專利名稱：一種電噴霧擴散離子的聚焦裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于質(zhì)譜儀的相關(guān)領(lǐng)域，涉及到電噴霧電離的方法，產(chǎn)生正或負離子并將其聚焦、引導(dǎo)至離子探測器中的設(shè)備。電噴霧電離設(shè)備是用來進行前期提高離子輸運效率的裝置，大量離子能夠被其傳輸?shù)诫x子探測器中。
背景技術(shù)：
在分析化學領(lǐng)域，電噴霧電離質(zhì)譜ES1-MS儀已經(jīng)成為最有力和最廣泛的應(yīng)用工具。它能夠以更低的探測限制來檢測到更大的質(zhì)量范圍，同時擁有更強大的分辨能力和質(zhì)量探測的準確性。電噴霧電離ESI是一種軟電離技術(shù)。溶液中的分子可以通過這種技術(shù)被有效地離子化，并傳送到氣相的大氣壓中，同時沒有任何不利的雜質(zhì)。ESI對于各式各樣的分子和大分子有很好的適用性，比如多縮氨酸、多肽類或者是蛋白質(zhì)等。這使得連接著液相色譜這類其他分離儀器的ESI，成為四極質(zhì)譜儀、渡越時間質(zhì)譜儀或傅里葉變換回旋共振質(zhì)譜儀這些設(shè)備的理想離子源。眾所周知，諸如由ESI技術(shù)在大氣壓下產(chǎn)生的這些離子，必須經(jīng)過一個真空界面?zhèn)鬏數(shù)劫|(zhì)譜儀的高真空區(qū)域。其中這個界面兩端是由一個微孔或是一根限制電導(dǎo)率的毛細管所連接。另外，大家一致認為，僅有一小部分ESI產(chǎn)生的離子可以經(jīng)過微孔或是毛細管穿過取樣界面。大部分重要的有機離子都在這個界面損失掉了。許多文章根據(jù)噴霧溶液，噴針距真空入口距離，真空入口溫度這些方面進行了許多真空界面輸運效率的實驗特性研究。他們也注意到了由于羽狀膨脹在真空界面處形成的大量離子損失。這個損失率隨噴針和真空界面入口距離的增加而增大。盡管如此，還是有必要保證樣品的流量來達到蒸發(fā)液滴的目的。以此來提高整個的離子化效果。另一個離子流失原因是入口處被加熱的毛細管，溶劑在毛細管中仍然不斷地從帶電液滴中蒸發(fā)出來。毛細管的溫度決定了溶劑蒸發(fā)的速度和更大溶劑團簇的去團簇率。在這個過程當中，自由氣相中離子的密度不斷增加，導(dǎo)致明顯的庫倫爆炸和離子擴散。結(jié)果造成很大一部分進入到毛細管的離子在內(nèi)壁上損失掉。研究表明，離子的輸運效率隨著溶液流量和噴針距真空界面距離的減小而增大。盡管如此，記錄當中最高的輸運效率只有20-25%。Wilm和Mann最近介紹了一種納升電噴霧技術(shù)。這種技術(shù)部分解決了噴霧中羽狀發(fā)散和低離子化效率的問題。并不像以前傳統(tǒng)的有著相對高流動系統(tǒng)的ESI，納升ESI在納升流動系統(tǒng)中操作。這種過程當中產(chǎn)生的液滴要比傳統(tǒng)ESI產(chǎn)生的液滴小2-3個因素。這種液滴蒸發(fā)的相當快，所以可以使離子源位置距離質(zhì)譜儀真空界面更近，以此來增加總的離子流傳輸效率。El-Faramawy等，曾表明通過使用納升流量和精確的在真空入口前擺放納升噴針位置，可以得到高達75%的輸運效率。如他們的研究顯示，低效率主要是因為溶劑離子的不完全離子化和離子流在質(zhì)譜儀真空界面的損失。另外，整個的輸運效率很大程度上依賴于噴針能否根據(jù)取樣口的位置，來擺放在正確位置上。其它各式各樣嘗試用來提高輸運效率的裝置都是整合在離子源和質(zhì)譜儀進樣口之間。Zhou等人，通過在ESI源附近設(shè)置有錐形孔的界面平板，達到了離子峰值強度五倍的提高。當確定的電壓加載到平板上，羽狀噴霧的聚焦效果得到明顯提高。這使得更多的的帶電液滴進入到取樣口中。正如該作者所聲明的，這使得ESI離子源與進樣口的距離可以進一步增大。但是這個方法受到相當大的微噴霧流量方法限制。另外，除了測試到的峰值強度，沒有提供其它數(shù)據(jù)關(guān)于輸運離子流和實際離子流進入到真空界面。先前ShafTer等人所講的技術(shù)，被成功用來代替了在質(zhì)譜儀第一泵級的傳統(tǒng)離子收集和聚集過濾裝置。該技術(shù)是基于直流電和射頻震蕩電場理論研制出了離子錐透鏡。典型的離子錐由很多內(nèi)徑逐漸變小的同心圓柱形電極對齊來構(gòu)成的，即錐心或是沙漏的形狀。在電極上施加以DC直流靜電場和RF射頻震蕩電場。同時，RF電壓在相鄰的兩個電極之間不斷進行相位的反轉(zhuǎn)變化。這樣一來，在靠近儀器的內(nèi)壁或是內(nèi)部空間邊界的位置上，就產(chǎn)生了贗勢井圍欄。而這部分空間在縱軸方向幾乎是沒有電場強度的。這些圍欄屏障有效地防止了離子從儀器中流失或是碰撞到電極表面而損失掉。所以，這些離子在流向儀器出口的時候被很好的聚集起來。雖然離子輸運效率在低壓條件下非常高，但是由于用來聚焦離子的電壓過高就會導(dǎo)致放電的危險，他們?nèi)匀粺o法有效地在大氣壓下進行此實驗操作。另外，由于射頻震蕩電場的應(yīng)用，在周圍環(huán)境中產(chǎn)生了不希望得到的電磁噪聲。之前Lee等人提到的工藝中談到，商業(yè)化的空氣放大器能在離子源和質(zhì)譜儀進樣口之間的大氣壓下很好地減小已去溶離子的羽狀化擴散。其裝置的原理是利用了文丘里和科恩達效應(yīng)。通過在環(huán)狀的空隙里吹入少量的高速氣體來誘導(dǎo)周圍大量的氣流穿過儀器。正如發(fā)明者所言，由于電噴霧產(chǎn)生的離子羽冠形狀被拉伸延長，所以減少了空間電荷作用和離子擴散。據(jù)報道，當加上一個確定的電壓之后，同時伴隨著文丘里和科恩達效應(yīng)，空氣放大器能產(chǎn)生18倍離子信號強度的增長。但是，仍沒有任何嘗試去測量實際的離子電流強度，去檢驗一下到底輸運效率有多少提高。另外，商業(yè)化的空氣放大器并沒有遵循質(zhì)譜分析儀微型化的原則。因此能否大規(guī)模的使用，還有待考察。同時，人們又渴望有更多的方法和儀器能夠顯著提高大氣壓環(huán)境下的離子化效率，以及在大氣壓下噴針到質(zhì)譜儀這段區(qū)域中的輸運效率。而在這個過程當中，又不希望液滴和雜質(zhì)離子被傳輸?shù)劫|(zhì)譜儀當中，產(chǎn)生噪聲?？傊?，非常希望能制造一種既廉價，又簡單多用，并且不需要經(jīng)常維修又便于清理的儀器設(shè)備。
發(fā)明總結(jié)此項發(fā)明致力于解決以下一些問題:(I)解決因為庫倫排斥引起的離子膨脹、有效離子在分析儀器前半部分的大量損失、雜質(zhì)離子及液滴所引起的噪聲信號。(2)提供一種方法來改善電噴霧電的過程、液滴的去溶，以及隨之進入分析儀器的
高輸運效率。一種電噴霧擴散離子的聚焦裝置，該聚焦設(shè)備包括至少兩個同心的二維電極板，每一個電極板中間都有的孔穴，孔穴連接在共同的一個軸線上；每兩個電極板之間有用來向離子聚焦裝置內(nèi)部通氣的環(huán)形縫隙；設(shè)有至少一個通道，該通道與環(huán)形縫隙相通、進氣設(shè)備相連接。
電極板和孔穴可以采用相同的尺寸和形狀，也可以采用不同的尺寸和形狀；當采用不同尺寸和形狀時，自外而內(nèi)，內(nèi)徑逐漸減??；最外面的孔穴是最大的孔穴，作為入口孔，最里面的孔穴最小的孔穴，作為出口孔，這些孔穴形成一個錐形空間，限制離子軌跡的方式調(diào)制其從入口處流向出口處。電極板和電極板上的孔穴可以是圓形、矩形的、正方形、三角形或是多邊形，各種形態(tài)都可以，經(jīng)常采用的是正方形極板和圓形孔穴。極板用各種金屬材料所構(gòu)成，以此來保證每個極板表面有充分的電導(dǎo)率。一些例子中，玻璃，陶瓷，聚合物或是感光樹脂都被用來制作該器件。這些材料都是天然絕緣的。所以可以通過各種方法比如在其表面上覆蓋導(dǎo)電外層來達到制作電極板的目的。還可以通過派射外層，熱蒸發(fā)或是電鍍來完成外表面的導(dǎo)電性加工。微機電MEMS的各種優(yōu)勢技術(shù)手段可以用在制作小型化電極板的過程當中。電極板中間的空穴都是同心對齊連接在一起，并平均分布在相同的軸線上。極板之間的空間和極板的厚度都是精確設(shè)計的。連續(xù)排列的極板之間并不會相互導(dǎo)電。在詳細的描述過程中，其優(yōu)勢就顯而易見。通過這種方式來設(shè)計相鄰極板之間的空間來形成兩板之間的腔室。以電極板外形為輪廓，在絕緣空間中裝配了氣體密封墊片。值得注意，每個極板之間的墊片間隔部分是根據(jù)結(jié)構(gòu)來獨立制作的，并不與電極板一同設(shè)計制作。之后再與電極板組裝在一起，構(gòu)成一個整體。同樣很重要的一個部分就是，縫隙的厚薄要隨著裝置的長度變化而變化。這個裝置最好在標準大氣壓下工作，即latm，但是并不局限于此。在大氣壓上下范圍內(nèi)工作運行都是沒有問題的。壓縮氣體經(jīng)由空間間隔與縫隙形成的腔室吹入設(shè)備當中。腔室中一致的氣流被環(huán)形縫隙吹入的高速氣體引導(dǎo)著流入到聚焦設(shè)備的內(nèi)部空間。利用環(huán)形縫隙當中吹出的高速氣流和加載在聚焦裝置上的DC電勢梯度，使離子羽狀冠形以空氣動力學方式聚焦到軸線上面。需要注意，目前這項發(fā)明的方法不同于先前Shaffer等人提到的模型。因為這項發(fā)明通過氣流聚焦離子軌跡的方式，用到了氣動力學的相關(guān)知識。同時僅用DC電流場來驅(qū)使電流在聚焦裝置中移動。而Shaffer等人的設(shè)計當中，利用了高強度的射頻RF電場和DC電場來達到相同的目的。同樣需要關(guān)注的是，這項發(fā)明設(shè)計中所提到的方法是不同于早先Lee等人所提出的工藝手段。原先氣動力學聚焦裝置中主要的技術(shù)是利用高速聚攏的氣流來減少離子羽狀冠形的擴散。其裝置主要根據(jù)文丘里和科恩達效應(yīng)來產(chǎn)生高速氣流流過入口處的孔穴，比如在流線方向上。另一方面目前我們的裝置中提到的方法并沒有利用文丘里和科恩達效應(yīng)去影響離子。僅僅是借助氣動力學的方式向垂直的方向吹入氣流來聚焦離子運動的方向。在之前的實物設(shè)備當中，電噴霧電離過程是由電噴霧電離源來實現(xiàn)的。只要具備其工藝功能，ES源可以是任何類型，并不僅僅局限于特定的電離源種類。這里我們說離子源是此項發(fā)明不可或缺的一個構(gòu)造成分。但是，離子源并不包含于該項發(fā)明的內(nèi)容當中。借助以下詳細的描述以及圖片展示，其他一些部件和特性將會一目了然，易于理解。


圖1是在電噴霧電離源和質(zhì)譜分析儀真空界面之間的裝置示意圖。圖2.1是在非等軸視角上此項發(fā)明的第一個模型示意簡圖。圖2.2是在等軸視角上關(guān)于FIG.2A更詳細描述的一個切面示意圖。圖3闡述此項發(fā)明操作原理圖4.1描述了無氣流情況下的3D CFD蒙特卡洛模型仿真模擬聚焦裝置中的離子聚焦效果圖4.2描述了有氣流情況下的3D CFD蒙特卡洛模型仿真模擬聚焦裝置中的離子聚焦效果圖5.1是聚焦電極板孔徑邊緣為矩形情況下的示意圖。圖5.2是聚焦電極板孔徑邊緣為圓形情況下的示意圖。圖5.3是聚焦電極板孔徑邊緣為斜邊形情況下的示意圖。
具體實施例方式為了讓有能力在技術(shù)方面制作和使用此發(fā)明的人們更好的理解，以下提供了相關(guān)示意圖片的詳細描述。需要了解的是，以下描述僅僅是一些此發(fā)明的基本原理，并不能被視為縮小了相關(guān)的聲明的范圍。圖1是一個圖片，表示了離子聚焦裝置200與之相連的電噴霧電離源100和離子探測裝置300。電噴霧電離源100是由與T形連接器121相連的毛細噴針122組成。T形連接器121通過毛細管113連接到一個注射器112。該注射器112利用注射泵以固定的溶液流量流入到電噴霧噴針122中。電噴霧需要的高電壓是通過一個電源110加載到T形連接器121上的。為了介紹電噴霧噴針122所形成的離子羽狀冠。噴針可以放得離空穴201近一些，甚至可以部分的插入到聚焦裝置200的空穴201當中。需要注意，電噴霧電離源100并不是此項發(fā)明的其中一部分，但卻非常重要。因為需要通過它來產(chǎn)生和輸運帶電液滴和離子到離子聚焦裝置200當中。另一點要注意的是，這里離子源的特殊結(jié)構(gòu)絕不會限制此項發(fā)明與其他類型的電噴霧離子源連用。所以具有相關(guān)工藝技術(shù)的方面不需要擔心。此圖片可以看出離子聚焦裝置200的入口孔穴201為電離源100產(chǎn)生離子和帶電液滴的羽狀冠提供了一個合適的空間。離子聚焦裝置的主體是由一系列聚焦電極板202a-202n構(gòu)成的。其間由絕緣空間203a_203n所分割開來，以此在每一對電極板之間形成緊密的空腔204a-204n。電源214提供施加在聚焦裝置上驅(qū)動離子從入口孔穴201向出口孔穴205運動的梯度電勢。其中通過電阻鏈215來產(chǎn)生荷載電壓。離子和帶電液滴的羽狀冠是通過兩個極板之間的環(huán)形縫隙中吹出的同軸氣體來聚焦的。通過氣體分流裝置218和壓力控制閥217，來自氣流源216的氣體被均勻的吹入離子聚焦裝置中。從離子聚焦裝置環(huán)形縫隙中吹出的氣體主要是用來防止漂移離子觸碰到電極板表面，進而損失掉。離子聚焦裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更像是一個圓錐或是“漏斗”。其內(nèi)部的電極板內(nèi)徑依次減小一直到出口處的孔穴。當然，這只是眾多可能實體當中的一個。所以不能認為這是限制了該項發(fā)明應(yīng)用前景的一個制約因素。比如其余一些實體裝置中，它的電極板內(nèi)徑可能是逐漸增加的，另一方面，其裝置中電極板內(nèi)徑可以在一端是相同數(shù)值，隨后在另一端逐漸減小。所以，此項發(fā)明電極板的具體結(jié)構(gòu)形狀是根據(jù)實際用途來設(shè)計建造的。離子聚焦裝置200處的大氣壓環(huán)境與離子探測裝置300中的質(zhì)譜儀真空區(qū)域，通過一根毛細管323隔離開。毛細管323與出口孔穴205相連。所以，離子聚焦裝置聚焦后的離子，被導(dǎo)入到毛細管可接受離子的區(qū)域當中。隨之被傳輸?shù)劫|(zhì)譜儀的第一真空區(qū)域325。該區(qū)域由真空泵328來實現(xiàn)真空。質(zhì)譜儀可以裝配一個或是更多的真空區(qū)域，但最終都是要到達一個由真空泵329實現(xiàn)真空的高真空區(qū)域326和調(diào)制合適的離子探測器327.
需要注意，質(zhì)譜分析儀并不是這項發(fā)明中的一個部分，所以以上描述僅僅是仿效而已?？偟膩碚f，擁有任何類型真空界面的任何一種質(zhì)譜儀，都可以跟此項發(fā)明一離子聚焦裝置聯(lián)用。聯(lián)用的過程中的設(shè)計環(huán)節(jié)只要充分考慮二者系數(shù)、參數(shù)相匹配就可以了。圖2.1是離子聚焦裝置200第一視角的模型示意圖。該模型由8個導(dǎo)電的電極板構(gòu)成。其中第一個不導(dǎo)電平板240，安排在所有的電極板之前，提供了一個合適的離子聚焦裝置入口孔穴201和進氣口 230a-230d。所有的電極板通過絕緣墊片隔離開后排列成一組。同時也在兩個相鄰的電極板之間形成了隔絕的密封腔。為了能夠在離子聚焦裝置200上加載梯度電壓，每一個極板上都安裝了薄片220a-220n。利用這一設(shè)計來連接離子聚焦裝置200和電阻鏈115。薄片220a-220n在空間上有一定的錯位排列，以避免相互之間接觸而導(dǎo)致短路。出口孔穴205在第二個不導(dǎo)電的平板241上，作為這一系列電極板裝置的末尾終結(jié)。聚焦裝置200用不導(dǎo)電的螺絲250a-250d和螺母251a_251d來組裝起來。圖2.2是聚焦裝置200的切面視角示意圖。通過該視角來展示更多的模型細節(jié)。在這個特別的結(jié)構(gòu)當中，進氣通道230c緊連著能將氣體均勻分配至一系列電極板裝置中的進氣設(shè)備118。隨后，氣體可以進入到腔室204a-204n和離子聚焦裝置的內(nèi)部空間。目前的離子聚焦實物模型設(shè)計了四個進氣口 230a-230d，每個進氣口連接一個進氣管。這樣一來，就可以保證氣體對稱的進入聚焦裝置的環(huán)形腔室中。圖3以202a和202b為例，描述了離子聚焦設(shè)備的操作原理。這里，202b電極板的孔穴小于202a電極板的孔穴口徑。電極板202a上加載電壓V1,電極板202b上加電壓\。通常情況下，有關(guān)系式V2 = V1+Λ V。對正電荷離子，AV可以為負值，gp V2< V10反之，帶負電荷的離子通過時，AV可以為正值，即V2> V10因為相鄰電極板之間施加了電壓，聚焦設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生電場，驅(qū)動離子沿著軸線方向，從入孔漂移到出孔。根據(jù)電極板的厚度，所有的電極板之間的位置都被精確安排。從兩個極板之間的腔室204出來的氣體，是由吹氣設(shè)備118所產(chǎn)生的。受到作用后的離子軌跡如圖A點點線、B點線、C斷線分別所示。曲線A展示了當進氣設(shè)備118的進氣量比較小的情況下，離子可能的運動軌跡。由于低氣流造成的低聚焦效果，漂移離子在電場吸引力的作用下逐漸向電極板移動。最后由于接觸到電極板表面而被損耗掉。離子軌跡B描述了當進氣裝置118以中等速度吹入氣體時，離子的聚焦效果。在電場力的驅(qū)動和氣流吹入時的氣動力的作用下，離子順勢漂移到出口孔穴。這里吹入的氣流要足夠合適，以保證離子不碰到電極板表面，而向著軸線方向聚集。高速氣流產(chǎn)生的聚焦效果由C軌跡所描述。當由高速進氣流產(chǎn)生的空氣動力作用在離子上時，可以看到離子漂移軌跡明顯的轉(zhuǎn)向下方。相關(guān)原理已經(jīng)在圖說詳細解釋和說明，離子聚焦裝置的聚焦原理可以歸納如下:1.離子導(dǎo)入聚焦裝置的入孔之后，是在設(shè)備內(nèi)部空間縱向方向的電場(靜電場)的誘導(dǎo)作用下移動的。
2.在每個電極板之間環(huán)形縫隙中產(chǎn)生的氣體流形成了高速分子流，而離子與這些分子又將發(fā)生碰撞。3.離子在設(shè)備內(nèi)部漂移過程中，經(jīng)歷了與大量緩沖氣體的碰撞。微觀動量通過彈性碰撞從緩沖氣體傳導(dǎo)至現(xiàn)有離子當中，像是一個微觀氣動力學靜力網(wǎng)一樣作用在離子上。4.這樣一來，在離子聚焦裝置中，離子在氣動力的作用下，被向前推動，同時向離子聚焦裝置的中軸方向聚攏。所以離子可以輸運到出孔處，而不會因碰撞到電極板表面流失掉。圖4.1和4.2是3D CFD的結(jié)果。圖4.1是沒有氣流吹入情況下的蒙特卡洛模擬，而圖4.2是有氣流吹入下的模擬結(jié)果。兩個模擬都是在總數(shù)250個離子的條件下進行的。圖4.1很明顯的看到?jīng)]有聚焦效果產(chǎn)生，大量離子在進入出口孔時已經(jīng)碰撞到電極板表面而流失掉了。相反，在氣流存在的條件下，氣流被聚焦，且輸運到出孔處，而沒有損失，如圖
4.2所示。這充分說明了離子聚焦裝置很高的聚焦效果。圖5.1-5.3是一些示意圖，給出了離子聚焦裝置不同電極板形狀的例子。其中有矩形邊，如圖5.1 ;圓弧形邊，如圖5.2 ;傾斜狀邊界，如圖5.3。不同邊界形狀的電極板或許會比單純是矩形電極板有一些額外的優(yōu)勢。因為更順滑的內(nèi)部輪廓，沒有了臺階形的阻礙，能夠跟適合離子流動。需要了解的是，以上裝配的描述，僅僅是此發(fā)明項目原理應(yīng)用的示意和說明。具有加工技術(shù)的人員方面，在沒有脫離其設(shè)計思想和此發(fā)明外觀的前提下，或許可以進行更多的修改和調(diào)換。另外附上一些聲明，意在能夠涵蓋這些對本發(fā)明項目的修改和調(diào)換。
權(quán)利要求
1.一種電噴霧擴散離子的聚焦裝置，其特征在于，該聚焦設(shè)備包括至少兩個同心的二維電極板，每一個電極板中間都有孔穴，孔穴連接在共同的一個軸線上；每兩個電極板之間有用來向離子聚焦裝置內(nèi)部通氣的環(huán)形縫隙；設(shè)有至少一個通道，該通道與環(huán)形縫隙相通并與進氣設(shè)備相連接； 電極板和孔穴采用相同的尺寸和形狀；當采用不同尺寸時，自外而內(nèi)，內(nèi)徑逐漸減小；最外面的孔穴是最大的孔穴，作為入口孔，最里面的孔穴最小的孔穴，作為出口孔，這些孔穴形成一個錐形空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦裝置，其特征在于，部件的形狀是矩形、圓形或斜邊楔形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦裝置，其特征在于，部件是由導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體材料或非導(dǎo)電性材料制成的；用非導(dǎo)電性材料時，需在該部件表面加工覆蓋一層或多層的導(dǎo)電涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的聚焦裝置，其特征在于，部件之間彼此用墊片隔離，墊片是被加工為與所述的部件緊密貼合在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚焦裝置，其特征在于，所述的墊片由金屬、陶瓷、聚合物、感光樹脂或電阻材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚焦裝置，其特征在于，墊片是被加工為與提到的零部件緊密貼合在一起的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚焦裝置，其特征在于，離子聚焦裝置的出口與離子探測器或與質(zhì)譜分析儀的進樣口相連。
8.使用權(quán)利要求1、2、3、5、6或7所述的聚焦裝置的方法，其特征在于，離子聚焦裝置部件上加載電壓，將離子從聚焦裝置的入口輸運并聚集到出口處。
9.使用權(quán)利要求1、2、3、5、6、7或8所述的聚焦裝置的方法，在離子聚焦裝置中加載方向可變的梯度電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，改變前面說的離子聚焦裝置中提及的部件的電導(dǎo)率，以此來線性的改變所述的離子聚焦裝置的電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電噴霧擴散離子的聚焦裝置及方法，能夠使離子源產(chǎn)生的離子通過質(zhì)譜儀取樣界面之前在大氣壓下有效地離子化和離子引導(dǎo)。 此設(shè)備是由一系列層疊的電極板所組成。其中，直流電壓施加在這一系列內(nèi)徑不斷減小的電極板上。同時，這些極板被許多墊片形成的空間隔離開來。因此，在每一對相鄰的電極板之間形成了腔室以及環(huán)形的空隙。這些空隙與上面提到的腔室和離子聚焦裝置的內(nèi)部空間所連通。在腔室中通入高壓氣體，以產(chǎn)生高速氣流通過環(huán)形空隙從而進入到離子聚焦裝置內(nèi)部。高速氣流能夠快速地對液滴去溶，并抑制離子的羽狀擴散。所以，大量已經(jīng)去溶的離子可以傳輸?shù)竭M樣界面，得以整體提高質(zhì)譜儀的離子傳輸效率。
文檔編號H01J49/06GK103077879SQ20131000994
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者鄒赫麟, 彼得 申請人:大連理工大學