大氣壓下離子源裝置及其工作方法
2023-04-22 20:23:21 1
大氣壓下離子源裝置及其工作方法
【專利摘要】本發明提供了一種大氣壓下離子源裝置及其工作方法，所述離子源裝置包括離子源，進一步包括：螺旋線圈，所述螺旋線圈設置在所述離子源的出射端的下遊，螺旋線圈的軸線彎曲；電流源，所述電流源設置所述螺旋線圈的頭端和尾端之間。本發明具有靈敏度高、溶劑幹擾極小等優點，並有助於降低質譜分析系統的真空度要求、體積。
【專利說明】大氣壓下離子源裝置及其工作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及質譜分析，特別涉及大氣壓下離子源裝置及其工作方法。
【背景技術】
[0002] 目前，在常規的電噴霧或APCI離子源中，為了防止溶劑的幹擾，在設計離子流路 的過程中，採用一定角度入射的方式，以避免溶劑過多的進入到質譜儀中。再有，為了提高 靈敏度，加大真空接口部分的開孔面積。這種技術方案已定程度上解決了溶劑幹擾和靈敏 度低的問題，但隨之帶來較多不足，如：
[0003] 1、離子是以一定角度進入質譜儀中，僅有少量離子進入質譜儀，離子進入率低；還 有，難免會有一些溶劑進入質譜儀中；
[0004] 2、真空接口部分開孔面積的增大，相應地需要提高真空系統的抽速，進而帶來了 真空系統體積龐大等問題。
【發明內容】
[0005] 為了解決上述現有技術方案中的不足，本發明提供了一種靈敏度高、溶劑幹擾極 小的大氣壓下離子源裝置，並有助於降低質譜分析系統的真空度要求、體積。
[0006] 本發明的目的是通過以下技術方案實現的：
[0007] -種大氣壓下離子源裝置，所述離子源裝置包括離子源，其特徵在於：所述離子源 裝置進一步包括：
[0008] 螺旋線圈，所述螺旋線圈設置在所述離子源的出射端的下遊，螺旋線圈的軸線彎 曲；
[0009] 電流源，所述電流源設置所述螺旋線圈的頭端和尾端之間。
[0010] 根據上述的離子源裝置，優選地，所述螺旋線圈的軸線彎曲90度。
[0011] 根據上述的離子源裝置，優選地，所述螺旋線圈採用電阻絲繞成。
[0012] 根據上述的離子源裝置，優選地，所述離子源是電噴霧源、APCI、DART。
[0013] 根據上述的離子源裝置，優選地，所述螺旋線圈部分地繞在所述離子源的外圍。
[0014] 本發明還提供了上述任一所述的離子源裝置的工作方法，所述工作方法包括以下 步驟：
[0015] (A1)離子源出射離子，溶劑伴隨著所述離子出射；
[0016] (A2)螺旋線圈通電後產生磁場，所述離子在螺旋線圈內發生偏轉，而所述溶劑直 線運動而飛出螺旋線圈。
[0017] 根據上述的工作方法，可選地，所述工作方法進一步包括以下步驟：
[0018] (A3)增大所述電流源的電流，使得從所述離子源出射的離子在所述螺旋線圈內聚 焦。
[0019] 與現有技術相比，本發明具有的有益效果為：
[0020] 1、採用磁場的方法導引大氣壓下的離子，改變離子的無序運動軌跡，提升進入到 質譜儀中的離子流量，提高了分析靈敏度；
[0021] 2、可調的磁場設計：可以通過提升電流而增加磁場強度，從而消耗離子的徑向動 能，使得放電的離子束趨於聚焦；
[0022] 3、彎曲的螺旋線圈設置，使得不帶電的溶劑直線飛出線圈，而帶電的離子在磁場 作用下彎曲飛行而進入到質譜分析系統中，僅有極少的溶劑會進入質譜分析系統，大大地 降低了溶劑對系統的幹擾；
[0023] 4、無需增大真空接口部分開孔面積，降低系統的真空要求，即降低了質譜分析系 統的體積。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024] 參照附圖，本發明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發明的技術方案，而並非意在對本發明的保護範圍構成限制。 圖中：
[0025] 圖1為本發明實施例1的大氣壓下離子源裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 圖1和以下說明描述了本發明的可選實施方式以教導本領域技術人員如何實施 和再現本發明。為了教導本發明技術方案，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發明的範圍內。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發明的多個變型。由此，本發明並不局限於下述 可選實施方式，而僅由權利要求和它們的等同物限定。
[0027] 實施例1 :
[0028] 圖1示意性地給出了本發明實施例的大氣壓下離子源裝置的結構簡圖，如圖1所 示，所述離子源裝置包括：
[0029] 離子源11，如電噴霧源、APCI、DART等；
[0030] 螺旋線圈21，所述螺旋線圈設置在所述離子源的出射端的下遊，且處於質譜分析 儀41的上遊，螺旋線圈的軸線彎曲，如60度、90度；
[0031] 電流源31，所述電流源設置所述螺旋線圈的頭端和尾端之間。
[0032] 上述離子源裝置的工作方法，所述工作方法包括以下步驟：
[0033] (A1)離子源出射離子，溶劑伴隨著所述離子出射；
[0034] (A2)螺旋線圈通電後產生磁場，所述離子在螺旋線圈內發生偏轉，之後進入質譜 分析儀41，而所述溶劑直線運動而飛出螺旋線圈。
[0035] 實施例2 :
[0036] 根據本發明實施例1的大氣壓下離子源裝置及其工作方法在質譜分析系統中的 應用例。
[0037] 在該應用例中，採用電噴霧離子源，電阻絲繞成的螺旋線圈的軸線彎曲90度，電 流源連接在線圈的頭端和尾端之間，且電流可調。線圈的部分繞在電噴霧離子源的外圍，且 處於質譜分析系統的真空系統的上遊。
[0038] 本發明實施例的離子源裝置的工作過程，包括以下步驟：
[0039] 電噴霧離子源出射離子，溶劑隨著離子一併射出；
[0040] 離子在螺旋線圈產生的磁場中偏轉90度，進入到質譜分析系統中；而溶劑直線運 行而飛出線圈；
[0041] 提升電流而提高螺旋線圈的磁場強度，離子在線圈內聚焦。
[0042] 根據本發明實施例2達到的益處在於：螺旋線圈的彎曲設計顯著地降低了溶劑對 測量的不利影響，同時提高了離子進入質譜分析系統的量，進而提高了檢測靈敏度。
【權利要求】
1. 一種大氣壓下離子源裝置，所述離子源裝置包括離子源，其特徵在於：所述離子源 裝置進一步包括： 螺旋線圈，所述螺旋線圈設置在所述離子源的出射端的下遊，螺旋線圈的軸線彎曲； 電流源，所述電流源設置所述螺旋線圈的頭端和尾端之間。
2. 根據權利要求1所述的離子源裝置，其特徵在於：所述螺旋線圈的軸線彎曲90度。
3. 根據權利要求1所述的離子源裝置，其特徵在於：所述螺旋線圈採用電阻絲繞成。
4. 根據權利要求1所述的離子源裝置，其特徵在於：所述離子源是電噴霧源、APCI、 DART。
5. 根據權利要求1所述的離子源裝置，其特徵在於：所述螺旋線圈部分地繞在所述離 子源的外圍。
6. 根據權利要求1-5任一所述的離子源裝置的工作方法，所述工作方法包括以下步 驟： (A1)離子源出射離子，溶劑伴隨著所述離子出射； (A2)螺旋線圈通電後產生磁場，所述離子在螺旋線圈內發生偏轉，而所述溶劑直線運 動而飛出螺旋線圈。
7. 根據權利要求6所述的工作方法，其特徵在於：所述工作方法進一步包括以下步 驟： (A3)增大所述電流源的電流，使得從所述離子源出射的離子在所述螺旋線圈內聚焦。
【文檔編號】H01J49/04GK104091751SQ201410333260
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月5日 優先權日:2014年7月5日
【發明者】俞建成, 聞路紅, 林群英, 王海星, 趙鵬 申請人:寧波大學