CN209312715U - 适于基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪的光路系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适于基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪的光路系统，包括离子源室、真空室、质量分析器、检测器、激光器、激光位置调节器、CCD成像装置；CCD成像装置和激光位置调节器分别设置在离子源室外壁位于质量分析器的两侧；离子源室内位于离子飞行管两侧分别通过角度调节支架设置有激光反射镜和成像反射镜；激光位置调节器的平凸透镜光轴通过激光反射镜与激光聚焦透镜光轴相重合，从而构成激光光路；CCD成像装置的滤光片光轴通过成像反射镜与CCD成像镜头光轴相重合，从而构成CCD成像光路。本实用新型优点在于最大限度的利用激光系统发射的光，形成高清晰的图像呈现在操作界面上，方便使用者实时对样靶状态进行观察，操作方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪，尤其是涉及适于基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪的光路系统。
背景技术
基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪（MALDI-TOFMS；以下简称质谱仪）中需要用激光器发射脉冲激光轰击样品靶。现有的激光系统方案是采用激光器产生脉冲激光轰击样品激发出离子，激光系统与CCD成像系统固定在离子源腔体上，通过激光系统发射一定波长的光，经光路传导到样靶上，质子在短时间内获得能量被分解成各种片段离子，由于各离子的质荷比不一样，其在飞行管（通道）中的运动速度也是不一样的，飞行管终端的检测器检测到的离子飞行图谱也是不一样的，采用通过分析离子飞行图谱来判断蛋白质的类别方法来实现对判别对象的识别。CCD成像系统在LED光源系统的配合下通过终端显示设备观察样靶的情况和位置，目前，离子源光路中，激光发射光路与CCD成像光路分别倾斜一定角度安装在离子源腔体上，安装固定后角度不可调，这就使得激光发射光路和CCD成像光路的位置全靠结构件的加工精度和装配精度来保证，因此导致质谱仪的一致性较差；同时，由于激光系统和CCD成像系统是倾斜装配在离子源腔体上，大大增加了安装和调试的难度。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种适于基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪的光路系统，实现基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪对激光照射位置的连续可调。
为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：
本实用新型所述适于基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪的光路系统，包括离子源室、真空室、质量分析器、检测器、激光器、激光位置调节器、CCD成像装置；在所述质量分析器的离子飞行管穿过所述离子源室延伸至所述真空室的离子出口位置，在所述离子出口处位于所述离子飞行管两侧分别设置有激光聚焦透镜和CCD成像镜头；真空室内位于离子飞行管进口的正下方依次间隔设置有离子透镜和样品靶板；所述CCD成像装置和所述激光位置调节器分别设置在离子源室外壁位于质量分析器的两侧；离子源室内位于离子飞行管两侧分别通过角度调节支架设置有激光反射镜和成像反射镜；激光位置调节器的平凸透镜光轴通过所述激光反射镜与所述激光聚焦透镜光轴相重合，从而构成激光光路；CCD成像装置的滤光片光轴通过成像反射镜与CCD成像镜头光轴相重合，从而构成CCD成像光路。
所述CCD成像装置和所述激光位置调节器分别垂直向下设置在离子源室的顶壁上。
所述CCD成像装置和所述激光位置调节器分别水平设置在离子源室相对的两侧壁上。
所述激光反射镜由第一激光反射镜和第二激光反射镜构成，所述第一、第二激光反射镜分别通过角度调节支架设置在所述离子源室内；所述激光位置调节器的平凸透镜光轴通过第一、第二激光反射镜与所述激光聚焦透镜光轴相重合，从而构成激光光路。
本实用新型优点在于最大限度的利用激光系统发射的光，形成高清晰的图像呈现在操作界面上，方便使用者实时对样靶状态进行观察，操作方便。CCD成像装置和激光位置调节器分别垂直向下设置在离子源室的顶壁上，或者水平设置在离子源室相对的两侧壁上，解决了现有倾斜一定角度安装在离子源室体上存在的不足，符合人机工程学原理，大大方便了实际的安装调试，最大限度提升了用户体验。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型所述CCD成像装置和所述激光位置调节器分别垂直向下设置在离子源室顶壁上的光路原理示意图。
图3是本实用新型所述CCD成像装置和所述激光位置调节器分别水平设置在离子源室相对两侧壁上的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。
如图1、2所示，本实用新型所述适于基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪的光路系统，包括由离子源室1、真空室2、质量分析器3、检测器4、激光器5、激光位置调节器6和CCD成像装置7组成的质谱仪本体；质量分析器3的离子飞行管8穿过离子源室1延伸至真空室2的离子出口位置，离子出口处位于离子飞行管8左、右两侧分别设置有CCD成像镜头9和激光聚焦透镜10；真空室2内位于离子飞行管8进口的正下方依次间隔设置有离子透镜11和样品靶板12；CCD成像装置7和激光位置调节器6分别垂直向下设置在离子源室1顶壁位于质量分析器3的左、右两侧。
离子源室1内位于离子飞行管8右侧设置有第一角度调节支架和第二角度调节支架，第一、第二角度调节支架上分别对应设置有第一激光反射镜13和第二激光反射镜14，激光位置调节器6的平凸透镜15光轴通过第一、第二激光反射镜13、14与激光聚焦透镜10的光轴相重合，从而构成激光光路。
离子源室1内位于离子飞行管8左侧设置有第三角度调节支架和CCD光路遮光管16，CCD成像镜头9设置在CCD光路遮光管16内，第三角度调节支架上设置有成像反射镜17；CCD成像装置7的滤光片18光轴通过成像反射镜17与CCD成像镜头9的光轴相重合，从而构成CCD成像光路。
如图3所示，CCD成像装置7和激光位置调节器6也可以水平设置在离子源室1相对的两侧壁上。
激光位置调节器6可以采用中国专利号为ZL201620948406.7所公开的水平XY向独立调节的激光器光纤头调节装置来实现；激光聚焦透镜10可以采用中国专利号为ZL201621168337.4所公开的激光解析离子源激光光路实现。
本实用新型工作过程简述如下：
激光器5根据程序指令发射脉冲激光，该激光器波长290nm-385nm之间，激光器5发出的光通过光纤19传导到激光光路中。激光器5发射的脉冲光通过平凸透镜15将输入的脉冲光进行准直处理后照射到第一激光反射镜13上，第一激光反射镜13上将光束反射到第二激光反射镜14上，第二激光反射镜14再次将光束反射到激光聚焦透镜10上，通过聚焦将光束聚焦到样品靶板12上的样品处。在激光发射的时间内，样品基质子瞬间获得较高能量而被分解，在离子透镜11的作用下沿离子透镜11的中心孔向上飞起，通过质谱仪本体高压电场来控制带电离子的飞行，带电离子通过质量分析器3的离子飞行管8最终运动到检测器4上，检测器4通过检测到的电子信号，配合相应的软件库文件，对检测物进行区分，达到检测目的。
为了便于观察检测过程和样品靶点的位置情况，在与激光光路的另一侧设计有CCD成像光路，该激光器5击打样品基质时产生的荧光通过CCD成像镜头9传导到成像反射镜17上，该成像反射镜17采用的是一个双凸透镜，通过成像反射镜17的反射，将光传导至CCD成像装置7的滤光片18中，CCD成像装置7通过电路和软件将光成像至操作软件上，实现样品操作的实时监控。CCD成像装置7的感光片前端设置的滤光片18，其作用是将波长为390nm-780nm波段之外的光截止掉。激光光路与CCD成像光路的轴线焦点在样品靶板12的表面。
在应用调试中，可以通过调节激光位置调节器6实现输入光的位置移动；通过微调第一、第二角度调节支架来调整第一、第二激光反射镜13、14的角度实现激光光路的入射角度调节；通过微调第三角度调节支架上的成像反射镜17角度，实现对观察位置和角度的改变，以便更好的观察。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语 “左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
Claims (4)
1.一种适于基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪的光路系统，包括离子源室、真空室、质量分析器、检测器、激光器、激光位置调节器、CCD成像装置；所述质量分析器的离子飞行管穿过所述离子源室延伸至所述真空室的离子出口位置，在所述离子出口处位于所述离子飞行管两侧分别设置有激光聚焦透镜和CCD成像镜头；真空室内位于离子飞行管进口的正下方依次间隔设置有离子透镜和样品靶板；所述CCD成像装置和所述激光位置调节器分别设置在离子源室外壁位于质量分析器的两侧；其特征在于：离子源室内位于离子飞行管两侧分别通过角度调节支架设置有激光反射镜和成像反射镜；激光位置调节器的平凸透镜光轴通过所述激光反射镜与所述激光聚焦透镜光轴相重合，从而构成激光光路；CCD成像装置的滤光片光轴通过成像反射镜与CCD成像镜头光轴相重合，从而构成CCD成像光路。
2.根据权利要求1所述适于基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪的光路系统，其特征在于：所述CCD成像装置和所述激光位置调节器分别垂直向下设置在离子源室的顶壁上。
3.根据权利要求1所述适于基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪的光路系统，其特征在于：所述CCD成像装置和所述激光位置调节器分别水平设置在离子源室相对的两侧壁上。
4.根据权利要求1、2或3所述适于基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪的光路系统，其特征在于：所述激光反射镜由第一激光反射镜和第二激光反射镜构成，所述第一、第二激光反射镜分别通过角度调节支架设置在所述离子源室内；所述激光位置调节器的平凸透镜光轴通过第一、第二激光反射镜与所述激光聚焦透镜光轴相重合，从而构成激光光路。
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