[发明专利]飞行时间质谱仪离子源和飞行时间质谱仪

说明书

本申请涉及一种飞行时间质谱仪离子源和飞行时间质谱仪。所述飞行时间质谱仪离子源包括加速电场产生装置，加速电场产生装置包括第一电极和第二电极，第一电极用于加载指数脉冲电压，第二电极用于加载方形脉冲电压，指数脉冲电压和方形脉冲电压的频率相同，加速电场产生装置用于在指数脉冲电压和方形脉冲电压下，对离子进行加速，使得同质量数的离子同时到达检测器。采用上述飞行时间质谱仪离子源能够将相同频率的指数脉冲电压和方形脉冲电压分别施加在加速电场产生装置的第一电极和第二电极，使得加速电场产生装置上可以加载易于调谐的加速电压，增强加速电压稳定性，以便于对离子进行精准和稳定的加速，提高飞行时间质谱仪的分辨率。

技术领域

本申请涉及飞行时间质谱仪技术领域，特别是涉及一种飞行时间质谱仪离子源和飞行时间质谱仪。

背景技术

飞行时间质谱仪是一种结构简单，并具有高灵敏度、高分辨率、理论上分析质量无上限、适合于脉冲式离子源的质谱仪，其结合基质辅助激光解吸电离源构成的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪已逐渐成为蛋白质、多肽、核酸等生物大分子分析的重要手段。

延迟引出技术是一种能够提高质谱分辨率的方法，是在激光电离产生离子之后不会立刻将产生的离子进行加速，而是让离子在一个相对无电场的环境下依据自己的初始速度自由飞行约几百纳秒的时间，然后再利用脉冲技术对离子进行加速引出。这一技术的核心原理是增加离子产生的初始位置分散，并利用位置分散对离子的初始空间分散进行补偿。延迟引出技术能够大大地提升基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪的质量分辨率。然而，由于这种补偿针对不同质量数离子，所需要的延迟时间是不一致的，因此，普通的延迟引出技术具有离子歧视效应，往往仅对特定范围内的离子产生较好的分辨率提升作用。

通过脉冲聚焦技术的类指数波形脉冲，可以对离子进行加速同质量数的离子同时到达检测器，实现质谱图谱线的聚焦。但在该脉冲聚焦技术下，类指数波形脉冲的产生方式较为复杂，调谐困难，聚焦性能并不太佳，使得飞行时间质谱仪的分辨率低。

发明内容

基于此，有必要针对上述飞行时间质谱仪的分辨率低问题，提供一种飞行时间质谱仪离子源和飞行时间质谱仪。

一种飞行时间质谱仪离子源，包括加速电场产生装置；

加速电场产生装置包括第一电极和第二电极；

第一电极用于加载指数脉冲电压，第二电极用于加载方形脉冲电压，其中，指数脉冲电压和方形脉冲电压的频率相同，加速电场产生装置用于在指数脉冲电压和方形脉冲电压下，对离子进行加速，使得同质量数的离子同时到达检测器。

在一个实施例中，指数脉冲电压的脉冲起始位置与方波脉冲电压的脉冲起始位置在时域上位置相同。

在一个实施例中，指数脉冲电压的脉冲宽度等于方形脉冲电压的脉冲宽度。

在一个实施例中，第一电极包括样品靶，检测对象为从样品靶电离产生的正离子；

在激光脉冲照射样品靶并经过延迟时间后指数脉冲电压的一个指数脉冲为其中，U_e为指数脉冲电压，U₀为加速电压，U₁为指数脉冲电压的幅值，τ为延迟时间，t_w1为指数脉冲电压的时间常数，U₀和U₁为正数；

在激光脉冲照射样品靶并经过延迟时间后方波脉冲电压的一个方波脉冲为其中，U_rect为方波脉冲电压，U₀为加速电压，U₂为方波脉冲电压的幅值，τ为延迟时间，t_w2为方波脉冲电压的脉宽，U₀和U₂为正数。

在一个实施例中，第一电极包括样品靶，检测对象为从样品靶电离产生的负离子；