本申请涉及一种离子收集聚焦装置及质谱设备，第一条状电极、第二条状电极以及第一块状电极共同构成一电极平面，与第三条状电极、第四条状电极、第二块状电极构成的另一电极平面间隔相对设置，两电极平面之间与第一条状电极和第二块状电极对应的区域形成一工作区。当离子进入工作区之后，在电控装置输出的周期脉冲电平的作用下，各第一块状电极、各第二块状电极搭建形成至少两个势阱，在部分势阱进行离子约束聚焦或者抛出的同时，可在另外的势阱中进行离子收集操作，从而通过一个离子收集聚焦装置，在同一时间实现离子的收集、约束聚焦以及抛出，具有较强的工作可靠性。具有较强的工作可靠性。具有较强的工作可靠性。
【技术实现步骤摘要】
离子收集聚焦装置及质谱设备
[0001]本申请涉及质谱
，特别是涉及一种离子收集聚焦装置及质谱设备。
技术介绍
[0002]质谱设备是一种电离样品并测定产生离子的质荷比及其丰度的一类仪器，在生物、化学、医疗等领域得到广泛的应用。离子收集与聚焦是质谱设备的重要组成部分，通过对一定时间内离散离子的收集，以及对收集离子位置、能量等的聚焦，产生通量更高、状态更集中的离子，并将其集中抛入质谱设备的质量分析器进行质量分析，能够有效提高质谱设备的性能与分析效果。
[0003]保罗阱(Paul阱)由于工作原理简单、质量范围较大、结构与形式多样等优点，被广泛作为质谱设备中离子收集与聚焦的装置，与飞行时间质量分析器等耦合。日本高能加速研究机构(High Energy Accelerator Research Organization，KEK)开发的平面保罗阱脉冲电形式单一，仅能形成周期性变化的“单”轴向势阱，由于离子的收集、约束聚焦、抛出所需的轴向势阱各不相同，“单”轴向势阱的保罗阱无法同时实现各项过程，需要在时间上完成分配并依次进行。离子收集与约束聚焦仅占保罗阱工作周期的一部分，一方面，离子利用不充分，离子通量少，质谱灵敏度低；另一方面，离子聚焦不充分，离子空间、能量发散大，质谱性能差(例如分辨率低)。
[0004]基于此，通常采用在平面保罗阱前耦合另外一个线型保罗阱，用于离子进入平面保罗阱前的收集，而平面保罗阱仅用于离子的约束聚焦与抛出，进而可同时实现了离子的收集、约束聚焦与抛出，提高了离子利用率与离子状态。然而，该种离子收集与聚焦装置由于平面保罗阱与线型保罗阱的耦合增加了结构与控制的复杂性，对机械设计、电子设计、操作控制提出了更高的要求。
技术实现思路
[0005]基于此，有必要针对传统离子收集与聚焦装置结构与控制复杂的问题，提供一种离子收集聚焦装置及质谱设备。
[0006]一种离子收集聚焦装置，包括：第一条状电极；第二条状电极，与所述第一条状电极长度方向平行且相对设置；五个以上的第一块状电极，沿所述第一条状电极的长度方向排列，设置于所述第一条状电极和所述第二条状电极之间；第三条状电极；第四条状电极，与所述第三条状电极长度方向平行且相对设置；第二块状电极，与所述第一块状电极数量相同，沿所述第三条状电极的长度方向排列，设置于所述第三条状电极和所述第四条状电极之间；所述第三条状电极、所述第四条状电极和所述第二块状电极，均间隔设置于所述第一条状电极、所述第二条状电极和所述第一块状电极所在平面的同一侧，所述第三条状电极与所述第一条状电极相对设置，所述第四条状电极与所述第二条状电极相对设置，所述第一块状电极与所述第二块状电极一一对应设置；其中，至少一所述第一块状电极开设有离子引出口，和/或至少一所述第二块状电极开设有离子引出口；电控装置，所述第一条状
电极、所述第二条状电极、所述第三条状电极、所述第四条状电极、所述第一块状电极和所述第二块状电极分别连接所述电控装置，所述电控装置用于向所述第一条状电极、所述第二条状电极、所述第三条状电极和所述第四条状电极输入射频，向所述第一块状电极和所述第二块状电极输出周期脉冲电平，以形成周期变化的至少两个势阱，同时实现离子的收集、约束聚焦以及抛出。
[0007]在一个实施例中，所述第一条状电极、所述第二条状电极、所述第三条状电极和所述第四条状电极的形状不完全相同；或所述第一条状电极、所述第二条状电极、所述第三条状电极和所述第四条状电极为形状完全相同的长方体电极；或所述第一条状电极、所述第二条状电极、所述第三条状电极和所述第四条状电极为形状完全相同的柱体电极。
[0008]在一个实施例中，每一所述第一块状电极及其对应的一所述第二块状电极组成一个电极对，所述电控装置通过向相邻的电极对输入脉冲电平搭建形成至少两个势阱，其中，用于搭建各所述势阱的电极对的数量不完全相同。
[0009]在一个实施例中，每一所述第一块状电极及其对应的一所述第二块状电极组成一个电极对，所述电控装置通过向相邻的电极对输入脉冲电平搭建形成至少两个势阱，其中，用于搭建各所述势阱的电极对的数量均相同。
[0010]在一个实施例中，所述第一块状电极的数量为13个，所述势阱的数量为两个，每一所述势阱均包括七个电极对，其中，位于两个势阱交界处的电极对共用。
[0011]在一个实施例中，所述势阱的数量为两个，所述电控装置向所述第一块状电极和所述第二块状电极输出周期脉冲电平，同时实现离子的收集、约束聚焦以及抛出，包括：分别向各所述第一块状电极及其对应的所述第二块状电极输入初始脉冲电平，形成相邻的第一势阱和第二势阱；当前离子进入所述第一势阱并收集后，调整所述第一块状电极及其对应的所述第二块状电极的脉冲电平，将所述第一势阱和所述第二势阱联通为一个势阱，以使当前离子向所述第二势阱对应的区域运动；当前离子运动至所述第二势阱对应的区域时，恢复向所述第一块状电极及其对应的所述第二块状电极输入初始脉冲电平；调整所述第二势阱中峰底位置对应的第一块状电极的脉冲电平，和/或所述第二势阱中峰底位置对应的第二块状电极的脉冲电平，以使当前离子抛出所述第二势阱。
[0012]在一个实施例中，所述第一块状电极的数量为13个，依次为第一个第一块状电极至第十三个第一块状电极，形成第一势阱和第二势阱时，所述电控装置向第一个第一块状电极至第四个第一块状电极输入电势依次降低的脉冲电平，向第四个第一块状电极至第七个第一块状电极输入电势依次升高的脉冲电平，向第七个第一块状电极至第十个第一块状电极输入电势依次降低的脉冲电平，向第十个第一块状电极至第十三个第一块状电极输入电势依次升高的脉冲电平，其中，形成同一电极对的第二块状电极与第一块状电极的脉冲电平相同；或，形成第一势阱和第二势阱时，所述电控装置向第一个第一块状电极至第四个第一块状电极输入电势依次升高的脉冲电平，向第四个第一块状电极至第七个第一块状电极输入电势依次降低的脉冲电平，向第七个第一块状电极至第十个第一块状电极输入电势依次升高的脉冲电平，向第十个第一块状电极至第十三个第一块状电极输入电势依次降低的脉冲电平，其中，形成同一电极对的第二块状电极与第一块状电极的脉冲电平相同。
[0013]在一个实施例中，将所述第一势阱和所述第二势阱联通为一个势阱，包括：若第一个第一块状电极至第四个第一块状电极输入电势依次降低的脉冲电平，则所述电控装置向
第四个第一块状电极至第十个第一块状电极输入电势依次降低的脉冲电平；若第一个第一块状电极至第四个第一块状电极输入电势依次升高的脉冲电平，则所述电控装置向第四个第一块状电极至第十个第一块状电极输入电势依次升高的脉冲电平，其中，形成同一电极对的第二块状电极与第一块状电极的脉冲电平相同。
[0014]在一个实施例中，调整所述第二势阱中峰底位置对应的第一块状电极的脉冲电平，和/或所述第二势阱中峰底位置对应的第二块状电极的脉冲电平，以使当前离子抛出所述第二势阱，包括：调整所述第二势阱中峰底位置对应的第一块状电极的脉冲电平，和/或所述第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种离子收集聚焦装置，其特征在于，包括：第一条状电极；第二条状电极，与所述第一条状电极长度方向平行且相对设置；五个以上的第一块状电极，沿所述第一条状电极的长度方向排列，设置于所述第一条状电极和所述第二条状电极之间；第三条状电极；第四条状电极，与所述第三条状电极长度方向平行且相对设置；第二块状电极，与所述第一块状电极数量相同，沿所述第三条状电极的长度方向排列，设置于所述第三条状电极和所述第四条状电极之间；所述第三条状电极、所述第四条状电极和所述第二块状电极，均间隔设置于所述第一条状电极、所述第二条状电极和所述第一块状电极所在平面的同一侧，所述第三条状电极与所述第一条状电极相对设置，所述第四条状电极与所述第二条状电极相对设置，所述第一块状电极与所述第二块状电极一一对应设置；其中，至少一所述第一块状电极开设有离子引出口，和/或至少一所述第二块状电极开设有离子引出口；电控装置，所述第一条状电极、所述第二条状电极、所述第三条状电极、所述第四条状电极、所述第一块状电极和所述第二块状电极分别连接所述电控装置，所述电控装置用于向所述第一条状电极、所述第二条状电极、所述第三条状电极和所述第四条状电极输入射频，向所述第一块状电极和所述第二块状电极输出周期脉冲电平，以形成周期变化的至少两个势阱，同时实现离子的收集、约束聚焦以及抛出。2.根据权利要求1所述的离子收集聚焦装置，其特征在于，所述第一条状电极、所述第二条状电极、所述第三条状电极和所述第四条状电极的形状不完全相同；或所述第一条状电极、所述第二条状电极、所述第三条状电极和所述第四条状电极为形状完全相同的长方体电极；或所述第一条状电极、所述第二条状电极、所述第三条状电极和所述第四条状电极为形状完全相同的柱体电极。3.根据权利要求1所述的离子收集聚焦装置，其特征在于，每一所述第一块状电极及其对应的一所述第二块状电极组成一个电极对，所述电控装置通过向相邻的电极对输入脉冲电平搭建形成至少两个势阱，其中，用于搭建各所述势阱的电极对的数量不完全相同。4.根据权利要求1所述的离子收集聚焦装置，其特征在于，每一所述第一块状电极及其对应的一所述第二块状电极组成一个电极对，所述电控装置通过向相邻的电极对输入脉冲电平搭建形成至少两个势阱，其中，用于搭建各所述势阱的电极对的数量均相同。5.根据权利要求4所述的离子收集聚焦装置，其特征在于，所述第一块状电极的数量为13个，所述势阱的数量为两个，每一所述势阱均包括七个电极对，其中，位于两个势阱交界处的电极对共用。6.根据权利要求1所述的离子收集聚焦装置，其特征在于，所述势阱的数量为两个，所述电控装置向所述第一块状电极和所述第二块状电极输出周期脉冲电平，同时实现离子的收集、约束聚焦以及抛出，包括：分别向各所述第一块状电极及其对应的所述第二块状电极输入初始脉冲电平，形成相邻的第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：王新宇，任熠，洪义，
申请(专利权)人：广州禾信仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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