便携式飞行时间质谱仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种便携式飞行时间质谱仪，包括质谱主体结构；质谱主体结构包括：离子源，用以供给采样离子；离子传输系统，用以输送采样离子；若干静电分析器，用以分离采样离子；静态分析器包括器壳体，器壳体为弧形，器壳体用以形成采样离子的运动路径；离子传输系统将采样离子送入静电分析器，以在采样离子的飞行过程中将不同质荷比的采样离子分开，以进行采样离子分析。通过设置弧形的粒子运动路径，有效减少整机尺寸，且能更好地实现能量聚焦。且能更好地实现能量聚焦。且能更好地实现能量聚焦。

【技术实现步骤摘要】
便携式飞行时间质谱仪


[0001]本技术涉及检测
，尤其涉及一种便携式飞行时间质谱仪。

技术介绍

[0002]质谱仪是根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。在气体化学分析中，质谱系列仪器由于其灵敏度高，特异性强等诸多优势，在低浓度物质的检测方面扮演着越来越重要的角色，广泛应用在环境检测，食品/农产品检测，药物分析，生产过程分析等领域。随着，对于检测时效性不断提高的需求之下，便携式的气体分析质谱受到了广泛关注。目前，大部分国内厂家推出的便携式质谱主要使用的是离子阱质量分析器，其加工精度复杂，装配工艺需求高，且需要射频电源驱动，其技术难度及生产成本高，不利于市场的推广。飞行时间质谱区别于离子阱质谱具有检测速度快，定性能力强，维护成本低等特点，然而由于其原理的限制传统的线性飞行时间质谱其飞行管长度也约为1m左右，很难实现小型化。
[0003]尽管离子阱的加工工艺与射频工艺已经比较成熟，但是离子阱质谱的整体成本仍旧较高且技术复杂性较强。此外，飞行时间质谱原理简单，生产成本可控，但是其目前未有很多小型化设备，不利于现场/在线检测使用。
[0004]本申请旨在建立一种便携式飞行时间质谱仪以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]为了实现根据本技术的上述目的和其他优点，本技术的第一个目的是提供一种便携式飞行时间质谱仪，包括质谱主体结构；所述质谱主体结构包括：
[0006]离子源，用以供给采样离子；
[0007]离子传输系统，用以输送采样离子；
[0008]若干静电分析器，用以分离所述采样离子；
[0009]静态分析器包括器壳体，所述器壳体为弧形，所述器壳体用以形成所述采样离子的运动路径；所述离子传输系统将所述采样离子送入所述静电分析器，以在所述采样离子的飞行过程中将不同质荷比的所述采样离子分开，以进行采样离子分析。
[0010]优选地，所述离子传输系统包括若干透镜，其中，至少一透镜为加速透镜，至少一透镜为聚焦透镜。
[0011]优选地，所述静电分析器包括与所述透镜衔接的推斥加速区、无场飞行区、与无场飞行区下部连接的反射区以及与无场飞行区上部连接的检测器。
[0012]优选地，包括三个静电分析器，两两所述静电分析器之间还包括一夹缝。
[0013]优选地，所述器壳体为一真空腔体，所述真空腔体由若干分腔体组成。
[0014]优选地，所述质谱仪包括三个静态分析器时，不同所述静态分析器的分腔体对应的中心半径各不相同。
[0015]优选地，若干所述分腔体根据其延伸情况首尾相连。
[0016]优选地，所述离子源处的电势为U1，所述加速透镜处的电势为U2，所述U1与所述U2之间的电势差为
△
U；所述
△
U满足公式：E/q＝R0
·
ΔU/2ΔR；其中，E为离子进入ESA前的能量；q为离子的带电荷数；R0为所述静态分析器两极板中间的中心半径；ΔR为所述静态分析器两极板的半径插值。
[0017]优选地，还包括外壳，所述外壳形成用于容纳质谱主体结构的壳体，所述外壳上还包括离子源入口。
[0018]优选地，所述外壳上还嵌入有触摸屏幕、操作键盘。
[0019]相比现有技术，本技术的有益效果在于：
[0020]本技术提供了种便携式飞行时间质谱仪，包括质谱主体结构；质谱主体结构包括：离子源，用以供给采样离子；离子传输系统，用以输送采样离子；若干静电分析器，用以分离采样离子；静态分析器包括器壳体，器壳体为弧形，器壳体用以形成采样离子的运动路径；离子传输系统将采样离子送入静电分析器，以在采样离子的飞行过程中将不同质荷比的采样离子分开，以进行采样离子分析。通过设置弧形的粒子运动路径，有效减少整机尺寸，且能更好地实现能量聚焦。
[0021]上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
[0022]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0023]图1为传统飞行时质谱的分析检测原理图；
[0024]图2为质谱主体结构的示意图；
[0025]图3为本技术在一实施例中便携式飞行时间质谱仪的结构示意图；
[0026]图4为本技术在一实施例中质谱主体结构组成示意图；
[0027]图5为本技术在一实施例中各位置电压配置示意图；
[0028]图6为本技术在一实施例中使用simion软件模拟图；
[0029]图7为本技术在一实施例中器壳体结构示意图；
[0030]图8为本技术在一实施例中外壳的结构示意图。
[0031]其中，10、质谱主体结构；11、离子源；12、离子传输系统；121、加速透镜；122、聚焦透镜；13、静电分析器；131、器壳体；132、检测器；133、一级静电分析器；134、二级静电分析器；135、三级静电分析器；136、一级夹缝；137、二级夹缝；138、离子源腔体；139、ESAI级腔体；140、ESAII级腔体；141、ESAIII级腔体；142、连接腔体；143、检测器腔体；
[0032]20、外壳；21、离子源入口；22、触摸屏幕；23、操作键盘。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，本技术的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实
施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。
[0034]接下来，结合附图以及具体实施方式，对本技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0035]传统飞行时质谱的分析检测原理如图1所示，带点离子经过相同的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式飞行时间质谱仪，包括质谱主体结构；其特征在于，所述质谱主体结构包括：离子源，用以供给采样离子；离子传输系统，用以输送采样离子；若干静电分析器，用以分离所述采样离子；静态分析器包括器壳体，所述器壳体为弧形，所述器壳体用以形成所述采样离子的运动路径；所述离子传输系统将所述采样离子送入所述静电分析器，以在所述采样离子的飞行过程中将不同质荷比的所述采样离子分开，以进行采样离子分析。2.如权利要求1所述的便携式飞行时间质谱仪，其特征在于，所述离子传输系统包括若干透镜，其中，至少一透镜为加速透镜，至少一透镜为聚焦透镜。3.如权利要求2所述的便携式飞行时间质谱仪，其特征在于，所述静电分析器包括与所述透镜衔接的推斥加速区、无场飞行区、与无场飞行区下部连接的反射区以及与无场飞行区上部连接的检测器。4.如权利要求1所述的便携式飞行时间质谱仪，其特征在于，包括三个静电分析器，两两所述静电分析器之间还包括一夹缝。5.如权利要求1所述的便携式飞行时间质谱仪，其特征在于，所述器壳体为一真空腔体，所述真空腔体由...

【专利技术属性】
技术研发人员：程文播，刘骜，刘广才，崔旭，李振，迟伟，李艳杰，
申请(专利权)人：天津国科医工科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：