[发明专利]一种复合检测器及具有该检测器的四极质谱仪

说明书

技术领域

本发明涉及分析测量仪器技术领域，尤其涉及一种复合检测器及具有该检测器的四极质谱仪。

背景技术

质谱是研究物质基本组成、结构特征、物理和化学性质最基本的仪器之一，是生命科学、材料科学、食品安全、环境保护等领域的必备仪器，是现代分析仪器的核心，广泛用于有机化学、生物学、地球化学、核工业、材料科学、环境科学、医学卫生、食品化学、石油化工等领域以及空间技术和公安工作等特种分析领域。

质谱仪根据质量分析器的不同，而分为磁质谱仪、飞行时间质谱仪、四极质谱仪(包括四极杆质谱仪和离子阱质谱仪)、傅立叶回旋共振质谱仪、轨道离子阱质谱仪，以及各种杂交质谱仪等。而四极质谱仪因为体积小、结构简单、技术相对成熟、成本低廉而成为应用最广泛的一种质谱仪之一。

一台四极质谱仪通常由进样模块1、离子源2、四极杆质量分析器3、检测器4、真空系统和数据处理模块6等部分组成，如图1和图2所示。其中，用于四极质谱仪的检测器4，通常为法拉第杯和电子倍增器602。

法拉第杯是一种由金属材质制成，通常设计成杯状，用来测量带电粒子入射强度的一种真空侦测器，测得的电流可以用来判定入射电子或离子的数量，其结构如图3所示。法拉第杯的灵敏度较低，通常将其作为倍增器的补充，在低真空环境下工作。

电子倍增器603又可分为连续打拿极通道电子倍增器(英文名称为continuous-dynode,channel electron multipliers，其简写为CEM或者Channeltrons，见图4)和离散打拿极二次电子倍增器(英文名称为discrete dynode,secondary electron multipliers，简写为SEM，见图5)。

而目前现有的CEM和SEM均需要在高真空环境下工作，因其具有一定的使用寿命，根据使用的真空环境和工作的频繁情况，通常一年左右就必须进行更换，如果工作在较差真空情况，则寿命将大大缩短。

现有的质谱仪，通常只使用一个CEM或者一个SEM，或者集成了一个法拉第杯与一个CEM或者SEM。

但是，在一些特殊的应用领域，比如需要连续长时间大体积进样、连续无故障工作时间要求超过1年以上、长时间无人看管和无人值守等特殊情况下，现有的检测器4就不能满足系统的工作要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种复合检测器及具有该检测器的四极质谱仪，能有效提高质谱仪的连续无故障工作时间，以增加环境适用性。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种复合检测器，其特征在于：包括能收集离子的离子接收极，所述离子接收极外设有至少两个用于放大所述离子信号的电子倍增器；进入复合检测器的离子能由所述离子接收极接收，或者能进入其中一个所述电子倍增器内，经过所述电子倍增器放大后由所述离子接收极接收。

其中，所述离子接收极包括离子接收杯和至少两个设置于所述离子接收杯外壁上的倍增器接收极，所述离子接收杯的一端用于收集离子，且与各个所述电子倍增器的离子入口均对应设置，另一端连接有引出电极；各个所述倍增器接收极分别与各个所述电子倍增器的离子出口间对应的沿所述电子倍增器的轴向成一定距离设置，且其数量与所述电子倍增器的数量相等。

其中，所述离子接收杯通过引出电极孔与所述引出电极连接，所述引出电极孔外套装有绝缘垫。

其中，所述离子接收杯与引出电极连接的一端还设有止转槽。

其中，所述电子倍增器的数量为两个，两个所述电子倍增器对称的或相互成一定角度设置于所述离子接收极外；或者是所述电子倍增器的数量为三个或三个以上，各个所述电子倍增器均匀的或彼此相互成一定角度的设置于所述离子接收极外。

其中，所述离子接收极外还套装有屏蔽罩，所述屏蔽罩包括离子接收孔和用于将各个所述电子倍增器固定于离子接收极外的定位组件，所述离子接收孔设置于所述屏蔽罩的一端，且与各个所述电子倍增器对应设置，所述定位组件固定于所述屏蔽罩的外侧，且与所述电子倍增器的数量相等。

其中，所述定位组件包括至少两个用于固定所述电子倍增器的固定卡环和至少两个用于为所述离子接收极定位的避位槽，各个所述固定卡环均设置于所述屏蔽罩的外壁上，且分别与各个所述电子倍增器对应设置，各个所述避位槽分别对应设置于各个所述固定卡环下。