[发明专利]一种直线加速型飞行时间质谱中的放电光电离源

权利要求书

1.一种直线加速型飞行时间质谱中的放电光电离源，其特征在于：

该电离源由放电光源和离子传输系统构成；

放电光源包括二个放电电极和两端开口的介质管，放电电极为圆形电极，圆形电极置于管状介质管外，放电介质管的一端口透光玻璃进行密封封口，作为出光口，放电介质管另一端口设有一密闭容器，放电介质管与密闭容器相连通，一放电气体进样毛细管穿过放电的外壁面伸入至放电介质管中，于放电介质管内放电气体进样毛细管出口端设有一永久性磁铁，放电气体进样毛细管出口端面向永久性磁铁，永久性磁铁与放电气体进样毛细管出口端相互间隔；密闭容器通过阀门与一微型真空泵相连；

离子传输系统由存储型电场和离子聚焦系统组成，放电光电离源又称之为放电灯，放电灯的出光口放置于存储型的电场中，离子在存储型电场中产生，经瞬间脉冲电压推迟后进入离子聚焦系统，通过离子聚焦系统最后端的真空差分孔后进入飞行时间质谱质量分析系统；

存储型电场包括三块平行间隔设置的平板状电极，离子聚焦系统包括二块中部设有孔的平板状电极、真空差分接口极板；存储型电场中的三块平板状电极与离子聚焦系统中的二块平板状电极、真空差分接口极板依次平行间隔设置；

存储型电场左侧电极（a1）中心无孔，中间电极（a2）和右侧电极（a3）的中部设有孔，中间电极（a2）中心孔直径大于右侧电极（a3）的中心孔，且它们同轴；

离子聚焦系统中的二块平板状电极和真空差分接口极板间平行间隔设置；二块平板状电极中部孔与真空差分接口极板的真空差分孔、以及存储型电场的中间电极（a2）和右侧电极（a3）的中部孔同轴。

2.根据权利要求1所述的放电光电离源，其特征在于：

密闭容器上设有真空测量装置，该放电电离源使用氦气或者氩气等惰性气体作为放电气体，放电气体气压由真空测量装置、即真空计测量，放电气压由微型真空泵、即无油真空泵进行抽取通过针阀进行气压控制。

3.根据权利要求1所述的放电光电离源，其特征在于：

放电光源利用介质阻挡放电原理进行设计，氦气或者氩气等惰性气体作为放电气体充入放电介质管，放电介质管前端口使用氟化镁玻璃或者氟化钾玻璃进行密封，放电电极后端口加小块永久性磁铁；放电得到的光从氟化镁玻璃出射进入电离区电离化合物；放电介质管内气压控制在100Pa到一个大气压；

使用玻璃或者陶瓷管作为放电介质，放电介质管的直径在2-8mm之间，放电介质管的壁厚在0.5-2mm之间；

氟化镁玻璃或者氟化钾玻璃厚度在0.3-1.5mm之间。

4.根据权利要求1所述的放电光电离源，其特征在于：

存储型电场中的平板状电极为直流电场电极，是圆形对称电极，右侧电极（a3）电极中心孔也可以选择使用金属栅网替代。

5.根据权利要求1所述的放电光电离源，其特征在于：电离源装置置于真空中，离子聚焦系统最后端的真空差分孔直径在1-2mm之间，整个电离系统的气压控制于0.01-10Pa范围内。

6.根据权利要求1所述的放电光电离源，其特征在于：

放电光源的放电电极使用射频高压作为放电极，射频电压频率在5-100kHz；另一放电电极使用直流低压，两个电极之间的距离根据放电电压和放电灯内气压不同在5-15mm之间。

7.根据权利要求1所述的放电光电离源，其特征在于：

离子传输系统中的电场为直流电场，该存储型电场中的左侧电极（a1）、右侧电极（a3）非离子进样状态下其直流电压高于中间电极（a2）；当离子进样时中间电极（a2）电极瞬间加脉冲电压，中间电极（a2）电压高于左侧电极（a1）、右侧电极（a3）电压，离子被引入到质谱加速区域。

8.根据权利要求1所述的放电光电离源，其特征在于：

放电光电离源的出光方向垂直于存储型电场中电场方向，放电光电离源放置于左侧电极（a1）和中间电极（a2）之间位置。

9.根据权利要求1所述的放电光电离源，其特征在于：放电电极使用的直流低压电压与存储型电场中左侧电极（a1）的电位值相同。

10.根据权利要求1所述的放电光电离源，其特征在于：放电灯为2-8个以电极中心轴为中心对称放置，形成放电灯阵列来提高光束密度；

当进行挥发性气体直接进样分析时，可以采用毛细管直接进样或者采用膜进样。