[实用新型]一种提高3D离子阱检测效率的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及3D离子阱，特别涉及一种提高3D离子阱检测效率的装置。

背景技术

质谱分析法是通过对样品离子质荷比的分析而实现对样品定性和定量分析的一种方法。质谱仪的基本组成都包括离子源、质量分析器、检测器和真空系统。离子源的作用是将待分析的样品电离，得到带有样品信息的离子。

如图1所示，一种普遍采用的内部电离的3D离子阱，包括依次设置的电子源209、电子透镜208、3D离子阱、检测器204，Varian、Thermo等公司都使用上述结构。

上述离子阱在分析过程中，离子会从两个端盖电极的方向出射，而只能检测一个方向上的出射离子。可见，离子的检测效率在理论上最高只能到50％，这对离子储存能力本来就不强的3D离子阱来说无疑是雪上加霜。

目前，大多数厂家都未能解决上述问题。只有Varian的产品中提出了“三重共振”的解决方案，具体为：

通过在端盖电极上施加一捕获偶极场TFD(Trapping Field Dipole)，使离子阱的场中心偏离几何中心；同时在端盖电极上施加提供离子参量振荡辅助交变四极场，以及提供离子边频振荡的交变偶极场，结合六极场的非线性谐振，使得离子更倾向于从距离比较近的一块端盖电极上出射，从而提高了离子检测效率。但是，三重共振仍然存在以一些不足，如：

1、三重共振激发中，仍然有部分离子朝相反的方向出射。

2、当共振激发信号的能量增强时，朝相反方向出射的离子数目会增多，从而降低离子检测效率。且激发信号的能量越大时，离子的检测效率越低。

3、为使捕获场的物理中心偏离几何中心，需要在端电极上施加RF来产生TFD，同时环电极上也需要施加RF，即使用双向RF方式(且RF和AC需要通过线圈耦合在一起)，大大增加了电路的复杂性和控制的复杂性。而且，由于端盖电极靠近检测器，RF的加载容易带来射频干扰，影响信号质量。

4、三重共振中需要加入额外的辅助偶极场和四级场，由于这些多极场的引入，增加了非线性效应，系统的可控性差，还可能带来质量数的偏移。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种提高3D离子阱检测效率的装置，可以使现有3D离子阱的检测效率提高一倍，检测效率的理论值可达到100％；同时也提高了样品的离子化效率。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种提高3D离子阱检测效率的装置，具体包括：

设置在3D离子阱的第一侧，用于检测3D离子阱从该侧出射的离子的第一检测器；

设置在3D离子阱第二侧的电子透镜，便于电子穿过并进入所述3D离子阱；

设置在所述电子透镜侧部的第二检测器，用于检测从3D离子阱第二侧出射并经电子透镜偏转后的离子。

作为优选，所述电子透镜包括相对设置的第一电极和第二电极，第二电极上设有与所述第二检测器配合的孔。

进一步，所述第一电极上设有孔，还设有与该孔配合的打拿极。

进一步，所述孔上设有网状电极。

作为优选，所述第一电极和第二电极是半管状。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、离子检测效率高。

设置了第一电子透镜，使得3D离子阱的出射离子都被检测到，理论上的离子检测效率可达到100％。

不受共振激发信号的影响，无论在何种情况下，检测效率都是现有3D离子阱的两倍。

2、样品离子化效率高。

设置的第一电子透镜，一方面用于聚焦电子，提高样品的离子化效率，另一方面用于偏转从3D离子阱出射的离子，以便被检测到；再一方面用于控制电子的通过与否，起到电子门的作用。

附图说明

图1是现有技术中3D离子阱的结构示意图；

图2是实施例1中装置的结构示意图；

图3是本实用新型中第一电子透镜的结构示意图；

图4是实施例2中装置的结构示意图；

图5是实施例3中装置的结构示意图；

图6是实施例4中装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1：

如图2所示，一种提高3D离子阱检测效率的装置，应用在质谱仪中，所述质谱仪包括依次设置的电子源209、第二电子透镜208、第一电子透镜、3D离子阱和第一检测器204。