CN102800555B - 垂直交互式电子轰击电喷雾双重离子源-飞行时间质谱仪 - Google Patents

Abstract

一种垂直交互式电子轰击电喷雾双重离子源-飞行时间质谱仪，其特征在于由两两垂直的电子轰击离子源、电喷雾离子源和双向垂直引入式飞行时间质量分析器组合而成。所述垂直交互式电子轰击电喷雾双重离子源-飞行时间质谱仪能在电子轰击-飞行时间模式、电喷雾-飞行时间模式、电子轰击电喷雾-飞行时间模式三种工作模式间自动切换。仪器设置多级真空腔、前级机械泵和分子涡轮泵等真空配件来保证电子轰击离子源相关部件正常工作所需的高真空度。本发明把能电离气态样品的电子轰击离子源、能电离液态样品的电喷雾离子源和垂直引入式飞行时间质量分析器进行了拓展组合，提高了飞行时间质量分析器的利用效率和实用性能。

Description

垂直交互式电子轰击电喷雾双重离子源-飞行时间质谱仪

技术领域

本发明属于质谱技术领域，具体涉及一种垂直交互式电子轰击复合电喷雾的双离子源-飞行时间质谱仪。

背景技术

有机质谱仪是有机化合物结构鉴定和含量测定的重要仪器。在有机质谱仪中，质量分析器是有机质谱仪中的核心部件。根据质量选择和分离的原理，目前广泛应用的质量分析器包括四极杆质量分析器、离子阱质量分析器、飞行时间质量分析器和磁质量分析器等，在化学分析、药物合成、生物医学、代谢组学以及临床医学中得到了广泛的应用。近年来，随着质谱仪应用开发领域的不断拓展，以及分析测试样品的多样性和基质复杂性，现代的质谱仪以各种单极质量分析器串联的形式得到应用，再配以各种先进的化合物电离引入技术，串联质谱仪在含量低、结构和基质复杂样品的分析检测中做出了重要的贡献。例如，已经进入商用的三重串联四极杆质量分析器（QQQ）、离子阱串联飞行时间质量分析器（IT-TOF）、四极杆串联飞行时间质量分析器（Q-TOF）、串联四极杆离子阱质量分析器（Q-Trap）在生命科学、环境分析以及医药开发等高端科研领域中起到越来越重要的作用。

质谱仪中样品的电离引入技术是制约和影响单极质谱和串联质谱仪应用范围和分析灵敏度的关键因素。针对汽化样品、液体样品、固体物质等不同形态的样品，已经有电子轰击电离（EI）、电喷雾电离（ESI）、基质辅助激光解吸电离（MALDI）、化学电离（CI）、大气压光电离（APPI）、场解吸电离（FDI）等多种电离方式（表1），以实现目标样品中待测物质的高效电离。

表1 有机质谱分析中常用的化合物电离引入技术

样品电离技术与质量分析器的连接是实现质谱仪功能化和集成化的关键步骤。在上述技术背景中，尽管有多种电离和质量分析技术，但选择何种电离技术与质量分析器进行连接则主要依据待测物质的属性以及分析要求来决定。例如，目前商业化应用的质谱仪有针对有机挥发物分析的电子轰击电离串联四极杆质谱仪（EI-MS/MS），针对药残、食品添加剂分析的电喷雾电离串联四极杆质谱仪（ESI-MS/MS）和电喷雾电离四极杆串联离子阱质谱仪（ESI-Q/trap），针对生物大分子分析的基质辅助激光解吸电离串联四极杆飞行时间质谱仪（MALDI-Q/TOF）、基质辅助激光解吸电离串联离子阱飞行时间质谱仪（MALDI-Q/TOF）。然而，这种由单一离子源与串联质量分析器集合形成的质谱仪尽管在解决化合物结构辨识与痕量检测方面达到了目前其他分析方法难以逾越的地步，但单一离子源只针对特定状态样品的特点限制了其在更广泛领域的应用；同时，在面对多形态化合物样品时，质谱仪之间的切换使用不仅需要承担昂贵的仪器成本，而且单一质谱仪运转时样品预处理、仪器校正、操作系统以及数据处理等步骤存在较大的差别，无形中降低了样品中化合物的检出效率与准确性。针对这一情况，将两种不同类型的电离源进行耦合不仅可以拓宽质谱仪检测多形态的样品，而且降低了样品检测的成本，是解决单一离子源质谱仪应用范围狭窄、使用效率较低的有效方法。目前，已经报道的双离子源串联质谱仪有电喷雾-大气压辉光放电串联离子阱质谱仪（ESI/ASGDI-IT-MS）用于离子反应的研究（International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes, 1997, 162, 89-106），电喷雾-电喷雾离子源串联离子阱质谱仪（ESI/ESI-IT-MS）用于正离子与负离子的反应机理研究（Journal of the American Society for Mass Spectrometry, 2002, 13, 614–622），电喷雾-化学电离串联线性离子阱质谱仪（ESI/CI-IT-MS）用于多肽和蛋白质序列的测试研究（Proceedings of the National Academy of Sciences, 2004, 101, 9528-9533）。在这其中，研究较多的是电喷雾电离源与基质辅助激光解吸电离源的耦合，例如，基质辅助激光解吸电喷雾串联四极杆质谱仪（MALDI/ESI-QQQ-MS）用于固体表面残留物的实时在线分析研究（Science, 2004, 306, 471-473），基质辅助激光解吸电喷雾串联傅立叶变换离子回旋共振质谱仪（MALDI/ESI-FTICR-MS）与基质辅助激光解吸电喷雾串联飞行时间质谱仪（MALDI/ESI-TOF-MS）在蛋白质结构解析中的应用（Rapid Communications in Mass Spectrometry, 2002, 16, 1631-1641; Journal of the American Society for Mass Spectrometry, 2000, 11, 493–504），基质辅助激光解吸电喷雾串联离子阱质谱仪（MALDI/ESI-IT-MS）在多肽结构解析中的应用（Journal of Proteome Research, 2007, 6, 837-845）；除此之外，也有将不同离子源技术耦合在同一电离源上并与离子阱质量分析器连接的“一阱双源”技术（CN 101017762 A）。

不难发现，尽管上述技术背景有多种双重离子源连接串联质量分析器的应用报道，但其主要目的是为了提样品中待测化合物的离子化效率，而并非能够真正满足对多形态样品进同时电离的需求。例如，MALDI/ESI与ESI/ASGDI集成技术是在ESI喷雾技术基础上，通过激光或辉光放电中的高能射线辅助喷雾液滴中待测化合物的电离效率，而ESI/ESI与ESI/CI集成技术的目的则主要是通过离子化同一待测化合物后，以研究碎片离子在离子阱质量分析器中的碰撞反应机理。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够同时电离气态样品和液态样品的垂直交互式电子轰击电喷雾双重离子源-飞行时间质谱仪，突破目前电子轰击离子源只能分析气态样品、电喷雾离子源只能分析液态样品的限制，通过将两种离子源同时与垂直引入式飞行时间质量分析器组合并用，从而达到仅使用一台飞行时间质谱仪就能精确分析气态样品与液态样品的目的。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种垂直交互式电子轰击电喷雾双重离子源—飞行时间质谱仪，由两两垂直的电子轰击离子源、电喷雾离子源和双向垂直引入式飞行时间质量分析器组合而成；电喷雾离子通道前端位于X轴上，电子轰击离子通道前端位于Z轴上，双向垂直引入式飞行时间质量分析器的离子加速方向则位于Y轴上；所述的电子轰击离子源经第二电透镜组（42）与双向垂直引入式飞行时间质量分析器直接相连；所述的电喷雾离子源通过离子传输系统与双向垂直引入式飞行时间质量分析器前后径向连接。

所述的电子轰击离子源包括阳极（38）、灯丝（39）、推斥极（40）、轰击电离室（41）、第二电透镜组（42）、石英毛细管柱（36）以及必要的电路连接组件，电子轰击离子源内置于质谱真空腔室（5）内，由前级机械泵和分子涡轮泵（35）来保证其相关配件的正常工作所必需的高真空度。

所述的电喷雾离子源包括电喷雾喷针（1）、进样锥（4）、喷雾室（2）以及必要的电路和气路装置，其中电喷雾喷针（1）穿过喷雾室（2）并位于喷雾室（2）的上方，电喷雾喷针（1）与不锈钢毛细导管（3）的角度为60-90度，整个电喷雾离子源在标准大气压环境下工作。

所述的垂直引入式飞行时间质量分析器包括加速区（21）、无场飞行区（22）、反射区（27）、检测区（28）以及配套的电路装置，其高分辨质量分析率的功能由双场加速区和双场反射区实现：所述的双场加速区包括加速区推斥板（15）、加速栅网（16）、加速区栅网（20）和加速区极片（18）；所述的双场反射区包括一级反射栅网（23）、二级反射栅网（25）、反射板（26）和反射区极片（24）。

所述的离子传输系统由三重四极杆顺次组成，包括第一组四极杆（8）、第二组四极杆（10）及一组分子离子反应器（9）。经第一组四极杆（8）分离选择后的离子在分子离子反应器（9）内完成碰撞反应，再经第二组四极杆（10）和第一电透镜组（11）调制后，穿过离子束入口狭缝（12）进入质量分析器内。

所述的垂直交互式电子轰击电喷雾双重离子源—飞行时间质谱仪的应用方法，其特征在于仪器在电子轰击-飞行时间模式、电喷雾-飞行时间模式、电子轰击电喷雾-飞行时间模式三种工作模式间自动切换：当启用电子轰击-飞行时间工作模式时，气态样品通过石英毛细管柱（36）输入电子轰击离子源后直接在轰击电离室中电离，电离产生的离子经第二电透镜组（42）调制后形成电子轰击离子束流（44）并沿Z方向射出，在加速区推斥板（15）的高压脉冲推斥下以离子包的形式沿Y方向进入飞行时间质量分析器加速区（21）；当启用电喷雾-飞行时间工作模式时，液态样品在电喷雾喷针（1）针头处电离成离子，通过不锈钢毛细导管（3）引入质谱真空腔室（5）内，穿过电喷雾采样锥（7）后进入离子传输系统，经调制后形成的电喷雾离子束流（43）沿X方向射出，同样地在加速区推斥板（15）的高压脉冲推斥下以离子包的形式沿Y方向进入飞行时间质量分析器加速区（21）；当启用电子轰击电喷雾-飞行时间工作模式时，气态样品和液态样品并行输入电子轰击离子源和电喷雾离子源内，它们电离产生的电子轰击离子束流（44）和电喷雾离子束流（43）分别沿Z方向和X方向进入飞行时间质量分析器加速区（21）垂直交汇，混合后的离子被高压推斥脉冲以离子包的形式沿Y方向推入飞行时间质量分析器加速区（21）内加速，再进入无场飞行区（22）、反射区（27）和检测区（28）进行进一步分离检测。

所述的垂直交互式电子轰击电喷雾双重离子源—飞行时间质谱仪的应用方法，其特征在于所述的质谱工作模式的自动切换，当选择了电子轰击-飞行时间模式、电喷雾-飞行时间模式、电子轰击电喷雾-飞行时间模式三种工作模式中的任意一种模式后，仪器离子源的相关电路和气路参数将在软件系统控制下自动调整到该工作模式所要求的工作范围之内，待切换完成后给出状态指示信号。

本发明的特点在于通过将电子轰击离子源、电喷雾离子源与双向垂直引入式飞行时间质量分析器三者组合而实现了垂直交互式电子轰击电喷雾双重离子源-飞行时间质谱仪，整机在电子轰击-飞行时间模式、电喷雾-飞行时间模式、电子轰击电喷雾-飞行时间模式三种工作模式间自动切换，可同时完成对气态样品及液态样品的精确定性定量分析，提高了飞行时间质量分析器的利用效率和实用性能。

附图说明

图1为垂直交互式电子轰击电喷雾离子源-飞行时间质谱仪整机正视图。

图2为垂直交互式电子轰击电喷雾离子源-飞行时间质谱仪整机俯视图。

图3为仪器工作原理示意图。

图4为采用电喷雾—飞行时间质谱模式获取的利血平分子的标准二级荷质比（m/z）图。

图5为采用电子轰击—飞行时间质谱模式获取的八氟萘分子的标准一级荷质比（m/z）图。

附图中：1.电喷雾喷针；2.喷雾室；3.电喷雾不锈钢毛细导管；4.电喷雾进样锥；5.质谱真空腔室；6.真空抽口；7.电喷雾采样锥；8.第一组四极杆；9.分子离子反应器；10.第二组四极杆；11.第一电透镜组；12.电喷雾离子束入口狭缝；13.加速区屏蔽罩电喷雾离子束入口狭缝；14.加速区屏蔽罩电子轰击离子束入口狭缝；15.加速区推斥板；16.加速栅网；17.加速区屏蔽罩电喷雾离子束出口狭缝；18.加速区极片；19.加速区屏蔽罩；20.加速区栅网；21.加速区22.无场飞行区；23.一级反射栅网；24.反射区极片；25.二级反射栅网；26.反射板；27.反射区; 28.检测区栅网；29.检测区屏蔽罩；30.微通道板；31.集成微通道板检测器；32.至时间数字转换器；33.检测区;34.真空规；35.分子涡轮泵；36.电子轰击石英毛细管柱；37.电子轰击进样锥；38.阳极；39.灯丝；40.推斥极；41.轰击电离室；42.第二电透镜组；43.电喷雾离子束流；44.电子轰击离子束流；45.加速区入射电喷雾离子束投影；46.加速区入射电子轰击离子束投影；47.检测区出射电喷雾离子束投影；48.检测区出射电子轰击离子束投影。

具体实施方式

如附图1和图2所示，本发明的垂直交互式电子轰击电喷雾双重离子源-飞行时间质谱仪其主要结构由内置电子轰击离子源、外置电喷雾离子源和双向垂直引入式飞行时间质量分析器组成，图3则示意了仪器的核心工作原理。

电子轰击离子源位于质谱真空腔室（5）的内部，正对着飞行时间质量分析器加速区的推斥区，由阳极（38）、灯丝（39）、推斥极（40）、轰击电离室（41）、第二电透镜组（42）、电子轰击石英毛细管柱（36）以及必要的电路连接组件组成，其相关配件的正常工作所必需的高真空度由前级机械泵和分子涡轮泵（35）等真空配件来保证。气态样品经电子轰击离子源电离生成的离子通过第二电透镜组（42）的调制后形成沿Z方向射出的电子轰击离子束流（44），离子束流穿过位于加速区屏蔽罩上的电子轰击离子束入口狭缝（14）而进入飞行时间质量分析器加速区（21）。在一个推斥脉冲周期内，入射电子轰击离子束在加速区推斥板（15）上的投影（46）近似呈矩形。

由电喷雾喷针（1）、进样锥（4）、喷雾室（2）以及必要的电路和气路装置组成的电喷雾离子源位于质谱真空腔室（5）的外部，其喷雾室（2）则位于质谱真空腔室（5）的前端正前方，整个电喷雾离子源工作在标准大气压环境下。液态样品在电喷雾喷针（1）针尖处电离生成的离子通过与喷针呈60-90度夹角的不锈钢毛细导管（3）引入质谱真空腔室(5)内，经由电喷雾采样锥（7）去溶后进入由三重四极杆组成的离子传输系统；电喷雾离子在离子传输系统内由第一组四极杆（8）分离选择后进入分子离子反应器（9）进行碰撞反应，再经第二组四极杆（10）和第一电透镜组（11）调制成电喷雾离子束流（43），穿过电喷雾离子束入口狭缝（12）和加速区屏蔽罩电喷雾离子束入口狭缝（13）而进入到飞行时间质量分析器加速区（21）的推斥区内。在一个推斥脉冲周期内，入射电喷雾离子束在加速区推斥板（15）上的投影（45）近似呈矩形，且与入射电子轰击离子束投影（46）垂直交叉。

垂直引入飞行时间质量分析器加速区（21）的离子，包括了自X方向射入的电喷雾离子束流（43）、自Z方向射入的电子轰击离子束流（44）或者它们的混合离子，离子随即沿Y方向被推斥加速，由此电喷雾离子束流（43）入射方向、电子轰击离子束流（44）入射方向和飞行时间质量分析器加速方向这三者形成了两两垂直的构型。离子依次经过加速区（21）、无场飞行区（22）、反射区（27）以及检测区（28），它们在飞行时间质量分析器内的运动轨迹为抛物线形，电喷雾离子束流（43）和电子轰击离子束流（44）的离子通道在此重合。在飞行时间质量分析器的检测区（28），微通道板（30）收集到的离子信号经集成微通道板检测器（31）记录后传输至时间数字转换器（32），转换为数字信号后最终输送至控制终端。

实施例1 电子轰击-飞行时间工作模式

如图1和图2所示，气态待测化合物随氦气流由石英毛细管柱（36）直接输入电子轰击离子源的轰击电离室（41）内，而轰击电离室（41）的真空度在前级机械泵和分子涡轮泵的共同作用下达到10^-4 pa以下；加载于灯丝（39）上的电压激发灯丝（39）发射出能量为70 eV的电子，电子束流在飞向阳极（38）的途中与垂直方向上的样品分子发生碰撞并使之断裂成不同质荷比的带电荷碎片；带电碎片离子在推斥极（40）的作用下经第二电透镜组（42）调制成电子轰击离子束流（44），穿过位于加速区屏蔽罩上的电子轰击离子束入口狭缝（14）而进入飞行时间质量分析器加速区（21），随后在飞行时间质量分析器中进行精确定性定量分析。

此时电喷雾离子源及离子传输系统均停止工作，处于待命状态。

实施例2 电喷雾-飞行时间工作模式

如图1和图2所示，液态样品注入电喷雾喷针（1）后，电喷雾喷针（1）针尖处的高压电场内使流出的液滴电离；带电液滴在喷雾室（2）内迅速雾化并去溶剂化，而后带电离子流经不锈钢毛细导管（3）输入质谱真空腔（5）内，并通过采样锥（7）进行去溶；三重四极杆离子传输系统起到了径向连接电喷雾离子源与垂直引入式飞行时间质量分析器的作用，包括四极杆（8）、分子离子反应器（9）和四极杆（10）；筛选后的离子再经第一电透镜组（11）调制成电喷雾离子束流（43）后，穿过电喷雾离子束入口狭缝（12）和加速区屏蔽罩电喷雾离子束入口狭缝（13）而进入到飞行时间质量分析器加速区（21），随后在飞行时间质量分析器中进行精确定性定量分析。

此时电子轰击离子源停止工作，处于待命状态。

实施例3 电子轰击电喷雾-飞行时间工作模式

如图3所示，气态样品依照实施例1所示的途径和方法在轰击电离室（41）内电离的同时，液态样品则按照实施例2所示的途径在电喷雾离子源的电喷雾喷针（1）针尖处电离；经第二电透镜组（42）自Z方向垂直引入的电子轰击离子束流（44）以及经第一电透镜组（11）自X方向垂直引入的电喷雾离子束流（43）在轰飞行时间质量分析器加速区（21）的推斥区内交汇，混合后沿沿Y方向被推斥加速；无论是实例1和实例2中的单一离子还是本实例中混合离子，它们的运动轨迹都大致重合：依次经过加速区（21）、无场飞行区（22）、反射区（27）以及检测区（28），整体运动轨迹呈抛物线形；微通道板（30）收集到的离子信号经集成微通道板检测器（31）记录后传输至时间数字转换器（32），转换为数字信号后最终输送至控制终端。

实施例4 基准试剂利血平的校准

以药物分子利血平（reserpine，分子量：608.2734）为代表物质，将其溶解于甲醇中后利用电喷雾-飞行时间工作模式进行定性与定量校准。具体步骤如下：准确称取0.025 g的利血平置于50 mL棕色容量瓶中，加入色谱纯级别的甲醇至刻度，配置成500 μg/mL的标准储备溶液1；利用标准移液设备准确移取10 μL的标准储备溶液1，转移到10 mL的棕色具塞离心试管中，然后加入色谱纯甲醇至刻度，配制成浓度为0.5 μg/mL的标准工作溶液。用量程为0.5 mL的注射器吸取约0.4 mL的标准工作溶液，将注射器针头通过流动相管接头与电喷雾喷针（1）连接的流动相管连接，然后将注射器置于注射泵上。在设定注射泵的流速为50 μL/min并开启的同时，立即通过控制终端将电喷雾-飞行时间质谱仪从待命状态切换至工作状态，此时从注射器流出的甲醇溶液经电喷雾喷针（1）的雾化以后，在雾化室（2）经不锈钢毛细导管（3）输入质谱真空腔（5）内，进入真空腔的带电目标分子按照实施例2所描述的路径和方式经去溶、筛选、聚焦和加速后进入飞行时间质量分析器加速区（21），经集成微通道板检测器（31）记录后传输至时间数字转换器（32），最终得到如图4所示的利血平二级荷质比（m/z）图。

实施例4 基准试剂八氟萘的校准

以基准试剂八氟萘（Octafluoronaphthalene，分子量：272.09）的异辛烷溶液为基准物质，采用电子轰击-飞行时间工作模式进行定性与定量校准。具体步骤如下：用注射器准确抽取1 μL浓度为10.0 ng/μL的八氟萘异辛烷溶液，待飞行时间质量分析器的工作状态稳定后，将其注射进与双重离子源飞行质谱仪相连的气相色谱仪的进样口中。在设定的进样口温度和氦气流速条件下，气化的八氟萘顺电子轰击石英毛细管柱（36）进入轰击电离室（41），进入轰击电离室的八氟萘分子按照实施例1所描述的路径和方式经电子轰击电离后被加速区推斥版（15）引导进入飞行时间质量分析器加速区（21），经集成微通道板检测器（31）记录后传输至时间数字转换器（32），最终得到如图5所示的八氟萘荷质比（m/z）图。

Claims (3)

1.一种垂直交互式电子轰击电喷雾双重离子源-飞行时间质谱仪，其特征在于由两两垂直的电子轰击离子源、电喷雾离子源和双向垂直引入式飞行时间质量分析器组合而成；电喷雾离子通道前端位于X轴上，电子轰击离子通道前端位于Z轴上，双向垂直引入式飞行时间质量分析器的离子加速方向则位于Y轴上；所述的电子轰击离子源经第二电透镜组（42）与双向垂直引入式飞行时间质量分析器直接相连；所述的电喷雾离子源通过离子传输系统与双向垂直引入式飞行时间质量分析器前后径向连接；所述的电子轰击离子源包括阳极（38）、灯丝（39）、推斥极（40）、轰击电离室（41）、第二电透镜组（42）、石英毛细管柱（36）以及必要的电路连接组件，电子轰击离子源内置于质谱真空腔室（5）内，由前级机械泵和分子涡轮泵（35）来保证其相关配件的正常工作所必需的高真空度；所述的电喷雾离子源包括电喷雾喷针（1）、进样锥（4）、喷雾室（2）以及必要的电路和气路装置，其中电喷雾喷针（1）穿过喷雾室（2）并位于喷雾室（2）的上方，电喷雾喷针（1）与电喷雾不锈钢毛细导管（3）的角度为60-90度，整个电喷雾离子源在标准大气压环境下工作；所述的垂直引入式飞行时间质量分析器包括加速区（21）、无场飞行区（22）、反射区（27）、检测区（28）以及配套的电路装置，其高分辨质量分析的功能由双场加速区和双场反射区实现：所述的双场加速区包括加速区推斥板（15）、加速栅网（16）、加速区栅网（20）和加速区极片（18）；所述的双场反射区包括一级反射栅网（23）、二级反射栅网（25）、反射板（26）和反射区极片（24）；所述的离子传输系统由三重四极杆顺次组成，包括第一组四极杆（8）、第二组四极杆（10）及一组分子离子反应器（9）；经第一组四极杆（8）分离选择后的离子在分子离子反应器（9）内完成碰撞反应，再经第二组四极杆（10）和第一电透镜组（11）调制后，穿过离子束入口狭缝（12）进入质量分析器内。

2.权利要求1所述的垂直交互式电子轰击电喷雾双重离子源-飞行时间质谱仪的应用方法，其特征在于仪器在电子轰击-飞行时间模式、电喷雾-飞行时间模式、电子轰击电喷雾-飞行时间模式三种工作模式间自动切换：当启用电子轰击-飞行时间工作模式时，气态样品通过石英毛细管柱（36）输入电子轰击离子源后直接在轰击电离室（41）中电离，电离产生的离子经第二电透镜组（42）调制后形成电子轰击离子束流（44）并沿Z方向射出，在加速区推斥板（15）的高压脉冲推斥下以离子包的形式沿Y方向进入飞行时间质量分析器加速区（21）；当启用电喷雾-飞行时间工作模式时，液态样品可在电喷雾喷针（1）针头处电离成离子，通过电喷雾不锈钢毛细导管（3）引入质谱真空腔室（5）内，穿过电喷雰采样锥（7）后进入离子传输系统，经调制后形成的电喷雾离子束流（43）沿X方向射出，同样地在加速区推斥板（15）的高压脉冲推斥下以离子包的形式沿Y方向进入飞行时间质量分析器加速区（21）；当启用电子轰击电喷雾-飞行时间工作模式时，气态样品输入电子轰击离子源的同时液态样品输入电喷雾离子源内，它们电离产生的电子轰击离子束流（44）和电喷雾离子束流（43）分别沿Z方向和X方向进入飞行时间质量分析器加速区（21）垂直交汇，混合后的离子被高压推斥脉冲以离子包的形式沿Y方向推入飞行时间质量分析器加速区（21）内加速，再进入无场飞行区（22）、反射区（27）和检测区（28）进行进一步分离检测。

3.权利要求2所述的垂直交互式电子轰击电喷雾双重离子源-飞行时间质谱仪的应用方法，其特征在于所述的质谱工作模式的自动切换，当选择了电子轰击-飞行时间模式、电喷雾-飞行时间模式、电子轰击电喷雾-飞行时间模式三种工作模式中的任意一种模式后，仪器离子源的相关电路和气路参数将在软件系统控制下自动调整到该工作模式所要求的工作范围之内，待切换完成后给出状态指示信号。