[实用新型]一种用于MALDI源的激光引入和样品成像的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于质谱分析技术领域，具体涉及一种用于基质辅助激光解吸电离源的激光引入和样品成像的装置，适用于MALDI-TOF质谱仪的离子源。

背景技术

质谱仪是一类能使物质粒子离化成离子并通过适当的电场、磁场将它们按空间位置、时间先后或者轨道稳定与否实现质荷比分离,并检测强度后进行物质分析的仪器。离子源是质谱仪的核心之一。离子源，是使中性原子或分子电离，并从中引出离子束流的装置。近年来涌现出较成功地用于生物大分子质谱分析的软电离技术主要有下列几种：1)电喷雾电离质谱；2)基质辅助激光解吸电离质谱；3)快原子轰击质谱；4)离子喷雾电离质谱；5)大气压电离质谱。在这些软电离技术中，以前面三种近年来研究得最多，应用得也最广泛。

基质辅助激光解吸附质谱技术(Mat rix Assisted Laser Desorption/Ionization,MALDI)的基本原理是将分析物分散在基质分子中并形成晶体,当用激光照射晶体时,由于基质分子经辐射所吸收的能量,导致能量蓄积并迅速产热,从而使基质晶体升华,致使基质和分析物膨胀并进入气相。MALDI所产生的质谱图多为单电荷离子,因而质谱图中的离子与多肽和蛋白质的质量有一一对应关系。MALDI-TOF质谱很适合对蛋白质、多肽、核酸和多糖等生物大分子的研究。

在使用基质辅助激光解吸电离源电离样品的时候，需要观察样品板的区域及样品的沉积情况。在文献”ION FORMATION IN MALDI MASS SPECTROMETRY”中提到激光光斑的大小、激光能量的大小、激光入射角度都会影响到样品电离的丰度从而影响质谱仪的测量范围、灵敏度、分辨率。

技术内容

本发明提供一种用于基质辅助激光解吸电离源的激光引入和样品成像的装置，该装置包括激光引入装置和样品成像装置。所述的激光引入装置将激光引向样品区域从而电离样品，样品成像装置实现电离室内样品区域的可见。

所述的激光引入装置包括激光器、渐变的光学衰减器、光纤、光学调节架、激光扩束仪、激光反射镜、聚焦透镜。激光器的输出端设置有渐变的光学衰减器，衰减后的激光通过光纤传导，在光纤输出端设置有激光扩束器，激光扩束器端设置有光学调节架，输出的激光经反射镜以与样品板所在平面成45度角的方向进入电离室，在电离室内设置有聚焦透镜，使激光经过此透镜以一定的光斑到达样品区域。其中的激光衰减和激光扩束元件设置在电离室的外部，而激光聚焦透镜设置在电离室的内部，具体的设置在质量分析器的电极板上。

不同分子量的样品分子电离需要的电离能是不同的，分子量较小的样品分子需要较小的电离能，渐变的光学衰减器可连续变化激光能量的大小，从而得到较宽的质量范围。将从光纤中导出的激光扩束然后再聚焦是为了得到符合结晶样品电离需求的光斑。不同的基质与样品的结晶结果是不一样的，因此不同的基质结晶需要特定的激光光斑。只有相匹配的激光光斑才能在最小的损坏样品的情况下电离，且得到较高的灵敏度。采用光纤传导能更好的实现光束弯折，更准确的定位激光输出方向，激光在光纤中传导的损耗要低于由光学元件传导光束带来的损耗。

所述的样品成像装置包括照明LED、反射镜、反射镜、CCD、电脑。自照明LED灯发射的光束首先进入电离室，然后通过反射镜将光垂直引向样品区域。样品区域的反射光经另外一个反射镜将光引出电离室并到达成像CCD采集界面，该CCD采集的样品图像由USB线将数据导入电脑，通过电脑看到样品区域的图像。

反射镜设置于质量分析器的上端，离子束的左侧，反射镜位于质量分析器的上端，离子束的右侧，不影响离子的运动轨迹。

本发明该装置采用激光、照明、成像三条独立的光路设计。

本发明装置的优势在于光纤传导激光能更好的实现光束弯折，更准确的定位激光输出方向，激光在光纤中传导的损耗要低于由光学元件传导光束带来的损耗；激光扩束再聚焦得到光斑的方法能在最小损坏样品的情况下电离，且得到较高的灵敏度；渐变的光学衰减器可连续变化激光能量的大小，从而得到较宽的质量范围；将部分光学元件设计在电离室内部可精简仪器电离源的设计，使仪器体积更小。

附图说明

图1为一种基质辅助激光解吸电离源的激光引入和样品成像的装置的示意图。