[发明专利]一种常压离子源

说明书

本发明公开了一种常压离子源，包括水平设置的电喷雾喷针和质谱仪进样口，电喷雾自电喷雾喷针的前端正对质谱仪进样口射出，特点是：电喷雾喷针的外周同轴设置有金属腔体，金属腔体与电喷雾喷针之间形成气流通道，载气沿着气流通道从后端流至电喷雾出口的前端，金属腔体的后端与电喷雾喷针之间通过密封装置密封，金属腔体的前端内设置有温控装置，金属腔体的下侧开设有贯通的进样口，进样口的下方设置有超声波雾化装置，样品液滴经超声波雾化装置雾化后形成样品气，并通过进样口进入气流通道由载气带至电喷雾出口进行离子化，优点是：对液体样品无需进行样品前处理，提高离子化效率，降低离子源装置的功耗。

技术领域

本发明涉及一种用于质谱仪的离子源，尤其涉及一种常压离子源。

背景技术

质谱仪是一种利用荷质比分离检测物质的分析仪器，被广泛应用于食品安全、制药、生命科学等领域。质谱仪一般由离子源、质量分析器、检测器和真空系统组成，分析物质首先由离子源电离成带电离子，然后离子被引导进入真空环境中的质量分析器，质量分析器负责将离子按照荷质比进行分离，并依次送入检测器中，检测器获得的信号经放大、采集和处理后，由计算机绘制成一张完整的质谱图。

常压离子源是一类新型的离子源，其特点是离子化过程在大气压环境下产生，并且无需或仅需少量的样品前处理。典型的常压离子源包括解吸电喷雾离子源（DesorptionElectrospray Ionization, DESI）、实时直接分析（Direct Analysis in Real Time,DART）离子源、热解吸电喷雾离子源（Thermal Desorption Electrospray Ionization,TD-ESI）等。

热解吸电喷雾离子源是一种典型的常压离子源，目前已被广泛应用于毒品、果蔬农残等的现场快速检测。热解吸电喷雾离子源的工作原理如图1 所示，取样探针的针头蘸取液体或固体样品后，放入加热的不锈钢腔体中，样品气化挥发，经气流带入电喷雾离子源区域进行样品离子化，形成的样品离子进入质谱仪进行分析。热解吸电喷雾离子源的优点是无需样品前处理，可对液体或固体样品直接进行现场质谱分析。

目前的热解吸电喷雾离子源主要存在以下问题：第一，加热解吸附的样品气体分子只有与电喷雾中的带电离子接触才能成为样品离子，由于电喷雾离子化区域是一个开放空间，因此仅有少部分样品气体分子能被离子化，离子化效率较低；第二，通过加热金属腔体气化样品需要消耗较大功率，导致整个离子源的功耗较高。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种质谱仪的常压离子源，具有对液体样品无需样品前处理，离子化效率高、装置功耗低的优点。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种常压离子源，包括水平正对设置的电喷雾喷针和质谱仪进样口，所述的电喷雾喷针的外周同轴设置有金属腔体，所述的金属腔体与所述的电喷雾喷针之间形成气流通道，载气沿着所述的气流通道从后端流至电喷雾出口所在的前端，所述的金属腔体的后端与所述的电喷雾喷针之间通过密封装置密封，所述的金属腔体的前端内设置有温控装置，所述的金属腔体的下侧开设有贯通的进样口，所述的进样口的下方设置有超声波雾化装置，样品液滴经所述的超声波雾化装置雾化后形成样品气，并通过所述的进样口进入所述的气流通道由载气带至所述的电喷雾出口进行离子化。

在一些实施方式中，所述的温控装置包括加热棒和测温棒，所述的加热棒和所述的测温棒分别位于所述的电喷雾喷针的相对两侧，用于控制所述的电喷雾出口与所述的气流通道之间形成的离子化区域的温度。由此能够对样品气进行辅助伴热，辅助样品气进行离子化，能进一步提高离子化效率，辅助伴热温度仅需在100度左右，相较于常规的热解吸电喷雾离子源的250度左右高温要低很多，因此可以大幅节省离子源装置功耗。

在一些实施方式中，所述的密封装置包括螺栓和橡胶圈，所述的金属腔体的后端设置有外螺纹，所述的螺栓与外螺纹配合连接，所述的橡胶圈设置在所述的金属腔体与所述的电喷雾喷针之间。由此采用简单的配合结构，能够达到保证金属腔体及气流通道的后端密闭性的效果，同时便于现场装配。