[发明专利]一种研究大分子离子光电子谱的方法

摘要

本发明涉及光谱化学领域，一种研究大分子离子光电子谱的方法，根据离子类型，在计算机中预设用于驱动四极质量过滤器的电压，通过驱动电路输出对应电压至四极质量过滤器；调节质量流量控制器，将待测样品溶液注入储液池；开启驱动器，振动频率典型值为1kHz；喷射出的液滴进入真空腔，并形成离子包，继而形成离子束流；离子束流依次通过离子聚束器、四极质量过滤器、离子阱和出射透镜后到达速度成像盘，并被激光照射，发生光反应；调节施加在电势转换电极、反射电极、抽取电极上的电势，将光反应生成的离子以不同的速率射出，离子运动至多通道盘并生成与位置相关的信号，所述信号被探测器记录；分析探测器所得数据，得到与离子光反应相关的速度成像谱。

主权项

1.一种研究大分子离子光电子谱的方法，研究大分子离子光电子谱的装置主要包括真空腔(1)、液滴喷射器(2)、离子聚束器(3)、四极质量过滤器(4)、离子阱(5)、进气口(6)、出射透镜(7)、屏蔽罩(8)、速度成像盘(9)、激光器(10)、多通道盘(11)、探测器(12)、计算机(13)、输入/输出模块(14)、现场可编程逻辑器件(15)、数模转换模块(16)、高压电源(17)、驱动电路(18)、真空泵组和电离装置，xyz为三维空间坐标系，所述真空腔(1)具有起始端和末端，所述液滴喷射器(2)连接于真空腔(1)的起始端，真空腔(1)的起始端安装有电离装置，真空腔(1)的起始端具有通孔，所述液滴喷射器(2)喷射出的液滴能够通过所述通孔进入真空腔(1)并在所述电离装置的作用下形成离子包，继而在真空泵组的作用下形成离子束流；真空腔(1)的末端具有小孔，真空腔(1)内的离子能够通过所述小孔进入探测器(12)，所述离子聚束器(3)、四极质量过滤器(4)、离子阱(5)、出射透镜(7)、屏蔽罩(8)、速度成像盘(9)和多通道盘(11)依次均位于所述真空腔(1)内，离子阱(5)连接有进气口(6)，速度成像盘(9)位于屏蔽罩(8)内，所述激光器(10)发射的激光能够通过屏蔽罩(8)射入速度成像盘(9)，所述速度成像盘(9)主要包括电势转换电极、反射电极、抽取电极和接地盘，通过调节施加在电势转换电极、反射电极和抽取电极上的电势，能够将光反应生成的离子以不同的速率射出；液滴喷射器(2)主要包括喷射器外壳(2‑1)、驱动器(2‑2)、储液池(2‑3)、进液管(2‑4)、质量流量控制器(2‑5)和液滴喷射孔(2‑6)，喷射器外壳(2‑1)为圆柱形，驱动器(2‑2)为圆盘形且固定于喷射器外壳(2‑1)内，储液池(2‑3)为圆台形，储液池(2‑3)一底面连接驱动器(2‑2)、另一底面具有液滴喷射孔(2‑6)，储液池(2‑3)侧壁通过进液管(2‑4)连接有质量流量控制器(2‑5)，当驱动器(2‑2)工作时，所述储液池(2‑3)的容积能够产生微小变化，所述液滴喷射孔的孔径范围为50微米至500微米，所述储液池(2‑3)的容积范围为五毫升至十毫升；驱动电路(18)主要包括电压‑电流转换器I(18‑1)、光学接收器(18‑2)、多谐振荡器(18‑3)、过滤器(18‑4)、分频器(18‑5)、电压放大器I(18‑6)、电压放大器II(18‑7)、电压‑电流转换器II(18‑8)、电压‑电流转换器III(18‑9)、电压‑电流转换器IV(18‑10)、电压‑电流转换器V(18‑11)、积分放大器I(18‑12)和积分放大器II(18‑13)，计算机(13)、输入/输出模块(14)和现场可编程逻辑器件(15)依次电缆连接，现场可编程逻辑器件(15)和光学接收器(18‑2)通过光纤连接，输入/输出模块(14)、数模转换模块(16)和高压电源(17)依次电缆连接，所述高压电源(17)具有输出端正极和负极、且分别电缆连接电压‑电流转换器I(18‑1)的输入端，电压‑电流转换器I(18‑1)的输出端电缆连接过滤器(18‑4)的输入端，光学接收器(18‑2)的输出端分别电缆连接多谐振荡器(18‑3)和分频器(18‑5)的输入端，多谐振荡器(18‑3)输出端连接过滤器(18‑4)的输入端，分频器(18‑5)的输出端分别连接电压‑电流转换器II(18‑8)、电压‑电流转换器III(18‑9)、电压‑电流转换器IV(18‑10)和电压‑电流转换器V(18‑11)的输入端，电压‑电流转换器II(18‑8)和电压‑电流转换器III(18‑9)的输出端均电缆连接积分放大器I(18‑12)，电压‑电流转换器IV(18‑10)和电压‑电流转换器V(18‑11)的输出端均电缆连接积分放大器II(18‑13)，积分放大器I(18‑12)和积分放大器II(18‑13)分别电缆连接所述四极质量过滤器(4)；过滤器(18‑4)的输出端分别电缆连接电压放大器I(18‑6)的输入端和电压放大器II(18‑7)的输入端，电压放大器I(18‑6)的输出端分别连接电压‑电流转换器II(18‑8)的输入端和电压‑电流转换器IV(18‑10)的输入端，电压放大器II(18‑7)的输出端分别电缆连接电压‑电流转换器III(18‑9)的输入端和电压‑电流转换器V(18‑11)的输入端，其特征是：所述一种研究大分子离子光电子谱的方法的步骤为：一.根据需要过滤的离子类型，在计算机(13)中预设用于驱动四极质量过滤器(4)的电压，并通过驱动电路(18)输出对应电压至四极质量过滤器(4)；二.调节质量流量控制器(2‑5)，将待测样品溶液注入储液池(2‑3)，溶液流速典型值为0.02至0.2毫升/分钟；三.开启驱动器(2‑2)，振动频率典型值为1kHz；四.液滴喷射器(1)喷射出的液滴通过所述通孔进入真空腔(2)，并在所述电离装置的作用下形成离子包，继而在所述真空泵组的作用下形成离子束流；五.离子束流依次通过离子聚束器(3)、四极质量过滤器(4)、离子阱(5)和出射透镜(7)后到达速度成像盘(9)，并被激光器(10)发出的激光照射，发生光反应；六.调节施加在电势转换电极、反射电极、抽取电极上的电势，将光反应生成的离子以不同的速率射出，离子运动至多通道盘(11)并生成与位置相关的信号，所述信号被探测器(12)记录；七.分析探测器(12)所得数据，得到与离子光反应相关的速度成像谱。