CN109300768A - 一种光反应探测方法 - Google Patents

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    • H01J49/004—Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn

Abstract

本发明涉及光化学领域，一种光反应探测方法，光反应探测装置包括电喷雾器、真空腔、分流器、离子向导、离子聚束器、质量过滤器、离子阱、激光器、探测器、光谱仪和真空泵组，采用气液共振方法来雾化并喷出样品溶液，并结合高压电场使得液滴电离，进样速度快，单位时间内能够形成大量体积均匀的离子，能够快速产生大量离子，采用具有多个方向光路的离子阱，采用特殊的离子囚禁方法，在保持离子囚禁效率的基础上增加了多个方向的光路，从而能够从多个方向对离子进行光激发，并能从多方向收集光反应生成的光信息。

Description

一种光反应探测方法
技术领域
本发明涉及光化学领域，尤其是一种进样速度快、能够进行多方向光激发及探测的一种光反应探测方法。
背景技术
真空中的光化学反应通常需要将样品分子溶液引入真空腔，并形成离子束流，采用激光对囚禁在离子阱中的部分反应离子进行激发，通过探测器收集反应后产生的光及产物来分析反应的机理，其中离子阱作为一种质量分析器，包含多个电极，能够通过调节不同电极上的电压，来实现将离子囚禁于离子阱中或是排出离子阱的目的。现有技术缺陷一：某些实验中需要从多个方向对大量待测分子离子进行激光照射以发生光反应，并在光反应同时收集多个方向的光，现有技术无法达到以上需求；现有技术缺陷二：现有技术中单位时间内样品进样量较低，因此无法达到某些实验需求，所述一种光反应探测方法能够解决问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明采用气液共振方法来雾化并喷出样品溶液，并采用电场使液滴带电，单位时间内能够形成大量离子，另外，能够从多个方向对离子阱中囚禁的离子进行光激发及探测。
本发明所采用的技术方案是：
光反应探测装置主要包括电喷雾器、真空腔、分流器、离子向导、离子聚束器、质量过滤器、离子阱、激光器、探测器、光谱仪和真空泵组，xyz为三维空间坐标系，所述真空腔连接有真空泵组，真空度为1×10-6mbar，所述真空腔具有起始端和末端，所述真空腔的起始端具有进样孔，喷雾器喷出的液滴能够通过所述进样孔进入真空腔，所述分流器、离子向导、离子聚束器、质量过滤器、离子阱和探测器均位于真空腔内且沿z正方向依次排列，真空腔在离子阱位置周围处具有若干透光窗口，所述喷雾器主要包括流量控制器、气体振荡器、进气管、雾化腔、雾化器、控制器、喷嘴、感应环、喷雾管和高压电源，进气管一端连接流量控制器、另一端连接雾化腔的一侧，进气管能够用于向雾化腔内通入惰性气体，通过流量控制器能够调节进入雾化腔的惰性气体流速，并以此控制雾化腔内的气压，气体振荡器位于进气管内，调节气体振荡器能够使得通过进气管进入雾化腔的气体发生振荡，且为具有一定频率的振荡，雾化腔内部下侧具有雾化器，雾化器电缆连接控制器，雾化腔中储存有待测样品的溶液，通过调节控制器能够使得雾化器以不同频率和幅度振动，以使得雾化腔中的待测样品的溶液振动并雾化，雾化腔另一侧依次连接有喷嘴和喷雾管，喷雾管内部具有感应环，所述感应环电缆连接高压电源；离子阱具有多个方向的光路，激光器发射的激光能够通过真空腔从多个不同方向进入离子阱，离子阱主要包括入口电极、聚焦电极I、顶盖电极I、环电极I、环电极II、顶盖电极II、聚焦电极II和出口电极，所述入口电极、聚焦电极I、顶盖电极I、环电极I、环电极II、顶盖电极II、聚焦电极II和出口电极依次沿z正方向同心排列，环电极I和环电极II之间为离子阱的中心区域，入口电极和出口电极相同，入口电极和出口电极均为环状结构且关于离子阱的中心对称，聚焦电极I和聚焦电极II结构相同且关于离子阱的中心对称，顶盖电极I和顶盖电极II结构相同且关于离子阱的中心对称，环电极I和环电极II结构相同且关于离子阱的中心对称；所述聚焦电极I、顶盖电极I、环电极I、环电极II、顶盖电极II和聚焦电极II均为圆台与环的连接体、环与圆台下底面平齐，且均具有轴向的中心通孔，所述中心通孔为圆台形，中心通孔具有上底面内径和下底面内径，形似镂空的草帽；顶盖电极I的所述环上具有四个均布的斜通孔，所述斜通孔的轴线与顶盖电极I的轴线呈五十度角，光能够通过顶盖电极I的斜通孔和环电极I的中心通孔进入或离开离子阱中心区域；光还能够通过顶盖电极II的斜通孔和环电极II的中心通孔进入或离开离子阱中心区域；光还能够从环电极I与环电极II之间的间隔进入或离开离子阱中心区域。
本发明离子阱在具有多方向光路的同时，能够保持对离子的囚禁效率，需要满足以下一组典型值，离子阱的环电极I的典型值是：上底面与下底面之间距离为4.1毫米，上底面外径为7.3毫米，中心通孔的上底面内径为5.0毫米、下底面内径为14.9毫米；离子阱的顶盖电极I的典型值是：上底面与下底面之间距离为5.3毫米，上底面外径为6.0毫米，中心通孔的上底面内径为4.5毫米、下底面内径为11.0毫米，斜通孔直径为0.95毫米，斜通孔在下底面开口的中心与顶盖电极I中心通孔轴线之间距离为10.5毫米；离子阱的聚焦电极I的典型值是：上底面与下底面之间距离为5.1毫米，上底面外径为4.7毫米，中心通孔的上底面内径为2.9毫米、下底面内径为11.0毫米；环电极I和环电极II之间距离为1.4毫米；顶盖电极I的上底面与环电极I的上底面之间距离为3.0毫米；聚焦电极I的上底面与顶盖电极I的上底面之间距离为5.8毫米；所述喷嘴内径为600微米，喷嘴具有栅网，所述栅网的每个网格为正方形，所述正方形边长的典型值为五微米至十微米，所述感应环内径的典型值为1毫米至1.9毫米，感应环由铜制成。
所述一种光反应探测方法的步骤为：
一.调节流量控制器，使得惰性气体通过进气管进入雾化腔，流速典型值为2至5SCCM；
二.调节气体振荡器，使得通过进气管进入雾化腔的气体发生振荡，振荡频率典型值为20至40MHz；
三.调节控制器，能够使得雾化器以一定的频率振动，频率典型值为20MHz，在雾化器中溶液和溶液上方的惰性气体的共同振荡的作用下，雾化腔中的样品溶液雾化形成小液滴；
四.所述小液滴在雾化腔中气流的作用下通过喷嘴，在喷嘴中栅网的作用下进一步分裂成更小的液滴；
五.高压电源对感应环施加电压，电压典型值为2000V至5000V，从喷嘴喷出的液滴通过感应环时被带上电荷，并在喷雾管中与气体分子碰撞后进一步分裂；
六.液滴通过真空腔起始端的进样孔进入真空腔，并在真空泵组的作用下形成离子束流，所述离子束流依次经过分流器、离子向导、离子聚束器和质量过滤器，到达离子阱；
七.调节离子阱的顶盖电极I、环电极I、环电极II和顶盖电极II上的电压，将部分离子囚禁在离子阱中；
八.激光器发射的激光通过真空腔进入离子阱，光反应发生，激光能够进入离子阱的方向为顶盖电极I的四个斜通孔、顶盖电极II的四个斜通孔和环电极I与环电极II之间的间隔；
九.调节离子阱的顶盖电极I、环电极I、环电极II和顶盖电极II上的电压，使得光反应后的产物离开离子阱，部分光反应后的产物进入探测器；
十.调整光谱仪位置，使得光谱仪收集从离子阱中发出的光反应而生成的光，光能够通过顶盖电极I的四个斜通孔和顶盖电极II的四个斜通孔离开离子阱，并最终进入光谱仪；
十一.分析探测器和光谱仪采集的数据，获得光反应的信息。
本发明的有益效果是：
本发明采用特殊的气液共振方法来雾化样品溶液，并结合高压电场使得液滴电离，能够快速产生大量离子，另外，采用具有多个方向光路的离子阱，能够从多方向对离子进行光激发，并能从多方向收集光反应生成的光信息。
附图说明
下面结合本发明的图形进一步说明：
图1是本发明示意图；
图2是喷雾器放大示意图；
图3是离子阱纵向剖面示意图；
图4是顶盖电极I正面示意图。
图中，1.喷雾器，1-1.流量控制器，1-2.气体振荡器，1-3.进气管，1-4.雾化腔，1-5.雾化器，1-6.控制器，1-7.喷嘴，1-8.感应环，1-9.喷雾管，1-10.高压电源，2.真空腔，3.分流器，4.离子向导，5.离子聚束器，6.质量过滤器，7.离子阱，7-1.入口电极，7-2.聚焦电极I，7-3.顶盖电极I，7-4.环电极I，7-5.环电极II，7-6.顶盖电极II，7-7.聚焦电极II，7-8.出口电极，8.激光器，9.探测器，10.光谱仪。
具体实施方式
如图1是本发明示意图，xyz为三维空间坐标系，包括电喷雾器(1)、真空腔(2)、分流器(3)、离子向导(4)、离子聚束器(5)、质量过滤器(6)、离子阱(7)、激光器(8)、探测器(9)和光谱仪(10)，所述真空腔(2)连接有真空泵组，真空度为1×10-6mbar，所述真空腔(2)具有起始端和末端，所述真空腔(2)的起始端具有进样孔，喷雾器(1)喷出的液滴能够通过所述进样孔进入真空腔(2)，所述分流器(3)、离子向导(4)、离子聚束器(5)、质量过滤器(6)、离子阱(7)和探测器(9)均位于真空腔(2)内且沿z正方向依次排列，真空腔(2)在离子阱(7)位置周围处具有若干透光窗口，离子阱(7)具有多个方向的光路，激光器(8)发射的激光能够通过真空腔(2)从多个不同方向进入离子阱(7)。
如图2是喷雾器放大示意图，所述喷雾器(1)主要包括流量控制器(1-1)、气体振荡器(1-2)、进气管(1-3)、雾化腔(1-4)、雾化器(1-5)、控制器(1-6)、喷嘴(1-7)、感应环(1-8)、喷雾管(1-9)和高压电源(1-10)，进气管(1-3)一端连接流量控制器(1-1)、另一端连接雾化腔(1-4)的一侧，进气管(1-3)能够用于向雾化腔(1-4)内通入惰性气体，通过流量控制器(1-1)能够调节进入雾化腔(1-4)的惰性气体流速，并以此控制雾化腔(1-4)内的气压，气体振荡器(1-2)位于进气管(1-3)内，调节气体振荡器(1-2)能够使得通过进气管(1-3)进入雾化腔(1-4)的气体发生振荡，且为具有一定频率的振荡，雾化腔(1-4)内部下侧具有雾化器(1-5)，雾化器(1-5)电缆连接控制器(1-6)，雾化腔(1-4)中储存有待测样品的溶液，通过调节控制器(1-6)能够使得雾化器(1-5)以不同频率和幅度振动，以使得雾化腔(1-4)中的待测样品的溶液振动并雾化，雾化腔(1-4)另一侧依次连接有喷嘴(1-7)和喷雾管(1-9)，所述喷嘴(1-7)内径为600微米，喷嘴(1-7)具有栅网，所述栅网的每个网格为正方形，所述正方形边长的典型值为五微米至十微米，喷雾管(1-9)内部具有感应环(1-8)，感应环(1-8)内径的典型值为1毫米至1.9毫米，所述感应环(1-8)电缆连接高压电源(1-10)，感应环(1-8)由铜制成。
如图3是离子阱纵向剖面示意图，离子阱(7)主要包括入口电极(7-1)、聚焦电极I(7-2)、顶盖电极I(7-3)、环电极I(7-4)、环电极II(7-5)、顶盖电极II(7-6)、聚焦电极II(7-7)和出口电极(7-8)，所述入口电极(7-1)、聚焦电极I(7-2)、顶盖电极I(7-3)、环电极I(7-4)、环电极II(7-5)、顶盖电极II(7-6)、聚焦电极II(7-7)和出口电极(7-8)依次沿z正方向同心排列，环电极I(7-4)和环电极II(7-5)之间为离子阱(7)的中心区域，入口电极(7-1)和出口电极(7-8)相同，入口电极(7-1)和出口电极(7-8)均为环状结构且关于离子阱(7)的中心对称，聚焦电极I(7-2)和聚焦电极II(7-7)结构相同且关于离子阱(7)的中心对称，顶盖电极I(7-3)和顶盖电极II(7-6)结构相同且关于离子阱(7)的中心对称，环电极I(7-4)和环电极II(7-5)结构相同且关于离子阱(7)的中心对称；所述聚焦电极I(7-2)、顶盖电极I(7-3)、环电极I(7-4)、环电极II(7-5)、顶盖电极II(7-6)和聚焦电极II(7-7)均为圆台与环的连接体、环与圆台下底面平齐，且均具有轴向的中心通孔，所述中心通孔为圆台形，中心通孔具有上底面内径和下底面内径，形似镂空的草帽；顶盖电极I(7-3)的所述环上具有四个均布的斜通孔，所述斜通孔的轴线与顶盖电极I(7-3)的轴线呈五十度角，光能够通过顶盖电极I(7-3)的斜通孔和环电极I(7-4)的中心通孔进入或离开离子阱(7)中心区域；光还能够通过顶盖电极II(7-6)的斜通孔和环电极II(7-5)的中心通孔进入或离开离子阱(7)中心区域；光还能够从环电极I(7-4)与环电极II(7-5)之间的间隔进入或离开离子阱(7)中心区域。
如图4是顶盖电极I正面示意图，顶盖电极I(7-3)和顶盖电极II(7-6)结构相同，均为圆台下底面连接一个环的形状，所述环与圆台下底面平齐，圆台具有轴向的中心通孔，所述中心通孔为圆台形，中心通孔具有上底面内径和下底面内径；顶盖电极I(7-3)的所述环上具有四个均布的斜通孔，斜通孔的轴线与顶盖电极I(7-3)的轴线呈五十度角，斜通孔在顶盖电极I(7-3)下底面开口的中心与顶盖电极I(7-3)中心之间距离为10.5毫米。
光反应探测装置主要包括电喷雾器(1)、真空腔(2)、分流器(3)、离子向导(4)、离子聚束器(5)、质量过滤器(6)、离子阱(7)、激光器(8)、探测器(9)、光谱仪(10)和真空泵组，xyz为三维空间坐标系，所述真空腔(2)连接有真空泵组，真空度为1×10-6mbar，所述真空腔(2)具有起始端和末端，所述真空腔(2)的起始端具有进样孔，喷雾器(1)喷出的液滴能够通过所述进样孔进入真空腔(2)，所述分流器(3)、离子向导(4)、离子聚束器(5)、质量过滤器(6)、离子阱(7)和探测器(9)均位于真空腔(2)内且沿z正方向依次排列，真空腔(2)在离子阱(7)位置周围处具有若干透光窗口，所述喷雾器(1)主要包括流量控制器(1-1)、气体振荡器(1-2)、进气管(1-3)、雾化腔(1-4)、雾化器(1-5)、控制器(1-6)、喷嘴(1-7)、感应环(1-8)、喷雾管(1-9)和高压电源(1-10)，进气管(1-3)一端连接流量控制器(1-1)、另一端连接雾化腔(1-4)的一侧，进气管(1-3)能够用于向雾化腔(1-4)内通入惰性气体，通过流量控制器(1-1)能够调节进入雾化腔(1-4)的惰性气体流速，并以此控制雾化腔(1-4)内的气压，气体振荡器(1-2)位于进气管(1-3)内，调节气体振荡器(1-2)能够使得通过进气管(1-3)进入雾化腔(1-4)的气体发生振荡，且为具有一定频率的振荡，雾化腔(1-4)内部下侧具有雾化器(1-5)，雾化器(1-5)电缆连接控制器(1-6)，雾化腔(1-4)中储存有待测样品的溶液，通过调节控制器(1-6)能够使得雾化器(1-5)以不同频率和幅度振动，以使得雾化腔(1-4)中的待测样品的溶液振动并雾化，雾化腔(1-4)另一侧依次连接有喷嘴(1-7)和喷雾管(1-9)，喷雾管(1-9)内部具有感应环(1-8)，所述感应环(1-8)电缆连接高压电源(1-10)；离子阱(7)具有多个方向的光路，激光器(8)发射的激光能够通过真空腔(2)从多个不同方向进入离子阱(7)，离子阱(7)主要包括入口电极(7-1)、聚焦电极I(7-2)、顶盖电极I(7-3)、环电极I(7-4)、环电极II(7-5)、顶盖电极II(7-6)、聚焦电极II(7-7)和出口电极(7-8)，所述入口电极(7-1)、聚焦电极I(7-2)、顶盖电极I(7-3)、环电极I(7-4)、环电极II(7-5)、顶盖电极II(7-6)、聚焦电极II(7-7)和出口电极(7-8)依次沿z正方向同心排列，环电极I(7-4)和环电极II(7-5)之间为离子阱(7)的中心区域，入口电极(7-1)和出口电极(7-8)相同，入口电极(7-1)和出口电极(7-8)均为环状结构且关于离子阱(7)的中心对称，聚焦电极I(7-2)和聚焦电极II(7-7)结构相同且关于离子阱(7)的中心对称，顶盖电极I(7-3)和顶盖电极II(7-6)结构相同且关于离子阱(7)的中心对称，环电极I(7-4)和环电极II(7-5)结构相同且关于离子阱(7)的中心对称；所述聚焦电极I(7-2)、顶盖电极I(7-3)、环电极I(7-4)、环电极II(7-5)、顶盖电极II(7-6)和聚焦电极II(7-7)均为圆台与环的连接体、环与圆台下底面平齐，且均具有轴向的中心通孔，所述中心通孔为圆台形，中心通孔具有上底面内径和下底面内径，形似镂空的草帽；顶盖电极I(7-3)的所述环上具有四个均布的斜通孔，所述斜通孔的轴线与顶盖电极I(7-3)的轴线呈五十度角，光能够通过顶盖电极I(7-3)的斜通孔和环电极I(7-4)的中心通孔进入或离开离子阱(7)中心区域；光还能够通过顶盖电极II(7-6)的斜通孔和环电极II(7-5)的中心通孔进入或离开离子阱(7)中心区域；光还能够从环电极I(7-4)与环电极II(7-5)之间的间隔进入或离开离子阱(7)中心区域。
本发明离子阱(7)在具有多方向光路的同时，能够保持对离子的囚禁效率，需要满足以下一组典型值，离子阱(7)的环电极I(7-4)的典型值是：上底面与下底面之间距离为4.1毫米，上底面外径为7.3毫米，中心通孔的上底面内径为5.0毫米、下底面内径为14.9毫米；离子阱(7)的顶盖电极I(7-3)的典型值是：上底面与下底面之间距离为5.3毫米，上底面外径为6.0毫米，中心通孔的上底面内径为4.5毫米、下底面内径为11.0毫米，斜通孔直径为0.95毫米，斜通孔在下底面开口的中心与顶盖电极I(7-3)中心通孔轴线之间距离为10.5毫米；离子阱(7)的聚焦电极I(7-2)的典型值是：上底面与下底面之间距离为5.1毫米，上底面外径为4.7毫米，中心通孔的上底面内径为2.9毫米、下底面内径为11.0毫米；环电极I(7-4)和环电极II(7-5)之间距离为1.4毫米；顶盖电极I(7-3)的上底面与环电极I(7-4)的上底面之间距离为3.0毫米；聚焦电极I(7-2)的上底面与顶盖电极I(7-3)的上底面之间距离为5.8毫米；所述喷嘴(1-7)内径为600微米，喷嘴(1-7)具有栅网，所述栅网的每个网格为正方形，所述正方形边长的典型值为五微米至十微米，所述感应环(1-8)内径的典型值为1毫米至1.9毫米，感应环(1-8)由铜制成。
所述一种光反应探测方法的步骤为：
一.调节流量控制器(1-1)，使得惰性气体通过进气管(1-3)进入雾化腔(1-4)，流速典型值为2至5SCCM；
二.调节气体振荡器(1-2)，使得通过进气管(1-3)进入雾化腔(1-4)的气体发生振荡，振荡频率典型值为20至40MHz；
三.调节控制器(1-6)，能够使得雾化器(1-5)以一定的频率振动，频率典型值为20MHz，在雾化器(1-5)中溶液和溶液上方的惰性气体的共同振荡的作用下，雾化腔(1-4)中的样品溶液雾化形成小液滴；
四.所述小液滴在雾化腔(1-4)中气流的作用下通过喷嘴(1-7)，在喷嘴(1-7)中栅网的作用下进一步分裂成更小的液滴；
五.高压电源(1-10)对感应环(1-8)施加电压，电压典型值为2000V至5000V，从喷嘴(1-7)喷出的液滴通过感应环(1-8)时被带上电荷，并在喷雾管(1-9)中与气体分子碰撞后进一步分裂；
六.液滴通过真空腔(2)起始端的进样孔进入真空腔(2)，并在真空泵组的作用下形成离子束流，所述离子束流依次经过分流器(3)、离子向导(4)、离子聚束器(5)和质量过滤器(6)，到达离子阱(7)；
七.调节离子阱(7)的顶盖电极I(7-3)、环电极I(7-4)、环电极II(7-5)和顶盖电极II(7-6)上的电压，将部分离子囚禁在离子阱(7)中；
八.激光器(8)发射的激光通过真空腔(2)进入离子阱(7)，光反应发生，激光能够进入离子阱(7)的方向为顶盖电极I(7-3)的四个斜通孔、顶盖电极II(7-6)的四个斜通孔和环电极I(7-4)与环电极II(7-5)之间的间隔；
九.调节离子阱(7)的顶盖电极I(7-3)、环电极I(7-4)、环电极II(7-5)和顶盖电极II(7-6)上的电压，使得光反应后的产物离开离子阱(7)，部分光反应后的产物进入探测器(9)；
十.调整光谱仪(10)位置，使得光谱仪(10)收集从离子阱(7)中发出的光反应而生成的光，光能够通过顶盖电极I(7-3)的四个斜通孔和顶盖电极II(7-6)的四个斜通孔离开离子阱(7)，并最终进入光谱仪(10)；
十一.分析探测器(9)和光谱仪(10)采集的数据，获得光反应的信息。
本发明采用气液共振方法来将样品溶液雾化并喷出，并在高压电场下将液滴电离，能够快速产生大量体积均匀的离子，另外，采用特殊的离子囚禁方法，在保持离子囚禁效率的基础上增加了多个方向的光路，从而能够从多个方向对离子进行光激发，并能够得到多方向的反应后的光信息。

Claims (1)

1.一种光反应探测方法，光反应探测装置主要包括电喷雾器(1)、真空腔(2)、分流器(3)、离子向导(4)、离子聚束器(5)、质量过滤器(6)、离子阱(7)、激光器(8)、探测器(9)、光谱仪(10)和真空泵组，xyz为三维空间坐标系，所述真空腔(2)连接有真空泵组，真空度为1×10-6mbar，所述真空腔(2)具有起始端和末端，所述真空腔(2)的起始端具有进样孔，喷雾器(1)喷出的液滴能够通过所述进样孔进入真空腔(2)，所述分流器(3)、离子向导(4)、离子聚束器(5)、质量过滤器(6)、离子阱(7)和探测器(9)均位于真空腔(2)内且沿z正方向依次排列，真空腔(2)在离子阱(7)位置周围处具有若干透光窗口，所述喷雾器(1)主要包括流量控制器(1-1)、气体振荡器(1-2)、进气管(1-3)、雾化腔(1-4)、雾化器(1-5)、控制器(1-6)、喷嘴(1-7)、感应环(1-8)、喷雾管(1-9)和高压电源(1-10)，进气管(1-3)一端连接流量控制器(1-1)、另一端连接雾化腔(1-4)的一侧，进气管(1-3)能够用于向雾化腔(1-4)内通入惰性气体，通过流量控制器(1-1)能够调节进入雾化腔(1-4)的惰性气体流速，并以此控制雾化腔(1-4)内的气压，气体振荡器(1-2)位于进气管(1-3)内，调节气体振荡器(1-2)能够使得通过进气管(1-3)进入雾化腔(1-4)的气体发生振荡，雾化腔(1-4)内部下侧具有雾化器(1-5)，雾化器(1-5)电缆连接控制器(1-6)，雾化腔(1-4)中储存有待测样品的溶液，通过调节控制器(1-6)能够使得雾化器(1-5)以不同频率和幅度振动，以使得雾化腔(1-4)中的待测样品的溶液振动并雾化，雾化腔(1-4)另一侧依次连接有喷嘴(1-7)和喷雾管(1-9)，喷雾管(1-9)内部具有感应环(1-8)，所述感应环(1-8)电缆连接高压电源(1-10)；离子阱(7)具有多个方向的光路，激光器(8)发射的激光能够通过真空腔(2)从多个不同方向进入离子阱(7)，离子阱(7)主要包括入口电极(7-1)、聚焦电极I(7-2)、顶盖电极I(7-3)、环电极I(7-4)、环电极II(7-5)、顶盖电极II(7-6)、聚焦电极II(7-7)和出口电极(7-8)，所述入口电极(7-1)、聚焦电极I(7-2)、顶盖电极I(7-3)、环电极I(7-4)、环电极II(7-5)、顶盖电极II(7-6)、聚焦电极II(7-7)和出口电极(7-8)依次沿z正方向同心排列，环电极I(7-4)和环电极II(7-5)之间为离子阱(7)的中心区域，入口电极(7-1)和出口电极(7-8)相同，入口电极(7-1)和出口电极(7-8)均为环状结构且关于离子阱(7)的中心对称，聚焦电极I(7-2)和聚焦电极II(7-7)结构相同且关于离子阱(7)的中心对称，顶盖电极I(7-3)和顶盖电极II(7-6)结构相同且关于离子阱(7)的中心对称，环电极I(7-4)和环电极II(7-5)结构相同且关于离子阱(7)的中心对称；所述聚焦电极I(7-2)、顶盖电极I(7-3)、环电极I(7-4)、环电极II(7-5)、顶盖电极II(7-6)和聚焦电极II(7-7)均为圆台与环的连接体、环与圆台下底面平齐，且均具有轴向的中心通孔，所述中心通孔为圆台形，中心通孔具有上底面内径和下底面内径；顶盖电极I(7-3)的所述环上具有四个均布的斜通孔，所述斜通孔的轴线与顶盖电极I(7-3)的轴线呈五十度角，光能够通过顶盖电极I(7-3)的斜通孔和环电极I(7-4)的中心通孔进入或离开离子阱(7)中心区域；光还能够通过顶盖电极II(7-6)的斜通孔和环电极II(7-5)的中心通孔进入或离开离子阱(7)中心区域；光还能够从环电极I(7-4)与环电极II(7-5)之间的间隔进入或离开离子阱(7)中心区域；离子阱(7)的环电极I(7-4)的典型值是：上底面与下底面之间距离为4.1毫米，上底面外径为7.3毫米，中心通孔的上底面内径为5.0毫米、下底面内径为14.9毫米；离子阱(7)的顶盖电极I(7-3)的典型值是：上底面与下底面之间距离为5.3毫米，上底面外径为6.0毫米，中心通孔的上底面内径为4.5毫米、下底面内径为11.0毫米，斜通孔直径为0.95毫米，斜通孔在下底面开口的中心与顶盖电极I(7-3)中心通孔轴线之间距离为10.5毫米；离子阱(7)的聚焦电极I(7-2)的典型值是：上底面与下底面之间距离为5.1毫米，上底面外径为4.7毫米，中心通孔的上底面内径为2.9毫米、下底面内径为11.0毫米；环电极I(7-4)和环电极II(7-5)之间距离为1.4毫米；顶盖电极I(7-3)的上底面与环电极I(7-4)的上底面之间距离为3.0毫米；聚焦电极I(7-2)的上底面与顶盖电极I(7-3)的上底面之间距离为5.8毫米；所述喷嘴(1-7)内径为600微米，喷嘴(1-7)具有栅网，所述栅网的每个网格为正方形，所述正方形边长的典型值为五微米至十微米，所述感应环(1-8)内径的典型值为1毫米至1.9毫米，感应环(1-8)由铜制成，
其特征是：所述一种光反应探测方法的步骤为：
一.调节流量控制器(1-1)，使得惰性气体通过进气管(1-3)进入雾化腔(1-4)，流速典型值为2至5SCCM；
二.调节气体振荡器(1-2)，使得通过进气管(1-3)进入雾化腔(1-4)的气体发生振荡，振荡频率典型值为20至40MHz；
三.调节控制器(1-6)，能够使得雾化器(1-5)以一定的频率振动，频率典型值为20MHz，在雾化器(1-5)中溶液和溶液上方的惰性气体的共同振荡的作用下，雾化腔(1-4)中的样品溶液雾化形成小液滴；
四.所述小液滴在雾化腔(1-4)中气流的作用下通过喷嘴(1-7)，在喷嘴(1-7)中栅网的作用下进一步分裂成更小的液滴；
五.高压电源(1-10)对感应环(1-8)施加电压，电压典型值为2000V至5000V，从喷嘴(1-7)喷出的液滴通过感应环(1-8)时被带上电荷，并在喷雾管(1-9)中与气体分子碰撞后进一步分裂；
六.液滴通过真空腔(2)起始端的进样孔进入真空腔(2)，并在真空泵组的作用下形成离子束流，所述离子束流依次经过分流器(3)、离子向导(4)、离子聚束器(5)和质量过滤器(6)，到达离子阱(7)；
七.调节离子阱(7)的顶盖电极I(7-3)、环电极I(7-4)、环电极II(7-5)和顶盖电极II(7-6)上的电压，将部分离子囚禁在离子阱(7)中；
八.激光器(8)发射的激光通过真空腔(2)进入离子阱(7)，光反应发生，激光能够进入离子阱(7)的方向为顶盖电极I(7-3)的四个斜通孔、顶盖电极II(7-6)的四个斜通孔和环电极I(7-4)与环电极II(7-5)之间的间隔；
九.调节离子阱(7)的顶盖电极I(7-3)、环电极I(7-4)、环电极II(7-5)和顶盖电极II(7-6)上的电压，使得光反应后的产物离开离子阱(7)，部分光反应后的产物进入探测器(9)；
十.调整光谱仪(10)位置，使得光谱仪(10)收集从离子阱(7)中发出的光反应而生成的光，光能够通过顶盖电极I(7-3)的四个斜通孔和顶盖电极II(7-6)的四个斜通孔离开离子阱(7)，并最终进入光谱仪(10)；
十一.分析探测器(9)和光谱仪(10)采集的数据，获得光反应的信息。
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