[发明专利]一种基于单光子电离和电子轰击电离的双离子源四极杆质谱仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种四极杆质谱仪，具体的说是一种基于单光子电离 和电子轰击电离双离子源的四极杆质谱仪。本四极杆质谱仪在常规基 于电子轰击电离的基础上，结合了单光子电离，可以依据被分析物质 的理化性质，合理地对电离方式进行切换。

背景技术

常规四极杆质谱仪通常采用电子轰击电离源(EI)对被分析物质 进行电离，这种电离源利用70eV能量的电子去轰击物质，使其电离， 每种物质都能得到各自的特征谱图，能够准确的进行定性分析。但是， 由于有机成分电离能可能较低，采用高能量的离子源轰击被分析物质 电离后，往往会使被分析样品产生较多的碎片离子，使得质谱图变得 更加复杂，不利于对其进行解析，在分析复杂混合物时尤其困难。单 光子电离能够使电离能(IE)低于其光子能量的物质发生软电离，主 要产生分子离子，几乎没有碎片离子，可以快速得到待测分子量和强 度信息，适合于定性定量分析。将二者结合，以软电离为主，电子轰 击电离进一步可以得到分子结构的信息，同时使单光子不能电离的物 质分子得到很好的电离，增强了四极杆质谱仪对物质的分析能力。

在单光子电离源和电子轰击电离源相应的电离区配置相应的毛 细管进样系统，可以实现硬电离源和软电离源的灵活切换。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以实现电离方式切换的双离子源 四极杆质谱仪。在常规电子轰击电离源的四极杆质谱仪的基础上，结 合单光子软电离源，增强了四极杆质谱仪分析物质的能力。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于单光子电离和电子轰击电离的双离子源四极杆质谱仪， 包括单光子电离源、电子轰击电离源、电离传输区腔体、四极杆质量 分析器腔体，其特征在于：

电离传输区腔体、四极杆质量分析器腔体均为密闭的腔体；电离 传输区腔体位于四极杆质量分析器腔体正上方；

电离传输区腔体的顶部设有光窗，单光子电离源发出的光束通过 光窗从上至下入射到电离传输区腔体内部，在电离传输区腔体内部沿 光束出射方向依次设置有聚焦透镜组A和差分接口极板；

差分接口极板上具有差分接口小孔，对应于差分接口小孔的电离 传输区腔体底部和四极杆质量分析器腔体顶部分别设置有通孔，电离 传输区腔体通过差分接口小孔与四极杆质量分析器腔体相连；

于四极杆质量分析器腔体上部设有电子轰击电离源，下部设有四 极杆质量分析器，四极杆质量分析器正下方设置有检测器；

进样毛细管A穿过电离传输区腔体侧壁伸入至电离传输区腔体 内部，进样毛细管A的气体出口端垂直面向于单光子电离源的光束 传输方向设置，进样毛细管A的气体入口端与样品气气源相连；

进样毛细管B穿过四级杆质量分析器腔体侧壁伸入至电子轰击 源内部，进样毛细管B的气体出口端设置于电子轰击源内部，进样毛 细管B的气体入口端与样品气气源相连。

聚焦透镜组A和聚焦透镜组B分别用于经单光子电离源电离后 产生的离子的聚焦与经电子轰击电离源电离后产生的离子的聚焦；聚 焦透镜组A和聚焦透镜组B均为2块以上相互间隔、平行设置的板 式电极结构，板式电极中心部位设置有通孔，聚焦透镜组A和聚焦 透镜组B的通孔同轴；

单光子电离源发出的光束平行于聚焦透镜组A通孔轴线方向穿 过聚焦透镜组A的通孔的中心区域。

电子轰击电离源位于聚焦透镜组B的通孔的中心区域；

于电离传输区腔体和四极杆质量分析器腔体侧壁上分别设置有 气体出口，电离传输区腔体侧壁上的气体出口通过真空管路与侧抽阀 门相连，于侧抽阀门的另一端通过真空管路连接到真空泵A，四极杆 质量分析器腔体侧壁上的气体出口通过真空管路直接连接到真空泵 B上；

侧抽阀门为流量可调节的真空阀门，为真空挡板阀、真空针阀或 真空蝶阀；可根据侧抽阀门的调节以及进样毛细管A内径与长度的 改变来控制进样量，以调节电离传输区腔体内部真空度。可根据进样 毛细管B内径与长度的改变来控制进样量，以调节四极杆质量分析器 腔体内部真空度；

可根据进样毛细管B内径与长度的改变来控制进样量，以调节四 级杆质量分析器腔体内部真空度；

单光子电离源将气体样品电离得到的离子通过差分接口极板上 的差分接口小孔，穿过电子轰击电离源，引入到四级杆质量分析器中；