本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例提出了一種質(zhì)譜儀，包括：離子源；毛細(xì)管；取樣錐和六級(jí)桿；第一離子引導(dǎo)級(jí)和第二離子引導(dǎo)級(jí)；第一離子推斥極和第二離子推斥極；飛行管和檢測(cè)器；以及動(dòng)態(tài)透鏡板，動(dòng)態(tài)透鏡板根據(jù)上位機(jī)的控制信號(hào)對(duì)毛細(xì)管的出口電壓、取樣錐的電壓、第一離子引導(dǎo)級(jí)的電壓、第二離子引導(dǎo)級(jí)的電壓、第一離子推斥極的電壓和第二離子推斥極的電壓進(jìn)行控制。通過(guò)本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例，上位機(jī)能夠隨時(shí)控制動(dòng)態(tài)透鏡板的輸出電壓，從而提高適合的毛細(xì)管的出口電壓、取樣錐的電壓、第一離子引導(dǎo)級(jí)的電壓、第二離子引導(dǎo)級(jí)的電壓、第一離子推斥極的電壓和第二離子推斥極的電壓，實(shí)現(xiàn)源內(nèi)碰撞誘導(dǎo)解離，從而達(dá)到最高的離子傳輸效率，并有效地提高靈敏度和分辨率。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及精密儀器制造
，特別涉及一種質(zhì)譜儀及動(dòng)態(tài)透鏡板。
技術(shù)介紹
質(zhì)譜儀是一種用于檢測(cè)樣品化學(xué)成分的高靈敏度、高分辨率和高特異性的分析儀器。質(zhì)譜儀的工作原理為首先將樣品轉(zhuǎn)換成氣態(tài)離子，然后通過(guò)電場(chǎng)或磁場(chǎng)將該離子按照質(zhì)荷比(m/z)的大小進(jìn)行分離，再測(cè)量出相應(yīng)離子的強(qiáng)度，最后形成質(zhì)譜圖。根據(jù)質(zhì)譜圖， 可以定性或定量地得到樣品的化學(xué)組成。隨著質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣。質(zhì)譜儀只能檢測(cè)帶電的離子，所以在進(jìn)樣之前必須依靠離子源把樣品電離為離子，再由質(zhì)量分析器把不同質(zhì)荷比的離子分開(kāi)，經(jīng)探測(cè)器檢測(cè)之后，可以得到樣品的質(zhì)譜圖。有機(jī)樣品，無(wú)機(jī)樣品和同位素樣品等具有不同形態(tài)和性質(zhì)以及不同的分析要求，所以使用的儀器設(shè)置有所不同。但是，其基本組成是相同的，即包括離子源、離子導(dǎo)入和離子傳輸、 質(zhì)量分析器、探測(cè)器和真空系統(tǒng)。在飛行時(shí)間質(zhì)譜中，樣品經(jīng)過(guò)電噴霧離子源(Electro spray Ionization,ESI)產(chǎn)生離子，經(jīng)毛細(xì)管、取樣錐、六級(jí)桿聚焦后進(jìn)入引導(dǎo)極和推斥極，推斥極的高壓脈沖把離子加速到飛行管，并且勻速飛行進(jìn)入反射極，在反射極里減速、反向、加速、再次回到飛行管， 到達(dá)檢測(cè)器，檢測(cè)器的輸出聚集呈質(zhì)譜，這個(gè)時(shí)間頻譜再通過(guò)一個(gè)校準(zhǔn)功能轉(zhuǎn)換成質(zhì)譜圖。 因此，在離子導(dǎo)入和離子傳輸中，離子源、毛細(xì)管進(jìn)出口、取樣錐、六級(jí)桿、引導(dǎo)極、推斥極、 反射極和檢測(cè)器的電壓對(duì)離子軸向傳輸?shù)挠绊懛浅４螅侠碓O(shè)置這些電壓值，可以有效地提高靈敏度和分辨率。目前的質(zhì)譜儀還無(wú)法對(duì)離子傳輸和離子聚焦的動(dòng)態(tài)電壓進(jìn)行精密控制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一，提出了一種質(zhì)譜儀及動(dòng)態(tài)透鏡板。本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例第一方面提出了一種質(zhì)譜儀，包括離子源；與所述離子源相連的毛細(xì)管；與所述毛細(xì)管的出口相對(duì)應(yīng)的取樣錐和六級(jí)桿；與所述取樣錐和六級(jí)桿對(duì)應(yīng)的第一離子引導(dǎo)級(jí)和第二離子引導(dǎo)級(jí)，其中，所述第一離子引導(dǎo)級(jí)和第二離子引導(dǎo)級(jí)相互平行； 相互平行的第一離子推斥極和第二離子推斥極，所述第一離子推斥極和第二離子推斥極與所述第一離子引導(dǎo)級(jí)和第二離子引導(dǎo)級(jí)之間相互垂直，所述第一離子推斥極和第二離子推斥極將離子引入飛行管中；飛行管和設(shè)置在所述飛行管口的檢測(cè)器；以及動(dòng)態(tài)透鏡板，所述動(dòng)態(tài)透鏡板與上位機(jī)和高壓電源相連，且所述動(dòng)態(tài)透鏡板還與所述毛細(xì)管、所述取樣錐、 所述第一離子引導(dǎo)級(jí)、所述第二離子引導(dǎo)級(jí)、所述第一離子推斥極和第二離子推斥極相連， 所述動(dòng)態(tài)透鏡板根據(jù)所述上位機(jī)的控制信號(hào)對(duì)所述毛細(xì)管的出口電壓、所述取樣錐的電壓、所述第一離子引導(dǎo)級(jí)的電壓、所述第二離子引導(dǎo)級(jí)的電壓、所述第一離子推斥極的電壓和第二離子推斥極的電壓進(jìn)行控制。本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例第二方面還提出了一種動(dòng)態(tài)透鏡板，包括接口轉(zhuǎn)換模塊，用于接收所述上位機(jī)的控制信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)RS485接口和SPI接口之間的轉(zhuǎn)換；數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)所述控制信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換；第一高壓電源模塊和第二高壓電源模塊，所述第一高壓電源模塊和第二高壓電源模塊與所述高壓電源相連，用于分別生成正高壓和負(fù)高壓；高壓電源控制模塊，用于對(duì)所述第一高壓電源模塊和第二高壓電源模塊的輸出電壓進(jìn)行控制；電壓控制模塊，用于根據(jù)所述上位機(jī)的控制信號(hào)對(duì)所述第一高壓電源模塊和第二高壓電源模塊輸出的電壓進(jìn)行放大，以生成相應(yīng)的所述毛細(xì)管的出口電壓、所述取樣錐的電壓、所述第一離子引導(dǎo)級(jí)的電壓、所述第二離子引導(dǎo)級(jí)的電壓、所述第一離子推斥極的電壓和第二離子推斥極的電壓。通過(guò)本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例，上位機(jī)能夠隨時(shí)控制動(dòng)態(tài)透鏡板的輸出電壓，從而提高適合的毛細(xì)管的出口電壓、取樣錐的電壓、第一離子引導(dǎo)級(jí)的電壓、第二離子引導(dǎo)級(jí)的電壓、 第一離子推斥極的電壓和第二離子推斥極的電壓，實(shí)現(xiàn)源內(nèi)碰撞誘導(dǎo)解離(In Source Collision Induced Dissociation, IS-CID),從而達(dá)到最高的離子傳輸效率,并有效地提高靈敏度和分辨率。本專(zhuān)利技術(shù)的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)踐了解到。附圖說(shuō)明本專(zhuān)利技術(shù)的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1為本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)圖2為本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的動(dòng)態(tài)透鏡板的連接示意圖3為本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例動(dòng)態(tài)透鏡板的結(jié)構(gòu)示意圖4為本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例電壓控制單元的結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式下面詳細(xì)描述本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本專(zhuān)利技術(shù)，而不能理解為對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的限制。在本專(zhuān)利技術(shù)的描述中，術(shù)語(yǔ)“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本專(zhuān)利技術(shù)而不是要求本專(zhuān)利技術(shù)必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的限制。如圖1所示，為本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)圖。該質(zhì)譜儀包括離子源10、與離子源 10相連的毛細(xì)管1、與毛細(xì)管I的出口相對(duì)應(yīng)的取樣錐2和六級(jí)桿7，與取樣錐2和六級(jí)桿 7對(duì)應(yīng)的第一離子引導(dǎo)級(jí)3和第二離子引導(dǎo)級(jí)4，以及相互平行的第一離子推斥極5和第二離子推斥極6，飛行管8，反射 極9和設(shè)置在飛行管8 口的檢測(cè)器11。其中，第一離子引導(dǎo)級(jí)3和第二離子引導(dǎo)級(jí)4相互平行，用于對(duì)離子進(jìn)行引導(dǎo)。第一離子推斥極5和第二離子推斥極6相對(duì)于第一離子引導(dǎo)級(jí)3和第二離子引導(dǎo)級(jí)4相互垂直，第一離子推斥極5和第二離子推斥極6用于將離子引入飛行管8中。在本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例中，該質(zhì)譜儀還包括動(dòng)態(tài)透鏡板(圖1中未示出)。如圖2所示，為本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的動(dòng)態(tài)透鏡板的連接示意圖。動(dòng)態(tài)透鏡板100通過(guò)下位機(jī)200與上位機(jī)300相連，且動(dòng)態(tài)透鏡板100分別與正高壓電源400和負(fù)高壓電源500，且動(dòng)態(tài)透鏡板100 還與毛細(xì)管1、取樣錐2、第一離子引導(dǎo)級(jí)3、第二離子引導(dǎo)級(jí)4、第一離子推斥極5和第二離子推斥極6相連。動(dòng)態(tài)透鏡板100根據(jù)上位機(jī)120的控制信號(hào)對(duì)毛細(xì)管I的出口電壓、取樣錐2的電壓、第一離子引導(dǎo)級(jí)3的電壓、第二離子引導(dǎo)級(jí)4的電壓、第一離子推斥極5的電壓和第二離子推斥極6的電壓進(jìn)行控制。這樣就可以通過(guò)上位機(jī)300的軟件界面設(shè)定， 分別實(shí)現(xiàn)對(duì)毛細(xì)管I的出口電壓、取樣錐2的電壓、第一離子引導(dǎo)級(jí)3的電壓、第二離子引導(dǎo)級(jí)4的電壓、第一離子推斥極5的電壓和第二離子推斥極6的電壓進(jìn)行控制。如圖3所示，為本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例動(dòng)態(tài)透鏡板的結(jié)構(gòu)示意圖。該動(dòng)態(tài)透鏡板100包括接口轉(zhuǎn)換模塊110、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊120、第一高壓電源模塊130、第二高壓電源模塊140、高壓電源控制模塊150、電壓控制模塊160、高壓電源輸出電壓檢測(cè)模塊170和電壓檢測(cè)模塊 180。其中，接口轉(zhuǎn)換模塊110用于接收上位機(jī)300的控制信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)RS485接口和SPI 接口之間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)然在本專(zhuān)利技術(shù)的其他實(shí)施例中也可選擇其他類(lèi)型的通信接口，這些也均應(yīng)包含在本專(zhuān)利技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊120用于對(duì)上位機(jī)300的控制信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。第一高壓電源模塊130和第二高壓電源模塊140與高壓電源相連，即第一高壓電源模塊130和第二高壓電源模塊140分別與正高壓本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種質(zhì)譜儀，其特征在于，包括：離子源；與所述離子源相連的毛細(xì)管；與所述毛細(xì)管的出口相對(duì)應(yīng)的取樣錐和六級(jí)桿；與所述取樣錐和六級(jí)桿對(duì)應(yīng)的第一離子引導(dǎo)級(jí)和第二離子引導(dǎo)級(jí)，其中，所述第一離子引導(dǎo)級(jí)和第二離子引導(dǎo)級(jí)相互平行；相互平行的第一離子推斥極和第二離子推斥極，所述第一離子推斥極和第二離子推斥極與所述第一離子引導(dǎo)級(jí)和第二離子引導(dǎo)級(jí)之間相互垂直，所述第一離子推斥極和第二離子推斥極將離子引入飛行管中；飛行管、反射極和設(shè)置在所述飛行管口的檢測(cè)器；以及動(dòng)態(tài)透鏡板，所述動(dòng)態(tài)透鏡板與上位機(jī)和高壓電源相連，且所述動(dòng)態(tài)透鏡板還與所述毛細(xì)管、所述取樣錐、所述第一離子引導(dǎo)級(jí)、所述第二離子引導(dǎo)級(jí)、所述第一離子推斥極和第二離子推斥極相連，所述動(dòng)態(tài)透鏡板根據(jù)所述上位機(jī)的控制信號(hào)對(duì)所述毛細(xì)管的出口電壓、所述取樣錐的電壓、所述第一離子引導(dǎo)級(jí)的電壓、所述第二離子引導(dǎo)級(jí)的電壓、所述第一離子推斥極的電壓和第二離子推斥極的電壓進(jìn)行控制。
【技術(shù)特征摘要】
1.ー種質(zhì)譜儀，其特征在于，包括 離子源； 與所述離子源相連的毛細(xì)管； 與所述毛細(xì)管的出口相對(duì)應(yīng)的取樣錐和六級(jí)桿； 與所述取樣錐和六級(jí)桿對(duì)應(yīng)的第一離子引導(dǎo)級(jí)和第二離子引導(dǎo)級(jí)，其中，所述第一離子引導(dǎo)級(jí)和第二離子引導(dǎo)級(jí)相互平行； 相互平行的第一離子推斥極和第二離子推斥極，所述第一離子推斥極和第二離子推斥極與所述第一離子引導(dǎo)級(jí)和第二離子引導(dǎo)級(jí)之間相互垂直，所述第一離子推斥極和第二離子推斥極將離子引入飛行管中； 飛行管、反射極和設(shè)置在所述飛行管ロ的檢測(cè)器；以及 動(dòng)態(tài)透鏡板，所述動(dòng)態(tài)透鏡板與上位機(jī)和高壓電源相連，且所述動(dòng)態(tài)透鏡板還與所述毛細(xì)管、所述取樣錐、所述第一離子引導(dǎo)級(jí)、所述第二離子引導(dǎo)級(jí)、所述第一離子推斥極和第二離子推斥極相連，所述動(dòng)態(tài)透鏡板根據(jù)所述上位機(jī)的控制信號(hào)對(duì)所述毛細(xì)管的出口電壓、所述取樣錐的電壓、所述第一離子引導(dǎo)級(jí)的電壓、所述第二離子引導(dǎo)級(jí)的電壓、所述第一離子推斥極的電壓和第二離子推斥極的電壓進(jìn)行控制。2.如權(quán)利要求1所述的質(zhì)譜儀，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)透鏡板進(jìn)一歩包括 接ロ轉(zhuǎn)換模塊，用于接收所述上位機(jī)的控制信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)RS485接口和SPI接ロ之間的轉(zhuǎn)換； 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)所述控制信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換； 第一高壓電源模塊和第二高壓電源模塊，所述第一高壓電源模塊和第二高壓電源模塊與所述高壓電源相連，用于分別生成正高壓和負(fù)高壓； 高壓電源控制模塊，用于對(duì)所述第一高壓電源模塊和第二高壓電源模塊的輸出電壓進(jìn)行控制； 電壓控制模塊，用于根據(jù)所述上位機(jī)的控制信號(hào)對(duì)所述第一高壓電源模塊和第二高壓電源模塊輸出的電壓進(jìn)行放大，以生成相應(yīng)的所述毛細(xì)管的出口電壓、所述取樣錐的電壓、所述第一離子引導(dǎo)級(jí)的電壓、所述第二離子引導(dǎo)級(jí)的電壓、所述第一離子推斥極的電壓和第二離子推斥極的電壓。3.如權(quán)利要求2所述的質(zhì)譜儀，其特征在于，還包括 高壓電源輸出電壓檢測(cè)模塊，用于對(duì)所述第一高壓電源模塊和第二高壓電源模塊的正高壓和負(fù)高壓進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)所述第一高壓電源模塊和第二高壓電源模塊的輸出電壓不滿(mǎn)足要求時(shí)，切斷所述第一高壓電源模塊和第二高壓電源模塊的電壓輸出。4.如權(quán)...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周立，劉召貴，張華金，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：江蘇天瑞儀器股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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