[发明专利]质谱仪及动态透镜板

说明书

技术领域

本发明涉及精密仪器制造技术领域，特别涉及一种质谱仪及动态透镜板。

背景技术

质谱仪是一种用于检测样品化学成分的高灵敏度、高分辨率和高特异性的分析仪器。质 谱仪的工作原理为：首先将样品转换成气态离子，然后通过电场或磁场将该离子按照质荷比 (m/z)的大小进行分离，再测量出相应离子的强度，最后形成质谱图。根据质谱图，可以 定性或定量地得到样品的化学组成。随着质谱技术的发展，其应用领域也越来越广。

质谱仪只能检测带电的离子，所以在进样之前必须依靠离子源把样品电离为离子，再由 质量分析器把不同质荷比的离子分开，经探测器检测之后，可以得到样品的质谱图。有机样 品，无机样品和同位素样品等具有不同形态和性质以及不同的分析要求，所以使用的仪器设 置有所不同。但是，其基本组成是相同的，即包括离子源、离子导入和离子传输、质量分析 器、探测器和真空系统。

在飞行时间质谱中，样品经过电喷雾离子源(Electro spray Ionization，ESI)产生 离子，经毛细管、取样锥、六级杆聚焦后进入引导极和推斥极，推斥极的高压脉冲把离子加 速到飞行管，并且匀速飞行进入反射极，在反射极里减速、反向、加速、再次回到飞行管， 到达检测器，检测器的输出聚集呈质谱，这个时间频谱再通过一个校准功能转换成质谱图。 因此，在离子导入和离子传输中，离子源、毛细管进出口、取样锥、六级杆、引导极、推斥 极、反射极和检测器的电压对离子轴向传输的影响非常大，合理设置这些电压值，可以有效 地提高灵敏度和分辨率。目前的质谱仪还无法对离子传输和离子聚焦的动态电压进行精密控 制，无法实现工业化生产的需要。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种质谱仪及动态透镜 板。

本发明实施例第一方面提出了一种质谱仪，包括：离子源；与所述离子源相连的毛细管； 与所述毛细管的出口相对应的取样锥和六级杆；与所述取样锥和六级杆对应的第一离子引导 级和第二离子引导级，其中，所述第一离子引导级和第二离子引导级相互平行；相互平行的 第一离子推斥极和第二离子推斥极，所述第一离子推斥极和第二离子推斥极与所述第一离子 引导级和第二离子引导级之间相互垂直，所述第一离子推斥极和第二离子推斥极将离子引入 飞行管中；飞行管和设置在所述飞行管口的检测器；以及动态透镜板，所述动态透镜板与上 位机和高压电源相连，且所述动态透镜板还与所述毛细管、所述取样锥、所述第一离子引导 级、所述第二离子引导级、所述第一离子推斥极和第二离子推斥极相连，所述动态透镜板根 据所述上位机的控制信号对所述毛细管的出口电压、所述取样锥的电压、所述第一离子引导 级的电压、所述第二离子引导级的电压、所述第一离子推斥极的电压和第二离子推斥极的电 压进行控制。

本发明实施例第二方面还提出了一种动态透镜板，包括：接口转换模块，用于接收所述 上位机的控制信号，并实现RS485接口和SPI接口之间的转换；数模转换模块，用于对所述 控制信号进行数模转换；第一高压电源模块和第二高压电源模块，所述第一高压电源模块和 第二高压电源模块与所述高压电源相连，用于分别生成正高压和负高压；高压电源控制模块， 用于对所述第一高压电源模块和第二高压电源模块的输出电压进行控制；电压控制模块，用 于根据所述上位机的控制信号对所述第一高压电源模块和第二高压电源模块输出的电压进 行放大，以生成相应的所述毛细管的出口电压、所述取样锥的电压、所述第一离子引导级的 电压、所述第二离子引导级的电压、所述第一离子推斥极的电压和第二离子推斥极的电压。

通过本发明实施例，上位机能够随时控制动态透镜板的输出电压，从而提高适合的毛细 管的出口电压、取样锥的电压、第一离子引导级的电压、第二离子引导级的电压、第一离子 推斥极的电压和第二离子推斥极的电压，实现源内碰撞诱导解离(In Source Collision  Induced Dissociation，IS-CID)，从而达到最高的离子传输效率，并有效地提高灵敏度和 分辨率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明 显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和 容易理解，其中：