[发明专利]一种用于大分子研究的串联质谱

说明书

本发明涉及分子谱学领域，一种用于大分子研究的串联质谱，包括缓冲气出口、喷雾腔、电喷雾装置、电源、缓冲气体腔、出气口、缓冲气进口、真空腔、离子聚束器、四极杆质量过滤器、探测器、偏向器、八极杆引导器、激光器、离子阱，离子聚束器包括第1个至第100个环形电极盘共100片环形电极盘组成，所述第1个到第50个环形电极盘的中心孔径均为26毫米，第51个到第100个环形电极盘的孔径从26毫米线性减小至2毫米，其中第30个环形电极盘处具有一个直径为七毫米的金属盘，所述金属盘平行共面地位于第30个环形电极盘中心孔的中心，并通过四根组成十字形的0.5毫米宽的金属支撑条与第30个环形电极相连，金属盘能够将离子流中的中性杂质的射流发散。

技术领域

本发明涉及分子谱学领域，尤其是一种能够产生气相的大分子的离子、并具有高灵敏度及信号稳定性的一种用于大分子研究的串联质谱。

背景技术

串联质谱是研究分子特性的一种常用方法，实验中通常需要将样品分子以离子的形式注入真空系统，并通过电极产生的电场或者是真空系统内的气压差使其运动来进行后续的测量。现有技术缺陷一：采用分流器或普通的离子聚束器来分隔真空腔内的不同真空段，分流器的缺点是容易堵塞，导致待沉积的分子的透射率较低，普通的离子聚束器的缺点是不能有效过滤离子束流中的杂质；现有技术缺陷二：现有技术中采用缓冲气体的逆流来达到稳定电喷雾射流的目的，即缓冲气体的流动方向与喷雾射流的方向相反，但是缓冲气体的逆流在空间中没有层次，且在时间上难以有效控制，极易形成湍流，从而会影响喷雾的均匀度及质量流量，所述一种用于大分子研究的串联质谱能够解决问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明一种用于大分子研究的串联质谱采用特殊设计的离子聚束器以减少离子束流中的杂质，另外，采用在空间中具有多层次、并能够在时间上有效控制的缓冲气体的逆流来稳定电喷雾射流，从而增加喷雾的均匀度及质量流量。

本发明所采用的技术方案是：

所述一种用于大分子研究的串联质谱主要包括缓冲气出口、喷雾腔、电喷雾装置、高压电源、缓冲气体腔、出气口I、出气口II、缓冲气进口、真空腔、离子聚束器、四极杆质量过滤器I、探测器I、偏向器I、八极杆引导器、偏向器II、激光器I、离子阱、偏向器III、激光器II、四极杆质量过滤器II和探测器II，xyz为三维坐标系，探测器I连接于偏向器I，真空腔具有能透光的真空窗口，激光器I发射的激光束能够通过所述真空窗口及偏向器II进入离子阱，激光器II发射的激光束能够通过所述真空窗口及偏向器III进入离子阱，所述喷雾腔、缓冲气体腔和真空腔依次连接，所述真空腔被离子聚束器、偏向器I、偏向器II和偏向器III依次分隔为真空段I、真空段II、真空段III、真空段IV和真空段V，真空段II和真空段III之间、真空段III和真空段IV之间、真空段IV和真空段V之间均分别在yz平面内呈90度角连接，所述偏向器I、偏向器II和偏向器III分别位于所述90度角连接处，真空段I和真空段V分别位于真空腔的起始端和末端，所述起始端具有小孔，所述真空腔连接有真空泵组；四极杆质量过滤器I位于真空段II内，四极杆质量过滤器I和四极杆质量过滤器II能够根据离子的荷质比对通过的离子进行质量选择，八极杆引导器(14)位于真空段III内，能够对离子束流进行引导，离子阱位于真空段IV内，通过调节施加在离子阱上的电势，能够将离子囚禁在离子阱中，并能够将离子冷却，离子阱具有束流挡板，能够阻挡离子束流，四极杆质量过滤器II和探测器II均位于真空段V内；电喷雾装置位于喷雾腔内，电喷雾装置具有喷雾口，高压电源与电喷雾装置电缆连接，当高压电源输出高于1000V的电压时，雾化的液体能够从所述喷雾口喷出；在xy平面内，缓冲气体腔的横截面是直径为100毫米的圆形，所述横截面具有出气口II和出气口I，出气口II是直径为6毫米的圆形且位于缓冲气体腔横截面的中心，出气口I具有两个且关于出气口II对称，缓冲气体腔能够绕其在z方向的中心轴转动；出气口II处安装有阀，能够通过外部电路控制阀的开启与关闭；离子聚束器由第1个环形电极盘至第100个环形电极盘总共100片环形电极盘组成，所述环形电极盘的厚度均为0.5毫米，相邻的环形电极盘之间间隔均为0.5毫米、并沿z轴正方向平行且同心排列，所述第1个环形电极盘到第50个环形电极盘的中心孔径均为26毫米，第51个环形电极盘到第100个环形电极盘的孔径从26毫米线性减小至2毫米，其中第30个环形电极盘的中心孔处通过金属支撑条连接有一个直径为七毫米的金属盘，金属支撑条宽度为0.5毫米，所述金属支撑条具有四根且均布，能够使得金属盘与第30个环形电极盘中心孔同心，金属盘能够将离子流中的中性杂质的射流发散。