大气压下离子源装置及其工作方法
【专利摘要】本发明提供了一种大气压下离子源装置及其工作方法，所述离子源装置包括离子源，进一步包括：螺旋线圈，所述螺旋线圈设置在所述离子源的出射端的下游，螺旋线圈的轴线弯曲；电流源，所述电流源设置所述螺旋线圈的头端和尾端之间。本发明具有灵敏度高、溶剂干扰极小等优点，并有助于降低质谱分析系统的真空度要求、体积。
【专利说明】大气压下离子源装置及其工作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及质谱分析，特别涉及大气压下离子源装置及其工作方法。
【背景技术】
[0002] 目前，在常规的电喷雾或APCI离子源中，为了防止溶剂的干扰，在设计离子流路 的过程中，采用一定角度入射的方式，以避免溶剂过多的进入到质谱仪中。再有，为了提高 灵敏度，加大真空接口部分的开孔面积。这种技术方案已定程度上解决了溶剂干扰和灵敏 度低的问题，但随之带来较多不足，如：
[0003] 1、离子是以一定角度进入质谱仪中，仅有少量离子进入质谱仪，离子进入率低；还 有，难免会有一些溶剂进入质谱仪中；
[0004] 2、真空接口部分开孔面积的增大，相应地需要提高真空系统的抽速，进而带来了 真空系统体积庞大等问题。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种灵敏度高、溶剂干扰极 小的大气压下离子源装置，并有助于降低质谱分析系统的真空度要求、体积。
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007] -种大气压下离子源装置，所述离子源装置包括离子源，其特征在于：所述离子源 装置进一步包括：
[0008] 螺旋线圈，所述螺旋线圈设置在所述离子源的出射端的下游，螺旋线圈的轴线弯 曲；
[0009] 电流源，所述电流源设置所述螺旋线圈的头端和尾端之间。
[0010] 根据上述的离子源装置，优选地，所述螺旋线圈的轴线弯曲90度。
[0011] 根据上述的离子源装置，优选地，所述螺旋线圈采用电阻丝绕成。
[0012] 根据上述的离子源装置，优选地，所述离子源是电喷雾源、APCI、DART。
[0013] 根据上述的离子源装置，优选地，所述螺旋线圈部分地绕在所述离子源的外围。
[0014] 本发明还提供了上述任一所述的离子源装置的工作方法，所述工作方法包括以下 步骤：
[0015] (A1)离子源出射离子，溶剂伴随着所述离子出射；
[0016] (A2)螺旋线圈通电后产生磁场，所述离子在螺旋线圈内发生偏转，而所述溶剂直 线运动而飞出螺旋线圈。
[0017] 根据上述的工作方法，可选地，所述工作方法进一步包括以下步骤：
[0018] (A3)增大所述电流源的电流，使得从所述离子源出射的离子在所述螺旋线圈内聚 焦。
[0019] 与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
[0020] 1、采用磁场的方法导引大气压下的离子，改变离子的无序运动轨迹，提升进入到 质谱仪中的离子流量，提高了分析灵敏度；
[0021] 2、可调的磁场设计：可以通过提升电流而增加磁场强度，从而消耗离子的径向动 能，使得放电的离子束趋于聚焦；
[0022] 3、弯曲的螺旋线圈设置，使得不带电的溶剂直线飞出线圈，而带电的离子在磁场 作用下弯曲飞行而进入到质谱分析系统中，仅有极少的溶剂会进入质谱分析系统，大大地 降低了溶剂对系统的干扰；
[0023] 4、无需增大真空接口部分开孔面积，降低系统的真空要求，即降低了质谱分析系 统的体积。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这 些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。 图中：
[0025] 图1为本发明实施例1的大气压下离子源装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026] 图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施 和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人 员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理 解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述 可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
[0027] 实施例1 :
[0028] 图1示意性地给出了本发明实施例的大气压下离子源装置的结构简图，如图1所 示，所述离子源装置包括：
[0029] 离子源11，如电喷雾源、APCI、DART等；
[0030] 螺旋线圈21，所述螺旋线圈设置在所述离子源的出射端的下游，且处于质谱分析 仪41的上游，螺旋线圈的轴线弯曲，如60度、90度；
[0031] 电流源31，所述电流源设置所述螺旋线圈的头端和尾端之间。
[0032] 上述离子源装置的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：
[0033] (A1)离子源出射离子，溶剂伴随着所述离子出射；
[0034] (A2)螺旋线圈通电后产生磁场，所述离子在螺旋线圈内发生偏转，之后进入质谱 分析仪41，而所述溶剂直线运动而飞出螺旋线圈。
[0035] 实施例2 :
[0036] 根据本发明实施例1的大气压下离子源装置及其工作方法在质谱分析系统中的 应用例。
[0037] 在该应用例中，采用电喷雾离子源，电阻丝绕成的螺旋线圈的轴线弯曲90度，电 流源连接在线圈的头端和尾端之间，且电流可调。线圈的部分绕在电喷雾离子源的外围，且 处于质谱分析系统的真空系统的上游。
[0038] 本发明实施例的离子源装置的工作过程，包括以下步骤：
[0039] 电喷雾离子源出射离子，溶剂随着离子一并射出；
[0040] 离子在螺旋线圈产生的磁场中偏转90度，进入到质谱分析系统中；而溶剂直线运 行而飞出线圈；
[0041] 提升电流而提高螺旋线圈的磁场强度，离子在线圈内聚焦。
[0042] 根据本发明实施例2达到的益处在于：螺旋线圈的弯曲设计显著地降低了溶剂对 测量的不利影响，同时提高了离子进入质谱分析系统的量，进而提高了检测灵敏度。
【权利要求】
1. 一种大气压下离子源装置，所述离子源装置包括离子源，其特征在于：所述离子源 装置进一步包括： 螺旋线圈，所述螺旋线圈设置在所述离子源的出射端的下游，螺旋线圈的轴线弯曲； 电流源，所述电流源设置所述螺旋线圈的头端和尾端之间。
2. 根据权利要求1所述的离子源装置，其特征在于：所述螺旋线圈的轴线弯曲90度。
3. 根据权利要求1所述的离子源装置，其特征在于：所述螺旋线圈采用电阻丝绕成。
4. 根据权利要求1所述的离子源装置，其特征在于：所述离子源是电喷雾源、APCI、 DART。
5. 根据权利要求1所述的离子源装置，其特征在于：所述螺旋线圈部分地绕在所述离 子源的外围。
6. 根据权利要求1-5任一所述的离子源装置的工作方法，所述工作方法包括以下步 骤： (A1)离子源出射离子，溶剂伴随着所述离子出射； (A2)螺旋线圈通电后产生磁场，所述离子在螺旋线圈内发生偏转，而所述溶剂直线运 动而飞出螺旋线圈。
7. 根据权利要求6所述的工作方法，其特征在于：所述工作方法进一步包括以下步 骤： (A3)增大所述电流源的电流，使得从所述离子源出射的离子在所述螺旋线圈内聚焦。
【文档编号】H01J49/04GK104091751SQ201410333260
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月5日 优先权日:2014年7月5日
【发明者】俞建成, 闻路红, 林群英, 王海星, 赵鹏 申请人:宁波大学