[实用新型]复合离子源

说明书

技术领域

本实用新型涉及质谱仪，尤其是涉及一种对气态样品电离的复合离子源。

背景技术

质谱仪是现代科学分析仪器领域中最重要的成员之一，是现代分析科学最先进的手段之一。它是先将样品离子化，样品离子再通过预先设定的电场或磁场后，实现质荷比分离，并检测其相应峰强，从而达到对样品的定性、定量分析的一种现代精密分析仪器。质谱法从最初的同位素分析，到现在已经逐渐成为化学、地质学、生物化学、药物学、医学、石油化工、能源、环保和食品加工等许多方面不可缺少的分析检测手段。

无论是哪种类型的质谱仪，其基本组成都是相同的。它都包括进样系统、离子源、质量分析器、离子检测系统、真空系统、电源及控制系统六大部分。离子源是质谱仪的首要环节，它是使样品的中性原子或分子电离成离子，并通过电磁学原理引出离子束的装置。离子源的种类繁多，其中适合于气态样品的离子源主要包括电子轰击源(Electron Impact Ionization，EI)、化学电离源(Chemical Ionization，CI)、光致电离源(Photon Ionization，PI)等等。

电子轰击源是最早出现，也是目前应用最为广泛的一种针对气态样品电离的一种离子源。季欧(季欧编.质谱分析法，上册，原子能出版社，1975年)介绍的电子轰击型离子源，它采用动能70电子伏特的电子束去轰击中性的气态分子，使之电离成带正电的离子。电子轰击源电离原理是：

M+e^-——→M⁺+2e^-

电子轰击源具有电离效率较高，谱图重现性好和离子流稳定性好等优点。由于它属于一种硬电离源，不可避免地会产生很多碎片离子，这些碎片离子提供了样品丰富的结构信息，是解谱的主要依据，但是不利的是碎片离子过多会造成谱图解析困难，特别是在对多种复杂组份混合样品的分析时，这个矛盾显得尤为突出。

光致电离源是采用光子代替电子轰击源的电子，常用的光子波长在紫外线波段，能量在10电子伏特左右。光致电离的反应机理为：

M+hv——→M⁺+e^-

相比于电子轰击源，PI源的缺点是碎片离子弱，样品结构信息少，电离效率低；优点是它以分子离子峰为主，而且能量分散小。因此，它非常有利于分析复杂混合物样品。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于质谱仪，可综合电子轰击源和光致电离源这两种离子源的优点，不仅同时获得样品的碎片信息和完整的分子离子峰，降低谱图解析的难度，而且还可明显提高样品的利用率和离子化效率，进而提高质谱仪的灵敏度，适合于气态样品电离的复合离子源。

本实用新型设有电离室、样品引入导管、推斥极、离子引出极片、聚焦极片、出射极片、上栅网、反射镜、下栅网、玻璃窗、聚光镜、光子发射管和灯丝；

电离室为空腔壳体，空腔壳体的壳壁设有左通孔、右通孔、上通孔和下通孔，左通孔与右通孔同轴心线，上通孔与下通孔同轴心线，左通孔与右通孔的轴心线垂直于上通孔与下通孔的轴心线；推斥极封盖在电离室的左通孔上，引入导管右端与推斥极相连，引入导管与推斥极垂直，引入导管露于腔室外；离子引出极片、聚焦极片和出射极片由左向右依次设于电离室右端，离子引出极片、聚焦极片和出射极片均设有中心通孔，离子引出极片、聚焦极片、出射极片、推斥极和引入导管为同轴心线；上栅网和反射镜由下向上依次设于电离室上端，上栅网盖在电离室的上通孔上，反射镜固于电离室的上端面；下栅网、玻璃窗、聚光镜和光子发射管由上至下依次设于电离室的下端，下栅网盖在电离室的下通孔上，玻璃窗位于电离室的下端面，聚光镜设于玻璃窗下方，光子发射管设于聚光镜下方，下栅网、玻璃窗、聚光镜和光子发射管为同轴心线；灯丝设于电离室前端，灯丝对准设于电离室壳壁前端的电子束入射口，电子束入射口与电离室的左通孔与右通孔同轴心线。

所述电离室的截面外形最好为方形或圆形，电离室最好为不锈钢电离室。

所述推斥极片可由不锈钢、铝或铜等金属制成，推斥极片的中心通孔为样品引入孔。

所述灯丝最好选用钨丝、铼钨丝或等电子逸出率较高的灯丝。

所述上栅网和下栅网最好均为金属丝栅网，金属丝栅网可为不锈钢等金属丝；所述上栅网和下栅网的直径可为10～100微米，所述上栅网和下栅网的目数可为500～3000。

所述光子发射管为紫外波段光线产生装置，紫外波段光线产生装置可为紫外线灯、激光器等。

所述玻璃窗可为MgF₂玻璃窗或石英玻璃窗。