一种源内电离传输装置

本发明涉及电离设备，特别是涉及一种源内电离传输装置。

背景技术：

1、质谱分析法主要是通过对样品离子质荷比的分析而实现对样品进行定性和定量的一种方法。质谱仪一般由电离源、质量分析器、检测器和真空系统组成。

2、质谱仪中离子源和离子传输装置是质谱分析系统中至关重要的组成部分，在质谱分析中扮演着至关重要的角色。电离是指通过向样品施加能量，使得样品分子或原子失去或获得一个或多个电子，从而样品分子或原子转化为离子。离子传输装置负责将电离源产生的离子有效地传输到质量分析器中，同时减小离子的空间发散和速度发散，其不仅影响到质谱的灵敏度，而且与质谱分辨率密切相关。电离后的离子具有特定的质荷比(m/z)，质谱仪通过测量离子的质荷比来识别和量化样品中的不同成分。

3、亚大气压下离子源(sub-atmospheric pressure electrospray ionizationsource)是一种在大气压下操作的质谱离子源，与传统的真空离子源有所不同。在亚大气压下，样品无需经过复杂的前处理步骤，可以直接进行分析，适用于高通量、高效率的质谱分析。该技术经过快速发展现如今涉及多种不同的电离方法和设备，每种都有其独特的结构和工作原理。一些亚大气压离子源内电离技术的代表性例子包括电喷雾电离(esi)、大气压化学电离(apci)和电晕放电电离等。这些技术在质谱分析中被广泛应用，用于分析从小分子到大生物分子的各种化合物。

4、传统亚大气压下离子源装置中，在下存在离子源和接口区域的污染、基质效应、背景干扰和重复性不足等问题。同时离子源产生的离子会处于发散状态。由于离子在电离过程中获得不同的动能和方向，导致它们沿着多个方向运动。同时空间电荷效应会使同种电荷相互排斥，离子束会更加地发散，在离子密度较高时尤为明显。离子的这种发散状态会对质谱分析的效率和准确性产生不利影响，只有那些能够成功进入质量分析器的离子才能被检测和分析。

5、目前，普遍的做法是在电子源和质量分析器之间设置一个对电极作为传输装置，对电极通常是一个带有孔的平面或环形电极，它与发射表面相对放置，用于接收从发射表面传输过来的离子。孔径的大小会影响离子的传输效率和聚焦。对电极上的孔径大小对离子的传输效率有显著影响。如果孔径过小，会导致离子传输受阻，降低传输效率。如果孔径过大，会导致离子束发散，影响质谱的分辨率。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种源内电离传输装置，能够提高离子传输效率，以及大幅度提高系统的灵敏度。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种源内电离传输装置，包括：

4、纳升喷雾喷针，用于装载样品溶液，通过施加高压使所述样品溶液雾化；

5、电离腔体，所述电离腔体包括由左至右依次设置的离子发生腔、离子传输腔和离子分离腔；所述电离腔体上还设有进样接口和进气口，且所述进样接口与所述纳升喷雾喷针连接，用于喷出样品溶液雾化后的气相离子，所述进气口与载气瓶连接，用于向腔体内输入缓冲气体；

6、射频高压电源，与所述电离腔体连接。

7、可选地，所述纳升喷雾喷针内部还设有中空腔和第一金属电极；所述中空腔沿水平轴向设置，且所述中空腔的一端为进气端，另一端为喷射端；所述进气端与所述进样接口连接，所述喷射端设于所述电离腔体内部；所述第一金属电极与高压直流电源连接，且与样品溶液直接接触，用于向样品溶液提供高压电场。

8、可选地，所述离子发生腔内设置有离子源，且所述离子源内设置有离子漏斗，所述离子传输腔内设置有八级杆，所述离子分离腔内设置有离子阱；所述离子漏斗、所述八级杆和所述离子阱均与所述射频高压电源连接。

9、可选地，所述离子源采用在亚大气压下集成esi、apci和ptr工作模式的复合离子源。

10、可选地，所述离子漏斗内还设有第二金属电极，所述第二金属电极与所述射频高压电源连接。

11、可选地，所述电离腔体底部还分别设有第一开口、第二开口和第三开口；所述第一开口设置于所述离子发生腔底部；所述第二开口设置于所述离子传输腔底部；所述第三开口设置于所述离子分离腔底部。

12、可选地，还包括：可调速微型隔膜泵和分流分子泵；所述可调速微型隔膜泵与所述第一开口连接；所述分流分子泵与所述第二开口和所述第三开口均连接。

13、可选地，所述进气口和所述载气瓶之间还设置有mfc装置。

14、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

15、本发明公开了一种源内电离传输装置，所述方法包括纳升喷雾喷针、电离腔体和射频高压电源；其中，纳升喷雾喷针用于装载样品溶液，通过施加高压使所述样品溶液雾化；电离腔体所述电离腔体包括由左至右依次设置的离子发生腔、离子传输腔和离子分离腔；所述电离腔体上还设有进样接口和进气口，且所述进样接口与所述纳升喷雾喷针连接，用于喷出样品溶液雾化后的气相离子，所述进气口与载气瓶连接，用于向腔体内输入缓冲气体；射频高压电源分别与所述纳升喷雾喷针和所述电离腔体连接。本发明能够提高离子传输效率，以及大幅度提高系统的灵敏度。

技术特征：

1.一种源内电离传输装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的源内电离传输装置，其特征在于，所述纳升喷雾喷针内部还设有中空腔和第一金属电极；所述中空腔沿水平轴向设置，且所述中空腔的一端为进气端，另一端为喷射端；所述进气端与所述进样接口连接，所述喷射端设于所述电离腔体内部；所述第一金属电极与高压直流电源连接，且与样品溶液直接接触，用于向样品溶液提供高压电场。

3.根据权利要求1所述的源内电离传输装置，其特征在于，所述离子发生腔内设置有离子源，且所述离子源内设置有离子漏斗，所述离子传输腔内设置有八级杆，所述离子分离腔内设置有离子阱；所述离子漏斗、所述八级杆和所述离子阱均与所述射频高压电源连接。

4.根据权利要求3所述的源内电离传输装置，其特征在于，所述离子源采用在亚大气压下集成esi、apci和ptr工作模式的复合离子源。

5.根据权利要求3所述的源内电离传输装置，其特征在于，所述离子漏斗内还设有第二金属电极，所述第二金属电极与所述射频高压电源连接。

6.根据权利要求1所述的源内电离传输装置，其特征在于，所述电离腔体底部还分别设有第一开口、第二开口和第三开口；所述第一开口设置于所述离子发生腔底部；所述第二开口设置于所述离子传输腔底部；所述第三开口设置于所述离子分离腔底部。

7.根据权利要求6所述的源内电离传输装置，其特征在于，还包括：可调速微型隔膜泵和分流分子泵；所述可调速微型隔膜泵与所述第一开口连接；所述分流分子泵与所述第二开口和所述第三开口均连接。

8.根据权利要求1所述的源内电离传输装置，其特征在于，所述进气口和所述载气瓶之间还设置有mfc装置。

技术总结本发明公开一种源内电离传输装置，涉及电离设备技术领域。所述装置包括：纳升喷雾喷针、电离腔体和射频高压电源；其中，纳升喷雾喷针用于装载样品溶液，通过施加高压使所述样品溶液雾化；电离腔体所述电离腔体包括由左至右依次设置的离子发生腔、离子传输腔和离子分离腔；所述电离腔体上还设有进样接口和进气口，且所述进样接口与所述纳升喷雾喷针连接，用于喷出样品溶液雾化后的气相离子，所述进气口与载气瓶连接，用于向腔体内输入缓冲气体；射频高压电源分别与所述纳升喷雾喷针和所述电离腔体连接。本发明能够提高离子传输效率，以及大幅度提高系统的灵敏度。技术研发人员：俞建成,唐科奇,闫驰,吴勇,王陈璐,高文清,李俊晖受保护的技术使用者：宁波大学技术研发日：技术公布日：2024/9/29