CN203690254U - 一种磁增强真空紫外光化学电离源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及质谱分析仪器，具体说是磁增强真空紫外光化学电离源，其具体结构包括，电离源腔体，真空紫外灯、激发电极、试剂气体进样管、磁聚焦环、推斥电极、样品气体进样管、传输电极以及差分电极。本电离源利用磁聚焦环对电子的作用，使电子沿螺旋线运动，提高了电子碰撞试剂分子的概率，增加了试剂离子的强度，实现了对真空紫外光化学电离源的电离效率的增强，能够大大提高了仪器灵敏度。
Description
技术领域
本实用新型涉及质谱分析仪器，具体的说是磁增强真空紫外光化学电离源。
背景技术
真空紫外灯电离源具有体积小，功耗低，灵敏度高，寿命长，谱图简单等优点，适合于复杂样品分析及样品的在线监测，过程监控等领域。真空紫外光能够使电离能（IE）低于其光子能量的有机物分子发生软电离，主要产生分子离子，几乎没有碎片离子，特别适合于快速的定性定量分析。
目前真空紫外光源光子能量最高为11.8eV，所以，电离能低于11.8eV的有机物分子能够得到有效电离。但是，对于一些常见的有机和无机物质分子，如CH4（IE=12.61eV）、SO2（IE=12.35eV）、N2O（IE=12.89eV）等，则无法电离。真空紫外光化学电离源利用光电子产生O2 +或NO+等试剂离子，通过试剂离子与待测样品进行化学反应形成电离。这种电离源能够实现待测样品中电离能高于光子能量的物质的有效电离。真空紫外光化学电离源的电离效率受制于产生的试剂离子的强度，因此提高试剂离子的强度是提高真空紫外光化学电离源电离效率的有效途径。
发明内容
本实用新型的目的在于通过磁聚焦环对试剂离子强度的提高，使真空紫外光化学电离源的电离效率得到了增强，能够大大提高了仪器灵敏度。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
磁增强真空紫外光化学电离源，包括电离源腔体，真空紫外灯，电离源腔体上设有抽气口和通孔，通孔与真空计连接，其特征在于：
真空紫外灯置于电离源腔体内部，同轴固定于离子激发电极上端。沿真空紫外灯光线出射方向分别设置有离子激发电极、磁聚焦环、离子推斥电极、传输电极和差分电极，离子激发电极、磁聚焦环、离子推斥电极、离子传输电极和差分电极均为中间设置有小孔的平板结构，离子激发电极、磁聚焦环、离子推斥电极、离子传输电极以及差分电极均为平行、间隔、同轴放置。
一试剂气体进样管由外部穿过电离源腔体进入电离源腔体内部，其位置设置在离子激发电极与离子推斥电极之间。
一磁聚焦环置于电离源腔体内部，其位置设置在离子激发电极与离子推斥电极之间；
一样品气体进样管由外部穿过电离源腔体进入电离源腔体内部，其位置设置在离子推斥电极与第一片离子传输电极之间。
离子激发电极、磁聚焦环以及离子推斥电极三者构成试剂离子区，化学电离所需的试剂离子在试剂离子区产生；离子激发电极与离子推斥电极之间的距离为5～20mm。
离子推斥电极、离子传输电极以及差分电极三者构成样品反应区，样品气体分子的化学电离在样品反应区产生；离子传输电极由一片或多片中间设有圆孔的金属薄片组成；离子推斥电极与差分电极之间的距离为5～100mm。
磁聚焦环为板式结构，是具有100-2000高斯的永磁体，并具有导电性能；中间部位设置有圆孔，其内径大小为10～40mm，由1块或1块以上叠加，其总厚度为5～20mm，磁聚焦环与离子推斥电极和离子激发电极均为同轴、绝缘固定。它们顺序从上往下依次为：离子激发电极、磁聚焦环、离子推斥电极。
离子推斥电极中间设有限流孔，试剂离子区产生的试剂离子通过限流孔进入样品反应区，限流孔的直径大小为0.5～5mm。
于离子激发电极、离子推斥电极、离子传输电极和差分电极上按照电压从高到低的顺序，依次加载不同的电压，在试剂离子区、轴线方向形成大小为5～500V/cm的离子激发电场，在样品反应离子区轴线方向形成大小为1～50V/cm的离子传输电场。
于差分电极上设置有差分接口小孔，差分接口小孔与质量分析器相连，即气体样品电离得到的离子通过差分电极上的差分接口小孔直接引入到质量分析器中；
所述的质量分析器为飞行时间质量分析器、四级杆质量分析器或离子阱质量分析器。
于电离源腔体侧壁上设置有气体出口，气体出口通过真空管路与一气体阀门相连，于气体阀门的另一端通过真空管路连接有机械真空泵。
气体阀门为流量可调节的真空阀门，为真空挡板阀、真空针阀或真空蝶阀。
所述的真空紫外光源为气体放电灯光源、激光光源或同步辐射光源。
本实用新型提供的磁增强化学电离源，利用磁聚焦环对电子的作用，使电子沿螺旋线运动，提高了电子碰撞试剂分子的概率，增加了试剂离子的强度，实现了对真空紫外光化学电离源的电离效率的增强，能够大大提高了仪器灵敏度。整套电离源体积小巧、结构紧凑，可以与不同质量分析器连接，在过程监控和环境污染的在线监测领域具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本实用新型的真空紫外光化学电离源结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，为本实用新型的结构示意图。由电离源腔体15、真空紫外灯13、试剂气体进样管1和样品气体进样管2等构成。
真空紫外灯13置于电离源腔体15内部，同轴固定于离子激发电极14上端。沿真空紫外灯13光线出射方向分别设置有离子激发电极14、磁聚焦环16、离子推斥电极3、传输电极和差分电极5，离子激发电极14、磁聚焦环16、离子推斥电极3、离子传输电极4和差分电极5均为中间设置有小孔的平板结构，离子激发电极14、磁聚焦环16、离子推斥电极3、离子传输电极4以及差分电极5均为平行、间隔、同轴放置。
一试剂气体进样管1由外部穿过电离源腔体15进入电离源腔体15内部，其位置设置在离子激发电极14与离子推斥电极3之间。
一磁聚焦环16置于电离源腔体15内部，其位置设置在离子激发电极14与离子推斥电极3之间；
一样品气体进样管2由外部穿过电离源腔体15进入电离源腔体15内部，其位置设置在离子推斥电极3与第一片离子传输电极4之间。
离子激发电极14、磁聚焦环16以及离子推斥电极3三者构成试剂离子区10，化学电离所需的试剂离子在试剂离子区10产生；离子激发电极14与离子推斥电极3之间的距离为5～20mm。
离子推斥电极3、离子传输电极4以及差分电极5三者构成样品反应区7，样品气体分子的化学电离在样品反应区7产生；离子传输电极4由一片或多片中间设有圆孔的金属薄片组成；离子推斥电极3与差分电极5之间的距离为5～100mm。
磁聚焦环16为板式结构，是具有100-2000高斯的永磁体，并具有导电性能；中间部位设置有圆孔，其内径大小为10～40mm，由1块或1块以上叠加，其总厚度为5～20mm，磁聚焦环16与离子推斥电极3和离子激发电极14均为同轴、绝缘固定。它们顺序从上往下依次为：离子激发电极14、磁聚焦环16、离子推斥电极。
离子推斥电极3中间设有限流孔9，试剂离子区10产生的试剂离子通过限流孔9进入样品反应区7，限流孔9的直径大小为0.5～5mm。于离子激发电极14、离子推斥电极3、离子传输电极4和差分电极5上按照电压从高到低的顺序，依次加载不同的电压，在试剂离子区10、轴线方向形成大小为5～500V/cm的离子激发电场，在样品反应离子区轴线方向形成大小为1～50V/cm的离子传输电场。
于差分电极5上设置有差分接口小孔，差分接口小孔与质量分析器6相连，即气体样品电离得到的离子通过差分电极5上的差分接口小孔直接引入到质量分析器6中；
电离源腔体15侧壁上设置有气体出口，气体出口通过真空管路与一气体阀门12相连，于气体阀门12的另一端通过真空管路连接有机械真空泵11。
真空紫外灯13照射在离子推斥电极3上会产生光电子，光电子在离子激发电极14和离子推斥电极3之间电场作用下与通过试剂气体进样管1进入的试剂气体17碰撞产生电离，电子在磁聚焦环16的作用下，沿螺旋线运动使试剂气体17的电离效率得到增强。试剂离子通过限流孔9进入样品反应区7，与通过样品进样管进入的样品气体18分子反应产生电离，并在离子传输电极4的作用下通过差分电极5中间的差分小孔进入质量分析器6进行分析。
Claims (9)
1.一种磁增强真空紫外光化学电离源，包括电离源腔体（15），真空紫外灯（13），电离源腔体（15）上设有抽气口和通孔（19），通孔（19）与真空计（8）连接，其特征在于：
真空紫外灯（13）置于电离源腔体（15）内部，同轴固定于离子激发电极（14）上端；沿真空紫外灯（13）光线出射方向分别设置有离子激发电极（14）、磁聚焦环（16）、离子推斥电极（3）、传输电极和差分电极（5），离子激发电极（14）、磁聚焦环（16）、离子推斥电极（3）、离子传输电极（4）和差分电极（5）均为中间设置有小孔的平板结构，离子激发电极（14）、磁聚焦环（16）、离子推斥电极（3）、离子传输电极（4）以及差分电极（5）均为平行、间隔、同轴放置；
一试剂气体进样管（1）由外部穿过电离源腔体（15）进入电离源腔体（15）内部，其位置设置在离子激发电极（14）与离子推斥电极（3）之间；
一磁聚焦环（16）置于电离源腔体（15）内部，其位置设置在离子激发电极（14）与离子推斥电极（3）之间；
一样品气体进样管（2）由外部穿过电离源腔体（15）进入电离源腔体（15）内部，其位置设置在离子推斥电极（3）与第一片离子传输电极（4）之间。
2.根据权利要求1所述的磁增强真空紫外光化学电离源，其特征在于：
离子激发电极（14）、磁聚焦环（16）以及离子推斥电极（3）三者构成试剂离子区（10），化学电离所需的试剂离子在试剂离子区（10）产生；离子激发电极（14）与离子推斥电极（3）之间的距离为5~20mm。
3.根据权利要求1所述的磁增强真空紫外光化学电离源，其特征在于：
离子推斥电极（3）、离子传输电极（4）以及差分电极（5）三者构成样品反应区（7），样品气体分子的化学电离在样品反应区（7）产生；离子传输电极（4）由一片或多片中间设有圆孔的金属薄片组成；离子推斥电极（3）与差分电极（5）之间的距离为5~100mm。
4.根据权利要求1或2所述的磁增强真空紫外光化学电离源，其特征在于：
磁聚焦环（16）为板式结构，是具有100-2000高斯的永磁体，并具有导电性能；中间部位设置有圆孔，其内径大小为10~40mm，由1块或1块以上叠加，其总厚度为5~20mm，磁聚焦环（16）与离子推斥电极（3）和离子激发电极（14）均为同轴、绝缘固定；它们顺序从上往下依次为：离子激发电极（14）、磁聚焦环（16）、离子推斥电极。
5.根据权利要求1或2所述的磁增强真空紫外光化学电离源，其特征在于：
离子推斥电极（3）中间设有限流孔（9），试剂离子区（10）产生的试剂离子通过限流孔（9）进入样品反应区（7），限流孔（9）的直径大小为0.5~5mm。
6.根据权利要求1所述的磁增强真空紫外光化学电离源，其特征在于：
于离子激发电极（14）、离子推斥电极（3）、离子传输电极（4）和差分电极（5）上按照电压从高到低的顺序，依次加载不同的电压，在试剂离子区（10）、轴线方向形成大小为5~500 V/cm的离子激发电场，在样品反应离子区轴线方向形成大小为1~50 V/cm的离子传输电场。
7.根据权利要求1所述的磁增强真空紫外光化学电离源，其特征在于：
于差分电极（5）上设置有差分接口小孔，差分接口小孔与质量分析器（6）相连，即气体样品电离得到的离子通过差分电极（5）上的差分接口小孔直接引入到质量分析器（6）中；
所述的质量分析器为飞行时间质量分析器、四级杆质量分析器或离子阱质量分析器。
8.根据权利要求1所述的磁增强真空紫外光化学电离源，其特征在于：
于电离源腔体（15）侧壁上设置有气体出口，气体出口通过真空管路与一气体阀门（12）相连，于气体阀门（12）的另一端通过真空管路连接有机械真空泵（11）；
气体阀门（12）为流量可调节的真空阀门，为真空挡板阀、真空针阀或真空蝶阀。
9.根据权利要求1所述的磁增强真空紫外光化学电离源，其特征在于：
所述的真空紫外光源为气体放电灯光源、激光光源或同步辐射光源。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104701129A (zh) * | 2015-03-12 | 2015-06-10 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种抑制低能光电子共振电离产生负离子的装置与方法 |
| CN105632871A (zh) * | 2014-10-28 | 2016-06-01 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种基于紫外发光二极管的质谱化学电离源 |
| CN105632870A (zh) * | 2014-10-28 | 2016-06-01 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种用于质谱的大气压化学电离源 |
| CN108091539A (zh) * | 2016-11-21 | 2018-05-29 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种基于离子漏斗的紫外光化学电离源 |
| CN109545649A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-03-29 | 聚光科技(杭州)股份有限公司 | 基于新型试剂离子和自校准的化学电离源 |
| CN109841467A (zh) * | 2017-11-28 | 2019-06-04 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种减缓质谱分析仪中真空紫外灯衰减速率的方法 |
| CN109884261A (zh) * | 2017-12-06 | 2019-06-14 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种基于挥发物成分判别绿茶香型判别的装置和方法 |
| CN109904056A (zh) * | 2017-12-11 | 2019-06-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种基于空气放电的化学电离-真空紫外单光子电离复合电离源装置 |
-
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105632871A (zh) * | 2014-10-28 | 2016-06-01 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种基于紫外发光二极管的质谱化学电离源 |
| CN105632870A (zh) * | 2014-10-28 | 2016-06-01 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种用于质谱的大气压化学电离源 |
| CN105632870B (zh) * | 2014-10-28 | 2017-09-15 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种用于质谱的大气压化学电离源 |
| CN105632871B (zh) * | 2014-10-28 | 2017-09-26 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种基于紫外发光二极管的质谱化学电离源 |
| CN104701129A (zh) * | 2015-03-12 | 2015-06-10 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种抑制低能光电子共振电离产生负离子的装置与方法 |
| CN108091539A (zh) * | 2016-11-21 | 2018-05-29 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种基于离子漏斗的紫外光化学电离源 |
| CN109841467A (zh) * | 2017-11-28 | 2019-06-04 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种减缓质谱分析仪中真空紫外灯衰减速率的方法 |
| CN109884261A (zh) * | 2017-12-06 | 2019-06-14 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种基于挥发物成分判别绿茶香型判别的装置和方法 |
| CN109904056A (zh) * | 2017-12-11 | 2019-06-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种基于空气放电的化学电离-真空紫外单光子电离复合电离源装置 |
| CN109545649A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-03-29 | 聚光科技(杭州)股份有限公司 | 基于新型试剂离子和自校准的化学电离源 |
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