一种用于质谱检测设备中的不均匀分段多极杆的制作方法

本实用新型涉及质谱检测设备技术领域，尤其是一种用于质谱检测设备中的不均匀分段多极杆。

背景技术：

质谱系统是用于定量和定性测定材料组成的分析系统，其包括化学混合物和生物样品。通常，质谱系统使用离子源从待分析的材料产生带电粒子（例如，分子或多原子离子）。一旦产生，带电粒子被引入质谱仪并且基于它们相应的质荷比由质量分析器分离。然后检测分离的带电粒子的丰度，并产生材料的质谱。质谱提供关于混合物样品中特定化合物的质荷比的信息，在一些情况下，提供关于混合物中该组分的分子结构的信息。

为了确定化合物的分子量，目前广泛使用的是配备单一质量分析器的质谱系统。这些单一质量分析器包括四极(Q-MS)质量分析器，飞行时间（TOF-MS）质量分析器，离子阱（IT-MS）等。然而，对于更复杂的分子结构分析，通常需要串联质谱仪。串联质量分析器通常由两个相同或不同类型的上述质量分析器组成，例如TOF-TOF MS或者Q-TOF MS。 在串联质谱分析中，将离子化的粒子发送到第一质量分析器，并选择特别感兴趣的离子，再将所选择的离子传输到碰撞池，在碰撞池里将所选择的离子破碎。碎片离子被传送到质量分析器用于质量分析。从第二质量分析器获得的断裂模式可以用于确定感兴趣的分子的结构。

当四极杆用作线性离子阱或碰撞室时，沿四极杆的轴将形成特定的电位分布。在线性离子阱中，势阱被用于限制离子（其可以是带正电或带负电的）。势阱的形成通常是在四极杆的两段端加上栅电极。将栅极电极保持在相对高的电位并且将四极杆保持在相对低的电位提供了限制离子的势阱。在碰撞池中，电位梯度对于沿着四极杆的轴加速离子是必要的。该电势分布通常是通过使用均匀分段的四极杆，并且将直流电场（DC）电势梯度施加于四极杆的不同分段而形成的。四极杆结构被普遍应用于各类质谱检测仪器中，四级杆的功能需要产生特定的无线电频率(RF)和/或DC电势实现对离子的操控。应用过程中所需要的四极杆要能够提供所需的RF和/或DC电势分布。目前的四级杆都是采用均匀分段的模式。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于质谱检测设备中的不均匀分段多极杆，其中多极杆中采用不同长度的分段，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于质谱检测设备中的不均匀分段多极杆，包括杆组，所述杆组由四根不均匀分段的多级杆体组成，四根不均匀分段的多级杆体沿着四级杆中轴线均匀平行排列，四根不均匀分段的多级杆体的间隙之间形成内部腔体；所述多级杆体上配套设置有与杆规格相同的杆状支撑件和多个串联的导电段，导电段沿着多级杆体排开，在多个串联的导电段之间设置有非导电间隙进行隔开；所述导电段在多级杆体上的排布方式分为短导电段和长导电段，短导电段和长导电段配套设置。

作为本实用新型进一步的方案：所述短导电段依据在导电段上排布的长短进一步划分有第一短导电段、第二短导电段和第三短导电段，第一短导电段、第二短导电段和第三短导电段的距离依次递增。

作为本实用新型进一步的方案：所述导电段在施加电势源后，电势在短导电段和长导电段之间形成电位轨迹线。

作为本实用新型进一步的方案：所述杆组由2N个多级杆体组成，N=2，杆组200为四极杆，N=3，杆组200为六极杆，N=4，杆组200为八极杆，N=5，杆组200为十极杆，以此类推。

与现有技术相比，本实用新型有益效果：

本用于质谱检测设备中的不均匀分段多极杆，每个导电段被施加DC电势源、RF电势源或同时施加两种电势源，每个导电区域以本领域公知的方式与电势源连通，以在四极杆的操作期间向导电段提供电位，在某些实施例中，两个或更多个导电可以经由直接连接、电阻器、电容器或本领域公知的其它方法进行电连接，以降低整个装置的复杂性，将不均匀分段多极杆用于质谱检测设备中。

附图说明

图1为本实用新型的实施例一结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的实施例二结构示意图。

图中：200-杆组、202-多级杆体、208-四级杆中轴线、210-杆状支撑件、212-导电段、214-非导电间隙、216-短导电段、216a-第一短导电段、216b-第二短导电段、216c-第三短导电段、218-长导电段、220-内部腔体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-2，本实用新型实施例中，一种用于质谱检测设备中的不均匀分段多极杆，包括杆组200，杆组200由2N个多级杆体202组成，N=2，杆组200为四极杆，N=3，杆组200为六极杆，N=4，杆组200为八极杆，N=5，杆组200为十极杆，以此类推；本杆组200由四根不均匀分段的多级杆体202组成，以四极杆为例；四根不均匀分段的多级杆体202沿着四级杆中轴线208均匀平行排列，四根不均匀分段的多级杆体202的间隙之间形成内部腔体220；多级杆体202上配套设置有与杆规格相同的杆状支撑件210和多个串联的导电段212，导电段212沿着多级杆体202排开，在多个串联的导电段212之间设置有非导电间隙214进行隔开；导电段212在多级杆体202上的排布方式分为短导电段216和长导电段218，短导电段216和长导电段218配套设置；非导电间隙214通常是设置在相邻导电段212之间的电绝缘体，导电段212的长度根据多级杆体202的布局可以灵活变化，图1中四级杆的每一根多级杆体202上都设计了数个短导电段216，为了更好的控制腔体220内的势场，通常需要连续设计至少3-5个短导电段216，再配上一个长导电段218；导电段212在施加电势源后，电势在短导电段216和长导电段218之间形成电位轨迹线224。

实施例二：

参阅图3，一种用于质谱检测设备中的不均匀分段多极杆，短导电段216依据在导电段212上排布的长短进一步划分有第一短导电段216a、第二短导电段216b和第三短导电段216c，第一短导电段216a、第二短导电段216b和第三短导电段216c的距离依次递增；在较短的导电段中，设计更短的第一导电段216a，它比其他相对较短的第二导电段216b短，而较短的第二导电段216b比其他较短第三导电段216c要短，这样形成了三个不同长度的相对短的段，在此实施例中，可以存在至少三个不同长度的节段、四个不同长度甚至五个或更多个不同长度的段，根据实际需要控制的势场分布要求，可以自由设计节段的数量与长度。

本用于质谱检测设备中的不均匀分段多极杆，根据实际应用场景不同，四根杆按照平行方式装配或者可以按照一个小角度（5-10度的倾斜）装配，不同的装配方式，会在内部腔体220里形成不同的离子操控场效应，多极杆包括具有2N个杆的杆组200，其中N是选自2至8的整数，这些杆组合起来形成杆组200，并围绕着杆组200的长轴安置，每个杆包括与杆形状一样的杆状支撑件210和沿着杆状支撑件设置的多个导电段212，导电段212通过杆状支撑件210的非导电区域彼此分离，在特定实施例中，每个杆的节段中的至少一个与其余节段相比相对较长，在另一些实施例中，两个或甚至三个段与其他剩余段相比相对较长，对于具有长度L的多极杆，相对长的段通常具有约14％L至约90％L范围内的长度；在某些实施例中，每个杆的至少三个段与相对长的段相比相对较短，相对短的段通常具有在从约1％L至约12％L的范围内的长度，在一些实施例中，每个杆至少有四个段相对短，在另一些实施例中，每个杆至少有五个段相对较短，每个隔段与电势源连通，用于向该段施加DC电势、RF电势或两者同时施加两种电势，从而产生用于操纵质谱仪中的离子的电势分布，杆组200里每一个杆上的分段模式类似，将这些杆合起来形成杆组200，因此杆组200上每个杆的节段数量和相对长、短的节段分布模式是相同的。

综上所述：本用于质谱检测设备中的不均匀分段多极杆，每个导电段212被施加DC电势源、RF电势源或同时施加两种电势源，每个导电区域以本领域公知的方式与电势源连通，以在四极杆的操作期间向导电段212提供电位，在某些实施例中，两个或更多个导电可以经由直接连接、电阻器、电容器或本领域公知的其它方法进行电连接，以降低整个装置的复杂性，将不均匀分段多极杆用于质谱检测设备中。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。