[发明专利]一种正负离子通用光电离源

说明书

本发明涉及质谱分析仪器，具体说是一种用于质谱分析的正负离子通用光电离源，其具体结构包括真空紫外光源、氟化镁光窗、进样管路、负离子电离区、第一锥孔电极、正离子电离区、第二锥孔电极、抽气泵、真空泵、静电传输透镜组和离子出口。本电离源通过合理的差分真空及电极结构设计，巧妙地将正离子光电离源和负离子光电离源相结合，并使其运行在各自合适的工作气压，从而实现对分析物同时进行正负离子高灵敏光电离，可极大地拓宽质谱仪器的电离范围，增强质谱仪器的定性能力。

技术领域

本发明涉及质谱分析仪器，具体说是一种用于质谱分析的正负离子通用光电离源。本电离源通过合理的差分真空及电极结构设计，将正负离子光电离源相结合，并使其运行在各自合适的工作气压，从而实现对分析物同时进行正负离子高灵敏光电离。

背景技术

电离源是质谱仪的核心部分，用于将中性分子转化为离子，是质谱分析的首要环节，其关乎到整个质谱仪系统的灵敏度、可分析范围、稳定性和分析的准确度等。电离源技术的每次进步与创新都会推动着质谱仪的新一轮发展，使得测试样品从早期的单一气体拓展到液体、固体，所能测的分子量越来越大，并逐步应用于高极性、难挥发和热不稳定样品的分析和生物大分子领域。

通常使用最多的电离源大多为正离子电离源，其包括传统电子轰击电离源、光电离源、放电电离源等，其产物一般为带正电荷的分析物母离子或特征碎片离子；对于一些电负性较强的分析物，往往采用负离子电离源，其检测灵敏度更高，背景影响更小，选择性更好。

光电离是样品分子通过吸收光子，使得能量达到或超过自身电离能后失去电子而产生电离的过程。光电离可直接通过上述过程对分析物进行电离，也可先对高浓度试剂气体进行光电离，产生试剂离子后再与分析物进行离子分子反应电离(化学电离)，两种情况均为正离子模式，其工作气压在10³Pa以下较为合适。另外，光照射金属表面或被试剂气体吸收的同时会产生电子，电负性较强的分析物会直接吸附该电子而产生电离，即可实现负离子模式，该模式下的工作气压需高于10³Pa，一般均在大气压(10⁵Pa)下电离。因此，需要设计合理的结构以同时满足正负离子模式的工作气压。

发明内容

本发明的目的在于通过合理的差分真空及电极结构设计，将正负离子光电离源相结合，并使其运行在各自合适的工作气压，从而实现对分析物同时进行正负离子高灵敏光电离。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

用于质谱分析的正负离子通用光电离源，包括第一、第二真空紫外光源、第一、第二氟化镁光窗、进样管路、负离子电离区、第一锥孔电极、正离子电离区、第二锥孔电极、抽气泵、真空泵、静电传输透镜组和离子出口；其特征在于：

以向上的方向为Y方向、向右的方向为X方向；

包括一密闭腔体，于腔体上壁面开设有通孔，于通孔内设置有第一锥孔电极，第一锥孔电极四周边缘与通孔内壁面密闭连接；于腔体下壁面开设有作为离子出口的通孔；

于腔体内第一锥孔电极和离子出口之间从上至下依次间隔设有第二锥孔电极和中部带通孔的静电传输透镜组；

于第一锥孔电极上方沿Y方向中部带通孔的板状绝缘密封环、中部带通孔的板状传输电极、中部带通孔的板状绝缘密封环、中部带通孔的板状推斥电极，进样管路穿套于推斥电极的中部通孔内；

进样管路外壁面与推斥电极的中部通孔内壁面密闭连接；推斥电极下表面与其相邻的绝缘密封环上表面之间密闭连接；传输电极的上下表面分别与其相邻的绝缘密封环之间密闭连接，第一锥孔电极上表面与其相邻的绝缘密封环下表面之间密闭连接；

沿Y方向的反方向从上至下依次设置的进样管路、推斥电极、绝缘密封环中部通孔、传输电极中部通孔、绝缘密封环中部通孔、第一锥孔电极中部通孔、第二锥孔电极中部通孔、静电传输透镜组中部通孔和离子出口同轴；