[实用新型]串级质谱仪及其碰撞池

说明书

本实用新型涉及一种串级质谱仪及其碰撞池，串级质谱仪的碰撞池包括：腔室、前段高阶场N极杆与后段四极杆。较宽质量范围的离子通过引入电极的引入中心孔进入腔室中后，可以顺利地进入到前段高阶场N极杆中，前段高阶场N极杆能捕获离子的质量范围较宽，此外，碰撞气经过通气口进入到腔室对应于前段高阶场N极杆的部位，碰撞气与进入到前段高阶场N极杆中的离子进行碰撞，使得离子发生裂解形成碎片，后段四极杆能实现碎裂后且较宽范围的碎片离子集中在中心轴线的附近，使得碎片离子的聚焦效果较好，高效通过引出电极的引出中心孔，也就是能实现离子质量范围更宽、传输效率更高，能有效减少离子在高气压碰撞池中的驻留时间。

技术领域

本实用新型涉及质谱分析技术领域，特别是涉及一种串级质谱仪及其碰撞池。

背景技术

随着质谱分析技术的发展，出现了串级质谱仪。串级质谱仪可以将高速分析、高灵敏度、高分辨、高准确度等多种优势结合起来，具有更高的灵敏度和定性、定量分析能力，是质谱仪发展趋势所在。碰撞池作为串联质谱仪的核心部件，用来进行离子的多级质量分析(MSn)：母离子通过解析碰撞反应后生成的碎片离子，经过质量分析后，可以得到母离子的结构信息，以及进行离子的定性及定量分析。

由于碰撞池中的气压一般比较高(mtorr级)，离子碰撞后，会改变运动方向，偏离离子传输效率最高的中心传输区域，导致离子传输效率降低，所以常采用工作于射频(RF-only)模式的多级杆结构，用于聚焦因碰撞而离散的离子，如Agilent的六极杆结构，AB公司的四极杆结构等。由多极场赝势计算公式可知，随着场阶数的增加势肼趋于平坦，能容纳较宽质量范围和高能量分布的离子；而低阶场(如四极)的近轴处势肼较窄，能聚焦离子在中轴线附近，从而实现有效传输，更易通过后端小孔径的出射孔。因此，多极杆的结构不同，离子的传输范围和传输效率不同，无法同时兼顾。

实用新型内容

基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种串级质谱仪及其碰撞池，它能够实现离子质量范围更宽、传输效率更高。

其技术方案如下：一种串级质谱仪的碰撞池，所述串级质谱仪的碰撞池包括：腔室，所述腔室的前端设有引入电极，所述引入电极设有引入中心孔，所述腔室的后端设有引出电极，所述引出电极设有引出中心孔；前段高阶场N极杆与后段四极杆，所述前段高阶场N极杆与所述后段四极杆沿着所述腔室的中心轴线依次设置，其中N为大于4的偶数，所述腔室的侧壁对应于前段高阶场N极杆的部位设有用于通入碰撞气的通气口；所述前段高阶场N极杆的极杆包括依次同轴间隔设置的两个以上第一节段，以及连接在相邻两个所述第一节段之间的第一绝缘件，相邻两个所述第一节段之间串入并联的第一电阻器与第一电容器，所述前段高阶场N极杆的相邻极杆间的极性相反；所述后段四极杆的极杆包括依次同轴间隔设置的两个以上第二节段，以及连接在相邻两个所述第二节段之间的第二绝缘件，相邻两个所述第二节段之间串入并联的第二电阻器与第二电容器，所述后段四极杆的首段节段与所述前段高阶场N极杆的首段节段通过第三电阻器相连。

上述的串级质谱仪的碰撞池，相比于传统的串级质谱仪的碰撞池，采用前段高阶场N极杆与后段四极杆相组合并沿着腔室的中心轴线依次设置于腔室中的形式，这样较宽质量范围的离子通过引入电极的引入中心孔进入腔室中后，可以顺利地进入到前段高阶场N极杆中，前段高阶场N极杆由于其相对平坦的势肼，可以捕获离子的质量范围较宽，此外，碰撞气经过通气口进入到腔室对应于前段高阶场N极杆的部位，碰撞气与进入到前段高阶场N极杆中的离子进行碰撞，使得离子发生裂解形成碎片，后段四极杆能实现碎裂后的碎片离子集中在中心轴线的附近，使得碎片离子的聚焦效果较好，高效通过引出电极的引出中心孔，也就是能实现离子质量范围更宽、传输效率更高。

在其中一个实施例中，所述串级质谱仪的碰撞池还包括电源模块，所述电源模块用于提供DC1直流电压、DC2直流电压、DC3直流电压及DC4直流电压；所述DC1直流电压施加在所述引入电极，所述DC2直流电压施加在所述前段高阶场N极杆的首段节段，所述DC3直流电压施加在所述前段高阶场N极杆的尾段节段，所述DC4直流电压施加在所述后段四极杆的尾端节段。