[发明专利]多模式质谱装置及质谱分析方法

权利要求书

1.多模式质谱装置，所述多模式质谱装置包括离子源、真空接口和多极杆质量分析器；其特征在于，所述多模式质谱装置还包括：

离子束形模块，所述离子束形模块设置在所述多极杆质量分析器离子出口的下游；

TOF质量分析器，所述TOF质量分析器包括推斥区、飞行区和第一检测器；所述推斥区设置在所述离子束形模块的离子出口的下游；

第二检测器，所述第二检测器接收从未工作的推斥区出射的离子；

控制器，所述控制器用于控制所述推斥区工作与否；

所述飞行区包括：

第一环形飞行区和第二环形飞行区，所述第一环形飞行区包括同轴的第一电极和环绕第一电极的第二电极，所述第二环形飞行区包括同轴的第三电极和环绕第三极的第四电极；所述第二电极具有离子进口，所述第四电极具有离子出口；所述第一电极的轴线与所述第三电极的轴线平行，且之间的距离D满足r₁₁+r₂₁＜D＜r₁₂+r₂₂，r₁₁为所述第一电极的外径，r₂₁为所述第三电极的外径，r₂₁为所述第二电极的内径，r₂₂为所述第四电极的内径；

电源，所述电源为各个环形飞行区中的电极施加电压。

2.根据权利要求1所述的多模式质谱装置，其特征在于，所述多模式质谱装置还包括：

离子偏转器，所述离子偏转器用于偏转从未工作的推斥区出射的离子，偏转后的离子进入所述第二检测器。

3.根据权利要求1所述的多模式质谱装置，其特征在于，所述多模式质谱装置还包括：

离子传输模块，所述离子传输模块设置在所述离子接口和多极杆质量分析器之间；

碰撞反应池，所述碰撞反应池设置在所述多极杆质量分析器和离子束形模块之间。

4.根据权利要求1所述的多模式质谱装置，其特征在于，所述离子束形模块包括直流多极杆和Einzel单透镜。

5.根据权利要求1所述的多模式质谱装置，其特征在于，从所述离子进口进入的离子的动能E满足：

U₂为所述第二电极上的电压，U₁为所述第一电极上的电压，z为离子所带电荷数，e为电荷量。

6.根据权利要求1所述的多模式质谱装置，其特征在于，所述离子在第一和第二环形飞行区内的飞行时间R₂为离子在所述第二环形飞行区内的轨道半径，θ₁为离子在第一环形飞行区内的绕行角度，θ₂为离子在第二环形飞行区内的绕行角度。

7.多模式质谱分析方法，所述多模式质谱分析方法为：

第一种模式，TOF质量分析器的推斥区不工作，离子源出射的离子依次穿过离子接口、多极杆质量分析器、离子束形模块和TOF质量分析器的推斥区，之后被第二检测器接收；所述离子束形模块提高离子的聚焦效果；

第二种模式，TOF质量分析器的推斥区工作，离子源出射的离子依次穿过离子接口、多极杆质量分析器、离子束形模块、TOF质量分析器的推斥区和飞行区，之后被第一检测器接收；所述离子束形模块对离子束形，使得离子在所述推斥区的速度分散和空间分散变小。

8.根据权利要求7所述的多模式质谱分析方法，其特征在于，在第一种模式中，从所述推斥区出射的离子经过偏转后进入第二检测器。

9.根据权利要求7所述的多模式质谱分析方法，其特征在于，在第二种模式中，离子进入第一环形飞行区内，在第二电极内，绕着第一电极螺旋前行；

从第一环形飞行区出射的离子进入第二环形飞行区内，在第四电极内，绕着第三电极螺旋前行；

所述第一电极和环绕第一电极的第二电极同轴，所述第三电极和环绕第三极的第四电极同轴；所述第一电极的轴线与所述第三电极的轴线平行，且之间的距离D满足r₁₁+r₂₁＜D＜r₁₂+r₂₂，r₁₁为所述第一电极的外径，r₂₁为所述第三电极的外径，r₂₁为所述第二电极的内径，r₂₂为所述第四电极的内径。