CN221008896U - 靶面、靶板结构和质谱仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种靶面、靶板结构和质谱仪，靶面设有用于承载样品的样品承载区，靶面的厚度范围为0.5mm~2mm。其中，靶面的厚度范围为0.5mm~2mm，与0.3mm现有靶面对比，本实用新型的靶面能降低加工难度，而且在使用中不容易变形，提高靶面的一致性及随机适配性，从而不会影响样品的检测精度。

Description

靶面、靶板结构和质谱仪

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种靶面、靶板结构和质谱仪。

背景技术

质谱仪是利用电磁学原理把样品中离子依据质荷比（M/Z）不同进行分离，进而测量样品中物质的质量与含量的科学仪器。若需通过质谱仪检测样品，需先将样品先放在样品靶板上，再将承载样品的样品靶板放入质谱仪的检测平台上。目前，市面上有一体式靶板和分离式靶板，而一体式靶板制作成本高，分离式靶板的成本相对一体式靶板的成本更低，常采用分离式靶板。

在对样本检测时，需将样品分装至靶板上的多个样本承载的区域内，再将分离式靶板安装至质谱仪的检测平台上，然而，现有的分离式靶板由于一致性不好，在使用中容易影响检测精度。

鉴于上述的缺陷，有必要提供一种新的靶面、靶板结构和质谱仪。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种靶面、靶板结构和质谱仪，旨在解决现有的分离式靶板一致性不好导致其在使用中容易影响检测精度的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的靶面设有用于承载样品的样品承载区，所述靶面的厚度范围为0.5mm~2mm。

优选地，所述靶面为不锈钢板。

优选地，所述靶面的厚度范围为0.6mm~1mm。

优选地，所述样品承载区内形成有多个间隔设置并用于承载样品的样品承载槽。

优选地，所述样品承载槽为圆形区域，所述样品承载槽的外周直径范围为1.9mm~3.0mm。

优选地，所述样品承载区的外周边缘环绕设有标识环；

和/或，所述靶面上设有间隔排列的多个所述样品承载区，所述靶面上还设有与各所述样品承载区对应的标记结构。

优选地，所述样品承载区的表面设有亲水层，所述靶面上所述样品承载区所在的表面除所述样品承载区以外的区域设有疏水层。

另外，为实现上述目的，本实用新型还提出的一种靶板结构，所述靶板结构包括：

如上所述的靶面；

靶托，包括托体和与所述托体连接的固定组件，所述托体具有承托所述靶面的承托面，所述固定组件用于将所述靶面固定于所述承托面上，所述托体用于固定于外部检测平台上。

优选地，所述托体的厚度范围为0.8mm~2.4mm。

优选地，所述固定组件包括磁吸件，所述承托面内凹形成安装所述磁吸件的安装槽，所述磁吸件与所述靶面相互吸引以将所述靶面固定于所述靶托上。

优选地，所述磁吸件面向所述靶面的一面与所述安装槽的槽底之间的距离小于所述安装槽的深度。

优选地，所述靶托还包括定位组件，所述定位组件包括与所述承托面连接的第一定位柱和第二定位柱，所述靶面上贯穿开设有供所述第一定位柱插入的第一定位孔以及供所述第二定位柱插入的第二定位孔。

优选地，所述第一定位孔或所述第二定位孔中的任意一个为腰型孔，所述腰型孔的长度方向与所述第一定位孔和所述第二定位孔的分布方向一致。

优选地，所述靶托还包括自所述承托面向上凸出设置的台阶，所述台阶的高度与所述靶面的厚度一致。

优选地，所述台阶的数量为两个，两个所述台阶间隔设置，且两个所述台阶中的任意一者面向另一者的一侧为倾斜设置的第一斜面，两个所述第一斜面之间的距离自所述托体的外侧向靠近所述托体的中心方向逐渐增大，所述靶面的侧壁设有与所述第一斜面相适配的第二斜面。

另外，为实现上述目的，本实用新型还提出一种质谱仪，所述质谱仪包括检测平台和如上所述的靶板结构，所述检测平台上设有用于固定所述靶板结构的固定槽。

本实用新型技术方案中，靶面设有用于承载样品的样品承载区，当需要检测样品时，先将样品置于靶面上的样品承载区，再将承载有样品的靶面固定于外部检测平台上进行样品检测。其中，靶面的厚度范围为0.5mm~2mm，与0.3mm现有靶面对比，本实用新型的靶面能降低加工难度，而且在使用中不容易变形，提高靶面的一致性及随机适配性，从而不会影响样品的检测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例中靶板结构与检测台的分解示意图；

图2为本实用新型一实施例中靶面的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中靶托的正面结构示意图；

图4为本实用新型一实施例中靶托的背面结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出靶面、靶板结构和质谱仪，旨在解决现有的分离式靶板一致性不好导致其在使用中容易影响检测精度的问题。

请参照图1，靶面1设有用于承载样品的样品承载区11，靶面1的厚度范围为0.5mm~2mm。

本实用新型的靶面1设有用于承载样品的样品承载区11，当需要检测样品时，先将样品置于靶面1上的样品承载区11，再将承载有样品的靶面1固定于外部检测平台10上进行样品检测，靶面1上样品在激光作用下发生离子化，再经过高压电场离子加速，进入无场区，最终达到质谱检测器，测试出来质荷比（M/Z）。其中，靶面1的厚度范围为0.5mm~2mm，与0.3mm现有靶板对比，本实用新型的靶面1能降低加工难度，加工所获得的内应力小，减少加工所引起的变形，而且在使用中不容易变形，提高了靶面1的一致性及随机适配性，从而不会影响样品的检测精度。

其中，靶面1可采用如不锈钢板等钢板，也可采用硅板，从而可通电对样品进行检测。其中，对于不锈钢板制成的现有靶板，本领域技术人员通常认为，现有靶板强度较高，且受到的外力很小，并且在进行样本检测时，现有靶板的整个面会与下方的靶托相贴，现有靶板的精度和平整度都不会被其厚度影响，现有靶板较薄是比较好的，成本低很多，加工较方便。市面上的现有靶板均是较薄的，以0.3mm为主。而本实用新型认为现有靶板虽然基本不会发生形变，但在质谱仪中却会有不良影响，因此，克服了技术偏见，将不锈钢板制成的靶面的厚度设置为0.5mm~2mm。

而且，本实用新型采用厚度为0.5mm~2mm的不锈钢靶面1，可达到意想不到的技术效果，由于质谱仪要求的精度太高，靶面1厚度的微小变化却对质谱仪的监测结果带来了明显效果；能够提高不同仪器之间检测结果的一致性，原因是：由于在进行校准时，先利用一体式靶板校准仪器，再利用仪器和靶面1校正靶托，最后利用校准好的仪器和靶托来检测不同的靶面1。这个过程（包括质谱仪的检测过程）中会产生累计误差，在不同的仪器上均是采用这个方式校准，现有靶板的微小形变原本基本不会影响结果，但这些累计误差将其影响无限放大，导致不同仪器的一致性差，本实用新型的靶面能够避免微小形变，使得累计误差大大降低，能够提高不同仪器之间检测结果的一致性。

另外，靶面1为不锈钢板，使得靶面1能够通过磁铁吸引而固定在靶托上，从而便于拆装，便于反复使用，通过磁铁吸引，从而无需在靶面1上开孔，进一步提高靶面1的刚性，使得靶面1在生产和使用中均不易产生形变。

在一实施例中，靶面1的厚度范围0.5mm至2.0mm，靶面1的长宽范围可设置为40mm~60mm，如53.7mm×41mm，可进一步提高靶面1的结构性能，使得靶面1易加工，加工和使用均难产生形变。

本实用新型的靶面1与0.3mm现有靶板对比，根据统计学的方法对两组靶板与质谱仪器随机适配度进行32组统计，表1为统计该32组的质谱测试中6255.76特征峰平整度的数据对比，随机适配度采用均值标准差来衡量，本实用新型的靶面1的表面为0.135Da，现有靶板的表面为0.145Da，数值越小说明适配性越高。通过对比统计结果的最大值、最小值及中位数大小，它们越接近6255.76Da说明准确性越高。由表1中的统计数据，可以很容易得出本实用新型的靶面1在质谱峰采集中的准确性高于现有靶板，适配性同样优于现有靶板。

表1 6255.76特征峰平整度统计对比表

现有MALDI-TOF-MS仪器系统适配的靶板的方法是采用布鲁克一体式靶板作为标准样品载体，质谱生产厂家先调节平台的平整度符合要求（<4.0Da），再通过打磨的方式调节分离式靶板的平整度以适配质谱仪器系统。而现有的靶板在打磨和使用中容易变形，针对该问题，本实用新型的靶面1通过增加厚度，一方面可降低机械加工引起的变形，消除内应力；另一方面可提高了靶面1的刚性，减少了靶面1靠磁铁吸引在靶托2上面反复取放引起的形变。

本实用新型的靶面1与0.3mm现有靶板分别用于承载巨大芽孢杆菌并进行质谱检测，本实用新型的靶面1与现有靶板能够达到等同的效果，即本实用新型的靶面1能够达到技术要求。

其中，在一实施例中，靶面1的厚度范围为0.6mm~1mm。为获得更好的检测效果，靶面1的厚度可为0.6mm至1mm，如0.6mm、0.8mm、1mm等，这些靶面1容易加工，且加工所获内应力小，变形小。

进一步地，样品承载区11内形成有多个间隔设置并用于承载样品的样品承载槽。为便于对样品内的物质进行检测，可在样品承载区11内设置多个样品承载槽，可通过激光雕刻出样品承载槽。

进一步地，在上述实施例中，样品承载槽为圆形区域，样品承载槽的外周直径范围为1.9mm~3.0mm。样品承载槽的直径范围为1.9mm~3.0mm，如1.9mm、2.0mm、2.2mm、2.5mm、2.6mm、2.8mm、3.0mm等，便于将样品置于样品承载槽的操作。

另外，在一实施例中，样品承载区11的外周边缘环绕设有标识环111。为便于识别样品承载区11，可将样品承载区11的外周边缘设置标识结构，如激光雕刻的标识环111，标识环111内部为样品承载区11，外部不是样品承载区11。

在另一实施例中，靶面1上设有间隔排列的多个样品承载区11，靶面1上还设有与各样品承载区11对应的标记结构12。样品承载区11呈阵列布置，如12行8列排布，一个靶面1上共96个样品承载区11，为便于检测记录，各样品承载区11处均设有一标记结构12，可通过激光雕刻形成标记结构12。在其他实施例中，标记结构12可沿横向标记一行、沿纵向标记一列，从而可通过横向标记和纵向标记的组合对各样品承载区11进行唯一标记。

进一步地，在上述实施例中，样品承载区11的表面设有亲水层，靶面1上样品承载区11所在的表面除样品承载区11以外的区域设有疏水层。靶面1上的非样品承载区11的表面经疏水处理形成疏水层，样品承载区11的表面经亲水处理形成亲水层，从而能够更方便地在靶面1的样品承载区11内放入样品。

另外，本实用新型还提出一种靶板结构，靶板结构包括如上所述的靶面1，靶托2包括托体21和与托体21连接的固定组件22，托体21具有承托靶面1的承托面211，固定组件22用于将靶面1固定于承托面211上，托体21用于固定于外部检测平台10上。该靶板结构中靶面的具体结构参照上述实施例，由于靶板结构采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

当需要检测样品时，先将样品置于靶面1上的样品承载区11，再将靶面1置于托体21上的承托面211，通过固定组件22将靶面1固定，最后将托体21连同承载有样品的靶面1固定于外部检测平台10上进行样品检测。而且，为便于靶板结构在各检测仪器中的传送，可在靶面1上开设供机械手穿过的过孔，托体21上开设有避让机械手的避让槽，从而可快速在各检测仪器之间传送。

在一实施例中，请结合图3和图4，托体21的厚度范围为0.8mm~2.4mm。为适应样品检测，托体21的厚度可设为0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2mm、2.2mm.2.4mm等，可托体21的厚度可与靶面1的厚度进行搭配选取，使得靶板结构的厚度范围可设置为0.5mm至2.0mm，如靶面1的厚度为0.5mm，托体21的厚度为2.4mm，从而使得靶板结构的整体厚度能够适配检测平台10的需求。

其中，固定组件22包括磁吸件，承托面211内凹形成安装磁吸件的安装槽212，磁吸件与靶面1相互吸引以将靶面1固定于靶托2上。为方便靶面1与托体21的连接，固定组件22包括磁吸件，如磁铁，通过承托面211内凹形成安装槽212，磁吸件安装于安装槽212内，靶面1为可与磁铁相互吸引的材质，当靶面1置于承托面211上时，安装槽212内的磁吸件即可将靶面1吸附在承托面211上。为使得靶面1的固定更可靠，可将磁吸件设置多个，安装槽212的数量与磁吸件的数量一致且一一对应设置，如磁吸件为4个，承托面211内凹形成4个均匀布置的安装槽212，各安装槽212内均安装有一磁吸件，通过4个磁吸件对靶面1进行吸附，从而将靶面1牢靠固定在承托板上。

进一步地，为了实现多种功能，磁吸件面向靶面1的一面与安装槽212的槽底之间的距离小于安装槽212的深度。由于磁吸件表面有可能存在尚未去除的杂质颗粒等，对靶面1可能会产生影响，可将磁吸件的上表面设置得低于承托面211，靶面1被磁吸件吸附后，直接与承托面211接触，而不会与磁吸件接触，从而可进一步减少靶板结构的组装误差。

另外，在上述的实施例中，靶托2还包括定位组件23，定位组件23包括与承托面211连接的第一定位柱231和第二定位柱232，靶面1上贯穿开设有供第一定位柱231插入的第一定位孔13以及供第二定位柱232插入的第二定位孔14。为提高靶面1的安装精度，可使得靶托2还包括定位组件23，定位组件23的第一定位柱231和第二定位柱232间隔设置，并均与承托面211连接，靶面1上贯穿开设有第一定位孔13和第二定位孔14，当靶面1置于靶托2上时，第一定位柱231插入第一定位孔13内，第二定位柱232插入第二定位孔14内，从而可使得靶面1能够准确固定于靶托2上。

在一实施例中，第一定位孔13或第二定位孔14中的任意一个为腰型孔，腰型孔的长度方向与第一定位孔13和第二定位孔14的分布方向一致。由于加工误差，使得第一定位柱231与第二定位柱232之间的相互位置关系和第一定位孔13与第二定位孔14之间的相互位置关系不一致，而为使得靶面1能够顺利与承托面211贴合，可将第一定位孔13和第二定位孔14中的任意一个设置为腰型孔，腰型孔的长度方向与第一定位孔13和第二定位孔14的分布方向一致。

进一步地，靶托2还包括自承托面211向上凸出设置的台阶24，台阶24的高度与靶面1的厚度一致。当靶面1置于承托面211上，可通过靶面1的厚度与台阶24的高度一致，检验靶面1是否与靶托2配套，从而可起到防呆效果。

进一步地，台阶24的数量为两个，两个台阶24间隔设置，且两个台阶24中的任意一者面向另一者的一侧为倾斜设置的第一斜面241，两个第一斜面241之间的距离自托体21的外侧向靠近托体21的中心方向逐渐增大，靶面1的侧壁设有与第一斜面241相适配的第二斜面15。为获得进一步的防呆效果，可将台阶24设置为两个，两个台阶24间隔设置，两个台阶24上的第一斜面241为非对称布置，当靶面1置于承托面211上时，靶面1上的第二斜面15与两个台阶24上的第一斜面241一一对应配合，若靶面1放反，则第一斜面241和第二斜面15不能相互适配。

本实用新型中的靶面1可通过以下工艺获得：

步骤一、靶面1的加工：

按照靶面1的设计尺寸进行加工，使得靶面1的加工厚度范围控制在0.5mm至2.0mm，厚度在这个范围可以提高靶面1与靶托2的随机适配性，减少靶面1的刚性形变。再通过3D轮廓仪测试靶面1的平面度，若平面度小于0.002mm，则靶面1具有合格靶面。

步骤二、活化：

将靶面1的表面用酒精清洗去除油脂，再采用成分比为H₂SO₄:H₂O₂=5:1的混合溶液清洗。由于清洗液具有强氧化性，可将有机物分解而除去，从而可活化靶面1表面。

步骤三、疏水处理：

将活化后的靶面1取出，贴覆蓝膜，利用激光雕刻机在样品承载区11内雕刻出样品点，即样品承载槽，并在样品承载区11的外周边缘的表标识环111，接着把标识环111内的蓝膜保留，去除标识环111外的蓝膜，利用氟硅烷对靶面1进行蒸镀，蒸镀温度控制在100℃~150℃，蒸镀时间为45-60min，随后使靶面1自然冷却至室温。该步骤有两个作用，分别是利用热处理去除靶面1内应力，以及把标识环111外蒸镀上疏水膜层。

步骤四、亲水处理：

利用10g~15g浓硫酸、0.5g~0.9g高锰酸钾、0.3g~0.5g重铬酸钾，按照顺序加入30mL的超纯水中配置反应液，在40℃~50℃的干燥环境中，将前述反应液涂满样品承载区11，反复操作10至15次，从而使得样品承载区11获得亲水层。

另外，本实用新型还提出一种质谱仪，质谱仪检测平台10和如上所述的靶板结构，检测平台10上设有用于固定靶板结构的固定槽101。该质谱仪中靶板结构的具体结构参照上述实施例，由于本质谱仪采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种靶面，其特征在于，所述靶面设有用于承载样品的样品承载区，所述靶面的厚度范围为0.5mm～2mm，且所述靶面为不锈钢板。

2.如权利要求1所述的靶面，其特征在于，所述靶面的厚度范围为0.6mm～1mm。

3.如权利要求2所述的靶面，其特征在于，所述样品承载区内形成有多个间隔设置并用于承载样品的样品承载槽。

4.如权利要求3所述的靶面，其特征在于，所述样品承载槽为圆形区域，所述样品承载槽的外周直径范围为1.9mm～3.0mm。

5.如权利要求1所述的靶面，其特征在于，所述样品承载区的外周边缘环绕设有标识环；

和/或，所述靶面上设有间隔排列的多个所述样品承载区，所述靶面上还设有与各所述样品承载区对应的标记结构。

6.如权利要求1所述的靶面，其特征在于，所述样品承载区的表面设有亲水层，所述靶面上所述样品承载区所在的表面除所述样品承载区以外的区域设有疏水层。

7.一种靶板结构，其特征在于，所述靶板结构包括：

如权利要求1至6中任一项所述的靶面；

靶托，包括托体和与所述托体连接的固定组件，所述托体具有承托所述靶面的承托面，所述固定组件用于将所述靶面固定于所述承托面上，所述托体用于固定于外部检测平台上。

8.如权利要求7所述的靶板结构，其特征在于，所述托体的厚度范围为0.8mm～2.4mm。

9.如权利要求7所述的靶板结构，其特征在于，所述固定组件包括磁吸件，所述承托面内凹形成安装所述磁吸件的安装槽，所述磁吸件与所述靶面相互吸引以将所述靶面固定于所述靶托上。

10.如权利要求9所述的靶板结构，其特征在于，所述磁吸件面向所述靶面的一面与所述安装槽的槽底之间的距离小于所述安装槽的深度。

11.如权利要求7至10中任一项所述的靶板结构，其特征在于，所述靶托还包括定位组件，所述定位组件包括与所述承托面连接的第一定位柱和第二定位柱，所述靶面上贯穿开设有供所述第一定位柱插入的第一定位孔以及供所述第二定位柱插入的第二定位孔。

12.如权利要求11所述的靶板结构，其特征在于，所述第一定位孔或所述第二定位孔中的任意一个为腰型孔，所述腰型孔的长度方向与所述第一定位孔和所述第二定位孔的分布方向一致。

13.如权利要求7至10中任一项所述的靶板结构，其特征在于，所述靶托还包括自所述承托面向上凸出设置的台阶，所述台阶的高度与所述靶面的厚度一致。

14.如权利要求13所述的靶板结构，其特征在于，所述台阶的数量为两个，两个所述台阶间隔设置，且两个所述台阶中的任意一者面向另一者的一侧为倾斜设置的第一斜面，两个所述第一斜面之间的距离自所述托体的外侧向靠近所述托体的中心方向逐渐增大，所述靶面的侧壁设有与所述第一斜面相适配的第二斜面。

15.一种质谱仪，其特征在于，所述质谱仪包括检测平台和如权利要求7至14中任一项所述的靶板结构，所述检测平台上设有用于固定所述靶板结构的固定槽。