一点。盘形的成型件30在其中心和外围具有通孔32A和32B，这些通孔可连接成型件30上方和下方的空间。温控块完成后，中心孔32A将作为离子转移孔。外围上的孔32B用于将气体送入气道，也可以称为进气口。从外围的通孔32B开始，沿成型件30的平整一面，细长的凹口或槽34大致以朝向中心的螺旋形状一直延伸到达成型件中心处的中心环形凹口 34A为止，该中心环形凹口 34A作为将(现在是温度调节后的)气体送入一个(或多个)出口孔的分配点。如图所示，在某些部分，气道34还可是波形路径，以避开在基板上的可能的支撑或安装结构，例如销或固定螺丝的孔(未显示)。在左侧的横截面图中可以看到，气道34的回路有时可紧密并排分布，这样，在气道34的不同部分之间就只有相对较薄的隔离壁。如之前所讨论的，设计气道34时尽可能使其路径覆盖成型件30的整个可用区域，这样做很有益，可使加热或冷却效果最大化。当然，也要考虑基板材料在连续使用时的物理强度和热稳定性。
[0041]另外，如图3的底部所示，在本示例中，在成型件30上，与具有气道结构34相反的一面有加热装置，该加热装置可通过涂敷一层加热导体36的方式实现。加热导体层36最好能最大限度沿成型件另一侧上的气道的细长凹口或凹槽34的路径涂敷，从而确保热交换路径尽可能长且笔直，并确保所需能源量最低。如图3底部成型件的反面视图所示，加热导体36开始于成型件30外围靠近外部通孔32B的位置，然后沿着气道34 —直到中心环形凹口 34A之前结束。此处以反还布置布局，这意味着，两个电触点38A、B在外围彼此相邻，电流沿几乎刚好到达中心的气道路径34流动，在180°转弯后，电流再次返回到靠近起点的外围位置。
[0042]图3所示的成型件30可与另一个盘形基板(即第二个基板)40接合，如图4所示，从而形成温控块400。第二个基板40的外部尺寸最好与使用溶胶-凝胶工艺制成的成型件30相同，这样才能够平齐接合而不会有任何突出部分。在本示例中，原则上还可使用溶胶-凝胶工艺制作的第二个基板40与一件式圆盘的不同之处在于:它有四个额外的通孔44，这些通孔集中在中心孔42周围，并把基板40的上侧和下侧流体连接。此处的数量四只是举例，原则上，如果对温控块400的设计有利，可提供任何数量的孔44。中心附近的这些孔44设计作为温控块400的出口孔，并且其尺寸应为，可延伸到位于成型件30的中心圆环凹口 34A的对面。这样，从气道34进入成型件30的中心圆环凹口 34A的气体可通过第二个基板40的出口 44离开由成型件30和第二个基板40形成的温控块400，并进入电离室。几乎不必说，第二个基板40的位于靠近中心的通孔44与外围之间的表面盖住成型件30中的气道结构34，因此封闭气道的一侧。
[0043]在图4左侧横截面中所示的经过稍微修改的设计中(参见图7)，中心孔42周围的环形凹口 34A可有额外的温控气体溢流挡板80，所示挡板80位于凹口 34A的外壁和通孔44之间。此类溢流挡板80尤其可确保:局部供给凹口 34A的气体可以均匀扩散到外部环形空间82中，然后再越过挡板80并流入通孔44。这提供了一种方式以补偿在外围局部供气造成的非均匀压力条件和流体动态特性。此外，溶胶-凝胶工艺使得很容易将此类溢流挡板80包含到构成温控块的成型件中。同样，在此处，制作方法的多样性也起到积极作用。
[0044]图5通过举例说明了如何使用可用区域以实现圆盘形基板的最佳效果。在这方面，图5显示了 “中世纪迷宫”示意图，该迷宫有路径或通道54 (即没有分支或死胡同)，该通道从外围通过几个转弯延伸到圆盘的中心54A(背景为浅色，通道壁为黑色)。从根本上说，根据此处所述的装置，气道的此类配置可转移至通过溶胶-凝胶工艺制造的成型件。需要了解的是，在此类情况下，必须增加由圆环凹槽围绕的中心离子转移孔。与图3中所示的实施例相比，这个进一步的可能实施例还有额外特征，即，入口垂直于圆盘的平整一侧，也就是说，位于圆盘的窄侧上。显然，这一特点可以转移到其他实施例中，即，不必通过平整一侧将温控气体送入气道。而且，很明显，所示迷宫仅代表示例，还存在可充分利用可用区域的更多类型的无分支迷宫，它们也可用作本发明的一部分。
[0045]图6显示了一种电喷雾离子源，其中，可使用通过溶胶-凝胶工艺制造的温控块74。与图1不同，温控块74位于喷雾毛细管64周围，中心孔作为供给通孔。然后，以平行于雾锥68且沿着与雾锥68相同的方向向电离室62供入经过温度调节的气体，从而让其可以作为雾化气体来机械协助减小液滴的大小和/或作为干燥或去溶剂气体来促进喷雾液滴的汽化。在此示例中，离子转移孔70由锥形薄膜78中的孔构成，该孔可伸入到电离室62中。显然，结合了图1和图6特征的实施例的温控块14、74可位于离子转移孔10、70以及毛细管4、64周围。这方面的创造自由毫无限制。
[0046]虽然已经使用多个实施例描述了本发明。但是，应当认识到，在不偏离本发明范围的前提下，如果可行，本发明的不同方面或细节可以修改，或不同实施例的不同方面或细节可以任意组合。一般来说，以上描述仅出于说明目的，并非出于限制本发明的目的，本发明的范围仅由所附权利要求书定义。
【主权项】
1.一种用于与质谱仪连接的电离室，所述电离室具有温控块，所述温控块带有进气口和气道，所述气道始于所述进气口并且结束于出气口，所述电离室还具有温控装置，所述温控装置沿所述气道放置，以确保在所述气道中流动的气体在进入所述电离室前达到特定温度，其中，所述温控块包括成型件，所述成型件通过溶胶-凝胶工艺制成并且所述气道的结构结合在所述成型件中。2.根据权利要求1所述的电离室，其中，所述成型件由玻璃或陶瓷材料制成。3.根据权利要求1或2所述的电离室，其中，所述成型件具有盘形基板，所述盘形基板与第二个盘形基板的平整的一面接合，从而形成所述温控块。4.根据权利要求3所述的电离室，其中，所述气道的结构包括结合在所述成型件的接合侧上的凹口图案。5.根据权利要求3或4所述的电离室，其中，所述第二个盘形基板的相对的面是光滑且平整的，并且封闭成型件的一面上的相对的通道结构，或者待接合的两个盘形基板的两个侧面配有通过溶胶-凝胶工艺制作的凹口，从而使两个盘形基板接合在一起并构成所述成型件。6.根据权利要求1至5之一所述的电离室，其中，除了隔离所述气道的各部分的壁外，所述成型件的结构还有凸起部分，所述凸起部分作为控制气体流动动态特性的气流限制部。7.根据权利要求1至6之一所述的电离室，其中，所述温控装置有加热装置，所述加热装置是通过蒸汽沉积、溅镀或等离子束在所述成型件或所述第二个盘形基板的一面上施加的电导体，所述加热装置还配有电触点，以便当电流通过时产生电阻热。8.根据权利要求1至7之一所述的电离室，其中，所述气道蜿蜒曲折地穿过所述温控块，或者沿类似迷宫的路径布置。9.根据权利要求1至8之一所述的电离室，其中，所述温控装置重复所述成型件中的所述气道的路径。10.根据权利要求1至9之一所述的电离室，其中，所述温控块中的所述温控装置有平行但在流体上独立的两个通道，其中的一个通道通过出气口进入所述电离室，而另一个通道是在所述温控块的内部和外部延伸的闭合环路的一部分，并且具有用于在独立的通道中不断循环的工作介质的加热或冷却装置。11.根据权利要求1至10之一所述的电离室，其中，所述进气口在所述温控块上或在所述温控块中具有孔，气体通过所述孔进入最初的单个的气道，并且在所述温控块内，所述气道分支成两个或更多子通道，每个子通道都通向所述温控块内或所述温控块上的单独的出口孔，经过温度调节的气体通过所述出口孔进入所述电离室。12.根据权利要求1至11之一所述的电离室，其中，气体通过以个以上的进气口和适当连接的子通道进入所述温控块，并汇集在单个通道中，然后再进入所述电离室。13.根据权利要求1至12之一所述的电离室，其中，所述温控块构成所述电离室的壁的一部分。
【专利摘要】本发明涉及与质谱仪连接的电离室。电离室有温控块，温控块有进气口和气道，气道始于进气口并通向出气口。温控装置沿气道放置，从而确保气道中流动的气体在进入电离室之前达到特定温度，即被加热或冷却。温控块具有成型件，所述成型件通过溶胶-凝胶工艺制成并且所述气道的结构结合在所述成型件中。
【IPC分类】H01J49/10, H01J49/16
【公开号】CN105448640
【申请号】CN201510501116
【发明人】安德列亚斯·布雷肯费尔德, 马丁·恩格尔
【申请人】布鲁克道尔顿有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年8月14日
【公告号】DE102014113482A1, US20160086784