[实用新型]一种电喷雾离子化源

说明书

本实用新型提供一种电喷雾离子化源。电喷雾离子化源中，毛细管喷雾针同轴放置于内部通有高流速气体的气流微孔道中并进行密封固定，构建鞘流气辅助电喷雾，产生稳定的电喷雾离子流；同时，气流微孔道中高流速气体还对毛细管喷雾针的喷雾尖端进行冷却，避免因高温气氛蒸发毛细管喷雾针中喷雾溶液而产生电喷雾停喷现象的发生；毛细管喷雾针产生的带电雾化小液滴，被进一步引入高强度直流极化电场中进行二次极化电离，带电雾化小液滴碎裂成尺寸更小、带电荷数量更多的带电雾化微小液滴，使其更容易实现完全去溶剂化，同时提升目标样品的离子化效率。本实用新型所公开电喷雾离子化源具有喷雾稳定、耐受高温气氛、离子化效率高等优势。

技术领域

本实用新型涉及离子迁移谱的离子化源，具体地说，是一种结合鞘流气辅助喷雾和强电场极化电离的电喷雾离子化源。

背景技术

电喷雾离子化源是离子迁移谱领域中极为重要的一种离子源技术。它的出现，使离子迁移谱直接分析液体样品成为可能，并进一步推动液相色谱与离子迁移谱联用技术的出现和发展。1994年，Hill等人首次将电喷雾离子化源离子迁移谱用作液相色谱的检测器(J.Microcol.Sep.,1994,6:515)。在电喷雾离子化源离子迁移谱中，为了对电喷雾离子化源产生的带点雾化小液滴进行高效去溶剂化，离子迁移谱需要工作在150℃以上，电喷雾离子化源需要特殊的结构设计保持毛细管喷雾针冷却，例如Hill等人提出的气冷系统(J.Microcol.Sep.,1994,6:515)和Khayamian等人提出的交叉气流结构(Anal. Chem.,2007,79:3199)。这些设计在一定程度上解决了因高温气氛蒸发毛细管喷雾针中喷雾溶液而产生电喷雾停喷现象的发生，但是电喷雾离子流的稳定性较差。另外，因为喷雾溶液的流速通常为μL/min量级，带点雾化小液滴尺寸大，目标物离子化效率低。

为了提高电喷雾离子化源的离子化效率，Wilm和Mann发展了纳升电喷雾技术(Anal.Chem.,1996,68:1)。在此基础上，刘文杰等人将多喷嘴阵列式纳升电喷雾离子化源用于离子迁移谱技术中，有效提升了西地那非、盐酸克伦特罗等药品的检测灵敏度(Chinese J.Anal.Chem.,2015,43:788)。但是，多喷嘴阵列式纳升电喷雾离子化源结构复杂，与离子迁移管配接不方便。另外，纳升电喷雾喷雾针尖端开口通常为20μm以下，极容易发生堵塞，对于长时间联系分析系统的实用性较差。

Beauchamp等人于2003年发展了场致液滴离子化技术，并将其成功应用于质谱中(J.Phys.Chem.,2003,107:14161)。如果将该技术与电喷雾联用，有望对电喷雾产生的带电雾化小液滴进行深度极化电离，从而提高目标样品的离子化效率。

发明内容

本实用新型提供一种用于离子迁移谱的电喷雾离子化源。电喷雾离子化源中，毛细管喷雾针同轴放置于内部通有高流速气体的气流微孔道中并进行单端密封固定，构建鞘流气辅助电喷雾，产生稳定的电喷雾离子流；同时，气流微孔道中高流速的气体还对毛细管喷雾针的喷雾尖端进行冷却，避免因高温气氛蒸发毛细管喷雾针中喷雾溶液而产生电喷雾停喷现象的发生；毛细管喷雾针产生的带电雾化小液滴，被进一步引入高强度直流极化电场中进行二次极化电离，带电雾化小液滴碎裂成尺寸更小、带电荷数量更多的带电雾化微小液滴，使其更容易实现完全去溶剂化，同时提升目标样品的离子化效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种电喷雾离子化源，包括毛细管喷雾针、离子聚焦电极、喷雾对电极和场极化电极；

毛细管喷雾针为带有轴向通孔的毛细管，离子聚焦电极为左端密闭、右端开口的圆柱形筒体，筒体内部的左侧底面为半球面，半球状底面与筒体同轴，于半球状底面沿轴线方向开设有通孔A，毛细管喷雾针一端穿过通孔伸入至筒体内，另一端处于筒体外部，毛细管喷雾针处于筒体内的开口端与离子聚焦电极同轴，于离子聚焦电极左端的圆柱侧壁上设置用于鞘流气引入的进气口，进气口与离子聚焦电极的轴向通孔A相连通，于筒体内部的左侧半球状底面上开设有作为出气口的通孔；