具有定量功能的質譜分析系統的製作方法

2023-12-05 06:37:26

本實用新型涉及質譜分析，特別涉及具有定量功能的質譜分析系統。

背景技術：

敞開式質譜離子源是一種無需或者只需很少樣品前處理過程，可在敞開的大氣壓環境中直接對樣品進行解吸和離子化的新型離子源。無需樣品前處理的特點也會導致大量的基質幹擾，增加了定量分析難度，並且在敞開式環境下樣品離子化時容易受到周圍環境的影響，故而存在定量不夠準確的缺點。

為了解決定量不準確的問題，目前常用的方式如下：

1.內標法。採用內標法時需要尋找合適的內標物，部分內標物非常難找；此外，有時樣品並不方便添加內標物，有時加入內標物並不能改善定量結果；

2.固定一些重要幾何參數，如離子源到被測物的距離與角度以及樣品到質譜入口的距離等，採用固定一些重要幾何參數也不能隔離敞開式環境下周圍環境的影響。

技術實現要素：

為解決上述現有技術方案中的不足，本實用新型提供了一種無需內標物、定量準確、靈敏度高的具有定量功能的質譜分析系統。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種具有定量功能的質譜分析系統，所述質譜分析系統包括離子源、進樣裝置和質譜儀；所述質譜分析系統進一步包括：

定量裝置，所述定量裝置包括：

雷射器及其驅動電路，所述驅動電路調諧所述雷射器的輸出波長；

光纖，所述光纖包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分耦合在光學微腔的位置相對的兩側；

光學微腔，所述進樣裝置提供的樣品流經所述光學微腔，並被引導到離子源和質譜儀之間以離子化；

光電探測器，所述光電探測器將接收到的所述雷射器發出的穿過第一部分、光學微腔和第二部分的光轉換為電信號，並傳送到處理器；

處理器，所述處理器根據接收到的電信號獲得樣品的濃度。

與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果為：

1.標準品定量時，無需尋找內標物，適用範圍廣；

2.複雜樣品定量時，通過在光學微腔內壁化學修飾，可以特異性結合複雜樣品中的某一種成分，降低基質幹擾，定量準確；

3.由於透射譜線線寬非常窄，很微小的諧振頻率的偏移也容易被觀察到，靈敏度很高，微小的濃度變化都會被檢測到。

附圖說明

參照附圖，本實用新型的公開內容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是：這些附圖僅僅用於舉例說明本實用新型的技術方案，而並非意在對本實用新型的保護範圍構成限制。圖中：

圖1是根據本實用新型實施例的具有定量功能的質譜分析系統的結構簡圖。

具體實施方式

圖1和以下說明描述了本實用新型的可選實施方式以教導本領域技術人員如何實施和再現本實用新型。為了教導本實用新型技術方案，已簡化或省略了一些常規方面。本領域技術人員應該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本實用新型的範圍內。本領域技術人員應該理解下述特徵能夠以各種方式組合以形成本實用新型的多個變型。由此，本實用新型並不局限於下述可選實施方式，而僅由權利要求和它們的等同物限定。

實施例1：

圖1示意性地給出了本實用新型實施例的具有定量功能的質譜分析系統的結構簡圖，如圖1所示，所述具有定量功能的質譜分析系統包括：

離子源，所述離子源採用敞開式質譜離子源；

進樣裝置，所述進樣裝置包括：恆流泵，毛細管，毛細管的上端連接光學微腔的輸出端，底端到質譜儀的離子進口的中心軸線間的距離為0-5cm；所述離子源的出口到所述毛細管的中心軸線的距離為0-5cm，所述質譜儀的離子進口到所述毛細管的中心軸線的距離為0-2cm；

質譜儀，所述質譜儀的離子進口和離子源的出口的中心軸線共線；

定量裝置，所述定量裝置包括：

雷射器及其驅動電路，所述驅動電路調諧所述雷射器的輸出波長；

光纖，如熔錐光纖，所述光纖包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分耦合在光學微腔的位置相對的兩側；

光學微腔，所述光學微腔形成在石英管中，呈球形，內徑大於石英管的內徑；所述進樣裝置提供的樣品流經所述光學微腔，並被引導到離子源和質譜儀之間以離子化；

光電探測器，所述光電探測器將接收到的所述雷射器發出的穿過第一部分、光學微腔和第二部分的光轉換為電信號，並傳送到處理器；

處理器，所述處理器根據接收到的電信號得到諧振頻率的偏移，再根據諧振頻率的偏移與樣品濃度的映射關係而獲得待測樣品的濃度。關於諧振頻率的偏移、映射關係是本領域的現有技術，在此不再贅述。

上述具有定量功能的質譜分析系統的工作過程為：

恆流泵以灌注的方式讓待測溶液依次流過光學微腔、毛細管後流出；

可調諧雷射器輸出的雷射通過熔錐光纖與光學微腔耦合；

光電探測器實時檢測光纖的輸出光強，當雷射的頻率與光學微腔的諧振頻率相同時，雷射的強度會減弱，透射譜會形成一個凹陷，符合洛倫茲線性擬合；

當流經光學微腔中的溶液折射率發生變化或溶液中待測樣品通過特異性結合等粘附在光學微腔表面，都會引起諧振頻率的偏移，通過洛倫茲線性擬合的方法計算出前後諧振頻率的偏移就可以得到樣品待測樣品的濃度；

光學微腔的待測樣品在經過毛細管或者噴霧針流出，通過敞開式質譜離子源離子化後引入質譜，獲得樣品的質譜圖。