一種基于單光子電離和電子轟擊電離的雙離子源四極桿質譜儀的制作方法
【專利說明】一種基于單光子電離和電子轟擊電離的雙離子源四極桿質譜儀
技術領域
[0001]本發明涉及一種四極桿質譜儀，具體的說是一種基于單光子電離和電子轟擊電離雙離子源的四極桿質譜儀。本四極桿質譜儀在常規基于電子轟擊電離的基礎上，結合了單光子電離，可以依據被分析物質的理化性質，合理地對電離方式進行切換。
【背景技術】
[0002]常規四極桿質譜儀通常采用電子轟擊電離源(EI)對被分析物質進行電離，這種電離源利用70eV能量的電子去轟擊物質，使其電離，每種物質都能得到各自的特征譜圖，能夠準確的進行定性分析。但是，由于有機成分電離能可能較低，采用高能量的離子源轟擊被分析物質電離后，往往會使被分析樣品產生較多的碎片離子，使得質譜圖變得更加復雜，不利于對其進行解析，在分析復雜混合物時尤其困難。單光子電離能夠使電離能(IE)低于其光子能量的物質發生軟電離，主要產生分子離子，幾乎沒有碎片離子，可以快速得到待測分子量和強度信息，適合于定性定量分析。將二者結合，以軟電離為主，電子轟擊電離進一步可以得到分子結構的信息，同時使單光子不能電離的物質分子得到很好的電離，增強了四極桿質譜儀對物質的分析能力。
[0003]在單光子電離源和電子轟擊電離源相應的電離區配置相應的毛細管進樣系統，可以實現硬電離源和軟電離源的靈活切換。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種可以實現電離方式切換的雙離子源四極桿質譜儀。在常規電子轟擊電離源的四極桿質譜儀的基礎上，結合單光子軟電離源，增強了四極桿質譜儀分析物質的能力。
[0005]為了實現以上目的，本發明采用的技術方案為:
[0006]—種基于單光子電離和電子轟擊電離的雙離子源四極桿質譜儀，包括單光子電離源、電子轟擊電離源、電離傳輸區腔體、四極桿質量分析器腔體，其特征在于:
[0007]電離傳輸區腔體、四極桿質量分析器腔體均為密閉的腔體；電離傳輸區腔體位于四極桿質量分析器腔體正上方；
[0008]電離傳輸區腔體的頂部設有光窗，單光子電離源發出的光束通過光窗從上至下入射到電離傳輸區腔體內部，在電離傳輸區腔體內部沿光束出射方向依次設置有聚焦透鏡組A和差分接口極板；
[0009]差分接口極板上具有差分接口小孔，對應于差分接口小孔的電離傳輸區腔體底部和四極桿質量分析器腔體頂部分別設置有通孔，電離傳輸區腔體通過差分接口小孔與四極桿質量分析器腔體相連；
[0010]于四極桿質量分析器腔體上部設有電子轟擊電離源，下部設有四極桿質量分析器，四極桿質量分析器正下方設置有檢測器；
[0011]進樣毛細管A穿過電離傳輸區腔體側壁伸入至電離傳輸區腔體內部，進樣毛細管A的氣體出口端垂直面向于單光子電離源的光束傳輸方向設置，進樣毛細管A的氣體入口端與樣品氣氣源相連；
[0012]進樣毛細管B穿過四級桿質量分析器腔體側壁伸入至電子轟擊源內部，進樣毛細管B的氣體出口端設置于電子轟擊源內部，進樣毛細管B的氣體入口端與樣品氣氣源相連。
[0013]聚焦透鏡組A和聚焦透鏡組B分別用于經單光子電離源電離后產生的離子的聚焦與經電子轟擊電離源電離后產生的離子的聚焦；聚焦透鏡組A和聚焦透鏡組B均為2塊以上相互間隔、平行設置的板式電極結構，板式電極中心部位設置有通孔，聚焦透鏡組A和聚焦透鏡組B的通孔同軸；
[0014]單光子電離源發出的光束平行于聚焦透鏡組A通孔軸線方向穿過聚焦透鏡組A的通孔的中心區域。
[0015]電子轟擊電離源位于聚焦透鏡組B的通孔的中心區域；
[0016]于電離傳輸區腔體和四極桿質量分析器腔體側壁上分別設置有氣體出口，電離傳輸區腔體側壁上的氣體出口通過真空管路與側抽閥門相連，于側抽閥門的另一端通過真空管路連接到真空泵A，四極桿質量分析器腔體側壁上的氣體出口通過真空管路直接連接到真空泵B上；
[0017]側抽閥門為流量可調節的真空閥門，為真空擋板閥、真空針閥或真空蝶閥；可根據側抽閥門的調節以及進樣毛細管A內徑與長度的改變來控制進樣量，以調節電離傳輸區腔體內部真空度。可根據進樣毛細管B內徑與長度的改變來控制進樣量，以調節四極桿質量分析器腔體內部真空度；
[0018]可根據進樣毛細管B內徑與長度的改變來控制進樣量，以調節四級桿質量分析器腔體內部真空度；
[0019]單光子電離源將氣體樣品電離得到的離子通過差分接口極板上的差分接口小孔，穿過電子轟擊電離源，引入到四級桿質量分析器中；
[0020]電子轟擊電離源將氣體樣品電離得到的離子經聚焦透鏡組B聚焦后直接引入到四級桿質量分析器中；
[0021]進樣毛細管A穿過電離傳輸區腔體側壁伸入至電力傳輸區腔體內部，設置于聚焦透鏡組A中靠近單光子電離源的第一個與第二個極片之間的區域；
[0022]所述的單光子電離使用真空紫外放電燈作為光源。
[0023]本發明的特點是依據被分析樣品的理化性質通過切換單光子電離源和電子轟擊電離源的關斷與否合理地選擇離子源，從而可以快速得到待測分子量和強度信息，有利于對待測物更好地進行分析。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明的基于單光子電離源和電子轟擊電離源的雙離子源四極桿質譜儀的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]請參閱圖1，為本發明的結構示意圖。本發明的雙離子源四極桿質譜儀，由單光子電離源1、電子轟擊電離源2、電離傳輸區腔體3、四極桿質量分析器腔體4、聚焦透鏡組A5、聚焦透鏡組B13、差分接口極板6、差分接口小孔7、進樣毛細管A9、進樣毛細管B10、四極桿質量分析器8、檢測器18、真空泵AU、真空泵B12、側抽閥門14構成。
[0026]本發明的四級桿質譜儀工作于單光子電離源I與電子轟擊電離源2雙離子源模式。
[0027]單光子電離源I發出的光束位于電離傳輸區腔體3內部，光束平行于電極軸線方向