CN220456350U - 一种电喷雾离子源质谱仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电喷雾离子源质谱仪，包括离子源腔体，所述离子源腔体的背面固定连接有真空连接法兰，所述离子源腔体的支撑面固定镶嵌有大气压化学电离源主体，所述大气压化学电离源主体的左端开设有第一样品注入口。本装置通过设置的大气压化学电离源电晕针和电晕针及辅助电极切换装置能够实现大气压化学电离源与大气压化学电离源布置及切换方式，以增加源切换的便捷性，使其更适用于频繁切换的场景，并提高仪器结构的可靠度，有效降低故障率，并能够在大气压化学电离源电晕针切换的同时，增加入辅助电极，形成辅助聚焦推斥电场，以增强电喷雾离子源电离离子进入质谱仪真空接口的数量，有效提高仪器灵敏度。

Description

一种电喷雾离子源质谱仪

技术领域

本实用新型涉及质谱仪设备技术领域，尤其是一种电喷雾离子源质谱仪。

背景技术

质谱仪是用来分析粒子的仪器，其基本原理是将微观粒子电离成离子(通过离子源)，而后通过质量分析器(四极杆质量分析器、飞行时间质量分析器、磁质量分析器等)将不同质荷比的离子分离，从而进行离子定量/定性分析。

电喷雾离子源(ESI)，其原理为：样品溶剂流经带电毛细管，后通过辅助气流的作用下在喷嘴处喷出，形成富有带电小液滴的雾状羽流，随着挥发性溶液的逐渐蒸发，液滴表面的电荷密度随液滴直径减小而逐渐增加，到达极限时发生库伦爆炸，产生更小的带电液滴，基于此离子源原理，各质谱厂商均产出自己的离子源产品，其主要结构包括离子源腔体(用于固定ESI源/APCI源主体、和质谱仪真空接口对接等)，ESI源/APCI源主体(用于将样品离子化)，喷针调整结构(用于调整喷针位置)、废气排放装置(用于排离子源产生的废气)、辅助装置(如观察窗、防爆口、加热装置等)。

现有的电喷雾离子源质谱仪复合源中，ESI源与APCI源切换较为复杂，且离子源主体结构复杂、易故障，并且现有离子源(ESI源)中，样品离子进入真空接口相对较少，降低离子源质谱仪器的灵敏度，为此，我们提出一种电喷雾离子源质谱仪解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电喷雾离子源质谱仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电喷雾离子源质谱仪，包括离子源腔体，所述离子源腔体的背面固定连接有真空连接法兰，所述离子源腔体的支撑面固定镶嵌有大气压化学电离源主体，所述大气压化学电离源主体的左端开设有第一样品注入口，所述大气压化学电离源主体的右端安装有大气压化学电离源喷针外管，所述离子源腔体的上表面固定镶嵌有电喷雾离子源主体，所述电喷雾离子源主体的顶端开设有第二样品注入口，所述电喷雾离子源主体的底端安装有电喷雾离子源电喷针外管，所述离子源腔体的背面固定镶嵌有质谱仪真空接口，所述真空连接法兰的正面固定镶嵌有电气插针，所述离子源腔体的右侧面固定镶嵌有电晕针及辅助电极馈电装置和电晕针及辅助电极切换装置，所述质谱仪真空接口的正面固定连接有大气压化学电离源电晕针，所述离子源腔体的底面固定镶嵌有废气排出装置，所述离子源腔体的上表面固定镶嵌有电喷雾离子源辅助加热器。

在进一步的实施例中，所述离子源腔体的右侧面固定镶嵌有小观察窗，所述小观察窗位于电晕针及辅助电极切换装置的后方。

在进一步的实施例中，所述离子源腔体的右侧面安装有防爆盖，所述防爆盖位于小观察窗的下方。

在进一步的实施例中，所述离子源腔体的正面固定镶嵌有大观察窗，所述大观察窗位于离子源腔体的中部。

在进一步的实施例中，所述真空连接法兰的背面开设有两组安装孔，所述安装孔的数量至少为四个。

在进一步的实施例中，所述离子源腔体的内侧壁固定连接有安装架，所述安装架的底端与电晕针及辅助电极切换装置的上表面固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本装置电喷雾离子源主体、电喷雾离子源电喷针外管、大气压化学电离源主体和大气压化学电离源喷针外管，能够实现质谱仪的复合离子源设计，有效扩展单离子源应用的局限性能，并通过设置的大气压化学电离源电晕针和电晕针及辅助电极切换装置能够实现大气压化学电离源与大气压化学电离源布置及切换方式，以增加源切换的便捷性，使其更适用于频繁切换的场景，并提高仪器结构的可靠度，降低故障率，并能够在大气压化学电离源电晕针切换的同时，增加入辅助电极，形成辅助聚焦推斥电场，以增强电喷雾离子源电离离子进入质谱仪真空接口的数量，提高仪器灵敏度。

附图说明

图1为一种电喷雾离子源质谱仪的整体立体结构示意图。

图2为一种电喷雾离子源质谱仪中离子源腔体侧视图的立体结构示意图。

图3为一种电喷雾离子源质谱仪中离子源腔体的内部剖解结构示意图。

图4为一种电喷雾离子源质谱仪中离子源腔体的后视图。

图中：1、离子源腔体；2、大观察窗；3、大气压化学电离源主体；4、第一样品注入口；5、电气插针；6、真空连接法兰；7、安装孔；8、电喷雾离子源主体；9、第二样品注入口；10、电喷雾离子源辅助加热器；11、电晕针及辅助电极馈电装置；12、电晕针及辅助电极切换装置；13、防爆盖；14、小观察窗；15、大气压化学电离源喷针外管；16、废气排出装置；17、大气压化学电离源电晕针；18、安装架；19、电喷雾离子源电喷针外管；20、质谱仪真空接口。

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。

请参阅图1-4，本实用新型中，一种电喷雾离子源质谱仪，包括离子源腔体1，离子源腔体1的背面固定连接有真空连接法兰6，离子源腔体1的支撑面固定镶嵌有大气压化学电离源主体3，大气压化学电离源主体3的左端开设有第一样品注入口4，大气压化学电离源主体3的右端安装有大气压化学电离源喷针外管15，离子源腔体1的上表面固定镶嵌有电喷雾离子源主体8，电喷雾离子源主体8的顶端开设有第二样品注入口9，电喷雾离子源主体8的底端安装有电喷雾离子源电喷针外管19，离子源腔体1的背面固定镶嵌有质谱仪真空接口20，真空连接法兰6的正面固定镶嵌有电气插针5，离子源腔体1的右侧面固定镶嵌有电晕针及辅助电极馈电装置11和电晕针及辅助电极切换装置12，质谱仪真空接口20的正面固定连接有大气压化学电离源电晕针17，离子源腔体1的底面固定镶嵌有废气排出装置16，离子源腔体1的上表面固定镶嵌有电喷雾离子源辅助加热器10。

离子源腔体1的右侧面固定镶嵌有小观察窗14，小观察窗14位于电晕针及辅助电极切换装置12的后方，能够观察到离子源腔体1内部情况，便于工作人员对电喷雾离子源质谱仪的控制操作，离子源腔体1的右侧面安装有防爆盖13，防爆盖13位于小观察窗14的下方，能够增加离子源腔体1的防爆效果，便于电喷雾离子源质谱仪的安全使用。

离子源腔体1的正面固定镶嵌有大观察窗2，大观察窗2位于离子源腔体1的中部，能够观察到离子源腔体1内部的情况，便于电喷雾离子源质谱仪的有效控制操作，真空连接法兰6的背面开设有两组安装孔7，安装孔7的数量至少为四个，能够对离子源腔体1进行安装固定，便于电喷雾离子源质谱仪的稳定使用，离子源腔体1的内侧壁固定连接有安装架18，安装架18的底端与电晕针及辅助电极切换装置12的上表面固定连接，能够对电晕针及辅助电极切换装置12进行连接固定，有效增加电晕针及辅助电极切换装置12稳定性。

本实用新型的工作原理是：

在使用大气压化学电离源主体3时，将样品通过第一样品注入口4注入，大气压化学电离源电晕针17朝向质谱仪真空接口20的锥口，并通以指定高压，使大气压化学电离源喷针外管15出口的溶剂分子电离，而后使样品电离，再进入质谱仪真空接口20内，在使用电喷雾离子源主体8时，电晕针及辅助电极馈电装置11朝向质谱仪真空接口20的锥口，大气压化学电离源电晕针17背向锥口，并通以指定高压，在避免了大气压化学电离源电晕针17影响电喷雾离子源电离的基础上，复合源方式为电喷雾离子源主体(ESI源主体)与大气压化学电离源喷针外管15(APCI源)主体独立，且成90度布置(均与质谱真空接口垂直)，因此在切换ESI源与APCI源时，除了改变进样样品的通断外，只需要调节电晕针的朝向，离子源腔体顶部垂直固定有电喷雾离子源(ESI源)主体，可通样品实现基于电喷雾源的离子化，左侧部垂直固定有大气压化学电离源(APCI源)主体，可通样品实现基于大气压化学电离源的离子化，前侧偏上位置，斜向固定有电喷雾离子源辅助加热装置(可使通过的气体加热喷出，其出口位于ESI源喷针出口处，帮助ESI源喷出的喷雾实现去溶剂)，离子源腔体底部固连废气排除装置，用于离子源废气的排出；离子源腔体右侧为小观察窗组件(内有观察玻璃、密封圈、观察玻璃固定座)和防爆盖组件(内有防爆盖、密封圈、弹簧、防爆盖固定座)；离子源腔体前部固连大观察窗，后部与质谱仪这空接口法兰连接(连接后电气插针与后方插针座配合，实现对离子源的电气连接)，其上布置质谱仪真空接口(可加热辅助ESI源产生的喷雾去溶剂)。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种电喷雾离子源质谱仪，其特征在于：包括离子源腔体(1)，所述离子源腔体(1)的背面固定连接有真空连接法兰(6)，所述离子源腔体(1)的支撑面固定镶嵌有大气压化学电离源主体(3)，所述大气压化学电离源主体(3)的左端开设有第一样品注入口(4)，所述大气压化学电离源主体(3)的右端安装有大气压化学电离源喷针外管(15)，所述离子源腔体(1)的上表面固定镶嵌有电喷雾离子源主体(8)，所述电喷雾离子源主体(8)的顶端开设有第二样品注入口(9)，所述电喷雾离子源主体(8)的底端安装有电喷雾离子源电喷针外管(19)，所述离子源腔体(1)的背面固定镶嵌有质谱仪真空接口(20)，所述真空连接法兰(6)的正面固定镶嵌有电气插针(5)，所述离子源腔体(1)的右侧面固定镶嵌有电晕针及辅助电极馈电装置(11)和电晕针及辅助电极切换装置(12)，所述质谱仪真空接口(20)的正面固定连接有大气压化学电离源电晕针(17)，所述离子源腔体(1)的底面固定镶嵌有废气排出装置(16)，所述离子源腔体(1)的上表面固定镶嵌有电喷雾离子源辅助加热器(10)。

2.根据权利要求1所述的一种电喷雾离子源质谱仪，其特征在于：所述离子源腔体(1)的右侧面固定镶嵌有小观察窗(14)，所述小观察窗(14)位于电晕针及辅助电极切换装置(12)的后方。

3.根据权利要求2所述的一种电喷雾离子源质谱仪，其特征在于：所述离子源腔体(1)的右侧面安装有防爆盖(13)，所述防爆盖(13)位于小观察窗(14)的下方。

4.根据权利要求1所述的一种电喷雾离子源质谱仪，其特征在于：所述离子源腔体(1)的正面固定镶嵌有大观察窗(2)，所述大观察窗(2)位于离子源腔体(1)的中部。

5.根据权利要求1所述的一种电喷雾离子源质谱仪，其特征在于：所述真空连接法兰(6)的背面开设有两组安装孔(7)，所述安装孔(7)的数量至少为四个。

6.根据权利要求1所述的一种电喷雾离子源质谱仪，其特征在于：所述离子源腔体(1)的内侧壁固定连接有安装架(18)，所述安装架(18)的底端与电晕针及辅助电极切换装置(12)的上表面固定连接。