CN114758944A - 一种角度能够调节的质谱仪离子化装置及质谱仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种角度能够调节的质谱仪离子化装置，属于质谱仪领域，包括激光器、飞行管以及靶板，靶板用于放置样品，靶板位于飞行管正下方，激光器发出入射光线至靶板的样品上使样品离子化并产生离子束，角度能够调节的质谱仪离子化装置还包括调节结构，调节结构能够调节靶板与水平面之间的夹角，使离子束垂直于水平面飞入飞行管并沿飞行管的延伸方向飞行，使离子尽量飞至采样区，提高离子利用率，从而提高分辨率。本发明还涉及一种包含上述角度能够调节的质谱仪离子化装置的质谱仪。
Description
技术领域
本发明涉及质谱仪领域，尤其是涉及一种角度能够调节的质谱仪离子化装置以及包含上述角度能够调节的质谱仪离子化装置的质谱仪。
背景技术
质谱仪在工作时需要将样品离子化，由于盛有样品的靶板必须置于飞行管的正下方，且传输通路上不能有任何阻挡，因此激光器在水平方向上必须距离靶板一定的距离，导致激光与靶板法线之间存在一定的角度，离子激发时为偏置激发，离子束沿激光的反射路径运动，不能竖直上飞至飞行管，不利于离子激发后离子飞行，离子化效率不理想，分辨率不理想。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种离子束能够竖直上飞至飞行管的角度能够调节的质谱仪离子化装置。
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之二在于提供一种离子束能够竖直上飞至飞行管的质谱仪。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种角度能够调节的质谱仪离子化装置，包括激光器、飞行管以及靶板，所述靶板用于放置样品，所述靶板位于所述飞行管正下方，所述激光器发出入射光线至所述靶板的样品上使样品离子化并产生离子束，所述角度能够调节的质谱仪离子化装置还包括调节结构，所述调节结构能够调节所述靶板与水平面之间的夹角，使离子束垂直于水平面飞入所述飞行管并沿所述飞行管的延伸方向飞行。
进一步的，所述调节结构为楔形块，所述楔形块位于所述靶板底部，通过调节所述楔形块插入所述靶板的距离调节所述靶板的倾斜度。
进一步的，所述楔形块的底面与水平面平行。
进一步的，所述离子束垂直于所述飞行管的端面。
进一步的，所述飞行管与所述靶板之间形成加速区。
进一步的，所述调节结构为驱动件，所述驱动件的输出端固定于所述靶板的一端，所述驱动件带动所述靶板的一端在竖直方向上移动以调节所述靶板的倾斜度。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种质谱仪，包括上述任意一种角度能够调节的质谱仪离子化装置。
相比现有技术，本发明角度能够调节的质谱仪离子化装置还包括调节结构，调节结构能够调节靶板与水平面之间的夹角，使离子束垂直于水平面飞入飞行管并沿飞行管的延伸方向飞行，使离子尽量飞至采样区，提高离子利用率，从而提高分辨率。
附图说明
图1为现有技术中质谱仪离子化装置的示意图；
图2为图1的现有技术中质谱仪离子化装置的角度示意图；
图3为本发明角度能够调节的质谱仪离子化装置的示意图；
图4为图3的角度能够调节的质谱仪离子化装置的角度示意图。
图中：11、激光器；12、入射光线；13、反射光线；14、样品；15、靶板；2、调节结构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
图1至图2为现有技术中的离子化装置。
如图1所示，现有的离子化装置包括激光器11、靶板15以及飞行管。样品14凝固在靶板15上。靶板15位于飞行管的正下方，飞行管的延伸方向与水平方向垂直。飞行管的端部与水平方向平行。由于靶板15至飞行管的传输通路上不能有任何阻挡，因此激光器11在水平方向上必须距离靶板15一定的距离，导致激光器11发射的入射光线12与靶板15法线之间存在一定的角度。靶板15与飞行管之间形成加速区。激光器11发射的入射光线12打到样品14上，样品14离子化后形成离子束并与反射光线13线路一致，飞入加速区，经加速区加速进入飞行管。
如图2所示，现有的离子化装置在工作过程中，激光(入射光线12)从激光器11中发射出来与水平面具有一个角度α，此时激光打到靶板15上的入射角度为γ＝90°-α。根据反射定理，光的入射角等于出射角，因此激光的反射光线13以垂直于靶板15的法线为对称轴与入射光线12对称，反射光线13与靶板15平面的角度记为β，此时β＝α。此时离子束与飞行管的延伸方向形成夹角，使离子束通过飞行管过程中与飞行管壁碰撞或产生偏移，只有少量能够到达采样区，导致样品14离子利用率不高。
图3至图4为本发明角度能够调节的质谱仪离子化装置。
如图3所示，本发明角度能够调节的质谱仪离子化装置包括激光器11、靶板15、调节结构2以及飞行管。样品14凝固在靶板15上。靶板15位于飞行管的正下方，飞行管的延伸方向与水平方向垂直。飞行管的端部与水平方向平行。由于靶板15至飞行管的传输通路上不能有任何阻挡，因此激光器 11在水平方向上必须距离靶板15一定的距离，导致激光器11发射的入射光线12与靶板15法线之间存在一定的角度。靶板15与飞行管之间形成加速区。调节结构2用于调节靶板15的倾斜角度。在本实施例中，调节结构2为楔形块，楔形块位于靶板15底部，通过调节楔形块插入靶板15的距离调节靶板 15的倾斜度。具体的，楔形块的底面与水平面平行。在其他实施例中，调节结构2为驱动件，驱动件的输出端固定于靶板15的一端，驱动件带动靶板 15的一端在竖直方向上移动以调节靶板15的倾斜度。具体的，驱动件为气缸、油缸或直线模组。
如图4所示，设靶板15被垫起的角度为δ，此时，激光的入射角发生改变，此时γ’≠γ＝90°-α，此时的入射角γ’＝90°-α-δ。通过角度的计算，可得出此时反射光线13与靶板15平面的角度β’＝α+2*δ。实际使用过程中，可以通过调整调节结构2的位置来测试出较好的反射光线13的光路，也可通过测量激光器11的角度来计算出靶板15所需的被垫高的角度。最终目的在于，调整出一个合适的角度，使离子随反射光线13能够垂直于水平面飞入加速区，使离子沿飞行管的延伸方向飞行，离子尽量飞至采样区，提高离子利用率，从而提高分辨率。
本发明还涉及一种包含上述角度能够调节的质谱仪离子化装置的质谱仪。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进演变，都是依据本发明实质技术对以上实施例做的等同修饰与演变，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种角度能够调节的质谱仪离子化装置，包括激光器、飞行管以及靶板，所述靶板用于放置样品，所述靶板位于所述飞行管正下方，所述激光器发出入射光线至所述靶板的样品上使样品离子化并产生离子束，其特征在于：所述角度能够调节的质谱仪离子化装置还包括调节结构，所述调节结构能够调节所述靶板与水平面之间的夹角，使离子束垂直于水平面飞入所述飞行管并沿所述飞行管的延伸方向飞行。
2.根据权利要求1所述的角度能够调节的质谱仪离子化装置，其特征在于：所述调节结构为楔形块，所述楔形块位于所述靶板底部，通过调节所述楔形块插入所述靶板的距离调节所述靶板的倾斜度。
3.根据权利要求1所述的角度能够调节的质谱仪离子化装置，其特征在于：所述楔形块的底面与水平面平行。
4.根据权利要求1所述的角度能够调节的质谱仪离子化装置，其特征在于：所述离子束垂直于所述飞行管的端面。
5.根据权利要求1所述的角度能够调节的质谱仪离子化装置，其特征在于：所述飞行管与所述靶板之间形成加速区。
6.根据权利要求1所述的角度能够调节的质谱仪离子化装置，其特征在于：所述调节结构为驱动件，所述驱动件的输出端固定于所述靶板的一端，所述驱动件带动所述靶板的一端在竖直方向上移动以调节所述靶板的倾斜度。
7.一种质谱仪，其特征在于：所述质谱仪包括如权利要求1-6任意一项所述的角度能够调节的质谱仪离子化装置。
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