[发明专利]一种大气压辉光放电离子源装置

说明书

本发明提供一种大气压辉光放电离子源装置，其是可应用于质谱分析的高通用大气压敞开式离子源装置。该装置包括：第一T型三通阀和第二T型三通阀；设置在所述第一T型三通阀上的大气压辉光放电发生区；向所述大气压辉光放电发生区输入载气以及待分析样品并设置在所述第二T型三通阀的载气/样品输入端；用于对所述大气压辉光放电发生区进行冷却的冷却系统；接收并传输所述大气压辉光放电区生成的电离产物的离子传输通道；以及为所述大气压辉光放电发生区放电提供电能的电源系统。

技术领域

本发明属于质谱分析领域，涉及质谱离子源装置技术领域，更具体地，涉及一种大气压辉光放电离子源装置。

背景技术

随着国民经济建设和社会生活的快速发展，对当今分析测试技术提出了新的挑战。质谱作为一种用于物质成分、结构分析的核心技术手段，介于其高灵敏以及高分辨的分析特性，为复杂物质的鉴定和结构分析打开了一个便捷的窗口。如何将分析物以合适的离子形式引入到质谱中，即离子源，直接关系到质谱的分析性能以及分析领域。电感耦合等离子体这一类具有高电离能的硬电离技术，能够保证目标分析物中痕量元素的充分电离，应用于元素定性定量分析、同位素比测定等方面时灵敏度较高、质谱干扰较小以及精确度较高。但需消耗大量的惰性气体，且体积大、功耗较高，同时高电离能量使得一些分子或分子聚合物等以裸元素离子形式进入到质谱中，不能保证其结构的完整性。此时需选用能够实现温和电离的软电离技术。因此必须针对分析物特性以及分析需求选择特定的电离技术，这一定程度上增加了物质分析过程的复杂程度。

常压敞开式离子源凭借快速、原位、实时离子化样品等优势，已成为当今离子源的研究热点。大气压辉光放电所产生的微等离子体具备构建成为常压敞开式离子源的条件，其产生的微等离子体的尺寸限制在毫米量级甚至更低，通过调谐放电条件以及添加辅助试剂，能够显著地改变大气压辉光放电微等离子体的放电特性。一方面可实现部分元素的电离，另一面能够保证分子以及配合物结构的完整性，这是其他常压敞开式离子源所不具备的。现有技术中，一般大气压辉光放电产生的微等离子体暴露在大气环境中，应用于元素检测时，其较低的能量密度导致元素的电离效率较低。同时，大气压辉光放电装置的离子产生以及离子传输设计同质谱的离子采集设计适配性，导致离子由辉光放电部分到质谱检测部分的传输效率较低，一定程度上限制了其分析性能的进一步提升。

综上，如何针对质谱分析的特点，对大气压辉光放电装置进行改进性设计，提高其应用于质谱分析时对于不同种类物质的电离性能，实现利用单一便携式低功耗离子源同时能够对多种分析物进行高灵敏、高选择性分析是目前本领域亟待解决的关键问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种大气压辉光放电离子源装置，其是可应用于质谱分析的高通用大气压敞开式离子源装置。为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大气压辉光放电离子源装置，该装置包括：

第一T型三通阀和第二T型三通阀；

设置在所述第一T型三通阀上的大气压辉光放电发生区；

向所述大气压辉光放电发生区输入载气以及待分析样品并设置在所述第二T型三通阀的载气/样品输入端；

用于对所述大气压辉光放电发生区进行冷却的冷却系统；

接收并传输所述大气压辉光放电区生成的电离产物的离子传输通道；以及

为所述大气压辉光放电发生区放电提供电能的电源系统。