[发明专利]一种分析装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分析装置及方法，尤其是色谱-质谱联用分析装置及方法。

背景技术

液相-色谱质谱联用仪器(LC-MS)一般配置大气压电离源，包括大气压电离源如电喷雾电离源(ESI)、大气压化学电离源(APCI)，有些仪器还配置有解吸附电喷雾电离源(DESI)、直接实时分析电离源(DART)等。ESI用于难挥发性有机物及大分子量有机物分析，APCI源用于极性小分子有机物分析，解吸附电喷雾电离源(DESI)、直接实时分析电离源(DART)可以简化样品前处理，直接对样品进行分析，这几种电离源均工作于大气压条件，主要得到分子离子峰。气相-色谱质谱联用仪器(GC-MS)一般配置电子电离源，有些仪器配置紫外电离源，电子电离源(EI)和紫外电离源为真空电离源，工作于真空条件，其可获得碎片离子峰，通过谱库检索，可以对未知物进行定性分析，一般用于GC-MS仪器。

质谱仪器如果能同时使用真空电离源和大气压电离源，将使质谱仪器与GC仪器、LC仪器同时联用成为可能，将提升质谱仪器的分析能力和应用领域，将提升质谱仪器的利用率，降低用户质谱设备购置成本。国外厂商已经在EI和ESI混合电离源开展了研究，Varian公司(现在被Agilent收购)推出300系列LC-MS仪器，该仪器质量分析器部分共用，EI源和ESI源为模块化设计，EI源和ESI源有自己独立的六极杆，可连同六极杆整体进行替换。该仪器虽然能支持模块化设计的EI源和ESI源，但无法同时安装EI源和ESI源模块，用户只能选择安装其中之一。更换模块时，安装时需要先卸掉真空，安装模块，然后再抽真空进行分析，操作较为复杂。

发明内容

为了解决现有技术中的上述不足，本发明提供了一种检测范围宽、不同工作模式间切换便捷的分析装置及方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种分析装置，包括真空腔、电极组、离子传输单元、质量分析单元和控制单元，其特点是：

所述真空腔内安装至少两个电离源；所述电离源用于产生待分析离子，对离子束进行聚焦和整形，并且控制离子通断；

所述分析装置还包括隔断单元，所述隔断单元与每个电离源相对应设置在相应电离源和电极组之间，实现相应电离源产生的离子与真空之间的通断；

所述控制单元控制对电极组施加电压和隔断单元的隔断方式，以实现在不同的电离源工作模式下相应电离源产生的离子通过隔断单元后依次通过电极组、离子传输单元进而进入质量分析单元进行检测；

电极组用于实现对不同方位入射离子的偏转；离子传输单元用于接收偏转透镜的偏转离子，并将离子传输给质量分析单元；质量分析单元用于分离和检测离子。

作为优选，所述隔断单元包括但不限于插板阀、球阀。

作为优选，所述至少两个电离源为真空电离源或大气压电离源。

作为优选，所述电极组为静电偏转透镜组或射频偏转透镜组。

作为优选，所述电极组的每块电极为内表面为双曲面的电极片或平面片状电极片。

作为优选，所述至少两个电离源的离子光学轴重合或垂直。

作为优选，所述离子传输单元为六级杆或离子漏斗。

作为优选，所述大气压电离源包括但不限于电喷雾电离源、大气压化学电离源、解吸附电喷雾电离源、直接实时分析电离源。

作为优选，所述真空电离源包括但不限于电子电离源、真空紫外电离源。

本发明还提供了一种分析方法，包括以下步骤：

A、真空腔内安装至少两个电离源；

选择工作电离源，工作电离源和其离子出口均处于开启状态；非工作电离源和其离子出口均处于关闭状态；

B、工作电离源产生的离子通过其离子出口进入真空腔，依次通过电极组、离子传输单元进而进入质量分析单元进行检测。

进一步，采用上述任一所述的分析装置进行分析，其中，所述隔断单元与每个电离源相对应设置在相应电离源和电极组之间，实现相应电离源的离子出口的开启与关闭，进而实现相应电离源产生的离子与真空之间的通断。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、不同的电离源可同时安装于一台仪器，扩充了同一台质谱仪器的应用范围；

2、不同的电离源之间不需要卸真空仅通过控制隔断单元即可实现切换，更换速度快；

3、不同的电离源处于不同的工作区域，相互独立，不存在相互干扰；

4、离子传输路径为离轴设计，降低了中性粒子的干扰；