一种混合气体的小型质谱分析装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及环境检测和医疗诊断的技术领域，公开一种混合气体的小型质谱分析装置，包括：初级反应组件、次级反应组件以及离子检测器；在电离反应腔室设置离子源和反应试剂引入管道形成初级反应组件，在三维离子阱设置待检测混合气体引入管道形成次级反应组件，初级反应组件生成初级反应离子，次级反应组件令初级反应离子与待检测混合气体反应生成次级反应离子，令次级反应离子按质荷比从低到高打在离子检测器形成质谱图，实现对次级反应离子的检测，通过检测次级反应离子来对待检测混合气体进行分析，本实用新型专利技术具有复杂度低、所需装置少的优点，解决现有技术中使用气相色谱技术导致系统复杂度高无法满足现场检测时对分离时效的要求的问题。离时效的要求的问题。离时效的要求的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种混合气体的小型质谱分析装置


[0001]本技术涉及环境检测和医疗诊断的
，尤其是一种混合气体的小型质谱分析装置。

技术介绍

[0002]由于质谱技术具有的高特异性、高灵敏度等优势，以及小型化便携质谱仪的不断发展，依托于质谱平台的现场在线气体检测技术也在逐步赢得青睐并广泛应用。
[0003]目前，常用的依托于质谱平台的气体检测技术有：气相色谱质谱联用技术，根据不同检测需求配合不同的色谱柱，加上EI离子源70eV强大的电离能力，可以实现各种有机和无机气体的检测；软电离技术，软电离技术是在不加色谱分离的前提下，避免单EI源能量过大产生的碎片离子峰对结果的检测发展起来的温和电离技术，如单光子电离质谱、选择离子流动管质谱以及质子转移反应质谱等。
[0004]在现有的气相色谱质谱联用技术中，色谱分离时效长，且对不同的气体分离时需要配备不同的色谱柱，系统复杂度高，无法满足现场检测时对分离时效的要求；且初级离子的形成对电离方式有特定要求，难以实现小型化。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种混合气体的小型质谱分析装置，旨在解决现有需要使用气相色谱技术导致系统复杂度高从而无法满足现场检测时对分离时效的要求的问题。
[0006]本技术是这样实现的，本技术提供一种混合气体的小型质谱分析装置，包括：
[0007]初级反应组件和次级反应组件以及离子检测器；
[0008]所述初级反应组件包括电离反应腔室、离子源以及反应试剂引入管道，所述电离反应腔室朝向所述次级反应组件的一端上设置有腔室开口，所述离子源和所述反应试剂引入管道设置在所述电离反应腔室上，所述反应试剂引入管道用于向所述电离反应腔室中引入反应试剂，所述离子源用于对所述电离反应腔室中的所述反应试剂进行电离作用，以生成初级反应离子；
[0009]所述次级反应组件包括三维离子阱和待检测混合气体引入管道，所述待检测混合气体引入管道设置在所述三维离子阱上，所述三维离子阱用于从所述电离反应腔室中吸取所述初级反应离子，并排除所述初级反应离子中未被选择的离子，以获取特定初级反应离子，所述混合气体引入管道用于向所述三维离子阱中引入待检测混合气体，以和所述特定初级反应离子发生反应，生成次级反应离子；
[0010]所述离子检测器设置在所述三维离子阱的后端，用于接收所述次级反应离子并生成质谱图，以实现对所述次级反应离子的检测。
[0011]在其中一个实施例中，所述三维离子阱包括环形电极、第一端盖电极以及第二端
盖电极；
[0012]所述环形电极外表面为圆柱形，内表面轴向截面为矩形和双曲面形中的任意一种，所述环形电极侧壁设置有一个孔洞，所述孔洞用于与所述待检测混合气体引入管道连接设置；
[0013]所述第一端盖电极和所述第二端盖电极为圆形薄片，所述圆形薄片的厚度小于0.5CM，所述第一端盖电极和所述第二端盖电极的中心位置设置有圆形的开口；
[0014]所述第一端盖电极和所述第二端盖电极分别设置在所述环形电极的两侧，以形成具有两个所述开口的腔体，其中，所述第一端盖电极朝向所述电离反应腔室设置，所述第二端盖电极朝向所述离子检测器设置。
[0015]在其中一个实施例中，所述环形电极、所述第一端盖电极以及所述第二端盖电极的材质为不锈钢、表面镀金的导电材料、表面镀银的导电材料以及表面镀铂族金属的导电材料中的任意一种。
[0016]在其中一个实施例中，所述孔洞的直径小于1CM。
[0017]在其中一个实施例中，所述开口的直径小于1CM。
[0018]在其中一个实施例中，所述三维离子阱与电压施加信号系统连接设置；
[0019]所述电压施加信号系统包括高频信号发生器、第一直流电压源、第二直流电压源、低频信号发生器；
[0020]所述高频信号发生器与所述环形电极连接设置，用于对所述环形电极施加高压射频信号；
[0021]所述第一直流电压源与所述第一端盖电极连接设置，用于对所述第一端盖电极施加直流电压；
[0022]所述第二直流电压源与所述第二端盖电极连接设置，用于对所述第二端盖电极施加直流电压；
[0023]所述低频信号发生器与所述第一端盖电极和所述第二端盖电极连接设置，用于对所述第一端盖电极和所述第二端盖电极施加低压辅助交流信号，所述低压辅助交流信号在不同步骤中的频率不同，最高频率不超过所述高压射频信号频率的一半。
[0024]在其中一个实施例中，所述离子源为电子轰击离子源和等离子放电离子源中的任意一种；
[0025]与现有技术相比，在电离反应腔室上设置离子源和反应试剂引入管道形成初级反应组件，在三维离子阱上设置待检测混合气体引入管道形成次级反应组件，初级反应组件用于生成初级反应离子，次级反应组件用于获取初级反应离子，令其和待检测混合气体发生反应，以生成次级反应离子，令次级反应离子按质荷比从低到高依次打在离子检测器上形成质谱图，以实现对次级反应离子的检测，本技术具有复杂度低、所需装置少的优点，解决了现有技术中需要使用气相色谱技术导致系统复杂度高从而无法满足现场检测时对分离时效的要求的问题。
附图说明
[0026]图1是本技术实施例提供的一种混合气体的小型质谱分析装置的结构示意图；
[0027]图2是本技术实施例提供的一种混合气体的小型质谱分析装置的电压信号施加系统的结构示意图；
[0028]图3是本技术实施例提供的一种混合气体的小型质谱分析装置的两种环形电极的轴向截面示意图；
[0029]图4是本技术实施例提供的一种混合气体的小型质谱分析方法的步骤示意图；
[0030]图5是本技术实施例提供的一种混合气体的小型质谱分析方法的步骤S1示意图；
[0031]图6是本技术实施例提供的一种混合气体的小型质谱分析方法的步骤S2示意图；
[0032]图7是本技术实施例提供的一种混合气体的小型质谱分析方法的步骤S3示意图；
[0033]图8是本技术实施例提供的一种混合气体的小型质谱分析方法的步骤S4示意图。
[0034]附图标记：1
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初级反应组件、2
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次级反应组件、11
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电离反应腔室、12
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离子源、13
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反应试剂引入管道、110
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腔室开口、21
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三维离子阱、22
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待检测混合气体引入管道、211
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环形电极、212
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第一端盖电极、213
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第二端盖电极、214
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开口、215
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孔洞、3
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电压信号施加系统、31
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高频信号发生器、32
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第一直流电压源、33
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第二直流电压源、34
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合气体的小型质谱分析装置，其特征在于，包括：初级反应组件和次级反应组件以及离子检测器；所述初级反应组件包括电离反应腔室、离子源以及反应试剂引入管道，所述电离反应腔室朝向所述次级反应组件的一端上设置有腔室开口，所述离子源和所述反应试剂引入管道设置在所述电离反应腔室上，所述反应试剂引入管道用于向所述电离反应腔室中引入反应试剂，所述离子源用于对所述电离反应腔室中的所述反应试剂进行电离作用，以生成初级反应离子；所述次级反应组件包括三维离子阱和待检测混合气体引入管道，所述待检测混合气体引入管道设置在所述三维离子阱上，所述三维离子阱用于从所述电离反应腔室中吸取所述初级反应离子，并排除所述初级反应离子中未被选择的离子，以获取特定初级反应离子，所述混合气体引入管道用于向所述三维离子阱中引入待检测混合气体，以和所述特定初级反应离子发生反应，生成次级反应离子；所述离子检测器设置在所述三维离子阱的后端，用于接收所述次级反应离子并生成质谱图，以实现对所述次级反应离子的检测。2.如权利要求1所述的一种混合气体的小型质谱分析装置，其特征在于，所述三维离子阱包括环形电极、第一端盖电极以及第二端盖电极；所述环形电极外表面为圆柱形，内表面轴向截面为矩形和双曲面形中的任意一种，所述环形电极侧壁设置有一个孔洞，所述孔洞用于与所述待检测混合气体引入管道连接设置；所述第一端盖电极和所述第二端盖电极为圆形薄片，所述圆形薄片的厚度小于0.5CM，所述第一端盖电极和所述第二端盖电极的中心位置设置有圆形的开口；所述第一端盖电极和所述第二端盖电极分别设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁信琼，霍新明，丁欣悦，钱翔，多英昕，
申请(专利权)人：深圳至秦仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：