[发明专利]一种用于飞行时间质谱的高动态范围检测器

摘要

本发明涉及飞行时间质谱中高动态范围检测器，具体的说是利用静电场偏转透镜控制离子束方向，使得不同丰度的离子进入到不同的探测器中进行检测。检测器由偏转透镜和多个置于不同位置的离子探测器构成。经过飞行时间质谱时间聚焦后，不同质荷比的离子包到达偏转板的时间不同。调节偏转板电压使得离子进入不同放大倍数的探测器中检测。本发明所涉及的质谱检测器，对不同丰度离子调节衰减倍数，降低采集系统饱和而引起浓度测量的误差，扩大了分析物浓度可检测的范围。

主权项

一种用于飞行时间质谱的高动态范围检测器，其特征在于：包括一对平板状平行设置的前屏蔽电极(1)、一对平板状平行设置的偏转电极、一对平板状平行设置的后屏蔽电极(4)，前屏蔽电极(1)、偏转电极和后屏蔽电极(4)从左至右依次顺序设置，于远离偏转电极的后屏蔽电极(4)右侧设有三个以上的离子探测器；入射离子束依次从前屏蔽电极(1)、偏转电极和后屏蔽电极(4)的二平板状极板之间通过，撞击到离子探测器(5)后产生电流信号；三个以上的离子探测器(5)的接收面法线处于同一平面A上，平面A与偏转电极的极板垂直；一对平板状平行设置的偏转电极包括平板状下偏转电极(2)和平板状上偏转电极(3)，下偏转电极(2)和上偏转电极(3)之间由绝缘陶瓷隔开；前屏蔽电极(1)和后屏蔽电极(4)都是对称间隔分布的两块平板状电极构成，且前屏蔽电极(1)和后屏蔽电极(4)分别位于偏转电极的两侧，沿从左到右对称间隔分布；前屏蔽电极(1)、偏转电极、后屏蔽电极(4)的上部极板与下部极板相互平行；前屏蔽电极(1)、偏转电极、后屏蔽电极(4)的上部极板相互平行或处于同一平面上；前屏蔽电极(1)、偏转电极、后屏蔽电极(4)的下部极板相互平行或处于同一平面上；一对平板状平行设置的偏转电极包括平板状下偏转电极(2)和平板状上偏转电极(3)，下偏转电极(2)和上偏转电极(3)分别施加电压Va和Vb的电位；(Va‑Vb)为透镜两个偏转电极电位差，用于控制离子偏转；当(Va‑Vb)＝0时，离子束不偏转；当(Va‑Vb)＞0时，离子束往上偏电极(3)一侧偏转；当(Va‑Vb)＜0时，离子束往下偏电极(2)一侧偏转；平行于偏转电极极板的离子从左向右的方向为z轴，离子探测器包括第一离子探测器(5)、第二离子探测器(6)、第三离子探测器(7)，它们都是由微通道板(MCP)构成的相同结构的探测器；离子探测器(5)施加放大电压V1，位于z轴线上，接收面垂直z轴且位置恰好位于离子包的焦面上；离子探测器(7)施加放大电压V2，位于z轴线上方，且角度和位置使得接收面恰好位于偏转后离子包的焦面上；离子探测器(6)施工作放大电压V3，位于z轴线下方，且角度和位置使得接收面恰好位于偏转后离子包的焦面上；其中电压大小符合V1＞V2＞V3，使得探测器的放大倍数依次降低，如100:10:1；离子束(9)从质量分析器的焦平面(8)沿焦平面(8)的法线方向入射进入前屏蔽电极(1)，焦平面(8)的位置由飞行时间质量分析器将离子一次聚焦的位置确定。