一种可连续调节气压的光电离源制造技术

本实用新型专利技术涉及光化学电离源，具体地说是一种可连续调节气压的光电离源，电离源腔体的两端分别与真空紫外光源、质量分析器密封连接，试剂气传输管、进样毛细管、真空规和分子涡轮泵分别与电离源腔体的侧面密封连接，试剂气传输管及进样毛细管与电离源腔体密封连接处均位于灯电极和离子传输电极组之间，机械泵通过排气管与分子涡轮泵相连；离子传输电极组包括多个传输电极，锥形电极、灯电极及各传输电极均安装于电离源腔体的内部，各电极上均开设有通孔；灯电极上施加有直流电压，各传输电极上施加有直流电压和射频电压。本实用新型专利技术能够精准调控进入电离区试剂气流量，从而精准调控电离区气压，达到预想的电离效果。达到预想的电离效果。达到预想的电离效果。

【技术实现步骤摘要】
一种可连续调节气压的光电离源


[0001]本技术涉及光化学电离源，具体地说是一种可连续调节气压的光电离源。

技术介绍

[0002]传统的电子轰击电离源(Electron Impact，EI)是一种成熟、有效的电离技术，通过将电子加速到一定能量后轰击样品分子使其电离，得到质谱图，通过谱图库检索进行定性分析。但是，在标准谱图库70eV的电子能量下，样品分子在电离过程中会产生大量碎片离子，峰重叠导致质谱图复杂，解析困难，不利于样品的快速、在线分析。真空紫外光能使电离能低于光子能量的样品分子发生软电离，产生分子离子；并且光电离过程产生的离子内能较低，几乎不发生碎裂，适合于在线线性、定量分析。然而，光电离是一种阈值电离，只能电离电离能低于光子能量的化合物；目前常用Kr灯，其光子最高能量为10.6eV，对于甲醇、甲酸甲酯这类电离能高于10.6eV的化合物电离效率会显著降低。为了解决这一问题，一种思路是在电离区引入试剂分子，通过试剂分子被真空紫外光电离产生试剂离子对样品分子进行化学电离，将电离源适用范围扩展到超出电离能阈值的化合物并提高电离效率和灵敏度。电离区内的分子离子反应对电离区压力敏感，电离区气压会显著影响分子的电离和反应途径，不同压力下分子离子反应和最终产物离子不同。调节电离区气压对光化学电离过程有很重要的影响。常规方法通过改变进样毛细管的长度来调节电离区气压，这种方法会同时改变进样量和试剂分子进入量，无法精准调控电离区条件。

技术实现思路

[0003]针对现有光电离源通过改变进样毛细管的长度来调节电离区气压而存在的上述问题，本技术的目的在于提供一种可连续调节气压的光电离源。
[0004]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0005]本技术包括试剂气传输管、电离源腔体、离子传输电极组、锥形电极、质量分析器、真空紫外光源、灯电极、进样毛细管、真空规、分子涡轮泵、排气管及机械泵，其中电离源腔体的一端密封连接有真空紫外光源、另一端与质量分析器密封连接，所述试剂气传输管、进样毛细管、真空规和分子涡轮泵分别与电离源腔体密封连接，所述机械泵通过排气管与分子涡轮泵相连；所述离子传输电极组包括多个传输电极，所述锥形电极、灯电极及各传输电极均安装于电离源腔体的内部，所述锥形电极、灯电极及各传输电极上均开设有通孔；所述灯电极上施加有直流电压，所述离子传输电极组中的各传输电极上施加有直流电压和射频电压；所述试剂气传输管及进样毛细管与电离源腔体密封连接处均位于灯电极和离子传输电极组之间，试剂气通过所述试剂气传输管进入电离源腔体内部的电离区，样品通过所述进样毛细管进入电离源腔体内部的电离区，所述试剂气传输管上安装有真空微调阀，通过所述真空微调阀调节试剂气流量，进而调节所述电离区的气压。
[0006]其中：所述锥形电极位于离子传输电极组与质量分析器之间，用于隔离真空、降低气压，所述锥形电极直径小的一端朝向离子传输电极组。
[0007]所述锥形电极上通孔的轴向中心线与电离源腔体的轴向中心线同轴共线。
[0008]所述灯电极位于真空紫外光源与离子传输电极组之间，所述灯电极为中部开设通孔的一片电极，所述灯电极上通孔的轴向中心线与真空紫外光源的轴向中心线同轴共线。
[0009]所述离子传输电极组中各传输电极的中部均开设通孔，各所述传输电极上的通孔孔径由灯电极一侧向质量分析器一侧依次减小，所述离子传输电极组中各传输电极上的通孔轴向中心线同轴共线。
[0010]所述离子传输电极组中各传输电极相互平行，等距设置。
[0011]所述灯电极及各传输电极上施加的直流电压沿真空紫外光源发出的紫外光入射方向依次降低。
[0012]所述试剂气传输管与电离源腔体密封连接处的轴向中心线及进样毛细管与电离源腔体密封连接处的轴向中心线分别垂直于电离源腔体的轴向中心线，所述真空紫外光源的轴向中心线与电离源腔体的轴向中心线同轴共线。
[0013]所述试剂气传输管与电离源腔体密封连接处和进样毛细管与电离源腔体密封连接处位于电离源腔体轴向截面的两侧，对称设置。
[0014]本技术的优点与积极效果为：
[0015]本技术是在光化学电离的基础上，使用真空微调阀精准调控进入电离区试剂气流量，从而精准调控电离区气压，进而控制电离区发生分子离子反应的情况，达到预想的电离效果。同时，本技术结合离子传输电极组的碰撞聚焦效应提高离子传输效率，最终实现高灵敏电离。
附图说明
[0016]图1为本技术的内部结构示意图；
[0017]图2为本技术的谱图；
[0018]其中：1为试剂气传输管，2为真空微调阀，3为电离源腔体，4为离子传输电极组，5为锥形电极，6为质量分析器，7为试剂分子，8为真空紫外光源，9为样品分子，10为灯电极，11为进样毛细管，12为真空规，13为电离区，14为样品离子，15为分子涡轮泵，16为排气管，17为机械泵。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本技术作进一步详述。
[0020]如图1所示，本技术包括试剂气传输管1、电离源腔体3、离子传输电极组4、锥形电极5、质量分析器6、真空紫外光源8、灯电极10、进样毛细管11、真空规12、分子涡轮泵15、排气管16及机械泵17，其中电离源腔体3的一端密封连接有提供真空紫外光的真空紫外光源8、另一端与质量分析器6密封连接，试剂气传输管1、进样毛细管11、真空规12和分子涡轮泵15分别与电离源腔体3密封连接，机械泵17通过排气管16与分子涡轮泵15相连。
[0021]本实施例试剂气传输管1与电离源腔体3密封连接处和进样毛细管11与电离源腔体3密封连接处位于电离源腔体3轴向截面的两侧，对称设置；试剂气传输管1与电离源腔体3密封连接处的轴向中心线及进样毛细管11与电离源腔体3密封连接处的轴向中心线分别垂直于电离源腔体3的轴向中心线，真空紫外光源8的轴向中心线与电离源腔体3的轴向中
心线同轴共线。试剂气通过试剂气传输管1进入电离源腔体3内部的电离区13，样品通过进样毛细管11进入电离源腔体3内部的电离区13，试剂气传输管1上安装有真空微调阀2，通过真空微调阀2调节试剂气流量，进而调节电离区13的气压。电离源腔体3内气压维持在10Pa。本实施例的真空微调阀2可为针阀。真空紫外光源8为气体放电灯光源、激光光源或同步辐射光源，本实施例的真空紫外光源8为现有商品化Kr灯，其发射光子能量为10.6eV，光通量为10
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photo/s。真空紫外光源8的电压通过隔离高压电源施加，施加1400V。
[0022]离子传输电极组4包括多个传输电极，本实施例的离子传输电极组4由四片中部开有通孔的传输电极组成，四片传输电极相互平行，等距设置，间隔可为1mm，传输电极为导电的金属(如铜或不锈钢)电极。锥形电极5、灯电极10及各传输电极均安装于电离源腔体3的内部，锥形电极5及灯电极10上同样开设有通孔，灯电极10上的通孔直径为20mm。离子传输电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可连续调节气压的光电离源，其特征在于：包括试剂气传输管(1)、电离源腔体(3)、离子传输电极组(4)、锥形电极(5)、质量分析器(6)、真空紫外光源(8)、灯电极(10)、进样毛细管(11)、真空规(12)、分子涡轮泵(15)、排气管(16)及机械泵(17)，其中电离源腔体(3)的一端密封连接有真空紫外光源(8)、另一端与质量分析器(6)密封连接，所述试剂气传输管(1)、进样毛细管(11)、真空规(12)和分子涡轮泵(15)分别与电离源腔体(3)密封连接，所述机械泵(17)通过排气管(16)与分子涡轮泵(15)相连；所述离子传输电极组(4)包括多个传输电极，所述锥形电极(5)、灯电极(10)及各传输电极均安装于电离源腔体(3)的内部，所述锥形电极(5)、灯电极(10)及各传输电极上均开设有通孔；所述灯电极(10)上施加有直流电压，所述离子传输电极组(4)中的各传输电极上施加有直流电压和射频电压；所述试剂气传输管(1)及进样毛细管(11)与电离源腔体(3)密封连接处均位于灯电极(10)和离子传输电极组(4)之间，试剂气通过所述试剂气传输管(1)进入电离源腔体(3)内部的电离区(13)，样品通过所述进样毛细管(11)进入电离源腔体(3)内部的电离区(13)，所述试剂气传输管(1)上安装有真空微调阀(2)，通过所述真空微调阀(2)调节试剂气流量，进而调节所述电离区(13)的气压。2.根据权利要求1所述可连续调节气压的光电离源，其特征在于：所述锥形电极(5)位于离子传输电极组(4)与质量分析器(6)之间，用于隔离真空、降低气压，所述锥形电极(5)直径小的一端朝向离子传输电极组(4)。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海洋，张振元，蒋吉春，花磊，樊志刚，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：新型
国别省市：