一种色谱质谱联用仪采样真空接口的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种色谱质谱联用仪采样真空接口，包括取样锥和萃取锥，其特点是：所述萃取锥轴线与所述取样锥轴线之间采用离轴设计且两个轴线之间的夹角不等于90度。本实用新型具有离子损失少、真空负载小、中性粒子的噪声干扰小等优点。
【专利说明】一种色谱质谱联用仪采样真空接口
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种真空接口，尤其是一种色谱质谱联用仪采样真空接口。
【背景技术】
[0002]液相色谱质谱联用仪中的真空接口用来将大气压离子源产生的离子传输至高真空的质量分析器。由于气压从大气压区过渡到高真空区(1E-3?1Ε-4ΤΟΠ.)，气压的突变使得整个系统中离子束的损失主要集中在这个区域，真空接口的设计可以在大气压区及高真空区之间形成一个过渡的气压区(约2Torr)，这种设计可以减小离子束的损失及高真空区的真空负载，因此真空接口的设计直接影响到仪器的最关键指标灵敏度。
[0003]目前真空接口的设计主要有两种:一是毛细管设计，使用毛细管将离子从大气压区导入高真空区，这种设计的主要缺点是毛细管容易造成堵塞，二是双锥采样设计，萃取锥位于取样锥后的静音区或者扩散区。静音区采样可以获得最大的采样效率，但是由于萃取锥与取样锥之间空隙较小，不能形成有效的气压缓冲区，会对萃取锥后面的高真空区造成很大的真空负载，为了维持真空度，必须使用大抽速的分子泵，造成仪器成本的显著增加。
[0004]请参阅图1，传统在静音区之后采样即在扩散区采样的方式，为萃取锥I与取样锥2的轴线垂直，即萃取锥轴线10与取样锥轴线20呈90°。虽然这种采样方式对萃取锥之后的高真空区影响较小，但是由于离子从取样锥进入萃取锥需要偏转90°，所以离子损失较大。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种减小对高真空区的真空负载、同时可以避免中性粒子的噪声干扰的减少离子的损失色谱质谱联用仪采样真空接□。
[0006]为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]—种色谱质谱联用仪采样真空接口，包括取样锥和萃取锥，其特点是:
[0008]所述萃取锥轴线与所述取样锥轴线之间采用离轴设计且两个轴线之间的夹角不等于90度。
[0009]作为优选，所述萃取锥轴线与所述取样锥轴线平行。
[0010]作为优选，所述萃取锥轴线与所述取样锥轴线之间的距离为0.5?5mm。
[0011]作为优选，沿取样锥轴线方向上，所述萃取锥锥口与所述取样锥锥口的距离为10 ?40mm。
[0012]作为优选，所述萃取锥与所述取样锥轴线相交。
[0013]作为优选，所述萃取锥锥口与所述取样锥锥口不同时在萃取锥轴线或取样锥轴线上。
[0014]作为优选，所述萃取锥锥口与所述取样锥轴线的距离为0.5?5mm
[0015]作为优选，沿取样锥轴线方向上，所述萃取锥锥口与所述取样锥锥口的距离为10 ?40mm。
[0016]本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:
[0017]本实用新型采用双锥采样设计，萃取锥在扩散区进行采样，可以减小对高真空区的真空负载；萃取锥轴线与取样锥轴线平行或者偏转一定角度(小于90° )，偏移一定的平行距离，这样在避免中性粒子的噪声干扰的同时，还避免了离子从取样锥进入萃取锥时飞行轨迹偏转90°，减少了离子的损失。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为在静音区之后采样且萃取锥与取样锥呈90°时的真空接口结构示意图；
[0019]图2为实施例1中真空接口结构示意图；
[0020]图3为真空接口结构为图2时仿真得到的离子轨迹示意图；
[0021]图4为真空接口结构为图1时仿真得到的离子轨迹示意图；
[0022]图5实施例2中真空接口结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]实施例1
[0024]一种色谱质谱联用仪采样真空接口，包括取样锥和萃取锥，所述萃取锥轴线与所述取样锥轴线之间采用离轴设计且两个轴线之间的夹角不等于90度。
[0025]优选的，所述萃取锥轴线与所述取样锥轴线平行。
[0026]优选的，所述萃取锥轴线与所述取样锥轴线之间的距离为0.5?5mm。
[0027]优选的，沿取样锥轴线方向上，所述萃取锥锥口与所述取样锥锥口的距离为10?20mmo
[0028]请参阅图2，为本专利中真空接口一种结构，图中萃取锥轴线201与取样锥轴线101平行，两者之间的距离可以通过实验来进行优化(范围在几个毫米范围内)。
[0029]萃取锥21及取样锥11上均加载直流电压，这样在两锥之间形成电势差，有助于将离子从取样锥11传输至萃取锥21，两锥锥口之间沿取样锥轴线方向上的距离可以在实验中根据仪器本身的设计要求，如真空度，传输效率等进行优化。
[0030]本实施例还提供了实验模拟的根据本实施例的离轴条件的离子传输效果。具体模拟条件为:沿取样锥轴线101方向上，所述萃取锥锥口 211与所述取样锥锥口 111的距离为15mm ;萃取锥轴线201与取样锥轴线10之间的距离为2mm。模拟效果见图3。
[0031]本实施例还提供了实验模拟的传统的萃取锥与取样锥呈90°时的离子传输效果。具体模拟条件与图3的模拟条件相同，即沿取样锥轴线101方向上，所述萃取锥锥口 211与所述取样锥锥口 111的距离为15mm ;萃取锥轴线201与取样锥轴线101之间的距离为2mm。模拟效果见图4。
[0032]可见，在模拟条件相同的前提下，本实施例离轴结构的传输效率比传统90°的萃取锥与取样锥呈90°时的传输效率高30%左右，明显减少了离子的损失。
[0033]同时，在扩散区采样的方式可以减小对高真空区的真空负载，同时可以避免中性粒子的噪声干扰。
[0034]实施例2[0035]一种色谱质谱联用仪采样真空接口，与实施例1所述的真空接口不同的是:
[0036]所述萃取锥轴线与所述取样锥轴线相交，夹角为Θ。所述萃取锥锥口与所述取样锥锥口可以同时在萃取锥轴线或取样锥轴线上，也可以不同时在萃取锥轴线或取样锥轴线上。
[0037]优选的，所述萃取锥锥口与所述取样锥轴线的距离为I?3mm。
[0038]优选的，沿取样锥轴线方向上，所述萃取锥锥口与所述取样锥锥口的距离为10?20mmo
[0039]请参阅图6，为本专利中真空接口一种结构，图中萃取锥轴线201与取样锥轴线101相交。
[0040]两锥轴线呈一定角度Θ后，也会提高两锥之间的离子传输效率，但是也会带来结构设计上的难度，改变两锥之间通道的结构，这样也会影响两锥之间的气压梯度，进而影响萃取锥之后的高真空区域的气压，可以在实验中针对不同角度进行对比实验，得到最优的角度值。本实施例在所述萃取锥锥口与所述取样锥轴线的距离为2mm、且沿取样锥轴线方向上，所述萃取锥锥口与所述取样锥锥口的距离为20mm时，Θ为130度。
[0041]上述实施方式不应理解为对本实用新型保护范围的限制。本实用新型的关键是:通过离轴设计，减少了从取样锥到萃取锥之间的离子损失，在扩散区采样的方式可以减小对高真空区的真空负载，又可以避免中性粒子的噪声干扰。在不脱离本实用新型精神的情况下，对本实用新型做出的任何形式的改变均应落入本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种色谱质谱联用仪采样真空接口，包括取样锥和萃取锥，其特征在于: 所述萃取锥轴线与所述取样锥轴线之间采用离轴设计且两个轴线之间的夹角不等于90度。
2.根据权利要求1所述的真空接口，其特征在于:所述萃取锥轴线与所述取样锥轴线平行。
3.根据权利要求2所述的真空接口，其特征在于:所述萃取锥轴线与所述取样锥轴线之间的距离为0.5?5mm。
4.根据权利要求1所述的真空接口，其特征在于:所述萃取锥轴线与所述取样锥轴线相交。
5.根据权利要求4所述的真空接口，其特征在于:所述萃取锥锥口与所述取样锥锥口不同时在萃取锥轴线或取样锥轴线上。
6.根据权利要求4所述的真空接口，其特征在于:所述萃取锥锥口与所述取样锥轴线的距离为0.5?5謹。
7.根据权利要求2?5任一所述的真空接口，其特征在于:沿取样锥轴线方向上，所述萃取锥锥口与所述取样锥锥口的距离为10?40mm。
【文档编号】H01J49/04GK203746792SQ201320894353
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】李纲 申请人:聚光科技(杭州)股份有限公司