[发明专利]颗粒淌度质谱仪及颗粒的分析方法

权利要求书

1.一种颗粒淌度质谱仪，其特征在于，包括离子阱(1)、电荷检测装置(2)和漂移气输入系统(3)，其中，所述离子阱(1)包括一个上端电极(5)、一个下端电极(7)和位于两者之间的一个环电极(6)，所述上端电极(5)和下端电极(7)与所述环电极(6)之间均设有绝缘结构(8)，所述环电极(6)上设置有至少一个样品入口(9)，所述上端电极(5)和所述下端电极(7)的中心位置处分别设有一个漂移气入口(10)和一个样品出口(11)；所述电荷检测装置(2)位于所述离子阱(1)下方，且所述样品出口(11)与所述电荷检测装置(2)相对设置；所述漂移气输入系统(3)位于所述离子阱(1)上方，所述漂移气输入系统(3)包括一个气体引入管路(12)，所述气体引入管路(12)的末端对准所述漂移气入口(10)，且所述气体引入管路(12)上设置有气体阀门(13)。

2.根据权利要求1所述的颗粒淌度质谱仪，其特征在于，所述离子阱(1)为四极离子阱、圆柱离子阱或线性离子阱；所述离子阱(1)的阱半径为5-15mm；所述上端电极(5)到所述离子阱(1)中心的距离为5-15mm；所述下端电极(7)到所述离子阱(1)中心的距离为5-15mm。

3.根据权利要求1所述的颗粒淌度质谱仪，其特征在于，所述绝缘结构(8)为陶瓷环。

4.根据权利要求1所述的颗粒淌度质谱仪，其特征在于，所述样品入口(9)设置有四个，且四个所述样品入口(9)呈中心对称分布。

5.根据权利要求1所述的颗粒淌度质谱仪，其特征在于，所述淌度质谱仪还包括电离源(4)，所述电离源(4)为激光诱导声波解吸电离源或基质辅助激光解吸电离源，且所述电离源(4)设置在所述样品入口(9)处。

6.根据权利要求5所述的颗粒淌度质谱仪，其特征在于，所述基质辅助激光解吸电离源包括样品靶(14)和激光器(15)，所述激光器(15)用于解吸待测颗粒离子。

7.根据权利要求1所述的颗粒淌度质谱仪，其特征在于，所述电荷检测装置(2)包括电磁屏蔽罩(16)和电荷检测器(17)，所述电磁屏蔽罩(16)上设有检测入口(18)，且所述检测入口(18)、所述漂移气入口(10)和所述样品出口(11)位于同一轴线上。

8.根据权利要求7所述的颗粒淌度质谱仪，其特征在于，所述检测入口(18)处设置有栅网(19)；所述栅网(19)与所述下端电极(7)之间的距离为5-15mm。

9.根据权利要求1所述的颗粒淌度质谱仪，其特征在于，所述气体引入管路(12)为不锈钢管，且所述不锈钢管与所述漂移气入口(10)的距离为1-5mm。

10.一种颗粒的分析方法，基于权利要求1-9任一项所述的颗粒淌度质谱仪，其特征在于，包括以下步骤：

(1)关闭气体引入管路上设置的气体阀门；

(2)利用电离源使设置在样品靶上的待测颗粒电离，得到带电颗粒；

(3)使所述带电颗粒通过样品入口进入离子阱内，并利用所述离子阱囚禁所述带电颗粒；

(4)从高频到低频扫描连接于环电极的射频电压的频率，使所述带电颗粒的马修参数q_z达到稳定区的边界值0.908处抛出，抛出的带电颗粒通过检测入口被电荷检测装置检测，计算获得待测颗粒样品的质量m；

(5)开启气体引入管路上设置的气体阀门，通过漂移气入口将漂移气体输入所述离子阱内；

(6)从低频到高频扫描连接于环电极的射频电压的频率，使所述带电颗粒的马修参数q_z减小到特定值q_eject处被漂移气吹出离子阱外，抛出的带电颗粒通过检测入口被电荷检测装置检测，计算获得待测颗粒样品的粒径d和密度ρ。