[发明专利]用于化学电离样品的设备和方法

说明书

本发明公开了一种用于电离气态流体样品的电离设备。所述电离设备包括电离器，其配置于提供反应物离子；离子改性器，其配置于改性所述反应物离子，以及反应区域，其配置于接收经改性的反应物离子和样品并且将样品与经改性的反应物离子合并以便电离样品，从而用于被配置于鉴定样品中受关注物质的检测器所分析。

技术领域

本发明涉及用于电离样品的设备和方法，所述样品例如气态流体样品，诸如气体、蒸气和气溶胶。

背景技术

电磁场对离子的影响可用于表征它们的性质。例如，在质谱中，电场可用于加速离子，并且通过磁场引起的加速离子的偏转可用于推断它们的质量与电荷比率。在离子迁移光谱测定法中，离子可逆向漂移气体流朝向检测器移动，并且离子的移动速度可用于推断它们通过漂移气体的迁移。无论是在环境大气压下，或者在受控的压力条件下，诸如真空下，两种技术可以通过分析电磁场(诸如电场和/或磁场)对离子的影响来鉴定受关注物质。

发明内容

本发明的目的是提供用于电离通过检测器分析的气态流体样品的改进的方法和设备。气态流体的实例包括气体和蒸气。

附图说明

在所附权利要求书中描述本发明的各方面和实施方式，现在将参考附图仅通过举例以描述本发明，其中：

图1A显示电离设备的一种实例；

图1B显示电离设备的另一种实例；

图2显示包括电离设备的检测器的实例；和

图3显示说明图2的设备的操作方法的流程图。

在附图中，相同的参考数字用于表示相同的要素。

具体实施方式

本发明的实施方式涉及通过与反应物离子合并，使气态流体样品电离的方法和设备。

本发明的实施方式目的是能够在电离设备中提供多种不同的反应物离子。这些反应物离子可随后用于电离气态流体样品以用于通过检测器分析。一些种类的反应物离子可与一些种类的样品相互作用，以产生不需要的干扰物离子，这可能干扰检测器对样品的分析。在一些实施方式中，反应物离子可被改性以抑制这些不需要的干扰物离子的产生。因此，比起其它可能的方法，这样可以提供更加正确的样品信息。

本发明的一种实例为电离设备(ionising apparatus)，其包括电离器(ioniser)，其配置于提供反应物离子，例如通过电离气态流体，诸如空气和/或掺杂剂。该设备还包括离子改性器(ion modifier)，其配置于在气态流体样品与经改性的反应物离子合并以电离该样品之前改性所述反应物离子。通过选择是否改性反应物离子，可改变与样品混合的反应物离子的种类。这可能使不需要的干扰物离子的产生受到抑制，或者由相同的气态流体样品得到不同的所选种类的产物离子。

不同的技术可用于电离在这样的检测器中分析的样品。紫外光可直接用于电离样品。更通常，如下间接电离样品：首先使用电晕放电(corona discharge)和电离辐射(ionising radiation)源(诸如β-粒子)在检测器内由空气产生离子，随后将这些离子与样品混合，以使得这些离子与样品分子发生离子-分子反应(ion-molecule reaction)。在这种情况下，产生的初始离子被称为反应物离子(reactant ions)，而由样品分子产生的离子称为产物离子(product ions)。还可行的是向检测器中加入蒸气(称为掺杂剂)，使得它们被初始空气离子电离，随后这些新的反应物离子经由离子-分子反应而电离样品。采用这种方式，可控制样品电离的化学过程，以优先电离待检测的化合物且不电离在样品中的一些潜在的干扰物化合物。这样便能够鉴定的采用其他途径可能难以将离子彼此区分的物质。