[发明专利]一种大气压下激光解析VUV灯后电离成像装置

说明书

本发明涉及激光熔融电离技术领域，特别涉及一种大气压下激光解析VUV灯后电离成像装置。包括：激光光路系统、成像系统及电离源系统，激光光路系统通过激光对样品表面进行解析产生样品分子；成像系统，对激光解析位点进行成像；电离源系统，通过紫外线光电离由激光光路系统解析的样品分子。本发明采用激光实现样品的解析，并用VUV灯后电离样品分子，SPI软电离源降低谱图复杂性，同时通过成像系统在线监测解析位点，实现三维成像分析；该电离源具有常压操作简便、软电离、可视化的特点，适合固态/液态样品的成像分析。

技术领域

本发明涉及激光熔融电离技术领域，特别涉及一种大气压下激光解析VUV灯后电离成像装置。

背景技术

激光熔融电离技术可以直接分析测量固态/液态样品，具有方便、灵敏的优点，特别适用于表面元素分析和成像。激光熔融电离质谱的原理都是利用高功率激光气熔融表面产生的等离子体，通过分析检测等离子体中的离子质荷比获得化学信息。目前，一般都采用直接激光解析电离的方式进行固态/液态样品表面元素分析和成像，但是采用直接激光解析电离的方式，电离碎片较多，且灵敏度依赖激光功率和样品分子的种类，其功耗高，寿命短，由于谱图比较复杂，且分子离子峰往往较弱，难以对复杂样品进行鉴别。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种大气压下激光解析VUV灯后电离成像装置。该装置采用激光实现样品的解析，并用VUV灯(真空紫外线灯)后电离样品分子，SPI软电离源降低谱图复杂性，同时通过成像系统在线监测解析位点，实现三维成像分析。该电离源具有常压操作简便、软电离、可视化的特点，适合固态/液态样品的成像分析。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种大气压下激光解析VUV灯后电离成像装置，包括：

激光光路系统，通过激光对样品表面进行解析产生样品分子；

成像系统，对激光解析位点进行成像；

电离源系统，通过紫外线光电离由激光光路系统解析的样品分子。

所述电离源系统包括三维位移平台、样品靶台、侧置VUV灯、前置VUV灯及毛细管，其中样品靶台固定于三维位移平台上；前置VUV灯、侧置VUV灯及毛细管均设置于样品靶台的上方，且前置VUV灯和毛细管相对设置于样品靶台的两侧。

所述前置VUV灯的前端设有导流管，所述导流管的侧壁上设有载气入口；

所述导流管和所述毛细管同轴设置。

所述毛细管采用金属管，且通过加热陶瓷片加热，所述毛细管的外侧端与质谱连接。

所述激光光路系统包括沿光路依次设置的激光器、扩束镜、三角棱镜、聚焦透镜和反射镜；激光器发出的激光依次经过扩束镜、棱镜、聚焦透镜和反射镜后照射在所述样品靶台上。

所述激光光路系统的激光解析焦点位于所述导流管的出口和毛细管的入口之间。

所述反射镜为平面反射镜；所述平面反射镜倾斜设置，且倾斜角度可调；所述反射镜用于改变聚焦激光光束路径，使激光斜照于所述样品靶台上。

所述成像系统包括多角度补光光源和电子显微镜，其中电子显微镜设置于所述样品靶台的上方，且垂直于所述样品靶台的顶部平面；所述电子显微镜可以调节焦距，用于对激光解析位点进行成像、抓拍记录，多角度补光光源根据外界环境光照情况实现不同强度和不同角度的光源补充。

所述电子显微镜的前端设置滤波片，用于实现激光强光的过滤。

所述三维位移平台带动样品靶台实现在X、Y、Z三个维度方向的平移运动，并可以记录对应坐标位置。