[发明专利]复合离子源及其使用方法和质谱仪

说明书

本发明涉及一种复合离子源及其使用方法和含有该复合离子源的质谱仪。该复合离子源包括外壳、电离室、样品引入管、电子产生装置、磁场产生装置、单光子产生装置、推斥极、离子透镜组件及加热组件。该复合离子源将电子轰击源和单光子电离源整合在一个结构中，在样品检测时，可以根据样品的类型进行选择，选用电子轰击源或者单光子电离源，也可以在不清楚样品组成的情况下采用单光子电离源模式进行定性检测分析，并采用电子轰击源进行定量分析。该复合离子源较之传统的复合离子源，结构简单，易于安装和维护，有利于商品化和长期稳定使用。

技术领域

本发明涉及质谱技术领域，尤其是涉及一种复合离子源及其使用方法和质谱仪。

背景技术

质谱仪又称质谱计，其根据带电粒子在电场和磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测组成。质谱分析方法速度快且定性定量结果精确，故广泛应用在地质学、矿物学、地球化学、核工业、材料科学、环境化学、医学鉴定和卫生检测、食品化学、石油化工等领域以及空间技术和公安工作等特种分析方面。

离子源是质谱仪最重要的组成部分之一，用于将中性分子或原子电离并聚焦、传输至质量分析器进行质量分析。其中电子轰击源(EI)由于结构简单、灵敏度高、具有标准谱库可检索，成为最常用的离子源之一。但电子轰击源电离能较高，通常为70eV，产生的离子碎片较多，几乎无分子离子，对于复杂样品的质谱图解析及分子量的确定会十分困难；相对而言，单光子电离源(SPI)能量较低，通常在10.6eV左右，电离样品获得的主要是分子离子，基本上不产生碎片离子，可精确测定化合物分子量。将EI与SPI结合，可同时测定化合物的分子量和结构信息，显著提高组分定性准确度。

发明内容

基于此，有必要提供一种将EI与SPI结合使用的复合离子源及其使用方法和含有该复合离子源的质谱仪。

一种复合离子源，包括外壳、电离室、样品引入管、电子产生装置、磁场产生装置、单光子产生装置、推斥极、离子透镜组件及加热组件；

所述外壳具有容置腔，所述外壳上设有与所述容置腔连通的样品引入孔；所述电离室和所述推斥极设于所述容置腔中，所述电离室设有光子入口、样品入口、电子入口和离子出口；所述样品引入管穿过所述样品引入孔并与所述样品入口对接；所述电子产生装置设于所述外壳上且对应于所述电子入口；所述磁场产生装置用于产生磁场使所述电子产生装置产生的电子经由所述电子入口入射至所述电离室内；所述推斥极与所述离子透镜组件分别对应于所述光子入口和所述离子出口设置；所述单光子产生装置设于所述推斥极的前端以由所述推斥极将产生的光子经由所述光子入口导入至所述电离室；所述离子透镜组件用于从所述离子出口将离子束引出；所述加热组件设于所述外壳上以对所述电离室进行控温。

在其中一个实施例中，所述推斥极具有光子通孔，所述推斥极的光子通孔与所述光子入口对应设置；和/或

所述电离室为两端开口的中空圆筒状结构，其中一端的开口即所述光子入口，另一端的开口即所述离子出口，所述样品入口和所述电子入口分别设于所述电离室的腔壁上；和/或

所述电离室、所述单光子产生装置、所述推斥极及所述离子透镜组件共中轴线设置。

在其中一个实施例中，从所述样品入口进入的样品的进入方向与从所述电子入口进入的电子的入射方向相交于所述电离室的中轴线上。

在其中一个实施例中，所述电子入口有两个，两个所述电子入口相对设置；

相应地，所述电子产生装置也有两个，两个所述电子产生装置分别与两个所述电子入口对应。

在其中一个实施例中，所述磁场产生装置包括两个永磁铁，两个所述永磁铁的安装位置分别对应于两个所述电子产生装置，且两个所述永磁铁的磁极相反设置。

在其中一个实施例中，所述电子产生装置的灯丝的材质为铼或铼钨合金。