[发明专利]一种小型化质谱离子源的加热控温装置

说明书

本申请涉及质谱分析的技术领域，尤其涉及一种小型化质谱离子源的加热控温装置，包括真空腔室，所述真空腔室外接设有温控系统，所述真空腔室内置有相互连通的加热管和离子传输系统，所述温控系统包括宇电表、继电器、加热电源和PC端，所述加热管和继电器串联在加热电源两端形成电流回路，所述继电器用于控制其电流回路的通断，所述宇电表通信连接PC端，所述宇电表与加热管之间连接设有用于监控温度的热电偶，所述宇电表输入端连接热电偶，其输出端与继电器连接并控制继电器的通断，实现固态样品的精准控温及快速升温。

技术领域

本申请涉及质谱分析的技术领域，尤其涉及一种小型化质谱离子源的加热控温装置。

背景技术

质谱是一种应用广泛的仪器分析手段，通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术，主要结构包括离子源、离子传输装置、质量分析器、信号检测系统及真空系统等。质谱仪器需要在真空环境中工作，对质谱仪而言，质谱分析对样品有一定的要求，可直接接收的样品必须是气态的，因此，要运用质谱仪研究固态样品的热解反应体系，加热装置必不可少。

目前，存在的用于研究固态热解反应体系的温控加热装置具有很大的局限性，首先，对小型化热解炉(保温层、加热丝、热解管)材料的选择考量不足，导热系数、热电转换效率较低，无法实现热解管的快速加热及1000℃以上的高温，因而难以研究固态物质的高温热解反应；其次，用于热解炉的程序升温系统的温度控制不够精准，不能将温度波动控制在1℃以内，不利于热解反应的质谱解析。

发明内容

为了便于研究固态物质的热解反应，实现固态样品的精准控温及快速升温，本申请提供一种小型化质谱离子源的加热控温装置。采用如下的技术方案：

一种小型化质谱离子源的加热控温装置，包括真空腔室，所述真空腔室外接设有温控系统，所述真空腔室内置有相互连通的加热管和离子传输系统；

所述温控系统包括宇电表、继电器、加热电源和PC端，所述加热管和继电器串联在加热电源两端形成电流回路；

所述继电器用于控制其电流回路的通断；

所述宇电表通信连接PC端，所述宇电表与加热管之间连接设有用于监控温度的热电偶；

所述宇电表输入端连接热电偶，其输出端与继电器连接并控制继电器的通断。

可选的，所述加热管由外向内设置有保温层、加热丝和导热管，所述加热丝的两端分别与加热电源连接；

所述热电偶放置在导热管内，其一端由导热管底部延伸出并连接宇电表。

可选的，所述保温层为裹设在加热丝外围的高温无机胶。

可选的，所述加热丝为碳钎维加热丝，其均匀缠绕在导热管外壁上。

可选的，所述导热管为中空的氮化铝导热管，其中空管道内设置有热解反应室。

可选的，所述热解反应室由导热管的顶部向内延伸至深度为H处并涂置高温无机胶薄膜形成的。

可选的，所述真空腔室内设有底座支撑杆，所述加热管通过陶瓷螺栓悬空固定在底座支撑杆上。

可选的，所述离子传输系统包括推斥极和与推斥极相通的电离室，所述推斥极在位于加热管顶部出口处设有通孔。

可选的，所述推斥极与电离室之间设有绝缘垫。

可选的，所述绝缘垫为陶瓷绝缘垫。

综上所述，本申请包括以下有益效果：