CN110706999A - 一种双通道飞行时间质量分析器 - Google Patents

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丁利
清江
蒋伟
王季诚
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Abstract

本发明公开了一种双通道飞行时间质量分析器，包括双通道加速器、无场飞行区、双通道反射器、双检测器；所述双通道飞行时间质量分析器有两组并行分布的离子通道，其各组通道的中心轴均在同一平面上，两个通道并行分布，互不干扰。装置采用双通道设计，将现有技术中的加速区、飞行区和反射区结构合为一体，满足与不同离子源相对接的需求，实现飞行时间质量分析的同步性，进而实现同时获得两组分析数据，缩短了样品分析的成本和时间。

Description

一种双通道飞行时间质量分析器
技术领域
本发明属于质谱分析仪器技术领域，具体涉及一种双通道飞行时间质量分析器。
背景技术
飞行时间质量分析器(time-of-flight-MS，TOF-MS)的原理在于，进入飞行区的离子在动能和电场作用下飞行，质荷比较小的离子飞行时间短，质荷比较大的离子飞行时间长，从而使不同质荷比的离子到达检测器的时间不同而被分离。现有的飞行时间质谱仪无法实现在一套设备中针对一次进样的物质针对不同的离子源，同时进行分析处理，为了与不同离子源相对接，实现飞行时间质量分析的同步性，需要一种可同步接收两束离子的飞行时间质量分析器。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双通道飞行时间质量分析器，该装置采用双通道设计，将现有技术中的加速区、飞行区和反射区结构并排设置，满足与不同离子源相对接的需求，实现飞行时间质量分析的同步性，进而实现同时获得两组分析数据，缩短了样品分析的成本和时间。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种双通道飞行时间质量分析器，包括作为无场飞行区的真空腔体、双通道加速器、双通道反射器和检测器，在真空腔体一侧并排设置双通道加速器和2组检测器，在真空腔体另一侧设置双通道加速器，在在真空腔体形成供两组经电离的离子飞行的并行离子通道，两组经电离的离子分别经由加速器、无场飞行区、反射器、无场飞行区的抛物线飞行轨迹到达检测器。
在上述技术方案中，所述双通道加速器采用双孔并行结构，即在一整体极片上设置并排的通孔。
在上述技术方案中，所述双通道加速器由两片独立并行分布的单孔极片构成。
在上述技术方案中，所述双通道反射器采用双孔并行结构，即在一整体极片上设置并排的通孔。
在上述技术方案中，所述双通道反射器由两片独立并行分布的单孔极片构成。
在上述技术方案中，所述真空腔体内沿离子飞行方向设置隔板，将真空腔体分隔相互独立的腔体。
在上述技术方案中，所述双通道加速器包括离子调制区与加速区。
在上述技术方案中，在所述离子调制区和加速区之间设置第一栅网电极g1。
在上述技术方案中，所述双通道反射器仅包含一个反射区，及第一反射区b1。
在上述技术方案中，所述双通道反射器包含第一反射区b1和第二反射区b2。
在上述技术方案中，所述第一反射区b1和第二反射区b2之间设置第四栅网电极g4。
在上述技术方案中，所述检测器为双微通道板离子检测器。
在上述技术方案中，所述真空腔体与双通道加速器之间设置第二栅网电极g2，真空腔体与双通道反射器之间设置第三栅网电极g3，真空腔体与检测器之间设置第五栅网电极g5。
本发明的优点和有益效果为：
一种双通道飞行时间质量分析器，包括双通道加速器、无场飞行区、双通道反射器、双检测器；所述双通道飞行时间质量分析器有两组并行分布的离子通道，其各组通道的中心轴均在同一平面上，两个通道并行分布，互不干扰。装置采用双通道设计，将现有技术中的加速区、飞行区和反射区结构合为一体，满足与不同离子源相对接的需求，实现飞行时间质量分析的同步性，进而实现同时获得两组分析数据，缩短了样品分析的成本和时间。
附图说明
图1为双通道飞行时间质量分析器整体结构示意图。
图2为双通道飞行时间质量分析器截面示意图。
图3为双通道加速区极片结构示意图。
图4为双通道反射区极片结构示意图。
其中，1 为双通道加速区极片，2 为双通道反射区极片，A 为双通道加速器，B 为双通道反射器，C1 为第一离子通道，C2 为第二离子通道，D 为检测器，D1 为第一检测器，D2 为第二检测器，N 为无场飞行区；a1 为第一加速区，a2 为第二加速区，b1 为第一反射区，b2 为第二反射区，g1 为第一栅网电极，g2 为第二栅网电极，g3 为第三栅网电极，g4为第四栅网电极，g5 为第五栅网电极。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种双通道飞行时间质量分析器，包括作为无场飞行区的真空腔体、双通道加速器、双通道反射器和检测器，在真空腔体一侧并排设置双通道加速器和2组检测器，在真空腔体另一侧设置双通道加速器，在在真空腔体形成供两组经电离的离子飞行的并行离子通道，两组经电离的离子分别经由加速器、无场飞行区、反射器、无场飞行区的抛物线飞行轨迹到达检测器。
所述双通道加速器、双通道反射器均采用双孔并行结构，
所述双通道加速器包括离子调制区与加速区。所述双通道反射器包含第一反射区b1和第二反射区b2。在所述离子调制区和加速区之间设置第一栅网电极g1。所述第一反射区b1和第二反射区b2之间设置第四栅网电极g4。所述真空腔体与双通道加速器之间设置第二栅网电极g2，真空腔体与双通道反射器之间设置第三栅网电极g3，真空腔体与检测器之间设置第五栅网电极g5。所述检测器为双微通道板离子检测器。
在进行实验时，分别采用电喷雾电离源(ESI：Electrospray Ionization)和电子轰击电离源(EI：Electron Ionization)作为两组待测样品的电离源，分别将这两组待测样品进行电离，形成的离子经过各自独立并行的传输系统后，分别达到双通道飞行时间质量分析器，然后依次经过离子调制区a1、加速区a2、无场飞行区N到达第一反射区b1、第二反射区b2，最终分别飞行至检测区D被检测。两组离子分别在各自的离子通道C1和C2中并行飞行，互不干扰，离子分别到达各自的检测器D1和D2，最终由采集卡采集两个检测器所获取的信号，从而得知待测样品的质谱图信息。上述的两个检测器，既可以选择采用双通道的采集卡对检测器D1和检测器D2的信号同时进行获取数据分析，也可以分别采用两个单通道的采集卡对检测器D1和检测器D2的信号同时进行获取数据分析。
实施例2
在实施例1的基础上，在所述真空腔体内沿离子飞行方向设置隔板，将真空腔体分隔相互独立的腔体，避免离子飞行过程中发生的相互干扰，而且隔板两侧分别与双通道加速器、双通道反速器安装固定，使双通道加速器、双通道反速器更加稳固，方便调整互相之前的水平度。
实施例3
在实施例1的基础上，将双通道加速器替换为由两片独立并行分布的单孔极片构成。所述双通道反射器替换为由两片独立并行分布的单孔极片构成。在进行实验时，关闭其中双通道飞行时间质量分析器的其中一个通道，选择性的获取其中某个通道的数据；也可以选择其他类型的离子源获取离子，并连通双通道飞行时间质量分析器进行分析。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双通道飞行时间质量分析器，其特征在于：包括作为无场飞行区的真空腔体、双通道加速器、双通道反射器和检测器，在真空腔体一侧并排设置双通道加速器和2组检测器，在真空腔体另一侧设置双通道加速器，在在真空腔体形成供两组经电离的离子飞行的并行离子通道，两组经电离的离子分别经由加速器、无场飞行区、反射器、无场飞行区的抛物线飞行轨迹到达检测器。
2.根据权利要求1所述的一种双通道飞行时间质量分析器，其特征在于：所述双通道加速器采用双孔并行结构，所述双通道反射器采用双孔并行结构。
3.根据权利要求1所述的一种双通道飞行时间质量分析器，其特征在于：所述双通道加速器由两片独立并行分布的单孔极片构成，所述双通道反射器由两片独立并行分布的单孔极片构成。
4.根据权利要求1所述的一种双通道飞行时间质量分析器，其特征在于：所述真空腔体内沿离子飞行方向设置隔板，将真空腔体分隔相互独立的腔体。
5.根据权利要求1所述的一种双通道飞行时间质量分析器，其特征在于：所述双通道加速器包括离子调制区与加速区，在所述离子调制区和加速区之间设置第一栅网电极。
6.根据权利要求1所述的一种双通道飞行时间质量分析器，其特征在于：所述双通道反射器仅包含一个反射区，及第一反射区。
7.根据权利要求1所述的一种双通道飞行时间质量分析器，其特征在于：所述双通道反射器包含第一反射区和第二反射区。
8.根据权利要求7所述的一种双通道飞行时间质量分析器，其特征在于：所述第一反射区和第二反射区之间设置第四栅网电极。
9.根据权利要求1所述的一种双通道飞行时间质量分析器，其特征在于：所述检测器为双微通道板离子检测器。
10.根据权利要求1所述的一种双通道飞行时间质量分析器，其特征在于：所述真空腔体与双通道加速器之间设置第二栅网电极，真空腔体与双通道反射器之间设置第三栅网电极，真空腔体与检测器之间设置第五栅网电极。
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