CN217588844U - 一种无电荷累积的碰撞反应池及质谱仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无电荷累积的碰撞反应池，属于质谱分析领域，包括碰撞池主体以及两过渡端，两过渡端分别安装于碰撞池主体两端，碰撞池主体包括绝缘筒以及安装于绝缘筒的主四极杆，绝缘筒包括筒体以及位于筒体端部的导电环，筒体内侧设有导电镀层，导电镀层延伸至导电环，过渡端包括导电端盖以及导电密封圈，导电端盖与绝缘筒连接，导电密封圈位于导电端盖以及导电环之间，绝缘筒内部的电荷通过导电镀层、导电环以及导电密封圈引导至导电端盖，导电端盖能够接地将电荷导出，用过上述设计，逸出到绝缘筒内壁上的电荷引导至导电端盖导出，避免外逸离子导致电荷累积在碰撞池，提高离子传输效率。

Description

一种无电荷累积的碰撞反应池及质谱仪

技术领域

本实用新型涉及质谱分析领域，尤其是涉及一种无电荷累积的碰撞反应池以及包括无电荷累积的碰撞反应池的质谱仪。

背景技术

三重四极质谱仪采用串联的三段四极杆来分析离子结构，第一段四极杆(Q1)根据设定进行电压扫描选择所需母离子。第二段四极杆(Q2)称为碰撞反应池，引入碰撞或反应气体，使母离子流和碰撞气发生碰撞裂解或化学反应形成碎片离子。第三段四极杆(Q3)再根据扫描碎片离子的结果判断母离子构型，碰撞反应池是质谱仪器中去除干扰的一个重要技术。

因四极杆电极的两端与其他电极之间会形成边缘电场分布，这种边缘场会降低四极杆电极的离子引入效率和质量分辨能力，因此会在每段四极杆之前设置一段预四极杆作为过渡。碰撞反应池处在三重四极杆的第二级，可在其离子入口端和出口端各安装一套预四极杆以及离子透镜用于聚焦离子和差分真空。

现有的碰撞反应池使用时部分离子在四极杆中震荡会飞出四极场击中绝缘套件，电荷会累积在绝缘套件内壁上形成新的电场影响离子传输效率。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种能够避免外逸离子导致电荷累积影响离子传输效率的碰撞反应池。

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之二在于提供一种能够避免外逸离子导致电荷累积影响离子传输效率的质谱仪。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

一种无电荷累积的碰撞反应池，包括碰撞池主体以及两过渡端，两所述过渡端分别安装于所述碰撞池主体两端，所述碰撞池主体包括绝缘筒以及安装于所述绝缘筒的主四极杆，所述绝缘筒包括筒体以及位于所述筒体端部的导电环，所述筒体内侧设有导电镀层，所述导电镀层延伸至所述导电环，所述过渡端包括导电端盖以及导电密封圈，所述导电端盖与所述绝缘筒连接，所述导电密封圈位于所述导电端盖以及所述导电环之间，所述绝缘筒内部的电荷通过所述导电镀层、导电环以及所述导电密封圈引导至所述导电端盖，所述导电端盖能够接地将电荷导出。

进一步地，所述过渡端还包括支座以及预四极杆，所述预四极杆安装于所述支座，所述支座由绝缘材料制成，所述支座设有镂空槽，所述镂空槽减少外逸离子附着于所述支座。

进一步地，所述过渡端还包括第一连接柱，所述支座设有第一安装孔，所述第一连接柱安装于所述第一安装孔并与所述预四极杆连接，使所述预四极杆安装于所述支座。

进一步地，所述支座安装于所述导电端盖。

进一步地，所述导电端盖设有安装槽，所述过渡端还包括防转块，所述防转块固定于所述支座，所述防转块位于所述安装槽中，所述防转块防止所述支座相对所述导电端盖周向转动。

进一步地，所述导电端盖设有定位槽，所述支座设有固定孔，所述过渡端还包括圆柱销，所述圆柱销位于所述定位槽中并伸入所述固定孔，所述圆柱销防止所述支座相对所述导电端盖轴向移动。

进一步地，所述定位槽呈L形。

进一步地，所述过渡端还包括透镜极片，所述透镜极片包括端子，所述透镜极片安装于所述支座与所述导电端盖之间，所述端子从所述导电端盖伸出。

进一步地，所述导电端盖设有螺纹孔，所述筒体设有锥形孔，紧固件伸入所述螺纹孔以及所述锥形孔，使所述筒体与所述导电端盖固定。

本实用新型的目的之二采用如下技术方案实现：

一种质谱仪，包括上述任意一种无电荷累积的碰撞反应池。

相比现有技术，本实用新型无电荷累积的碰撞反应池的绝缘筒包括筒体以及位于筒体端部的导电环，筒体内侧设有导电镀层，导电镀层延伸至导电环，过渡端包括导电端盖以及导电密封圈，导电端盖与绝缘筒连接，导电密封圈位于导电端盖以及导电环之间，绝缘筒内部的电荷通过导电镀层、导电环以及导电密封圈引导至导电端盖，导电端盖能够接地将电荷导出，此外支座设有镂空槽，镂空槽减少外逸离子附着于支座，通过上述设计，逸出到绝缘筒内壁上的电荷引导至导电端盖导出，避免外逸离子导致电荷累积在碰撞池，提高离子传输效率。

附图说明

图1为本实用新型无电荷累积的碰撞反应池的立体图；

图2为图1的无电荷累积的碰撞反应池的分解图；

图3为图2的无电荷累积的碰撞反应池的过渡端的局部结构示意图；

图4为图3的过渡端的支座的立体图；

图5为图3的过渡端的导电端盖的立体图；

图6为图2的无电荷累积的碰撞反应池的碰撞池主体的立体图；

图7为图6的碰撞池主体的绝缘筒的立体图；

图8为图1的无电荷累积的碰撞反应池的局部结构立体剖视图。

图中：10、过渡端；11、支座；110、镂空槽；111、固定孔；112、第一安装孔；113、安装部；12、透镜极片；120、端子；13、第一密封圈；14、预四极杆；15、第一连接柱；16、防转块；17、导电端盖；170、安装槽；171、定位槽；172、螺纹孔；18、圆柱销；19、导电密封圈；20、碰撞池主体；21、绝缘筒；210、筒体；2101、导电镀层；2102、锥形孔；2103、第二安装孔；211、导电环；22、主四极杆；23、第二连接柱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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，不是旨在于限制本实用新型。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8为无电荷累积的碰撞反应池的示意图，无电荷累积的碰撞反应池包括两过渡端10以及碰撞池主体20，两过渡端10分别位于碰撞池主体20的相对两端。两过渡端10以及碰撞池主体20的轴线位于同一直线上。

每一过渡端10包括支座11、透镜极片12、第一密封圈13、预四极杆14、第一连接柱15、防转块16、导电端盖17、圆柱销18以及导电密封圈19。

支座11由绝缘材料制成。在本实施例中，支座11由塑料制成。支座11设有镂空槽110、固定孔111、第一安装孔112以及安装部113。安装部113位于若干镂空槽110之间，镂空槽110用以减少支座11的周向面积，镂空槽110减少外逸离子附着于支座11的面积。第一安装孔112用于固定预四极杆14，固定孔111防止支座11相对导电端盖17轴向移动。

透镜极片12安装于支座11端部，透镜极片12设有端子120，端子120与外部电路连接以便施加静电场。

第一密封圈13安装于透镜极片12以及导电端盖17之间，使透镜极片12密封。

预四极杆14安装于支座11的安装部113。具体的，预四极杆14的数量为四个，四个预四极杆14均安装于支座11。

第一连接柱15用于固定预四极杆14。第一连接柱15伸入第一安装孔112与预四极杆14连接，使预四极杆14固定于支座11。

防转块16安装于导电端盖17的安装槽170中，防转块16通过紧固件与支座11固定，能够防止支座11相对导电端盖17周向转动。

导电端盖17设有安装槽170、定位槽171以及螺纹孔172。导电端盖17由不锈钢制成，能够导电。安装槽170以及定位槽171位于导电端盖17一端，螺纹孔172位于导电端盖17另一端。安装槽170用于安装防转块16以及使透镜极片12的端子120伸出。定位槽171用于防止支座11相对导电端盖17轴向移动。定位槽171呈L形。螺纹孔172用于使导电端盖17和绝缘筒21固定。

圆柱销18位于定位槽171中并与支座11的固定孔111固定，当支座11相对导电端盖17轴向移动时，圆柱销18与定位槽171边缘抵触。

导电密封圈19位于导电端盖17以及绝缘筒21的导电环211之间。导电密封圈19将导电环211上的电荷传导至导电端盖17，此外导电密封圈19还对导电端盖17以及绝缘筒21之间形成密封，这样碰撞池内压力与池外就形成压力差。

碰撞池主体20包括绝缘筒21、主四极杆22以及若干第二连接柱23。

绝缘筒21包括筒体210以及两导电环211，两导电环211分别固定于筒体210两端。筒体210由绝缘材料制成，具体的，在本申请中，筒体210由陶瓷制成。筒体210的内部设有导电镀层2101，导电镀层2101从筒体210一端延伸至另一端。筒体210设有锥形孔2102以及第二安装孔2103，第二安装孔2103用于安装第二连接柱23。锥形孔2102使绝缘筒21与导电端盖17固定。

主四极杆22安装于绝缘筒21内部。具体的，主四极杆22的数量为四个，四主四极杆22平行安装于绝缘筒21内部。

第二连接柱23的数量与主四极杆22的数量对应或呈倍数。每一第二连接柱23伸入第二安装孔2103与主四极杆22连接，使主四极杆22安装于绝缘筒21内部。

组装无电荷累积的碰撞反应池时，透镜极片12外缘卡入支座11，透镜极片12一面与绝缘的支座11接触，另一面与第一密封圈13接触，同时完成密封以及绝缘。端子120与外部电路连接以便施加静电场。第一连接柱15伸入第一安装孔112与预四极杆14连接，使预四极杆14固定于支座11。防转块16通过紧固件与支座11固定，能够防止支座11相对导电端盖17周向转动。圆柱销18位于定位槽171中并与支架11的固定孔111固定，当支座11相对导电端盖17轴向移动时，圆柱销18与定位槽171边缘抵触，防止支座11相对导电端盖17轴向移动。紧固件穿过螺纹孔172以及锥形孔2102使绝缘筒21与导电端盖17固定。第二连接柱23伸入第二安装孔2103与主四极杆22连接，使主四极杆22安装于绝缘筒21内部。导电密封圈19位于导电端盖17以及绝缘筒21的导电环211之间。导电密封圈19将导电环211上的电荷传导至导电端盖17，此外导电密封圈19还对导电端盖17以及绝缘筒21之间形成密封。

本申请通过在支座11上设有镂空槽110以减少支座11的周向面积，镂空槽110减少外逸离子附着于支座11的面积。(部分离子直接从镂空槽110外逸而出)绝缘筒21内的电荷通过导电镀层2101、导电环211以及导电密封圈19引导至导电端盖17，导电端盖17能够接地将电荷导出，通过上述设计，逸出到绝缘筒21内壁上的电荷引导至导电端盖17导出，避免外逸离子导致电荷累积在碰撞池，提高离子传输效率。

本申请还涉及一种包括上述无电荷累积的碰撞反应池的质谱仪。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进演变，都是依据本实用新型实质技术对以上实施例做的等同修饰与演变，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种无电荷累积的碰撞反应池，包括碰撞池主体以及两过渡端，两所述过渡端分别安装于所述碰撞池主体两端，所述碰撞池主体包括绝缘筒以及安装于所述绝缘筒的主四极杆，其特征在于：所述绝缘筒包括筒体以及位于所述筒体端部的导电环，所述筒体内侧设有导电镀层，所述导电镀层延伸至所述导电环，所述过渡端包括导电端盖以及导电密封圈，所述导电端盖与所述绝缘筒连接，所述导电密封圈位于所述导电端盖以及所述导电环之间，所述绝缘筒内部的电荷通过所述导电镀层、导电环以及所述导电密封圈引导至所述导电端盖，所述导电端盖能够接地将电荷导出。

2.根据权利要求1所述的无电荷累积的碰撞反应池，其特征在于：所述过渡端还包括支座以及预四极杆，所述预四极杆安装于所述支座，所述支座由绝缘材料制成，所述支座设有镂空槽，所述镂空槽减少外逸离子附着于所述支座。

3.根据权利要求2所述的无电荷累积的碰撞反应池，其特征在于：所述过渡端还包括第一连接柱，所述支座设有第一安装孔，所述第一连接柱安装于所述第一安装孔并与所述预四极杆连接，使所述预四极杆安装于所述支座。

4.根据权利要求2所述的无电荷累积的碰撞反应池，其特征在于：所述支座安装于所述导电端盖。

5.根据权利要求4所述的无电荷累积的碰撞反应池，其特征在于：所述导电端盖设有安装槽，所述过渡端还包括防转块，所述防转块固定于所述支座，所述防转块位于所述安装槽中，所述防转块防止所述支座相对所述导电端盖周向转动。

6.根据权利要求4所述的无电荷累积的碰撞反应池，其特征在于：所述导电端盖设有定位槽，所述支座设有固定孔，所述过渡端还包括圆柱销，所述圆柱销位于所述定位槽中并伸入所述固定孔，所述圆柱销防止所述支座相对所述导电端盖轴向移动。

7.根据权利要求6所述的无电荷累积的碰撞反应池，其特征在于：所述定位槽呈L形。

8.根据权利要求2所述的无电荷累积的碰撞反应池，其特征在于：所述过渡端还包括透镜极片，所述透镜极片包括端子，所述透镜极片安装于所述支座与所述导电端盖之间，所述端子从所述导电端盖伸出。

9.根据权利要求1所述的无电荷累积的碰撞反应池，其特征在于：所述导电端盖设有螺纹孔，所述筒体设有锥形孔，紧固件伸入所述螺纹孔以及所述锥形孔，使所述筒体与所述导电端盖固定。

10.一种质谱仪，其特征在于：包括如权利要求1-9任意一项所述的无电荷累积的碰撞反应池。

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