[发明专利]一种高灵敏度紫外光电离飞行时间质谱仪及离子飞行时间测量方法

权利要求书

1.一种高灵敏度紫外光电离飞行时间质谱仪，其特征在于：包含紫外光电离源（1）、射频多级杆离子传输装置（2）、静电透镜组（3）、飞行时间质量分析器（4）；其中，所述的紫外光电离源（1）、射频多级杆离子传输装置（2）、静电透镜组（3）、飞行时间质量分析器（4）依次连接。

2.如权利要求1所述的一种高灵敏度紫外光电离飞行时间质谱仪，其特征在于：所述的紫外光电离源（1）包含电离室（5）和紫外光源，所述的电离室（5）包含多个中心开孔的电离室导电部件（21）和电离室绝缘部件（22），所述的电离室导电部件（21）和电离室绝缘部件（22）间隔、同轴布置。

3.如权利要求1或2所述的一种高灵敏度紫外光电离飞行时间质谱仪，其特征在于：所述的射频多级杆离子传输装置（2）包含至少为4的偶数根导电棒（31），所述的导电棒（31）绕径向圆周均布。

4.如权利要求3所述的一种高灵敏度紫外光电离飞行时间质谱仪，其特征在于： 所述的导电棒（31）为圆柱形或长方体，数量为4根或6根或8根，固定于绝缘架（32）上。

5.如权利要求3所述的一种高灵敏度紫外光电离飞行时间质谱仪，其特征在于：所述的静电透镜组（3）包含多个中心开孔的透镜导电部件（41）和透镜绝缘部件（42），所述的透镜导电部件（41）和透镜绝缘部件（42）间隔、同轴布置。

6.一种如权利要求1或2所述的高灵敏度紫外光电离飞行时间质谱仪，其特征在于：所述的紫外光电离源（1）的紫外光源包含一个可发射能量范围5至15 eV光子的紫外灯（24），以及安装在电离室（5）轴线位置的光窗。

7.一种如权利要求1或2所述的高灵敏度紫外光电离飞行时间质谱仪，其特征在于：所述的飞行时间质量分析器（4）由加速器（51），无场飞行区（52），反射器（53）以及检测器（54）构成。

8.一种如权利要求2或4或5所述的高灵敏度紫外光电离飞行时间质谱仪，其特征在于：所述的电离室导电部件（21）由任何导电或表面导电的材料制成，所述的电离室绝缘部件（22）由绝缘材料制成；所述的导电棒（31）由导电或表面导电的材料制成，所述的绝缘架（32）由绝缘材料制成；所述的透镜导电部件（41）由任何导电或表面导电的材料制成，所述的透镜绝缘部件（42）由绝缘材料制成。

9.采用如权利要求1-8所述的一种高灵敏度紫外光电离飞行时间质谱仪进行离子飞行时间测量的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将电离室（5）维持在一定的真空度下，将待测物质送入其中，打开紫外光源，待测物质与紫外光源发出的光子进行相互作用，生成挥发性离子；

步骤2：在电离室导电部件（21）间施加由一端至另一端逐级递减的直流电压，通过施加梯度电场使挥发性有机物离子进行迁移运动，送入射频多级杆离子传输装置（2）；

步骤3：射频多级杆离子传输装置（2）相邻的导电棒（31）上施加反相交流/射频电压；射频多级杆离子传输装置（2）通过施加射频场，将紫外光电离源（1）传输来的离子进行高效率束缚聚焦，并分离中性气体分子，将聚焦后的离子送入静电透镜组（3）；

步骤4：在静电透镜组（3）的透镜导电部件（41）上分别施加直流电压，静电透镜组（3）将射频多级杆离子传输装置（2）送入的离子进行进一步的加速、聚焦和准直，进一步分离中性气体分子以后将离子送入飞行时间质量分析器（5）；

步骤5：飞行时间质量分析器（4）测量不同离子的飞行时间，并通过同动能的不同质荷比离子飞行速度的差异，对离子的质荷比及丰度进行测定。

10.如权利要求9所述的一种离子飞行时间测量的方法，其特征在于：所述的步骤1中的紫外光源的可发射能量范围为5至15 eV光子；所述步骤2中的在电离室导电部件（21）间施加的逐级递减的直流电压为1V至100V梯度直流电压；所述步骤3中的在导电棒（31）上施加的反相交流/射频电压为频率500K至5M Hz，幅值50至1000 V的反相交流/射频电压。