专利名称：一种用于内离子源质谱仪的电子传输方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及质谱仪中电子的传输，尤其是一种用于内离子源质谱仪的电子传输方法和装置。
背景技术：
质谱分析法主要是通过对样品离子质荷比的分析而实现对样品进行定性和定量的一种方法。质谱仪的基本组成都包括离子源、质量分析器、检测器和真空系统。离子源的作用是将待分析的样品电离，得到带有样品信息的离子。按离子化过程所在的空间划分，离子源可分为内离子源和外离子源。其中，离子化过程在质量分析器内完成的称为内离子源，电子通过一个传输装置进入质量分析器内部， 该传输装置用于实现电子在离子化过程中进入质量分析器，而在非离子化过程中保证电子不能进入质量分析器。目前，普遍的做法是在电子源和质量分析器之间设置一个电极作为传输装置，如图1所示。通过改变电极上的电势，从而决定电子源产生的电子流通过与否。上述传输装置主要有以下不足在关闭电子门后，在产生电子的空间中还有机会发生离子化，此时电子门处于负电势，产生的离子突破负电势的限制，穿过质量分析器，到达电子倍增管，由信号的检流和放大输出后，形成化学噪声谱，造成干扰。严重的情况会对质谱仪器的噪声和谱图匹配造成极大的影响。
发明内容
为了解决现有技术中的上述不足，本发明提供了一种噪声基线小、可标定倍增管的用于内离子源质谱仪的电子传输方法，还提供了一种可标定倍增管、噪声基线小的用于内离子源质谱仪的电子传输装置。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种用于内离子源质谱仪的电子传输方法，所述传输方法为在电子源的一侧依次设置电极a、电极b，电极a、电极b上设有便于电子源产生的电子流通过的通孔，各个电极间相互隔离；电源分别为所述电子源、电极a、电极b供电；在分析阶段，所述电源为电极a施加方波电压信号，高电势V1 e [50V，250V]，低电势V3 e [-250V, -50V]；所述电源为电极b施加方波电压信号，高电势V2大于20V，低电势 V4 e [-10V,10V]。根据上述的方法，优选地，所述电极a和电极b共轴。根据上述的方法，可选地，所述传输方法进一步包括在增益标定阶段，将所述电极a的电压从高电势V1降到低电势V3，所述电极b的电压设置为V4。
根据上述的方法，可选地，在离子化时间内，离子化开始的时间点T1晚于电极b上的高电势向低电势过渡的结束时间点Tfl。根据上述的方法，可选地，在离子化时间内，离子化结束的时间点Tf2早于电极b上的低电势向高电势过渡的开始时间点T2。根据上述的方法，优选地，沿着所述通孔方向，所述电极b的长度大于10mm。本发明的目的还通过以下技术方案得以实现一种用于内离子源质谱仪的电子传输装置，包括电源；特点是，所述传输装置还包括在电子源的一侧依次设置电极a、电极b，电极a、电极b上设有便于电子源产生的电子流通过的通孔，各个电极间相互隔离；电源分别为所述电子源、电极a、电极b供电；在分析阶段，所述电源为电极a施加方波电压信号，高电势V1 e [50V，250V]，低电势V3 e [-250V, -50V]；所述电源为电极b施加方波电压信号，高电势V2大于20V，低电势 V4 e [-10V,10V]。根据上述的传输装置，优选地，所述电极a和电极b同轴。根据上述的传输装置，优选地，沿着所述通孔方向，所述电极b的长度大于10mm。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果1、克服离子的泄漏，降低化学噪音；利用离子透镜方式，可以有效地抑制电子源带来的离子漏射，比较起传统的内离子源方式，降低了电子源处因中性分子电离引起的化学噪声和干扰，提高了系统的信噪比，同时有助于提升谱图在谱库检索中的匹配度水平。2、保证倍增管标定离子时的可控出射；采用离子透镜的方式，控制在标定的过程中，允许离子的可控漏射，根据漏射和信号的峰度，完成倍增管的增益标定。3、可免受后面射频场的影响，保证电子能量的一致性和发射电子流的稳定性；电极b的长度较长，因此质量分析器的射频场，很难作用到电子源的内场，因此保证了发射电子流的稳定性，同时也保证了电子出射能量的一致性。
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。 图中图1是根据现有技术中电子传输装置的基本结构图；图2是根据本发明实施例的电子传输装置的基本结构图；图3是根据本发明实施例的电子传输装置的电极a、b的A-A截面图；图4是根据本发明实施例的电极a、b上的电压示意图；图5是根据本发明实施例的电极a、b上的电压信号的另一示意图；图6是根据本发明实施例的电极a、b在标定阶段的电压信号的示意图。
具体实施例方式图2-6和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。实施例图2示意性地给出了本发明实施例的用于内离子源质谱仪的电子传输装置的基本结构图。如图2所示，所述电子传输装置包括电子源，可采用灯丝作为电子源。当然还可以采用其它电子源，这些都是本领域的现有技术，在此不再赘述。电极a、电极b按轴向依次排布，轴心在同一条直线上，上述电极设置在电子源的一侧，并相互隔离。上述电极上设有便于电子流通过的通孔，通孔的方向相同。所述孔为任意形状，如三棱柱、四棱柱、圆柱等形状。如图3所示，所述电极a上的通孔为三棱柱形，电极b上的通孔为四棱柱形。优选地，沿着所述通孔方向，所述电极b的长度大于10mm。所述电源分别为电子源、电极a、电极b供电，如图4所示，在分析阶段，所述电源为电极a施加方波电压信号，高电势V1 e [50V，250V]，低电势V3 e [-250V, -50V]；所述电源为电极b施加方波电压信号，高电势V2大于20V，低电势V4 e [-10V，10V]。本实施例还给出了一种用于内离子源质谱仪的电子传输方法，所述传输方法为提供上述电子传输装置；在分析阶段，如图4所示，电源为电极a施加方波电压信号，高电势V1 e [50V, 250V]，低电势V3e [-250V, -50V]；所述电源为电极b施加方波电压信号，高电势V2大于 20V，低电势 V4 e [-10V, 10V] 由于施加到上述电极a、b上的电压信号并不是绝对的方波，是存在下降沿和上升沿，故而可选地，在离子化时间内，离子化开始的时间点T1晚于电极b上的高电势向低电势过渡的结束时间点Tfl，如图5所示，从而提高了定量分析的精度。由于施加到上述电极a、b上的电压信号并不是绝对的方波，是存在下降沿和上升沿，故而可选地，在离子化时间内，离子化结束的时间点Tf2早于电极b上的低电势向高电势过渡的开始时间点T2，如图5所示，从而提高了定量分析的精度。可选地，在增益标定阶段，将所述电极a的电压从高电势V1降到低电势V3,所述电极b的电压设置为V4，如图6所示。在此阶段中，在电子源区域产生的离子受控地通过电极 a、b，之后穿过质量分析器被倍增管接收，从而完成倍增管的增益标定。根据本发明实施例达到的益处在于较长的电极b设计，避免了质量分析器的射频场影响电子源，抑制了电子源带来的离子漏射，噪声基线小。同时在增益标定中，允许离子的可控漏射，根据漏射和信号的峰度，完成倍增管的增益标定。还提供了定量分析的精度。
权利要求
1.一种用于内离子源质谱仪的电子传输方法，其特征在于在电子源的一侧依次设置电极a、电极b，电极a、电极b上设有便于电子源产生的电子流通过的通孔，各个电极间相互隔离；电源分别为所述电子源、电极a、电极b供电；在分析阶段，所述电源为电极a施加方波电压信号，高电势V1 e [50V，250V]，低电势V3 e [-250V, -50V]；所述电源为电极b施加方波电压信号，高电势V2大于20V，低电势 V4 e [-10V,10V]。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述电极a和电极b共轴。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述传输方法进一步包括在增益标定阶段，将所述电极a的电压从高电势V1降到低电势V3，所述电极b的电压设置为V4。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在离子化时间内，离子化开始的时间点T1 晚于电极b上的高电势向低电势过渡的结束时间点Tfl。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在离子化时间内，离子化结束的时间点Tf2 早于电极b上的低电势向高电势过渡的开始时间点T2。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于沿着所述通孔方向，所述电极b的长度大于 IOmm0
7.一种用于内离子源质谱仪的电子传输装置，包括电源；其特征在于所述传输装置还包括在电子源的一侧依次设置电极a、电极b，电极a、电极b上设有便于电子源产生的电子流通过的通孔，各个电极间相互隔离；电源分别为所述电子源、电极a、电极b供电；在分析阶段，所述电源为电极a施加方波电压信号，高电势V1 e [50V，250V]，低电势V3 e [-250V, -50V]；所述电源为电极b施加方波电压信号，高电势V2大于20V，低电势 V4 e [-10V,10V]。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于所述电极a和电极b同轴。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于沿着所述通孔方向，所述电极b的长度大于 IOmm0
全文摘要
本发明涉及一种用于内离子源质谱仪的电子传输方法，所述方法为在电子源的一侧依次设置电极a、电极b，电极a、电极b上设有便于电子源产生的电子流通过的通孔，各个电极间相互隔离；电源分别为所述电子源、电极a、电极b供电；在分析阶段，所述电源为电极a施加方波电压信号，高电势V1∈[50V，250V]，低电势V3∈[-250V，-50V]；所述电源为电极b施加方波电压信号，高电势V2大于20V，低电势V4∈[-10V，10V]。本发明还涉及一种用于内离子源质谱仪的电子传输装置。本发明具有噪声基线小、可标定倍增管等优点。
文档编号H01J49/06GK102456534SQ201110461708
公开日2012年5月16日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者俞建成, 刘立鹏, 吴先伟, 李晓旭, 邓丰涛, 闻路红 申请人:聚光科技(杭州)股份有限公司