所述后级腔(2)中、所述离子捕获装置(7)的侧面设有离子检测器(8)；所述前级腔(1)中安装有第一抽压泵，所述后级腔(2)中安装有第二抽压泵，所述质谱仪还包括离子化源，所述离子化源安装在所述前级腔(1)中、所述后级腔(2)中或所述进样通道的第一端。

【技术特征摘要】
1.一种质谱仪，其特征在于，包括：前级腔(1)和后级腔(2)，所述前级腔(1)与所述后级腔(2)之间安装有带通孔的取样锥(3)，所述前级腔(1)与所述后级腔(2)通过所述通孔连通，所述质谱仪包括进样通道，所述进样通道的第一端设置在所述质谱仪的外部，所述进样通道的第二端设置在所述前级腔(1)内，所述进样通道的第二端与所述通孔正对，所述通孔处设有电子阀门，所述质谱仪还包括控制器，所述控制器与所述电子阀门电性连接，用于控制所述电子阀门打开或关闭所述通孔，所述后级腔(2)中设有离子捕获装置(7)，所述离子捕获装置(7)的第一端与所述通孔正对，所述后级腔(2)中、所述离子捕获装置(7)的侧面设有离子检测器(8)；所述前级腔(1)中安装有第一抽压泵，所述后级腔(2)中安装有第二抽压泵，所述质谱仪还包括离子化源，所述离子化源安装在所述前级腔(1)中、所述后级腔(2)中或所述进样通道的第一端。2.如权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，所述电子阀门包括往复伸缩式电动开关阀门(61)、滑门式开关阀门(62)、旋转式通断阀门(63)或杠杆式开关阀门(64)。3.如权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，所述进样通道包括带第二通孔的第二取样锥(9)，所述第二通孔的第一端设置在所述质谱仪的外部，所述第二通孔的第二端设置在所述前级腔(1)内，所述第二通孔的第一端设有第二电子阀门(10)，所述第二电子阀门(10)与所述控制器电性连接，所述控制器还用于控制所述第二电子阀门(10)打开或关闭所述第二通孔。4.如权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，当所述离子化源安装在所述前级腔(1)中或所述进...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小华，查卓越，杨锋博，王延军，
申请(专利权)人：苏州安益谱精密仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32