本發(fā)明涉及質(zhì)譜離子源裝置技術領域，特別涉及一種電噴霧離子源裝置。

背景技術：

在當前的科學研究實驗以及各種檢測機構(gòu)的檢測中，質(zhì)譜是一種非常普遍、可靠并且行之有效的技術手段。離子源作為質(zhì)譜儀器的關鍵組件，其離子化原理及離子的產(chǎn)生效率將直接影響到質(zhì)譜儀器的使用領域以及使用效率。

近幾十年來，隨著生物技術的發(fā)展，對于質(zhì)譜技術提出了新的要求，即分析大分子化合物以及為液相色譜和質(zhì)譜之間提供有效的接口。電噴霧電離由于為這兩個方面提供了完美的解決方案，而越來越受到人們的關注和研究。

電噴霧電離的基本過程可以簡述如下：在管內(nèi)含有溶劑的噴霧針末端加上高電壓，在電位差的作用下，被噴霧針噴出的溶劑形成微小液滴狀的帶電氣溶膠噴霧，之后含有所需離子的帶電液滴進入到離子傳送裝置中，在離子傳送裝置的輸送下被送至質(zhì)量分析器中進行檢測利用。在上述過程中，所需離子在進入到離子傳送裝置的同時，也引入了大量的溶劑小液滴，在離子傳送裝置輸送的過程中，構(gòu)成液滴的液體膨脹吸熱會產(chǎn)生簇離子，從而大大影響了產(chǎn)生的有效離子效率。

在現(xiàn)有技術中，經(jīng)常采用對離子傳送裝置中的帶電液滴進行加熱的方法來解決上述問題，而現(xiàn)有的加熱方式多種多樣，但往往都存在加熱效果較差，或?qū)λ桦x子的正常運動造成干擾的問題，導致電噴霧離子源裝置的工作效果并不理想。

因此，如何進一步提高電噴霧離子源裝置的工作效果，已經(jīng)成為目前本領域技術人員亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種電噴霧離子源裝置，其對加熱結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，顯著提高了電噴霧離子源裝置的工作效果。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種電噴霧離子源裝置，包括：

導電支座；

設置在所述導電支座上，且與所述導電支座絕緣的電噴霧針；

接收所述電噴霧針噴出的液滴，并能夠輸送所述液滴的離子傳送件，所述離子傳送件與所述導電支座絕緣連接；

呈雙螺旋方式設置，能夠?qū)ξ挥谒鲭x子傳送件內(nèi)的所述液滴進行加熱，并絕緣的設置在所述導電支座上的電加熱絲。

優(yōu)選的，上述電噴霧離子源裝置中，所述離子傳送件為毛細管，所述毛細管的外側(cè)套設有絕緣筒，所述電加熱絲以雙螺旋的方式纏繞在所述絕緣筒的外周面上。

優(yōu)選的，上述電噴霧離子源裝置中，所述絕緣筒通過絕緣的絕緣筒安裝座固定在所述導電支座上。

優(yōu)選的，上述電噴霧離子源裝置中，所述毛細管為導電且導熱的金屬毛細管，并通過導電且導熱的毛細管安裝座可拆卸的固定在所述絕緣筒安裝座上。

優(yōu)選的，上述電噴霧離子源裝置中，還包括與所述毛細管安裝座連接的熱電偶。

優(yōu)選的，上述電噴霧離子源裝置中，所述導電支座為能夠與質(zhì)譜儀器的腔體相連的電極法蘭，并且所述電極法蘭上設置有能夠與所述質(zhì)譜儀器電連接的多個電極。

優(yōu)選的，上述電噴霧離子源裝置中，所述導電支座的中心部位開設有安裝通孔，所述毛細管和所述絕緣筒穿過所述安裝通孔并固定在所述安裝通孔中，且所述毛細管與所述導電支座同軸設置。

優(yōu)選的，上述電噴霧離子源裝置中，所述電噴霧針通過絕緣的噴霧針支架設置在所述導電支座上，并且所述電噴霧針的噴霧端與所述離子傳送件的軸線之間具有銳角夾角。

優(yōu)選的，上述電噴霧離子源裝置中，所述毛細管為不銹鋼管，所述毛細管安裝座為黃銅座，所述絕緣筒安裝座和所述噴霧針支架均為PEEK材質(zhì)。

優(yōu)選的，上述電噴霧離子源裝置中，所述電噴霧針和所述離子傳送件之間設置有漏勺，所述漏勺固定在所述導電支座上。

本發(fā)明提供的電噴霧離子源裝置，包括導電支座、電噴霧針、離子傳送件和電加熱絲。其中，導電支座為整個裝置的基本支撐部件，電噴霧離子源裝置的其他部件直接或間接的設置在該導電支座上，離子傳送件與電噴霧針配合工作，電噴霧針噴出的帶電液滴會進入到離子傳送件中實現(xiàn)離子的傳輸，電加熱絲以呈雙螺旋的方式設置，并能夠?qū)﹄x子傳送件及其內(nèi)的帶電液滴實現(xiàn)加熱，并且電噴霧針、離子傳送件和電加熱絲均與導電支座絕緣連接。在上述電噴霧離子源裝置進行工作時，電噴霧針噴出的帶電液滴進入到離子傳送件中以后，給電加熱絲通電，使其對離子傳送件及其內(nèi)的帶電液滴進行加熱，使得帶電液滴中的溶劑揮發(fā)，以避免液體膨脹吸熱產(chǎn)生簇離子而對離子信號強度造成干擾，令被分析物的離子化效率得到提高，并且電加熱絲以雙螺旋方式設置，不僅能夠有效增大電加熱絲的加熱長度，而且也能夠令電加熱絲不同部位通電后產(chǎn)生的磁場相互抵消，避免了對離子運動的干擾，顯著提高了電噴霧離子源裝置的工作效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的電噴霧離子源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為絕緣筒的側(cè)視圖；

圖3為絕緣筒的主視圖；

圖4為圖3的剖視圖；

圖5為絕緣筒安裝座的側(cè)視圖；

圖6為絕緣筒安裝座的主視圖；

圖7為毛細管安裝座的側(cè)視圖；

圖8為毛細管安裝座的主視剖面圖；

圖9為導電支座的主視圖；

圖10為導電支座的側(cè)視剖面圖。

在圖1-圖10中：

1-導電支座，2-電噴霧針，3-離子傳送件，4-絕緣筒，5-絕緣筒安裝座，6-毛細管安裝座，7-電極，8-安裝通孔，9-噴霧針支架，10-漏勺，11-毛細管通孔，12-雙螺紋，13-鎢絲穿孔，14-鎢絲固定孔，15-固定孔，16-加熱引線插孔，17-內(nèi)螺紋孔，18-毛細管固定螺孔，19-熱電偶插孔，20-熱電偶插頭固定孔，21-外螺紋，22-匯聚電極插頭。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種電噴霧離子源裝置，其對加熱結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，顯著提高了電噴霧離子源裝置的工作效果。

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1-圖10所示，本發(fā)明實施例提供的電噴霧離子源裝置，包括：作為整個裝置基礎支撐部件的導電支座1，在電噴霧離子源裝置工作時，此導電支座1接地，并且導電支座1的中心部位開設有安裝通孔8；設置在導電支座1上，且與導電支座1絕緣的電噴霧針2；接收電噴霧針2噴出的液滴，并輸送液滴的離子傳送件3，離子傳送件3與導電支座1絕緣連接；呈雙螺旋方式纏繞，能夠?qū)ξ挥陔x子傳送件3內(nèi)的液滴進行加熱，并絕緣的設置在導電支座1上的電加熱絲。此電噴霧離子源裝置的最主要改進之處在于，采用電加熱絲對離子傳送件3內(nèi)的液滴進行加熱，并且電加熱絲以平行的雙螺旋方式纏繞設置，即電加熱絲形成兩個螺旋結(jié)構(gòu)，并且兩個螺旋結(jié)構(gòu)各個部分的走向均相同，如圖3所示。另外，電加熱絲優(yōu)選為鎢絲。

通過采用此雙螺旋方式纏繞設置的電加熱絲對離子傳送件3及其內(nèi)的帶電液滴進行加熱，不僅能夠避免液體膨脹吸熱產(chǎn)生簇離子而對離子信號強度造成干擾，使得被待測物質(zhì)的離子化效率得到提高，而且也能夠令電加熱絲不同部位通電后產(chǎn)生的磁場相互抵消，避免了對離子運動的干擾，從而顯著的提高了電噴霧離子源裝置的工作效果。

為了進一步優(yōu)化技術方案，本實施例提供的電噴霧離子源裝置中，離子傳送件3為毛細管，毛細管的外側(cè)套設有絕緣筒4，電加熱絲以雙螺旋的方式纏繞在絕緣筒4的外周面上，并且絕緣筒4通過絕緣的絕緣筒安裝座5固定在導電支座1上，如圖1所示。本實施例中，絕緣筒4位于開設在導電支座1中心的安裝通孔8和絕緣筒安裝座5之間，此絕緣筒4的中心部位開設有能夠容納毛細管的毛細管通道，并且絕緣筒4的兩個端面稍大于中間柱體部分，兩個端面上各開設有八個鎢絲穿孔13，用于鎢絲的固定，而中間柱體部分的外周面上設置有平行的雙螺紋12。鎢絲從絕緣筒4端面的一個鎢絲穿孔13穿入，沿著絕緣筒4側(cè)面的一組螺紋緊繞在陶瓷筒上直到靠近另一個端面，并從最近的一個鎢絲穿孔13穿至另一個端面上，在該端面外側(cè)面壓緊后由附近的另一個鎢絲穿孔13穿入，以沿另一組螺紋反向繞行，之后從初始端面上的另一鎢絲穿孔13中穿出，初始端面上穿入鎢絲和穿出鎢絲的兩個鎢絲穿孔13處于對稱位置。鎢絲完成纏繞后，令鎢絲的兩端插入到絕緣筒安裝座5上開設的鎢絲固定孔14內(nèi)，然后通過鎢絲固定孔14側(cè)面的加熱引線插孔16用金屬螺釘固定并以接線的方式與外接電源進行連接。通電后可以使鎢絲加熱毛細管以去除其中的溶劑，提高離子化效率。此外，本實施例優(yōu)選絕緣筒4為陶瓷筒。

本實施例中，絕緣筒安裝座5上設置有凸緣，凸緣上開設有多個固定孔15，穿過固定孔15的螺釘將絕緣筒安裝座5固定于導電支座1上，而絕緣筒4則位于絕緣筒安裝座5和入口Skimmer(即后續(xù)提到的漏勺10)之間，如圖1所示。另外，優(yōu)選絕緣筒安裝座5由PEEK(英文polyetheretherketone的簡稱，聚醚醚酮)材料制成，以保證與毛細管安裝座6及電加熱絲分別保持絕緣。PEEK材料具有耐高溫、機械性能良好等優(yōu)點，較為適合本實施例提供的電噴霧離子源裝置的使用要求。

本實施例中，優(yōu)選毛細管為導電且導熱的金屬毛細管，并通過導電且導熱的毛細管安裝座6可拆卸的固定在絕緣筒安裝座5上，如圖1所示。本實施例優(yōu)選毛細管和毛細管安裝座6均能夠?qū)щ?，從而可以通過毛細管安裝座6上設置的匯聚電極插頭22以接線的方式由外接電源加以合適的穩(wěn)壓直流電，給毛細管安裝座6加合適的電壓進而使毛細管上帶有匯聚電壓，使得離子在毛細管中通過時，能夠抑制離子傳輸過程的發(fā)散，提高離子的傳輸效率。

而令毛細管和毛細管安裝座6均具有良好的導熱性，可以使得毛細管安裝座6與熱電偶(圖中未示出)連接，使得對毛細管的加熱溫度可以通過直流電源進行調(diào)節(jié)，并實時監(jiān)控毛細管的溫度，滿足不同樣品的需求，令本實施例提供的電噴霧離子源裝置具有更高的可操控性。具體的，毛細管安裝座6上開設有熱電偶插孔19，通過接線實現(xiàn)與外接的熱電偶連接，連接方式是通過在熱電偶插頭固定孔20中安裝螺釘實現(xiàn)接線。此外，毛細管安裝座6通過四個鎖緊螺釘由毛細管固定螺孔18對毛細管進行固定。本實施例中，為了使毛細管和毛細管安裝座6具有良好的導電和導熱性能，優(yōu)選毛細管安裝座6為黃銅材質(zhì)，毛細管為不銹鋼材質(zhì)。

另外，絕緣筒安裝座5尾部開設有內(nèi)螺紋孔17。與毛細管安裝座6頭部的外螺紋21相匹配，即毛細管安裝座6通過頭部的外螺紋21與開設在絕緣筒安裝座5尾部的內(nèi)螺紋孔17實現(xiàn)可拆卸連接。

優(yōu)選的，導電支座1為能夠與質(zhì)譜儀器的腔體相連的電極法蘭，并且電極法蘭上設置有能夠與質(zhì)譜儀器電連接的多個電極7，如圖1、圖9和圖10所示。本實施例中，優(yōu)選導電支座1為設置有電極7的電極法蘭，是因為法蘭能夠與更多型號的質(zhì)譜儀器相匹配，提高了本實施例提供的電噴霧離子源裝置的通用性。另外，電極法蘭上還設置有標準CF接口，可以方便的與具有CF接口的實驗腔體相固定并通過無氧銅墊圈及螺釘進行密封。電極7為設置在電極法蘭遠離噴霧針一側(cè)的六個插針電極，并以呈弧形分布的方式圍繞電極法蘭的中心設置，用于內(nèi)部接線的引出。當然，導電支座1并不局限于具有CF接口的法蘭形式，在保證能夠滿足所需功能的情況下，導電支座1的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)儀器具體情況做適當改變。

本實施例中，毛細管與絕緣筒4、絕緣筒安裝座5，毛細管安裝座6以及導電支座1均同軸設置，并且毛細管依次經(jīng)過絕緣筒4、絕緣筒安裝座5，毛細管安裝座6的中心。

如圖1所示，電噴霧針2通過絕緣的噴霧針支架9設置在導電支座1上，并且電噴霧針2的噴霧端與離子傳送件3的軸線之間具有銳角夾角。噴霧針支架9固定在導電支座1的與電極7相對的一側(cè)，電噴霧針2放置在噴霧針支架9上開設的側(cè)斜孔中，針尖與入口Skimmer尖相對。電噴霧針2的中間部位為金屬材質(zhì)，可以通過設置在噴霧針支架9上的金屬螺釘以接線的方式連接高壓直流電源，入口Skimmer與導電支座1及實驗用質(zhì)譜腔體導通，為接地狀態(tài)。電噴霧針2和入口Skimmer之間產(chǎn)生強電場電位差，電噴霧針2中有極性溶液注入時，可以在強電場電位差的作用下形成噴霧，產(chǎn)生電噴霧現(xiàn)象，實現(xiàn)待測物的離子化，由入口Skimmer進入不銹鋼毛細管中進行定向傳輸。本實施例中，之所以優(yōu)選電噴霧針2的噴霧端與離子傳送件3的軸線之間具有銳角夾角，是因為如果電噴霧針2與入口Skimmer的正對程度越好，即夾角α越小，進入毛細管內(nèi)部的溶劑就越多，對離子源的污染就越嚴重，尤其是在使用不揮發(fā)的緩沖鹽溶液的時候，使得待測物質(zhì)的離子化效果降低，所以優(yōu)選兩者之間具有夾角，此夾角的取值范圍可以為30度～90度。本實施例中同樣優(yōu)選噴霧針支架9為PEEK材質(zhì)。

本實施例中，電噴霧針2和離子傳送件3之間設置有漏勺10(即上述提到的入口Skimmer)，該漏勺10固定在導電支座1上，工作時與導電支座1一同處于接地狀態(tài)，如圖1所示。具體的，入口Skimmer通過壓板以螺釘?shù)姆绞焦潭ㄔ趯щ娭ё?的安裝通孔8的外側(cè)，并且毛細管外側(cè)靠近入口Skimmer但不接觸導通，以最大化離子的引入。

另外，本實施例中，電加熱絲的加熱引線，匯聚電極的引線以及熱電偶的引線與外界電源相接的方式，是通過內(nèi)部的引線與導電支座1上的電極7相連接，再由電極7通過引線與各自的電源相連接的方式實現(xiàn)。

綜上，本實施例提供的電噴霧離子源裝置，采用了更為簡單的裝置，并且可以在加熱的同時監(jiān)控加熱溫度，方便實時調(diào)節(jié)，可以滿足不同樣品的需求。另外還同時采用了偏軸噴霧的設計，噴霧針與入口Skimmer水平方向呈一定夾角α，最大化的減少了溶劑的影響。

本說明書中對各部分結(jié)構(gòu)采用遞進的方式描述，每個部分的結(jié)構(gòu)重點說明的都是與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的不同之處，電噴霧離子源裝置的整體及部分結(jié)構(gòu)可通過組合上述多個部分的結(jié)構(gòu)而得到。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。