一种等离子体喷雾质谱电离源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及质谱电离源技术领域，尤其涉及一种用于分析液体或气体样品的等离子体喷雾质谱电离源。
【背景技术】
[0002]现有的等离子体喷雾质谱电离源中，发展多年的低温等离子体技术对高科技经济的发展及传统工业的改造有着巨大的影响。等离子体技术已在半导体工业、聚合物薄膜、材料防腐蚀、等离子体电子学、等离子体合成、等离子体冶金、等离子体煤化工、等离子体的三废处理上得到应用。近年来，随着对等离子体技术的研宄，该技术也逐渐开始应用到质谱检测的样品离子化领域。等离子体能够产生很多活性成分，这些活性成分包括紫外可见光子、电子、离子、自由基、以及高反应性的中性成分，如活性原子，受激原子，活性分子碎片。这些活性成分可以直接与气体样品分子接触发生反应使的气体样品电离，也可以和固体样品或者是液体样品发生解析电离。等离子体技术应用于质谱领域，并得到了广泛的发展，已经产生了多种质谱电离源:直接实时在线分析、介质阻挡放电、大气压流动余辉、低温等离子体探针、微波诱导解析电离源等。在基于等离子体电离的离子源发展的同时，基于喷雾电离离子源在电喷雾离子源的基础上也在快速发展，产生了电喷雾解吸电离源、电喷雾萃取离子源等。
[0003]现有的等离子体喷雾质谱电离源中低温等离子体射流装置与质谱口在同一侧且距离较近，存在射频电场的作用，电离的样品分子需要推斥电极作用下，才能进入质谱口被检测，进而增加了能耗。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提出一种等离子体喷雾质谱电离源，离子化效率高，且能够规避射频电场作用，降低能耗。
[0005]为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]一种等离子体喷雾质谱电离源，包括:
[0007]低温等离子体射流装置，包括绝缘介质腔、放电电极、导气管、放电气体引入装置；反应气体存储在放电气体引入装置内，反应气体通过所述导气管进入所述绝缘介质腔中，在所述放电电极的放电作用下产生低温等离子体，并由所述绝缘介质腔的气体引出端喷出，所述绝缘介质腔为一端为气体引出端，另一端为通过密封装置密封的腔体结构，所述气体引出端向内收缩开口，所述导气管的一端伸入所述密封装置内，并与所述绝缘介质腔的一端相连通，另一端伸出所述密封装置与放电气体引入装置相连；
[0008]进样装置，包括进样管、与所述进样管连通的三通管件及加热装置，所述进样管包括气体进样管和液体进样管，所述液体进样管一端伸出所述三通管件的液体引入端且与液体进样装置连接，另一端伸出所述三通管件的喷嘴外，所述气体进样管一端伸入所述的三通管件内，另一端伸出所述的三通管件外并与气体进样装置相连，为气体样品引入端，所述加热装置包覆于所述三通管件外，用于加热液体样品的脱溶剂，三通管件的金属喷管的喷嘴为液体引出端，设有向内收缩的开口结构；
[0009]所述低温等离子体射流装置的绝缘介质腔的气体引出端靠近进样装置的三通管件的金属喷管且相互垂直，在等离子体射流的间接作用下，经三通管件的金属喷管的喷嘴喷出的样品分子电离。
[0010]优选的，所述液体进样管外壁与三通管件内壁形成鞘气层；
[0011]所述液体进样管为外径为0.19mm，内径为0.1mm的熔融石英毛细管；
[0012]所述三通管件的液体引入端的液体进样管与三通管件液体引入端之间设置液体进样管密封件；
[0013]所述三通管件的气体引入端的气体进样管与所述三通管件气体引入端之间设置气体进样密封件；
[0014]所述气体进样管伸入三通管件内的一端与所述的鞘气层相连通，所述的气体进样管用于通入辅助载气或者用于分析的气体样品，所述气体进样管为1/16的TeflonFEP管；
[0015]液体样品进样时，液体样品经液体进样管引入，此时气体进样管通入高纯氮气作为载气，当气体进样时，气体样品经气体进样管引入。
[0016]优选的，所述液体进样管伸出三通管件的喷嘴外的一端的长度范围为0-1_。
[0017]优选的，所述放电电极包括内电极和外电极；
[0018]所述内电极为棒状电极或空心管状电极，其设于所述绝缘介质腔内，所述内电极的一端与供电电源的一端相连，所述内电极的另一端位于所述绝缘介质腔内，并与所述绝缘介质腔的引出端端口相距3-10mm ;
[0019]所述外电极环绕所述绝缘介质腔外壁设置，所述外电极的外周包覆绝缘介质，所述外电极与所述供电电源的另一端相连，靠近所述绝缘介质腔引出端的外电极一端与所述绝缘介质腔的引出端端口相距2-5mm。
[0020]优选的，所述内电极为鹤棒，直径范围为l_2mm，长度为120mm ;所述外电极为厚度为l_2mm，长度为15_25mm的铜带。
[0021]优选的，所述供电电源为高压射频介质阻挡供电电源，频率为0.5-500KHZ，峰值电压为220-80000V，工作功率为2-50W。
[0022]优选的，所述加热装置为电热丝，外层包裹有绝热棉。
[0023]优选的，所述绝缘介质腔靠近进样管一侧，气体引出端与三通管件的喷嘴之间的轴向距离为8mm，径向距离为15mm ；
[0024]所述绝缘介质腔的气体引出端与金属喷管之间的距离为l_2mm ;
[0025]所述绝缘介质腔由石英玻璃或陶瓷制作而成，其内径为0-3mm，长度为50_120mm。
[0026]优选的，所述放电气体引入装置内通入的放电气体为氦气，氦气流速为300_450ml/min。
[0027]优选的，所指三通管件的喷嘴位于质谱口的正前方，其引出端与质谱口的间距为3-5_。本实用新型的有益效果:
[0028](I)本实用新型提供了一种等离子体喷雾质谱电离源，液体或气体样品通过进样装置的进样管进入三通喷头内，经脱溶剂后的液体样品随载气一起或气体样品由三通喷头的引出端喷出；而反应气体通过介质阻挡放电装置的导气管进入绝缘介质腔中，在放电电极的放电作用下产生低温等离子体，并由绝缘介质腔的气体引出端喷出；绝缘介质腔的气体引出端与进样装置的三通管件垂直设置，等离子体射流与三通管件接触时，等离子体中高能的活性成分与三通管件的金属喷管的金属表面相互作用，金属表面的电子激发或者是表面等离子体共振形成表面等离子体激元，由于喷嘴向内收缩的开口结构，使得金属表面电荷分布不均匀，当液体样品经过喷嘴时，发生电荷转移或弧光放电使样品分子电离，有效规避了射频电场的作用，电离的样品分子不需要在推斥电极作用，就能进入质谱口被检测，进而降低了能耗。提高了离子化效率和仪器检测灵敏度，为进一步拓展等离子体技术在质谱领域的应用范围提供了可能。
[0029](2)当液体样品进样时，通过加热装置可以有效脱除液体样品中的溶剂。
[0030](3)绝缘介质腔是由石英玻璃或陶瓷制作而成，不但具有良好的隔热性能，还具有良好的绝缘性能，并且制作加工容易，价格便宜。
【附图说明】
[0031]图1是等离子体喷雾质谱电离源的结构示意图；
[0032]图2是进样装置的结构示意图；
[0033]图3是低温等离子体射流装置。
[0034]图中:
[0035]1、液体进样装置；2、液体进样管；3、液体进样管密封件；4、气体进样装置；5、气体进样密封件；6、加热装置；7、喷嘴；8、样品喷雾；9、三通管件；10、密封装置；11、放电气体引入装置；12、绝缘介质腔；13、内电极；14、外电极；15、低温等离子体射流；16、供电电源；17、导气管；18、气体引出端；19、质谱口 ；20、气体进样管；21、金属喷管。