CN103236394B - 基于微波等离子体的常压解吸离子源及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于微波等离子体的常压解吸离子源及其应用,离子源构成包括设计有圆柱管腔的基体件、安装在基体件圆柱管腔内用于调节微波耦合的管状结构主调节件、安装在主调节件管腔内的气体放电管和安装在气体放电管外用于将微波耦合施加到放电管内放电气体的微波天线。由所述离子源构成常压解吸质谱分析仪的离子源装置，对待测样品进行微波等离子体常压解吸质谱分析，具有所需功率小，所需气体量少，不需要有毒试剂，等离子体温度相对较高，不会对环境造成污染，操作简便等多方面十分突出的优点。

Description

基于微波等离子体的常压解吸离子源及其应用

技术领域

本发明属于常压质谱离子化技术领域，特别涉及一种基于微波等离子体的常压解吸离子源及其应用。

背景技术

质谱作为一种谱学方法有其显著的优势，即灵敏度高、分析速度快、选择性好、可用于化学计量等，因而质谱分析方法广泛应用于药物合成与分析、法庭科学、食品安全、石油化工、环境科学等领域。不论分子质谱还是原子质谱，仪器的基本结构都是由进样系统、离子源、质量分析器、检测器、真空系统及计算机控制系统和数据处理系统组成。其中离子源与样品分析的灵敏度、检出限有直接联系。传统的用于有机物分析的离子源主要有电子轰击源、化学电离源、场解吸电离源、快原子轰击源、激光解吸电离源。利用这些传统的离子源进行样品质谱分析，都需要对样品进行长时间的预处理以及严格的真空预处理条件。为了解决传统离子源质谱分析方法存在的不足，人们开发出来了常压质谱离子化技术，且近几年常压质谱离子化技术发展迅速。

常压质谱离子化技术开始于2004年R.G.Cooks等人的电喷雾解吸电离技术（DesorptionElectrosprayIonizationDESI）和2005年R.B.Cody等人的直接实时分析电离技术（DirectAnalysisinRealTimeDART）。这些技术无需样品处理，可直接对样品进行快速准确的样品分析。此类常压质谱离子源出现是质谱领域的一大飞跃性进展。近些年出现的常压质谱离子化技术有解吸常压化学电离（DesorptionAtmosphericPressureChemicalIonizationDAPCI）、介质阻挡放电电离（DielectricDischargeBarrierDesorption/IonizationDBDI）、萃取电喷雾电离（ExtractiveElectrosprayIonizationEESI）、等离子体辅助激光解吸电离（Plasma-AssistedDesorption/IonizationPADI）、电喷雾激光解吸电离（ElectrosprayLaserDesorption/IonizationELDI）、激光消融电喷雾电离（LaserAblationElectrosprayIonizationLAESI）、常压固体分析探针（AmbientSolidAnalysisProbeASAP）等。

DESI技术采用电晕放电直接对固体样品进行解吸电离，属于软电离方式。其机理为特定溶剂在电场作用下形成喷雾，喷雾与固体体表发生溶解、萃取，其中涉及到动量转移、静电排斥等过程。接下来的离子化机理与ESI中的机理相似（离子蒸发机制或者带电残基机制）。观察到的离子形式与样品、基质、溶剂有关。主要用于测定中等极性和强极性的化合物。实验中可以通过调节溶剂流量、样品板材料、毛细管温度等达到最优实验条件。DESI广泛应用于爆炸物检测、代谢物分析、药物合成与检测、环境科学等领域。但该技术所需电压高、喷雾试剂可能对环境造成污染，而且由于聚合物的生成、样品部分溶剂化、多电荷离子的产生等导致其质谱谱图复杂。

DART技术亦采用电晕放电对样品进行解吸电离，不同于DESI的是它利用的载体是气体而非溶液，一般采用氦气或氮气。气体通过电晕放电产生活性成分，高能亚稳原子作为主要活性成分对待测物进行解吸电离。DART技术可在各种检测对象的表面检测不同化合物，包括：药物、食物、香料、人体血液、唾液、尿液甚至一些无机物。而且DART源对样品的具体位置，即样品与质谱仪的距离、角度等都不敏感。适用于固态、气态、液态样品的检测。但需要额外的加热装置，结构复杂，价格昂贵。

其他常压离子化技术原理虽与DESI、DART不完全相同，但也都主要包括解吸和电离两个过程。其产生离子的过程大致可概括为：一定的能量源（电场、热能、亚稳态粒子等）作用于特定载体（气体、试剂）上形成具有一定能量的带电体，该带电体与样品作用，使其离子化。这些离子化技术虽然都在各个领域有重要应用，但都存在一定的局限，因此，开发新的离子源对常压质谱离子化技术的发展有重大意义。

发明内容

针对现有常压质谱离子化技术的现状与不足，本发明的目的旨在提供一种基于微波等离子体的常压解吸离子源、以及由其构成的质谱分析仪的离子源装置和基于离子源装置的微波等离子体常压解吸质谱分析方法，以解决现有技术存在的问题。

本发明提供的基于微波等离子体的常压解吸离子源,其构成包括设计有圆柱管腔的基体件、安装在基体件圆柱管腔内用于调节微波耦合的管状结构主调节件、安装在主调节件管腔内的气体放电管和安装在气体放电管外用于将微波耦合施加到放电管内放电气体的微波天线，所述基体件圆柱管腔的腔底设计有气体放电管从中穿过的安装孔；所述主调节件设计有与基体件管腔内壁滑动配合的环形塞盘，通过固定在基体件上的支撑件可滑动地安装在基体件管腔内，支撑构件与主调节件之间设计有调节结构，通过调节结构将主调节件的环形塞盘与基体件腔底之间用于波形成的腔室长度调整为1/4波长的奇数倍，以使微波反射功率最小，所述气体放电管为无机材质的绝缘管，输入端与放电气体源连接，输出端穿过基体件腔底上的安装孔，所述微波天线的耦合件位于主调节件环形塞盘与基体件腔底之间的气体放电管上，通过传输线与微波发生器连接。

施加于气体放电管内放电气体的微波，其反射功率受离子源内的很多结构的影响，为了更好地对微波反射进行调整，使微波反射功率达到最小，本发明进一步的技术方案，离子源设计有用于微波耦合微调节的管状结构微调节件，将构成离子源的气体放电管安装在微调节件管腔内，微调节件两端外伸地安装在主调节件管腔内，在主调节件与微调节件之间设计有用于调整微调节件端面与基体件管腔底之间距离的调节结构。

在本发明的上述技术方案中，所述主调节件与所述支撑件之间的调节结构，有多种结构形式，只要能实现调整主调节件的环形塞盘与基体件腔底之间距离的结构都可以，如标尺拔拉插销结构等，优先考虑采用螺纹副调节结构，由位于支撑件上的内螺纹与位于主调节件管体上的外螺纹构成。在主调节件的调节端最好设计有调节操作手柄。

在本发明的上述技术方案中，所述主调节件与所述微调节件之间的调节结构，同样也有多种结构形式，只要能实现调整微调节件端面与基体件管腔底之间距离的调节结构都可以，如标尺拔拉插销结构等，优先考虑采用螺纹副调节结构，由位于微调节件管体上的外螺纹与位于主调节件管腔上的内螺纹构成。在微调节件的调节端最好设计有调节操作手柄。

在本发明的上述技术方案中，所述支撑件优先考虑采用通过螺钉固定于基体件腔体上的环形端板；所述基体件的管腔底优先考虑采用可拆装结构，由环形板片通过螺钉固定在基体件腔体端面构成。

在本发明的上述技术方案中，所述气体放电管的材质优先选用石英、陶瓷、三氧化二铝等无机绝缘材质。气体放电管的结构形式可以是套管、单管等结构，内径范围可为0.5-6.0mm。所述基体件、主调节件和微调节件的材质优先选用铜、铝、金等金属材料。放电气体可以是He、Ar、N₂、空气等。

本发明提供的离子源，其基体件的管腔内径一般为25—100mm,管长一般为10—100mm，管腔壁厚一般为1—5mm；微调节件的管腔内径一般为1—10mm，管长一般为10—200mm，管壁厚度一般为0.1—4mm；主调节件的管长一般为10—70mm，厚度为1—4mm。

本发明提供的离子源，耦合施加于气体放电管内放电气体的微波，其微波发生器的微波源优先考虑采用2450MHZ的固态微波源,微波的输出功率与反射功率可以由发生器前端的显示器读出。

由上述基于微波等离子体常压解吸离子源构成的常压解吸质谱分析仪离子源装置，其构成可设计为：将上述离子源安置在可在垂直面0—90°范围内旋转的垂直旋转台上，所述垂直旋转台又安置在3维(3D)平移台上，以使从离子源放电管出口喷出的等离子体焰炬对准待测样品，使样品在等离子体解吸电离下离子化。

基于上述离子源装置的微波等离子体常压解吸质谱分析方法：将用于波形成的腔室长度调整为1/4波长的奇数倍，如1/4、3/4、5/4波长，将气体放电管中的放电气体流速调整为0.1～5.0L/min，将功率10～150W的微波耦合到气体放电管内的放电气体，使从放电管喷射出来的等离子体焰炬对准待测样品，使样品表面解吸电离，样品等离子体由质谱仪入口进入质谱仪，分析出样品物质成分。

采用配备有本发明离子源的质谱仪对样品进行分析，施加于气体放电管内放电气体的微波使放电气体离子化，等离子体在绝缘的气体放电管中产生，等离子体焰炬的形状、长度随放电气体类型、放电气体流速、微波源功率而变化，因此可通过调节放电气体流速与微波功率对等离子体焰炬进行调节。另外，施加于放电气体的微波功率低，样品表面解吸电离得到的离子更多为分子离子，功率高得到离子更多为碎片离子，因此人们可以根据实际需要通过调节电气体流速与微波功率来控制待测样品产生的离子形式。

本发明公开的微波诱导等离子体常压解吸离子源的电离解吸是一个复杂的物理化学过程，其中包括了电荷转移、质子转移、潘宁电离、热解吸等。本发明的微波诱导等离子体常压解吸离子源用于待测物分析时，以Ar或He为离子化放电气体，可观察到[M+H]⁺,[2M+H]⁺,[M+O+H]⁺,[M+2O+H]⁺,[M+OH+H]⁺。为了研究其反应机理用光纤收集微波诱导等离子体发射出的光，用光学光谱仪系统在200—1100nm内进行检测，对其发射光谱进行分析发现：696—965nm范围内有明显的ArⅠ特征谱线、777.15nm处的OⅠ谱线以及HⅠ、N₂,N₂ ⁺等的特征谱线。参见图5。用该离子源检测样品时，当待测物的质子亲和势比水簇离子高时，待测物可能与水簇离子发生质子转移反应，产生质子化离子。质子化离子与中性粒子OH·,M,O·生成[M+OH+H]⁺,[2M+H]⁺，[M+O+H]⁺,[M+2O+H]⁺。本发明微波诱导等离子体与待测物可能发生的反应有：

M+H₃O⁺(H₂O)n[M+H]⁺+(n+1)H₂O(1)

[M+H]⁺+M[2M+H]⁺(2)

[M+H]⁺+OH·[M+OH+H]⁺(3)

M+H]⁺+nO·[M+nO+H]⁺(4)

本发明提供的基于微波等离子体的常压解吸离子源,与现有技术的离子源相比，具有以下十分突出的技术效果与优点：

1、本发明提供的离子源与具有大气压接口的质谱仪连接，即可实现对气体、固体、液体样品的检测，且拆装十分容易。

2、采用配备有本发明离子源的质谱仪对样品进行检测分析，不需对样品进行复杂的前处理，且分析速度快，操作简单。

3、在对样品分析检测过程中，由于离子源所产生的等离子体温度比较高，因此不需要配备额外的进行加热的装置。

3、采用配备有本发明离子源的质谱仪对样品进行检测分析，无需内置电极，没有高压电危险及电极腐蚀污染；不需要试剂，不会对环境造成污染。

4、在本发明的离子源中，所产生的等离子体不接触微波腔体，离子源构成器件使用寿命长。

本发明的离子源应用于质谱分析，其优点概括起来为具有所需功率小，所需气体量少，不需要有毒试剂，等离子体温度相对较高，不会对环境造成污染，操作简便等多方面十分突出的优点。

附图说明

附图1是微波诱导等离子体常压解吸离子源的一个实施例的结构示意图。

附图2是微波诱导等离子体常压解吸离子源的另一个实施例的结构示意图。

附图3是配备有本发明离子源检测分析固态、液态样品的方式示意图。

附图4是配备有本发明离子源检测分析气态样品的方式示意图。

附图5是微波诱导氩等离子体发射的光谱图。

附图6是微波诱导氦等离子体分析纯聚乙二醇的质谱图，其中（a）是纯聚乙二醇400的质谱图，（b）是纯聚乙二醇800的质谱图。

附图7是微波诱导等离子体分析L—苯基丙氨酸的质谱图。

附图8是微波诱导等离子体源分析扑热息痛的质谱图。

附图9是微波诱导等离子体源分析开瑞坦中活性成分的质谱图,其中（a）是固态开瑞坦中活性成分的质谱图，（b）是液态开瑞坦中活性成分的质谱图。

在上述附图中，各图示标号标识的对象，1-气体放电管；2-微波耦合微调节件；3--微波耦合主调节件；4-基体件；5-接口件；6-微波天线连接件；7-微波天线耦合件；21-微调节件调节柄；22-微调节件管体；31-主调节件调节柄；32-主调节件管体；33-主调件支撑件；34-主调件环形塞盘；41-基体件腔体；42-基体件腔底，l-为环形塞盘与基体件腔底之间的距离；g-为微调节件端面与基体件管腔底之间的距离。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，有必要指出的是，以下的实施例仅对发明做进一步的说明，而本发明的范围不受所举实施例的限制，所属领域技术熟悉人员根据上述发明内容，对本发明做出一些非本质的改进和调整进行具体实施，应仍属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例基于微波等离子体的常压解吸离子源，其结构如附图1所示，其构成包括设计有圆柱管腔的基体件4、安装在基体件圆柱管腔内用于微波耦合主调节的管结构的主调节件3、安装在主调节件管腔内用于微波耦合微调节的管结构的微调节件2、安装在微调节件管腔内的气体放电管1和安装在气体放电管外用于将微波耦合施加到放电管内放电气体的微波天线。所述基体件的管腔腔底42由环形板片通过螺钉固定在基体件腔体41端面构成，腔底设计有供气体放电管穿过的安装孔。所述主调节件设计有与基体件管腔内壁滑动配合的环形塞盘34，其调节端设计有调节柄31，通过固定在基体件上的支撑件33可滑动地安装在基体件管腔内，支撑构件上的内螺纹与主调节件管体32上的外螺纹构成主调节件的调节结构，通过调节结构调节主调节件环形塞盘34位于基体件圆柱管腔内的位置，使环形塞盘与基体件腔底之间的距离（l）调整为1/4波长，以使微波反射功率最小。所述支撑件通过螺钉固定在基体件上。所述微调节件2两端外伸地安装在主调节件管腔内，主调节件管腔上的内螺纹与微调节件管体22上的外螺纹构成调整微调节件端面与基体件管腔底之间距离(g)的调节结构，其调节端设计有调节柄21。所述气体放电管1为石英材质的绝缘管，输入端与放电气体源连接，输出端穿过基体件腔底上的安装孔。所述微波天线由位于主调节件环形塞盘与基体件腔底之间气体放电管上合抱片状结构的耦合件7和连接件6构成，连接件一端与耦合件连接，另一端通过设置在基体件4上的标准N型接口5与型号为2450MHZ的固态微波源连接。

实施例2

本实施例基于微波等离子体的常压解吸离子源，其结构如附图2所示，其构成包括设计有圆柱管腔的基体件4、安装在基体件圆柱管腔内用于微波耦合主调节的管结构的主调节件3、安装在主调节件管腔内的气体放电管1和安装在气体放电管外用于将微波耦合施加到放电管内放电气体的微波天线。所述基体件的管腔腔底42由环形板片通过螺钉固定在基体件腔体41端面构成，腔底设计有供气体放电管穿过的安装孔。所述主调节件设计有与基体件管腔内壁滑动配合的环形塞盘34，其调节端设计有调节柄31，通过固定在基体件上的支撑件33可滑动地安装在基体件管腔内，支撑构件上的内螺纹与主调节件管体32上的外螺纹构成主调节件的调节结构，通过调节结构调节主调节件环形塞盘34位于基体件圆柱管腔内的位置，使环形塞盘与基体件腔底之间的距离（l）调整为1/4波长，以使微波反射功率最小。所述气体放电管1为石英材质的绝缘管，输入端与放电气体源连接，输出端穿过基体件腔底上的安装孔。所述微波天线由位于主调节件环形塞盘与基体件腔底之间气体放电管上合抱片状结构的耦合件7和连接件6构成，连接件一端与耦合件连接，另一端通过设置在基体件4上的标准N型接口5与型号为2450MHZ的固态微波源连接。

实施例3：

应用本发明的微波诱导等离子体常压解吸离子源分析固态、液态样品，可采用图3所示的方式，将实施例2所揭示的波诱导等离子体常压解吸离子源安置在可在垂直面0—90°范围内旋转的垂直旋转台上，所述垂直旋转台又安置在3D(维)平移台上，将固态或液态样品置于承载盘上，承载样品的承载盘材质可以是石英片、经HF腐蚀的石英片、陶瓷片、不锈钢片等。液态样品也可直接盛于器皿中。样品与质谱仪入口水平距离为5—20mm,垂直距离为1—5mm，等离子体与样品表面角度可以为0—90°，以使更多的待测样品离子进入质谱仪，提高检测灵敏度，测出待测样品的质谱。

实施例4：

应用本发明的微波诱导等离子体常压解吸离子源分析气态样品，可采用图4所示的方式，将实施例1所揭示的波诱导等离子体常压解吸离子源安置在可在垂直面0—90°范围内旋转的垂直旋转台上，所述垂直旋转台又安置在3D(维)平移台上，气体样品由导管引入或由进样针进样，调节微波诱导等离子体常压解吸离子源气体放电管出口、导管出口的位置，来改变离子源、导管、与质谱仪离子之间的距离及角度，以使更多的待测样品离子进入质谱仪，提高检测灵敏度，测出待测气体样品的质谱。

实施例5：

聚乙二醇作为润滑剂、保湿剂、软化剂广泛应用于化妆品、医药、化纤等领域。用本发明微波诱导等离子体常压离子源对不同聚合度的聚乙二醇进行分析。放电气体采用氦气时在正离子模式下对聚乙二醇400与聚乙二醇800进行检测，观察到以44为增量的平均分子量为400、800的谱图（见图6），其谱图与He等离子体的维持时间有关，随着等离子体的维持时间增长，观察到的质子化分子移向较低的分子量。这可能是因为寿命较长的He等离子体与质子化分子发生碰撞的原因。当放电气体采用氩气时，观察到的谱图则不同，微波功率为40W时，PEG400只能观察到分子量300左右的峰，但是随着微波功率的增大会逐渐观察到分子量较大的离子峰，但增加到一定程度后，不会产生更高分子量的峰。

实施例6

采用本发明的微波诱导等离子体常压解吸离子源对各种不同极性的氨基酸进行测定，都可以观察到明显的分子离子峰[M+H]⁺。另外，还会出现[2M+H]⁺,[M+H-HCOOH]⁺,和[M+H-H₂O]⁺等。以L—苯基丙氨酸为例，在谱图中可以观察到166([M+H]⁺,100%),331([2M+H]⁺,40%),120([M-HCOOH+H]⁺,5%)。见图7。而且谱图中268的背景峰不影响待测物测定。本发明微波诱导等离子体源中测到的碎片离子只占极小比例，可见微波诱导等离子体源是一种较软的离子源。

实施例7

采用本发明的微波诱导等离子体常压解吸离子源可以直接对样品进行分析，不需要对待测样品进行前处理。下边以扑热息痛的测定为例来说明。

作为止痛药、退热剂的扑热息痛是由多种成分组成,如500mg的扑热息痛包含125mg对乙酰氨基酚、230mg阿司匹林、30mg咖啡因。实验中把扑热息痛直接放到等离子体下进行分析，得到图8所示扑热息痛谱图。图中152,194,211,303,345分别对应于对乙酰氨基酚的[M+H]⁺,[M+CH₂CO+H]⁺,[M+CH₂CO+OH+H]⁺,[2M+H]⁺,[2M+CH₂CO+H]⁺。谱图中未观察到阿司匹林的分子离子峰，163和240的峰分别对应于其[M-H₂O+H]⁺、[M+CH₃COO+H]⁺。阿司匹林失去一分子水的峰在DESI（解吸电喷雾电离源）与DART（直接分析实时电离源）文献中都有报导。文献中报导用PADI（等离子体辅助解吸电离源）产生的失去一个乙酸分子的121峰未发现在该离子源的谱图。谱图中195与388对应于咖啡因的质子化分子离子峰以及二聚体离子峰[M+H]⁺、[2M]⁺。

实施例8

采用本发明微波诱导等离子体常压解吸离子源可以直接用来分析液体样品。用25mL玻璃培养皿或表面皿盛放溶液，置于微波诱导等离子体下，样品在等离子体解吸电离下离子化，样品离子直接进入质谱仪中进行分析。分别对抗组胺剂开瑞坦的固态和液态进行分析发现（见图9），固态和液态样品都能观察到383处的质子化分子离子峰以及氯同位素在385处的峰，但液态样品观察到的背景峰要少一些。224处的峰在固态中比在液态中有比较强的信号，可能是因为其对应的成分在溶剂中溶解度较少，沉淀到溶液底部。而等离子体只能解吸电离溶液表面。这可以说明224处的峰是开瑞坦的主要成分而不是空气背景或者DESI中报导过的清洁剂。

Claims (10)

1.一种基于微波等离子体的常压解吸离子源,其特征在于，包括设计有圆柱管腔的基体件(4)、安装在基体件圆柱管腔内用于调节微波耦合的管状结构主调节件(3)、安装在主调节件管腔内用于微波耦合微调节的管状结构微调节件(2)、安装在微调节件管腔内的气体放电管(1)和安装在气体放电管外用于将微波耦合施加到放电管内放电气体的微波天线；所述基体件圆柱管腔的腔底(42)设计有气体放电管从中穿过的安装孔；所述主调节件设计有与基体件管腔内壁滑动配合的环形塞盘(34)，通过固定在基体件上的支撑件(33)可滑动地安装在基体件管腔内，支撑件(33)与主调节件之间设计有螺纹副调节结构，由位于支撑件上的内螺纹与位于主调节件管体(32)上的外螺纹构成，主调节件的调节端设计有调节操作手柄(31)，通过螺纹副调节结构将主调节件的环形塞盘与基体件腔底之间用于波形成的腔室长度调整为1/4波长的奇数倍，以使微波反射功率最小；所述微调节件两端外伸地安装在主调节件管腔内，在主调节件与微调节件之间设计有用于调整微调节件管体端面与基体件腔底(42)之间距离的螺纹副调节结构，由位于微调节件管体(22)上的外螺纹与位于主调节件管腔上的内螺纹构成，微调节件的调节端设计有调节操作手柄(21)；所述气体放电管为无机材质的绝缘管，输入端与放电气体源连接，输出端穿过基体件腔底上的安装孔，所述微波天线的耦合件位于主调节件环形塞盘与基体件腔底之间的气体放电管上，通过传输线与微波发生器连接。

2.根据权利要求1所述的基于微波等离子体的常压解吸离子源,其特征在于，所述支撑件为通过螺钉固定于基体件腔体端面上的环形端板。

3.根据权利要求1或2所述的基于微波等离子体的常压解吸离子源,其特征在于，所述基体件的腔底为可拆装结构，由环形板片通过螺钉固定在基体件腔体(41)端面构成。

4.根据权利要求1或2所述的基于微波等离子体的常压解吸离子源,其特征在于，所述气体放电管的材质为石英、陶瓷或三氧化二铝。

5.根据权利要求3所述的基于微波等离子体的常压解吸离子源,其特征在于，所述气体放电管的材质为石英、陶瓷或三氧化二铝。

6.根据权利要求1或2所述的基于微波等离子体的常压解吸离子源,其特征在于，所述基体件(4)、主调节件(3)和微调节件(2)的材质为铜、铝或金。

7.根据权利要求3所述的基于微波等离子体的常压解吸离子源,其特征在于，所述基体件(4)、主调节件(3)和微调节件(2)的材质为铜、铝或金。

8.根据权利要求5所述的基于微波等离子体的常压解吸离子源,其特征在于，所述基体件(4)、主调节件(3)和微调节件(2)的材质为铜、铝或金。

9.由权利要求1至8之一所述基于微波等离子体的常压解吸离子源构成的常压解吸质谱分析仪离子源装置，其特征在于，所述离子源安置在可在垂直面0—90°范围内旋转的垂直旋转台上，所述垂直旋转台又安置在3维平移台上，以使从离子源放电管出口喷出的等离子体焰炬对准待测样品，样品在等离子体解吸电离下离子化。

10.一种基于权利要求9所述离子源装置的微波等离子体常压解吸质谱分析方法，其特征在于，将用于波形成的腔室长度调整为1/4波长的奇数倍，将气体放电管中的放电气体流速调整为0.1～5.0L/min，将功率10～150W的微波耦合到气体放电管内的放电气体，使从放电管喷射出来的等离子体焰炬对准待测样品，使样品表面解吸电离，样品等离子体由质谱仪入口进入质谱仪，分析出样品物质成分。