[发明专利]一种双极性质子转移反应质谱的有机物检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种双极性质子转移反应质谱的有机物检测装置，其特征在于：包括气源(1)、流量控制器(2)、放电离子源(3)、正离子反应管(4)、负离子反应管(5)、进样阀门(6)、正离子过渡腔(7)、负离子过渡腔(8)、正离子检测质谱(9)、负离子检测质谱(10)、过渡腔分子泵(11)、质谱腔分子泵(12)和前级泵(13)；所述的流量控制器(2)在气源(1)和放电离子源(3)之间，通过气体管路相连；所述的进样阀门(6)通过气体管路分别与正离子反应管(4)和负离子反应管(5)相连；所述的离子源(3)位于正离子反应管(4)和负离子反应管(5)之间，通过同轴心的小孔相通；所述的正离子过渡腔(7)位于正离子反应管(4)和正离子检测质谱(9)之间，通过同轴心的小孔相通；所述的负离子过渡腔(8)位于负离子反应管(5)和负离子检测质谱(10)之间，通过同轴心的小孔相通；所述的过渡腔分子泵(11)与正离子过渡腔(7)和负离子过渡腔(8)分别通过气体管路相连；所述的质谱腔分子泵(12)与正离子检测质谱(9)和负离子检测质谱(10)分别通过气体管路相连；所述的前级泵(13)与过渡腔分子泵(11)和质谱腔分子泵(12)通过气体管路相连；气源(1)内放电气体通入放电离子源(3)放电，制备出正负反应离子，分别在正负电场下被引入正离子反应管(4)和负离子反应管(5)内，待测有机物M由进样阀门(6)分别被吸入正离子反应管(4)和负离子反应管(5)，在正离子反应管(4)中发生质子反转移反应，在负离子反应管(5)中发生质子反转移反应，质子化产物和去质子化产物分别被正离子检测质谱(9)和负离子检测质谱(10)同时检测到，通过产物离子荷质比的差值，准确判断待有机测物M分子量，实现双重识别和在线高灵敏检测。

2.根据权利要求1所述的一种双极性质子转移反应质谱的有机物检测装置，其特征在于：所述的气源(1)是水蒸气、甲烷气或氨气，气体流量为0.5ml/min～40ml/min。

3.根据权利要求1所述的一种双极性质子转移反应质谱的有机物检测装置，其特征在于：所述放电离子源(3)内气压范围为5Pa～200Pa。

4.根据权利要求1所述的一种双极性质子转移反应质谱的有机物检测装置，其特征在于：所述的放电离子源(3)与正离子反应管(4)或负离子反应管(5)之间相通的小孔直径在0.1mm～10mm之间；所述的正离子过渡腔(7)与负离子反应管(4)或正离子检测质谱(9)之间相通的小孔直径在0.1mm～5mm之间；所述的负离子过渡腔(8)与负离子反应管(5)或负离子检测质谱(10)之间相通的小孔直径在0.1mm～5mm之间。

5.根据权利要求1所述的一种双极性质子转移反应质谱的有机物检测装置，其特征在于：所述的正离子反应管(4)和负离子反应管(5)内气压范围为60Pa～500Pa，电场范围为10V/cm～700V/cm。

6.根据权利要求1所述的一种双极性质子转移反应质谱的有机物检测装置，其特征在于：所述的正离子检测质谱(9)和负离子检测质谱(10)分别是具有正离子探测功能和负离子探测功能的四极杆质谱、飞行时间质谱、离子阱质谱或磁质谱探测系统。

7.一种双极性质子转移反应质谱的有机物检测方法，其特征在于实现步骤如下：气源(1)内放电气体水蒸气、甲烷气或氨气通入放电离子源(3)放电，制备出正负反应离子A⁺、B^-，分别在正负电场下被引入正离子反应管(4)和负离子反应管(5)内，待测有机物M由进样阀门(6)分别被吸入正离子反应管(4)和负离子反应管(5)，在正离子反应管(4)中发生质子反转移反应：A⁺+M→MH⁺+[A-H]，在负离子反应管(5)中发生质子反转移反应：B^-+M→[M-H]^-+BH，质子化产物和去质子化产物分别被正离子检测质谱(9)和负离子检测质谱(10)同时检测到，通过产物离子荷质比的差值，准确判断待测有机物M分子量，实现双重识别和在线高灵敏检测。