[实用新型]一种离子漏斗装置和质谱检测系统

说明书

本实用新型提供一种离子漏斗装置和质谱检测系统，该离子漏斗装置包括矩形离子漏斗和平板四级杆的组合；所述矩形离子漏斗的末端对接所述平板四级杆的起始端；矩形离子漏斗包括相对设置的两个第一印刷电路板PCB电极；平板四级杆包括相对平行设置的两个第二PCB电极；在第一PCB电极上的相邻矩形电极上分别施加幅度相同极性相反的第一射频电压，在第二PCB电极上的侧边矩形电极和中央矩形电极上分别施加幅度相同极性相反的第二射频电压；并且在矩形离子漏斗的两端分别施加两个直流电压，在平板四级杆的两端分别施加两个直流电压。本实用新型对离子的选择性过滤传输及富集具有良好效果。

技术领域

本实用新型涉及质谱分析领域，具体地说，涉及一种离子漏斗装置和质谱检测系统。

背景技术

质谱仪主要是由离子源、离子传输系统、质量分析器、检测器和真空系统等几个部分组成。样品分子首先在离子源被离子化，随后在离子传输系统的导引下到达质量分析器，被分析后通过检测器实现信号的检测和采集。样品离子从离子源处产生到在进入质量分析器之前会经过一段较长的传输路径以及气压条件的变化(从大气压条件到真空环境)，在这一过程中大量的离子会由于与中性气体发生碰撞等原因而损失掉，最终到达质量分析器的离子量极其少，从而降低了整个仪器的灵敏度。在离子传输系统中，离子传输装置可以在传输离子的同时，将离子聚焦于一个较小的范围内，从而减少了离子传输过程中的损失。因此，离子传输装置在提高离子传输效率，提高质谱仪器的灵敏度方面的作用至关重要。

为了解决该问题，现有技术引入了离子漏斗。其由一系列中心孔径一致、内径逐渐缩小的环形电极等间距排列组成，在相邻的极板间加反相射频电压(相位差180度)时，可形成一个有效的电场，并在径向上将离子束缚在导入器中，离子借由电势梯度有效地聚焦、传输。

然而目前离子漏斗相邻两电极之间所加相位差180度电压信号的工作模式，使得离子漏斗在接近出口逐渐聚焦离子的同时，漏斗中轴线上的电势会随质量数的减小而逐渐变大，从而使得小质量数的离子不能稳定地通过漏斗而被传输到下一级腔体，形成传统离子漏斗所谓的“低质量歧视”效应。另一方面，目前的离子漏斗的功能还比较单一，只有离子聚焦和传输功能，没有离子富集、过滤等操控能力，从而一定程度上局限了质谱仪(特别是小型化质谱仪)系统对于复杂样品的分析能力。因此，开发离子传输性能更高，离子操控能力更强的离子传输装置成为本领域研究的热点。

实用新型内容

为了克服上述技术问题，本实用新型提供了一种离子漏斗装置，实现了离子的选择性过滤传输及富集。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种离子漏斗装置，所述离子漏斗装置包括矩形离子漏斗和平板四级杆；所述矩形离子漏斗的末端对接所述平板四级杆的起始端；

所述矩形离子漏斗包括：相对于X轴和Z轴构成平面对称设置的两个第一PCB电极；所述矩形离子漏斗起始端的内径大于所述矩形离子漏斗末端的内径；每个第一PCB电极上平行等距离的设置N个矩形电极；其中N个矩形电极的长边沿X方向；N个矩形电极中的前N1个矩形电极的长边长度均为L1，后N-N1个矩形电极的长边长度依次减少至L2；

并且，一侧的所述第一PCB电极中的每个矩形电极的长边两端分别通过一金属线型电极电连接至另一侧的所述PCB电极中相对的矩形电极；其中金属线型电极沿Y轴设置；N个金属线型电极的长度从H1依次减少至H2；

所述平板四极杆包括：相对于X轴和Z轴构成平面对称设置且互相平行的两个第二PCB电极，且一侧的所述第二PCB电极的起始端对接同侧的所述第一PCB电极的末端，两个所述第二PCB电极的距离为N个金属线型电极中最后一个的长度H2；每个所述第二PCB电极由3列*K行个矩形电极构成电极阵列，其中中间列为K个中央矩形电极，左右两列分别为K个侧边矩形电极；