[发明专利]一种气相分子荧光测试装置

摘要

本发明涉及光化学领域，一种气相分子荧光测试装置，包括电喷雾器、真空腔、离子聚束器、气体分流器、离子向导、离子透镜I、离子透镜II、离子阱、激光器、汇聚透镜、真空窗口、带阻滤光片、收集透镜、光谱仪和真空泵组，电喷雾器能够直接将样品分子输送进入高真空，减少了样品浪费，无需背底气体，从而增加离子透射率；电喷雾器采用内外管系统，对不同的溶液样品进行喷雾时，能够对毛细管出口进行原位清洗，无需更换毛细管，无需破坏真空腔的真空，光收集系统增加了光收集效率，增加了装置的探测灵敏度，使得能够采用较低重复率的激光来激发样品，适用于更多种类的分子，具有较高光子收集率及高荧光探测效率。

主权项

1.一种气相分子荧光测试装置，主要包括电喷雾器(1)、真空腔(2)、离子聚束器(3)、气体分流器(4)、离子向导(5)、离子透镜I(6)、离子透镜II(7)、离子阱(8)、激光器(9)、汇聚透镜(10)、真空窗口(11)、带阻滤光片(12)、收集透镜(13)、光谱仪(14)和真空泵组，xyz为三维空间坐标系，所述真空腔(2)连接有真空泵组，真空度为1×10‑6mbar，所述真空腔(2)具有起始端和末端，所述离子聚束器(3)、气体分流器(4)、离子向导(5)、离子透镜I(6)、离子透镜II(7)、离子阱(8)和汇聚透镜(10)均位于真空腔(2)内且沿z正方向依次排列，真空腔(2)的末端具有真空窗口(11)，真空腔(2)在离子阱(8)所在位置的侧面具有透光孔，其特征是：所述带阻滤光片(12)、收集透镜(13)和光谱仪(14)依次位于真空腔(2)末端的外面，光反应后产生的荧光能够通过所述真空窗口(11)射出真空腔(2)，并依次通过带阻滤光片(12)和收集透镜(13)后，进入光谱仪(14)，带阻滤光片(12)能够用于过滤散射的激光，收集透镜(13)能够将收集的光聚焦到光谱仪(14)；所述离子阱(8)包括相互绝缘的且横截面均为圆环的入口电极(8‑1)、环电极(8‑2)和出口电极(8‑3)，入口电极(8‑1)、环电极(8‑2)和出口电极(8‑3)能够围成一个电场区域，电场区域能够用于囚禁离子，离子从入口电极进入离子阱(8)，入口电极内径为三毫米、外径为二十二毫米，出口电极内径为五毫米、外径为二十二毫米，出口电极内径的区域具有栅格电极，所述栅格电极为边长0.02毫米的正方形网格；环电极长度为二十毫米、内径为二十毫米，环电极侧面具有直径为二毫米的通孔，激光器(9)发射的激光能够通过真空腔(2)的透光孔和所述通孔进入离子阱(8)，且所述通孔不影响离子在离子阱(8)中囚禁的稳定性；汇聚透镜(10)距离离子阱(8)出口电极上的栅格电极为一毫米，汇聚透镜(10)的焦距为十二毫米，能够使得离子阱(8)中囚禁的离子的一小部分位于所述焦距内，汇聚透镜(10)数值孔径为0.6；所述电喷雾器(1)包括液体流量控制器(1‑1)、位移台(1‑2)、内管(1‑3)、外管(1‑4)、转接管(1‑5)、毛细管(1‑6)、电极(1‑7)和高压电源(1‑8)，外管(1‑4)具有前段和后段，所述前段和后段呈九十度角连接，毛细管(1‑6)为玻璃材质，所述毛细管(1‑6)具有入口端和出口端，其出口端通过玻璃熔融拉伸而成，所述外管(1‑4)的前段、转接管(1‑5)和毛细管(1‑6)的入口端依次连接成管路，所述内管(1‑3)的一端插入所述管路内、另一端固定于位移台(1‑2)上，内管(1‑3)能够沿z方向在所述管路中移动，内管(1‑3)与外管(1‑4)的连接处能够对液体密封，内管(1‑3)连接有液体流量控制器(1‑1)，所述电极(1‑7)一端从外管(1‑4)的后段插入并沿外管(1‑4)的前段和转接管(1‑5)直至毛细管(1‑6)中、另一端连接高压电源(1‑8)，电极(1‑7)为金属丝，内管(1‑3)内径为180微米、外径为400微米，外管(1‑4)内径为1.1毫米、外径为1.6毫米，毛细管(1‑6)内径为600微米，毛细管(1‑6)出口端内径为250纳米、外径为500纳米；喷雾器(1)的毛细管(1‑6)连接于真空腔(2)起始端，毛细管(1‑6)的出口端位于真空腔(2)内。