CN106158573B - 一种用于质谱仪器的进样离子化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于质谱仪器的进样离子化系统，包括进样装置和离子源，所述进样装置包括进样管，样品容器和脉冲阀，所述进样管与样品容器和脉冲阀相连通，所述离子源为脉冲高压放电电离源，包括与脉冲阀相连的晶体和用于脉冲高压放电的电极；所述电极施加高压脉冲电对从脉冲阀出口通过的样品分子进行电离。本发明所述的进样离子化系统，可以用于引入气体样品或液态样品的蒸汽，制造简单，可以替代常用的EI电离源以及激光溅射电离源等昂贵的离子源。

Description

一种用于质谱仪器的进样离子化系统

技术领域

本发明设计质谱领域，特别涉及到一种用于质谱仪器的进样离子化系统。

背景技术

质谱仪器的进样技术和离子源技术已经成为质谱仪器研究必不可少的重点技术。与此同时，进样装置和离子源装置也经历了快速的发展。适用于有机化合物离子化的常规方法是电子轰击法(EI),其优点是稳定性好、易于操作。EI结构虽然简单，但制造仍较为麻烦，成本很高。且一般只适合用于中弱极性的气体分子的分析，不能实时在线分析挥发性很低的液态样品。

因此急需一种制造简单，同时适合气态样品和液态样品实时在线分析的进样离子源。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种制造简单，又适合气态样品和液态样品实时在线分析的进样离子源。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的用于质谱仪器的进样离子化系统，包括进样装置和离子源；

所述进样装置，用于将载气样品分子传输到离子源部分；

所述离子源，对样品分子进行离子化；

所述脉冲阀放置于真空腔体内，用于脉冲通过载气样品分子，并使从进样管传输来的载气样品分子在真空腔内进行绝热膨胀而迅速降温。

所述进样装置包括进样管和脉冲阀，所述进样管与脉冲阀相连，所述脉冲阀将从进样管输送来的载气样品分子喷射入离子源；

所述离子源包括与脉冲阀相连的晶体，所述晶体两端开孔，用于使载气样品分子从脉冲阀出口传送至电极；

所述离子源包括一对电极，所述电极通过尖端放电对样品分子进行离子化；

所述脉冲阀的脉冲阀入口通过法兰盘与进样管连接，所述进样管与载气气瓶和样品容器相连通；

所述电极在晶体上通过旋动方式来调节放电电极的尖端距离，所述电极接通脉冲电源后，尖端迅速放电将样品分子电离。

进一步，还包括将离子源罩于其中的用于保护放电电极的晶体，晶体开孔作为样品分子的引入口和引出口。

进一步，所述晶体为透明的石英材料或陶瓷或云母。

本发明的有益效果在于：1、由于样品是依靠载气携带进入脉冲阀，进而进入离子源离子化，所以样品可以是气体或者液体；

2、由于离子源采用电极高压脉冲放电，其脉冲频率和脉冲阀一致，可以提高载气携带样品的利用率；

3、可以替代常用的EI电离源以及激光溅射电离源等昂贵的离子源。

附图说明

图1为本发明所述的用于质谱仪器的进样离子化系统的结构示意图；

图2为本发明所述的用于质谱仪器的进样离子化系统中脉冲阀与离子源连接图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。

参见图1和图2，图1是本发明所述的用于质谱仪器的进样离子化系统的结构示意图，图2为本发明所述的用于质谱仪器的进样离子化系统中脉冲阀与离子源连接图。

如图1所示，本发明提供的用于质谱仪器的进样离子化系统，包括进样装置和离子源：所述进样装置包括进样管1，样品容器2和脉冲阀3，所述进样管1与样品容器2和脉冲阀3相连，所述进样管1输送的气体将样品容器中的样品分子传输到脉冲阀3，所述脉冲阀3将输送来的载气样品分子喷射入离子源。所述脉冲阀3入口通过法兰盘4与进样管1一端连接，，该法兰盘4用于封闭脉冲阀3一端的真空，脉冲阀3整体置于真空腔体8内。

所述进样管1采用不锈钢管，分别与盛有氦气和氩气的气瓶连通，氦气和氩气经过球阀9和10后混合，在样品容器2前后还分别设置有球阀11和12，所述样品容器2可以用于盛放气态样品或液态样品，前端的混合气在进样管1中经过样品容器2上方时将样品分子带至脉冲阀3的入口。所述进样装置采用脉冲方式将载气携带样品分子喷射入离子源；所述脉冲阀依靠出口两端的压力差释放携带样品分子的脉冲气流，气流快速到达电极之间离子化。

如图2所示，所述离子源为脉冲高压放电电离源，包括与脉冲阀3相连的将电极6罩于其中的晶体5和用于固定离子源的罩壳7，所述电极6通过施加高压脉冲电对脉冲阀3输送来的载气样品分子进行电离；其中，所述脉冲阀3的出口与离子源部分的晶体5通过胶圈密封连接。所述晶体5采用石英，云母或者陶瓷等材料，晶体5设置有样品引入口和引出口，用于样品分子的输入和离子等的输出。

本进样离子化系统采用氦气和氩气作为载气，工作时，先打开球阀11和球阀12，使进样管1中载气与样品容器2中的样品分子混合到达脉冲阀3的入口，随后脉冲阀3打开将载气样品分子输送至晶体5中，罩于晶体5中的电极6施加脉冲高压电，其中，电极6采用棒状电极，通过空心铜管固定，所述电极6共两根，相对放置，方向与离子运动方向垂直，电极6在晶体5上通过旋动方式来调节放电电极的尖端距离，电极6放电将样品分子电离，电离之后的离子通过离子出口，进一步传输到质谱仪器中进行分析。

在本实施例中，脉冲阀3出口直径0.5mm，不锈钢进样管内径3mm，外径6.5mm。

最后说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (3)

1.一种用于质谱仪器的进样离子化系统，包括进样装置和离子源，其特征在于：所述进样装置包括进样管(1)，样品容器(2)和脉冲阀(3)，所述进样管(1)与样品容器(2)和脉冲阀(3)相连通；

所述离子源为脉冲高压放电电离源，包括与脉冲阀(3)相连的晶体(5)和用于脉冲高压放电的电极(6)；所述电极(6)共两根，相对放置，方向与离子运动方向垂直，用于施加高压脉冲电对从脉冲阀(3)出口直接喷出的样品分子进行电离；所述脉冲阀(3)置于真空腔体(8)内，所述电极(6)为棒状电极，通过空心铜管固定在晶体(5)内，所述电极(6)的尖端距离可调。

2.根据权利要求1所述的用于质谱仪器的进样离子化系统，其特征在于：所述脉冲阀(3)的出口与离子源部分的晶体(5)通过胶圈密封连接。

3.根据权利要求1所述的用于质谱仪器的进样离子化系统，其特征在于：脉冲阀(3)的入口通过法兰盘(4)与进样管(1)一端连接。