一种液相样品及其气相离子荧光信息检测装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于分析技术领域，涉及液相样品及其气相离子荧光信息检测装置及方法，具体涉及一种既可用于常规液相样品荧光信息检测、又能用于液相样品的气相离子荧光信息检测装置及方法。
【背景技术】
[0002]针对液相物质的荧光信息的检测中，易受溶剂微环境如温度、极性、酸度、粘度等因素的影响，因此液相物质的荧光信息检测中获得的物质光学信息通常与物质的本质光学性质存在一定的偏差。虽然科学工作者对此有所认识，却一直未找到合适的方法检测去溶剂化的液相物质荧光信息。目前市场上出现的原子荧光光谱仪也可对气相荧光进行检测，但是原子荧光法主要检测气相原子的荧光，不适用于气相离子的荧光检测。
[0003]近十年来，气相离子光谱学技术的发展为去溶剂化液相物质的光学信息检测提供了可能，气相光学信息检测由此受到越来越多科学工作者的关注。其中，电喷雾电离(ElectroSpray 1nizat1n，ESI)技术是最常用的气相离子生成技术，在离ESI泰勒锥一定距离的空间里，ESI所生成的大部分离子均成为没有溶剂包围的气相离子。因此，在这种条件下，被分析物质的福射性质不受溶剂的影响，更接近于真实值。目前，KonstantinChingin、Huanwen Chen、Gerardo Gamez等人对超高压、高真空ESI技术生成的气相离子的光学信息进行了检测研究[Konstantin Chingin ,Huanwen Chen ,Gerardo Gamez , etal.Exploring Fluorescence and Fragmentat1n of 1ns Produced by Electrospray1nizat1n in Ultrahigh Vacuum[J].Am Soc Mass Spectrom，2009，20:1731?1738]，所用的装置复杂、昂贵且受超高压、高真空的限制，并且由于超高电压ESI技术制备的气相离子在高真空离子阱中被捕获、激发和检测，离子阱内的温度、捕获能量、激发光能量等因素对气相离子的光学信息均产生不同程度的影响。
[0004]与超高压ESI不同，常压ESI技术在大气环境中产生气相离子，激发光能量在大气环境中迅速被冷却，对气相离子的荧光信息影响较小，且大气环境相对低的温度也有利于气相离子的稳定，因此常压ESI技术更适合检测气相离子的荧光信息。
[0005]气相离子生成后处于流动状态，如何在气相离子生成的同时捕捉荧光信息是气相离子荧光信息检测的主要难点，Konstantin等对处于大气压环境中的气相离子进行了研究，但是该装置由人工搭建而成，存在气密性差、稳定性差、配置不灵活等不足，目前用于常压ESI技术生成的气相离子的荧光信息检测的装置还很少见，这一定程度上限制了气相离子的荧光信息的检测、研究与应用。
【发明内容】
[0006]为了解决上述问题，本发明提供一种布局紧凑，成本低廉，配置灵活，使用方便，稳定性高的液相样品及其气相离子荧光信息检测装置，其可用于检测液相样品经过常压ESI技术生成的气相离子的荧光信息，还可实现样品离子从液相转变为气相的过程的连续检测，同时也可实现检测常规的液相样品荧光信息。
[0007]本发明的上述目的是由以下技术方案来实现的:
[0008]—种液相样品的气相离子焚光信息检测装置，包括光源模块、检测模块、喷雾离子源以及用于固定上述各部件的腔体模块，其中:
[0009]腔体模块的主体为设有多个通孔的腔室结构，所述喷雾离子源安装在腔体模块的上部并通过上部通孔伸入腔室中；
[0010]光源模块与检测模块分别固定于腔体模块的相邻侧面的通孔处，光源模块与检测模块的光路中心位于同一水平面上，且光源模块与检测模块的光路中心垂直。
[0011]上述液相样品的气相离子荧光信息检测装置还包括手动调节模块;所述手动调节模块包括高度调节机构和角度调节机构，其中，高度调节机构可活动地穿套于腔体模块的所述上部通孔中，角度调节机构固定于高度调节机构的上端，二者分别设有与腔体模块的腔室相连通的长孔，喷雾离子源穿过高度调节机构、角度调节机构的长孔伸入腔体模块的腔室中。
[0012]上述液相样品的气相离子荧光信息检测装置中，所述高度调节机构包括高度调节离子源座，高度调节离子源座为上部设有端盖的圆筒，圆筒穿套于腔体模块的所述上部通孔中，端盖的尺寸大于圆筒的直径，端盖的中部开设有所述长孔;角度调节机构包括角度调节离子源座，其通过装配孔固定于高度调节离子源座的端盖上，中部设有与高度调节离子源座位置和尺寸相对应的所述长孔，所述板体长度方向上的两侧边向上一体延伸有两弧形导轨，该导轨的上缘各设有向外延伸的凸缘；
[0013]所述角度调节机构还包括前滑块、离子源固定架、后滑块、滑块锁紧螺头和离子源锁紧螺头:
[0014]离子源固定架底面呈与所述导轨形状相匹配的弧形，中部设有与所述长孔相连通的安装孔，安装孔中插入喷雾离子源；
[0015]前滑块和后滑块对称地分别卡装于两弧形导轨的凸缘上，离子源固定架通过装配孔固定于前滑块和后滑块之间，并位于所述两弧形导轨上；
[0016]滑块锁紧螺头将所述后滑块固定于所述弧形导轨上用以锁紧离子源固定架;离子源锁紧螺头将喷雾离子源固定在所述安装孔内用以锁紧喷雾离子源。
[0017]上述液相样品的气相离子荧光信息检测装置中，所述腔体模块的上部还设有夹紧机构，其为双层板体，所述板体中部设有与所述腔体模块的上部通孔和腔室相连通的通孔，上层板一部分与下层板一体连接，另一部分与下层板分割开，且在分割部分的某一位置断开为第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部和第二夹持部设有调节螺栓，通过调节螺栓使第一夹持部和第二夹持部发生弹性形变，锁紧或释放通孔内安装的手动调节模块。
[0018]上述液相样品的气相离子荧光信息检测装置还包括电动平移模块;所述电动平移模块安装在腔体模块的侧面上，且与手动调节模块相连，能够带动手动调节模块与喷雾离子源一起上下移动;所述电动平移模块包括连接臂、电动平台座、螺杆支撑轴承、螺杆、进给滑台、制动式步进电机和两个光杆;其中:
[0019]连接臂用于将电动平移模块连接于手动调节模块；
[0020]电动平台座为长条形板体，其固定于腔体模块的侧面上，其上侧面设有分隔的三个侧墙，所述侧墙上各设有圆孔，螺杆一端安装在位于一端侧墙圆孔中的螺杆支撑轴承中，另一端穿过另两个侧墙安装于制动式步进电机的输出轴上；
[0021]两个光杆位于螺杆的两侧，并固定于两侧墙之间，进给滑台穿套于螺杆和光杆上，并与连接臂固定连接。
[0022]—种液相样品荧光信息检测装置，其为密封腔室结构，包括光源模块、检测模块、用于固定上述各部件的腔体模块、置于腔体模块内的比色皿以及用于密封所述腔体模块的封盖，其中:
[0023]腔体模块的主体为设有通孔的腔体结构，光源模块与检测模块分别固定于腔体模块的侧面的通孔处，两个模块的光路中心位于同一水平面上，且光源模块与检测模块的光路中心垂直；
[0024]装有样品溶液的比色皿位于腔体模块的腔室中，并位于所述光源模块和检测模块的光路中心；
[0025]所述封盖为上部设有圆形端盖的圆筒，圆形端盖的直径大于圆筒的直径，圆筒置于腔体模块上部的通孔内。
[0026]所述腔体模块的底部设有凹槽，凹槽中部设有用于连接排液管接头的螺孔;装有样品溶液的比色皿放置于一比色皿卡座顶部的槽中，比色皿卡座的底部置于腔体模块底部的凹槽中。
[0027]上述液相样品的气相离子荧光信息检测装置或者液相样品荧光信息检测装置中，所述光源模块的光源路径上从外到内依次设有密封板、LED光源、滤镜和平凸透镜，其中，用于隔离外界光线的密封板位于最外端，LED光源安装于一 LED安装套内；滤镜、平凸透镜安装于一透镜套筒内，透镜套筒安装于一光源透镜座的内筒中，所述光源透镜座一端连接腔体模块的一侧面上，另一端与LED安装套密闭连接，LED安装套的另一端与密封板固定连接;一透镜压簧与透镜套筒依次安装于所述光源透镜座的内筒中；所述LED安装套与光源透镜座以可调螺纹连接，通过控制拧入LED安装套的深度实现对平凸透镜与腔体模块的距离进行微调。
[0028]上述液相样品的气相离子荧光信息检测装置或者液相样品荧光信息检测装置中，所述光源模块还包括有狭缝座，所述狭缝座为中空的框体，该框体从上到下依次安装有微分筒、移动板、耐磨套、光杆、固定板，其中，微分筒下部插置于狭缝座上侧面的通孔中，其下端顶住移动板的顶面；固定板和移动板为两块形状相似且配合使用的梯形板，两块板的斜面相对且斜面的顶角边同一侧放置形成狭缝，光杆依次穿过耐磨套和一狭缝压簧，并通过装配孔固定在固定板和移动板之间；通过旋转微分筒能够使移动板上下移动，移动板和固定板之间形成的狭缝光带可调。
[0029]上述液相样品的气相离子荧光信息检测装置或者液相样品荧光信息检测装置中，所述检测模块在其所接收的光路上依次设有检测透镜座、滤镜、平凸透镜、光纤套和光纤螺头，其中，滤镜、平凸透镜安装于一透镜套筒内；透镜套筒安装于检测透镜座内，检测透镜座一端安装于腔体模块的一侧面上，另一端与装有光纤螺头的光纤套密闭连接;一透镜压簧与透镜套筒依次安装于所述检测透镜座的内筒中；所述检测透镜座与光纤套以可调螺纹连接，通过控制拧入光纤套的深度实现对检测模块光路进行微调。
[0030]上述液相样品的气相离子荧光信息检测装置或者液相样品荧光信息检测装置中，所述腔体模块的底部设有底座，底座的四角分别固定连接有支撑腿，支撑腿下端连接有用于支