微量喷雾离子化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种微量喷雾离子化装置，包括密封壳体、样品引入机构、喷雾针、高电压连接机构以及反射电镜；密封壳体与质谱仪的入口端密封连接且其内部形成一密封腔，样品引入机构密封地安装于密封壳体且一端连接样品输入管路；喷雾针安装于样品引入机构并与质谱仪的入口的中心线之间的夹角介于0～90°之间，喷雾针的针尖距离质谱仪的入口的距离为2～30mm，高电压连接机构分别电连接于喷雾针及电源；反射电镜设于密封腔内并正对质谱仪的入口，反射电镜电连接于外部可调电源。该微量喷雾离子化装置的雾化效率大幅提高，并能实现100％的离子收集，测定灵敏度大幅提高，尤其适用于流速在10微升/分钟以下的微量喷雾。

【技术实现步骤摘要】
微量喷雾离子化装置
本专利技术涉及液相质谱离子源
，尤其涉及一种微量喷雾离子化装置。
技术介绍
质谱仪是一种产生、分离和检测带电粒子的仪器，是现代化学分析领域中最先进的仪器设备。质谱分析过程中，样品首先在离子源中被离子化，产生的离子与中性分子随即在电磁场和重力场的交叉作用下相互分离，不同质量的离子进入高真空腔体并在电磁场的作用下按质量大小分开，分开后的离子最后被带电粒子检测装置一一测定。目前，液相质谱最为普遍应用的离子源是电喷雾离子源，离子化反应在常压条件下进行，而离子分离则必须在真空中进行，离子从常压进入高真空必须经历收集过程，因此，离子化效率和收集效率是离子源的两个最关键的指标，也是决定质谱仪灵敏度的最主要因素。电喷雾离子源的离子化效率与雾化效率直接相关，在给定电压条件下，单位时间被雾化的液体体积越小则雾化效率越高，离子化效率也就越高。因此，仅从提高质谱仪灵敏度的角度考虑，微量或超微量喷雾必然会提高雾化效率，进而使得质谱分析的灵敏度得到大幅提高。基于这一事实，目前已有很多种微量喷雾离子源问世，例如nano-spray离子源、DART离子源、原位电离离子源、纸喷雾离子源、辉光放电离子源等等。其中，nano-spray离子源是用一根内径为几十微米且尖端极细的毛细管靠近并正对质谱仪入口，在1～2KV直流电压的驱动下喷雾，常用于生物大分子(如蛋白质)的分析。由于喷雾离质谱入口很近，喷雾电压不能太高，否则容易产生击穿短路；而电压不高，又难以获得最佳的喷雾效率；如果拉开喷雾毛细管与质谱入口的距离，则收集效率又受影响。市场上也有一种nano-spray离子源是把喷雾针直接伸入质谱仪入口毛细管内喷雾，这种离子源收集效率达到极限，即全收集，但喷雾空间极小，雾化效率达不到理想状态。而其它各种微量喷雾离子源无论喷雾效率如何，均不可能达到全收集的效果。因此，有必要提供一种既能保证充分雾化，又可实现100％收集效率的微量喷雾离子化装置，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种既能保证充分雾化，又可实现100％收集效率的微量喷雾离子化装置。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：提供一种微量喷雾离子化装置，与质谱仪对应连接，其包括密封壳体、样品引入机构、喷雾针、高电压连接机构以及反射电镜；其中，密封壳体与所述质谱仪的入口端密封连接，且其内部形成一密封腔，所述密封腔与所述质谱仪的入口相连通；样品引入机构密封地安装于所述密封壳体且一端连接样品输入管路；喷雾针安装于所述样品引入机构并与所述样品管路相连通，所述喷雾针伸入所述密封腔内且其与所述质谱仪的入口的中心线之间的夹角介于0～90°之间，所述喷雾针的针尖距离所述质谱仪的入口的距离为2～30mm，所述喷雾针的内径介于20～200mm之间；高电压连接机构分别电连接于所述喷雾针及电源，用于向所述喷雾针提供喷雾电压；反射电镜设于所述密封腔内并正对所述质谱仪的入口，所述反射电镜电连接于外部可调电源。较佳地，所述反射电镜由金属材料制成且其正对所述质谱仪的入口的表面呈光洁的平面或球面结构，所述反射电镜的尺寸大于所述喷雾针形成的雾化云的尺寸，反射电镜将雾化云里面的待测物离子推送进入质谱仪的入口，以确保待测离子全部被质谱仪收集，提高收集效率。较佳地，所述密封壳体通过长期耐受300摄氏度以上温度的金属、非金属或二者相结合的材料制成，且所述密封腔的容积大于等于所述喷雾针形成的雾化云的体积。较佳地，所述密封腔的容积大于等于所述喷雾针形成的长轴为5～30mm、短轴为5～20mm的椭球形雾化云的体积。较佳地，所述样品引入机构上设有一密封滑道，所述喷雾针可滑动地安装于所述密封滑道内，所述喷雾针滑动时可调整其相对于所述质谱仪的入口之间的距离，从而优化喷雾离子化所产生的离子被质谱仪收集的效率。较佳地，所述高电压连接机构包括高压导线及与之相连的接头，所述接头穿设于所述密封壳体并与所述喷雾针或所述喷雾针内的样品溶液相接触。较佳地，所述微量喷雾离子化装置还包括超声波振动装置，其包括设于所述密封腔内的压电换能器及设于所述密封腔外的超声波发生器，所述喷雾针紧密连接于所述压电换能器，且所述喷雾针的轴向与所述压电换能器的振动方向相垂直，所述超声波发生器产生的超声波振荡输送至所述压电换能器以驱动其产生机械振动而带动所述喷雾针共振，进而使喷雾针本身成为超声波谐振杆，将超声波振动传递到喷雾针的针尖，从而大幅提高将针尖上样品溶液雾化的效率。较佳地，所述微量喷雾离子化装置还包括设于所述密封腔内的加热机制，所述加热机制包设于所述喷雾针形成的雾化云外围以对所述雾化云加热，以提高雾化及离子化效率。较佳地，所述加热机制包括均匀涂设于所述密封腔的内壁的红外涂层以及分别与所述红外涂层接触的两电极，所述电极电连接于供电电源，所述红外涂层通电时产生红外辐射以对所述喷雾针形成的雾化云加热，随着温度升高，雾化云中液珠的溶剂加快挥发而使得液珠迅速缩小，变细的雾珠发生库伦爆炸产生离子，加快库伦爆炸可以提高待测物质的离子化效率，从而提高测定灵敏度。较佳地，所述加热机制包括设于所述密封腔内的电磁感应圈及与所述电磁感应圈相连的电磁波发生器，所述电磁感应圈包设于所述喷雾针外，所述电磁波发生器启动后使所述电磁感应圈对所述喷雾针形成的雾化云加热，以促使雾化云中的液珠迅速细化，从而提高离子化效率。与现有技术相比，本专利技术的微量喷雾离子化装置，首先，其密封壳体与质谱仪的入口端密封连接，密封壳体内部形成的密封腔与质谱仪的入口相连通，因此，质谱仪的真空通过其入口使得离子源的密封腔形成真空状态，有利于样品溶液更有效地雾化，雾化后的样品可以被质谱仪的真空全部吸入质谱仪内部而不至于破坏内部的真空度；其次，其喷雾针伸入密封腔内并与所述质谱仪的入口的中心线之间的夹角介于0～90°之间，喷雾针的针尖距离所述质谱仪的入口的距离为2～30mm，喷雾针的内径介于20～200mm之间，喷雾针使得样品流量不超过每分钟10微升，并且能够保证充分雾化，具有最佳喷雾效果，进而提高离子化效率；再者，通过反射电镜的作用，离子源内产生的离子可以全部被驱使进入质谱仪的内部。综上，本专利技术的微量喷雾离子化装置100，雾化效率比通常液质联用(LC/MS)电喷雾离子源高10～1000倍，并能够实现100％的离子收集，因而使测定灵敏度大幅提高，尤其适用于流速在10微升/分钟以下的微量喷雾。附图说明图1是本专利技术微量喷雾离子化装置第一实施例的结构示意图。图2是本专利技术微量喷雾离子化装置第二实施例的结构示意图。图3是本专利技术微量喷雾离子化装置第三实施例的结构示意图。图4是本专利技术微量喷雾离子化装置第四实施例的结构示意图。具体实施方式现在参考附图描述本专利技术的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。本专利技术所提供的微量喷雾离子化装置100，主要适用于微量样品的离子化，尤其适用于样品流速在10微升/分钟以下的微量喷雾，但并不以此为限。下面先结合图1-图4所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微量喷雾离子化装置，与质谱仪对应连接，其特征在于，包括：/n密封壳体，其与所述质谱仪的入口端密封连接，且其内部形成一密封腔，所述密封腔与所述质谱仪的入口相连通；/n样品引入机构，其密封地安装于所述密封壳体且一端连接样品输入管路；/n喷雾针，其安装于所述样品引入机构并与所述样品管路相连通，所述喷雾针伸入所述密封腔内且其与所述质谱仪的入口的中心线之间的夹角介于0～90°之间，所述喷雾针的针尖距离所述质谱仪的入口的距离为2～30mm，所述喷雾针的内径介于20～200mm之间；/n高电压连接机构，其分别电连接于所述喷雾针及电源，用于向所述喷雾针提供喷雾电压；/n反射电镜，其设于所述密封腔内并正对所述质谱仪的入口，所述反射电镜电连接于外部可调电源。/n

【技术特征摘要】
1.一种微量喷雾离子化装置，与质谱仪对应连接，其特征在于，包括：
密封壳体，其与所述质谱仪的入口端密封连接，且其内部形成一密封腔，所述密封腔与所述质谱仪的入口相连通；
样品引入机构，其密封地安装于所述密封壳体且一端连接样品输入管路；
喷雾针，其安装于所述样品引入机构并与所述样品管路相连通，所述喷雾针伸入所述密封腔内且其与所述质谱仪的入口的中心线之间的夹角介于0～90°之间，所述喷雾针的针尖距离所述质谱仪的入口的距离为2～30mm，所述喷雾针的内径介于20～200mm之间；
高电压连接机构，其分别电连接于所述喷雾针及电源，用于向所述喷雾针提供喷雾电压；
反射电镜，其设于所述密封腔内并正对所述质谱仪的入口，所述反射电镜电连接于外部可调电源。


2.如权利要求1所述的微量喷雾离子化装置，其特征在于，所述反射电镜由金属材料制成且其正对所述质谱仪的入口的表面呈光洁的平面或球面结构，所述反射电镜的尺寸大于所述喷雾针形成的雾化云的尺寸。


3.如权利要求1所述的微量喷雾离子化装置，其特征在于，所述密封壳体通过长期耐受300摄氏度以上温度的金属、非金属或二者相结合的材料制成，且所述密封腔的容积大于等于所述喷雾针形成的雾化云的体积。


4.如权利要求3所述的微量喷雾离子化装置，其特征在于，所述密封腔的容积大于等于所述喷雾针形成的长轴为5～30mm、短轴为5～20mm的椭球形雾化云的体积。


5.如权利要求1所述的微量喷雾离子化装置，其特征在于，所述样品引...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建雄，
申请(专利权)人：广东联捷生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44