飞行时间质谱仪检测室制造技术

本实用新型专利技术属于挥发性有机物分析检测领域，具体涉及一种飞行时间质谱仪检测室。包括位于上部的加速电场区、位于中部的无场漂移区和位于下部的反射区，加速电场区通过无场漂移区与反射区连通，在加速电场区内部设有四块极板，四块极板由上到下依次为底板、提取极板、中间极板和加速电极板，在无场漂移区内设置XY偏转板，反射区内设有三组反射器和检测器。本实用新型专利技术能够提高仪器分辨率、检测器的灵敏度，降低杂散离子对离子飞行的影响，离子利用率高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
飞行时间质谱仪检测室


[0001]本技术属于挥发性有机物分析检测领域，具体涉及一种飞行时间质谱仪检测室。

技术介绍

[0002]随着国家“气十条”的颁布，空气和废气中挥发性有机物的测定成为大气监测的重点内容，为了实时获取企业排放VOCs情况或突发事件环境空气中VOCs的含量，能够快速测定空气中VOCs含量的质子转移反应质谱仪器(PTR
‑
MS)得到越来越广泛的应用。目前发展较多的PTR
‑
MS，多存在分辨率低的情况，这主要是由离子流进入检测器时速度方向、大小不一致(速度分散)及所处位置不同(空间分散)造成的，即离子在进入检测室时存在速度分散和空间分散，严重制约检测器的灵敏度和分辨率。如何提高仪器分辨率、检测器的灵敏度，降低杂散离子对离子飞行的影响，提高离子利用率高，是现有技术的研究焦点。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本技术的目的是提供一种飞行时间质谱仪检测室，提高仪器分辨率、检测器的灵敏度和分辨率高，降低杂散离子对离子飞行的影响，离子利用率高。
[0004]本技术所述的飞行时间质谱仪检测室，包括位于上部的加速电场区、位于中部的无场漂移区和位于下部的反射区，加速电场区通过无场漂移区与反射区连通，在加速电场区内部设有四块极板，四块极板由上到下依次为底板、提取极板、中间极板和加速电极板，在无场漂移区内设置XY偏转板，反射区内设有三组反射器和检测器。
[0005]在加速电场区一侧的壁上设置进孔，靠近进孔的位置设置法拉第杯。
[0006]底板电压为
‑
100V～
‑
200V，对提取极板施加脉冲电压，待测离子进入极板离子引入区时，提取极板电压值与底板电压值相同，当一次进样后质荷比最大的离子进入离子引入区时，提取极板电压值增大到
‑
400V～
‑
450V，中间极板电压为
‑
500V～
‑
650V，加速电极板电压为
‑
1800V～
‑
2200V。
[0007]检测室内压力为10
‑5‑
10
‑7mbar级别。
[0008]进孔的内径为1
‑
1.5mm。
[0009]反射区内设有三组反射器，每组反射器由反射板、套筒和环形极板构成，反射板为圆形，套筒垂直于反射板，套筒的内壁上设置两组环形极板。
[0010]两组环形极板上下分布，靠近套筒开口的一组环形极板的电压为
‑
1800V～
‑
2200V，靠近反射板的一组环形极板的电压为
‑
1700V～
‑
1900V，反射板电压为1800V～2000V。
[0011]三组反射器分别为第一反射器、第二反射器和第三反射器，第一反射器和第三反射器的套筒开口向上，第二反射器的套筒开口向下，第一反射器和第三反射器位于第二反射器的两侧且高度相同，第二反射器的高度高于第一反射器和第三反射器。
[0012]检测器为双微通道板检测器。
[0013]其中：
[0014]本技术所述的飞行时间质谱仪检测室，位于反应室后部，水蒸气进入反应室的离子源辉光放电区内，利用离子源的空心阴极灯将其电离生成水合氢离子[H3O]+
，离子源生成的[H3O]+
进入反应管与待测样品中的VOCs分子R进行碰撞，发生反应，生成待测分子[RH]+
，待测分子[RH]+
进入离子传输区完成离子流的聚焦，离子流经聚焦后由进孔进入本技术所述的飞行时间质谱仪检测室内进行检测。
[0015]检测室设置第二涡轮分子泵。
[0016]三组反射器分别为第一反射器、第二反射器和第三反射器，第一反射器和第三反射器的套筒开口向上，第二反射器的套筒开口向下，第一反射器和第三反射器位于第二反射器的两侧且高度相同，第二反射器的高度高于第一反射器和第三反射器。第一反射器位于XY偏转板的下方。
[0017]进孔的内径为1
‑
1.5mm。进孔位于检测室与反应室之间，连通检测室与反应室。检测室内压力为10
‑5‑
10
‑7mbar级别，优选在检测室设置涡轮分子泵，检测室的压力以涡轮分子泵维持。
[0018]靠近进孔的位置设置法拉第杯监测离子流，提高离子利用率。
[0019]检测室内部设有四块极板，四块极板由上到下依次为底板、提取极板、中间极板和加速电极板，底板与提取极板之间的空间为离子引入区，提取极板至加速电极板之间为离子加速区，加速区采用双场加速，以中间极板空间分隔，提取极板与中间极板之间为一级加速区，中间极板与加速电极板之间为二级加速区。各极板电压范围：底板电压为
‑
100V～
‑
200V，对提取极板施加脉冲电压，待测离子进入极板离子引入区时，提取极板电压值与底板电压值相同，当一次进样后质荷比(M/Z)最大的离子进入离子引入区时，提取极板电压值增大到
‑
400V～
‑
450V，中间极板电压为
‑
500V～
‑
650V，加速电极板电压为
‑
1800V～
‑
2200V。
[0020]XY偏转板由X偏转板和Y偏转板构成，X偏转板位于Y偏转板的上方，用于水平方向调整进入反射器飞向检测器的离子束，引导离子束最大限度的撞击到检测器上，检测器实现对各组分离子的检测。
[0021]三组反射器可提高离子透过率，离子经三次反射后到达检测器进行检测，增加离子飞行路程，加强离子聚焦作用，提高检测分辨率。
[0022]检测器为双微通道板检测器，直接输出的信号是模拟信号，和飞行时间及离子数量有线性关系，因此采用高频率采样及传输方式，解决因为信号畸变导致离子的时间和幅度误差较大的问题。
[0023]经飞行时间质谱仪前端的反应室聚焦后的离子束以法拉第杯监测离子流，提高离子利用率；离子流随后垂直进入检测室后经三个反射器反射，增加离子运动路程，降低离子流进入时速度方向、大小不一致(速度分散)及所处位置不同(空间分散)对分辨率造成的影响；检测室内各极板电压值的精密设计特别是中间极板对峰形的调节及双微通道板检测器的高分辨检测，对仪器分辨率的提高起到至关重要的作用。该仪器生成离子碎片少，质谱背景噪声低，能够实现VOCs的快速、高灵敏度、高分辨率的检测。
[0024]挥发性有机物离子流经聚焦后通过进孔后水平进入检测室，进孔内径为1
‑
1.5mm，既能保证离子通过率，同时有效隔离反应室与检测室，保证检测室的高真空度。
[0025]挥发性有机物离子流经聚焦后通过进孔后水平进入检测室后于垂直方向施加电场，不同的离子在垂直方向受到的电场力做功相同，因而不同质荷比(M/Z)的离子具有不同的运动速度，质量大的速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行时间质谱仪检测室，其特征在于：包括位于上部的加速电场区(3)、位于中部的无场漂移区(8)和位于下部的反射区(14)，加速电场区(3)通过无场漂移区(8)与反射区(14)连通，在加速电场区(3)内部设有四块极板，四块极板由上到下依次为底板(4)、提取极板(5)、中间极板(6)和加速电极板(7)，在无场漂移区(8)内设置XY偏转板(9)，反射区(14)内设有三组反射器(13)和检测器(15)。2.根据权利要求1所述的飞行时间质谱仪检测室，其特征在于：在加速电场区一侧的壁上设置进孔(1)，靠近进孔(1)的位置设置法拉第杯(2)。3.根据权利要求1所述的飞行时间质谱仪检测室，其特征在于：底板(4)电压为
‑
100V～
‑
200V，对提取极板(5)施加脉冲电压，待测离子进入极板离子引入区时，提取极板(5)电压值与底板(4)电压值相同，当一次进样后质荷比最大的离子进入离子引入区时，提取极板(5)电压值增大到
‑
400V～
‑
450V，中间极板(6)电压为
‑
500V～
‑
650V，加速电极板(7)电压为
‑
1800V～
‑
2200V。4.根据权利要求1所述的飞行时间质谱仪检测室，其特征在于：检测室内压力为10

【专利技术属性】
技术研发人员：王新娟，肖洋，王琛，阚丽萍，
申请(专利权)人：肖洋，
类型：新型
国别省市：