一種新型圓弧形電極線形離子阱的製作方法
2023-06-27 07:46:01 1
一種新型圓弧形電極線形離子阱的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電極線形離子阱；一種新型圓弧形電極線形離子阱；包括四根橫截面是圓弧形的柱狀電極即第一圓弧形電極、第二圓弧形電極、第三圓弧形電極、第四圓弧形電極；所述第一圓弧形電極、第二圓弧形電極、第三圓弧形電極、第四圓弧形電極圍繞著中心對稱軸合圍成中空區域；所述第一圓弧形電極和第二圓弧形電極是相同的且有大的曲率半徑R1，所述第三圓弧形電極和第四圓弧形電極是相同的且有小的曲率半徑R2，並且R1R2；解決電場分布調節不便的問題，實現多重電場分布的調節，質量分析和離子存儲性能更為優化。
【專利說明】一種新型圓弧形電極線形離子阱
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於質譜儀器和分析【技術領域】，具體涉及一種新型圓弧形電極線形離子阱。
【背景技術】
[0002]離子阱是一種可以將氣相中離子進行富集和存儲的科學裝置，它可以將離子在一定空間內束縛一定的時間，也可以對離子進行質量分析，或者進一步將離子碎裂成碎片。
[0003]傳統的離子阱分為三維離子阱和線形離子阱二種:三維離子阱是由一個具有雙曲面截面的環電極和二個具有雙曲面表面結構的端蓋電極所組成，二個具有雙曲面表面結構的端蓋電極對稱地分布在一個具有雙曲面截面的環電極兩邊，三個電極合圍而成的空間在離子阱工作電壓的作用下產生束縛離子的四極電場分布，當離子進入此空間時，即被電場束縛和存儲在此空間內。
[0004]線形離子阱是由四個柱狀電極平行地圍繞著一個中心對稱軸而組成，四個柱狀電極可以是四個完全相同的具有雙曲面表面的電極，也可以是四個完全相同的具有圓柱面表面的電極。當四個完全相同的具有雙曲面表面的電極在一定的電壓作用下，將在其合圍而成的空間內產生束縛離子的四極電場分布，當離子進入此空間時，即被四極電場束縛和存儲在此空間內。同樣地，當四個完全相同的具有圓柱形表面的電極在一定的電壓作用下，將在其合圍而成的空間內產生束縛離子的以四極電場為主的電場分布，當離子進入此空間時，即被電場束縛和存儲在此空間內。
[0005]綜上所述，不論是三維離子阱，還是線形離子阱，不論是由四個完全相同的雙曲面型電極組成的線形離子阱，還是由四個完全相同的圓柱型電極組成的線形離子阱，它們都將在工作電壓的作用下產生四極電場分布，使得離子在四極電場作用下被束縛在離子阱的中間區域內。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是提供一種調節多重電場分布優化性能的新型圓弧形電極線形離子阱。
[0007]實現本實用新型目的的技術方案是:一種新型圓弧形電極線形離子阱；包括四根橫截面是圓弧形的柱狀電極即第一圓弧形電極、第二圓弧形電極、第三圓弧形電極、第四圓弧形電極；所述第一圓弧形電極、第二圓弧形電極、第三圓弧形電極、第四圓弧形電極圍繞著中心對稱軸合圍成中空區域；所述第一圓弧形電極和第二圓弧形電極是相同的且有大的曲率半徑R1，所述第三圓弧形電極和第四圓弧形電極是相同的且有小的曲率半徑R2，並且R1>R20
[0008]優選的所述第一圓弧形電極、第二圓弧形電極、第三圓弧形電極、第四圓弧形電極都是至少有一面具有圓弧形截面且圓弧面朝向中心對稱軸；在所述第一圓弧形電極、第二圓弧形電極、第三圓弧形電極、第四圓弧形電極上分別有任意形狀的第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔。
[0009]優選的所述第一圓弧形電極、第二圓弧形電極、第三圓弧形電極、第四圓弧形電極都是由導電材料加工而成。
[0010]優選的所述第一圓弧形電極、第二圓弧形電極、第三圓弧形電極、第四圓弧形電極的圓弧面切線組成一個矩形，所述中空區域是內切長方體。
[0011]本實用新型具有積極的效果:(1)通過曲率半徑不等的電極組成離子阱空間，其離子存儲空間在工作電壓的作用下，將產生包括四極電場，六極電場，八極電場，十二極電場在內的多重電場分布；各種電場成分的比例可以通過使用不同曲率半徑的圓弧形電極和改變電極之間的相互距離實現；由於離子阱的性能由其中的電場分布所決定，因此可以通過調節離子阱中的電場分布來優化離子阱的性能。
[0012](2)這種新型圓弧形電極線形離子阱既可以單獨用作質量分析或離子存儲，也可以和其他實驗系統，如其他類型的質譜儀，如四極質譜，飛行時間質譜等聯合起來使用。
[0013](3)圓弧面切線組成的矩形長寬可以調節，從而改變圓弧形電極之間距離，實現更好的離子質量分析或離子存儲性能。
[0014](4)第一通孔和第二通孔的形狀任意，可以讓存儲在離子阱中的離子被逐出。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]為了使本實用新型的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例並結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中
[0016]圖1為一種新型圓弧形電極線形離子阱的結構示意圖；
[0017]圖2為一種新型圓弧形電極線形離子阱的左視圖；
[0018]I是第一圓弧形電極，2是第二圓弧形電極，3是第二圓弧形電極，4是第四圓弧形電極，5是中空區域，10是第一通孔，20是第二通孔，30是第三通孔，40是第四通孔
【具體實施方式】
[0019]見圖1和圖2，本實用新型具有一種新型圓弧形電極線形離子阱；包括四根橫截面是圓弧形的柱狀電極即第一圓弧形電極1、第二圓弧形電極2、第三圓弧形電極3、第四圓弧形電極4 ;所述第一圓弧形電極1、第二圓弧形電極2、第三圓弧形電極3、第四圓弧形電極4圍繞著中心對稱軸合圍成中空區域5 ;所述第一圓弧形電極I和第二圓弧形電極2是相同的且有大的曲率半徑R1，所述第三圓弧形電極3和第四圓弧形電極4是相同的且有小的曲率半徑R2，並且R1>R2。
[0020]進一步的所述第一圓弧形電極1、第二圓弧形電極2、第三圓弧形電極3、第四圓弧形電極4都是至少有一面具有圓弧形截面且圓弧面朝向中心對稱軸；在所述第一圓弧形電極1、第二圓弧形電極2、第三圓弧形電極3、第四圓弧形電極4上分別有任意形狀的第一通孔10、第二通孔20、第三通孔30、第四通孔40，通孔可以讓存儲在離子阱中的離子被逐出。
[0021]進一步的所述第一圓弧形電極1、第二圓弧形電極2、第三圓弧形電極3、第四圓弧形電極4都是由導電材料加工而成。
[0022]進一步的所述第一圓弧形電極1、第二圓弧形電極2、第三圓弧形電極3、第四圓弧形電極4的圓弧面切線組成一個矩形，所述中空區域5是內切長方體；該矩形長寬可以調節，從而改變圓弧形電極之間距離，實現更好的離子質量分析或離子存儲性能。
[0023]通過曲率半徑不等的電極組成離子阱空間，其離子存儲空間在工作電壓的作用下，將產生包括四極電場，六極電場，八極電場，十二極電場在內的多重電場分布；各種電場成分的比例可以通過使用不同曲率半徑的圓弧形電極和改變電極之間的相互距離實現；由於離子阱的性能由其中的電場分布所決定，因此可以通過調節離子阱中的電場分布來優化離子阱的性能。
[0024]這種新型圓弧形電極線形離子阱既可以單獨用作質量分析或離子存儲，也可以和其他實驗系統，如其他類型的質譜儀，如四極質譜，飛行時間質譜等聯合起來使用。
[0025]以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，並不用於限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種新型圓弧形電極線形離子阱；其特徵在於:包括四根橫截面是圓弧形的柱狀電極即第一圓弧形電極(I)、第二圓弧形電極(2)、第三圓弧形電極(3)、第四圓弧形電極(4);所述第一圓弧形電極(I)、第二圓弧形電極(2)、第三圓弧形電極(3)、第四圓弧形電極(4)圍繞著中心對稱軸合圍成中空區域(5);所述第一圓弧形電極(I)和第二圓弧形電極(2)是相同的且有大的曲率半徑R1，所述第三圓弧形電極(3)和第四圓弧形電極(4)是相同的且有小的曲率半徑R2，並且R1>R2。
2.根據權利要求1所述的新型圓弧形電極線形離子阱，其特徵在於:所述第一圓弧形電極(I)、第二圓弧形電極(2)、第三圓弧形電極(3)、第四圓弧形電極(4)都是至少有一面具有圓弧形截面且圓弧面朝向中心對稱軸；在所述第一圓弧形電極(I)、第二圓弧形電極(2)、第三圓弧形電極(3)、第四圓弧形電極(4)上分別有任意形狀的第一通孔(10)、第二通孔(20)、第三通孔(30)、第四通孔(40)。
3.根據權利要求1或2所述的新型圓弧形電極線形離子阱，其特徵在於:所述第一圓弧形電極(I)、第二圓弧形電極(2)、第三圓弧形電極(3)、第四圓弧形電極(4)都是由導電材料加工而成。
4.根據權利要求1或2所述的新型圓弧形電極線形離子阱，其特徵在於:所述第一圓弧形電極(I)、第二圓弧形電極(2)、第三圓弧形電極(3)、第四圓弧形電極(4)的圓弧面切線組成一個矩形，所述中空區域(5)是內切長方體。
【文檔編號】H01J49/42GK203607368SQ201320733363
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月19日 優先權日:2013年11月19日
【發明者】丁航宇 申請人:蘇州美實特質譜儀器有限公司