1.一种用于电离区与检测区之间气压的快速隔离装置,
包括vuv灯(1)、密闭的电离源腔体(2),电离源腔体(2)的侧壁面上开有通孔,通孔经挡板阀(11)与真空泵(10)连接,于电离源腔体(2)侧壁面上设有用于测量腔体内真空度的真空计(9);电离源腔体(2)下部密闭连接有skimmer电极(6),电离源腔体(2)下部壁面上开设有与skimmer电极(6)中部通孔相对应的通孔,其作为离子出口(7),离子经离子出口(7)后通过skimmer电极(6)中部通孔射出;其特征在于:
于skimmer电极(6)下部设有隔离装置(8);
vuv灯(1)位于电离源腔体(2)上部,vuv灯(1)的出光口置于电离源腔体(2)内部,电离源腔体(2)内部设有环状电极组和环状绝缘环组,vuv灯(1)发出的光依次经电极组(12)中部通孔、四氟绝缘环组中部通孔、离子出口、skimmer电极(6)和隔离装置(8);
环状电极组(13)由2片或者3片以上中部设有通孔的板状极片构成;相邻极片间通过绝缘环间隔;由1片或者2片以上中部设有通孔板状四氟绝缘环构成四氟绝缘环组(5);环状电极组(13)和环状绝缘环组(5)中部通孔同轴;
样品分子进样管穿过电离源腔体壁面伸入至电离源腔体内;样品分子进样管的出口端穿过靠近vuv灯的第一片四氟绝缘环沿通孔径向伸入至靠近vuv灯的第一片极片和第二片极片之间;
隔离装置(8)是由3-64块形状和尺寸相同的带有二条向顺时针或逆时针方向突起的弧形边的板状密封滑块(13)组成;密封滑块(13)一条弧形边上设有凹槽,另一条弧形边上设有与凹槽相对应的突起,3-64块沿顺时针或逆时针方向依次等间隔设置形成一个圆形隔离装置,每两个相邻密封滑块(13)由端突起滑动插入另一密封滑块(13)凹槽端进行可往复密封插接或分离,于每个密封滑块(13)下表面远离圆形中心轴线处的边缘处设有连接杆,并由连接杆来移动密封滑块(13)实现隔离装置的打开或关闭功能;
一上端开口下端密闭的筒状固定架,skimmer电极(6)和隔离装置(8)置于筒状固定架内,skimmer电极(6)的四周边缘与筒状固定架内壁面通过密封o圈密闭连接,skimmer电极(6)与筒状固定架间可上下滑动连接;隔离装置(8)的连接杆与固定架底面固接,于固定架底面中部开设有通孔;于skimmer电极(6)与隔离装置(8)间设有用于密封的密封o圈,skimmer电极(6)的中部通孔、密封o圈和隔离装置(8)同轴。
2.根据权利要求1所述的电离区与检测区之间气压的快速隔离装置,其特征在于:
隔离装置(8)是由n块形状和尺寸相同的密封滑块(13)组成,n为3-64的整数,密封滑块(13)包括第一平板状板面和第二平板状板面,第一平板状板面的表面由三个弧线线段端点顺序连接,n个第一平板状板面依次顺时针或逆时针依次等间隔放置可形成一中空的圆环;第一平板状板面的三个弧线中的第一个为1/n弧度的圆环外圆上的圆弧线;第二个和第三个弧线是由圆环内圆的一个点a分别与第一个弧线二个端点向顺时针或逆时针方向突起的弧线;n个点a均布于圆环内圆上;于靠近第一个弧线的板面边缘的下表面设有连接杆;
于第二个弧线所在平板侧边设有一v字形突起,第二平板状板面;v字形突起是由侧边上下表面向远离第一平板状板面侧延伸、并沿延伸方向向中部逐渐内缩形成;于靠近点a处的第二平板状板面上设有一贯穿板面的三角形缺口,三角形缺口的一个侧边位于第二个弧线所在平板侧边上,第二个侧边位于第二平板状板面上,第三个侧边为缺口的开口处;
于第三个弧线所在平板侧边设有一与v字形突起相对应匹配的v字形凹槽,v字形凹槽是由侧边上下表面向板面内延伸、并沿延伸向中部逐渐内缩形成;
以垂直第二平板状板面且通过板面上靠近缺口的开口处的一个点为轴,密封滑块(13)可绕轴转动。
3.根据权利要求1所述的电离区与检测区之间气压的快速隔离装置,其特征在于:
构成电极组(12)的极片、构成四氟绝缘环组(5)的绝缘环、skimmer电极(6)和隔离装置(8)均为中部设置有通孔的平板结构,并且它们间均为平行、绝缘、同轴放置;样品分子出口面向电极组(12)的中部通孔区域。
4.根据权利要求1或3所述的电离区与检测区之间气压的快速隔离装置,其特征在于:
电极组(12)、四氟绝缘环组(5)和skimmer电极(6)为圆环状或者方环状极片,隔离装置(8)为密封滑块(13)拼接而成;材料为不锈钢等金属或者表面镀了金属的极片;电极组(12)极片数量为2片或者3片以上;极片孔径为1~50mm。
5.根据权利要求1所述的电离区与检测区之间气压的快速隔离装置,其特征在于:
在电极组(12)、四氟绝缘环组(5)、skimmer电极(6)和隔离装置(8)上按照从高到低依次施加不同轴向电压并在轴线方向上形成大小为5~500v/cm的传输电场,电场可以是均匀的,也可以使非均匀的;电离源腔体(2)内的真空度维持在1torr~10torr。。
6.根据权利要求1所述的电离区与检测区之间气压的快速隔离装置,其特征在于:
skimmer电极(6)和隔离装置(8)中间小孔直径为0.5~5mm。
7.根据权利要求1或2所述的电离区与检测区之间气压的快速隔离装置,其特征在于:
3-64个连接杆之间通过柔性铰链顺序铰连。
8.根据权利要求1或2所述的电离区与检测区之间气压的快速隔离装置,其特征在于:
电离区与检测区之间气压的快速隔离装置密封滑块(13)之间可以无缝连接,且密封滑块(13)中心连接处可以闭合密封。
9.根据权利要求1所述的电离区与检测区之间气压的快速隔离装置,其特征在于:
vuv灯(1)点亮所照射的紫外光与通过样品分子进样管(3)进样的样品分子(4)发生低气压电荷转移反应,电荷转移反应电离所需的紫外光由vuv灯(1)产生;电极组(11)、四氟绝缘环组(5)、skimmer电极(6)和隔离装置(8)四者的中空区域共同构成电荷转移反应电离反应区。
10.根据权利要求1所述的电离区与检测区之间气压的快速隔离装置,其特征在于:
电离得到的离子(7)通过skimmer电极(6)和隔离装置(8)的中间小孔直接引入到质量分析器中;所述的质量分析器为飞行时间质量分析器、四级杆质量分析器或离子阱质量分析器。