[发明专利]一种小型化的二级真空矩型离子阱质谱仪及其检测方法

权利要求书

1.一种小型化的二级真空矩型离子阱质谱仪，其特征在于：该质谱仪包括具有气压梯度 的两级真空腔，第一级真空腔(2)内包括大气压接口取样锥(4)、四极杆(5)和离子门电 极(6)；第二级真空腔(3)内包括矩形离子阱(8)和离子检测器(9)；两级真空腔之间设 有离子光学元件(7)；所述的大气压接口取样锥(4)、四极杆(5)、离子门电极(6)、离子 光学元件(7)和矩形离子阱(8)的中心轴位于同一直线上，构成离子传输的路径。

2.按照权利要求1所述的一种小型化的二级真空矩型离子阱质谱仪，其特征在于：所述的 离子光学元件(7)由带孔的平板电极、八极杆、四极杆或它们的组合构成。

3.按照权利要求2所述的一种小型化的二级真空矩型离子阱质谱仪，其特征在于：所述的 孔的直径在0.02mm-2mm范围内。

4.按照权利要求1所述的一种小型化的二级真空矩型离子阱质谱仪，其特征在于：第二级 真空腔(3)内含有引入缓冲气体的毛细管(10)，来调节真空度；所述的缓冲气体为氦气、 氮气或空气。

5.如权利要求1所述的一种小型化的二级真空矩型离子阱质谱仪的检测方法，其特征在 于该检测方法采用储存离子阱-矩形离子阱模式，其包括如下步骤：

1)离子进入气压为1-0.001Pa的第一级真空腔(2)后，对大气压接口取样锥(4)施加 直流电压，四极杆(5)施加射频电压或带有直流偏置的射频电压，离子门电极(6)施加直 流电压，三者组成四极离子阱进行快速的离子收集；在进行串级质谱分析时，收集到的母离 子在四级离子阱内完成隔离与碎裂过程；

2)降低离子门电极(6)的电压，并利用直流、射频和辅助AC电压控制离子光学元件(7) 和矩形离子阱(8)，将目标离子传递到位于具有气压为0.01Pa-0.0001Pa的第二级真空腔(3) 内的矩形离子阱(8)中；

3)提高矩形离子阱(8)中前Z平板电极(81)的电压，目标离子被束缚在矩形离子阱(8) 中并完成动能冷却；

4)扫描矩形离子阱(8)的射频电压，完成目标离子的质量分析；

5)在矩形离子阱(8)进行质量分析的同时，四极离子阱进行下一个周期的离子收集。

6.一种如权利要求1所述的一种小型化的二级真空矩型离子阱质谱仪的检测方法，其特征 在于该检测方法采用同步分析离子阱-矩形阱模式，其包括如下步骤：

1)离子进入气压为1-0.001Pa的第一级真空腔(2)后，对大气压接口取样锥(4)施加 直流电压，四极杆(5)施加射频电压或带有直流偏置的射频电压，离子门电极(6)施加直 流电压，三者组成四极离子阱进行快速的离子收集；

2)提高大气压接口取样锥(4)的电压，目标离子被束缚在四极离子阱中完成动能冷却；

3)四极离子阱工作在轴向质量选择模式下与矩形离子阱(8)进行同步射频扫描，目标 离子按照质荷比由小到大的顺序，依次分时地从四极离子阱进入矩形离子阱(8)中进行质量 分析，矩形离子阱(8)内始终只包含所有目标离子中的部分离子。