[实用新型]双束激光质谱法进样系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及新型激光质谱技术领域，具体涉及一种基于双束激光质谱方法的进样系统。

背景技术

双束激光质谱法应用于质谱分析在上世纪80年代就有报道。与目前在生物质谱分析中广泛采用的MALDI质谱方法不同，双束激光质谱法采用两束激光分别分步完成气化/解析和电离的任务。其基本原理是：在双束激光系统中，解析阶段和电离阶段在空间和时间上是相互独立的，这样就可以对每一阶段进行单独优化。第一束激光为解析激光，其作用是使样品在很短的时间内得以气化，对于热不稳定且难以挥发的物质，此技术极为关键。第一束激光一般采用光子能量较小的红外波段的激光，但为了特殊需要，也有使用紫外激光。当解析激光照射到承载有样品的基体上时，被吸收的光在瞬间大部转换成热能，并传递给待测样品，使其瞬间气化/解析。研究表明，短脉冲激光可以在10ns时间内上升到10⁸k的高温，如此快的升温速度，可以避免分子因均匀受热而发生裂解。在解析激光的照射下，在离靶体表面很近（约1-2mm）的范围内将会形成一个体积约1mm³的气团，包含在该气团中的大部分为中性粒子，其中性粒子所占的比例大约是带电粒子的1000倍以上。经过一定时间的延迟，第二束激光（电离激光）被聚焦并引入到该气团，优化两者之间的延迟时间，这样可以极大地提高电离的效率，有助于质谱信号强度的增强，被电离的离子随后被引入质谱仪中进行检测。第二束激光可以是紫外光也可以是真空紫外光，真空紫外激光（光子的能量大约为10eV）可以通过单光子对绝大多数的分子进行“软”电离，这样可避免碎片的大量产生。

现有的双束激光质谱法采取如下方式进样：真空室内设有承载平台用于承载样品，实验前，打开真空室暴露大气，在承载平台上涂敷样品，再密封真空室为真空室抽真空才能开始实验。由于真空室体积较大，每次抽真空均需要两至三个小时。同时，样品一旦放入，位置不可调整，调整需重新打开腔室，再重新抽真空；需要更换样品时，也只能打开腔室更换，更换一次抽一次真空。因此现有的结构操作非常不方便，不便调整、不便更换，同时抽真空耗时长，设备利用率低。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种在保持真空室真空状态下即可更换样品的双束激光质谱法进样系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

双束激光质谱法进样系统，包括真空室；与真空室连通的初级真空室；位于初级真空室和真空室之间的截断阀；与初级真空室相接的抽真空装置；放置样品的承载平台；将承载平台从初级真空室穿过截断阀送入真空室的进样装置。采用这种结构后，开始时，截断阀关闭，真空室保持真空状态，初级真空室处于常压状态且处于可更换样品状态；承载平台上置入或更换样品后，真空室密闭，抽真空装置为初级真空室抽真空，一段时间后，关闭初级真空室与抽真空装置间的球阀，打开截断阀，将样品通过进样装置送入真空室，即可开始激光照射。实验完成后，样品通过进样装置从真空室返回初级真空室，关闭截断阀，此时真空室仍然维持真空状态；初级真空室恢复常压状态，拿出或置换样品即可。引入初级真空室的结构，由于初级真空室与真空室相比可设置较小的体积，因此只要很短的时间即可为初级真空室抽真空，而真空室始终保持较高真空状态，每次更换样品或调整样品的位置只需要在初级真空室内进行，需时较短，有效提高设备利用率，结构简单，操作简便。

进样装置包括进样杆；进样杆的一端部接承载平台，进样杆轴向进样时，该端部从外部依次穿过初级真空室和截断阀，进入真空室；进样杆伸入初级真空室时与初级真空室密封配合。采用这种结构后，进样杆带动承载平台和样品在初级真空室的外部、初级真空室、截断阀和真空室中沿着轴向来回移动，更换样品或调整样品的位置在初级真空室的外部进行，结构简单，操作方便。

进样装置还包括电机和传动装置；电机通过传动装置带动进样杆精密轴向平动。采用这种结构后，电机控制进样杆精密轴向移动，操作方便，进样杆轴向移动平稳，速度均匀。

初级真空室包括二维平移台、波纹管和连接件；二维平移台、波纹管、连接件和截断阀依次相接；进样杆依次穿过二维平移台、波纹管、连接件和截断阀，进入真空室。采用这种结构后，进样杆通过二维平移台即可实现进样杆的上、下、左、右位置的平移，加上进样杆可轴向前后移动，因此进样杆可实现三维位置的调节，无需取出样品，即可实现样品在初级真空室、截断阀或真空室中位置的精确调节，位置调节方便，在真空状态下即可调节，无需重新抽真空。