[发明专利]一种便携式质谱仪

说明书

本发明提供一种便携式质谱仪，包括离子源、采样管接口以及质量分析器；其特征在于，离子源包括外部管(110)、内部管(111)、放电电极(112)以及气体挡板(113)；内部管(111)同心的放置在外部管(110)内，放电电极(112)固定在内部管(111)的外壁上，气体挡板(113)固定在外部管(110)的内壁上，且紧挨在放电电极(112)上方。本发明的便携式质谱仪具有高的灵敏度。

技术领域

本发明涉及物质检测技术领域，尤其涉及一种便携式质谱仪。

背景技术

如何让质谱仪便于携带，使其能够适于现场实时监测，是当今产业界和学术界比较关注的研究方向。在便携式质谱仪中，获得分析物离子的方式通常是，将离子源产生的离子靠近待分析物的表面，离子源产生的离子使得待分析物电离产生分析物离子，分析物离子在气流的作用下，沿着采样管从外界输送到质谱仪中。然而，分析物离子在沿着采样管传输的过程中，分析物离子和采样管内壁接触，由于中和效应，会使部分离子损失在管的内壁上。尤其是，当分析物离子通过采样管所需的时间远远大于分析物离子扩散或者迁移到采样管内壁的时间，离子的损失将更加严重。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种高灵敏度的便携式质谱仪。

该便携式质谱仪包括离子源、采样管接口以及质量分析器；其特征在于，离子源包括外部管110、内部管111、放电电极112以及气体挡板113；内部管111同心的放置在外部管110内，放电电极112固定在内部管111的外壁，气体挡板113固定在外部管110的内壁，且紧挨在放电电极112上方。

其中，外部管110为内壁至少部分覆盖导体的绝缘管。

其中，内部管111为导体管、或者外壁部分覆盖导体的绝缘管。

其中，气体挡板113包括第一圆环220、第二圆环221以及至少两个固定杆222，且在第二圆环221上同心的设置至少两圈圆弧孔，每圈圆弧孔包括至少两个圆弧孔；其中，第一圆环220的外径等于外部管110的内径，第二圆环221的外径小于第一圆环220的内径，以及第二圆环221的内径大于或等于内部管111的外径；固定杆222的一端固定在第一圆环220的内径处，另一端固定在第二圆环221的外径处；第一圆环220外径处设置有螺纹孔，以便于穿过外部管110壁的螺钉，将第一圆环220固定在外部管110内径处。

其中，放电电极112包括第三圆环331、沿着第三圆环331的半径向外延伸的放电尖端332以及在第三圆环331上同心设置的至少两圈圆弧孔，每圈圆弧孔包括至少两个圆弧孔；第三圆环331的外径和放电尖端332的长度之和小于外部管110的内径，第三圆环331内径等于内部管111的外径，且在第三圆环331内径和内部管111的外壁之间无气体流过。

其中，第二圆环221上的每个圆弧孔都具有相同的宽度，且第n圈圆弧孔的每个圆弧孔具有相同的中心线半径。

其中，第三圆环331的圆弧孔都具有相同的宽度以及相同的圆弧角，且第n圈圆弧孔的每个圆弧孔都具有相同的中心线半径。

其中，气体挡板113的材质为绝缘体，放电电极112的材料为导体。

其中，假设第二圆环221具有N圈圆弧孔，从第二圆环221的内径向外径依次称为第1圈圆弧孔、第2圈圆弧孔、……、第n圈圆弧孔、……、第N圈圆弧孔；每圈圆弧孔具有M个圆弧孔，该M个圆弧孔依次称为第1圆弧孔、第2圆弧孔、……、第m圆弧孔、……、第M圆弧孔;气体挡板113第1圈圆弧孔中的每个圆弧孔对应的圆弧角为θ；则第n圈圆弧孔中的每个圆弧孔对应的圆弧角为θ/(2^(n-1))；第n圈圆弧孔中的第m个圆弧孔的左端，和第n+1圈圆弧孔中的第m个圆弧孔的左端位于相同的角度处，且第n圈圆弧孔中的第m个圆弧孔左端对应角度，与第n圈圆弧孔中的第m+1个圆弧孔左端对应的角度之差大于或等于2θ；