一种色谱质谱联用仪检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种色谱质谱联用仪检测装置，包括电极和检测器，其特征在于：所述电极为相对放置的两片电极，所述检测器为设置在所述两片电极后的两个检测器，离子在两片电极之间的电场作用下发生偏转进入相应检测器。本实用新型具有正负离子检测兼容性好、动态范围宽等优点。
【专利说明】一种色谱质谱联用仪检测装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种检测装置，尤其是一种色谱质谱联用仪检测装置。
【背景技术】
[0002] 目前液相色谱质谱联用仪多采用单检测器配置，在进行正负离子切换检测时，需 要进行电喷雾高电压以及检测器电压的正负切换，而检测器电压的切换是影响切换速度的 主要因素，检测器电压通常为数千伏左右，进行正负极性切换时需要较长的稳定时间，这样 会大大影响仪器的检测速度，单检测器配置下，减少正负离子检测切换时间需要使用稳定 性更高的高压电源以及复杂的电路设计，增加仪器的成本。另外单检测器配置下，检测器计 数方式为模拟计数或者脉冲计数，模拟计数方式一般用于样品浓度较高时，脉冲计数检测 器一般用于样品浓度较低时，所以单一检测器配置下仪器的动态范围受到影响。
【发明内容】
[0003] 为了解决现有技术中的上述不足，本实用新型提供了 一种无需电极及检测器电压 极性切换的色谱质谱联用仪检测装置。
[0004] 为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0005] -种色谱质谱联用仪检测装置，包括电极和检测器，其特点是：所述电极为相对放 置的两片电极，所述检测器为设置在所述两片电极后的两个检测器，离子在两片电极之间 的电场作用下发生偏转进入相应检测器。
[0006] 进一步，所述两个检测器分别施加相反极性的电压，以使不同极性的离子经过两 片电极之间的电场偏转后进入相应的检测器。
[0007] 进一步，所述两片电极相互平行放置。
[0008] 作为优选，所述电极为方形电极或圆柱形电极。
[0009] 作为优选，所述两片电极完全相同。
[0010] 进一步，所述两个检测器设置在所述两片电极中心所在线段的中垂线两侧。
[0011] 进一步，所述两个检测器相对设置。
[0012] 作为优选，所述离子沿所述两片电极中心所在线段的中垂线进入所述两片电极之 间的电场。
[0013] 进一步，所述两个检测器其中一个为模拟计数检测器，另一个为脉冲计数检测器。
[0014] 本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
[0015] 1、正负离子检测兼容性好
[0016] 本实用新型采用电极以及双检测器配置，使得色谱质谱联用仪在进行正负离子切 换检测时，无需对偏转电极以及检测器电压的极性进行切换，可以大大降低正负离子检测 的切换时间。
[0017] 2、动态范围宽
[0018] 双检测器可以配置成一个模拟计数检测器以及一个脉冲计数检测器，在电极的作 用下，需要进行模拟计数检测时离子束被偏转进入模拟计数检测器，需要进行脉冲计数检 测时离子束被偏转进入脉冲计数检测器，这样就可以实现模拟脉冲双模式检测，提高仪器 的检测动态范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1 (a)为实施例2中色谱质谱联用仪检测装置正离子检测模式示意图；
[0020] 图1 (b)为实施例2中色谱质谱联用仪检测装置负离子检测模式示意图；
[0021] 图2为对实施例2中的色谱质谱联用仪检测装置进行仿真的结果示意图；
[0022] 图3为对实施例3中的色谱质谱联用仪检测装置进行仿真的结果示意图；
[0023] 图4 (a)为实施例4中色谱质谱联用仪检测装置模拟计数检测模式示意图；
[0024] 图4(b)为实施例4中色谱质谱联用仪检测装置脉冲计数检测模式示意图。
【具体实施方式】
[0025] 实施例1
[0026] -种色谱质谱联用仪检测装置，包括电极和检测器，所述电极为相对放置的两片 电极，所述检测器为设置在所述两片电极后的两个检测器，离子在两片电极之间的电场作 用下发生偏转进入相应检测器。
[0027] 进一步，所述两个检测器分别施加相反极性的电压，以使不同极性的离子经过两 片电极之间的电场偏转后进入相应的检测器。
[0028] 进一步，所述两片电极相互平行放置。
[0029] 作为优选，所述电极为方形电极或圆柱形电极。
[0030] 作为优选，所述两片电极完全相同。
[0031] 进一步，所述两个检测器设置在所述两片电极中心所在线段的中垂线两侧。
[0032] 进一步，所述两个检测器相对设置。
[0033] 作为优选，所述离子沿所述两片电极中心所在线段的中垂线进入所述两片电极之 间的电场。
[0034] 进一步，所述两个检测器其中一个为模拟计数检测器，另一个为脉冲计数检测器。
[0035] 本实用新型采用电极以及双检测器配置，使得色谱质谱联用仪在进行正负离子切 换检测时，无需对偏转电极以及检测器电压的极性进行切换，可以大大降低正负离子检测 的切换时间。
[0036] 实施例2
[0037] 本实施例是实施例1的应用例。
[0038] 图1(a)、图1(b)所示为正负离子检测时色谱质谱联用仪检测装置结构示意图，这 种电极由两片完全相同的方形电极11和电极12平行放置构成，电极片长为4mm，宽度8mm， 厚度1mm，两片电极间距4mm,电极11加载正电压（约几伏，与入射离子能量相当），电极12 加载零电势或者负电压（约几伏，与入射离子能量相当）。
[0039] 本应用例，检测器101和检测器102设置在电极11和电极12之后且相对设置，且 检测器101和检测器102设置在电极11和电极12得中心所在线段的中垂线两侧。
[0040] 在实际检测中，电极11和电极12电极以及检测器101和检测器102的电压均不 需要进行电压极性切换，电压大小也不需要改变，图1(a)是正离子检测模式示意图，此时 正离子在电极的作用下进入检测器102进行检测，图1 (b)是I离子检测模式示意图，此时 负离子在电极的作用下进入检测器101进行检测。在这种色谱质谱联用仪检测装置中，电 极的设计是关键，两个检测器的高压（数千伏）一正一负同时打开，正离子模式下，偏转电 极将离子偏向正离子检测器，负离子模式下，偏转电极将离子偏向负离子检测器，正负离子 检测器互相不影响。
[0041] 图2显示的是使用离子光学仿真软件对本实施例色谱质谱联用仪检测装置的仿 真结果示意图，仿真中入射离子束能量为5eV，电极12加载+3V电压，电极11加载零电势， 检测器101电压为+1000V、检测器102电压为-1000V，仿真结果可以看出正负离子被分别 偏向两个检测器，互不干扰。
[0042] 实施例3
[0043] 本实施例是实施例1的应用例。
[0044] 图3显示的是使用离子光学仿真软件对本实施例色谱质谱联用仪检测装置的仿 真结果示意图，本实施例的电极采用的是两个完全相同的圆柱形电极21和电极22,圆柱半 径2mm，高度6mm，两个圆柱圆心相距6mm。
[0045] 基于图3中的圆柱形电极进行三维离子光学仿真。仿真实验中电极21加载+4V 电压，电极22加载零电势，检测器101电压为+1000V、检测器102电压为-1000V，可以得到 正负离子被分别偏向两个检测器，互不干扰。
[0046] 电极尺寸的设计是关键，偏转电极过长，离子的偏转轨迹加长，容易撞死在电极 上，电极过短，检测器上的高压会影响离子进入电极之前的轨迹，从而不能完成有效的偏 转，电极的尺寸通过仿真实验确定，通过实验进行微调。
[0047] 实施例4
[0048] 本实施例是实施例1的应用例。
[0049] 图4(a)、图4(b)显示模拟脉冲双模式检测时色谱质谱联用仪检测装置结构示意 图，电极可以采用实施例2或实施例3中设计的电极，本实施例的电极采用实施例2中设计 的电极。检测器401为脉冲计数检测器，检测器402为模拟计数检测器。
[0050] 在双模式检测中，电极的作用是将离子偏转进入合适的检测器，图4(a)是模拟计 数检测模式示意图，此时离子在电极的作用下进入检测器402进行采样，图4(b)是脉冲计 数检测模式示意图，此时离子在电极的作用下进入检测器401进行采样。这种设计需要改 变电极的电压设置即电极的电压极性以将离子偏转进入合适的检测器。
[0051] 双检测器可以配置成一个模拟计数检测器以及一个脉冲计数检测器，在电极的作 用下，需要进行模拟计数检测时离子束被偏转进入模拟计数检测器，需要进行脉冲计数检 测时离子束被偏转进入脉冲计数检测器，这样就可以实现模拟脉冲双模式检测，提高仪器 的检测动态范围。
[0052] 上述实施方式不应理解为对本实用新型保护范围的限制。本实用新型的关键是： 采用双检测器设置，在不需要改变电极及检测器极性的情况下，即可实现不同极性离子的 检测；也可以在改变电极极性时实现同一极性离子采用不同模式的检测，大大缩短了不同 极性离子检测的切换时间。在不脱离本实用新型精神的情况下，对本实用新型做出的任何 形式的改变均应落入本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种色谱质谱联用仪检测装置，包括电极和检测器，其特征在于：所述电极为相对 放置的两片电极，所述检测器为设置在所述两片电极后的两个检测器，离子在两片电极之 间的电场作用下发生偏转进入相应检测器。
2. 根据权利要求1所述的色谱质谱联用仪检测装置，其特征在于：所述两个检测器分 别施加相反极性的电压，以使不同极性的离子经过两片电极之间的电场偏转后进入相应的 检测器。
3. 根据权利要求1所述的色谱质谱联用仪检测装置，其特征在于：所述两片电极相互 平行放置。
4. 根据权利要求1所述的色谱质谱联用仪检测装置，其特征在于：所述电极为方形电 极或圆柱形电极。
5. 根据权利要求1所述的色谱质谱联用仪检测装置，其特征在于：所述两片电极完全 相同。
6. 根据权利要求1所述的色谱质谱联用仪检测装置，其特征在于：所述两个检测器设 置在所述两片电极中心所在线段的中垂线两侧。
7. 根据权利要求1所述的色谱质谱联用仪检测装置，其特征在于：所述两个检测器相 对设置。
8. 根据权利要求1所述的色谱质谱联用仪检测装置，其特征在于：所述离子沿所述两 片电极中心所在线段的中垂线进入所述两片电极之间的电场。
9. 根据权利要求1所述的色谱质谱联用仪检测装置，其特征在于：所述两个检测器其 中一个为模拟计数检测器，另一个为脉冲计数检测器。
【文档编号】G01N30/72GK203870076SQ201420169708
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年4月1日 优先权日:2014年4月1日
【发明者】李纲, 李文, 张建, 邓丰涛 申请人:聚光科技(杭州)股份有限公司