[发明专利]用于质谱仪的脉冲进样装置及质谱设备

说明书

技术领域

本发明涉及分析仪器领域，特别是涉及一种用于质谱仪的脉冲进样装置及质谱设备。

背景技术

质谱仪(Mass Spectrometer,MS)是一类将物质分子离子化，按质荷比进行分离并检测其强度来做定性定量分析的仪器。一台完整的质谱仪主要由进样系统(包括离子源和离子传输系统)、质量分析器、信号检测系统和真空系统组成。质谱仪的离子进样系统包括离子源和离子传输装置，其负责从样品产生气相离子并将样品传输到质量分析器中进行检测。离子进样系统性能的好坏关系到质谱仪的灵敏度、分辨率等主要指标的好坏。

在小型质谱仪中，由于体积限制，一般只设一级真空腔，当液体样品以大流量连续进样时，将会破坏真空腔内的真空度，从而大大降低小型质谱仪的灵敏度。

为了保证进样时小型质谱仪中的真空度，现有的一个解决方案是采用内径小的毛细管进行进样，减小单位时间进入真空腔和质量分析器中的样品。但这种方法不利于得到较强的质谱信号。

为了保证进样时小型质谱仪中的真空度，另外一个被广泛采用的解决方案是采用DAPI(非连续大气压下接口)的进样方式，电离产生的气相离子通过DAPI中间的阀脉冲式地进入到真空腔及质量分析器内。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于质谱仪的脉冲进样装置，其结构简单，控制方便可靠，能够实现质谱仪的脉冲进样，保证进样过程中小型质谱仪的真空度，同时能够提高质谱仪的灵敏度和信号强度。另一目的是提供一种具有该脉冲进样装置的质谱设备。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于质谱仪的脉冲进样装置，包括中空毛细管、离心管、驱动机构以及控制模块，所述驱动机构由所述控制模块控制，所述驱动机构的驱动作用使得所述离心管与所述中空毛细管之间发生相对运动，以使所述中空毛细管的尖端与所述离心管中的样品溶液接触而进样或脱离所述离心管中的样品溶液，其中所述驱动机构的驱动方式经控制以使得所述中空毛细管实现脉冲式进样。

进一步地：

还包括毛细管支撑固定机构，所述驱动机构为驱动所述离心管进行运动的离心管驱动机构，所述中空毛细管固定在所述毛细管支撑固定机构上。

所述离心管驱动机构包括步进电机、丝杆、丝杆螺母以及离心管支撑板，所述步进电机耦合到所述丝杆，所述丝杆螺母安装在所述丝杆上，所述离心管支撑板固定在所述丝杆螺母上，所述离心管安装在所述离心管支撑板上，所述丝杆与所述丝杆螺母将所述电机的转动转化为所述离心管支撑板的直线运动，所述离心管支撑板承载所述离心管与所述中空毛细管之间发生所述相对运动。

所述丝杆竖立地布置，所述离心管支撑板水平地固定在所述丝杆螺母上，所述丝杆与所述丝杆螺母将所述电机的转动转化为所述离心管支撑板的上下直线运动，所述中空毛细管通过所述毛细管支撑固定机构竖立地布置在所述离心管的上方，所述离心管支撑板带动所述离心管上下运动以实现其与所述中空毛细管之间的所述相对运动。

所述毛细管支撑固定机构包括竖立地布置的滑杆、固定在所述滑杆的上端的接头支撑板以及安装在所述接头支撑板上的毛细管连接头，所述中空毛细管固定在所述毛细管连接头上，所述离心管支撑板上开设有滑杆通孔，所述滑杆穿过所述滑杆通孔，从而使所述离心管支撑板可沿所述滑杆上下滑动。

所述离心管支撑板的所述滑杆通孔上安装有直线轴承，所述直线轴承外侧与所述离心管支撑板过盈配合，所述直线轴承内侧的滚珠与所述滑杆滚动接触。

所述毛细管连接头为中通结构，所述毛细管连接头通过外螺纹与所述接头支撑板上开设的螺纹孔固定连接，所述中空毛细管从所述毛细管连接头中间穿过并受所述毛细管连接头约束而固定，优选地，所述毛细管连接头包括一端手拧用的圆环和另一端渐小的锥形结构，所述锥形结构上设有用于与所述支撑板旋紧配合的外螺纹。

所述中空毛细管与所述毛细管连接头之间设置有毛细管套管，所述毛细管套管为可变形的材料，或者所述毛细管套管与所述毛细管连接头均为可变形的材料，以使所述中空毛细管能够对于所述毛细管连接头进行上下位置调整，优选地，所述毛细管套管为橡胶材料，所述毛细管连接头为PEEK或聚四氟乙烯材料，所述中空毛细管为石英毛细管。

所述控制模块包括直流电源、信号发生器和电机驱动器，所述直流电源通过所述信号发生器连接电机驱动器，所述电机驱动器对信号发生器产生的控制信号进行调制，生成驱动信号，并将驱动信号输出至所述步进电机。

一种质谱设备，包括质谱仪和连接至所述质谱仪的离子源的进样装置，所述进样装置为所述的脉冲进样装置。