[实用新型]直线形质量分析器

说明书

本实用新型一种直线形质量分析器，包括多个分段式电极结构，多个分段式电极结构合围而成空间立体结构；其中一个或多个分段式电极结构上设有网状结构电极，离子通过导电网状结构电极进入和弹出质量分析器。本实用新型给出了一种直线形、分段式且带有网状电极结构的离子阱装置，分段式电极上施加的电压可以对离子阱内的电场分布进行实时优化，以达到显著提高其质量分辨能力的目的。此实用新型给出的具有新型离子阱质量分析器装置，可以实现离子束从任意的径向或者轴向上引入离子，解决离子引入效率的限制，同时，优化的电场保证了质量分析性能。该装置既可以单独作为质量分析器使用，也可以用于存储离子，还可以与其他装置，如其他类型的质谱仪器联合起来使用。

技术领域

本实用新型涉及物理领域，尤其涉及质谱分析技术，特别是一种直线形质量分析器。

背景技术

质谱仪是一种根据不同质量的带电粒子在电场或磁场中运动的轨迹不同，从而实现不同物质的原子、分子或分子碎片的分离和检测的分析仪器。质谱仪具有对未知化合物的定性、定量分析以及结构组成的确定等能力，具有极佳的灵敏度、选择性和广泛的适用性。目前已经广泛地应用于生命科学、地质勘测、环境检测、食品安全、石油化工、生物医学、国家安全、品质控制、临床诊断等技术领域。质谱仪的种类多种多样，根据所采用的质量分析器的不同，可以分为磁质谱仪、四极杆质谱仪、离子阱质谱仪、飞行时间质谱仪、轨道阱质谱仪、离子回旋共振质谱仪等。常见的质谱仪的主要组成部分有真空系统、离子源、离子传输系统（也称为离子光学系统）、质量分析器、检测器和测控系统这六大部分组成。质谱仪分析的目标物是气相离子，为了保证气相离子的平均自由程足够大，质谱仪必须工作在高真空条件下。受限于质谱仪的真空系统，市面上主流的质谱仪均具有非常大的体积和重量。体积和重量上的限制导致质谱仪必须在专业的实验室中运行。最近10年，以环境保护、食品安全以及社会公共安全等为主的理化分析领域对现场检测和在线检测的需求日益增加，对分析仪器的可携带性提出了明确的需求，紧凑型的质谱仪以及便携式、小型化和微型化的质谱仪逐渐成为一种主流趋势，在上述的众多种类的质量分析器中，离子阱质量分析器具有较高的耐受工作气压，并且高气压条件对离子的束缚具有良好的辅助效果，因而基于离子阱质量分析器的紧凑型、微型化质谱仪成为目前学术界和工业界的重要研究方向。

离子阱的发展历程是其几何结构不断优化的过程，如图1所示（参考文献Anal.Chem.2004,76,4595-4605），从最早期的Paul Trap的三维双曲面结构到目前主流的直线型的双曲面电极结构，再到进一步简化的直线型平板电极矩形离子阱结构。