[发明专利]一种用于质谱分析的紫外光电离源

说明书

本发明涉及质谱分析仪器，具体的说是一种用于质谱分析的紫外光电离源装置，包括紫外光源、透镜光窗、保护气进样管、样品气进样管和密闭腔体；密闭腔体内的中部横向设有腔体隔板，腔体隔板将密闭腔体隔成二个互不连通的腔室，上部腔室为保护气腔体、下部腔室为电离区腔体，于腔体隔板的中部设置有内径为0.1～8mm的作为透光小孔的通孔；透镜光窗置于保护气腔体的内部或顶部壁面上，透镜光窗为凸透镜。本装置利用加热的保护气吹扫光窗表面，以阻隔污染物在光窗表面的吸附和沉积，可提高电离源及质谱仪器的长期稳定性；采用凸透镜光窗将紫外光束聚焦后通过透光小孔传输至电离区中，可有效提高光子的利用效率。

技术领域

本发明涉及质谱分析仪器，特别涉及质谱仪的离子源，具体的说是一种用于质谱分析的高稳定性紫外光电离源。

背景技术

质谱仪器是一种利用稳定或变化的电/磁场将经过离子化后的气相待测样品离子，按照质荷比的不同进行分离和检测的分析仪器，通过待测样品的质荷比和信号强度信息实现定性和定量分析。质谱分析的普适性好，分辨率和灵敏度高，分析速度快，特别是各种“软”电离技术的出现，使得到的质谱图简单、易于识别，可直接获取待测样品的分子量和强度信息，从而实现快速的定性和定量分析，因而被广泛应用于复杂混合物样品的快速、在线检测。紫外光(UV)电离是一种高效的“软”电离技术，它通过使电离能(IE)低于紫外光子能量的待测物分子，在吸收光子能量后直接释放出电子而得到电离，主要产生待测物的分子离子，而很少碎片离子。中国专利CN 102103971 B和CN 203242599 U分别公开了利用不同方式产生的紫外光作为质谱电离源，得到的质谱图简单，可实现多种无机化合物、有机化合物，复杂混合物的快速检测和分析。在紫外光源的内部，紫外光通常是利用稀有气体在低气压下放电所产生，为了保证紫外光发光的强度和稳定性，紫外光源的出光口需要采用能够透光紫外光束的光窗材料，如氟化镁、氟化锂等，进行密封，以隔绝外部气体进入紫外光源内部产生干扰。然而，在紫外光源长时间工作过程中，光电离所产生的待测化合物离子以及一些高沸点物质的分子会逐渐吸附并沉积在紫外光源的出射光窗外表面，使光窗产生污染，削弱了透光性能，进而影响仪器的长期稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于质谱分析的紫外光电离源装置，通过在紫外光出射窗口处设置一个相对密闭的保护气腔体，利用洁净的保护气体来阻隔污染物在光窗上的吸附，进而提高电离源及质谱仪器的长期稳定性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于质谱分析的紫外光电离源装置，包括紫外光源、透镜光窗、保护气进样管、样品气进样管、密闭腔体；

密闭腔体内的中部横向设有腔体隔板，腔体隔板将密闭腔体隔成二个互不连通的腔室，上部腔室为保护气腔体、下部腔室为电离区腔体，于腔体隔板的中部设置有内径为0.1～8mm的作为透光小孔的通孔；

透镜光窗置于保护气腔体的内部或顶部壁面上，透镜光窗为凸透镜；于保护气腔体的内部，紫外光源发出的紫外光束经透镜光窗向下汇聚后，穿过腔体隔板上的透光小孔，由保护气腔体进入到电离区腔体内部；

保护气进样管穿过保护气腔体的外壁伸入至保护气腔体内部，保护气进样管的保护气出气端口位于透镜光窗的下方外侧，保护气出气端口面向透镜光窗表面或透镜光窗下方0～50mm的区域；保护气进样管的气体入口端与保护气气源相连；

在电离区腔体内部、沿紫外光束出射方向依次设置有离子传输电极和电离源出口电极，离子传输电极和电离源出口电极均为中部带有通孔的板式结构，且它们间相互间隔、通孔同轴、平行设置；其中，离子传输电极为1块或2块以上；紫外光束沿电极的轴线方向穿过各电极通孔；

样品气进样管穿过电离区腔体的外壁伸入至电离区腔体内部，样品气进样管出口端面向腔体隔板和离子传输电极之间的间隔区域，其气体出口端正对于紫外光束设置，样品气进样管的气体入口端与样品气气源相连；