光路装置及质谱仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于质谱分析技术领域，特别是涉及到一种用于基质辅助激光解吸电离的样品激发及成像的光路装置及质谱仪。
【背景技术】
[0002]1988年，由于基质辅助激光解吸电离(Matrix Assisted Laser Desorpt1n1nizat1n，简称MALDI)技术的发明，解决了大质量数生物的离子化问题，使得有机质谱获得突破性进展，开创了有机质谱分析研究生物大分子的新领域，极大地推动了蛋白质组(一种细胞、组织或生物体完整基因组所对应的全套蛋白质)的研究。当今生命科学研究的最前沿领域就是在细胞或组织水平上对蛋白质进行大规模的分离纯化和鉴定分析，主要包括:分离纯化与研究目的相关的蛋白质;蛋白质的鉴定;蛋白质的细致研究。其中，蛋白质快速、准确的鉴定是蛋白质组学研究中的关键一步，在蛋白质组学中有着桥梁的作用。由于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(简称MALD1-T0F-MS)具有快速、准确、灵敏度高、通量高、检测的质量范围宽、易于校正、制样简单、结构简单易于实现自动化等特点，使其成为蛋白质组学快速鉴定的首选仪器。由于急速膨胀的需求，近些年来MALD1-T0F-MS市场飞速增长，仪器进步很快，关心和应用的人也越来越多。
[0003]基质辅助激光解吸电离是一个非常复杂的过程，其中涉及到光学、力学、热力学以及物理化学等过程。其基本原理是将分析物分散在基质(Matrix)分子中并形成共结晶，当用激光(337nm的氮激光或355nm的固体激光器)照射晶体时，样品分子获得激光能量解吸附，基质与样品之间发生电荷转移使样品分子电离。离子源使用的是脉冲式激光器;产生单电荷离子和部分双单电荷离子，质谱图中的谱峰与样品各组分的质量数一一对应。
[0004]在使用基质辅助激光解吸电离源电离样品时，首先要将样品移至激光聚焦的焦点处，并且需要观察样品的沉积情况，这就需要样品成像光路满足快速、准确、清晰的成像需求。而激光光斑大小、能量大小以及入射角度都会影响到样品电离的丰度，进而影响质谱仪的测量范围、灵敏度、分辨率等，所以样品激发光路的设计也尤为重要。
[0005]现有的光路装置，存在光路结构复杂、照相亮度差以及装调复杂困难等问题。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种具有光路结构简单、照相亮度可以有效调节以适应不同照明要求的基质辅助激光解吸电离用样品激发及样品成像的光路装置。
[0007]根据本实用新型实施例的光路装置，用于基质辅助激光解吸电离用样品激发和样品成像，所述光路装置包括外接接口和4路相互独立的光路，所述外接接口连接基于基质辅助激光解吸电离离子源的质谱质量分析器，4路光路分别为:2路照明光路;样品激发光路；以及样品成像光路。
[0008]根据本实用新型实施例的光路装置，通过相互独立设置的2路样品照明光路、样品激发光路、以及样品成像光路，使得光路结构简单;且能够结合离子源腔体内的照明亮度及所选成像器件的灵敏度、曝光时间、增益及帧速率而适当地采用对应的I路或2路照明光路来进行照明，从而大大改善照明差的问题，使样品得到充分的照明，以利于成像器件快速、清晰的取得样品的实时图像。
[0009]另外，根据本实用新型上述实施例的光路装置，还可以具有如下附加的技术特征:
[0010]根据本实用新型的一个实施例，所述样品激发光路中，从紫外波长脉冲激光器产生的激光经由第一光纤出射，并经过准直透镜准直，而后经聚焦透镜将激光聚焦至样品处。需要说明的是，此处所述聚焦透镜也可是由多个透镜组成的聚焦透镜组。在不另行说明的情况下，本实用新型中所述聚焦透镜均包含了聚焦透镜和聚焦透镜组这两重含义。采用光纤传导的激光器能更好的实现光路的调整，且便于机械安装固定激光器，实现简洁紧凑的仪器结构。
[0011]优选地，所述第一光纤采用芯径为200um、NA为0.23、接头为31^905的光纤。
[0012]优选地，所述准直透镜采用平凸透镜，所述聚焦透镜采用平凸透镜。
[0013]优选地，所述准直透镜和所述聚焦透镜所用的光学玻璃材料为远紫外光学石英玻璃。
[0014]根据本实用新型的一个实施例，所述样品成像光路中，采用成像透镜将位于工作板上的样品的反射光经玻璃滤光片会聚于成像器件处，得到样品的清晰像，并记录保存于电脑中。
[0015]优选地，其中成像透镜为双凸透镜。
[0016]优选地，所述玻璃滤光片采用紫外截止型金黄色玻璃GG400。
[0017]优选地，所述成像器件可以采用黑白C⑶或CMOS作为光电转换器件。
[0018]根据本实用新型的一个实施例，2路照明光路分别独立地采用如下两种设计中的任一种:(1)照明光源直接耦合第二光纤将光传导至样品处，所述第二光纤为塑料光纤；(2)照明光源经聚光透镜将光聚焦于样品处。
[0019]优选地，所述塑料光纤可以采用芯径2mm的低损耗塑料光纤。
[0020]根据本实用新型的一个实施例，其中处于对角的2路光路位于同一平面内且其与竖直方向的夹角均为30°。
[0021]此外，本实用新型的目的还在于提供一种具有上述任一项实施例的光路装置的质谱仪。
【附图说明】
[0022]图1是根据本实用新型实施的光路装置的外观示意图；
[0023]图2是根据本实用新型一个实施例的光路装置的局部结构示意图；
[0024]图3是根据本实用新型另一个实施例的光路装置的局部结构示意图；
[0025]图4是根据本实用新型又一个实施例的光路装置的局部结构示意图；
[0026]图5是根据本实用新型再一个实施例的光路装置的局部结构示意图；
[0027]图6是根据本实用新型其他实施例的光路装置的局部结构示意图；
[0028]图7是根据本实用新型另外实施例的光路装置的局部结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面详细描述本实用新型的实施例，所述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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0030]需要说明的是，在本实用新型中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0031]下面，首先结合图1来描述根据本实用新型实施例的、用于基质辅助激光解吸电离用样品激发和样品成像的、光路装置。
[0032]如图1所示，根据本实用新型实施例的光路装置包括外接接口30和4路相互独立的光路 10、20、40、50。
[0033]其中，外接接口30连接基于基质辅助激光解吸电离离子源的质谱质量分析器。
[0034]4路相互独立的光路分别是2路样品照明光路、样品激发光路、以及样品成像光路。图2至图7分别示出了 6种本实用新型实施例的光路设置，由图可知，本实用新型的光路装置中，关于4路光路的位置关系，没有特殊的限定，其中的2路照明光路既可以是相邻的，也可以是对角线设置的。
[0035]如下说明中，为了便于说明，仅以10、20为照明光路、40为样品激发光路、50为样品成像光路为例进行说明。
[0036]首先，对于样品激发光路40进行说明。
[0037]如图所示，样品激发光路40中，从紫外波长脉冲激光器401产生的激光经由第一光纤402出射，并经过准