[发明专利]一种二阶质子转移反应离子源装置及其使用方法

权利要求书

1.一种二阶质子转移反应离子源装置，其特征在于：包括

漂移管，其前端设有电离源区，漂移管设有三段腔体，靠近电离源区的腔体部分设有一阶质子转移反应区(8)，一阶质子转移反应区(8)的后侧的腔体部分设有离子偏转区(9)，离子偏转区(9)的下侧腔体部分设有二阶质子转移反应区(10)；一阶质子转移反应区(8)的前侧设有伸入漂移管内腔的第一引入管(3)，二阶质子转移反应区(10)的上侧设有伸入漂移管内腔的第二引入管(4)。

2.根据权利要求1所述的二阶质子转移反应离子源装置，其特征在于：所述电离源区包括空心阴极放电区(1)和置于空心阴极放电区(1)后侧的短流动管区(2)；空心阴极放电区(1)与水蒸气源连通，短流动管区(2)与机械泵(11)连通。

3.根据权利要求2所述的二阶质子转移反应离子源装置，其特征在于：所述一阶质子转移反应区(8)的末端和二阶质子转移反应区(9)的末端均设有引出电极。

4.根据权利要求3所述的二阶质子转移反应离子源装置，其特征在于：所述离子偏转区(9)的左端设有引入电极，下端设有引出电极；离子偏转区(9)通过设于其上端的LF法兰接口(7)与分子泵连接，离子偏转区(9)的内部设有四个呈矩阵分布的扇形偏转电极(6)。

5.根据权利要求4所述的二阶质子转移反应离子源装置，其特征在于：所述漂移管的末端设有质量检测区(5)，质量检测区(5)与漂移管之间设有分子泵。

6.根据权利要求5所述的二阶质子转移反应离子源装置，其特征在于：所述质量检测区(5)包括四极杆质量分析器。

7.根据权利要求6所述的二阶质子转移反应离子源装置，其特征在于：所述电离源区与所述漂移管的连接部分、漂移管与所述质量检测区(5)连接部分以及漂移管内部的三段腔体之间的连接部分均置于电场内。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的二阶质子转移反应离子源装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)水蒸气源发出的水蒸气经过空心阴极放电区放电产生H₃O⁺离子，H₃O⁺离子在电场的作用下进入漂移管；

(2)通过第一引入管向漂移管的腔体内引入作为反应物的VOC₁束流，VOC₁束流与较高流速的H₃O⁺离子束流相遇，被带入到一阶质子转移反应区；

(3)H₃O⁺和VOC₁在一阶质子转移反应区相互碰撞并发生质子转移反应，产生包括VOC₁·H⁺的反应束流，反应式为：

H₃O⁺+VOC₁→VOC₁·H⁺+H₂O；

(4)步骤(3)产生的反应束流进入离子偏转区，在偏转电场的作用下，VOC₁·H⁺束流发生偏转，被引入二阶质子转移反应区。

(5)通过第二引入管向漂移管的腔体内引入作为待测物的VOC₂束流，VOC₂束流与较高流速的VOC₁·H⁺束流相遇，被带入到二阶质子转移反应区；

(6)VOC₁·H⁺和VOC₂在二阶质子转移反应区相互碰撞并发生二阶质子转移反应，产生VOC₂·H⁺离子，反应式为：

VOC₁·H⁺+VOC₂→VOC₂·H⁺+VOC₁；

(7)VOC₂·H⁺进入质量检测区，经分析形成谱图，完成同分异构体的区分及其他谱成分分析。