[发明专利]一种提高质谱灵敏度的光电离源装置

说明书

本发明涉及质谱领域，具体的说是提供一种提高质谱灵敏度的光电离源装置。利用射频多级杆辅助离子传输的特点，将较高气压下光电离产生的离子在径向有效聚束，进入下级质谱分析器进行分析，该方法可极大提高质谱的检测灵敏度；同时可以通过改变轴线电场强度，可以控制电离内分子离子反应，有助于提高质谱电离的选择性。

技术领域

本发明涉及质谱领域，具体的说是提供一种提高质谱灵敏度的光电离源装置。利用射频多级杆辅助离子传输的特点，将较高气压下光电离产生的离子在径向有效聚束，进入下级质谱分析器进行分析，该方法可极大提高质谱的检测灵敏度。

背景技术

质谱光电离源利用真空紫外灯或者紫外激光器将样品分子直接电离后，离子在静电传输电极的电场加速作用下向小孔方向运动。最常见的光电离源电极结构都是由一系列平板电极平行、等距离间隔构成，如发明专利光电离源常见结构是由电极环同轴、均匀间隔叠加构成，如专利CN200910248924.2、CN201010 567193.0等所涉及的电离源结构。这些电离源经过电场优化，可以在一定程度上实现离子的会聚。然而在较高气压下，离子运动过程中与中性分子频繁碰撞导致轨迹发散，离子穿过下级小孔的传输效率较低。

针对以上问题，本发明提出在光电离源引入带有轴线电场的射频多极杆(四极杆、六极杆、八极杆)传输结构，利用射频电场在径向的约束作用以及静电场在轴线方向加速作用，不仅可有效的增强离子传输效率，同时可以提高质谱电离的选择性。

发明内容

本发明提供一种提高质谱灵敏度的光电离装置。利用射频多级杆辅助离子传输的特点，将较高气压下光电离产生的离子在径向有效聚束，进入下级质谱分析器进行分析，该方法可极大提高质谱的检测灵敏度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种提高质谱灵敏度的光电离源装置，包括由用于进行电离的光源，试剂气体进样管，样品进样管，电离腔体，抽气泵，射频传输电极组，孔电极；

其特征在于：电离腔体为一密闭腔体，上下两端壁面上均开设有同轴的通孔；

于电离腔体内从上至下依次设有射频传输电极组和孔电极，孔电极的四周边缘与下壁面通孔的四周边缘密闭连接；射频传输电极组是由N组(N可为4、6、8、10、12中任一数值)电极阵列以通孔的轴为中心轴均布构成；电极陈列是由从上至下顺序排列的四个或五个以上电极构成；

于电离腔体上方设有光源，光源的出光口面向上壁面的通孔，光源发出的光从上壁面的通孔进入电离腔体内经射频传输电极组中部照射到孔电极上；

孔电极为中心开有通孔的板状金属电极，孔电极上的通孔与电离腔体上下壁面通孔同轴；

试剂气体进样管出气口置于光源出光口和电离腔体顶部之间，出气口正对光源光束设置；样品进样管出气口置于射频传输电极组底部和孔电极之间，正对光源光束设置；

于电离腔体侧壁上开设有与抽气泵相连的抽气口。

射频传输电极组由N组(N可为4,6,8,10，12中任一数值)电极阵列构成；每组电极阵列均由四个或五个以上同轴、相等间隔设置的、相同形状尺寸的同心圆柱或圆环电极组成；N组电极阵列的上端和下端二个端面分别处于相互平行的二个平面上，且电极阵列的轴线与每个平面上的交点均布于同一个圆的圆周上；且该圆的圆心位于引入孔电极通孔的轴线上；

在射频传输电极的N组电极阵列中的每一组上相邻的同心圆柱或者圆环电极之间都由分压电阻均匀分压串联；每一个串联的分压电阻首尾两端分别施加直流电压DC1和直流电压DC2；

在射频传输电极的N组电极阵列中的每一组上相邻的同心圆柱或者圆环电极都通过相同电容值的电容耦合到射频电源的输出端；沿顺时针从1起计数，N组电极阵列分为奇数组和偶数组，奇数组电极阵列的每一个电容施加射频电压的正相输出，偶数组电极阵列的每一个电容施加射频电压的反相输出。