一种质谱仪的离子源极板清洗装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种质谱仪的离子源极板清洗装置以及方法，涉及质谱仪设备技术领域，该清洗装置包括设置在质谱仪的真空腔室的外部的激光器，激光扫描调节部件；设置在真空腔室的侧壁上的透光通孔，以及密封透光通孔的透光玻璃；设置在真空腔室内部的反射元件；激光扫描调节部件用于对激光器输出的激光光束进行方向和/或位置的调节，以使激光光束入射至反射元件上不同位置点并相应反射在离子源极板不同位置点上进行扫描照射。本申请中设置在真空腔室外侧壁上激光器输出的激光光束依次通过激光扫描调节部件、透光玻璃、和反射元件入射至离子源极板的表面，实现离子源极板表面更全面的清洗，简化离子源极板清洗难度并保证离子源极板的清洗效果。子源极板的清洗效果。子源极板的清洗效果。

【技术实现步骤摘要】
一种质谱仪的离子源极板清洗装置及方法


[0001]本专利技术涉及质谱仪设备
，特别是涉及一种质谱仪的离子源极板清洗装置、方法。

技术介绍

[0002]MALDI
‑
TOF MS(基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪)，是一种新型的软电离生物质谱仪，其原理是用紫外激光照射样品与基质形成的共结晶薄膜，基质从紫外激光中吸收能量传递给生物分子；生物分子得到能量后形成带电碎片离子，该带电碎片离子在加速电场中加速飞出，到达离子检测器并被离子检测器把离子信号放大后传输至采集卡，再经过计算机分析得出离子质荷比，进而实现对生物分子的图谱分析。
[0003]生物分子碎片离子的形成以及加速均是在质谱仪的真空腔室中完成的，在真空腔室的内部设置有一个承载样品的电极板，以及和该电极板之间存在电压差并形成加速电场的离子源极板。生物分子碎片离子在加速电场中加速后可以通过离子源极板上的通孔飞向离子检测器。
[0004]但在实际检测中，也存在部分带电离子未通过离子源极板上的通孔，而是直接飞向离子源极板表面并附着于离子源极板表面；随着生物分子碎片离子的堆积增多，显然会对离子源极板表面的电荷分布产生影响，导致加速电场扭曲，使得该加速电场无法正常为带电的生物分子碎片离子进行加速，进而影响质谱仪的正常工作。
[0005]为此，需要对质谱仪中的离子源极板进行定期清洗，最常规的清洗方式是将真空腔室内离子源极板拆卸出来，完成清洗后再重新组装。但这一过程中需要将真空腔室泄压又重新抽真空，因为质谱仪工作过程中对真空腔室的真空度要求较高，抽真空往往需要耗时5小时以上；并且离子源极板拆卸后重装也需要重新进行整机调试，操作过程也较为繁琐；由此可见，对质谱仪的离子源极板的清洗过程较为的耗时耗力。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种质谱仪的离子源极板清洗装置、方法，能够在一定程度上简化离子源极板的清洗难度，降低清洗成本，并保证清洗效果。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种质谱仪的离子源极板清洗装置，包括：
[0008]设置在质谱仪的真空腔室的外部的激光器；
[0009]位于所述激光器的输出光路上的激光扫描调节部件；
[0010]设置在所述真空腔室的侧壁上的透光通孔，以及覆盖所述透光通孔并和所述透光通孔边缘密封连接的透光玻璃；其中，所述透光玻璃位于所述激光器和所述激光扫描调节之间或位于所述激光扫描调节部件的输出光路上；
[0011]设置在所述真空腔室内部，位于所述激光扫描调节部件的输出光路上的反射元件；其中，所述质谱仪的离子源极板位于所述反射元件的反射光路上；
[0012]所述激光扫描调节部件用于对所述激光器输出的激光光束进行方向和/或位置的
调节，以使所述激光光束入射至所述反射元件上不同位置点并相应反射在所述离子源极板不同位置点上进行扫描照射。
[0013]在本申请的一种可选地实施例中，所述激光扫描调节部件为振镜元件。
[0014]在本申请的一种可选地实施例中，还包括设置在所述激光扫描调节部件的输出光路上的聚焦透镜，且所述离子源极板位于所述聚焦透镜的焦平面上。
[0015]在本申请的一种可选地实施例中，所述激光器为红外脉冲激光器。
[0016]在本申请的一种可选地实施例中，所述红外脉冲激光器为脉冲宽度可调激光器。
[0017]一种质谱仪的离子源极板清洗方法，应用于如上任一项所述的质谱仪的离子源极板清洗装置，包括：
[0018]当接收到对离子源极板清洗的指令时，控制所述质谱仪中离子源极板的清洗装置中激光器输出激光光束，以便所述激光光束依次通过激光扫描调节部件、反射元件入射至所述离子源极板；
[0019]控制所述激光扫描调节部件对所述激光器输出的激光光束进行方向和/或位置的调节，以使所述激光光束入射至所述反射元件上不同位置点并相应反射在所述离子源极板不同位置点上进行扫描照射。
[0020]在本申请的一种可选地实施例中，所述激光光束照射在所述离子源极板上的轨迹为螺旋线轨迹，且所述螺旋线轨迹在所述离子源极板上满足的螺旋线轨迹公式为：
[0021]x＝(R+k
·
t
·
N/2)
·
cos(t
·
N
·
π)；
[0022]y＝(R+k
·
t
·
N/2)
·
sin(t
·
N
·
π)；
[0023]其中，x、y分别为螺旋线轨迹在直角坐标标系中的横坐标和纵坐标；R为扫描起始圆半径，k为相邻圈螺旋线间距；N为扫描圈数，且N＝9/k；t为取值范围为0到2的变量。
[0024]在本申请的一种可选地实施例中，控制所述激光器输出激光光束，包括：
[0025]当所述激光光束形成的激光光斑扫描至所述离子源极板上不同位置时，控制所述激光器输出不同能量大小的激光光束；且所述激光光斑距离所述离子源极板上的通孔中心越近，所述激光光束的能量越大。
[0026]在本申请的一种可选地实施例中，所述激光器输出的激光光束能量大小满足能量公式：
[0027][0028]其中，Q
l
为所述激光光斑和所述离子源极板上的通孔中心的距离为l时，对应的激光光束能量，Q
max
为激光光束能量上限，Q
min
为激光光束能量下限；L为所述激光光斑和所述离子源极板上的通孔中心的最大距离，l0为所述激光光斑和所述离子源极板上的通孔中心的最小距离。
[0029]本专利技术所提供的一种质谱仪的离子源极板清洗装置以及方法，该清洗装置包括设置在质谱仪的真空腔室的外部的激光器；位于激光器的输出光路上的激光扫描调节部件；设置在真空腔室的侧壁上的透光通孔，以及覆盖透光通孔并和透光通孔边缘密封连接的透光玻璃；其中，透光玻璃位于激光扫描调节部件的输出光路上；设置在真空腔室内部，位于激光扫描调节部件的输出光路上的反射元件；其中，质谱仪的离子源极板位于反射元件的反射光路上；激光扫描调节部件用于对激光器输出的激光光束进行方向和/或位置的调节，
以使激光光束入射至反射元件上不同位置点并相应反射在离子源极板不同位置点上进行扫描照射。
[0030]本申请中在质谱仪的真空腔室的外侧壁上设置激光器，并且在真空腔室的侧壁上设置透光玻璃，使得激光器输出的激光光束可以通过该透光玻璃入射至真空腔室内部，并通过反射元件反射入射至离子源极板的表面，使得离子源极板表面堆积的带电离子在激光光斑的照射下被清除；此外，为了使得离子源极板上各个不同位置附着的带电离子均能够被更全面的清洗，本申请中还进一步地在激光器的输出光路上设置激光扫描调节部件，通过该激光扫描调节部件对激光器输出的激光光束的方向以及位置进行调节，使得该激光光束经过反射元件反射至离子源极板上的位置也相应的不同，最终实现对离子源极板上各个不同位置的扫描照射，进而实现离子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种质谱仪的离子源极板清洗装置，其特征在于，包括：设置在质谱仪的真空腔室的外部的激光器；位于所述激光器的输出光路上的激光扫描调节部件；设置在所述真空腔室的侧壁上的透光通孔，以及覆盖所述透光通孔并和所述透光通孔边缘密封连接的透光玻璃；其中，所述透光玻璃位于所述激光器和所述激光扫描调节之间或位于所述激光扫描调节部件的输出光路上；设置在所述真空腔室内部，位于所述激光扫描调节部件的输出光路上的反射元件；其中，所述质谱仪的离子源极板位于所述反射元件的反射光路上；所述激光扫描调节部件用于对所述激光器输出的激光光束进行方向和/或位置的调节，以使所述激光光束入射至所述反射元件上不同位置点并相应反射在所述离子源极板不同位置点上进行扫描照射。2.如权利要求1所述的质谱仪的离子源极板清洗装置，其特征在于，所述激光扫描调节部件为振镜元件。3.如权利要求1所述的质谱仪的离子源极板清洗装置，其特征在于，还包括设置在所述激光扫描调节部件的输出光路上的聚焦透镜，且所述离子源极板位于所述聚焦透镜的焦平面上。4.如权利要求1所述的质谱仪的离子源极板清洗装置，其特征在于，所述激光器为红外脉冲激光器。5.如权利要求4所述的质谱仪的离子源极板清洗装置，其特征在于，所述红外脉冲激光器为脉冲宽度可调激光器。6.一种质谱仪的离子源极板清洗方法，其特征在于，应用于如权利要求1至5任一项所述的质谱仪的离子源极板清洗装置，包括：当接收到对离子源极板清洗的指令时，控制所述质谱仪中离子源极板的清洗装置中激光器输出激光光束，以便所述激光光束依次通过激光扫描调节部件、反射元件入射至所述离子源极板；控制所述激光扫描调节部件对所述激光器输出的激光光束进行方向和/或位置的调节，以使所述激光光束入射至所述反射元件上不同位置点并相应反射在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈春山，韩乐乐，吴云昭，尚元贺，李向广，蔡克亚，
申请(专利权)人：安图实验仪器郑州有限公司，
类型：发明
国别省市：