[其他]液相电子轰击质谱法及其组合离子源

说明书

本发明属于仪器零部件领域，是质谱计的一种新的电离法及由该电离法设计的组合离子源。

质谱分析的核心是将待分析的样品转变成离子。目前商品化的质谱计均配备若干种离子源，如电子轰击离子源（EI），化学电离源（CI）、场致电离/场解吸电离源（FI/FD）、快原子轰击源（FAB）等，以适应种类繁多，性质不同的有机化合物的电离。这些离子源中，应用最普遍的是经典的电子轰击离子源。该离子源的工作过程是：将待分析的有机物样品装在直接进样杆末端的坩埚里，从离子源的直接进样口送入电离盒，在真空中加热样品使之气化，由热灯丝产生的电子束（能量约70ev）轰击气态中的样品分子，形成分子离子及碎片离子。该离子源对于容易气化，对热稳定的化合物的分析是有效的，使用上也方便，但分析某些不易气化或热不稳定化合物则不成功。

最近几年发展了一种适用于大分子、强极性、难挥发、热不稳定化合物分析的快原子轰击离子源（FAB）。其分析过程是将分析样品溶解在某种称为底物的溶剂中，由中性原子枪产生能量为3Kev-10Kev的中性原子束（如r）轰击进样杆末端靶上的底物，产生二次离子，得到质子化的分子离子及碎片离子。

由于经典的电子轰击源要求加热样品，使样品气化，为了获得高灵敏度，电离盒必须是密闭式的。快原子轰击源工作时，底物和样品挥发后大部份积聚在密闭式的电离盒内，当转换成电子轰击源工作时，又必须加热电离盒，盒内大量积聚的底物和样品将产生严重的质谱本底，使电子轰击产生的图谱难以辨认，因此造成电子轰击离子源与快原子轰击离子源组合的困难。

目前商品化的离子源仍然是把电子轰击源与快原子轰击源分开，为了分析不同的样品，必须破坏离子源真空，更换离子源，这就给用户带来使用上的不方便。

经检索发现J58152358及J58175250两份专利文献。J58152358是一个快原子轰击源和化学电离源组合在一起的离子源。J58175250是将电子轰击电离源（EI）、化学电离源（CI）、场解吸电离（FD）、场电离（FI）、离子轰击（SIMS）组合在一起的离子源。以上的组合离子源仍然采用经典的电子轰击电离法，必须将样品加热气化，同时要加热离子源。因此由于源内的沾污将产生严重的质谱本底。

本发明的任务是提供一种无需加热样品，使之气化的新的电离质谱法以及应用这一新电离质谱法的组合离子源。

本发明提供的新的电离质谱法为液相电子轰击电离质谱法，其具体过程为：将待分析的样品溶解在某种称为底物的溶剂（如甘油）中，把底物滴在直接进样杆靶上，从直接进样口送入离子源内，不必加热样品，而由热灯丝产生的电子束（能量约30～100ev）直接轰击底物，便可以产生类似气态中电子轰击的质谱图。

这种新的电离法产生类似常规电子轰击的质谱图，可用现有的图谱库中的资料进行检索。

该电离法具有较高的电离效率。一些在常规电子轰击中只有微弱分子峰的样品，用这种新的电离法能获得满意的结果。该方法分析样品的范围很宽，包括溶点在240℃以上的，难以气化的样品。

由于这种新的电离法是在液相中进行的，可以设计成开放式的结构，不必像气相电离那样必须有一个密闭式的电离盒;而且工作过程不必加热离子源和样品，电极附近的沾污不会造成严重的本底干扰，使得新的电离法可以方便地与快原子轰击结合成一种新的组合离子源。

本发明应用这种新的电离法，设计了一种液相电子轰击电离与快原子轰击组合离子源。该离子源的结构及其工作原理如附图。附图1为该离子源的结构图，附图2及附图3为该离子源的工作原理图。附图1的左边为中性原子枪，冷阴极的马鞍型电场由阳极〔1〕绝缘陶瓷环〔2〕和阴极〔3〕构成。其余部份有磁屏蔽套〔4〕、高压插头〔5〕、调节氩气流量的针阀〔6〕、中性原子引出孔〔8〕及中性原子枪法兰〔7〕。阳极〔1〕上加正电压3KV-10KV。阴极接地电位。该中性原子枪的结构有以下特点：阳极和阴极之间采用陶瓷环绝缘。表面爬电距离8mm，可耐压12000v以上。另外，马鞍型电场外面有纯铁或其它磁性材料制成的磁屏蔽套，以减少周围漏磁场对中心振荡电子的干扰。

附图1的右边是直接进样杆〔9〕，样品靶针〔11〕和绝缘陶瓷〔10〕。样品靶针具有与质谱计的加速电压Va相等的电位。靶针直径为φ1-φ1.5mm，末端的角度约20°，靶针设计成小的尺寸（本离子源取φ1.2mm）。不会造成对推斥电极调节的屏蔽。