[实用新型]一种非对称三角形电极结构离子阱

说明书

本实用新型公开了一种非对称三角形电极结构离子阱，包括一对角度相等X电极、一对角度相等的Y电极以及至少两块端盖电极，X电极、Y电极和端盖电极围成近似于长方体的空间立体结构，X电极、Y电极均为三角形柱状电极，每个X电极、每个Y电极两两相互平行，X电极的角度为a，Y电极的角度为b，其中，a=b±Δα，10°≥Δα>0°；X电极和Y电极上均设置有离子引出槽，X电极设置在离子出射方向上；其优点是能够有效地在离子阱内产生以四极电场为主并引入一定量的八极场、十六极场分量电势分布，提高离子引出效率，从而提高离子阱的灵敏度，改善本实用新型的分析性能；无需改变离子阱的工作电路，具有结构简单易加工的优点。

技术领域

本实用新型涉及一种质谱仪技术领域，尤其是涉及一种非对称三角形电极结构离子阱。

背景技术

质谱仪是基于电磁学理论发展的现代化分析仪器，同时具有高灵敏度和高特异性的优点，可以有效分析化学物质的成分以及结构。质量分析器是质谱仪的核心部件，根据质量分析器的不同，质谱仪可以分为磁质谱、飞行时间质谱、四极杆质谱、离子阱质谱、傅里叶变换离子回旋共振质谱以及轨道离子阱质谱。其中，离子阱质谱具有体积小、真空要求低和具有串级质谱能力等优点，获得广泛研究，特别是质谱小型化方向的研究。

1953年， Paul第一次提出验证了双曲面离子阱，由一对环形电极和两个双曲面端盖电极构成，作为三维离子阱，离子被存储在离子阱中央，空间电荷效应限制了其质量分析性能。美国专利US6797950提出一种线性离子阱质量分析器，由对称放置的两对双曲柱面电极和两块端盖电极构成，在质量分析过程中，离子被存储在线性离子阱轴线上。与三维离子阱相比，线性离子阱具有更大的离子存储空间，因此可存储更多的离子，在提高分析灵敏度的同时减弱 “空间电荷效应”，保证质量分辨率达到分析需求。

但是，上述离子阱都采用双曲面结构，因此机械加工难度大，造价昂贵，增加了离子阱质谱仪的制造成本，不利于离子阱质谱仪的进一步推广。近年来，简化结构的离子阱成为质谱领域的热门研究方向。美国专利US 6838666中提出了使用平板电极构成的矩形离子阱，大大简化了双曲面线性离子阱的结构降低了离子阱质量分析器的制造成本。但是，矩形离子阱由于电极形状的改变，离子阱内部电场中引入了过多高阶场成分，导致矩形离子阱的质量分辨率下降。此后，Xiao等人研发了新型三角形电极结构线性离子阱，由四个三角柱状电极和两个平面电极组成，所有电极均为平面电极，具有良好的离子存储和质量分析能力。当扫描速度为1307 Th/s时，测试利血平溶液（m/z=609）时质量分辨率可达到1500。

近年来发现离子阱中引入一定量适合的高阶场成分有利于提高离子阱质量分析器的灵敏度。但现有的引入高阶场的方法比较复杂，而且难以定量引入。因此有必要研发一种可便捷且定量引入高阶场的离子阱。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、制作成本低且灵敏度高的非对称三角形电极结构离子阱。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种非对称三角形电极结构离子阱，包括一对角度相等X电极、一对角度相等的Y电极以及至少两块端盖电极，所述的X电极、Y电极和端盖电极围成近似于长方体的空间立体结构，所述的X电极、所述的Y电极均为三角形柱状电极，每个所述的X电极、每个所述的Y电极两两相互平行，所述的X电极的角度为a，所述的Y电极的角度为b，其中，a=b±Δα，10°≥Δα>0°；

所述的X电极和所述的Y电极上均设置有离子引出槽，所述的X电极设置在离子出射方向上。

进一步地，所述的X电极的角度为a=b-Δα，10°≥Δα>0°。

进一步地，所述的b的取值范围为120°～160°。

进一步地，所述的b的取值为140°。

进一步地，每个所述的X电极和每个所述的Y电极的中央均设置有离子引出槽。