[实用新型]一种研究分子光异构化的装置

说明书

本实用新型涉及光谱化学领域，一种研究分子光异构化的装置，包括电喷雾装置、离子聚束器、离子门、激光器、偏向电极组、直线电极组、八极离子引导器、四极质量过滤器、探测器、真空腔、漂移腔、气体进口和出口，所述偏向电极组具有十九个环形电极，相邻的环形电极之间夹角为五度，直线电极组具有二十个环形电极，偏向电极组II的环形电极具有通孔，激光器III发射的激光能够通过所述通孔沿z负方向进入漂移区域；激光器I发射的激光束能够通过偏向电极组I进入漂移区域，激光器II发射的激光束能够通过直线电极组II进入漂移区域；电喷雾装置由外管、内管、挡板、进气口和液体入口组成，外管和内管均为圆柱形并为同轴嵌套构型，外管和内管之间为液体通道。

技术领域

本实用新型涉及光谱化学领域，尤其是一种具有多种光激发模式的一种研究分子光异构化的装置。

背景技术

光异构化作用是指在光激发下分子在同质异构间发生的结构变化，能够通过分析某些光谱线来判断光异构反应对分子中每一个基团乃至每一个原子化学位移的影响，通常采用质谱或离子迁移谱来研究，通常是将样品分子以离子的形式注入漂移区域，并通过电极产生的电场使其运动来进行后续的测量。现有技术缺陷一：现有技术无法在同一装置中实现激光从横向及纵向与离子束重叠以相互作用；现有技术缺陷二：通常采用电喷雾方法将样品分子注入漂移区域，现有技术的电喷雾的质量流量输出较低，所述一种研究分子光异构化的装置能够解决问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型一种研究分子光异构化的装置能够在质谱阶段前进行同分异构物选择并对产物中的同分异构物进行鉴别，具有多种光激发模式；能够用于研究分子离子的光分解，能够同时从迁移速率和质量两方面来鉴别其带电产物；本实用新型喷射头具有环状的液体通道，液体以薄层的形状被施加上高电压，从而能够喷射出较为均匀的雾化液滴，提高进入漂移区域的离子包的质量。

本实用新型所采用的技术方案是：

所述一种研究分子光异构化的装置主要包括电喷雾装置、离子聚束器I、离子门I、激光器I、偏向电极组I、直线电极组I、离子门II、激光器II、直线电极组II、偏向电极组II、离子聚束器II、激光器III、八极离子引导器、四极质量过滤器、探测器、真空腔、漂移腔、气体进口和气体出口，xyz为三维坐标系，所述离子聚束器I、离子门I、偏向电极组I、直线电极组I、离子门II、直线电极组II、偏向电极组II和离子聚束器II依次连接，所述离子聚束器I、离子门I、偏向电极组I、直线电极组I、离子门II、直线电极组II、偏向电极组II和离子聚束器II均位于所述漂移腔内部，所述偏向电极组I、直线电极组I、直线电极组II和偏向电极组II均由内径为四十毫米的环形电极组成，所述偏向电极组I、直线电极组I、直线电极组II和偏向电极组II的环形电极中心形成的空间为漂移区域，所述漂移腔具有起始端和末端，所述起始端和末端均具有一个小孔用于通过离子束流，所述气体进口位于漂移腔末端的侧壁，所述气体出口位于漂移腔起始端的侧壁，所述气体进口依次连接有质量流量控制器和储气罐，储气罐中装有缓冲气体，缓冲气体为氮气或氦气，通过质量流量控制器能够控制漂移腔中的缓冲气体流量，缓冲气体从气体出口排出漂移腔，缓冲气体流量典型值为0.3SLM，SLM为标准气体每升/分钟，能够形成一个通过离子聚束器I的气体逆流，并能够阻止中性分子特别是电喷雾溶液中的溶剂分子进入漂移区域，漂移腔具有放气阀，通过调节缓冲气流流量和所述放气阀的开与关的频率，能够控制漂移区域中的气压，所述气压典型值为1000帕斯卡，所述电喷雾装置位于漂移腔的起始端外一侧，所述真空腔位于漂移腔的末端外一侧，所述八极离子引导器、四极质量过滤器和探测器依次线性排列地位于真空腔内部，所述真空腔的起始端具有一个小孔用于通过离子束流，真空腔连接有真空泵组，所述真空泵组能够对所述真空腔抽真空，真空度优于10^-5mbar，当电喷雾装置产生待测分子的离子后，离子依次经过所述离子聚束器I、离子门I、偏向电极组I、直线电极组I、离子门II、直线电极组II、偏向电极组II、离子聚束器II、八极离子引导器和四极质量过滤器到达探测器，从而形成离子束流路径。所述偏向电极组I和偏向电极组II分别均具有十九个环形电极，环形电极垂直于yz平面，相邻的环形电极之间的夹角为五度，所述偏向电极组I中，离子束流先通过的十个环形电极的中心位于yz平面内、且位于半径为五十毫米的1/8圆周上，并以顺时针方向等间距地排列，离子束流接下来通过的九个环形电极的中心位于yz平面内、且位于半径五十毫米的1/8圆周上，并以逆时针方向等间距地排列，所述偏向电极组II中，离子束流先通过的十个环形电极的中心位于yz平面内、且位于半径为五十毫米的1/8圆周上，并以顺时针方向等间距地排列，离子束流接下来通过的九个环形电极的中心位于yz平面内、且位于半径五十毫米的1/8圆周上，并以逆时针方向等间距地排列；所述偏向电极组I和偏向电极组II中相邻的环形电极之间均串联有一兆欧姆电阻来分压，所述偏向电极组I和偏向电极组II分别通过两个高压电源来提供电压；直线电极组I和直线电极组II分别均具有二十个环形电极，环形电极垂直于yz平面，偏向电极组II的环形电极具有通孔，激光器III发射的激光能够通过所述通孔沿z负方向进入漂移区域；激光器I发射的激光束能够通过所述偏向电极组I进入漂移区域，激光器II发射的激光束能够通过所述直线电极组II进入漂移区域；离子聚束器I由五十块厚度为一毫米的金属环形电极组成，包括十个内径为四十毫米的环形电极和沿z正方向内径为从四十毫米线性减小至二毫米的四十个环形电极，相邻金属环形电极用一毫米厚的绝缘片隔开；漂移区域末端连接的离子聚束器II由四十个沿z正方向内径为从四十毫米线性减少至二毫米的环形电极组成；所述电喷雾装置由外管、内管、挡板、进气口和液体入口组成，所述挡板能够将所述内管的一侧端口密封，所述外管和内管均为圆柱形，外管的内径为3000微米，内管的外径为2700微米，所述外管和内管为同轴嵌套构型，所述外管和内管之间为液体通道，进气口和液体入口分别连接外管外壁并与所述液体通道连通，外管内壁具有分散的沿外管轴向的凹槽，所述凹槽能够使得液体在局部形成突出状以增大局域电场。所述外管内壁的凹槽的数量为四到十二个，凹槽断面形状为半圆形或正方形或三角形。