CN204991648U - 离子源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种离子源，所述离子源包括：绝缘管，所述绝缘管两端开口；第一电极，所述第一电极设置在所述绝缘管的外侧，所述第一电极具有第一接线端；第二电极，所述第二电极设置在所述绝缘管的内侧或所述绝缘管外第一电极的非绝缘管径向的侧部，所述第二电极具有第二接线端；接地电极，所述接地电极设置在所述绝缘管的开口端。本实用新型具有灵敏度高等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及离子源，特别涉及离子源。
背景技术
质谱技术是目前已知的最灵敏且应用范围最广的分析方法之一。在质谱技术中，离子源是样品离子化技术的关键器件。
目前，已经有多种离子源，如电子轰击离子源(EI)、化学电离源(CI)、场致电离/场解吸电离源(FI/FD)、快原子轰击源(FAB)、电喷雾电离源(ESI)、激光解析源(LD)、大气压化学电离源(APCI)等。对于这些离子源，样品在离子化之前须经过繁琐的预处理，因此，这些离子源的共同不足是：样品不能直接快速解吸附离子化，也即无法实现目标组分的连续、实时监测以及高通量分析或成像分析。
近年来，解吸附电喷雾离子化(DESI)、实时直接分析(DART)离子化和介质阻挡放电(DBDI)离子源的出现，这些离子化方式均可在样品表面实现常压下直接快速分析，样品无需预处理。这些离子源具有不足，如：
DESI离子源，需要高压电源构建高压静电场，使电喷雾毛细管前端容易发生电晕，高压也限制了将离子源发展为手持并且直接对人体皮肤表面作无损快速分析的可能性；所使用的离子化溶剂和高流速的气体，不仅成本高而且会对环境造成一定的污染。
DART离子源，省去了溶剂，但还是需要高压电和高流速的离子化气体，并且为了获得稳定、高效的离子化效果，需要使用电极，然多电极(高压电极、栅电极、接地电极)设计复杂，不宜实现仪器的小型化。
DBDI离子源，无法实现氨基酸、多肽等生物类样品的定性、定量分析；且质谱分析的噪声较高，制约了质谱检测灵敏度的进一步提高。
实用新型内容
为解决上述现有技术方案中的不足，本实用新型提供了一种离子源，实现了生物样品的定性、定量分析，并提高了质谱分析的灵敏度。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种离子源，所述离子源包括：
绝缘管，所述绝缘管两端开口；
第一电极，所述第一电极设置在所述绝缘管的外侧，所述第一电极具有第一接线端；
第二电极，所述第二电极设置在所述绝缘管的内侧或所述绝缘管外第一电极的非绝缘管径向的侧部，所述第二电极具有第二接线端；
接地电极，所述接地电极设置在所述绝缘管的开口端。
根据上述的离子源，优选地，所述绝缘管具有内径收缩段；所述接地电极设置在所述内径收缩段侧的开口端。
根据上述的离子源，优选地，所述第一电极和/第二电极是环形电极。
根据上述的离子源，优选地，所述接地电极是环形电极或针形电极或筛电极。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：
1.创造性地利用了接地电极，用于消除离子源等离子体束的大量电子，使氨基酸、多肽等生物样品实现软电离，在质谱中获得分子峰，实现了生物类样品的定性、定量分析；
2.通过接地电极，可以消除离子源等离子体束的大量电子，减少电子对环境中物质的电离作用，降低质谱噪声，提高检测灵敏度；
3.绝缘管具有内径收缩段，代替了单独的喷嘴设计，结构简单，降低了成本。
附图说明
参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本实用新型实施例1的离子源的剖视图；
图2是根据本实用新型实施例2的离子源的剖视图；
图3是根据本实用新型实施例3的咖啡因的质谱图；
图4是根据本实用新型实施例4的三聚氰胺的质谱图
图5是根据本实用新型实施例5的组氨酸的质谱图。
具体实施方式
图1-5和以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了教导本实用新型技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
图1示意性地给出了本实用新型实施例1的离子源的剖视图，如图1所示，所述离子源包括：
绝缘管11，所述绝缘管两端开口；
第一电极21，所述第一电极设置在所述绝缘管的外侧，所述第一电极具有第一接线端；优选地，所述第一电极为环形电极；
第二电极22，所述第二电极设置在所述绝缘管的内侧，所述第二电极具有第二接线端；所述第二电极优选使用板状电极；在第一接线端和第二接线端之间施加交流电；
接地电极31，所述接地电极设置在所述绝缘管的开口端。优选地，所述接地电极是环形电极或针形电极或筛电极。
为了降低结构的复杂度，优选地，所述绝缘管具有内径收缩段；所述接地电极设置在所述内径收缩段12侧的开口端，从而省去了单独的喷嘴。
本实用新型实施例的离子化方法，所述离子化方法包括以下步骤：
(A1)待测样品置于绝缘管的第一开口端；
(A2)第一电极和第二电极间施加交流电压；所述第一电极设置在所述绝缘管的外侧，所述第二电极设置在所述绝缘管的内侧；
从所述绝缘管的第二开口端向绝缘管内通入载气，产生等离子体束；优选地，所述载气的流速为0.02-10L/min；所述交流电的功率为5-30W，电压为1-20kV，频率为10-1000Hz；
(A3)所述等离子体束在流出所述第一开口端侧的接地电极后形成离子气体，所述离子气体使所述待测样品离子化。
为了降低结构的复杂度，优选地，所述绝缘管具有内径收缩段；所述接地电极设置在所述内径收缩段12侧的开口端，从而省去了单独的喷嘴。
实施例2：
图2示意性地给出了本实用新型实施例2的离子源的剖视图，如图2所示，所述离子源包括：
绝缘管1，所述绝缘管两端开口；绝缘套管采用陶瓷、石英、玻璃等绝缘材料；
第一电极2，所述第一电极设置在所述绝缘管的外侧，所述第一电极具有第一接线端；优选地，所述第一电极为环形电极；
第二电极3，所述第二电极设置在所述绝缘管外第一电极的非绝缘管径向的侧部，所述第二电极具有第二接线端；所述第二电极优选使用环形电极；在第一接线端和第二接线端之间施加交流电；
接地电极4，所述接地电极设置在所述绝缘管的开口端。优选地，所述接地电极是环形电极或针形电极或筛电极。
为了降低结构的复杂度，优选地，所述绝缘管具有内径收缩段；所述接地电极设置在所述内径收缩段12侧的开口端，从而省去了单独的喷嘴。
本实用新型实施例的离子化方法，所述离子化方法包括以下步骤：
(A1)待测样品置于绝缘管的第一开口端；
(A2)第一电极和第二电极间施加交流电压；所述第一电极设置在所述绝缘管的外侧，所述第二电极设置在所述绝缘管外第一电极的非绝缘管径向的侧部；
从所述绝缘管的第二开口端向绝缘管内通入载气，产生等离子体束；优选地，所述载气的流速为0.02-10L/min；所述交流电的功率为5-30W，电压为1-20kV，频率为10-1000Hz；
(A3)所述等离子体束在流出所述第一开口端侧的接地电极后形成离子气体，所述离子气体使所述待测样品离子化。
为了降低结构的复杂度，优选地，所述绝缘管具有内径收缩段；所述接地电极设置在所述内径收缩段12侧的开口端，从而省去了单独的喷嘴。
实施例3：
根据本实用新型实施例1的离子源及离子化方法在咖啡因检测中的应用例。
在该应用例中，绝缘介质管壁厚2毫米，内径4毫米；绝缘介质管具有内径收缩段，收缩段内径为2毫米，接地电极设置在所述内径收缩段侧的开口端；交流高压电源功率为7W、最大电压5kV、频率50Hz；取100uL溶于甲醇的咖啡因标准样品(浓度100ppb)置于离子源样品区，载气为氦气，气体流量1.2L/min，加热温度250℃。质谱结果中获得咖啡因的加氢离子峰[M+H]+，m/z值为195.18，质谱图如图3所示。
实施例4：
根据本实用新型实施例2的离子源及离子化方法在三聚氰胺检测中的应用例。
在该应用例中，绝缘介质管壁厚1毫米，内径2毫米；绝缘介质管具有内径收缩段，收缩段内径为1毫米，接地电极设置在所述内径收缩段侧的开口端；交流高压电源功率为7W、最大电压5kV、频率50Hz；取100uL溶于甲醇的三聚氰胺标准样品(浓度250ppb)置于离子源样品区，载气为氦气，流量为2.0L/min，加热温度500℃。质谱结果中获得三聚氰胺的加氢离子峰[M+H]+，m/z值为127.09，质谱图如图4所示。
实施例5：
根据本实用新型实施例1的离子源及离子化方法在组氨酸检测中的应用例。
在该应用例中，绝缘介质管壁厚2毫米，内径4毫米；绝缘介质管具有内径收缩段，收缩段内径为2毫米，接地电极设置在所述内径收缩段侧的开口端；交流高压电源功率为20W、最大电压20kV、频率50Hz；取100uL溶于甲醇水的组氨酸样品(浓度0.5ppm)置于离子源样品区，载气为氦气，流量为1.2L/min，加热温度250℃。质谱结果中获得组氨酸分子的加氢离子峰[M+H]+，m/z值为156.4，质谱图如图5所示。
Claims (4)
1.一种离子源，其特征在于：所述离子源包括：
绝缘管，所述绝缘管两端开口；
第一电极，所述第一电极设置在所述绝缘管的外侧，所述第一电极具有第一接线端；
第二电极，所述第二电极设置在所述绝缘管的内侧或所述绝缘管外第一电极的非绝缘管径向的侧部，所述第二电极具有第二接线端；
接地电极，所述接地电极设置在所述绝缘管的开口端。
2.根据权利要求1所述的离子源，其特征在于：所述绝缘管具有内径收缩段；所述接地电极设置在所述内径收缩段侧的开口端。
3.根据权利要求1所述的离子源，其特征在于：所述第一电极和/第二电极是环形电极。
4.根据权利要求1所述的离子源，其特征在于：所述接地电极是环形电极或针形电极或筛电极。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201520727902.5U CN204991648U (zh) | 2015-09-18 | 2015-09-18 | 离子源 |
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| CN201520727902.5U CN204991648U (zh) | 2015-09-18 | 2015-09-18 | 离子源 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105355535A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-02-24 | 宁波华仪宁创智能科技有限公司 | 离子源及离子化方法 |
| CN106531609A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-03-22 | 宁波大学 | 离子束强化装置及方法 |
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2015
- 2015-09-18 CN CN201520727902.5U patent/CN204991648U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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