CN105938789B - 聚集电离装置及使用聚集电离装置的质谱仪 - Google Patents
聚集电离装置及使用聚集电离装置的质谱仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105938789B CN105938789B CN201610111525.1A CN201610111525A CN105938789B CN 105938789 B CN105938789 B CN 105938789B CN 201610111525 A CN201610111525 A CN 201610111525A CN 105938789 B CN105938789 B CN 105938789B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ionization device
- aggregation
- spheroid
- metal needle
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 title claims abstract description 52
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 50
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 50
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 19
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 19
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 7
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims description 4
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims description 4
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 claims 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 37
- 239000012491 analyte Substances 0.000 abstract description 33
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract description 2
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RASZIXQTZOARSV-BDPUVYQTSA-N astacin Chemical compound CC=1C(=O)C(=O)CC(C)(C)C=1/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)C(=O)C(=O)CC1(C)C RASZIXQTZOARSV-BDPUVYQTSA-N 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 102000034498 Astacin Human genes 0.000 description 3
- 108090000658 Astacin Proteins 0.000 description 3
- FMKGDHLSXFDSOU-BDPUVYQTSA-N Dienon-Astacin Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)C(=O)C(=CC1(C)C)O)C=CC=C(/C)C=CC2=C(C)C(=O)C(=CC2(C)C)O FMKGDHLSXFDSOU-BDPUVYQTSA-N 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 3
- 235000003676 astacin Nutrition 0.000 description 3
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 3
- -1 PI) Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000766 differential mobility spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- JEBFVOLFMLUKLF-IFPLVEIFSA-N Astaxanthin Natural products CC(=C/C=C/C(=C/C=C/C1=C(C)C(=O)C(O)CC1(C)C)/C)C=CC=C(/C)C=CC=C(/C)C=CC2=C(C)C(=O)C(O)CC2(C)C JEBFVOLFMLUKLF-IFPLVEIFSA-N 0.000 description 1
- 241000238557 Decapoda Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- MQZIGYBFDRPAKN-ZWAPEEGVSA-N astaxanthin Chemical compound C([C@H](O)C(=O)C=1C)C(C)(C)C=1/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)C(=O)[C@@H](O)CC1(C)C MQZIGYBFDRPAKN-ZWAPEEGVSA-N 0.000 description 1
- 229940022405 astaxanthin Drugs 0.000 description 1
- 235000013793 astaxanthin Nutrition 0.000 description 1
- 239000001168 astaxanthin Substances 0.000 description 1
- 238000000065 atmospheric pressure chemical ionisation Methods 0.000 description 1
- JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;bis(4-fluorophenyl)methanone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.C1=CC(F)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(F)C=C1 JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical group 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000009509 drug development Methods 0.000 description 1
- 230000036267 drug metabolism Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000001871 ion mobility spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/10—Ion sources; Ion guns
- H01J49/16—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field-, thermionic- or photo-emission
- H01J49/168—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field-, thermionic- or photo-emission field ionisation, e.g. corona discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/04—Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components
- H01J49/0422—Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components for gaseous samples
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/06—Electron- or ion-optical arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/10—Ion sources; Ion guns
- H01J49/16—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field-, thermionic- or photo-emission
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
本发明提供一种聚集电离装置，包括一表面布满凹窝的球体，以及一位于该球体一侧且能产生电晕放电的金属针。该聚集电离装置用以设置于一质谱仪中，使该球体位于一气态分析物的喷洒路径上，该金属针则邻近一质量分析器的进样口。当喷洒的气态分析物流经该球体时，气态分析物会被聚集至该金属针周围而被电离成为分析物离子，再进入质量分析器中进行分析。由此，本发明的聚集电离装置能够有效提高进入质量分析器的分析物离子的量，以提升离子传输效率，使得配备有本发明的聚集电离装置的质谱仪能够具有信号强度增加、检测误差降低与检测极限降低等优势。
Description
技术领域
本发明关于一种聚集电离装置，特别是指一种应用于质谱仪中，用以聚集以及电离气态分析物的聚集电离装置。本发明还关于一种应用该聚集电离装置的质谱仪。
背景技术
近年来，使用大气压力化学电离(atmospheric pressure chemicalionization，以下简称APCI)装置的质谱仪，已经广泛地应用于合成化合物结构鉴定、环境有毒物质检测、能源成分分析、药物开发、生物或药物代谢体学、天然产物分析、食品成分分析等领域。
质谱仪主要包括有一电离装置、一质量分析器以及一检测器。图1所示，即为商业化APCI装置10的电离机制示意图，APCI装置10主要具有一穿设于一高温加热管(heater)11内的金属毛细管(metal capillary)13，金属毛细管13的喷出口131对应于一质量分析器20的进样口21。当分析物溶液30经由金属毛细管13的喷出口131喷出时，与金属毛细管13同轴设置的一雾化气体40会使样品溶液分散成均匀的雾滴，前述雾滴会被该高温加热管11加热而气化成为气态分析物30。一透过电源供应器施加有高电压的不锈钢放电针50邻近于该高温加热管11的出口端，使前述气态分析物30电离，之后进行一连串的气相离子－分子反应(gas phase ion-molecule reaction)而形成单电荷的分析物离子31，最后，分析物离子31会通过放电针50与质量分析器20之间的电位差而进入质量分析器20内进行分析，以获得质谱图。
如图1所示，由于传统APCI机制电离化后的分析物离子31会呈现羽流状(plume)，也即分析物离子31的分散面积会远大于质量分析器20的进样口21的截面积，导致至少有50％的分析物离子31无法进入质量分析器20中，造成配备有传统APCI装置的质谱仪的分析物信号强度明显降低以及检测极限无法降低等问题。
为改善上述问题，发展出许多通过控制电场的方式集中离子，再将离子传送至质谱仪的方法，例如电场不对称离子运动电离源(FieldAsymmetric Ion MobilitySpectrometry，以下简称FAIMS)。但前述方法会受到麦克斯韦方程式(Maxwell’sequations)的影响，使其集中离子的效果有限。同时，FAIMS的装置庞大、费用昂贵且无法适用于各种品牌及机型的质谱仪，使其应用性受限。
发明内容
有鉴于此，本发明的一目的在于提供一种聚集电离装置，其可直接应用于各种质谱仪，适用性佳，且能够有效地提高进入质量分析器的分析物离子的量，以有效提高分析物的信号强度，降低质谱仪的检测极限。
本发明的另一目的在于提供一种应用前述聚集电离装置的质谱仪。
为达成前述目的，本发明所提供的一种聚集电离装置，可应用于一质谱仪，该质谱仪包括有一喷头以及一质量分析器，该喷头用以喷洒气态分析物，而该质量分析器具有一进样口。本发明的聚集电离装置包括有一表面布满多个凹窝的球体，以及一能够产生电晕放电的金属针。当该聚集电离装置设置于该质谱仪内时，该球体位于该气态分析物的喷洒路径上，使该球体具有分别朝向该喷头以及该质量分析器的一前侧以及一后侧，而该金属针的一尖端位于该球体后侧且邻近该质量分析器的进样口。从而，当喷头喷出的气态分析物流经该球体时，该球体表面的这些凹窝会使气态分析物紧贴球体表面而聚集至该球体后侧的该金属针周围，被该金属针电离成为分析物离子，再经由电位差而进入质量分析器中。如此，相较于传统APCI装置，本发明可通过流体力学原理将呈羽流状喷洒的气态分析物聚集至金属针周围，也即该球体后侧的下游位置，再电离成为分析物离子，以有效地提高进入质量分析器中的分析物离子的量，成功提升离子的传输(ion transmission)效率。因此，当本发明使用于质谱仪时，可使质谱仪具有分析物信号强度增强、检测误差降低以及检测极限降低等优点。
在本发明所提供的聚集电离装置中，该金属针可插置于该球体内，且其尖端用以朝向该质量分析器的进样口。
在本发明所提供的聚集电离装置中，该球体表面的所述凹窝的内径可为1nm至1mm。
在本发明所提供的聚集电离装置中，该球体表面的所述凹窝的深度可为1nm至小于该球体半径。
在本发明所提供的聚集电离装置中，该球体最好由耐酸碱溶液、耐有机溶剂以及耐至少260℃以上高温的非导电材质所制成，以避免球体损坏或是影响分析结果。
在本发明所提供的聚集电离装置中，该金属针最好由铂、铱、金、锇、钯、铼、铑、钌、前述金属的合金或不锈钢等惰性金属所制成，以避免与气态分析物发生反应而影响分析结果，同时也避免生锈而影响放电效果。
另一方面，本发明还提供一种使用前述聚集电离装置的质谱仪，其包括有一质量分析器、一喷头以及前述聚集电离装置。该质量分析器具有一进样口，该喷头用以供一气态分析物喷出，该聚集电离装置位于该质量分析器与该喷头之间，使该球体位于该气态分析物的喷洒路径上，该金属针则邻近该质量分析器的进样口。
在本发明所提供的质谱仪中，该聚集电离装置的金属针与该质量分析器的进样口最好为同轴设置，从而使聚集于金属针周围的气态分析物被电离成分析物离子后能够随即进入质量分析器中，以进一步提高进入质量分析器的分析物离子的量。从而，本发明的质谱仪具有离子传输效率高、检测误差低以及检测极限低等优点。
有关本发明所提供的聚集电离装置以及质谱仪的详细构造及其特征，以下将列举实施例并配合附图，在可使本领域技术人员能够简单实施本发明实施例的范围内进行说明。
附图说明
图1为商业化大气压化学电离装置的电离机制示意图；
图2为依据本发明第一实施例的聚集电离装置设置于质谱仪的电离腔室中的示意图；
图3为本发明的聚集电离装置的球体的局部放大剖视图；
图4为利用本发明第一实施例的聚集电离装置聚集以及电离化气态分析物的示意图；
图5为依据本发明第二实施例的聚集电离装置设置于质谱仪的电离腔室中的示意图；
图6为使用搭配现有APCI装置的质谱仪以及搭配本发明的聚集电离装置的质谱仪，检测虾红素的信号强度图。
【符号说明】
10APCI装置 11高温加热管
13金属毛细管 131喷出口
20质量分析器 21进样口
30气态分析物 31分析物离子
40雾化气体 50放电针
60聚集电离装置 61球体
611表面 613凹窝
63金属针 631尖端
70喷头
A内径 B后侧
D深度 F前侧
I间距 P电源供应器
具体实施方式
申请人首先在此说明，本发明的附图，为了能清晰说明，各组件的结构均被夸大描绘，并未按照实际比例绘制。此外，整篇说明书中，相同的组件均以相同的附图标记予以标示。
首先请参照图2，本发明第一实施例所提供的聚集电离装置60，主要包括有一球体61以及一金属针63。
该球体61，具有一表面611，其表面分布有多个凹窝613。该球体61优选由耐酸碱溶液、耐有机溶剂以及耐至少260℃以上高温的非导电材质所制成，避免球体61受损或影响分析结果，该球体61的材质例如可为聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)、聚酰亚胺(polyimide,PI)、陶瓷、玻璃等，在本例中，该球体由聚酰亚胺材质所制成。这些凹窝613的剖面可为(但不限于)圆形或椭圆形。实际制造时，该球体61可具有部分剖面为圆形的凹窝613以及部分剖面为椭圆形的凹窝613。此外，这些凹窝613的内径A范围最好为1nm～1mm；这些凹窝613的深度D最好为1nm～小于该球体61的半径；而这些凹窝613之间的间距I则无特定限制，也即，这些凹窝613可等距或是不等距地排列。如图3所示，本文中提及的“内径”A，是指该凹窝613在该表面611的开口的长度，即沿着最长轴的距离或是沿着最短轴的距离；“深度”D，是指该表面611至该凹窝613底部的距离；“间距”I，是指两个相邻凹窝613的两个相邻边缘之间的距离。
该金属针63的材质优选选用铂、铱、金、锇、钯、铼、铑、钌、前述金属的合金或是不锈钢等惰性金属，以避免与气态分析物发生反应而影响分析结果，或是避免生锈而影响放电效果。在本实施例中，该金属针63插置固定于该球体61内。将该金属针63固设于该球体61内的方式并无特定限制，其可利用各种现有的固定方式予以完成，在本例中，该金属针63透过紧配合的方式插置于该球体61内。实际使用时，该金属针63透过电源供应器P将高电压施予该金属针63，使该金属针63的尖端631产生电晕放电的现象，从而电离化气态分析物。
应用时，如图2所示，将本发明的聚集电离装置60设置于一质谱仪的电离腔室内，前述质谱仪具有一喷头70以及一具有一进样口21的质量分析器20。将该聚集电离装置60设置于该质谱仪的电离腔室内的方式并无特定限制，举例来说，可以透过将一杆件(图中未示)镶嵌于该球体61内，再将前述杆件的另一端固定于质谱仪的电离腔室的壁面，而将该球体61固定于该喷头70与该质量分析器20的进样口21之间，该球体61朝向该喷头70的一侧定义为前侧F，该球体61朝向该质量分析器20的一侧定义为后侧B，该金属针63的尖端631朝向并邻近该质量分析器20的进样口21。
如图4所示，当该喷头70朝向该球体61的前侧F喷洒出气态分析物30时，呈现羽流状分散的气态分析物30会流经该球体61，该球体61表面的这些凹窝613会扰乱层流，使气态分析物30紧贴球体61表面，继而聚集至该球体61后侧B的下游位置，当气态分析物30碰触到金属针63后，会因金属针63的高电压而电离化成为分析物离子31，再通过电压差使分析物离子31进入质量分析器20中进行检测，以获得质谱图。通过此流体力学的原理，可将现有APCI呈现羽流状喷洒而流失的气态分析物30都聚集至金属针63与质量分析器20的进样口21之间进行电离，以增加进入质量分析器20中的分析物离子31的量。
值得一提的是，若为进一步提高进入质量分析器20的分析物离子31的量，该聚集电离装置60的金属针63可与该质量分析器20的进样口21为同轴设置，从而使聚集于金属针63周围的气态分析物30被电离成分析物离子31后随即就进入质量分析器20中，使质量分析器20能够尽可能地接收所有分析物离子31。
由于本发明的主要技术思想在于利用表面布满凹窝的球体61将喷头70喷出的气态分析物30聚集至球体61后侧B的下游位置，之后开始进行气态分析物30的电离化。因此，如图5所示，依据本发明第二实施例的聚集电离装置60，该金属针63也可设置于该球体61后侧B的下游位置处而未固设于球体B，使其尖端631位于该球体61与该质量分析器20的进样口21之间，具体来说，使金属针63的尖端631位于该球体61后侧B的下游位置并邻近该进样口21。如此，聚集至球体61后侧B的气态分析物30仍能被金属针63电离成分析物离子31，继而进入质量分析器20中，因此，同样能够有效提升分析物离子31进入质量分析器20的量。
现将通过以下实验例进一步阐明本发明，然而这些实验例仅用以更加了解本发明，而非用以限制本发明的范围，凡是本领域技术人员，在不违反本发明创作精神下所做的各种变化与修饰均均属本发明的范畴。
〔实验例〕
首先，将虾红素(astaxanthin，纯度高于98.5％，HPLC级，Fluka公司供售)溶于乙腈(acetonitrile，纯度99.9％，HPLC级，Merck公司供售)，配制成浓度5000ng/mL的储备溶液(stock solution)。
检测时，先将虾红素储备溶液以乙腈分别稀释成浓度1、10、100、250以及500ng/mL的样品溶液。再利用三段四极矩质谱仪(购自ThermoFinnigan，型号Finnigan TSQ UltraEMR)，搭配现有APCI以及本发明第二实施例的聚集电离装置分析该等样品溶液，所得结果显示于图6。各参数的设定如下：
离子源(ion source)温度：270℃；
雾化气体流速：10arb；
去溶剂气体流速：5arb；
去溶剂气体温度：APCI正离子模式为330℃。
放电电流：APCI正离子模式为4μA。
由图6所示结果可以清楚看出，搭配本发明的聚集电离装置的质谱仪测得的虾红素的信号明显高于搭配现有APCI的质谱仪所测得的信号，且信号增强约12倍，显见本发明的聚集电离装置确实能够有效地提升进入质量分析器的分析物离子的量。此外，搭配现有APCI的质谱仪的检测极限为2.1pg/mL，而搭配本发明的聚集电离装置的质谱仪的检测极限为0.07pg/mL，因此，本发明的聚集电离装置能够有效降低质谱仪的检测极限，也即提高质谱仪的检测灵敏度。
综上所述，由于本发明的聚集电离装置能够有效地将呈羽流状散布的气态分析物聚集至金属针周围，因此能够大幅提高进入质量分析器的分析物离子的量，以提升离子传输效率，使得配备有本发明的聚集电离装置的质谱仪具有信号强度增加、检测误差降低与检测极限降低等优点。此外，由于本发明的聚集电离装置能够直接结合于现有的质谱仪，因此还具有适用范围广的优势。
Claims (9)
1.一种聚集电离装置，其特征在于，用以设置于一质谱仪，该质谱仪包括有一用以喷洒气态分析物的喷头，以及一具有一进样口的质量分析器，该聚集电离装置包含有：
一球体，具有一布满多个凹窝的表面、一用以朝向该喷头的前侧、以及一用以朝向该质量分析器的后侧，该球体用以设置于该气态分析物的喷洒路径上；以及
一金属针，能产生电晕放电，该金属针具有一位于该球体后侧的一下游位置的尖端，用以邻近该质量分析器的进样口。
2.如权利要求1所述的聚集电离装置，其特征在于，其中该金属针插置于该球体内且其尖端用以朝向该质量分析器的进样口。
3.如权利要求1所述的聚集电离装置，其特征在于，其中球体表面的该凹窝的内径范围为1nm至1mm。
4.如权利要求1所述的聚集电离装置，其特征在于，其中该球体表面的该凹窝的深度范围为1nm至小于该球体半径。
5.如权利要求1所述的聚集电离装置，其特征在于，其中该球体由耐酸碱溶液、耐有机溶剂以及耐至少260℃以上高温的非导电材质所制成。
6.如权利要求5所述的聚集电离装置，其特征在于，其中该球体的材质为聚醚醚酮、聚酰亚胺、陶瓷或玻璃。
7.如权利要求1所述的聚集电离装置，其特征在于，其中该金属针由选自铂、铱、金、锇、钯、铼、铑、钌、前述金属的合金以及不锈钢所构成的族群中的惰性金属所制成。
8.一种质谱仪，其特征在于，包含有：
一质量分析器，具有一进样口；
一喷头，用以供一气态分析物喷出；以及
一如权利要求1至7中任一项权利要求所述的聚集电离装置，位于该质量分析器的进样口与该喷头之间。
9.如权利要求8所述的质谱仪，其特征在于，其中该聚集电离装置的金属针与该质量分析器的进样口为同轴设置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW104106925 | 2015-03-04 | ||
| TW104106925A TWI600053B (zh) | 2015-03-04 | 2015-03-04 | 聚集游離裝置及質譜儀 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105938789A CN105938789A (zh) | 2016-09-14 |
| CN105938789B true CN105938789B (zh) | 2017-09-08 |
Family
ID=56849912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610111525.1A Expired - Fee Related CN105938789B (zh) | 2015-03-04 | 2016-02-29 | 聚集电离装置及使用聚集电离装置的质谱仪 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9583326B2 (zh) |
| CN (1) | CN105938789B (zh) |
| TW (1) | TWI600053B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101173914A (zh) * | 2006-10-30 | 2008-05-07 | 国立中山大学 | 大气压力液相质谱分析方法及大气压力液相质谱仪 |
| CN202172060U (zh) * | 2008-05-30 | 2012-03-21 | 珀金埃尔默健康科学股份有限公司 | 用于电离化学种的设备 |
| CN102903595A (zh) * | 2011-07-29 | 2013-01-30 | 北京普析通用仪器有限责任公司 | 大气压接口离子源及质谱仪 |
| TW201442054A (zh) * | 2012-12-31 | 2014-11-01 | Fei Co | 用於具有一帶電粒子束之傾斜或偏斜研磨操作之基準設計 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040089803A1 (en) * | 2002-11-12 | 2004-05-13 | Biospect, Inc. | Directing and focusing of charged particles with conductive traces on a pliable substrate |
| US7708655B2 (en) * | 2008-02-19 | 2010-05-04 | Bridgestone Sports Co., Ltd. | Golf ball |
| US8506803B2 (en) * | 2011-03-01 | 2013-08-13 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Integrated electrospray ionization emitter and detection cell for parallel measurements by fluorescence and mass spectrometry |
| JP5771458B2 (ja) * | 2011-06-27 | 2015-09-02 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 質量分析装置及び質量分析方法 |
-
2015
- 2015-03-04 TW TW104106925A patent/TWI600053B/zh not_active IP Right Cessation
-
2016
- 2016-02-29 CN CN201610111525.1A patent/CN105938789B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2016-03-01 US US15/057,569 patent/US9583326B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101173914A (zh) * | 2006-10-30 | 2008-05-07 | 国立中山大学 | 大气压力液相质谱分析方法及大气压力液相质谱仪 |
| CN202172060U (zh) * | 2008-05-30 | 2012-03-21 | 珀金埃尔默健康科学股份有限公司 | 用于电离化学种的设备 |
| CN102903595A (zh) * | 2011-07-29 | 2013-01-30 | 北京普析通用仪器有限责任公司 | 大气压接口离子源及质谱仪 |
| TW201442054A (zh) * | 2012-12-31 | 2014-11-01 | Fei Co | 用於具有一帶電粒子束之傾斜或偏斜研磨操作之基準設計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105938789A (zh) | 2016-09-14 |
| US20160260600A1 (en) | 2016-09-08 |
| TWI600053B (zh) | 2017-09-21 |
| US9583326B2 (en) | 2017-02-28 |
| TW201633365A (zh) | 2016-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8921777B2 (en) | Atmospheric pressure ion source by interacting high velocity spray with a target | |
| Albert et al. | Plasma-based ambient desorption/ionization mass spectrometry: state-of-the-art in qualitative and quantitative analysis | |
| CN202120862U (zh) | 常压化学萃取电离源 | |
| CN102129950B (zh) | 微波等离子体常压解析电离源及其在质谱分析中的应用 | |
| Barrios-Collado et al. | Numerical modeling and experimental validation of a universal secondary electrospray ionization source for mass spectrometric gas analysis in real-time | |
| CN105845540A (zh) | 一种通过加热去溶剂化和离子化的方法与装置 | |
| Lubin et al. | Atmospheric pressure ionization using a high voltage target compared to electrospray ionization | |
| CN202111053U (zh) | 一种表面萃取化学电离源 | |
| RU2530783C2 (ru) | Устройство электрораспыления хроматографических потоков анализируемых растворов веществ для источников ионов | |
| Kottke et al. | DRILL: An electrospray ionization-mass spectrometry interface for improved sensitivity via inertial droplet sorting and electrohydrodynamic focusing in a swirling flow | |
| CN106876241A (zh) | 超声雾化大气压辉光放电电离装置 | |
| Jafari | Improved design for high resolution electrospray ionization ion mobility spectrometry | |
| CN206225322U (zh) | Esi离子源装置、质谱仪和液相色谱质谱联用仪 | |
| CN105938789B (zh) | 聚集电离装置及使用聚集电离装置的质谱仪 | |
| CN105758930B (zh) | 一种气热辅助表面解吸常压化学电离源及质谱分析方法 | |
| Miyashita et al. | Single cell analysis by using ICP-MS | |
| US9437398B2 (en) | Continuously moving target for an atmospheric pressure ion source | |
| US20080104064A1 (en) | Electrospray Ionization Mass Spectrometer Interface | |
| CN105938788B (zh) | 离子聚集构件及使用离子聚集构件的质谱仪 | |
| CN110208358A (zh) | 一种高频振动雾化电离探针装置及方法 | |
| CN204441247U (zh) | 一种原位质谱分析的常压离子源装置 | |
| CN206451687U (zh) | 一种连续进样离子化装置 | |
| CN106501345B (zh) | 水体中微囊藻毒素的检测方法 | |
| TWI442438B (zh) | Airborne Atmospheric Chemical Free Radiator and Mass Spectrometer Analysis System Using the Free Device | |
| CN214753645U (zh) | 一种兼容气体和液体进样的电喷雾电离装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170908 |