一种封闭型分子加合同位素离子发生器制造技术

本发明专利技术公开了一种离子发生装置，具体是指一种用于产生分子加合同位素离子的封闭型发生器。本发明专利技术包括一台泰勒锥发生器，在泰勒锥发生器的毛细管出口处有一个封闭的放置同位素气体或液体蒸汽的容器；其中泰勒锥发生器包括毛细管，在毛细管的外面接有高压电接头，高压电电接头与封闭的放置同位素气体或液体蒸汽的容器内壁形成一个电路回路。本发明专利技术的优点是可有效改变以往需要大量同位素源才会产生足够的分子加合同位素离子束团的现状，使同位素离子的推广应用成为可能，大大降低了同位素离子生产的成本；而且使用该装置方便。

【技术实现步骤摘要】
一种封闭型分子加合同位素离子发生器
本专利技术涉及一种离子发生装置，具体是指一种用于产生分子加合同位素离子的封闭型发生器。
技术介绍
自从80年代中期，2002年诺贝尔化学奖获得者之一JohnB.Fenn将电喷雾离子源应用于大分子质谱分析以来，20多年过去了，对于电喷雾离子源机理，还是停留在两个模式：IonEvaporationModel(IEM)离子蒸发，与ChargedResidueModel(CRM)电荷残留机理。电喷雾离子源的基本结构与90年代的没有本质上的区别。电喷雾离子源的基本结构就是在一个中空的金属或玻璃毛细管中间充满液体，对着质谱仪的离子入口，在液体上加上正或负高电压，在大气中形成正负离子，质谱仪的真空系统将一部分离子吸入质谱仪的质量分析器。对于电喷雾离子源，尽管电离几率很高，几乎达到100％，但是将分子离子传输到质谱质量检测器的有效离子，只有总离子数的0.01％到0.1％之间。为了解决上述问题，很多专利技术人专利技术了不同机构的电喷雾离子源，参考专利号为：美国US4861988、US5412208、US5432343、US6992299、US5504329。但是所有的专利技术都是将电喷雾离子源的发射针尖处在大气之中，离子流与液体流量关系密切，无法在大流量范围内100纳升/分～100微升/分得到稳定的离子发射，并且离子传输效率没有得到明显的改善。对于泰勒锥的形成，在《计算机与应用化学》第28卷第11期有相应的公开说明，其中通过控制电压大小,使得溶液在毛细管管口始终形成液滴而不滴落,这时,毛细管下端的液滴为凸形的半球状"溶液在毛细管管口同时受到表面张力和电场力的作用,随着电场强度增大,溶液中的同性电荷聚集在液滴表面,表面电荷产生的电场引起液滴变形"当电压达到某一临界值Vc时,管口处的溶液由半球形逐渐变为锥形,平衡时其半顶端角大约为493",这一带电的锥体被大家称为泰勒锥(TaylorCone)"。电喷雾离子源(ESI)是目前液相色谱-质谱(LC-MS)联用最常用的接口,属软电离方式，可用于研究热不稳定和极性较大的化合物。由于可产生带多电荷的分子离子，电喷雾离子源也可用于研究蛋白质等生物大分子。Fenn等最早证明了ESI在生成生物分子离子方面的适用性,直到20世纪60年代，Dole等生产出第一台基于电喷雾的质谱仪。之后,Fenn等使用ESI串联四级杆检测器对分子束进行检测，意识到Dole离子源存在缺陷,并对结果进行解释，修正了离子源喷针和端板之间的距离,从而降低了喷针电压。Fenn所设计的离子源后来演变成Fenn-Whitehouse设计。该设计使用玻璃毛细管将离子从大气环境输送进第一真空室,可根据需求选择不同内径毛细管。1987年,Bruins等将气动辅助喷雾器引入电喷雾接口。雾化气体有助于稳定电喷雾,保持流速接近0.2mL/min,适用于液相串联ESI-MS.允许喷嘴和对电极之间有较大的距离,减少了电晕放电的发生。同时,降低了喷雾过程对喷嘴位置的依赖,若离轴放置喷嘴，可以获得更高的灵敏度。此后，电喷雾离子源结构设计经过了一系列改进,对其工作原理也有了越来越深刻的认识。目前，技术人员一直强调在泰勒锥发生器(在本申请中，将形成泰勒锥现象的装置称作为泰勒锥发生器)中毛细管内的液体是产生离子的根本，而对于毛细管出口处的液体是否会被电离等现象一直未知。在现实需求中，为了得到同位素的离子化，通过现有技术中的泰勒锥形成的作用，导致同位素离子化过程中会需要很高有成本，所以，对于同位素离子的应用受到相当的限制。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种可以方便制备分子加合同位素离子的装置，可以为同位素离子的广泛应用成为可能。本专利技术是通过下述技术方案得以实现的：一种封闭型分子加合同位素离子发生器，其特征在于，一台泰勒锥发生器，在泰勒锥发生器的毛细管出口处有一个封闭的放置同位素气体或液体蒸汽的容器。作为优选，上述一种封闭型分子加合同位素离子发生器中泰勒锥发生器包括毛细管，在毛细管的外面接有高压电接头，高压电电接头与封闭的放置同位素气体或液体蒸汽的容器内壁形成一个电路回路。为了实现更好的效果，在毛细管与容器内壁之间有一个气体流动空隙层，气体流动空隙层通过若干个侧孔与外界连通。所通气体为氮气、氧气、氩气、氢气、空气、或上述气体中几种气体的混合，上述气体中的氮气、或空气具有更好效果。作为优选，上述一种封闭型分子加合同位素离子发生器中封闭的放置同位素气体或液体的容器有一开口与质谱仪连接，泰勒锥发生器的进口连接有极性液体；确保在毛细管中有连续的泰勒锥现象存在。作为优选，上述一种封闭型分子加合同位素离子发生器中泰勒锥发生器的毛细管进口与色谱仪连接。作为优选，上述一种封闭型分子加合同位素离子发生器中封闭的放置同位素气体或液体蒸汽的容器与同位素源连接。作为优选，上述一种封闭型分子加合同位素离子发生器，其特征在于同位素源与同位素气体或液体蒸汽的容器之间有阀门；这样可以有效调节同位素气体或液体蒸汽的流量，控制成本等方便操作。有益效果：本专利技术可有效改变以往需要大量同位素源才会产生足够的分子加合同位素离子束团的现状，使同位素离子的推广应用成为可能，大大降低了同位素离子生产的成本；而且使用该装置方便。由于同位素离子及分子加合离子束团有生物、医药、食品等行业具有非常广泛的用途，故本专利技术可以将这种广泛应用得到更充分的实现。附图说明图1本专利技术的结构示意图图2本专利技术实施例中泰勒锥附近是空气的分析谱图图3本专利技术实施例中泰勒锥附近是空气和重水D2O混合气体的分析谱图具体实施方式下面对本专利技术的实施作具体说明：实施例1根据附图1所示的结构，制作一封闭型分子加合同位素离子发生器，其中包括一台泰勒锥发生器，在泰勒锥发生器1的毛细管2出口处有一个封闭的放置同位素气体或液体蒸汽的容器4；在毛细管2的外面接有高压电接头，高压电电接头与封闭的放置同位素气体或液体蒸汽的容器4内壁形成一个电路回路。在泰勒锥发生器1的进口连接有极性液体水，然后在高压电的作用下，极性液体受电场作用，在毛细管2的出口与容器4的内壁之间形成一个电场，同时在容器4内有同位素重水(D2O)，在毛细管2的出口处重水(D2O)受电场作用而形成离子。通过对所产生的离子进行分析，在泰勒锥附近进行测定，为了取得较好的对比效果，先对泰勒锥附近的空气进行测定，所得图谱如图2所示，再对泰勒锥附近是空气和重水D2O混合气体进行测定，如图3所示图谱。实施例2根据附图1所示的结构，制作一封闭型分子加合同位素离子发生器，其中包括一台泰勒锥发生器，在泰勒锥发生器1的毛细管2出口处有一个封闭的放置同位素气体或液体蒸汽的容器4；在毛细管2的外面接有高压电接头，高压电电接头与封闭的放置同位素气体或液体蒸汽的容器4内壁形成一个电路回路。在泰勒锥发生器1的进口连接有极性液体水，然后在高压电的作用下，极性液体受电场作用，在毛细管2的出口与容器4的内壁之间形成一个电场，同时在容器4内有同位素重水(D2O)，在毛细管2的出口处重水(D2O)受电场作用而形成离子。并在毛细管2与容器4内壁之间有一个气体流动空隙层，气体流动空隙层通过若干个侧孔与外界连通，可以通入N2作为辅助气体。然后在封闭的放置同位素气体或液体的容器4有一开口与质谱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封闭型分子加合同位素离子发生器，其特征在于，一台泰勒锥发生器，在泰勒锥发生器(1)的毛细管(2)出口处有一个封闭的放置同位素气体或液体蒸汽的容器(4)。

【技术特征摘要】
1.一种封闭型分子加合同位素离子发生器，其特征在于，包括一台泰勒锥发生器，在泰勒锥发生器的毛细管出口处有一个封闭的放置同位素气体或液体蒸汽的容器；所述泰勒锥发生器包括毛细管，在毛细管的外面接有高压电接头，高压电电接头与封闭的放置同位素气体或液体蒸汽的容器内壁形成一个电路回路；毛细管与容器内壁之间有一个气体流动空隙层，气体流动空隙层通过若干个侧孔与外界连通；所述封闭的放置同位素气体或液体的容器有一...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱一心，吕婷婷，葛林泽，
申请(专利权)人：浙江好创生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33