【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及质谱技术，特别涉及基于分离技术的离子化装置和方法。
技术介绍
1、质谱技术是鉴定物质分子量的最有效技术之一，被誉为检测标准的“金钥匙”。样品在进入质谱仪检测分析前，通常需要被离子化成带电荷的离子。现阶段，常压敞开式直接离子化技术可以在大气压条件下直接对待测样品分子进行离子化。
2、2007年，清华大学张新荣课题组开发出一款大气压介质阻挡放电离子源（dielectric barrier discharge ionization, dbdi），其是将一定压力的非平衡态气体（he）引入至一种绝缘介质内，通过加载高压实现在大气压下产生稳定的等离子体，从而与待测样品进行碰撞，使得样品离子化。该技术通常只能实现对液体样品和固态样品（通过热解析）离子化。由于放电形成的等离子体束能量较大，导致部分离子化样本进一步被破坏成碎片化离子，降低了待测样本的离子化效率；其次，在大气压下直接电离，造成绝大部分的离子化样品无法有效进入质谱仪，而影响了检测灵敏度；更重要的是，高能量的等离子体束对质谱仪产生负面影响，降低了质谱仪器的寿命。
3、cn 108701578 b公开了一种利用介质阻挡放电技术来实现对气体样品的离子化。该装置利用将放电气体和待测样品同时通入绝缘介质中，可实现对待测样品和放电气体同时离子化，且基本不会破坏或者碎片化已经离子化的待测样品，具有较高的离子化效率；然而，放电气体和待测样品会同时经过放置在绝缘介质内部的空心电极，在长时间运行后，会对电极产生污染而降低该装置的电离效率，影响其寿命；其次，在手动进样
4、2019年joachim franzke课题组报道了一款等离子体发生端与进样端分体的dbdi离子源，通过将he气等离子体引入一个可调控的气氛中，实现对待测物的离子化。然而，该装置的等离子体发生端尺寸过小，无法高效地产生等离子束，且只能用he气作为放电气体，极大地限制了其应用范围，无法实现在空气条件下，产生等离子体。因此，不能应用在便携式筛查的实时检测。此外，在使用时，需要将待测样品与辅助气体同时引入到一个封闭的腔体中，才能实现对待测样品的离子化，操作复杂，无法实现敞开式应用。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术方案中的不足，本专利技术提供了一种基于分离技术的离子化装置。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、基于分离技术的离子化装置，所述基于分离技术的离子化装置包括绝缘流通管、内电极和外电极，所述绝缘流通管两端开口，所述内电极、外电极分别设置在所述绝缘流通管的内侧和外侧，在所述绝缘流通管的轴向上，所述内电极和外电极具有重叠；所述基于分离技术的离子化装置还包括：
4、样品进口，所述样品进口设置在所述绝缘流通管上，与气体入口的距离为10 mm-15 mm；
5、在所述绝缘流通管内，放电气体的等离子体和样品间碰撞次数n为；
6、，k是常数，t是工作温度，d是碰撞直径，θ是放电气体和样品分别进入所述绝缘流通管内时流动方向间的夹角，n1、n2分别是等离子体和待测样品的粒子数量，ρ是流通管内待测样品的密度，r1、r2分别是进样口和流通管的内径。
7、本专利技术的另一目的在于提供了根据本专利技术基于分离技术的离子化方法，该专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
8、基于分离技术的离子化方法，所述基于分离技术的离子化方法为：
9、在大气环境下，放电气体穿过内电极进入绝缘流通管内，分别处于所述绝缘流通管内侧和外侧内电极和外电极间放电，所述绝缘流通管内产生等离子体；在所述绝缘流通管的轴向上，所述内电极和外电极具有重叠；
10、等离子体向前传输，与从样品进口进入绝缘流通管内的样品碰撞，碰撞次数n为：
11、，k是常数，t是工作温度，d是碰撞直径，θ是放电气体和样品分别进入所述绝缘流通管内时流动方向间的夹角，n1、n2分别是等离子体和待测样品的粒子数量，ρ是流通管内待测样品的密度，r1、r2分别是进样口和流通管的内径；
12、样品被离子化，样品离子从所述绝缘流通管排出；
13、所述样品进口与所述气体入口的距离为10 mm-15 mm。
14、与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：
15、1.灵敏度高；
16、放电气体和样品进口分离式设计，有效提高了等离子体与气体样品的碰撞次数，从而增加离子化效率，减少等离子体和未离子化样品进入后端质谱仪，保护了质谱仪；
17、利用分离式设计，可以调控放电气体与进样气体之间的量比，实现对极低含量的样品的检测；
18、给出了碰撞次数与其它参数间的映射关系，利用该映射关系去设计各个参数，从而保证足够的碰撞次数，提高了离子化效率，进而提高了灵敏度；
19、2.应用范围广；
20、工作在大气压环境下，可以在不同条件下（空气、氦气、氮气等）实现等离子放电，如，使用空气作为放电气体；
21、3.抗污染能力强；
22、在离子化结束后，加热单元工作，有效降低待测样品对电极的污染和腐蚀；
23、4.密封性好，可提升质谱信号；
24、通过将离子源端口与质谱端口进行密封性直接连接，提升了样品的离子化效率，降低了碎片化离子产生的概率，使有效的离子都可进入质谱仪器内部。
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1.基于分离技术的离子化装置，所述基于分离技术的离子化装置包括绝缘流通管、内电极和外电极，所述绝缘流通管两端开口，所述内电极、外电极分别设置在所述绝缘流通管的内侧和外侧，在所述绝缘流通管的轴向上，所述内电极和外电极具有重叠；其特征在于，所述基于分离技术的离子化装置还包括：
2.根据权利要求1所述的基于分离技术的离子化装置，其特征在于，所述内电极呈筒状，或包括多根围出筒形的中空导线。
3.根据权利要求1所述的基于分离技术的离子化装置，其特征在于，n≥25000，1 mm≤R1≤1.2 mm，R2≤1 mm。
4.根据权利要求3所述的基于分离技术的离子化装置，其特征在于，R1=R2，θ=90°。
5.根据权利要求1所述的基于分离技术的离子化装置，其特征在于，所述基于分离技术的离子化装置还包括：
6.基于分离技术的离子化方法，所述基于分离技术的离子化方法为：
7.根据权利要求6所述的基于分离技术的离子化方法，其特征在于，
8.根据权利要求6所述的基于分离技术的离子化方法，其特征在于，所述内电极呈筒状，或
9.根据权利要求6所述的基于分离技术的离子化方法，其特征在于，n≥25000，1 mm≤R1≤1.2 mm，R2≤1 mm，所述放电气体是空气。
10.根据权利要求9所述的基于分离技术的离子化方法，其特征在于，R1=R2，θ=90°。
...【技术特征摘要】
1.基于分离技术的离子化装置，所述基于分离技术的离子化装置包括绝缘流通管、内电极和外电极，所述绝缘流通管两端开口，所述内电极、外电极分别设置在所述绝缘流通管的内侧和外侧，在所述绝缘流通管的轴向上，所述内电极和外电极具有重叠；其特征在于，所述基于分离技术的离子化装置还包括：
2.根据权利要求1所述的基于分离技术的离子化装置，其特征在于，所述内电极呈筒状，或包括多根围出筒形的中空导线。
3.根据权利要求1所述的基于分离技术的离子化装置，其特征在于，n≥25000，1 mm≤r1≤1.2 mm，r2≤1 mm。
4.根据权利要求3所述的基于分离技术的离子化装置，其特征在于，r1=r2，θ=90°。
...【专利技术属性】
技术研发人员：闻路红，熊伟，陈安琪，洪欢欢，
申请(专利权)人：宁波华仪宁创智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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