CN213958905U - 一种真空离子阱质谱仪 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种真空离子阱质谱仪。所述真空离子阱质谱仪包括:第一真空箱其上设置有第一进气口以及第一出气口；第二真空箱，其上设置有第二进气口以及第二出气口，第二进气口与第一进气口连通；第三真空箱，其上设置有第三进气口，第三进气口与第二出气口连通；进样接口，其安装在第一进气口上；射频离子导引装置，其设置在第一真空箱内；离子阱，其设置在第三真空箱内；离子检测器，其设置在第三真空箱内；温度调节装置，其设置在第二真空箱内，用于调节第二真空箱内的温度。本申请的真空离子阱质谱仪通过第一真空箱获取样品，通过第二真空箱来调节样品的温度，通过第三真空箱内的离子阱和离子检测器进行检测，从而能够获得较为准确的数据。

Description

一种真空离子阱质谱仪

技术领域

本申请涉及质谱仪技术领域，尤其涉及一种真空离子阱质谱仪。

背景技术

质谱仪是一种具有较高分辨率与灵敏度的现代分析仪器，它通过获得物质的分子量、分子式和分子结构等信息从而对分析物进行鉴别。

在各种质谱仪中，离子阱凭借其简单的结构、时间串级质谱能力以及高气压分析能力，被视为质谱小型化的首选。而在质谱仪进样方法方面，持续进样大气压接口的质谱分析能力被视为质谱小型化的优选。

对于室温(25°到30°左右)下的气体离子，自由程越大，离子的传输与质量分析的效果越高。

然而，在某些恶劣天气下，真空离子阱质谱仪无法工作在室温环境下，因此，会影响检测效果。

因此，针对以上不足，需要提供一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

实用新型内容

本申请要解决的技术问题在于，针对现有技术中的缺陷，提供了一种真空离子阱质谱仪。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种真空离子阱质谱仪，所述真空离子阱质谱仪包括:

第一真空箱，所述第一真空箱内部中空，所述第一真空箱上设置有第一进气口以及第一出气口；

第二真空箱，所述第二真空箱内部中空，所述第二真空箱上设置有第二进气口以及第二出气口，所述第二进气口与所述第一进气口连通；

第三真空箱，所述第三真空箱内部中空，所述第三真空箱上设置有第三进气口，所述第三进气口与所述第二出气口连通；

进样接口，所述进样接口安装在所述第一进气口上；

射频离子导引装置，所述射频离子导引装置设置在所述第一真空箱内；

离子阱，所述离子阱设置在所述第三真空箱内；

离子检测器，所述离子检测器设置在所述第三真空箱内；

温度调节装置，所述温度调节装置设置在所述第二真空箱内，用于调节所述第二真空箱内的温度。

可选地，所述温度调节装置包括：

温度传感器，所述温度传感器设置在所述第二真空箱内，用于检测第二真空箱的温度；

加热器，所述加热器设置在所述第二真空箱外部，所述加热器用于为所述第二真空箱加热。

可选地，所述温度调节装置进一步包括：

冷却管道，所述冷却管道设置在所述第二真空箱外部；

冷却用泵，所述冷却用泵的输出端与所述冷却管道连通；

冷源，所述冷源设置在所述第二真空箱外部，所述冷源与所述冷却用泵的输入端连通；其中，

所述冷却用泵用于将冷源内的冷却液体泵至冷却管道；

所述冷却管道用于为所述第二真空箱进行冷却。

可选地，所述真空离子阱质谱仪进一步包括脉冲阀，所述脉冲阀设置在所述第二真空箱的第二出气口处，用于控制所述第二出气口的开闭。

可选地，所述真空离子阱质谱仪进一步包括静电电极，所述静电电极设置在所述第三真空箱内；在离子运动路径上，离子依次进入第一真空箱、第二真空箱至第三真空箱，并在第三真空箱内首先经过静电电极后进入离子阱内。

可选地，所述真空离子阱质谱仪进一步包括第一开孔电极、第二开孔电极以及第三开孔电极；

所述第一开孔电极设置在所述第一真空箱内且位于所述第一出气口位置，所述离子通过所述第一开孔电极进入所述第二真空箱内；

所述第二开孔电极设置在所述第二真空箱内且位于所述第二出气口位置，所述离子通过所述第二开孔电极进入所述第三真空箱内。

可选地，所述第一真空箱内的气压高于第二真空箱内的气压，所述第二真空箱内的气压高于第三真空箱内的气压。

可选地，所述进样接口为取样锥、金属管或非金属毛细管中的一种，所述进样接口的孔径尺寸小于1mm。

可选地，所述射频离子导引装置为四极杆、八极杆或离子漏斗中的一个。

可选地，所述第一开孔电极以及所述第二开孔电极为能独立供电的锥形开口电极或平板开口电极，其中开孔尺寸小于等于1mm。

本申请的真空离子阱质谱仪通过第一真空箱来获取样品，然后通过第二真空箱来调节样品的温度，继而通过第三真空箱内的离子阱和离子检测器进行检测，从而能够获得较为准确的数据。

附图说明

图1是本申请实施例一的真空离子阱质谱仪的结构示意图。

附图标记：

第一真空箱1、第二真空箱2、第三真空箱3、进样接口4；射频离子导引装置5、离子阱6、离子检测器7、温度调节装置8、温度传感器81、加热器82、冷却管道83、冷却用泵84、冷源85、静电电极9、第一开孔电极10、第二开孔电极11。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1是本申请实施例一的真空离子阱质谱仪的结构示意图。

如图1所示的真空离子阱质谱仪包括第一真空箱1、第二真空箱2、第三真空箱3、进样接口4、射频离子导引装置5、离子阱6、离子检测器7以及温度调节装置8，第一真空箱1内部中空，第一真空箱1上设置有第一进气口以及第一出气口；第二真空箱2内部中空，第二真空箱2上设置有第二进气口以及第二出气口，第二进气口与第一进气口连通；第三真空箱3内部中空，第三真空箱3上设置有第三进气口，第三进气口与第二出气口连通；进样接口4安装在第一进气口上；射频离子导引装置5设置在第一真空箱1内；离子阱6设置在第三真空箱3内；离子检测器7设置在第三真空箱3内；温度调节装置8设置在第二真空箱2内，用于调节第二真空箱2内的温度。

本申请的真空离子阱质谱仪通过第一真空箱来获取样品，然后通过第二真空箱来调节样品的温度，继而通过第三真空箱内的离子阱和离子检测器进行检测，从而能够获得较为准确的数据。

在一个实施例中，第二真空箱内设置有第二射频离子导引装置。

参见图1，在本实施例中，温度调节装置包括温度传感器81以及加热器82，温度传感器81设置在第二真空箱2内，用于检测第二真空箱2的温度；加热器82设置在第二真空箱2外部，加热器82用于为第二真空箱2加热。

通过加热器，可以在寒冷的环境下为第二真空箱进行加热，以保持第二真空箱内的温度。

在本实施例中，温度调节装置进一步包括冷却管道83、冷却用泵84以及冷源85，冷却管道设置在第二真空箱外部；冷却用泵84的输出端与冷却管道连通；冷源85设置在第二真空箱2外部，冷源85与冷却用泵84的输入端连通；其中，冷却用泵用于将冷源内的冷却液体泵至冷却管道；冷却管道用于为第二真空箱进行冷却。

通过冷却液体，可以在炎热的环境下为第二真空箱进行加热，以保持第二真空箱内的温度。

在本实施例中，冷却液体是水。

在一个备选实施例中，真空离子阱质谱仪进一步包括脉冲阀，脉冲阀设置在第二真空箱的第二出气口处，用于控制第二出气口的开闭。

采用这种方式，可以将进入第二真空箱的离子的温度改变后再让离子进入第三真空箱。

在本实施例中，真空离子阱质谱仪进一步包括静电电极9，静电电极9设置在第三真空箱内；在离子运动路径上，离子依次进入第一真空箱、第二真空箱至第三真空箱，并在第三真空箱内首先经过静电电极后进入离子阱内。

在本实施例中，静电电极与离子阱之间的距离为10mm，采用这种方式，能够减弱来自第二真空箱进入的气流对离子阱的冲击。

在本实施例中，真空离子阱质谱仪进一步包括第一开孔电极10、第二开孔电极11；第一开孔电极10设置在第一真空箱1内且位于第一出气口位置，离子通过所述第一开孔电极进入第二真空箱内；

第二开孔电极11设置在第二真空箱2内且位于第二出气口位置，离子通过第二开孔电极进入第三真空箱内。

在本实施例中，第一真空箱内的气压高于第二真空箱内的气压，第二真空箱内的气压高于第三真空箱内的气压。

通过不同气压，从而使气流顺着第一真空箱流入第二真空箱，再从第二真空箱流入第三真空箱。

在本实施例中，所述进样接口为取样锥、金属管或非金属毛细管中的一种，所述进样接口的孔径尺寸小于1mm。

在本实施例中，所述射频离子导引装置为四极杆、八极杆或离子漏斗中的一个。

在本实施例中，所述第一开孔电极以及所述第二开孔电极为能独立供电的锥形开口电极或平板开口电极，其中开孔尺寸小于等于1mm。

在本实施例中，离子阱为三维离子阱或二维离子阱。

在本实施例中，第一开孔电极为第一真空箱内的离子和气流进入至第二真空箱的唯一通道，第二开孔电极为第二真空箱内的离子和气流进入至第三真空箱的唯一通道。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种真空离子阱质谱仪，其特征在于，所述真空离子阱质谱仪包括:

第一真空箱(1)，所述第一真空箱(1)内部中空，所述第一真空箱(1)上设置有第一进气口以及第一出气口；

第二真空箱(2)，所述第二真空箱(2)内部中空，所述第二真空箱(2)上设置有第二进气口以及第二出气口，所述第二进气口与所述第一进气口连通；

第三真空箱(3)，所述第三真空箱(3)内部中空，所述第三真空箱(3)上设置有第三进气口，所述第三进气口与所述第二出气口连通；

进样接口(4)，所述进样接口(4)安装在所述第一进气口上；

射频离子导引装置(5)，所述射频离子导引装置(5)设置在所述第一真空箱(1)内；

离子阱(6)，所述离子阱(6)设置在所述第三真空箱(3)内；

离子检测器(7)，所述离子检测器(7)设置在所述第三真空箱(3)内；

温度调节装置(8)，所述温度调节装置(8)设置在所述第二真空箱(2)内，用于调节所述第二真空箱(2)内的温度。

2.如权利要求1所述的真空离子阱质谱仪，其特征在于，所述温度调节装置包括：

温度传感器(81)，所述温度传感器(81)设置在所述第二真空箱(2)内，用于检测第二真空箱(2)的温度；

加热器(82)，所述加热器(82)设置在所述第二真空箱(2)外部，所述加热器(82)用于为所述第二真空箱(2)加热。

3.如权利要求2所述的真空离子阱质谱仪，其特征在于，所述温度调节装置进一步包括：

冷却管道(83)，所述冷却管道设置在所述第二真空箱外部；

冷却用泵(84)，所述冷却用泵(84)的输出端与所述冷却管道连通；

冷源(85)，所述冷源(85)设置在所述第二真空箱(2)外部，所述冷源(85)与所述冷却用泵(84)的输入端连通；其中，

所述冷却用泵用于将冷源内的冷却液体泵至冷却管道；

所述冷却管道用于为所述第二真空箱进行冷却。

4.如权利要求3所述的真空离子阱质谱仪，其特征在于，所述真空离子阱质谱仪进一步包括脉冲阀，所述脉冲阀设置在所述第二真空箱的第二出气口处，用于控制所述第二出气口的开闭。

5.如权利要求4所述的真空离子阱质谱仪，其特征在于，所述真空离子阱质谱仪进一步包括静电电极(9)，所述静电电极(9)设置在所述第三真空箱内；在离子运动路径上，离子依次进入第一真空箱、第二真空箱至第三真空箱，并在第三真空箱内首先经过静电电极后进入离子阱内。

6.根据权利要求1所述的真空离子阱质谱仪，其特征在于，所述真空离子阱质谱仪进一步包括第一开孔电极(10)、第二开孔电极(11)；

所述第一开孔电极(10)设置在所述第一真空箱(1)内且位于所述第一出气口位置，所述离子通过所述第一开孔电极进入所述第二真空箱内；

所述第二开孔电极(11)设置在所述第二真空箱(2)内且位于所述第二出气口位置，所述离子通过所述第二开孔电极进入所述第三真空箱内。

7.根据权利要求6所述的真空离子阱质谱仪，其特征在于，所述第一真空箱内的气压高于第二真空箱内的气压，所述第二真空箱内的气压高于第三真空箱内的气压。

8.如权利要求7所述的真空离子阱质谱仪，其特征在于，所述进样接口为取样锥、金属管或非金属毛细管中的一种，所述进样接口的孔径尺寸小于1mm。

9.如权利要求7所述的真空离子阱质谱仪，其特征在于，所述射频离子导引装置为四极杆、八极杆或离子漏斗中的一个。

10.如权利要求6所述的真空离子阱质谱仪，其特征在于，所述第一开孔电极以及所述第二开孔电极为能独立供电的锥形开口电极或平板开口电极，其中开孔尺寸小于等于1mm。

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