本发明专利技术涉及一种射频增强光致化学电离源，其主要结构包括试剂气体进样管、样品气体进样管、气体混合区、UVU灯、环状推斥电极、环状聚焦电极和射频六极杆以及用来实现真空差分的开孔电极等。以VUV灯作电离源，针对不同的检测样品灵活选择试剂分子，普适性好；通过射频六极杆在低气压下提高试剂离子与样品分子的碰撞频率来提高分子离子反应的几率，同时通过碰撞聚焦提高离子的传输效率，实现对光致化学电离源的增强，显著提高仪器的检测灵敏度。显著提高仪器的检测灵敏度。显著提高仪器的检测灵敏度。
【技术实现步骤摘要】
一种射频增强光致化学电离源
[0001]本专利技术涉及一种射频增强光致化学电离源。以VUV灯作电离源，针对不同的检测样品灵活选择试剂分子，普适性好；通过射频六极杆在低气压下提高试剂离子与样品分子的碰撞频率来提高分子离子反应的几率，同时通过碰撞聚焦提高离子的传输效率，实现对光致化学电离源的增强，显著提高仪器的检测灵敏度。
技术介绍
[0002]光电离由于其阈值电离的特点，谱图背景简单，特别适用于挥发性和半挥发性有机物的检测。在光通量、光程和样品分子确定的情况下，高真空光电离限制了光电离的灵敏度。提高电离区气压是光电离灵敏度提升非常有效的措施之一。近年来，低气压光电离质谱取得了长足的发展。
[0003]2015年中科院生态环境研究中心的束继年课题组提出了一种基于VUV灯的低气压光电离质谱。VUV灯为自制射频氪灯，光通量约为5
×
10
14
光子/s(123.9nm)。电离区气压为500
‑
1000Pa，10s采集时间内苯、甲苯、乙苯的检出限达到sub
‑
pptv量级，并将该电离源用于呼出气中不同癌症VOCs标记物和爆炸物与化学战剂的超高灵敏检测。然而对于电离能高于VUV光子能量的物质而言，光电离无能为力。
[0004]为了拓宽光电离的应用范围，提高光电离的灵敏度，提出了射频增强光致化学电离源。以容易电离的试剂分子产生的离子作为反应物，与无法被光电离的待测物分子发生分子离子反应得到待测物离子。射频六极杆能够提升试剂离子与样品分子的碰撞概率从而提高分子离子反应的几率，同时射频六极杆通过碰撞聚焦提高离子传输效率，显著提高仪器的检测灵敏度。
技术实现思路
[0005]本专利技术涉及一种射频增强光致化学电离源。以VUV灯作电离源，针对不同的检测样品灵活选择试剂分子，普适性好；通过射频六极杆在低气压下提高试剂离子与样品分子的碰撞频率提高分子离子反应的几率，同时通过碰撞聚焦提高离子的传输效率，实现对光致化学电离源的增强，显著提高仪器的检测灵敏度。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种射频增强光致化学电离源，包括试剂气体进样管(1)，样品气体进样管(2)，气体混合区导管(3)，环状推斥电极(4)，环状聚焦电极(5)，VUV灯(6)，射频六极杆(7)，开孔电极(8)，真空泵(9)，电离区腔体(10)和质量分析器(11)。
[0008]电离区腔体(10)为一中空密闭腔体，于电离区腔体(10)内从左至右依次设置有环状推斥电极(4)、环状聚焦电极(5)、射频六极杆(7)、开孔电极(8)；
[0009]试剂气体进样管(1)和样品气体进样管(2)的出口端分别穿过电离区腔体(10)的壁面伸入至电离区腔体(10)内；气体混合区导管(3)的出口端穿过环状推斥电极(4)的中部通孔伸入至环状推斥电极(4)和环状聚焦电极(5)之间的区域；试剂气体进样管出口端和样
品气体进样管出口端均分别面向气体混合区导管入口处，试剂气体进样管出口处轴线和样品气体进样管出口处轴线与气体混合区导管入口处轴线夹角均分别为30
°‑
45
°
；
[0010]开孔电极(8)为中部带通孔的平板状电极，环状推斥电极(4)的中部通孔、气体混合区导管(3)出口端、环状聚焦电极(5)的中部通孔、射频六极杆(7)的对称轴(离子传输方向)、开孔电极(8)的中部通孔同轴；
[0011]于电离区腔体(10)右侧壁面上靠近开孔电极(8)处设有通孔A，开孔电极(8)的中部通孔与通孔A位置相对应，开孔电极(8)的中部通孔通过通孔A与电离区腔体(10)外部连通，于电离区腔体(10)外部的通孔A外设有质量分析器(11)；
[0012]于电离区腔体(10)的侧壁面上设有VUV灯(6)，VUV灯(6)的出光口面向腔体内部，VUV灯的出射光于腔体内部沿垂直于环状推斥电极(4)的中部通孔轴线方向传输，照射至环状推斥电极(4)和环状聚焦电极(5)之间的区域，于腔体内形成试剂离子产生区；
[0013]于电离区腔体(10)侧壁面上设有通孔B，通孔B与真空泵(9)的入口相连。
[0014]环状推斥电极(4)和试剂离子产生区分别位于气体混合区(3)出口左右两侧，试剂离子产生区和射频六极杆(7)分别位于环状聚焦电极(5)的两侧。
[0015]试剂气体进样管出口端和样品气体进样管出口端均分别与气体混合区导管入口端相贴接。
[0016]电离区腔体气压为100
‑
500Pa。
[0017]试剂气体进样管(1)和样品气体进样管(2)分别为金属毛细管或peek毛细管、石英毛细管中的一种，长度为0.1m
‑
1m，内径为0.25mm
‑
1mm；气体混合区不锈钢导管长度为10mm
‑
30mm、内径为0.5mm
‑
1mm。
[0018]环状推斥电极(4)中部通孔内径为0.5
‑
5mm，环状聚焦电极(5)中部通孔内径为5
‑
10mm，开孔电极(8)中部通孔直径为0.3
‑
0.6mm。
[0019]于环状推斥电极(4)、环状聚焦电极(5)和开孔电极(8)上按照从高到低的顺序，加载不同的电压V1、V2、V3，电压差为10
‑
50V；
[0020]射频六极杆上施加的射频电压频率为1
‑
2.5MHz，峰值V
p
‑
p
为100
‑
340V可调，相邻杆射频相位相差180
°
；于所施加的射频电压上叠加直流电压V4，V4电压大小介于V2和V3之间，以保证离子的顺利引出
[0021]开孔电极(8)中部通孔与质量分析器(11)离子入口相对应，所述的质量分析器为离子阱质量分析器、飞行时间质量分析器或四极杆质量分析器。
[0022]本专利技术的优点在于：
[0023]本专利技术突出的优点是：引入试剂分子光致化学电离检测无法被光电离的样品，拓宽了光电离的应用范围。引入射频六极杆提升试剂离子与样品分子的碰撞概率从而提高分子离子反应的几率，同时射频六极杆通过碰撞聚焦实现对离子的聚焦，提高离子的传输效率，显著提高了仪器的检测灵敏度。
附图说明
[0024]下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细的说明：
[0025]图1为本专利技术所涉及的一种射频增强光致化学电离源的结构示意图，其中1为试剂气体进样管，2为样品气体进样管，3为气体混合区，4为环状推斥电极，5为环状聚焦电极，6
为VUV灯，7为射频六极杆，8为开孔电极，9为真空泵，10为电离区腔体，11为质量分析器。
具体实施方式
[0026]实施例1
[0027]为了使本专利技术的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本专利技术的内容进行详细描绘。
[00本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种射频增强光致化学电离源，包括试剂气体进样管(1)，样品气体进样管(2)，气体混合区导管(3)，环状推斥电极(4)，环状聚焦电极(5)，VUV灯(6)，射频六极杆(7)，开孔电极(8)，真空泵(9)，电离区腔体(10)和质量分析器(11)，其特征在于：电离区腔体(10)为一中空密闭腔体，于电离区腔体(10)内从左至右依次设置有环状推斥电极(4)、环状聚焦电极(5)、射频六极杆(7)、开孔电极(8)；试剂气体进样管(1)和样品气体进样管(2)的出口端分别穿过电离区腔体(10)的壁面伸入至电离区腔体(10)内；气体混合区导管(3)的出口端穿过环状推斥电极(4)的中部通孔伸入至环状推斥电极(4)和环状聚焦电极(5)之间的区域；试剂气体进样管出口端和样品气体进样管出口端均分别面向气体混合区导管入口处，试剂气体进样管出口处轴线和样品气体进样管出口处轴线与气体混合区导管入口处轴线夹角均分别为30
°‑
45
°
；开孔电极(8)为中部带通孔的平板状电极，环状推斥电极(4)的中部通孔、气体混合区导管(3)出口端、环状聚焦电极(5)的中部通孔、射频六极杆(7)的对称轴(离子传输方向)、开孔电极(8)的中部通孔同轴；于电离区腔体(10)右侧壁面上靠近开孔电极(8)处设有通孔A，开孔电极(8)的中部通孔与通孔A位置相对应，开孔电极(8)的中部通孔通过通孔A与电离区腔体(10)外部连通，于电离区腔体(10)外部的通孔A外设有质量分析器(11)；于电离区腔体(10)的侧壁面上设有VUV灯(6)，VUV灯(6)的出光口面向腔体内部，VUV灯的出射光于腔体内部沿垂直于环状推斥电极(4)的中部通孔轴线方向传输，照射至环状推斥电极(4)和环状聚焦电极(5)之间的区域，于腔体内形成试剂离子产生区；于电离区腔体(10)侧壁面上设有通孔B，通孔B与真空泵(9)的入口相连。2.根据权利要求1所述的光致化学电离源，其特征在于：环状推斥电极(4)和试剂离子产生区分别位于气体混合区(3)出口...
【专利技术属性】
技术研发人员：李海洋，阮慧文，徐楚婷，王卫国，蒋吉春，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。