具光挡板的喷嘴式光电离器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光电离器(photo1nizer)，可作为紫外光离子化分析检测及其相关领域的电离元件。
【背景技术】
[0002]对从色谱柱吹脱出来的气体样品或对即将进入质谱检测器的气体样品进行光离子化是一项很有用的技术。该技术是利用光的离子化效应实现对目标物质的电离，目标物质包括脂肪径、芳香径等。近20年来，光离子化检测器(photo 1nizat1n detector, PID)已经发展成为了气相色谱的常用的检测器之一。而对于质谱，由于光电离相对于EI电离具有软电离的优势，光电离器作为质谱的一种有效的电离装置也受到了分析化学家们的广泛重视。
[0003]现有的光电离器均为贯通型的，其工作过程是气体样品由电离器一端进入后被内部的紫外光电离成离子，离子从电离器的另一端穿出。此种电离器的缺点在于紫外光会随离子一起穿出。穿出的紫外光照射到紧邻电离器的离子迀移透镜表面会产生光电子(光电效应)，光电子被电场加速后会获得更高的能量，高能的光电子会与背景气体分子(如N2,O2)相互碰撞(光电子电离效应)产生浓度很高的背景离子。背景离子会产生很大的噪声，大大削弱仪器的检测限。因此，降低光电离和光电子电离效应是提高仪器检测限的必要措施之一O
【实用新型内容】
[0004]为了克服现有的光电离器会产生光电离和光电子电离效应的不足，本实用新型的目的是提供一种光电离器，该光电离器能够有效防止光的泄露，从而有效降低光电效应和光电子电离效应。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供的具光挡板的喷嘴式电离器，包括T型主体、电离区、挡光区、离子喷嘴、气体样品入口、紫外光入射窗口 ；其中:
[0006]T型主体纵横截面为T型，由两个相连的金属圆柱或棱柱组成；
[0007]挡光区之后设置离子喷嘴，喷嘴孔口直径为0.5-4mm ;
[0008]电离区靠近紫外光入射窗口设置进样管，两者垂直相交。
[0009]所述具光挡板的喷嘴式电离器中，电离区横截面为圆形或方形，圆形直径或方形边长为3-10mm，其长度为l_5cm。
[0010]所述具光挡板的喷嘴式电离器中，挡光区为球形、椭圆形或方形，球形、椭圆形或方形相应的直径或边长大于电离区直径或边长，挡光区内部设一个光挡板，光挡板直径为l_5cm0
[0011]所述具光挡板的喷嘴式电离器中，紫外光入射窗口为氟化镁或氟化锂窗片，密封材料为聚四氟乙烯环。
[0012]所述具光挡板的喷嘴式电离器中，光挡板、喷嘴的喷口和紫外光入射窗口三者同轴。
[0013]本实用新型的有益效果是，在使用过程中可以有效的防止紫外光透出电离器，进而进入后续加速电场产生光电效应和光电子电离效应。能够有效的降低仪器的噪声水平，提高其灵敏度，降低其检测限。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0015]图1是本实用新型的结构纵剖面示意图。
[0016]图中:1气体样品入口；2 T型主体；3挡光区；4喷嘴孔口；5光挡板；6电离区；7聚四氟乙烯环；8紫外光入射窗口。
【具体实施方式】
[0017]本实用新型所采用的技术方案是:
[0018]I)采用横截面为圆形、纵剖面为T形的金属件作为电离器的主体；
[0019]2)主体内部用一段圆柱体或正四棱柱体空腔作为电离区，电离区外口以氟化镁或氟化锂窗片作为紫外光的入射窗口 ；
[0020]3)在离紫外光入射窗口不远处设置进气口，进气口与紫外光入射方向即电离区的纵向垂直；
[0021]4)在电离区尾部设置挡光区，挡光区后设置喷嘴孔口 ；
[0022]5)挡光区内设置光挡板，光挡板与紫外光入射窗口以及喷嘴孔口同轴，其挡板的大小设置为正好能够挡住从电离区入射的紫外光。光不泄露到电离器之外就不会照射到其后紧邻的离子迀移透镜上，也就不会产生光电效应和光电子电离效应。
[0023]电离器主体为两个不同直径的圆柱体相接而成，且位于挡光区一端的圆柱直径较大，目的是一方面在其内部设置挡光区时保持材料的强度，另一方面是便于离子从喷嘴喷出后有一个均匀的能促其平稳飞行的电场(与后面的离子迀移透镜共同形成)。设置挡光区的目的是既让大部分离子可以随气流一起绕过光挡板从喷嘴式离子出口喷出，又可以有效防止紫外光透出电离器。此外光挡板可以对紫外光形成反射，提高了电离区紫外光的强度，从而提高该电离器的电离效率，提高仪器的灵敏度。
[0024]图1是本实用新型的结构纵剖面示意图。
[0025]气体样品由气体样品入口 I进入电离器主体2内部的电离区6，被从紫外光入射窗口 8射入的紫外光电离形成离子，离子随气流绕过挡光区3从喷嘴孔口 4流出。T型主体2的制作材料可以是不锈钢或其他金属；紫外光入射窗口 8为氟化镁或氟化锂窗片；聚四氟乙烯环7用来实现电离器主体2与紫外光入射窗口 8之间的密封；电离区的纵向长度为l-5cm ;挡光区3内设置光挡板5，光挡板5用来防止紫外光透出电离器；喷嘴孔口 4的直径在0.5-4mm之间。
【主权项】
1.一种具光挡板的喷嘴式电离器，包括T型主体、电离区、挡光区、离子喷嘴、气体样品入口、紫外光入射窗口 ；其特征在于: T型主体纵横截面为T型，由两个相连的金属圆柱或棱柱组成； 挡光区之后设置离子喷嘴，喷嘴孔口直径为0.5-4mm ; 电离区靠近紫外光入射窗口设置进样管，两者垂直相交。
2.根据权利要求1所述具光挡板的喷嘴式电离器，其特征在于:电离区横截面为圆形或方形，圆形直径或方形边长为3-10mm，其长度为l_5cm。
3.根据权利要求1所述具光挡板的喷嘴式电离器，其特征在于:挡光区为球形、椭圆形或方形，球形、椭圆形或方形相应的直径或边长大于电离区直径或边长，挡光区内部设一个光挡板，光挡板直径为l_5cm。
4.根据权利要求1所述具光挡板的喷嘴式电离器，其特征在于:紫外光入射窗口为氟化镁或氟化锂窗片，密封材料为聚四氟乙烯环。
5.根据权利要求1所述具光挡板的喷嘴式电离器，其特征在于:光挡板、喷嘴的喷口和紫外光入射窗口三者同轴。
【专利摘要】本实用新型涉及一种具光挡板的喷嘴式光电离器，它可做为紫外光离子化分析检测及其相关领域的电离元件。所采用的技术方案是在电离区6之后设置挡光区，挡光区3后设置小孔作为离子喷嘴；挡光区3内设置光挡板5。采用此结构，可以有效防止从氟化镁(氟化锂)窗片8入射的紫外光透出喷嘴，从而有效防止光电效应和光电子电离效应的产生，进而大大降低仪器的噪声水平。
【IPC分类】H01J49-16
【公开号】CN204558417
【申请号】CN201420638336
【发明人】束继年, 孙万启, 杨波, 张鹏, 梁苗, 李娜娜
【申请人】中国科学院生态环境研究中心
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2014年10月30日