專利名稱：質(zhì)譜離子調(diào)諧方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及質(zhì)譜分析，特別涉及質(zhì)譜離子調(diào)諧方法。
背景技術(shù)：
在線質(zhì)譜根據(jù)不同物質(zhì)質(zhì)荷比不同進(jìn)行分離及檢測(cè)，完成對(duì)被測(cè)物質(zhì)的定量分析。其核心部分主要包含離子源，四極桿質(zhì)量過(guò)濾器，檢測(cè)器和控制模塊等幾部分，由于在線分析的需要，因此要求儀器必須滿足以下幾點(diǎn)
I、長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，減少人工維護(hù)；
2、對(duì)于被測(cè)組分定量準(zhǔn)確，且長(zhǎng)期穩(wěn)定性要好；
目前存在的問(wèn)題
I、儀器容易污染，污染后要求手動(dòng)清潔，增加了人工維護(hù)成本；
2、對(duì)于痕量組分的定量穩(wěn)定性較差。發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供了一種質(zhì)譜離子調(diào)諧方法，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)譜儀具有檢測(cè)精度高、穩(wěn)定性好、維護(hù)周期長(zhǎng)、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種質(zhì)譜離子調(diào)諧方法，所述調(diào)諧方法包括離子過(guò)濾調(diào)諧，所述離子過(guò)濾調(diào)諧包括以下步驟
(BI)向質(zhì)譜儀中通入待測(cè)對(duì)象中沒(méi)有的背景氣體，分別獲得對(duì)應(yīng)于所述待測(cè)對(duì)象中各組分Si、S2、、、Sn的離子信號(hào)噪聲強(qiáng)度Ic^ I02>、、Ion,所述N為大于2的正整數(shù)；
(B2)在所述質(zhì)譜儀的分析過(guò)程中，獲得待測(cè)對(duì)象中各組分SpS2、、、SN的離子信號(hào)強(qiáng)度 In、I12、、、Iin，進(jìn)一步獲得信噪比M ，i = 1、2、、、N;1Ii
(B3)若Ni > N0, N0為設(shè)定值，經(jīng)過(guò)分析獲得所述各組分的含量；
若Ni < N0,則調(diào)高該信噪比對(duì)應(yīng)的離子的過(guò)濾時(shí)間，并進(jìn)入所述步驟(B2)。
根據(jù)上述的調(diào)諧方法，可選地，在所述步驟(B3)中，若Ni ( Ntl，且過(guò)濾時(shí)間已經(jīng)是最高過(guò)濾時(shí)間，則所述調(diào)諧方法進(jìn)一步包括離子電離調(diào)諧，所述電離調(diào)諧包括以下步驟
(Al)選擇參考?xì)怏w，將所述參考?xì)怏w通入質(zhì)譜儀，獲得對(duì)應(yīng)于所述參考?xì)怏w的離子信號(hào)強(qiáng)度Itl ;
(A2)在測(cè)量過(guò)程中，將所述參考?xì)怏w通入質(zhì)譜儀，獲得對(duì)應(yīng)于所述參考?xì)怏w的離子信號(hào)強(qiáng)度I1 ;
(A3)若所述I1 I0, K為設(shè)定的常數(shù)，進(jìn)入步驟(B2))；
若所述I1 < K · Itl，增大所述質(zhì)譜儀的離子源電極的工作電壓及燈絲工作電流，并持續(xù)一段時(shí)間，進(jìn)入步驟(A2)；
根據(jù)上述的調(diào)諧方法，可選地，若(A2)、(A3)間循環(huán)超過(guò)設(shè)定次數(shù)，且I1 < K · I。，此時(shí)，增大所述燈絲的工作電流并保持該電流，進(jìn)入步驟(A2)。
根據(jù)上述的調(diào)諧方法，可選地，在所述步驟(A3)中，若所述燈絲的工作電流達(dá)到最高工作電流，且I1 < K · I0時(shí)，提示報(bào)警。
根據(jù)上述的調(diào)諧方法，可選地，在所述步驟(Al)中設(shè)定檢測(cè)周期，當(dāng)?shù)剿鰴z測(cè)周期時(shí)，啟動(dòng)所述步驟(A2)。
根據(jù)上述的調(diào)諧方法，可選地，在所述步驟(A3)中，若所述I1彡K · Itl，增大所述質(zhì)譜儀的離子源電極的工作電壓及燈絲工作電流，并持續(xù)一段時(shí)間。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為
I、離子電離調(diào)諧功能使樣氣離子化更加穩(wěn)定，確保離子信號(hào)穩(wěn)定。
2、離子電離調(diào)諧功能使離子源連續(xù)工作壽命更長(zhǎng)，減少人為干擾。
3、離子過(guò)濾調(diào)諧功能使質(zhì)譜儀在檢測(cè)過(guò)程中長(zhǎng)期維持較高的信噪比，掃描時(shí)間短，初始設(shè)定的掃描時(shí)間短，假如信噪比不能滿足要求，再逐步增加掃描時(shí)間，可見，掃描時(shí)間保持在滿足信噪比要求下的最小。
4、在兩種調(diào)諧方式的相互作用下，質(zhì)譜儀對(duì)分析速度和分析穩(wěn)定性達(dá)到最優(yōu)化， 在確保分析穩(wěn)定性的前提下使質(zhì)譜分析效率更高。
5、此調(diào)諧功能使質(zhì)譜儀更加適合現(xiàn)場(chǎng)多流路，多組分同時(shí)測(cè)量(測(cè)量速度最優(yōu)， 因此適合多流路循環(huán)檢測(cè)，測(cè)量信號(hào)更穩(wěn)，適合多組分同時(shí)測(cè)量)


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(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而并非意在對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。 圖中
圖I是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例I的調(diào)諧方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
圖I和以下說(shuō)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(jiǎn)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選實(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I :
圖I示意性地給出了本發(fā)明實(shí)施例的質(zhì)譜離子調(diào)諧方法的流程圖，如圖I所示，所述調(diào)諧方法包括離子過(guò)濾調(diào)諧，所述離子過(guò)濾調(diào)諧包括以下步驟
(BI)向所述質(zhì)譜儀中通入待測(cè)對(duì)象中沒(méi)有的背景氣體，如氬氣、氦氣等，分別獲得對(duì)應(yīng)于所述待測(cè)對(duì)象中各組分Si、S2、、、Sn的離子信號(hào)噪聲強(qiáng)度ItlP I02>>> Icin,所述N為大于2的正整數(shù)；質(zhì)譜儀是本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述；
(B2)在所述質(zhì)譜儀的分析過(guò)程中，獲得待測(cè)對(duì)象中各組分SpS2、、、SN的離子信號(hào)強(qiáng)度 In、I12、、Iin，進(jìn)一步獲得信噪比M= ，i = 1、2、、、N;1Ii
(B3)若Ni > N0, N0為設(shè)定值，經(jīng)過(guò)分析獲得所述各組分的含量；
若Ni< N(1，i = 1、2、、、N，由質(zhì)譜儀制造商或者使用者根據(jù)檢測(cè)要求而設(shè)定，如 800、1000、5000等，則調(diào)高該信噪比對(duì)應(yīng)的離子的過(guò)濾時(shí)間，并進(jìn)入所述步驟(B2)。通過(guò)步驟(B2)、(B3)間的循環(huán)，使得通過(guò)逐步提高過(guò)濾時(shí)間去提高信噪比，進(jìn)而滿足設(shè)定要求；
若Ni > Nci, i = 1、2、、、N,則所述質(zhì)譜儀進(jìn)行正常檢測(cè)。
可選地，在所述步驟(B3)中，若Ni彡Ntl,且過(guò)濾時(shí)間已經(jīng)是最高過(guò)濾時(shí)間(不能再增加過(guò)濾時(shí)間)，則所述調(diào)諧方法進(jìn)一步包括離子電離調(diào)諧，所述電離調(diào)諧包括以下步驟
(Al)選擇參考?xì)怏w，如氬氣、氦氣等，將所述參考?xì)怏w通入質(zhì)譜儀，獲得對(duì)應(yīng)于所述參考?xì)怏w的離子信號(hào)強(qiáng)度Itl ;
(A2)在測(cè)量過(guò)程中，將所述參考?xì)怏w通入質(zhì)譜儀，獲得對(duì)應(yīng)于所述參考?xì)怏w的離子信號(hào)強(qiáng)度I1 ;
(A3)若所述I1 I0, K為設(shè)定的常數(shù)，如O. 8，進(jìn)入步驟(B2)；
若所述I1 < K · Itl，增大所述質(zhì)譜儀的離子源電極的工作電壓及燈絲工作電流，并持續(xù)一段時(shí)間，之后恢復(fù)原工作電壓及電流，從而清潔電極及燈絲，進(jìn)入步驟(A2)；
可選地，若(A2)、(A3)間循環(huán)超過(guò)設(shè)定次數(shù)，如5、10次，且I1 < K ·Itl，表明此時(shí)雖然離子源已清理干凈，但仍不能滿足要求；此時(shí)，增大所述燈絲的工作電流并保持該電流， 進(jìn)入步驟(A2)。
可選地，在所述步驟(A3)中，若所述燈絲的工作電流經(jīng)過(guò)若干次循環(huán)而逐步增加到最高工作電流，且I1 < K · I0時(shí)，提示報(bào)警。
可選地，在所述步驟(Al)中設(shè)定檢測(cè)周期，當(dāng)?shù)剿鰴z測(cè)周期時(shí)，啟動(dòng)所述步驟 (A2)。
可選地，在所述步驟(A3)中，若所述I1 > K · Itl，增大所述質(zhì)譜儀的離子源電極的工作電壓及燈絲工作電流，并持續(xù)一段時(shí)間，之后恢復(fù)原工作電壓及電流，從而清潔電極及燈絲。
實(shí)施例2
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例I的調(diào)諧方法的應(yīng)用例。被測(cè)氣體包含H2 (濃度20 50% )、 CO(濃度20 50% )、C02 (濃度50 70% )、02 (濃度O. 01 O. I %)，其定量離子分別為 M/Z 2、M/Z 28、M/Z 44、M/Z 32。以Ar作為離子電離調(diào)諧時(shí)的參考?xì)怏w，其參考離子為M/ Z 40。
調(diào)諧方法具體包括以下步驟
(BO)設(shè)定相關(guān)調(diào)諧參數(shù)
被測(cè)組分定量離子掃描時(shí)間設(shè)定，假定分別為T1 = O. Is、T2 = O. Is、T3 = O. Is、 T4 = O. 3s，分別為最低掃描時(shí)間；
定量離子最大掃描時(shí)間Tn = 2s ;
電離調(diào)諧次數(shù)t ；
電離調(diào)諧時(shí)間T ；
燈絲最大調(diào)諧電流I ■；
燈絲最大工作電流I設(shè)定；
燈絲電流增量O. IA ;
離子調(diào)諧信噪比N。；
(BI)通入?yún)⒖細(xì)怏w99. 999% Ar，掃描碎片離子M/Z 40，并記錄參考電流I。(也即步驟Al)
掃描碎片離子M/Z 2、M/Z 28、M/Z 44、M/Z 32 背景信號(hào)分別記為 ΙΜ、I02> I03> I04 ;
(Β2)開始定量分析，被測(cè)氣體進(jìn)入質(zhì)譜儀，質(zhì)譜儀按照設(shè)定參數(shù)掃描并記錄各碎片離子信號(hào)強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)控制模塊處理后，分別記為In、112、113、I14 ；
計(jì)算各定里尚子 η噪比，N1 = !ιι/Ι(ιι、Ν2 = Ii2/Io2' N3 = In/Ios' N4 = !h/Im、;
(B3)判斷NpN2、N3、N4是否都不小于Ntl，如果都滿足，則調(diào)用定量模型進(jìn)行濃度計(jì)算并輸出，
如果至少一個(gè)定量離子信噪比未滿足要求，假定為N4 < Ntl ;
判斷定量離子M/Z 32的掃描時(shí)間T4是否小于2s，如果滿足則調(diào)節(jié)定量離子M/Z 32的掃描時(shí)間T4，增量為O. 2s，然后執(zhí)行步驟(B2);通過(guò)這種逐步遞增的方式，從而使得在滿足信噪比要求下的掃描時(shí)間最?。?br> 如果掃描時(shí)間T4 ^ 2s,則開始進(jìn)行離子電離調(diào)諧流程，具體包括以下步驟
(A2)參考?xì)怏w流路開啟，99. 999% Ar進(jìn)入質(zhì)譜儀；掃描碎片離子M/Z 40，并記錄參考電流I1 ;
(A3)如果I1 ^ O. Wtl，則控制模塊分別增大離子源中推斥極電壓和吸引極電壓至原來(lái)2倍，同時(shí)增大燈絲電流，持續(xù)2min，然后執(zhí)行步驟(B2)；
如果I1 < O. 9、，判斷步驟(A2)、(A3)間循環(huán)的次數(shù)是否大于5次
如果小于5次，控制模塊分別增大離子源中推斥極電壓和吸引極電壓至原來(lái)2倍， 同時(shí)增大燈絲電流，持續(xù)2min，然后執(zhí)行步驟(A2)；
如果不小于5次，判斷燈絲工作電流是否到最大工作電流
如果達(dá)到最大，輸出報(bào)警信息給用戶；如果沒(méi)有達(dá)到最大，則增大燈絲工作電流并保持，增量為O. 1A，執(zhí)行步驟(A2)。
權(quán)利要求
1.一種質(zhì)譜離子調(diào)諧方法，其特征在于所述調(diào)諧方法包括離子過(guò)濾調(diào)諧，所述離子過(guò)濾調(diào)諧包括以下步驟 (BI)向質(zhì)譜儀中通入待測(cè)對(duì)象中沒(méi)有的背景氣體，分別獲得對(duì)應(yīng)于所述待測(cè)對(duì)象中各組分Si、S2、、、SN的離子信號(hào)噪聲強(qiáng)度I, U、、、Icin，所述N為大于2的正整數(shù)； (B2)在所述質(zhì)譜儀的分析過(guò)程中，獲得待測(cè)對(duì)象中各組分SpS2、、、SN的離子信號(hào)強(qiáng)度In、I12、、Im，進(jìn)一步獲得信噪比' ，1 = 1、2、、、N ； (B3)若Ni > N0, N0為設(shè)定值，經(jīng)過(guò)分析獲得所述各組分的含量； 若Ni彡Ntl，則調(diào)高該信噪比對(duì)應(yīng)的離子的過(guò)濾時(shí)間，并進(jìn)入所述步驟(B2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的調(diào)諧方法，其特征在于在所述步驟(B3)中，若NiSNtl，且過(guò)濾時(shí)間已經(jīng)是最高過(guò)濾時(shí)間，則所述調(diào)諧方法進(jìn)一步包括離子電離調(diào)諧，所述電離調(diào)諧包括以下步驟 (Al)選擇參考?xì)怏w，將所述參考?xì)怏w通入質(zhì)譜儀，獲得對(duì)應(yīng)于所述參考?xì)怏w的離子信號(hào)強(qiáng)度I0 ; (A2)在測(cè)量過(guò)程中，將所述參考?xì)怏w通入質(zhì)譜儀，獲得對(duì)應(yīng)于所述參考?xì)怏w的離子信號(hào)強(qiáng)度I1 ; (A3)若所述I1彡K Itl, K為設(shè)定的常數(shù)，進(jìn)入步驟(B2))； 若所述I1 < K Itl，增大所述質(zhì)譜儀的離子源電極的工作電壓及燈絲工作電流，并持續(xù)一段時(shí)間，進(jìn)入步驟(A2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)諧方法，其特征在于若(A2)、(A3)間循環(huán)超過(guò)設(shè)定次數(shù)，且I1 < K Itl，此時(shí)，增大所述燈絲的工作電流并保持該電流，進(jìn)入步驟(A2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)諧方法，其特征在于在所述步驟(A3)中，若所述燈絲的工作電流達(dá)到最高工作電流，且I1 < K Itl時(shí)，提示報(bào)警。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)諧方法，其特征在于在所述步驟(Al)中設(shè)定檢測(cè)周期，當(dāng)?shù)剿鰴z測(cè)周期時(shí)，啟動(dòng)所述步驟(A2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)諧方法，其特征在于在所述步驟(A3)中，若所述I1 Itl，增大所述質(zhì)譜儀的離子源電極的工作電壓及燈絲工作電流，并持續(xù)一段時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種質(zhì)譜離子調(diào)諧方法，包括離子過(guò)濾調(diào)諧，所述離子過(guò)濾調(diào)諧包括以下步驟(B1)向質(zhì)譜儀中通入待測(cè)對(duì)象中沒(méi)有的背景氣體，分別獲得對(duì)應(yīng)于所述待測(cè)對(duì)象中各組分S1、S2、、、SN的離子信號(hào)噪聲強(qiáng)度I01、I02、、、I0N，所述N為大于2的正整數(shù)；(B2)在所述質(zhì)譜儀的分析過(guò)程中，獲得待測(cè)對(duì)象中各組分S1、S2、、、SN的離子信號(hào)強(qiáng)度I01、I02、、、I0N，進(jìn)一步獲得信噪比i＝1、2、、、N；(B3)若Ni≤N0，N0為設(shè)定值，則調(diào)高該信噪比對(duì)應(yīng)的離子的過(guò)濾時(shí)間，并進(jìn)入所述步驟(B2)。本發(fā)明具有檢測(cè)精度高、穩(wěn)定性好、維護(hù)周期長(zhǎng)、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01J49/42GK102983055SQ201210494829
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者張進(jìn)偉, 鄭利武, 任焱, 馮紅年, 陳生龍, 顧海濤 申請(qǐng)人:聚光科技(杭州)股份有限公司