[发明专利]用于质谱仪器现场检测的进样装置及检测方法

说明书

本发明涉及一种质谱仪技术领域，特别涉及一种用于质谱仪器现场检测的进样装置及检测方法，装置包括电离源装置和气体加热单元，电离源装置包括负压腔室，试剂瓶，毛细管和金属针，质谱仪的进样管设置于负压腔室中，气体加热单元的出气口连通负压腔室；毛细管竖直设置，下管口浸入试剂瓶液体中，上管口自下而上伸入负压腔室中；进样管竖直设置于负压腔室，毛细管的上管口和进样管管口相对设置于热解吸装置出样口两侧。本发明将负压自吸式电喷雾电离源装置和带热解析室的热解析吹扫进样装置相结合，使其既适用于液体检测，也适用于固体检测同时还能提高离子源离子化效率，且整个装置小巧便携。

技术领域

本发明涉及一种质谱仪技术领域，特别涉及一种用于质谱仪器现场检测的进样装置及检测方法。

背景技术

电喷雾电离原理为样品溶液以低流速通过毛细管，毛细管上通入高电压(2～5kV)，在电场的作用下，液体在毛细管的尖端形成“泰勒锥”，当泰勒锥尖端的溶液达到瑞利极限，即表面电荷的库伦斥力与溶液表面张力相当的临界点时，锥尖将产生含有大量电荷的液滴，随着溶剂蒸发，液滴收缩，液滴内电荷间排斥力增大。当达到并超越瑞利极限，液滴会发生库伦爆炸，除去液滴表面的过量电荷，生成更小的带电小液滴。生成的带电小液滴进一步发生新一轮的爆炸，往复循环，最终得到气相离子进入分析仪器。

通过分析电喷雾离子源的工作原理可知，有两个因素是该电离源中的关键，第一是样品溶液通过毛细管需要外部力助推，使液体顺利抵达毛细管尖端；第二是喷出小液滴的去溶剂化，去溶剂化效率越高样品离子化效果越好。目前传统的电喷雾电离源针对上述第一个关键因素主要设置类似注射器式的机械装置，将样品液体装入注射器针筒中，自动机械臂助推注射器上的活塞轴，直至液体推入毛细管尖端处。该方法存在两个问题，首先，当需测试不同样品的时候，为避免交叉污染，针筒需反复清洗，才能再次上样，清洗过程耗费大量时间，降低检测效率；其次，针筒和机械臂的设计无法避免的存在体积过大和重量过重的问题。针对第二个关键因素，传统的电喷雾电离源用于去溶剂化的方式通常为反吹鞘气法。反吹鞘气法通常用逆流的加热干燥气(N2)加速毛细管喷出溶剂的蒸发。此种方法存在一定的缺点：使用过程中需要单独配备N2的气瓶，增加使用成本和整个离子源的负担。

尽管电喷雾电离源具有操作简单、谱图易懂等优点，但传统电喷雾电离源因存在上述的问题，成为该离子源无法应用于现场检测仪器的壁垒。因此，现有质谱等离子分析仪器的电喷雾电离源装置的体积过大，重量过重为亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明为了解决现有的质谱仪器的电喷雾电离源装置的体积过大、重量过重，并不适于现场检测的技术问题，提出一种适用于现场质谱等离子分析检测的进样装置。

本发明包含如下技术内容：一种用于质谱等离子分析仪器现场检测的进样装置，包括电离源装置，所述电离源装置包括负压腔室，试剂瓶，毛细管和金属针，质谱仪的进样管设置于负压腔室中，还包括气体加热单元，所述气体加热单元的出气口连通所述负压腔室；所述毛细管竖直设置，下管口浸入试剂瓶液体中，上管口自下而上伸入所述负压腔室中；所述进样管竖直设置于所述负压腔室，所述毛细管的上管口和进样管管口相对设置于热解吸装置出样口两侧。

所述的用于质谱等离子分析仪器现场检测的进样装置，其特征是：所述气体加热单元具体为热解析装置，所述热解析装置包括壳体，所述壳体水平设置，侧壁内设置有加热装置和测温装置，侧壁开进气口，一端壁对应所述负压腔室并设置出样口，另一端壁设置供采样试纸插入的进样口。

所述的用于质谱等离子分析仪器现场检测的进样装置，其特征是：所述出样口截面为箭形。

所述的用于质谱等离子分析仪器现场检测的进样装置，其特征是：所述壳体为不锈钢保温壳体，所述壳体外壁包裹隔热棉，内壁覆盖一层石英玻璃。

所述的用于质谱等离子分析仪器现场检测的进样装置，其特征是：所述金属针为银针。

一种采用用于质谱等离子分析仪器现场检测的进样装置的检测方法，包含如下步骤：