[发明专利]真空离子富集方法

说明书

本发明涉及质谱分析技术领域，提供真空离子富集方法，通过控制实现周期式进样电离；可以有效解决气压真空度和进样量的矛盾，达到仪器灵敏度提升的效果；并进一步提出一种真空离子筛选富集方法，可以有效降低离子阱质谱仪的空间电荷效应，达到离子阱的容量利用率达到最大的技术效果。

技术领域

本发明涉及质谱分析技术领域，涉及真空离子富集方法。

背景技术

质谱法(MS)作为一种定性与定量的方法已经广泛应用于化学、生物、环境科学、制药行业、空间探测等多种领域。质谱仪不仅可以测量离子的质荷比(m/z)，而且可以通过串联MS检测离子结构。

质量分析器为质谱仪中的核心器件，是一种在磁场或电场的作用下使离子按质荷比分离的部件。目前，已发明了多种质量分析器，例如，磁质谱(sector)分析器、飞行时间(TOF)分析器、线性离子阱分析器、傅立叶变换离子回旋共振(FT-ICR)单元(ceII)以及轨道离子阱(Orbi trap)分析器等。其中的线性离子阱除可用作质量分析器外，还可用作离子存储、离子导引以及离子反应装置，甚至可与其它质量分析器组合使用从而构成功能强大的混合MS仪器。

现有的线性离子阱结构通常包括x向和y向的电极对(电机类型为双曲电机或平板电极)，用以在x、y方向上产生射频电压，线性离子阱结构还包括端盖电极，其中一个端盖电极的中心位置处设有离子入射口。但是，现有的混凝土材料的抗离子侵蚀性能的测试方法具有的弊端如下：

1)进样量小；

2)由于空间电荷效应导致离子阱利用率较低，进而导致离子阱质谱仪的灵敏度不高；

3)现有的某些离子阱质谱仪为了提升灵敏度，在仪器前安装膜进样装置或者活性炭吸附材料；虽然可以提升灵敏度，但是增加硬件产生较高的改造成本。

因此，亟需一种无需进行硬件改装，即可实现提升离子阱质谱仪灵敏度的真空离子富集方法。

发明内容

本发明提供真空离子富集方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供的真空离子富集方法，方法包括，开启进样阀进入进样阶段，将气体吸入离子阱腔体中；

开启电离源、离子门和RF信号进入电离阶段，将吸入腔体的气体电离为离子状态，并在轴向、径向电场的作用下将离子束缚在离子阱腔体内；

切断电离源，保留离子门和RF信号进入冷却阶段，以使被束缚在离子阱腔体内的离子运动状态趋于稳定；

以所述进样阶段、所述电离阶段和所述冷却阶段作为一个富集动作周期，循环执行所述富集动作周期，直至新进的离子将离子阱容量填满后，进入扫描阶段；

施加幅值受斜坡电压控制的RF信号和AC正弦信号进入扫描阶段，将冷却阶段中的被稳定束缚在离子阱腔体内的离子以共振激发的方式扫描出射，并被后端的信号接收极处理；

将所有信号置零保持进入空闲阶段，分析周期结束。

进一步，优选的，富集动作周期包括依次进行的进样阶段、电离阶段、冷却阶段、隔离阶段和再冷却阶段；

隔离阶段为：施加AC扫频信号，将束缚在离子阱腔体内的离子进行筛选，以实现保留目标离子和筛除非目标离子；

再冷却阶段为：关闭AC扫频信号，以使筛选后的离子运动状态趋于稳定

进一步，优选的，在隔离阶段中，施加AC扫频信号的频率范围通过以下公式获取：

其中，ω_x是离子在离子阱中的共振频率；Ω是质谱仪的谐振频率。

进一步，优选的，进样气压为0.02mbar～0.5mbar。