[发明专利]双线性离子阱间实现离子解离的质谱仪

说明书

本发明公开了一种双线性离子阱间实现离子解离的质谱仪，包括：第一线性离子阱和第二线性离子阱，第一线性离子阱和第二线性离子阱串联且间隔设置，构设出沿轴向方向延伸的离子通道，该离子通道包括位于两侧的囚禁区域和位于中部的碰撞区域；第一电极，第一电极设于第一线性离子阱的一端；第二电极，第二电极设于第一线性离子阱和第二线性离子阱之间；第三电极，第三电极设于第二线性离子阱的另一端；在第一线性离子阱和第二线性离子阱加载不同的电压，从而在第一线性离子阱和第二线性离子阱之间形成电压差驱动离子沿着离子通道轴向传输，向碰撞区域通入气体，使得离子与气体发生碰撞而碎裂。根据本发明实施例的质谱仪解离方便且易于实现。

技术领域

本发明涉及质谱仪器分析技术领域，特别涉及一种双线性离子阱间实现离子解离的质谱仪。

背景技术

串级质谱分析是一种有效的化学分析方法，对于测定分子结构、检测未知生物分子、复杂混合物样品中确定特定化学物质等起着重要的作用；串级质谱分析的基本过程是通过对待分析样品离子施加能量使离子内能增加，通过能量的激发作用使离子内部化学键发生断裂，得到不同质荷比碎片离子的质谱图，通过对碎片离子的分析，推测待测样品分子结构、物质组成等信息，为质谱仪器自顶向下的分析方法提供了一种有效的途径，所以串级质谱分析在质谱仪器的应用过程中起到了至关重要的作用。

实现串级质谱分析常用的技术手段包括：电子转移诱导裂解(Electron TransferDissociation,ETD)、碰撞诱导解离(Collision Induced Dissociation，CID)、表面碰撞诱导解离(Surface Induced Dissociation，SID)、红外多光子解离(Infrared MultiphotonDissociation，IRMPD)、紫外光解离(Ultraviolet Photodissociation，UVPD)等几种有效的离子解离方法，电子转移诱导裂解是待分析样品正离子与有机化合物负离子发生电子转移反应，进而实现待分析样品正离子有效裂解，属于通过化学激发的方法来实现离子的裂解；碰撞诱导解离和表面碰撞诱导解离是待分析离子与中性物质发生碰撞，碰撞的过程中离子的动能转化为内能，当内能的增加达到一定程度后，就会发生离子解离，两种方法的不同点在于碰撞诱导解离是通过离子与中性气体原子或分子发生多次碰撞实现的，而表面碰撞诱导解离是离子与固体表面发生单次碰撞实现的，通过单次碰撞就可以较大的增加离子内能，有效的实现离子解离；红外多光子解离(Infrared Multiphoton Dissociation，IRMPD)和紫外光解离(Ultraviolet Photodissociation，UVPD)属于光激发的方式实现离子的解离，不同点在于红外光子能量较低，需要吸收多个红外光子才能实现解离，而紫外光单光子的能量较高，单一光子就可以实现离子的解离，得到不同碎片离子的信息；由于不同的方法所施加的能量大小以及所施加能量方式的不同，其对应相同样品离子所产生的碎片离子信息也就不同，根据不同的应用特点和不同的待分析物离子，合理选择不同的激发裂解方式，会得到更多的待分析样品的信息，所以上述裂解方式没有优劣之分，根据其不同的特点，选择合适的应用领域。

质谱仪器中最为常见的离子裂解方式是碰撞诱导解离(CID)，该方式由于设计方法简单，可集成化程度高等优点，被广泛的应用于三重四级杆质谱仪和四级杆-飞行时间质谱仪器中，在上述类型质谱仪器中设计用于发生碰撞诱导解离的碰撞反应池，在碰撞反应池中通入与待分析样品离子发生碰撞的中性气体，通过控制气体流速使碰撞反应池内产生合适的气压，在加速电场的作用下使样品离子与中性气体分子发生碰撞产生碎片离子，经过碰撞反应池的离子进入下一级质量分析器中进行质谱分析，通过上述过程就得到了经过碰撞诱导解离后的质谱图，完成了对某种物质的串级质谱分析过程。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明提出一种双线性离子阱间实现离子解离的质谱仪，该质谱仪通过对第一线性离子阱和所述第二线性离子阱加载不同的电压就可以实现离子的轴向传输，离子在传输过程中与气体碰撞解离，解离过程简单且易于实现。