[实用新型]一种研究分子光异构化的装置

摘要

本实用新型涉及光谱化学领域，一种研究分子光异构化的装置，包括电喷雾装置、离子聚束器、离子门、激光器、偏向电极组、直线电极组、八极离子引导器、四极质量过滤器、探测器、真空腔、漂移腔、气体进口和出口，所述偏向电极组具有十九个环形电极，相邻的环形电极之间夹角为五度，直线电极组具有二十个环形电极，偏向电极组II的环形电极具有通孔，激光器III发射的激光能够通过所述通孔沿z负方向进入漂移区域；激光器I发射的激光束能够通过偏向电极组I进入漂移区域，激光器II发射的激光束能够通过直线电极组II进入漂移区域；电喷雾装置由外管、内管、挡板、进气口和液体入口组成，外管和内管均为圆柱形并为同轴嵌套构型，外管和内管之间为液体通道。

主权项

1.一种研究分子光异构化的装置，主要包括电喷雾装置(1)、离子聚束器I(2)、离子门I(3)、激光器I(4)、偏向电极组I(5)、直线电极组I(6)、离子门II(7)、激光器II(8)、直线电极组II(9)、偏向电极组II(10)、离子聚束器II(11)、激光器III(12)、八极离子引导器(13)、四极质量过滤器(14)、探测器(15)、真空腔(16)、漂移腔(17)、气体进口(18)和气体出口(19)，xyz为三维坐标系，所述离子聚束器I(2)、离子门I(3)、偏向电极组I(5)、直线电极组I(6)、离子门II(7)、直线电极组II(9)、偏向电极组II(10)和离子聚束器II(11)依次连接，所述离子聚束器I(2)、离子门I(3)、偏向电极组I(5)、直线电极组I(6)、离子门II(7)、直线电极组II(9)、偏向电极组II(10)和离子聚束器II(11)均位于所述漂移腔(17)内部，所述偏向电极组I(5)、直线电极组I(6)、直线电极组II(9)和偏向电极组II(10)均由内径为四十毫米的环形电极组成，所述偏向电极组I(5)、直线电极组I(6)、直线电极组II(9)和偏向电极组II(10)的环形电极中心形成的空间为漂移区域，所述漂移腔(17)具有起始端和末端，所述起始端和末端均具有一个小孔用于通过离子束流，所述气体进口(18)位于漂移腔(17)末端的侧壁，所述气体出口(19)位于漂移腔(17)起始端的侧壁，所述气体进口(18)依次连接有质量流量控制器和储气罐，储气罐中装有缓冲气体，缓冲气体为氮气或氦气，通过质量流量控制器能够控制漂移腔(17)中的缓冲气体流量，缓冲气体从气体出口(19)排出漂移腔(17)，缓冲气体流量典型值为0.3SLM，能够形成一个通过离子聚束器I(2)的气体逆流，并能够阻止中性分子特别是电喷雾溶液中的溶剂分子进入漂移区域，漂移腔(17)具有放气阀，通过调节缓冲气流流量和所述放气阀的开与关的频率，能够控制漂移区域中的气压，所述气压的典型值为1000帕斯卡，所述电喷雾装置(1)位于漂移腔(17)的起始端外一侧，所述真空腔(16)位于漂移腔(17)的末端外一侧，所述八极离子引导器(13)、四极质量过滤器(14)和探测器(15)依次线性排列地位于真空腔(16)内部，所述真空腔(16)的起始端具有一个小孔用于通过离子束流，真空腔(16)连接有真空泵组，所述真空泵组能够对所述真空腔(16)抽真空，真空度优于10‑5mbar，当电喷雾装置(1)产生待测分子的离子后，离子依次经过所述离子聚束器I(2)、离子门I(3)、偏向电极组I(5)、直线电极组I(6)、离子门II(7)、直线电极组II(9)、偏向电极组II(10)、离子聚束器II(11)、八极离子引导器(13)和四极质量过滤器(14)到达探测器(15)，从而形成离子束流路径，其特征是：所述偏向电极组I(5)和偏向电极组II(10)分别均具有十九个环形电极，环形电极垂直于yz平面，相邻的环形电极之间的夹角为五度，所述偏向电极组I(5)中，离子束流先通过的十个环形电极的中心位于yz平面内、且位于半径为五十毫米的1/8圆周上，并以顺时针方向等间距地排列，离子束流接下来通过的九个环形电极的中心位于yz平面内、且位于半径五十毫米的1/8圆周上，并以逆时针方向等间距地排列，所述偏向电极组II(10)中，离子束流先通过的十个环形电极的中心位于yz平面内、且位于半径为五十毫米的1/8圆周上，并以顺时针方向等间距地排列，离子束流接下来通过的九个环形电极的中心位于yz平面内、且位于半径五十毫米的1/8圆周上，并以逆时针方向等间距地排列；所述偏向电极组I(5)和偏向电极组II(10)中相邻的环形电极之间均串联有一兆欧姆电阻来分压，所述偏向电极组I(5)和偏向电极组II(10)分别通过两个高压电源来提供电压；直线电极组I(6)和直线电极组II(9)分别均具有二十个环形电极，环形电极垂直于yz平面，偏向电极组II(10)的环形电极具有通孔，激光器III(12)发射的激光能够通过所述通孔沿z负方向进入漂移区域；激光器I(4)发射的激光束能够通过所述偏向电极组I(5)进入漂移区域，激光器II(8)发射的激光束能够通过所述直线电极组II(9)进入漂移区域；离子聚束器I(2)由五十块厚度为一毫米的金属环形电极组成，包括十个内径为四十毫米的环形电极和沿z正方向内径为从四十毫米线性减小至二毫米的四十个环形电极，相邻金属环形电极用一毫米厚的绝缘片隔开；漂移区域末端连接的离子聚束器II(11)由四十个沿z正方向内径为从四十毫米线性减少至二毫米的环形电极组成；所述电喷雾装置(1)由外管(1‑1)、内管(1‑2)、挡板(1‑3)、进气口(1‑4)和液体入口(1‑5)组成，所述挡板(1‑3)能够将所述内管(1‑2)的一侧端口密封，所述外管(1‑1)和内管(1‑2)均为圆柱形，外管(1‑1)的内径为3000微米，内管(1‑2)的外径为2700微米，所述外管(1‑1)和内管(1‑2)为同轴嵌套构型，所述外管(1‑1)和内管(1‑2)之间为液体通道，进气口(1‑4)和液体入口(1‑5)分别连接外管(1‑1)外壁并与所述液体通道连通，外管(1‑1)内壁具有分散的沿外管轴向的凹槽，所述凹槽能够使得液体在局部形成突出状以增大局域电场。