[实用新型]用于低真空系统离子产生、传输与质谱联用的装置

说明书

本实用新型涉及分析测试技术领域，具体涉及一种用于低真空系统离子产生、传输与质谱联用的装置，包括离子源、一级离子传输系统、离子迁移谱、二级离子传输系统合离子质量分析器。该装置的真空系统具备多级真空差分功能；离子源置放在较低真空度的腔室中，由离子源产生的待测样品离子通过一级离子传输系统，高效传输到离子迁移谱，经离子迁移管分离后进入到二级离子传输系统实现高效率传输到离子质量分析器中；该装置系统可以提高离子产生效率，离子传输效率，并实现离子同分异构体的分离，从而提高离子分离效率和离子传输效率以及整个系统的检测灵敏度。

技术领域

本实用新型属于分析测试技术领域，特别涉及一种用于低真空系统离子产生、传输与质谱联用的装置。

背景技术

离子迁移谱技术是指在低真空条件下，不同的离子在电场作用下具有不同的迁移率而进行分离，具有结构简单，分析速度快等优点，在线快速检测爆炸物、毒品等，主要用于机场、车站、出入境等场合。但是由于离子迁移谱的分辨能力较低，对于复杂混合物检测时，容易出现误报或漏报等问题。因此，出现一系列以提高离子迁移谱的分辨能力的各种联用仪技术，如气相色谱-离子迁移谱联用仪，离子迁移谱-质谱联用仪等仪器，充分发挥各个仪器的各自优势提高仪器的分辨率和准确性。

对于离子迁移谱与色谱或质谱或色谱-质谱联用来说，该联用技术提高了质量分辨和检测准确率，但对于一些痕量且复杂混合物质检测来说，仪器的高灵敏度是重要的技术指标，其中离子化效率和离子传输效率是影响仪器灵敏度重要因素之一，因此如何提高离子化效率和离子传输效率是未来分析检测技术中重要的发展方向之一。

目前在生物分子分析，如蛋白质分子，多肽等大分子领域分析中，使用的大都是在常压下离子源，如ESI、DESI、DART等离子源，但是由于离子传输系统及质量分析器工作都在具备一定的真空度条件下，在常压下的离子源与离子传输系统及离子质量分析器有个真空接口，由于保证离子质量分析器达到所要求的真空度，其真空接口必须是一个有一个限制气体流量的微小孔。此微孔产生的问题之一就是由常压下离子源产生的离子在进入真空之前，约90%以上的离子被挡在真空外而损失掉。另外，由于离子在常压情况下与环境分子的频繁碰撞也会造成的离子损失；还有掺和一些未去除的溶剂分子等杂质，直接会降低后期的分析检测灵敏度。

在过去多年里，人们实用新型了很多种电喷雾的辅助去溶剂化的技术来提高离子化效率，如美国专利US4977320提出的加热毛细管去溶剂化技术，该技术在毛细管的外围加上一个金属的导热屏蔽筒，通过对导热屏蔽筒的加热，达到提高毛细管的温度，实现去溶剂化的效果，提高离子化效率，该技术目前在部分分析仪器公司的商业仪器上得到广泛的应用。美国专利US4861988提出的反吹鞘气方法去溶剂化技术，待测样品溶液在电喷雾电离后形成离子过程中，同时被鞘气稀释，形成带电雾滴，在质谱入口反方向气流的作用下，大部分的溶剂在到达质谱入口前就挥发了，形成更小的带电微滴荷气相离子。为了提高样品去溶剂的效果，在质谱进样口前吹入反向的气流，形成一个气帘，这个气帘能够使中性的组织成分偏移质谱进样的入口，还能够带走大部分的溶剂分子，具有很好的去溶剂化的作用。使用高纯N2作为辅助鞘气具有让已经离子化的气体去溶剂的效果更好，一定流速的氮气能够吹走大部分的中性粒子和特别大的液滴，能够显著的提高去溶剂化效率。

目前在离子迁移谱与质谱联用仪器中，一般都是离子源产生离子后直接进入到离子迁移谱，或在离子迁移谱前端放置一个离子透镜作为离子传输系统，但这种离子传输系统在离子传输过程中，离子只能做直线传输，无法受到射频电场的束缚，离子容易发散而丢失，从而造成大部分离子在传输过程中损失没有进入到离子迁移谱或质谱分析中，以致造成整个仪器装置写灵敏度低等不足。

在前期的调研中发现，在常压下的离子源产生离子后，在进入到低真空下的离子传输系统中，约90%的离子会在这个过程中丢失，从而直接影响到整个系统的检测灵敏度降低，离子信号弱等现象。

发明内容