[发明专利]与液相色谱仪联用的质谱装置和质谱分析方法

说明书

本发明涉及一种与液相色谱仪联用的质谱装置，接收在大气条件下电离的液体样本。

当质谱装置与采用例如电喷射电离(ESI)方法或大气压化学电离(APCI)方法的大气压电离(API)方法的液相色谱仪联用时，液相色谱仪分离出的成份在大气条件下电离并被引入质谱仪(例如四极型或磁场型)，后者在一个容器(以下称高真空室)内处于高度真空环境下，由于在这种高真空室内所需的真空度约为10^-5-10^-6乇，并且该室必须配有一喷嘴以便液体样本的离子能够经其到达质谱仪，这就很难使高真空室直接与大气环境相连。所以，通常的做法是在大气环境与高真空室之间设置一种包括一个或多个容器(以下称为中间真空室)的对接装置，分两级或多级进行多级差动抽气。

这些中间真空室内的真空度必须处于大气环境与高真空室的真空度之间。从流体力学上来说，真空度可分为所谓滞流区和分子流区，滞流是指气体分子之间的碰撞占优势的层流，若气体分子与容器内壁之间碰撞占优势则称为分子流。许多与液相色谱仪联用的这类质谱装置有两个中间真空室，处于液体样本电离的大气环境与拥有质谱仪的高真空室之间，第一真空室(处于接近液相色谱仪的上游一侧)中的真空度约为1乇，第二中间真空室(处于接近高真空室的下游一侧)的真空度约为10^-3-10^-4乇，高真空室内的真空度约为10^-5-10^-6乇。第一中间真空室约为1乇的真空度在滞流区内，第二中间真空室约为10^-3-10^-4乇的真空度在中间区和分子流区域内。

不用说，在液体样本的离子从真空室外大气环境进入高真空室必须经过的所有间壁上现在都得有喷嘴，由于每一个喷嘴都装在必须保持不同真空度的两个真空室之间的间壁上，喷嘴的开口必须非常小，比如说直径小于1mm，这使得难于以高度的生产率来生产这些装置，尤其是这些小小的喷嘴开口必须精确对准。

已经提出了这样一种方法，即有意使下游侧的喷嘴位置偏离准直线，这样只有质量小的离子能够通过下游端的喷嘴，而质量大的带电粒子以及不带电粒子(离子团)被阻挡。但是，这一方法使能够通过下游端喷嘴的离子数明显减少，对该装置的探测灵敏度带来不利影响。

所以，本发明的一个目的是克服已有技术中的这些问题，提出一种改进的质谱装置，能够允许众多离子通过上游和下游的喷嘴，即使其位置不在准直线上也是如此，这样，可使灵敏度的下降限制到最小。

按照本发明的一种与液相色谱仪联用的质谱装置，为了达到上述的和其他的目的，其特征在于不仅仅是使来自大气条件下液相色谱仪的液体样本离子化、在液相色谱仪与容有质谱仪的高真空室之间夹有一个或多个中间真空室的对接装置，而是还有至少一对位于滞流区中间真空室之一内的板状电极。该中间真空室有两个喷嘴，离子经其中一个喷嘴进入真空室，经另一个喷嘴离开真空室。这一对电极安置得将离子通过真空室的路径，即连接两喷嘴的直线，夹在其间，加到这些电极的电压是可调的，并且与通过该真空室的离子同极性。

采用这一结构的质谱装置，液相色谱仪分离出来的液体样本在大气条件下电离，在到达高真空室内的质谱仪之前通过至少一个处于滞流区具有一对电极的中间真空室。由于与离子同极性的电压加到离子轨迹相对面上的这些电极，离子被加到两电极上同极性的电压所排斥。适当调节电压，可使离子正确地集中在连接中间真空室两个喷嘴的直线上。这样，如果在调整电压的同时测量通过质谱仪的离子数量(或其探测到的输出)，该装置可调整到使能够通过下游侧喷嘴的离子数达到最大值，而与喷嘴的相对位置即该真空室两喷嘴是否对准无关。换句话说，很容易由调节电压得到最大灵敏度。