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CN106206239A - 一种高效组合式大气压电离源 - Google Patents

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刘忠伟
郭群
王卫国
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Abstract

本发明公开了一种高效组合式大气压电离源，VUV灯、高压电极、地电极和石英玻璃平行设置，且同轴，所述的石英玻璃位于高压电极和地电极之间，所述的进样口和质谱进样口分别设置在电离源腔体的两端，靠近VUV灯一侧的地电极上开有小孔，样品经过进样口进入电离源腔体内部的电离区，利用VUV灯的单光子电离实现样品的电离，并通过质谱进样口进入质谱进行定性分析，再通过VUV灯发出的光通过地电极上的小孔和石英玻璃后照射到远离的高压电极表面产生光电子，光电子作为种子电子，降低介质阻挡放电的放电电压，实现低电压下气体的击穿形成等离子体，放电稳定后关闭VUV灯。本发明结构简单，易于小型化，造价低廉，定性、定量准确的优点。

Description

一种高效组合式大气压电离源
技术领域
本发明涉及分析仪器技术领域，尤其涉及一种高效组合式大气压电离源。
背景技术
质谱技术可以实现化合物及其碎片离子的精确质量检测，实现对化合物分子的准确定性和定量分析。它具有灵敏度高、高通量、定量线性好等优点。目前已经成为化学、药物、材料、生物、医学、环境、能源、食品、刑事鉴证等多个领域常用的检测手段。
质谱系统通常包括电离源、质量分析器、离子传输系统、控制系统及真空系统等。其中，电离源的作用就是将待测物气化并电离，形成气态离子，最后通过分析器到达检测器被检测。常用的电离源包括单光子电离（SPI）电子轰击电离源( EI )、化学电离源( CI )、电喷雾电离源( ESI )、大气压化学电离源( APCI )、基质辅助激光解吸电离源( M ALDI)、电感耦合等离子体电离源( ICPI )。其中，基于单光子电离的电离源是一种软电离源，它避免了碎片离子的产生，谱图易于解析，特别适合于复杂体系的电离和分析，近年来受到越来越多的关注。但是由于光窗污染等原因，在使用过程中信号衰减严重，导致定量分析不准确。而基于介质阻挡放电的大气压化学电离源具有信号稳定的优点，在定量分析时发挥了重要作用。但是大气压下放电的击穿电压很高，需要体积庞大的供电系统，不利于仪器的微型化和便携，很难用于现场。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高效组合式大气压电离源。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高效组合式大气压电离源，包括有电离源腔体、VUV灯、高压电极、地电极、石英玻璃、进样口、质谱进样口，所述的VUV灯、高压电极、地电极和石英玻璃平行设置，且同轴，所述的石英玻璃位于高压电极和地电极之间，所述的进样口和质谱进样口分别设置在电离源腔体的两端，靠近VUV灯一侧的地电极上开有小孔，样品经过进样口进入电离源腔体内部的电离区，利用VUV灯的单光子电离实现样品的电离，并通过质谱进样口进入质谱进行定性分析，再通过VUV灯发出的光通过地电极上的小孔和石英玻璃后照射到远离的高压电极表面产生光电子，光电子作为种子电子，降低介质阻挡放电的放电电压，实现低电压下气体的击穿形成等离子体，放电稳定后关闭VUV灯。
所述的石英玻璃可以通过真空紫外光。
介质阻挡放电的电压在100V到10000V之间；频率为10Hz-100MHz。
本发明的优点是：本发明将VUV单光子电离和大气压化学电离相结合，可以实现挥发性有机物的定性和定性分析；利用VUV光照射金属电极表面产生光电子可以显著降低大气压化学电离的击穿电压，有利于供电系统及分析仪器的微型化和便携。本发明结构简单，易于小型化，造价低廉，定性、定量准确的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种高效组合式大气压电离源，包括有电离源腔体1、VUV灯2、高压电极3、地电极4、石英玻璃5、进样口6、质谱进样口7，所述的VUV灯2、高压电极3、地电极4和石英玻璃5平行设置，且同轴，所述的石英玻璃5位于高压电极和地电极之间，所述的进样口6和质谱进样口7分别设置在电离源腔体1的两端，靠近VUV灯2一侧的地电极4上开有小孔，样品经过进样口6进入电离源腔体1内部的电离区8，利用VUV灯2的单光子电离实现样品的电离，并通过质谱进样口7进入质谱进行定性分析，再通过VUV灯2发出的光通过地电极4上的小孔和石英玻璃5后照射到远离的高压电极表面产生光电子，光电子作为种子电子，降低介质阻挡放电的放电电压，实现低电压下气体的击穿形成等离子体，放电稳定后关闭VUV灯。
所述的石英玻璃5可以通过真空紫外光。
介质阻挡放电的电压在100V到10000V之间；频率为10Hz-100MHz。
光子能量大于8 eV。
本发明的工作原理如下：
首先进行要定性分析时，样品经过进样口6进入电离区8内，利用VUV灯2发射的单光子电离实现样品的电离，并通过质谱进样口7进入质谱进行分析；再进行定量分析，利用VUV灯产生的光子照射电极表面产生光电子，这些光电子作为种子电子，有效降低介质阻挡放电的放电电压，实现低电压下气体的击穿形成等离子体；放电稳定后关闭VUV灯；样品经过进样口6进入电离区8内，利用介质阻挡放电产生的亚稳态分子、原子等实现样品的定量分析。

Claims (3)

1.一种高效组合式大气压电离源，其特征在于：包括有电离源腔体、VUV灯、高压电极、地电极、石英玻璃、进样口、质谱进样口，所述的VUV灯、高压电极、地电极和石英玻璃平行设置，且同轴，所述的石英玻璃位于高压电极和地电极之间，所述的进样口和质谱进样口分别设置在电离源腔体的两端，靠近VUV灯一侧的地电极上开有小孔，样品经过进样口进入电离源腔体内部的电离区，利用VUV灯的单光子电离实现样品的电离，并通过质谱进样口进入质谱进行定性分析，再通过VUV灯发出的光通过地电极上的小孔和石英玻璃后照射到远离的高压电极表面产生光电子，光电子作为种子电子，降低介质阻挡放电的放电电压，实现低电压下气体的击穿形成等离子体，放电稳定后关闭VUV灯。
2.根据权利要求1所述的一种高效组合式大气压电离源，其特征在于：所述的石英玻璃可以通过真空紫外光。
3.根据权利要求1所述的一种高效组合式大气压电离源，其特征在于：介质阻挡放电的电压在100V到10000V之间；频率为10Hz-100MHz。
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