[发明专利]一种等离子体质谱离子聚焦偏转进样接口及工作模式

说明书

本发明公开了一种等离子体质谱离子聚焦偏转进样接口及工作模式，涉及离子光学装置，其包括：等离子体源，所述等离子体源通过气体电离方式来形成等离子体；若干聚焦偏转板，每个所述聚焦偏转板均具有圆形中心通道，所述圆形中心通道的边缘分布有偏转电极对，若干所述聚焦偏转板相对等离子运动轨迹呈一定角度分布在等离子体源与质谱进样接口之间。本发明在离子传输过程中同时实现光子、中性粒子的有效分离和离子聚焦。

技术领域

本发明涉及离子光学装置，具体涉及一种等离子体质谱离子聚焦偏转进样接口及工作模式。

背景技术

等离子体质谱的进样接口指连接等离子体源与质谱检测仪，控制从基质中被激发电离后的目标物离子进入质谱检测器进样口的装置。离子进样接口处于激发样品的等离子体源与质量分析器的中间枢纽，其重要性是将等离子体源产生的样品离子高效的传输给质量分析器，对离子检测灵敏度和检出限性能有重要影响。在等离子体源对样品激发过程中，随着离子的产生，会同时伴随大量的光子、中性粒子生成，进样接口的一大功能就是让尽量多的带电离子进入质量分析器，而阻止或避免由于光子、中性粒子的进入对检测信号产生影响。因此，各仪器厂商为了增加离子传输效率、消除光子和中性粒子对检测器的影响，提高仪器的灵敏度，均采用了不同技术的离子传输接口。常用的离子传输接口有光子挡板型、离轴偏转型和90度偏转型等，光子挡板型存在离子损失大、传输效率低及质量歧视的问题；离轴偏转型传输接口中样品基底直接打在离子透镜表面，透镜部件清洗维护困难，且光子挡板型和离轴偏转型多采用水平放置的矩管，由于矩管及等离子体的热扩散效应导致上下端存在温度差，影响样品的离子化效率。垂直放置矩管可解决矩管温差问题，现有采用垂直放置方式的仪器在离子导入时多采用偏转电极加离子透镜或离子漏斗的方式，这种方式虽提高了离子的选择性，但由于离子飞行路径较长，目标物离子进入质谱的数量会减少，导致检测灵敏度的降低。此外采用两种方式结合的技术使得关键部件的体积增大，对于气溶胶中的痕量水分极其敏感，不能把样品金属元素充分原子化。当样品经过等离子体火焰进入质谱仪中时多以样品元素与不同阴离子或者水分子组成的金属离子结合物形式存在，在质谱图中体现为不同质量数的多个质谱峰，对质谱检测造成干扰，同时也降低了样品的灵敏度。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种等离子体质谱离子聚焦偏转进样接口及工作模式，在离子传输过程中同时实现光子、中性粒子的有效分离和离子聚焦。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种等离子体质谱离子聚焦偏转进样接口，其包括：

等离子体源，所述等离子体源通过气体电离方式来形成等离子体；

若干聚焦偏转板，每个所述聚焦偏转板均具有圆形中心通道，所述圆形中心通道的边缘分布有偏转电极对，若干所述聚焦偏转板相对等离子运动轨迹呈一定角度分布在等离子体源与质谱进样接口之间。

如上所述的等离子体质谱离子聚焦偏转进样接口，进一步地，所述圆形中心通道的直径从等离子体源端到质谱进样接口端依次递减，所述偏转电极对为正负电极的环形电极对，且所述环形电极对的周长比例和半径与圆形中心通道的直径相适配，其中，每一聚焦偏转板上的环形电极对均加载偏转电压，且所述偏转电压值根据其工作模式，从等离子体源源端至质谱进样接口端递减或递增；相邻两聚焦偏转板之间的正极和负极存在加速电压，所述加速电压从离子源端到质谱进样接口端逐级增大。

如上所述的等离子体质谱离子聚焦偏转进样接口，进一步地，所述等离子体源包括等离子体矩管，所述等离子体矩管垂直放置且所述质谱进样接口水平放置。

如上所述的等离子体质谱离子聚焦偏转进样接口，进一步地，所述等离子体源为微波等离子体源或电感耦合等离子体源。

如上所述的等离子体质谱离子聚焦偏转进样接口，进一步地，所述质谱进样口为有机质谱进样口或无机质谱进样口。