[发明专利]双90度偏转四级杆等离子体质谱仪

说明书

本发明公开了等离子体质谱仪技术领域的双90度偏转四级杆等离子体质谱仪，本发明引入双90度离子偏转聚焦组件，使得正离子从截取锥后经过第一个90度偏转聚焦组件与大量ICP中的电子和中性粒子分离，将分离的离子通过碰撞池后再通过第二个90度偏转聚焦组件中，将待测正离子与碰撞池中新引入的干扰组分予以分离，最后到达四级杆质量分析器和检测系统进行待测离子的检测，本发明不仅大幅度降低仪器的背景噪声，而且使得不相干的组分不能进入精密的四级杆分离系统，从而使得四级杆分离系统以及检测系统不受污染，本发明不需要经常清洗和维护，确保仪器的长期可靠，给用户带来了极大的便捷。

技术领域

本发明属于等离子体质谱仪技术领域；具体是双90度偏转四级杆等离子体质谱仪。

背景技术

ICP-MS主要由进样系统、ICP离子源、接口部分、离子传输系统、质量分析器和离子检测系统组成，样品经过进样系统进入ICP离子源中除了产生待测正离子外，同时产生大量的电子、光子、中性粒子等。由于光子，中性粒子以直线传播,可将待测分析离子以离轴方式偏转或采用光子挡板或90度转弯，就可以将其与非带电粒子(光子和中性粒子)分离，然后经过聚焦并引导待分析离子从接口区域到达质谱分离系统。

早期市场上商品化的质谱仪器的离子传输检测系统的设计主要为光子挡板或者离轴传输的形式，离子传输前后方向不变，但是传输路径会有所偏移，由此容易因为基体和其他离子沉积引起透镜电压变化和仪器漂移，导致离子传输效率降低。同时离轴式离子光学系统结构的设计较为复杂，部件的清洗和维护极为复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供双90度偏转四级杆等离子体质谱仪。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：双90度偏转四级杆等离子体质谱仪，包括检测器，述检测器前端贯通固定设有四级杆质量分析器，所述四级杆质量分析器前端与第一聚焦四级杆机构末端端面贯通固定连接，所述第一聚焦四级杆机构首端端面与碰撞反应池末端贯通固定连接，所述碰撞反应池首端与第二聚焦四级杆机构末端端面贯通固定连接，所述第二聚焦四级杆机构首端端面与提取透镜结构末端贯通固定连接，所述提取透镜结构首端与截取锥末端贯通固定连接，所述截取锥首端与采样锥贯通固定连接。

进一步地，所述第二聚焦四级杆机构包括90度离子偏转第二四极杆主体，所述90度离子偏转第二四极杆主体由四个圆柱金属呈正方形排布组合而成，所述90度离子偏转第二四极杆主体一侧固定设有进口第二双聚焦透镜，所述90度离子偏转第二四极杆主体另一侧面上固定设有出口第二双聚焦透镜，所述出口第二双聚焦透镜与进口第二双聚焦透镜呈90°布置，所述进口第二双聚焦透镜与提取透镜结构紧密接触，所述出口第二双聚焦透镜与碰撞反应池紧密接触。

进一步地，所述第一聚焦四级杆机构包括90度离子偏转第一四极杆主体，所述90度离子偏转第一四极杆主体由四个圆柱金属呈正方形排布组合而成，所述90度离子偏转第一四极杆主体一侧固定设有进口第一双聚焦透镜，所述90度离子偏转第一四极杆主体另一侧面上固定设有出口第一双聚焦透镜，所述出口第一双聚焦透镜与进口第一双聚焦透镜呈90°布置，所述出口第一双聚焦透镜与四级杆质量分析器紧密接触，所述进口第一双聚焦透镜与碰撞反应池紧密接触。

进一步地，本发明的工作原理是离子通过一个偏转电场区域，受到电场力作用而偏离原来运动方向，并最终在出射时偏转90度,电子由于负电场的作用被排斥掉，而光子和中性粒子等不受电场力作用仍沿直线飞行，最终随真空被抽走，引入双90度离子偏转聚焦组件，使得正离子离子从截取锥后经过第一个90度偏转聚焦组件与大量ICP中的电子和中性粒子分离，再经过碰撞反应池时，由于又加入了碰撞反应气体，使得通过碰撞反应池出来的产物中引入了新的气体和离子，通过第二个90度偏转聚焦组件将待测正离子与新引入的干扰组分予以分离，到达四级杆质量分析器和检测系统进行待测离子的检测。

进一步地，所述第二聚焦四级杆机构(8)以及第一聚焦四级杆机构(3)的结构不唯一，即可以采用上述结构的四级杆机构的结构，也可以采用其他任何90度偏转的方式进行两次离子偏转。