[发明专利]一种分子光反应测试装置

说明书

本发明涉及光谱化学领域，一种分子光反应测试装置，包括液滴喷射器、真空腔、电离器、偏向器I、质量过滤器、探测器I、偏向器II、离子聚束器I、离子阱I、离子聚束器II、离子阱II、飞行时间质谱、透镜、光学快门、光学参量振荡器、示波器和真空泵组，所述离子阱II能够充入缓冲气脉冲，能够在短时间内增加离子阱II中的气压；液滴喷射器主要包括喷射器外壳、储液池、电极盘和脉冲发生器，储液池为开口的桶状且位于喷射器外壳中，电极盘与储液池的底部接触，电极盘电缆连接脉冲发生器；电极盘由一组电极环组成，每个电极环由一个压电陶瓷环和两个电极组成，将电极盘中心对称地等分成八个区域，能够单独控制施加在每个区域上的电极的电压。

技术领域

本发明涉及光谱化学领域，尤其是一种采用光学参量振荡对离子进行高效红外光解离的一种分子光反应测试装置。

背景技术

质谱是研究材料中不同分子的质量特性的常用手段，通常需要使得含有待测样品的溶液雾化后进入真空环境，并在真空环境中采用电荷探测器等装置研究待测分子的离子束流。质谱与可调的红外激光相结合，能够通过波长依赖的红外多光子解离谱来记录质量选择后的离子的振动谱，测试实验中需要探测离子的荷质比的变化。光学参量振荡是波长可调谐的相干光光源，能在一个很宽的频率范围内实现调谐，通常用于获得离子的化学相关信息，如电荷的位置、离子的对称性、氢键的拉伸等。现有技术缺陷一：光学参量振荡的输出较难实现多光子吸收过程，对于脉冲光学参量振荡，纳秒量级的短脉冲妨碍了分子内的振动再分配过程，从而限制了能够被吸收的光子的数量，而对于连续波段光学参量振荡，相对较弱的功率限制了光子吸收率，由于以上的限制，采用光学参量振荡对离子的红外光解离的效率较低；现有技术缺陷二：某些样品在溶液中的不同层中化学结构不同，在某些实验中仅需要分析样品溶液中液面附近的成分，一般的喷射方法会导致溶液中不同结构的样品混合，对后续实验造成干扰；现有技术缺陷三：某些现有技术中采用压电陶瓷材料的振动来产生并射出样品溶液的液滴，方向较难变化，在某些实验中需要不断调整喷射器的位置以达到改变液滴喷射方向的目的，操作较为繁琐，现有技术缺陷四：现有技术的离子阱的电压驱动电路易受放大器增益的波动、温度漂移等因素的影响，导致离子阱中离子的振动频率产生波动，影响实验精度，所述一种分子光反应测试装置能够解决问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明采用能够快速充入及排出缓冲气体的离子阱，能够在极短的时间内增加离子阱中的气压，冷却离子，又能够被快速抽出离子阱，增加光反应的效率；其次，液滴喷射器能够仅将液面附近的溶液形成液滴并喷射出去，适用于分析多层组分的样品溶液；再者，液滴喷射器的喷射方向可控，能在同一实验中多次改变喷射方向而无需调整装置，最后，采用特殊的电路对驱动离子阱的高压脉冲电压进行采样及整流，能够实现稳定离子在离子阱中振动频率的目的。

本发明所采用的技术方案是：