[实用新型]质谱检测装置及其光学系统

说明书

本实用新型涉及一种质谱检测装置及其光学系统。光学系统中激光单元的激光器采用固体激光器，激光的入射方向与离子源腔体的轴线方向所形成的角度非常小，激光电离产生的粒子的初始速度方向基本是沿离子源腔体的中轴方向发散，因此离子的初始动能发散较小，有利于提高质谱检测装置的分辨率及灵敏度。而照明单元发出的照明光和成像光路与离子源腔体的轴线方向所形成的角度也非常小，且照明和成像方向完全对称，因而照明光源在样品靶板表面产生的照射面积与成像单元成像的面积的交叉范围可以达到最大化，既可以避免邪影效应的产生，又能够大大提高成像的范围，进而成像质量大大提高。

技术领域

本实用新型涉及质谱检测仪器领域，尤其是涉及一种质谱检测装置及其光学系统。

背景技术

基质辅助激光解吸(MALDI)离子源的出现为大分子完整分析提供了非常重要的技术手段。MALDI技术非常适合与飞行时间质谱(TOFMS)检测技术进行联合，这也是MALDI技术最成功的技术组合。近年来，随着激光技术、高速数据采集、离子探测、基质技术的快速发展，MALDI离子化技术的性能也得到了飞速提升，使得现代的MALDI仪器已经具备了高分辨率、高灵敏度、高质量范围甚至定量的能力。近年来，MALDI-TOFMS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。利用MALDI-TOFMS绘制微生物的蛋白质离子峰图谱，随后将临床微生物的质谱数据与标准蛋白指纹图谱数据库进行比较，就可以达到微生物鉴定的目的。相比于传统的生化法、发光法等微生物鉴定技术，这一方法无论是在鉴定速度、结果准确率、还是技术成本、人员操作要求等方面都具有一定的优势。MALDI-TOFMS具有的高灵敏度、宽质量范围以及适中的分辨率和质量精度等技术特点，加之操作简单、快速、经济等使用特点，使其成为高通量、业务化运行最具潜力的仪器。在微生物鉴定以及核酸检测领域，MALDI-TOFMS已经走向临床应用阶段。

MALDI-TOFMS需要将待分析的样品物质与基质进行混合滴定在不锈钢靶板上，混合物风干或者吹干之后产生共结晶体，通过将聚焦之后的激光点照射到共结晶体表面，基质吸收激光能量之后将能量传递给待分析的样品分子，从而将样品分子进行电离，随后利用飞行时间质谱仪进行检测，并根据不同离子飞行时间的不同识别各个离子对应的物质。在样品分析时，由于产生的共结晶体在靶板表面的分布往往不均匀，有些位置的结晶体状态较好，形成的结晶物质较多，而有些部位则没有形成结晶物质。因此在进行激光样品分析的过程中，操作人员需要能够实时看到样品的结晶状态以及不同靶位处样品的结晶好坏，从而选择最合适的分析点进行实验。由于激光光路系统往往很长，轻微的震动或位移就会导致激光点偏移待分析样品的中心，因此实时观察激光样品点所处的位置能够有效监测仪器的工作状态，从而保证仪器的性能的发挥。此外，对于不同的分析样品，其结晶体的颜色、反光度、形状等都不一致，对于光的敏感程度也不一致，因此成像装置还必须能够适应不同分析物的照明和成像需求。

然而，传统的大部分质谱检测设备仍主要采用氮分子激光器(N2激光器)作为电离源，质谱分辨率和成像质量均有待提高。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能够提高质谱分辨率和成像质量的质谱检测装置及其光学系统。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案如下。

一种质谱检测装置的光学系统，包括激光单元、照明单元、成像单元以及光学反射机构；所述激光单元、所述照明单元以及所述成像单元设于所述质谱检测装置的离子源腔体的外部，所述光学反射机构设于所述离子源腔体的内部；

所述激光单元的激光器为固体激光器，所述激光单元发出的激光经所述光学反射机构反射后射到样品表面且反射的激光光线与垂直于样品靶板的轴线的夹角大于0°且不大于10°；所述照明单元发出的照明光经所述光学反射机构反射后照射到样品表面且经所述光学反射机构反射后的照明光光线与垂直于样品靶板的轴线的夹角大于0°且不大于10°；所述成像单元用于接收由所述样品反射的照明光以用于样品成像。