本發(fā)明涉及質(zhì)譜分析領(lǐng)域，特別涉及一種大氣壓離子源的環(huán)繞型真空接口。

背景技術(shù)：

在質(zhì)譜分析領(lǐng)域，使用大氣壓離子源(如電噴霧離子源ESI、大氣壓化學(xué)離子源APCI等)的質(zhì)譜儀的靈敏度很大程度受限于采樣接口的采樣效率，目前常用的離子采樣方式包括：1、采用單個(gè)采樣錐在噴霧的一側(cè)進(jìn)行采樣，采樣錐與噴霧呈90°相對位置；2、采用單根毛細(xì)管在噴霧的一側(cè)進(jìn)行采樣，毛細(xì)管與噴霧呈90°相對位置；3、采用多根平行排列的毛細(xì)管在噴霧的一側(cè)進(jìn)行采樣，毛細(xì)管與噴霧呈90°相對位置。

然而，上述三種常見的采樣方式均在噴霧的一側(cè)進(jìn)行采樣，采樣的有效區(qū)域受限，只能采集小部分離子，大量的離子無法被采集到，離子的采樣效率低，嚴(yán)重影響了儀器的靈敏度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供了一種提高離子采樣效率、提高儀器靈敏度，對離子源噴霧進(jìn)行多方位采集，且呈環(huán)繞型的大氣壓離子源的真空接口。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種大氣壓離子源的真空接口，所述真空接口包括：

本體，所述本體為一側(cè)開口的腔體，大氣壓離子源從腔體開口部伸入所述本體且其伸入本體的長度小于本體內(nèi)壁上的采樣孔到所述腔體開口部的距離，所述采樣孔至少二個(gè)；

離子通道，所述離子通道設(shè)置在所述本體內(nèi)，所述離子通道的一端連通采樣孔，另一端連接抽氣泵，在抽氣泵的作用下，離子經(jīng)離子出口進(jìn)入質(zhì)譜分析器，所述離子通道至少二個(gè)；

導(dǎo)流通道，所述導(dǎo)流通道設(shè)置在大氣壓離子源的離子噴射方向上且貫穿所述本體，用于將未進(jìn)入離子通道的離子和/或溶劑排出所述本體。

根據(jù)上述的真空接口，優(yōu)選地，至少二個(gè)采樣孔到所述腔體開口部的距離相同，且均勻分布在所述本體的內(nèi)壁上。

根據(jù)上述的真空接口，優(yōu)選地，至少二個(gè)離子通道之間相互連通。

根據(jù)上述的真空接口，優(yōu)選地，所述離子通道包括三部分，分別為第一通道、第二通道和第三通道，所述第一通道、第二通道和第三通道的內(nèi)徑遞減。

根據(jù)上述的真空接口，可選地，所述第一通道和第二通道成90°角，所述第二通道和第三通道成90°角。

根據(jù)上述的真空接口，優(yōu)選地，所述第一通道和第二通道設(shè)置在本體側(cè)壁內(nèi)，所述第三通道設(shè)置在本體底部。

根據(jù)上述的真空接口，優(yōu)選地，所述導(dǎo)流通道貫穿所述本體的底部，且其在本體底面的投影位于至少二個(gè)離子通道的第三通道在本體底面的投影之間。

根據(jù)上述的真空接口，優(yōu)選地，所述真空接口進(jìn)一步包括：

加熱部件，所述加熱部件設(shè)置在所述本體壁上，用于加熱所述本體和所述離子通道。

根據(jù)上述的真空接口，優(yōu)選地，所述真空接口進(jìn)一步包括：

聚焦電極，離子經(jīng)所述聚焦電極聚焦后經(jīng)采樣孔進(jìn)入所述離子通道。

根據(jù)上述的真空接口，可選地，所述本體的橫截面為圓環(huán)形或方環(huán)形或三角環(huán)形或多邊環(huán)形。

根據(jù)上述的真空接口，可選地，所述本體內(nèi)設(shè)有3個(gè)或4個(gè)離子通道，每個(gè)離子通道對應(yīng)一個(gè)采樣孔。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為：

1、本發(fā)明的真空接口呈環(huán)繞型，將大氣壓離子源噴出的離子包圍，同時(shí)設(shè)置在環(huán)形腔體內(nèi)壁上的多個(gè)采樣孔從不同方位進(jìn)行采集，大大提高了離子的采集效率，進(jìn)一步提升了儀器的靈敏度。

2、本發(fā)明的離子通道采用三段式設(shè)計(jì)，第一通道與第二通道、第二通道與第三通道均呈直角，且離子通道內(nèi)徑沿離子運(yùn)動(dòng)方向遞減，避免氣流攜帶離子附著在離子通道內(nèi)壁，同時(shí)離子通道內(nèi)徑的縮小可以提升對離子的聚焦效果。

3、本發(fā)明的真空接口可對離子通道進(jìn)行加熱，使得溶劑與離子進(jìn)一步分離，提高離子化效率；同時(shí)靠近離子通道內(nèi)壁的區(qū)域形成氣流保護(hù)，阻止溶劑及離子在離子通道內(nèi)壁上吸附，提高離子通道的抗污染能力。

4、本發(fā)明的真空接口可進(jìn)行整體加熱，提高被包圍離子源噴霧的溫度，除去離子源噴霧內(nèi)的溶劑，提高離子化效率。

5、本發(fā)明的采樣孔外設(shè)有聚焦電極，離子源噴霧經(jīng)聚焦后進(jìn)入離子通道，提高了離子采集率。

6、本發(fā)明設(shè)有貫穿本體底部的導(dǎo)流通道，能快速移除未進(jìn)入離子通道的離子源噴霧，包括溶劑、離子等。

附圖說明

參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而并非意在對本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的大氣壓離子源的真空接口的剖視圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的大氣壓離子源的真空接口的俯視圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的大氣壓離子源的真空接口的俯視圖。

實(shí)施方式

圖1-3以下說明描述了本發(fā)明的可選實(shí)施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實(shí)施和再現(xiàn)本發(fā)明。為了教導(dǎo)本發(fā)明技術(shù)方案，已簡化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實(shí)施方式的變型或替換將在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發(fā)明的多個(gè)變型。由此，本發(fā)明并不局限于下述可實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。

實(shí)施例1

圖1示意性地給出了本實(shí)施例的大氣壓離子源的真空接口的剖視圖，圖2示意性地給出了本實(shí)施例的大氣壓離子源的真空接口的俯視圖，如圖1、2所示，所述真空接口包括：

本體，所述本體2為一側(cè)開口的腔體，大氣壓離子源1從腔體開口部21伸入所述本體2且其伸入本體的長度小于本體內(nèi)壁上的采樣孔22到所述腔體開口部21的距離；所述采樣孔為4個(gè)；

離子通道，所述離子通道23設(shè)置在所述本體內(nèi)，離子通道的一端連通采樣孔，另一端連接抽氣泵，在抽氣泵的作用下，離子經(jīng)離子出口24進(jìn)入質(zhì)譜分析器；所述離子通道為4個(gè)，每個(gè)離子通道包括：第一通道231、第二通道232和第三通道233，第一通道和第二通道相互垂直，第二通道和第三通道相互垂直；所述第一通道和第二通道設(shè)置在本體側(cè)壁內(nèi)，所述第三通道設(shè)置在本體底部，4個(gè)離子通道在所述本體底部相互連通；

導(dǎo)流通道，所述導(dǎo)流通道25設(shè)置在大氣壓離子源的離子噴射方向上且貫穿所述本體底部，用于將未進(jìn)入離子通道的離子和/或溶劑排出所述本體；所述導(dǎo)流通道有4個(gè)，其在本體底面的投影位于4個(gè)第三通道233在本體底面的投影之間。

離子進(jìn)入離子通道進(jìn)行采集，并進(jìn)一步傳輸至下一級真空，在此過程中，離子通道內(nèi)處于低真空狀態(tài)，為了保證離子通道的真空度并盡可能多方位地進(jìn)行離子采集，故，本實(shí)施例的本體內(nèi)設(shè)有4個(gè)離子通道，每個(gè)離子通道對應(yīng)一個(gè)采樣孔。

所述本體將大氣壓離子源噴出的離子包圍，為了擴(kuò)大離子采集范圍，提高離子采集效率，提升儀器靈敏度，故：

進(jìn)一步地，每個(gè)采樣孔到所述腔體開口部的距離相同，且均勻分布在所述本體的內(nèi)壁上，從不同方位進(jìn)行離子采集。

離子進(jìn)入離子通道后，離子運(yùn)動(dòng)主要依靠氣流引導(dǎo)，氣流在通道內(nèi)呈現(xiàn)層流狀態(tài)，使得離子平穩(wěn)地傳輸至真空度較高的質(zhì)譜分析儀。然而，離子從采樣孔進(jìn)入離子通道的瞬間因體積膨脹會(huì)迅速擴(kuò)散，為了避免大量氣流攜帶離子附著在離子通道內(nèi)壁，同時(shí)又可以在離子運(yùn)動(dòng)過程中對離子進(jìn)行聚焦，故：

進(jìn)一步地，所述第一通道、第二通道和第三通道的內(nèi)徑遞減。

在大氣壓離子源的離子噴霧中常常存在溶劑分子，為了提高離子化效率，故：

進(jìn)一步地，所述真空接口還包括：加熱部件，所述加熱部件3設(shè)置在所述本體壁上，用于加熱所述本體，提高被包圍離子源噴霧的溫度，對離子源噴霧進(jìn)一步去溶劑化；同時(shí)，所述加熱部件還對離子通道進(jìn)行加熱，使得離子通道壁受熱，溫度升高，靠近離子通道內(nèi)壁的區(qū)域形成氣流保護(hù)層，阻止溶劑分子及離子在通道內(nèi)壁上吸附，增加離子通道內(nèi)的抗污染能力。

為了使得更多的離子進(jìn)入離子通道內(nèi)，故：

進(jìn)一步地，所述真空接口還包括：聚焦電極，離子經(jīng)所述聚焦電極4聚焦后經(jīng)采樣孔進(jìn)入所述離子通道。

本實(shí)施例的真空接口呈環(huán)繞型，將大氣壓離子源噴出的離子進(jìn)行包圍式采集，且所述本體的橫截面為圓環(huán)形。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供一種大氣壓離子源的真空接口，圖3示意性地給出了本實(shí)施例的大氣壓離子源的真空接口的俯視圖，如圖3所示，與實(shí)施例1不同的是，本實(shí)施例的采樣孔、離子通道、導(dǎo)流通道均為3個(gè)。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供一種大氣壓離子源的真空接口，與實(shí)施例1不同的是，本實(shí)施例的本體的橫截面為方環(huán)形。

實(shí)施例4

本發(fā)明實(shí)施例1在液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析領(lǐng)域的應(yīng)用例。

在該應(yīng)用例中，真空接口的本體為上部開口的圓環(huán)狀腔體，大氣壓離子源伸入圓環(huán)狀腔體的開口部，且所述大氣壓離子源的下部高于采樣孔，采樣孔孔徑為0.5mm，離子出口孔徑為1-2mm，離子通道通過機(jī)械泵抽成低真空狀態(tài)，離子經(jīng)離子出口進(jìn)入高真空的質(zhì)譜分析儀。同時(shí)，在圓環(huán)狀腔體的外壁設(shè)有加熱棒，對整個(gè)圓環(huán)狀腔體進(jìn)行加熱，提高離子源噴霧的溫度，提高離子化效率；所述加熱棒同樣用于加熱離子通道，使離子與溶劑分子進(jìn)一步脫離。

本發(fā)明實(shí)施例采用的真空接口為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，只要將大氣壓離子源噴出的離子包圍即可，并不局限于本體橫截面的形狀，如本體的橫截面可以為圓環(huán)形或方環(huán)形或三角環(huán)形或多邊環(huán)形。本發(fā)明實(shí)施例中采用的離子通道為3個(gè)或4個(gè)，同樣的，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不對離子通道的數(shù)量進(jìn)行限制。