[实用新型]一种烃类快速定量分析质谱仪

说明书

一种烃类快速定量分析质谱仪，包括分离系统、检测系统和控制系统；所述分离系统中，待监测样品气体从进气口进入所述分离系统，从色谱柱流出所述分离系统；所述检测系统中，通过毛细管连接所述色谱柱和线形离子阱中间的进气口；所述线形离子阱一侧安装有电子轰击离子源，另一侧安装有紫外灯离子源，检测器安装于所述线形离子阱外侧。本实用新型用电子轰击离子源和紫外灯离子源与线形离子阱搭配，利用阱内直接电离大大提高了灵敏度。本实用新型使用小型化的线形离子阱、柱上加热等设计，结构简单，易小型和微型化，可放置在环境复杂的检测现场进行原位检测。

技术领域

本实用新型涉及气体检测领域，尤其涉及一种烃类快速定量分析质谱仪。

背景技术

目前进行气测录井共包括两种方法，其一，利用气相色谱对钻井上返泥浆液中烃类成分进行分析检测，此种方法还不能实现在线实时的气体检测，也不能达到高速钻井技术对地层分辨率的要求；其二，利用配备电子轰击离子源的质谱仪对烃类气体进行定量检测，此种方法虽然可以实现钻井液中气体的在线连续检测，但却出现了以下新的问题：由于烃类气体的结构相似，不同气体的碎片离子重合度较高，很难确定质谱图中各碎片离子的母分子，从而导致漏检和定量不准；由于气体分子离子化时，容易形成多种碎片离子，则每种烃类会形成多个离子峰，降低了信号的整体强度，从而大大的影响了低浓度样品的检出，降低了气体分析的灵敏度。

现有技术中，申请号为201910940700.1中的质谱仪，在电子轰击原的基础上添加了紫外灯离子源，增加了定量的准确性，缩短了分析时间，但是由于其中的检测系统的结构分散，仍缺乏一定的灵敏度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种烃类快速定量分析质谱仪，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种烃类快速定量分析质谱仪，包括分离系统、检测系统和控制系统；所述分离系统包括定量环、载气气源、流量控制元件、色谱柱和多通阀；所述载气气源、所述定量环和所述色谱柱均连接于所述多通阀；待监测样品气体从样品进气口进入所述分离系统，从所述样品出气口流出所述分离系统；

所述检测系统与所述分离系统相连接；所述检测系统包括线形离子阱、电子轰击离子源、紫外灯离子源、检测器和真空系统；所述样品出气口与所述线形离子阱中间的进气口相连；所述线形离子阱一侧安装有所述电子轰击离子源，另一侧安装有所述紫外灯离子源，所述检测器安装于所述线形离子阱外侧，所述线形离子阱、所述电子轰击离子源、所述紫外灯离子源和所述检测器均安装于所述真空系统内侧；

所述控制系统与所述分离系统和所述检测系统相连接；控制所述分离系统中以及所述检测系统的工作状态。

优选的，所述线形离子阱包括两两等间距且平行的四根杆状电极和两端的端盖电极；一对相对的所述杆状电极上的交变电场相位相同，另一对相对的所述杆状电极上的交变电场相位相反。

优选的，所述电子轰击离子源包括电子发射源和反斥电极；所述反斥电极一侧固定于所述线形离子阱一侧的端盖电极外侧，所述电子发射源安装于所述反斥电极另一侧，所述反斥电极和所述电子发射源之间通过中间开孔的薄片电极相连。

优选的，所述紫外灯离子源的紫外光穿过端盖电极的小孔直接照射进入所述线形离子阱的内部空间。

优选的，所述检测器固定于所述线形离子阱的杆状电极外侧。

优选的，所述真空系统包括真空密封腔体、分子泵、前级泵和真空规；所述线形离子阱、所述电子轰击离子源、所述紫外灯离子源和所述检测器均安装于所述真空密封腔体中，所述分子泵、所述前级泵和所述真空规均分别与所述真空密封腔体相连接。