[发明专利]离子迁移谱与飞行时间质谱联用仪及其联用接口结构

说明书

本发明涉及一种离子迁移谱与飞行时间质谱联用仪及其联用接口结构，其引流电极片可以将电场与后面的电极隔开。聚流电极片中的第二通孔由于内径逐渐减小，离子在气流的引导下传输，具有较大的有效离子接收面积，并且由于对气流的汇聚作用，能够有效提高离子的传输效率，因第二通孔中没有电场，不会因内径逐渐减小形成的发散场导致离子损失。从第二通孔出来的离子进入到冷却聚焦电极的离子通道中迅速冷却下来，在四级杆结构的电场的作用以及与背景气体分子的碰撞过程中，径向能量降低、空间发散降低，从而形成细小的离子泵，进入到飞行时间质谱仪中，有利于提高检测的灵敏度，降低检测限，提高检测精度。

技术领域

本发明涉及色谱与质谱检测技术领域，尤其是涉及一种离子迁移谱与飞行时间质谱联用仪及其联用接口结构。

背景技术

以飞行时间为代表的质谱仪，是一种以离子的质荷比进行分离分析的技术，具有高分辨、高灵敏度、高质量精度及快速分析等优势，是对物质化学成分进行定性分析的一种重要手段。但飞行时间质谱不能对同分异构体和复杂有机物的空间构象进行分析。离子迁移谱是一种根据分析物分子质量、电荷和碰撞截面(即大小和形状)来进行分离和分析的技术，可以对同分异构体和不同构象的分子进行初步的分离。如果结合这两种分析技术的优势，利用离子迁移谱对分析物的迁移率(或碰撞截面)进行分离，再用飞行时间质谱对分析物进行质谱定性，实现两个不同维度的分离，并提高仪器峰容量，可以满足诸如生物有机分子、复杂基质的多成分样品分析。

离子迁移谱在与飞行时间质谱联用时，离子经离子迁移谱再进入到飞行时间质谱仪，存在离子传输效率低及气压变化等诸多问题，只有通过连接合适的联用接口，才能解决上述问题。直接将大气压离子源飞行时间质谱仪的进样口连接到离子迁移谱检测区是一种可行的方案。常用的大气压质谱接口为金属毛细管接口，其具有结构简单、方便加热等优点。不过由于在离子迁移谱中，离子以“群”的方式进行分离，不仅在离子传输的轴向上具有一定的空间分散，在径向上同样会有很大的发散。能够进入到金属毛细管的离子量大大减少，并且大量气态离子在管中传输损耗，造成灵敏度不够，不能充分发挥出质谱的检测限优势。如果直接采用小孔作为接口，则会出现离子量低、离子通过小孔后发生超音速膨胀，空间发散再次增大等问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种灵敏度及检测精度较高的离子迁移谱与飞行时间质谱联用仪及其联用接口结构。

一种离子迁移谱与飞行时间质谱的联用接口结构，包括引流电极片、聚流电极片及冷却聚焦电极，所述引流电极片、所述聚流电极片及所述冷却聚焦电极依次设置；其中，所述引流电极片设有第一通孔；所述聚流电极片设有第二通孔，所述第二通孔的内径从靠近所述引流电极片的一端至远离所述引流电极片的一端逐渐缩小，且所述第二通孔的内径较大的一端的内径与所述第一通孔出口端的内径一致；所述冷却聚焦电极为四极杆结构，所述冷却聚焦电极的离子通道的入口端与所述第二通孔的内径较小的一端齐平，且该入口端的尺寸大于所述第二通孔内径较小的一端的内径；所述第一通孔、所述第二通孔及所述离子通道共轴设置。

在其中一个实施例中，所述第一通孔的内径一致。

在其中一个实施例中，所述引流电极片具有主体部及引流部；所述引流部凸设在所述主体部的远离所述聚流电极片的一侧表面，且所述引流部的外壁与该侧表面的夹角的度数不小于90°；所述第一通孔依次贯穿所述引流部及所述主体部。

在其中一个实施例中，所述第一通孔的内径为6～26mm。

在其中一个实施例中，所述第二通孔为内径均匀变化的圆台形孔。

在其中一个实施例中，所述聚流电极片具有连接部及聚流部；所述连接部靠近所述引流电极片设置，所述聚流部凸设在所述连接部的远离所述引流电极片的一侧表面；所述第二通孔依次贯穿所述连接部及所述聚流部。