一种质谱仪的进出样装置及质谱仪的制作方法

1.本发明涉及质谱仪领域，特别涉及一种质谱仪的进出样装置及质谱仪。


背景技术：

2.质谱仪，又称质谱计，是用来分离和检测不同同位素的仪器，在科学研究过程中是经常使用的设备。基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(mald i
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tof ms)是一种常用的软电离质谱仪。质谱仪的离子源在对样品进行电离时，大多需要在真空环境下进行，而样品的放置需要由大气压向高真空过度，故安全(生物安全及真空度安全)、高效的进出样装置对整个质谱系统而言至关重要。
3.在目前的质谱仪的进出装置当中，由于需要驱动设备驱动真空腔内部的标靶使得标靶移动至离子源的指定位置进行电离和分析，因此驱动轴等转动件需要穿过进出样装置的箱体设置，因此需要在穿过部分进行转动密封，由于转动密封成本较高，可靠性较低，难以保证进出样装置的真空安全性。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种质谱仪的进出样装置，能够更好的保证进出样装置的真空安全性。
5.本发明的质谱仪的进出样装置，包括：底座；箱体，设置在底座上，箱体上端从前向后依次开设有第一开口和第二开口；第一滑动门，设置在箱体上端，第一滑动门能够可移动的封堵第一开口；第二滑动门，设置在箱体上端，第二滑动门能够可移动的封堵第二开口；承载板，设置在箱体内部，用于承载待测样品；驱动电机，包括电机定子和电机转子，电机定子设置在箱体外侧，电机转子转动连接于箱体内侧；驱动齿轮，与电机定子连接；驱动齿条，与驱动齿轮啮合，驱动齿条能够驱动承载板从第一开口下方向后运动至第二开口下方；升降装置，设置在箱体内部，升降装置位于第二开口下方，升降装置用于升降承载板；抽真空装置，用于为箱体内部抽真空。
6.承载板下端设置有导向柱，驱动齿条上开设有导向孔，导向柱与导向孔可拆卸配合。
7.升降装置包括设置在第二开口下端的直线电机和升降滑块，直线电机能够驱动升降滑块升降，升降滑块上设置有向前延伸的抬升臂，承载板能够运动至抬升臂上方。
8.升降滑块上开设有导柱，导柱上套设有滑动板，抬升臂设置在滑动板上，滑动板下方设置有永磁体，底座下方设置有电磁铁，电磁铁能够吸引或者派车永磁体。
9.滑动板上设置有摩擦块，摩擦块与导柱滑动配合。
10.底座上开设有减薄部，电机转子转动连接于减薄部上端，电机定子设置在减薄部下端。
11.质谱仪的进出样装置还包括设置在箱体内的第二滑轨，第二滑轨沿前后方向延伸，驱动齿条上设置有多个第二滑块，第二滑块与第二滑轨滑动配合。
12.质谱仪的进出样装置还包括设置在箱体内的第一滑轨，第一滑轨沿前后方向延伸，第一滑轨滑动配合有第一滑块，承载板与第一滑块可拆卸连接。
13.第一滑轨和第二滑轨分别位于电机转子的左右两侧。
14.本发明还提供一种质谱仪，包括上述质谱仪的进出样装置。
15.应用本发明的质谱仪的进出样装置，在使用时，可以打开第一滑动门，将待测样品放置在承载板上，然后关闭第一滑动门，开启抽真空装置，将箱体内部抽真空，之后控制驱动电机，通过驱动齿轮和驱动齿条将承载板移动至第二开口下方，之后打开第二滑动门，通过升降装置带动承载板上升，将待测样品顶升至离子源的指定位置进行电离和分析；由于电机转子整体位于箱体内部，而电机定子位于箱体外部，无需在箱体上设置转动密封部分，使得箱体密封的可靠性大大提高，有效提高了进出样装置的真空安全性。
16.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
17.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1为本发明实施例中质谱仪的进出样装置的轴侧图；
19.图2为本发明实施例中质谱仪的进出样装置省略箱体后的裁剪俯视图；
20.图3为图2中a
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a向的剖视轴侧图；
21.图4为图3中e处的放大图；
22.图5为图3中f处的放大图；
23.图6为图2中b
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b向的剖视轴侧图；
24.图7为图2中c
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c向的剖视轴侧图；
25.上述附图包含以下附图标记。
[0026][0027]
具体实施方式
[0028]
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0029]
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0030]
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0031]
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
[0032]
参照图1至图7，本实施例第一方面的一种质谱仪的进出样装置，包括：底座100；箱体110，设置在底座100上，箱体110上端从前向后依次开设有第一开口和第二开口；第一滑动门120，设置在箱体110上端，第一滑动门120能够可移动的封堵第一开口；第二滑动门130，设置在箱体110上端，第二滑动门1 30能够可移动的封堵第二开口；承载板213，设置在箱体110内部，用于承载待测样品；驱动电机，包括电机定子201和电机转子202，电机定子201设置在箱体110外侧，电机转子202转动连接于箱体110内侧；驱动齿轮203，与电机定子201连接；驱动齿条204，与驱动齿轮203啮合，驱动齿条204能够驱动承载板213从第一开口下方向后运动至第二开口下方；升降装置，设置在箱体110 内部，升降装置位于第二开口下方，升降装置用于升降承载板213；抽真空装置，用于为箱体110内部抽真空。
[0033]
应用本实施例的质谱仪的进出样装置，在使用时，可以打开第一滑动门120，将待测样品放置在承载板213上，然后关闭第一滑动门120，开启抽真空装置，将箱体110内部抽真空，之后控制驱动电机，通过驱动齿轮203和驱动齿条204 将承载板213移动至第二开口下方，之后打开第二滑动门130，通过升降装置带动承载板213上升，将待测样品顶升至离子源的指定位置进行电离和分析；由于电机转子202整体位于箱体110内部，而电机定子201位于箱体110外部，无需在箱体110上设置转动密封部分，使得箱体110密封的可靠性大大提高，有效提高了进出样装置的真空安全性。
[0034]
可以理解的是，本实施例当中，带动驱动齿轮203转动的驱动电机为外转子电机，其定子部分位于箱体110外部，转子部分位于箱体110内部，当需要前后移动承载板213时，只需向电机定子201通电，电机定子201产生交变磁场，磁场穿过箱体110传递至转子处，带动转子转动，继而带动驱动齿轮203转动，无需穿过箱体110走线；为此，箱体110可以采用现有技术当中常用的无法阻隔磁场的材料，例如工程塑料等。
[0035]
本实施例中，抽真空装置可以采用现有技术当中广泛采用的抽真空装置，例如分子泵等。
[0036]
在现有技术当中，转子外置的外转子电机，广泛应用于多个行业，例如洗衣机的直驱电机，汽车用的轮毂电机等；其中电机的结构可以参考cn209217852u 等现有技术。
[0037]
可以理解，出样的过程与进样过程相反，首先升降装置带动承载板213下降，使得承载板213下降至连接驱动齿条204，然后控制驱动电机，通过驱动齿条204 将承载板213带动至第一滑动板223下方，然后给箱体110内部通气，从真空状态变为常规大气压状态，然后
打开第一滑动门120，将待测物体取走。
[0038]
如图6所示，为了便于实现承载板213与驱动齿条204的连接与分离，承载板213下端设置有导向柱，驱动齿条204上开设有导向孔，导向柱与导向孔可拆卸配合；当承载板213在齿条带动下运动到第二开口上方后，承载板213在升降装置的带动下上升，此时导向孔与导向柱分离，在出样过程当中，升降装置带动承载板213下降，使得导向柱插入导向孔当中，此时承载板213与齿条结合；具体地，为了加强导向孔的导向作用，使得导向柱能够准确的插入导向孔当中，可以将导向孔设置为锥度向下的锥形孔，并将导向柱设置为锥度向下的锥形柱，准确定位的同时还可以防止导向柱和导向孔卡死。
[0039]
如图4、图7所示，升降装置包括设置在第二开口下端的直线电机220和升降滑块221，直线电机220能够驱动升降滑块221升降，升降滑块221上设置有向前延伸的抬升臂225，承载板213能够运动至抬升臂225上方；在进样过程当中，承载板213在齿条的驱动下运动至抬升臂225上方，直线电机220带动升降滑块221上升，使得抬升臂225将承载板213向上抬起，承载板213与齿条分离后上升；在出样过程当中，直线电机220带动升降滑块221下降，使得抬升臂 225带动承载板213下落至承载板213与齿条结合。
[0040]
如图4所示，为了在直线电机220不伸出到第二滑动门130上方的前提下，使得承载板213能够穿过第二滑动门130上升至指定位置，升降滑块221上开设有导柱，导柱上套设有滑动板223，抬升臂225设置在滑动板223上，滑动板223 下方设置有永磁体226，底座100下方设置有电磁铁227，电磁铁227能够吸引或者派车永磁体226；当承载板213运动至抬升臂225上方时，可以控制电磁铁227，使得电磁铁227排斥永磁体226，此时滑动板223能够相对于导柱上升，然后再控制直线电机220，带动升降滑块221上升，升降滑块221上升至最高位置时，承载板213能够到达更高的位置；在出样时，可以控制直线电机220带动升降滑块221下降至最低端，然后控制电磁铁227吸引永磁体226，使得抬升臂 225带动承载板213下降，使得承载板213与齿条结合；相对于现有技术当中采用连杆抬升样品的做法，能够有效节约抬升机构占用的空间，同时减少样品的转动，防止样品被甩出。
[0041]
如图4、图7所示，滑动板223上设置有摩擦块224，摩擦块224与导柱滑动配合；当电磁铁227吸引或排斥永磁体226后，摩擦块224与导柱的摩擦力能够使得滑动块与导柱相对固定，无需电磁铁227持续供电；此外，为了防止滑动块向上滑出导柱，可以在导柱顶端安装限位环。
[0042]
如图5所示，底座100上开设有减薄部111，电机转子202转动连接于减薄部111上端，电机定子201设置在减薄部111下端；此处所称的减薄部111，指的是厚度相对于底座100其他位置有所减小的部分，可以使得电机定子201和转子之间的距离减小。
[0043]
如图2、图3所示，进出样装置还包括设置在箱体110内的第二滑轨211，第二滑轨211沿前后方向延伸，驱动齿条204上设置有多个第二滑块，第二滑块与第二滑轨211滑动配合；此时，第一滑轨210和第二滑轨211能够保证承载板 213在前后方向上滑动顺畅。
[0044]
如图6所示，还包括设置在箱体110内的第一滑轨210，第一滑轨210沿前后方向延伸，第一滑轨210滑动配合有第一滑块212，承载板213与第一滑块212 可拆卸连接；具体地，承载座下方设置有两根导向柱，分别能够插入第一滑块 212和齿条上开设的导向孔；与齿条的部分类似，第一滑块212上的导向孔也可以为锥度向下的锥形导向孔。
[0045]
如图6所示，第一滑轨210和第二滑轨211分别位于电机转子202的左右两侧；此时，
承载板213架设在两根滑轨上，可以进一步确保滑动稳定；而为了保证第一滑块212和齿条滑动的同步，可以用连接杆将第一滑块212和齿条固定连接。
[0046]
本实施例还提供一种质谱仪，包括上述质谱仪的进出样装置。
[0047]
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。