一种激光侧轴离子激发装置的制作方法

技术领域：

本发明涉及质谱分析领域，具体讲是一种激光侧轴离子激发装置。

背景技术：
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现有的基质辅助激光解析电离飞行时间质谱设备结构复杂激光激发调整难度较大，离子激发时一般为偏置激发，激发时焦点过于集中，能提高激发能量，激发时不能根据分子量提供差异化激发能量，离子化效率不理想。

技术实现要素：
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本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构设置合理的激光侧轴离子激发装置，该激发装置可根据分子量提供差异化激发能量，离子化效率较好。

本发明的技术解决方案是，提供一种激光侧轴离子激发装置，包括激光传输通道和离子传输通道，其特征在于：激光传输通道与离子传输通道之间具有夹角，激光传输通道的激光聚焦束腰与离子激发载体位置可调，在激光束腰处形成非均匀分布激光激发能量，视觉监视通道与离子传输通道之间同样具有夹角，离子传输通道与离子激发载体垂直。

采用以上结构后与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明结构设置合理，激光传输通道、离子传输通道、视觉监视通道相互独立，视觉监视通道与激光传输通道围绕离子传输通道，不影响离子传输；通过调整激光光斑的束腰位置，可以形成有夹角的非均匀性激发能量，可以调整质量范围内高分子量和低分子量的离子丰度，进而提高有效的分辨率。

作为优选，激光传输通道包含但不限于激光器、聚焦透镜、反射镜；离子传输通道包含但不限于变曲面离子透镜、离子过滤网；视觉监视通道包含但不限于光学摄像机、光源。其中，激光器作为激光光源，离子传输通道还包括离子检测装置，离子检测装置为现有结构。

作为优选，激光传输通道的激光聚焦束腰与离子激发载体之间的间距可调，调节距离不小于束腰直径。

作为优选，激光传输通道与视觉监视通道以离子传输通道为中心共同聚焦于离子激发载体激发面。

作为优选，激光传输通道与离子传输通道有夹角，夹角为15度～75度。

作为优选，激光传输通道与离子传输通道有夹角，夹角为45度。

作为优选，视觉监视通道与离子传输通道有夹角，夹角为15度～75度。

作为优选，视觉监视通道与离子传输通道有夹角，夹角为45度。

作为优选，激光器的波长为270nm至470nm。

进一步的，非均匀分布激光聚焦激光能量由一侧向对向侧逐渐过渡，聚焦光斑大小为10μm至500μm。

附图说明：

图1为本发明的示意图。

图2为本发明的聚焦能量示意图。

图3为本发明的离子强度示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

如图1-3所示，一种激光侧轴离子激发装置，包括激光传输通道和离子传输通道，激光传输通道与离子传输通道之间具有夹角，激光传输通道的激光聚焦束腰与离子激发载体位置可调，在束腰处形成非均匀分布激光激发能量，视觉监视通道与离子传输通道之间同样具有夹角，离子传输通道与离子激发载体垂直,其中,激光传输通道包含但不限于激光器1、聚焦透镜2、反射镜3,激光器1、聚焦透镜2、反射镜3沿着激光传输通道依次设置；离子传输通道包含但不限于变曲面离子透镜6、离子过滤网7；视觉监视通道包含但不限于光学摄像机5、光源。其中，激光器1作为激光光源，离子传输通道还包括离子检测装置，离子检测装置为现有结构，不做赘述。

作为优选，激光传输通道的激光聚焦束腰与离子激发载体之间的间距可调，调节距离不小于束腰直径。而且，变曲面离子透镜为电致变曲面透镜，通过调整控制电参数，可以调整曲面的曲率，变曲面透镜的轴心与离子传输通道同心。激光传输通道与视觉监视通道以离子传输通道为中心共同聚焦于离子激发载体激发面。

作为优选，本实施例中，激光传输通道与离子传输通道有夹角，夹角为45度，视觉监视通道与离子传输通道有夹角，夹角为45度。另外，激光器的波长选用337nm或355nm紫外波长激光器。非均匀分布激光聚焦激光能量由一侧向对向侧逐渐过渡，聚焦光斑大小为10μm至500μm。

通过上述结构，使得整个结构设置合理而简单，质量范围内离子激发的效率得到有益的平衡，高质荷比分辨率有较大范围提升，灵敏度和分辨率都能达到预期效果

激光传输通道、离子传输通道、视觉监视通道相互独立，视觉监视通道与激光传输通道围绕离子传输通道，不影响离子传输。质量范围内离子激发的效率得到有益的平衡，高质荷比分辨率有较大范围提升，灵敏度和分辨率都能达到预期效果。

通过调整激光光斑的束腰位置，可以形成有夹角的非均匀性激发能量，可以调整质量范围内高分子量和低分子量的离子丰度，进而提高有效的分辨率。离子激发时大分子和小分子的激发能量有差异，当激光强度恒定且质量范围较宽时，通过调整激发角度和聚焦点，调整了激发能量的分布，可以适应100-1000000分子量大小质量范围；当分子量范围较窄，例如1000-3000，或4000-8000时可选用图2中2的聚焦模式，激发效率和分子量分布达到均衡；当质量范围较大且质荷比较高时，例如10000-500000，可选择图2中3的聚焦模式，激光能量较为集中，小分子量离子数量较少，大分子量激发数量较多；当质量范围较大且质荷比较低时100-100000，可选择图2中1的聚焦模式，使得较低分子量激发效率较低，高分子量激发较高；激发点上非均匀分布的激光能量能有效平衡分子量所需的激发能量与质量范围内高低分子量激发数量的差异，有益的效果见图3虚线，当激发点上激光分布均匀时，随着分子量的增加，离子的激发效率程下降趋势，通过激发点激光能量调整，可以将离子强度在质量范围内做到基本平直，见图3实线。离子丰度曲线基本均匀时，可以通过提到激光强度或离子检测器的放大倍数，满足灵敏度的要求。同时兼顾分辨率和灵敏度的要求。

技术特征：

1.一种激光侧轴离子激发装置，包括激光传输通道和离子传输通道，其特征在于：激光传输通道与离子传输通道之间具有夹角，激光传输通道的激光聚焦束腰与离子激发载体位置可调，在激光束腰处形成非均匀分布激光激发能量，视觉监视通道与离子传输通道之间同样具有夹角，离子传输通道与离子激发载体垂直。

2.根据权利要求1所述的激光侧轴离子激发装置，其特征在于：激光传输通道包含但不限于激光器、聚焦透镜、反射镜；离子传输通道包含但不限于变曲面离子透镜、离子过滤网；视觉监视通道包含但不限于光学摄像机、光源。

3.根据权利要求1所述的激光侧轴离子激发装置，其特征在于：激光传输通道的激光聚焦束腰与离子激发载体之间的间距可调，调节距离不小于激光束腰直径。

4.根据权利要求1所述的激光侧轴离子激发装置，其特征在于：激光传输通道与视觉监视通道以离子传输通道为中心共同聚焦于离子激发载体激发面。

5.根据权利要求1所述的激光侧轴离子激发装置，其特征在于：激光传输通道与离子传输通道有夹角，夹角为15度～75度。

6.根据权利要求5所述的激光侧轴离子激发装置，其特征在于：激光传输通道与离子传输通道有夹角，夹角为45度。

7.根据权利要求1所述的激光偏轴离子激发装置，其特征在于：视觉监视通道与离子传输通道有夹角，夹角为15度～75度。

8.根据权利要求7所述的激光侧轴离子激发装置，其特征在于：视觉监视通道与离子传输通道有夹角，夹角为45度。

9.根据权利要求1所述的激光侧轴离子激发装置，其特征在于：激光器的波长为270nm至470nm。

10.根据权利要求1所述的激光侧轴离子激发装置，其特征在于：非均匀分布激光聚焦激光能量由一侧向对向侧逐渐过渡，聚焦光斑大小为10μm至500μm。

技术总结
本发明公开了一种激光侧轴离子激发装置，包括激光传输通道和离子传输通道，激光传输通道与离子传输通道之间具有夹角，激光传输通道的激光聚焦束腰与离子激发载体位置可调，在束腰处形成非均匀分布激光激发能量，视觉监视通道与离子传输通道之间同样具有夹角，离子传输通道与离子激发载体垂直。该激光侧轴离子激发装置结构设置合理，激光传输通道、离子传输通道、视觉监视通道相互独立，视觉监视通道与激光传输通道围绕离子传输通道，不影响离子传输；通过调整激光光斑的束腰位置，可以形成有夹角的非均匀性激发能量，可以调整质量范围内高分子量和低分子量的离子丰度，进而提高有效的分辨率。

技术研发人员：相双红
受保护的技术使用者：浙江迪谱诊断技术有限公司
技术研发日：2020.02.10
技术公布日：2020.05.15