[发明专利]检测多组分样品质谱装置、环境检测装置及食品检测装置

说明书

本发明提供了一种检测多组分样品质谱装置、环境检测装置及食品检测装置，包括：电离规、质量分析器、静电传输聚焦电极、单光子电离源、电离室以及进样装置；所述质量分析器一端安装所述电离规，所述质量分析器另一端安装所述电离室；所述电离室和所述质量分析器之间安装所述静电传输聚焦电极；所述电离室背向所述质量分析器一端安装所述进样装置；所述电离室上安装所述单光子电离源。本装置同时采用电离规和单光子电离源作为双电离源，提高检测灵敏度、拓宽分析样品的范围，以四极质量分析器为核心，将不同的电离特性与四极质谱的高灵敏度两种优势相结合。

技术领域

本发明涉及质谱分析领域，具体地，涉及检测多组分样品质谱装置、环境检测装置及食品检测装置。

背景技术

在线检测技术是近年来发展迅速的技术之一，可以实时检测环境质量，及早地发现污染前兆，对突发性环境污染事故有很好的预警作用，因此逐渐受到人们的重视。此外，在线检测技术在环境安全，食品安全，化工产品过程检测等方面也有着广泛的应用。因此，研究具有便携性的快速在线检测和分析仪器逐渐成为分析化学中的重要发展趋势之一。

光谱、色谱、传感器及质谱方法都能够用于在线检测技术。光谱和传感器特异性不高，只能对特定目标物质进行检测，检测限不足，无法定量分析。色谱的检测方法能够对待测物质进行定量分析，但是检测周期过长。因此，上述光谱、传感器和色谱的方法都不能满足现场实时在线检测的需要。

质谱法作为检测领域的重要方法之一，能够定性定量分析复杂化合物，并且可实现原位的秒级响应检测，成为在线检测技术的新型方法。但受制于电离源电离能力的影响，对于复杂样品分析，传统的电子电离(EI)源需与前分离装置(如GC，HPLC)结合才能取得较好的定性定量效果，而前分离装置的药品消耗和较长的分离时间制约了在线质谱的应用。近几年来，随着软电离技术的发展，特别是光电离源中光源的突破，利用软电离技术直接实现样品在线检测逐渐成为可能。单光子电离(SPI)应用于在线检测质谱，可实现了对样品的实时在线检测。

虽然SPI在大部分有机物的实时在线监控中能得到很好的应用，但是由于电离能高于光子能量的物质无法得到电离，受限于目前可获得的光子能量，SPI所能电离的物种往往有限。对于电离能高于光子能量的物质，SPI无能为力。譬如采用真空紫外灯(氪灯)作为SPI电离源，电离能大于10.6eV的样品，如水、氮气和氧气都无法被电离。解决方法是将一种硬电离源EI与SPI电离源结合，即“硬电离”方式和“软电离”方式相结合，以拓展SPI电离物种范围。

电离规是读取真空度的工具，根据基于在一定条件下，待测气体的压力与样品电离产生的离子流呈正比关系的原理制作的。相比于SPI源这种“软电离”电离方式，电离规本身具有类似于EI源的“硬电离”方式，因此可以作为补充电离源，电离SPI源电离不了的物质，比如水和氧气。中国专利CN 201910759283.0发明了一种采用电离规作为EI源和SPI源结合的质谱装置和方法，不但能够读取质谱仪器中的真空度，而且能够同时检测冻干过程中的水和硅油样品。

但是这种方法有以下缺陷：

1、测量部分样品的灵敏度过低。在中国专利CN 201910759283.0中，电离规放置在进样口一侧，离质量分析器过远，被电离规电离的样品经过电离室和传输聚焦电极的传输碰撞，离子数目损失较多，灵敏度大大下降。

2、存在光子竞争效应。样品进入电离室后，电离能高于SPI源的样品被电离规电离后，依然可以吸收光子，获得能量，这就增加了SPI源光子的损耗，降低了SPI源电离低电离能样品的效率，影响质谱的检测范围和灵敏度。

3、电离规本身设置有珊网，防止电离后的正离子逸出，这将减少进入质量分析器的电离样品，降低了仪器灵敏度。

故，本申请希望解决检测装置中光子竞争效应以及灵敏度过低的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种检测多组分样品质谱装置、环境检测装置及食品检测装置。