[发明专利]放电室以及使用放电室的电离装置、方法和系统

说明书

描述了等离子体放电室和包括等离子体放电室的等离子体电离源的某些配置。在一些示例中，所述放电室包括导电区域并且被配置来在所述放电室内维持等离子体放电。在其他示例中，所述放电室包括被配置来接收等离子体气体的至少一个入口和被配置来从所述放电室提供已电离的分析物的至少一个出口。还描述了使用所述放电室的系统和方法。

优先权申请

本申请与2018年5月18日提交的美国临时申请号62/673,513相关并要求其优先权和权益，所述美国临时申请的全部公开内容以引用的方式并入本文

技术领域

本文描述的技术涉及电离装置、方法和系统。更特别地，讨论了等离子体放电电离源以及使用等离子体放电电离源的系统和方法的一些配置。

背景技术

电离技术通常用于各种分析物的分析中。分析物的电离通常会导致广泛碎裂。

发明内容

本文描述了电离装置、方法和系统的某些方面、实施方案、配置和特征。

在一个方面中，提供了一种等离子体放电电离源。在某些配置中，所述电离源包括放电室，所述放电室被配置来电耦合到电源并且被配置来在所述放电室内维持等离子体放电，其中所述放电室包括被配置来接收等离子体气体的至少一个入口和被配置来从所述放电室提供已电离的分析物的至少一个出口。

在某些示例中，所述等离子体放电电离源还包括位于所述至少一个入口与所述至少一个出口之间的至少一个弯曲部，并且其中所述至少一个弯曲部被配置来减少通过所述至少一个出口离开所述放电室的亚稳原子以及自由电子和光子的数量。在一些实施方案中，所述至少一个弯曲部被配置为约90度的弯曲部。在其他实施方案中，所述等离子体放电电离源还包括第二弯曲部，所述第二弯曲部位于所述至少一个弯曲部的上游或位于所述至少一个弯曲部的下游。

在一些实例中，所述等离子体放电电离源还包括电耦合到所述放电室的第一电极，其中所述第一电极被配置来电耦合到所述电源。在其他示例中，所述第一电极位于所述放电室的所述至少一个入口内。在一些实施方案中，所述等离子体放电电离源还包括电耦合到所述放电室的第二电极。

在一些示例中，所述放电室包括一种或多种导电材料，例如，不锈钢、钨、镍铬合金、镍铬钼合金、钛、钛合金及其组合。

在某些实施方案中，所述入口被配置来同时接收所述等离子体气体和包括分析物的样品。在其他实施方案中，所述等离子体放电电离源还包括与所述入口分离的第二入口，其中所述第二入口被配置来将包括分析物的样品提供到所述放电室中。在一些示例中，所述放电室包括与所述至少一个入口相邻的第一部段、与所述至少一个出口相邻的第三部段以及位于所述第一部段与所述第三部段之间的第二部段。

在其他示例中，所述第三部段的平均内径大于所述第二部段的平均内径。在一些实施方案中，所述第二部段的平均内径大于所述第一部段的平均内径。

在其他实施方案中，所述放电室还包括被配置来接收第二等离子体气体的第二入口。在某些示例中，所述放电室被配置来在没有任何电感耦合的情况下维持所述等离子体放电。

在一些配置中，所述等离子体放电电离源还包括流体耦合到所述放电室的第二放电室，其中所述第二放电室包括位于所述第二放电室的入口部段与出口部段之间的至少一个弯曲部。在某些示例中，所述第二放电室的所述至少一个弯曲部包括与所述放电室的所述至少一个弯曲部不同的几何形状。

在某些示例中，所述等离子体放电电离源还包括电耦合到所述第二放电室的电极。在一些实施方案中，所述第二放电室被配置来利用不同于所述等离子体气体的第二等离子体气体来维持等离子体放电。在某些示例中，所述放电室可被配置来接收两种或更多种不同的等离子体气体，以使用所述不同的等离子体气体来选择性地使不同的分析物物质电离。