传输接口装置及质谱仪的制作方法

本申请涉及质谱分析仪器，特别是涉及一种传输接口装置及质谱仪。

背景技术：

1、质谱仪是研究物质基本组成、结构特征、物理和化学性质最基本的仪器之一，是生命科学、材料科学、食品安全、环境保护等领域的必备仪器，是现代分析仪器的核心。质谱仪的本质是利用电场和/或磁场在真空环境下将运动的离子按质荷比分离后实现化合物组成的检测。其中，离子在真空环境下传输实现质荷比分离的关键结构为射频多极杆，将大气压环境下的离子引入真空环境完成冷却、碰撞和聚焦的功能。

2、但目前，常规使用的射频多极杆基本为平行设置，即场内径保持不变。离子在通过射频多极杆完成冷却与碰撞时，由于受到气体膨胀、空间电荷效应以及离子本身动能的作用，离子束倾向于发散。当其通过通孔进入下一真空环境时，很难完全聚焦成一个点，导致大部分离子在该处损失掉，传输效率较低。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种传输接口装置及质谱仪，能够提高质谱仪中离子传输时的效率以及离子利用率，从而进一步提高质谱仪的检测灵敏度。

2、一种传输接口装置，包括腔体以及相对设置于所述腔体的接口单元与聚焦单元，还包括设置于所述腔体内的传输单元，所述腔体内与所述腔体外具有气压差，所述接口单元、所述传输单元以及所述聚焦单元上均施加有电压，所述聚焦单元具有引出孔，所述接口单元、所述传输单元以及所述聚焦单元依次设置；

3、所述接口单元用于将离子从上一级环境引入所述腔体，所述传输单元用于对所述离子进行冷却与汇聚，所述聚焦单元用于将汇聚的所述离子聚焦于所述引出孔传输至下一级环境。

4、在其中一个实施例中，所述接口单元为毛细管、截取锥或采样锥。

5、在其中一个实施例中，所述传输单元包括多极杆与离子漏斗中的至少一种。

6、在其中一个实施例中，所述多极杆包括四极杆、六极杆、八极杆、分段式四极杆、分段式六极杆与分段式八极杆中的至少一种。

7、在其中一个实施例中，所述聚焦单元包括基板与聚焦电极，所述基板设置有所述引出孔，所述聚焦电极以所述引出孔为中心设置于所述基板。

8、在其中一个实施例中，所述聚焦电极为两个以上间隔设置的同心电极。

9、在其中一个实施例中，各所述同心电极施加有直流电压与射频电压的耦合电压；其中，各所述同心电极上施加的所述直流电压为依次递增或递减的直流电压，所述射频电压为相邻的所述同心电极之间存在预设相位差的周期性射频电压。

10、在其中一个实施例中，上述传输接口装置还包括第一直流电源、第二直流电源、第三直流电源、第一射频电源与第二射频电源，所述第一直流电源连接所述接口单元，所述第二直流电源与所述第一射频电源连接所述传输单元，所述第三直流电源与所述第二射频电源均连接所述聚焦单元

11、在其中一个实施例中，还包括连接所述腔体的真空泵。

12、在其中一个实施例中，提供一种质谱仪，包括上述的传输接口装置。

13、上述传输接口装置与质谱仪，通过在腔体中轴向依次设置接口单元、传输单元以及聚焦单元，再给接口单元、传输单元以及聚焦单元分别施加不同电压形成电场，促使离子在各电场的作用下从上一级环境进入腔体后，经过传输单元的冷却，轴向传输至聚焦单元，聚集至引出孔传输至下一级环境，能够提高质谱仪中离子传输时的效率以及离子利用率，从而进一步提高质谱仪的检测灵敏度。

技术特征：

1.一种传输接口装置，其特征在于，包括腔体以及相对设置于所述腔体的接口单元与聚焦单元，还包括设置于所述腔体内的传输单元，所述腔体内与所述腔体外具有气压差，所述接口单元、所述传输单元以及所述聚焦单元上均施加有电压，所述聚焦单元具有引出孔，所述接口单元、所述传输单元以及所述聚焦单元依次设置；

2.根据权利要求1所述的传输接口装置，其特征在于，所述接口单元为毛细管、截取锥或采样锥。

3.根据权利要求1所述的传输接口装置，其特征在于，所述传输单元包括多极杆与离子漏斗中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的传输接口装置，其特征在于，所述多极杆包括四极杆、六极杆、八极杆、分段式四极杆、分段式六极杆与分段式八极杆中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的传输接口装置，其特征在于，所述聚焦单元包括基板与聚焦电极，所述基板设置有所述引出孔，所述聚焦电极以所述引出孔为中心设置于所述基板。

6.根据权利要求5所述的传输接口装置，其特征在于，所述聚焦电极为两个以上间隔设置的同心电极。

7.根据权利要求6所述的传输接口装置，其特征在于，各所述同心电极施加有直流电压与射频电压的耦合电压；其中，各所述同心电极上施加的所述直流电压为依次递增或递减的直流电压，所述射频电压为相邻的所述同心电极之间存在预设相位差的周期性射频电压。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的传输接口装置，其特征在于，还包括第一直流电源、第二直流电源、第三直流电源、第一射频电源与第二射频电源，所述第一直流电源连接所述接口单元，所述第二直流电源与所述第一射频电源连接所述传输单元，所述第三直流电源与所述第二射频电源均连接所述聚焦单元。

9.根据权利要求1-7中任意一项所述的传输接口装置，其特征在于，还包括连接所述腔体的真空泵。

10.一种质谱仪，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的传输接口装置。

技术总结
本申请涉及一种传输接口装置及质谱仪，包括腔体以及相对设置于腔体的接口单元与聚焦单元，还包括设置于腔体内的传输单元，腔体内与腔体外具有气压差，接口单元、传输单元以及聚焦单元上均施加有电压，聚焦单元具有引出孔，接口单元、传输单元以及聚焦单元依次同轴设置；接口单元用于将离子从上一级环境引入腔体，传输单元用于对离子进行冷却与轴向汇聚，聚焦单元用于将汇聚的离子聚焦于引出孔传输至下一级环境，能够提高质谱仪中离子传输时的效率以及离子利用率，从而进一步提高质谱仪的检测灵敏度。

技术研发人员：范荣荣,朱辉,黄晓,王攀攀,张伟,熊亮,齐彦兵,张涛
受保护的技术使用者：昆山禾信质谱技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13