[发明专利]同心APCI表面电离离子源和离子导向器及其使用方法

说明书

本发明描述了一种同心APCI表面电离探头，超音速采样管，以及所述同心APCI表面电离探头和超音速采样管的使用方法。在一种实施方式中，同心APCI表面电离探头包括外部管，内部毛细管，以及耦合到所述外部管和所述内部毛细管的电压源。所述内部毛细管安置在外部管内且与其同心，使得电离气体(例如，空气)前往至外部管的外面与样品反应，以及所产生的分析物离子被吸进内部毛细管中。超音速采样管可以包括耦合到质谱仪和/或同心APCI表面电离探头的管，其中，管包括至少一个拉伐尔喷嘴。

本申请是申请号为201480069048.6、申请日为2014年11月14日、名称为“同心APCI表面电离离子源和离子导向器及其使用方法”的中国发明专利申请的分案申请。

背景技术

质谱仪(MS)在真空中运行且相对于荷质比(charge-to-mass ratio)来分离离子。在一些使用质谱仪的实施方式中，可以电离并分析样品，该样品可以是固体、液体或气体。可以根据荷质比在质量分析器中分离离子，并且通过能够检测带电粒子的检测器来检测离子。然后来自检测器的信号被处理成离子的相对丰度的谱图以作为荷质比的函数。可以通过确定的质量和已知质量相互关联或通过特征裂解方式来确定原子或分子。

发明内容

本发明描述了一种同心大气压化学电离(APCI)表面电离探头，超音速(supersonic)采样管，以及所述同心APCI表面电离探头和超音速采样管的使用方法。在一种实施方式中，同心APCI表面电离探头包括被配置为用作第一电极的外部管，被配置为用作第二电极的内部毛细管(inner capillary)，以及耦合到所述外部管和所述内部毛细管的电压源。所述内部毛细管被安置在外部管内且与其同心，使得电离气体(例如，空气)前往至外部管的外面与样品反应，以及所产生的分析物离子被吸进内部毛细管中。另外，超音速采样管可以包括耦合到质谱仪和/或同心APCI表面电离探头的管，其中，所述管至少包括第一拉伐尔喷嘴(de Laval nozzle)。离子缓冲塞(plug)经过第一拉伐尔喷嘴后以超音速通过所述管，以阻止离子缓冲塞中的离子附着于所述管的壁上。在一些实施方式中，第二拉伐尔喷嘴可以减慢离子缓冲塞的流速到亚音速(subsonic speed)。在一种实施方式中，一种采用本发明技术的利用同心APCI表面电离探头和超音速采样管的方法，该方法包括为了得到表明至少一个指纹存在的分子，使用同心APCI表面电离探头扫描表面；当至少一个指纹被检测到时表明为正信号；以及为了得到至少一个爆炸物(explosive)，使用同心APCI表面电离探头扫描所述表面。

本发明内容提供了以简单形式介绍概念的选择，在以下具体实施方式部分将会详细描述。本发明内容并不旨在确定所要保护的主题的主要特征和必要特征，也不旨在被用作辅助确定所要求保护的主题的范围。

附图说明

具体实施方式将参照附图进行描述。在说明书不同实施方式和附图中使用相同标号来表示相似或相同的部件。

图1示出了根据本发明的一种示例性实施方式的同心APCI表面电离探头的剖视图。

图2示出了根据本发明的一种示例性实施方式的当同心APCI表面电离探头被放置在靠近表面时的电离气体流场的示意图。

图3示出了根据本发明的一种示例性实施方式的由产生离子的源产生的离子浓度分布的示意图。

图4示出了根据本发明的一种示例性实施方式的由表面上的样品释放的与源离子相互作用的分析物离子的浓度的示意图。

图5示出了根据本发明的一种示例性实施方式的具有使用外部离子源产生的离子的同心APCI表面电离探头的部分剖视图。

图6示出了根据本发明的一种示例性实施方式的具有示例性内部探针的同心APCI表面电离探头的部分剖视图。

图7示出了根据本发明的一种示例性实施方式的示例性内部针电极的等距示意图。