复合离子源及其使用方法和质谱仪技术

本发明专利技术涉及一种复合离子源及其使用方法和含有该复合离子源的质谱仪。该复合离子源包括外壳、电离室、样品引入管、电子产生装置、磁场产生装置、单光子产生装置、推斥极、离子透镜组件及加热组件。该复合离子源将电子轰击源和单光子电离源整合在一个结构中，在样品检测时，可以根据样品的类型进行选择，选用电子轰击源或者单光子电离源，也可以在不清楚样品组成的情况下采用单光子电离源模式进行定性检测分析，并采用电子轰击源进行定量分析。该复合离子源较之传统的复合离子源，结构简单，易于安装和维护，有利于商品化和长期稳定使用。

【技术实现步骤摘要】
复合离子源及其使用方法和质谱仪
本专利技术涉及质谱
，尤其是涉及一种复合离子源及其使用方法和质谱仪。
技术介绍
质谱仪又称质谱计，其根据带电粒子在电场和磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测组成。质谱分析方法速度快且定性定量结果精确，故广泛应用在地质学、矿物学、地球化学、核工业、材料科学、环境化学、医学鉴定和卫生检测、食品化学、石油化工等领域以及空间技术和公安工作等特种分析方面。离子源是质谱仪最重要的组成部分之一，用于将中性分子或原子电离并聚焦、传输至质量分析器进行质量分析。其中电子轰击源(EI)由于结构简单、灵敏度高、具有标准谱库可检索，成为最常用的离子源之一。但电子轰击源电离能较高，通常为70eV，产生的离子碎片较多，几乎无分子离子，对于复杂样品的质谱图解析及分子量的确定会十分困难；相对而言，单光子电离源(SPI)能量较低，通常在10.6eV左右，电离样品获得的主要是分子离子，基本上不产生碎片离子，可精确测定化合物分子量。将EI与SPI结合，可同时测定化合物的分子量和结构信息，显著提高组分定性准确度。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种将EI与SPI结合使用的复合离子源及其使用方法和含有该复合离子源的质谱仪。一种复合离子源，包括外壳、电离室、样品引入管、电子产生装置、磁场产生装置、单光子产生装置、推斥极、离子透镜组件及加热组件；所述外壳具有容置腔，所述外壳上设有与所述容置腔连通的样品引入孔；所述电离室和所述推斥极设于所述容置腔中，所述电离室设有光子入口、样品入口、电子入口和离子出口；所述样品引入管穿过所述样品引入孔并与所述样品入口对接；所述电子产生装置设于所述外壳上且对应于所述电子入口；所述磁场产生装置用于产生磁场使所述电子产生装置产生的电子经由所述电子入口入射至所述电离室内；所述推斥极与所述离子透镜组件分别对应于所述光子入口和所述离子出口设置；所述单光子产生装置设于所述推斥极的前端以由所述推斥极将产生的光子经由所述光子入口导入至所述电离室；所述离子透镜组件用于从所述离子出口将离子束引出；所述加热组件设于所述外壳上以对所述电离室进行控温。在其中一个实施例中，所述推斥极具有光子通孔，所述推斥极的光子通孔与所述光子入口对应设置；和/或所述电离室为两端开口的中空圆筒状结构，其中一端的开口即所述光子入口，另一端的开口即所述离子出口，所述样品入口和所述电子入口分别设于所述电离室的腔壁上；和/或所述电离室、所述单光子产生装置、所述推斥极及所述离子透镜组件共中轴线设置。在其中一个实施例中，从所述样品入口进入的样品的进入方向与从所述电子入口进入的电子的入射方向相交于所述电离室的中轴线上。在其中一个实施例中，所述电子入口有两个，两个所述电子入口相对设置；相应地，所述电子产生装置也有两个，两个所述电子产生装置分别与两个所述电子入口对应。在其中一个实施例中，所述磁场产生装置包括两个永磁铁，两个所述永磁铁的安装位置分别对应于两个所述电子产生装置，且两个所述永磁铁的磁极相反设置。在其中一个实施例中，所述电子产生装置的灯丝的材质为铼或铼钨合金。在其中一个实施例中，所述离子透镜组件包括在所述电离室的一端设置的引出电极、第一聚焦电极、第二聚焦电极、出射电极、传输电极以及由上半圆电极与下半圆电极构成的组合电极，各电极共中轴线设置。一种质谱仪，包括质量分析器和上述任一实施例所述的复合离子源，所述复合离子源位于所述质量分析器的前端。在其中一个实施例中，所述质谱仪还包括调谐装置；所述调谐装置包括第一调谐容器、第一控制开关、第二调谐容器和第二控制开关，所述第一调谐容器及所述第二调谐容器分别用于盛装对应于电子轰击源的第一调谐液和对应于单光子电离源的第二调谐液，所述第一控制开关和所述第二控制开关分别用于控制所述第一调谐容器和所述第二调谐容器的打开或关闭。一种复合离子源的使用方法，使用上述任一实施例所述的复合离子源，所述使用方法是根据所述复合离子源所调用的离子源类型独立切换两路调谐液，在对电子轰击源进行调谐时使用第一调谐液进行信号调谐，在对单光子电离源进行调谐时使用第二调谐液进行调谐。上述复合离子源及含有该复合离子源的质谱仪将电子轰击源和单光子电离源整合在一个结构中，在样品检测时，可以根据样品的类型进行选择，选用电子轰击源或者单光子电离源，也可以在不清楚样品组成的情况下采用单光子电离源模式进行定性检测分析，并采用电子轰击源进行定量分析。在确定离子源类型后，可以选择相应的调谐液进行信号调试，最终进行谱图分析，整个检测分析过程可以灵活多变，既可利用电子轰击源获得丰富的碎片峰信息，并可获得稳定的质谱图以与NIST(NationalInstituteofStandardsandTechnology，美国国家标准与技术研究院)等质谱图库进行匹配检索，同时也能依靠单光子电离源获取分子离子峰，提高定性准确性，最终在不损失电子轰击源高灵敏度的前提下，单光子电离源灵敏度也良好，在复杂样品的定性和定量分析中取得显著的效果。该复合离子源较之传统的复合离子源，结构简单，易于安装和维护，有利于商品化和长期稳定使用。附图说明图1为本专利技术一实施例的复合离子源的结构示意图；图2为一实施例的调谐装置的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。如图1所示，本专利技术一实施例提供了一种复合离子源10，其包括外壳11、电离室12、样品引入管(图未示)、电子产生装置13、磁场产生装置14、单光子产生装置15、推斥极16、离子透镜组件17及加热组件(图未示)。外壳11具有容置腔111。外壳11上还设有与容置腔111连通的样品引入孔112。电离室12和推斥极16设于外壳11的容置腔111中。电离室12设有光子入口(图中未标示)、样品入口(图未示)、电子入口121和离子出口(图中未标示)。样品入口对应于外壳11上的样品引入孔，样品引入管穿过样品引入孔112并与样品入口对接，用于将样品引入到电离室12内完成电离。电子产生装置13设于外壳11上且对应于电子入口121。磁场产生装置14用于产生磁场使电子产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合离子源，其特征在于，包括外壳、电离室、样品引入管、电子产生装置、磁场产生装置、单光子产生装置、推斥极、离子透镜组件及加热组件；/n所述外壳具有容置腔，所述外壳上设有与所述容置腔连通的样品引入孔；所述电离室和所述推斥极设于所述容置腔中，所述电离室设有光子入口、样品入口、电子入口和离子出口；所述样品引入管穿过所述样品引入孔并与所述样品入口对接；所述电子产生装置设于所述外壳上且对应于所述电子入口；所述磁场产生装置用于产生磁场使所述电子产生装置产生的电子经由所述电子入口入射至所述电离室内；所述推斥极与所述离子透镜组件分别对应于所述光子入口和所述离子出口设置；所述单光子产生装置设于所述推斥极的前端以由所述推斥极将产生的光子经由所述光子入口导入至所述电离室；所述离子透镜组件用于从所述离子出口将离子束引出；所述加热组件设于所述外壳上以对所述电离室进行控温。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合离子源，其特征在于，包括外壳、电离室、样品引入管、电子产生装置、磁场产生装置、单光子产生装置、推斥极、离子透镜组件及加热组件；
所述外壳具有容置腔，所述外壳上设有与所述容置腔连通的样品引入孔；所述电离室和所述推斥极设于所述容置腔中，所述电离室设有光子入口、样品入口、电子入口和离子出口；所述样品引入管穿过所述样品引入孔并与所述样品入口对接；所述电子产生装置设于所述外壳上且对应于所述电子入口；所述磁场产生装置用于产生磁场使所述电子产生装置产生的电子经由所述电子入口入射至所述电离室内；所述推斥极与所述离子透镜组件分别对应于所述光子入口和所述离子出口设置；所述单光子产生装置设于所述推斥极的前端以由所述推斥极将产生的光子经由所述光子入口导入至所述电离室；所述离子透镜组件用于从所述离子出口将离子束引出；所述加热组件设于所述外壳上以对所述电离室进行控温。


2.如权利要求1所述的复合离子源，其特征在于，所述推斥极具有光子通孔，所述推斥极的光子通孔与所述光子入口对应设置；和/或
所述电离室为两端开口的中空圆筒状结构，其中一端的开口即所述光子入口，另一端的开口即所述离子出口，所述样品入口和所述电子入口分别设于所述电离室的腔壁上；和/或
所述电离室、所述单光子产生装置、所述推斥极及所述离子透镜组件共中轴线设置。


3.如权利要求1所述的复合离子源，其特征在于，从所述样品入口进入的样品的进入方向与从所述电子入口进入的电子的入射方向相交于所述电离室的中轴线上。


4.如权利要求1所述的复合离子源，其特征在于，所述电子入口有两个，两个所述电子入口相对设置；

【专利技术属性】
技术研发人员：岑延相，吴曼曼，黄豆，李辉，邓伟，
申请(专利权)人：广州禾信仪器股份有限公司，昆山禾信质谱技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44