電子轟擊源及質譜儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電子轟擊源及含有該電子轟擊源的質譜儀。該電子轟擊源包括外殼、電離室、推斥電極、燈絲及離子透鏡組。該電離室設在外殼內(nèi)。電離室具有樣品通孔、電子通孔及泄氣孔。該電子轟擊源及含有該電子轟擊源的質譜儀通過在電離室上設置泄氣孔，可以及時排出電離室內(nèi)的載氣，降低離子源的壓力，提高樣品的電離效率，從而有利于提高儀器的靈敏度。
【專利說明】
電子轟擊源及質譜儀
技術領域
[0001]本實用新型涉及質譜檢測領域，尤其是涉及一種電子轟擊源及質譜儀。
【背景技術】
[0002]電子轟擊源是質譜儀最常用的離子源之一。電子轟擊源在質譜儀中使用電子轟擊樣品使其離子化后進行聚焦調(diào)制輸送到質量分析儀器中。電子轟擊源靈敏度較高，可以提供豐富的結構信息，并擁有標準譜庫可以檢索，因而被廣泛的應用于質譜儀特別是氣相色譜-質譜聯(lián)用儀中。然而，傳統(tǒng)的氣相色譜-質譜聯(lián)用儀中，大量載氣積累在電離室內(nèi)，降低了樣品被電離的幾率，限制了儀器靈敏度的進一步提高。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]基于此，有必要提供一種有利于提高儀器靈敏度的電子轟擊源及質譜儀。
[0004]—種電子轟擊源，其特征在于，包括:
[0005]外殼，所述外殼上設有樣品入口；
[0006]電離室，設在所述外殼內(nèi)，所述電離室具有樣品通孔、電子通孔及泄氣孔，所述樣品通孔與所述外殼上的樣品入口對應設置；
[0007]推斥電極，設在所述外殼內(nèi)且其推斥面朝向所述電離室或位于所述電離室內(nèi)；
[0008]燈絲，設在所述外殼內(nèi)，且在所述電離室外對應所述電子通孔設置；以及
[0009]離子透鏡組，設在所述外殼內(nèi)且位于所述電離室的遠離所述推斥電極的一端；
[0010]所述電離室、所述推斥電極及所述離子透鏡組共軸設置。
[0011]在其中一個實施例中，所述外殼在靠近離子源的位置安裝有加熱裝置及溫度傳感器。
[0012]在其中一個實施例中，所述外殼呈長方體形狀，所述外殼在靠近所述電離室的四個角落位置中的至少三個角落位置設有安裝孔，其中一對呈對角設置的兩個安裝孔中分別安裝有所述加熱裝置，另一個所述安裝孔中安裝有所述溫度傳感器。
[0013]在其中一個實施例中，所述電子通孔有兩個，兩個所述電子通孔相對設置，對應的，所述燈絲也有兩個，兩個所述燈絲分別正對兩個所述電子通孔。
[0014]在其中一個實施例中，所述推斥面為內(nèi)圓錐形面。
[0015]在其中一個實施例中，所述燈絲為錸鎢絲。
[0016]在其中一個實施例中，所述離子透鏡組包括在軸向上依次設置的拉出電極、第一聚焦電極、第二聚焦電極及出射電極，所述拉出電極、第一聚焦電極、第二聚焦電極及出射電極共軸設置。
[0017]在其中一個實施例中，所述第一聚焦電極上設有網(wǎng)孔。
[0018]在其中一個實施例中，所述第一聚焦電極呈圓筒狀，所述網(wǎng)孔均勻分布于所述第一聚焦電極的筒面上。
[0019]—種質譜儀，包括上述任一項所述的電子轟擊源。
[0020]上述電子轟擊源及含有該電子轟擊源的質譜儀通過在電離室上設置泄氣孔，可以及時排出電離室內(nèi)的載氣，降低離子源的壓力，提高樣品的電離效率，從而有利于提高儀器的靈敏度。
[0021]上述電子轟擊源及含有該電子轟擊源的質譜儀，采用推斥面為內(nèi)圓錐形面的推斥電極可顯著降低離子束的分散程度，提高離子束的聚焦效果和傳輸效率。
[0022]上述電子轟擊源及含有該電子轟擊源的質譜儀，第一聚焦電極呈圓筒狀，通過網(wǎng)孔均勻分布于所述第一聚焦電極的筒面上，可以及時抽走離子源內(nèi)未被電離的載體及中性分子等，從而可以提高離子的分子自由程，降低化學噪聲干擾，提高譜圖匹配率。
【附圖說明】
[0023]圖1為一實施例的電子轟擊源的結構不意圖；
[0024]圖2為圓錐形推斥面與平面狀推斥面離子推出的模擬示意圖；
[0025]圖3為使用圖1的電子轟擊源的離子聚焦模擬圖；
[0026]圖4為使用圖1的電子轟擊源獲取的全氟三丁胺質譜圖；
[0027]圖5為全氟三丁胺NIST譜庫標準譜圖。
【具體實施方式】
[0028]為了便于理解本實用新型，下面將參照相關附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0029]需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。
[0030]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0031]如圖1所示，一實施例的電子轟擊源10包括外殼100、電離室200、推斥電極300、燈絲400及離子透鏡組500。電離室200、推斥電極300及離子透鏡組500共軸設置。
[0032]外殼100內(nèi)設有用于放置電離室200、推斥電極300、燈絲400及離子透鏡組500的空腔，并設有與該空腔連通的樣品入口 102。該外殼100的形狀可以是但不限于長方體形狀，該空腔的形狀可以是但不限于圓柱形。
[0033]外殼100在靠近電離室200的位置設有用于安裝加熱裝置的安裝孔104和用于安裝溫度傳感器的安裝孔106。具體的，在本實施例中，安裝孔104有兩個，安裝孔106至少有一個。兩個安裝孔104與安裝孔106分別位于長方體形狀的外殼100的靠近電離室200的角落位置。
[0034]進一步，在本實施例中，兩個安裝孔104呈對角設置。安裝孔104與安裝孔106中分別安裝有加熱裝置與溫度傳感器。該加熱裝置可以選用恒溫加熱裝置，兩個加熱裝置呈對角設置，可以較為均勻地對整個離子源進行加熱，保證樣品始終處于氣體狀態(tài)，不會形成殘留，并且易于電離，有利于提高儀器的靈敏度。
[0035]電離室200設在外殼100內(nèi)。電離室200具有樣品通孔202、電子通孔204及泄氣孔206。在本實施例中，電離室200呈圓筒狀。樣品通孔202與外殼100上的樣品入口 102對應設置。電子通孔204有兩個。兩個電子通孔204相對設置在筒面的垂直于電離室200軸向的位置上。泄氣孔206與樣品通孔202呈正交設置。外殼100在對應泄氣孔206的位置開設有排氣孔108。泄氣孔206用于及時排出電離室內(nèi)的載氣，以降低離子源內(nèi)的壓力，提高樣品的電離效率，進一步提高儀器的檢測靈敏度。
[0036]推斥電極300設在外殼100內(nèi)且其推斥面310朝向電離室200或位于電離室200內(nèi)。在本實施例中，該推斥面310為內(nèi)圓錐形面。如圖2所示，在本實施例中，采用推斥面為內(nèi)圓錐形面的推斥極310，可以降低離子束的分散程度，從而顯著改善離子束的聚焦效果和傳輸效率。
[0037]燈絲400設在外殼100內(nèi)，且在電離室200外對應電子通孔204設置。在本實施例中，燈絲400有兩個。兩個燈絲400分別固定于外殼100的上、下兩側，且兩個燈絲400分別正對兩個電子通孔204 ο燈絲400的材料可以是但不限于錸鎢絲。
[0038]離子透鏡組500設在外殼100內(nèi)且位于電離室200的遠離推斥電極300的一端。在本實施例中，離子透鏡組500包括拉出電極510、第一聚焦電極520、第二聚焦電極530及出射電極540。拉出電極510、第一聚焦電極520、第二聚焦電極530及出射電極540共軸設置。
[0039]在本實施例中，第一聚焦電極520呈圓筒狀。第一聚焦電極520的筒面上分布有網(wǎng)狀的網(wǎng)孔522。通過在第一聚焦電極520上網(wǎng)狀分布的網(wǎng)孔522，可以及時抽走離子源內(nèi)未被電離的載體及中性分子等，從而可以提高離子的分子自由程，降低化學噪聲干擾，提高譜圖匹配率。
[0040]圖3是經(jīng)過該離子透鏡組500聚焦調(diào)制的例子運動軌跡的模擬示意圖，從圖3可以看出，本實施例的離子透鏡組500聚焦效果好。
[0041]上述電子轟擊源10可作為離子源廣泛應用在質譜儀中，如氣相色譜-質譜聯(lián)用儀等。圖4是使用本實施例電子轟擊源10采集到的全氟三丁胺質譜圖，可以看到與圖5標準譜庫中的譜圖有較高的相似度。
[0042]該電子轟擊源10及含有該電子轟擊源10的質譜儀通過在電離室200上設置泄氣孔206，可以及時排出電離室200內(nèi)的載氣，降低離子源的壓力，提高樣品的電離效率，從而有利于提高儀器的靈敏度及定性和定量分析能力。
[0043]以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0044]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種電子轟擊源，其特征在于，包括: 外殼，所述外殼上設有樣品入口 ； 電離室，設在所述外殼內(nèi)，所述電離室具有樣品通孔、電子通孔及泄氣孔，所述樣品通孔與所述外殼上的樣品入口對應設置； 推斥電極，設在所述外殼內(nèi)且其推斥面朝向所述電離室或位于所述電離室內(nèi)； 燈絲，設在所述外殼內(nèi)，且在所述電離室外對應所述電子通孔設置；以及 離子透鏡組，設在所述外殼內(nèi)且位于所述電離室的遠離所述推斥電極的一端； 所述電離室、所述推斥電極及所述離子透鏡組共軸設置。2.如權利要求1所述的電子轟擊源，其特征在于，所述外殼在靠近離子源的位置安裝有加熱裝置及溫度傳感器。3.如權利要求2所述的電子轟擊源，其特征在于，所述外殼呈長方體形狀，所述外殼在靠近所述電離室的四個角落位置中的至少三個角落位置設有安裝孔，其中一對呈對角設置的兩個安裝孔中分別安裝有所述加熱裝置，另一個所述安裝孔中安裝有所述溫度傳感器。4.如權利要求1所述的電子轟擊源，其特征在于，所述電子通孔有兩個，兩個所述電子通孔相對設置，對應的，所述燈絲也有兩個，兩個所述燈絲分別正對兩個所述電子通孔。5.如權利要求1所述的電子轟擊源，其特征在于，所述推斥面為內(nèi)圓錐形面。6.如權利要求1所述的電子轟擊源，其特征在于，所述燈絲為錸鎢絲。7.如權利要求1所述的電子轟擊源，其特征在于，所述離子透鏡組包括在軸向上依次設置的拉出電極、第一聚焦電極、第二聚焦電極及出射電極，所述拉出電極、第一聚焦電極、第二聚焦電極及出射電極共軸設置。8.如權利要求7所述的電子轟擊源，其特征在于，所述第一聚焦電極上設有網(wǎng)孔。9.如權利要求8所述的電子轟擊源，其特征在于，所述第一聚焦電極呈圓筒狀，所述網(wǎng)孔均勻分布于所述第一聚焦電極的筒面上。10.—種質譜儀，其特征在于，包括如權利要求1-9中任一項所述的電子轟擊源。
【文檔編號】H01J49/14GK205542700SQ201620317871
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】吳曼曼, 岑延相, 喬佳, 劉耀良, 張景堂, 譚國斌, 粘慧青
【申請人】廣州禾信儀器股份有限公司