一種色譜質譜聯(lián)用儀采樣真空接口的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種色譜質譜聯(lián)用儀采樣真空接口，包括取樣錐和萃取錐，其特點是：所述萃取錐軸線與所述取樣錐軸線之間采用離軸設計且兩個軸線之間的夾角不等于90度。本發(fā)明具有離子損失少、真空負載小、中性粒子的噪聲干擾小等優(yōu)點。
【專利說明】 一種色譜質譜聯(lián)用儀采樣真空接口
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種真空接口，尤其是一種色譜質譜聯(lián)用儀采樣真空接口。
【背景技術】
[0002]液相色譜質譜聯(lián)用儀中的真空接口用來將大氣壓離子源產生的離子傳輸至高真空的質量分析器。由于氣壓從大氣壓區(qū)過渡到高真空區(qū)(1E-3?1Ε-4ΤΟΠ.)，氣壓的突變使得整個系統(tǒng)中離子束的損失主要集中在這個區(qū)域，真空接口的設計可以在大氣壓區(qū)及高真空區(qū)之間形成一個過渡的氣壓區(qū)(約2Torr)，這種設計可以減小離子束的損失及高真空區(qū)的真空負載，因此真空接口的設計直接影響到儀器的最關鍵指標靈敏度。
[0003]目前真空接口的設計主要有兩種:一是毛細管設計，使用毛細管將離子從大氣壓區(qū)導入高真空區(qū)，這種設計的主要缺點是毛細管容易造成堵塞，二是雙錐采樣設計，萃取錐位于取樣錐后的靜音區(qū)或者擴散區(qū)。靜音區(qū)采樣可以獲得最大的采樣效率，但是由于萃取錐與取樣錐之間空隙較小，不能形成有效的氣壓緩沖區(qū)，會對萃取錐后面的高真空區(qū)造成很大的真空負載，為了維持真空度，必須使用大抽速的分子泵，造成儀器成本的顯著增加。
[0004]請參閱圖1，傳統(tǒng)在靜音區(qū)之后采樣即在擴散區(qū)采樣的方式，為萃取錐I與取樣錐2的軸線垂直，即萃取錐軸線10與取樣錐軸線20呈90°。雖然這種采樣方式對萃取錐之后的高真空區(qū)影響較小，但是由于離子從取樣錐進入萃取錐需要偏轉90°，所以離子損失較大。
【發(fā)明內容】
[0005]為了解決現(xiàn)有技術中的上述不足，本發(fā)明提供了一種減小對高真空區(qū)的真空負載、同時可以避免中性粒子的噪聲干擾的減少離子的損失色譜質譜聯(lián)用儀采樣真空接口。
[0006]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0007]—種色譜質譜聯(lián)用儀采樣真空接口，包括取樣錐和萃取錐，其特點是:
[0008]所述萃取錐軸線與所述取樣錐軸線之間采用離軸設計且兩個軸線之間的夾角不等于90度。
[0009]作為優(yōu)選，所述萃取錐軸線與所述取樣錐軸線平行。
[0010]作為優(yōu)選，所述萃取錐軸線與所述取樣錐軸線之間的距離為0.5?5mm。
[0011]作為優(yōu)選，沿取樣錐軸線方向上，所述萃取錐錐口與所述取樣錐錐口的距離為10 ?40mm。
[0012]作為優(yōu)選，所述萃取錐與所述取樣錐軸線相交。
[0013]作為優(yōu)選，所述萃取錐錐口與所述取樣錐錐口不同時在萃取錐軸線或取樣錐軸線上。
[0014]作為優(yōu)選，所述萃取錐錐口與所述取樣錐軸線的距離為0.5?5mm
[0015]作為優(yōu)選，沿取樣錐軸線方向上，所述萃取錐錐口與所述取樣錐錐口的距離為10 ?40mm。[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果:
[0017]本發(fā)明采用雙錐采樣設計，萃取錐在擴散區(qū)進行采樣，可以減小對高真空區(qū)的真空負載；萃取錐軸線與取樣錐軸線平行或者偏轉一定角度(小于90° )，偏移一定的平行距離，這樣在避免中性粒子的噪聲干擾的同時，還避免了離子從取樣錐進入萃取錐時飛行軌跡偏轉90°，減少了離子的損失。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為在靜音區(qū)之后采樣且萃取錐與取樣錐呈90°時的真空接口結構示意圖；
[0019]圖2為實施例1中真空接口結構示意圖；
[0020]圖3為真空接口結構為圖2時仿真得到的離子軌跡示意圖；
[0021]圖4為真空接口結構為圖1時仿真得到的離子軌跡示意圖；
[0022]圖5實施例2中真空接口結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]實施例1
[0024]一種色譜質譜聯(lián)用儀采樣真空接口，包括取樣錐和萃取錐，所述萃取錐軸線與所述取樣錐軸線之間采用離軸設計且兩個軸線之間的夾角不等于90度。
[0025]優(yōu)選的，所述萃取錐軸線與所述取樣錐軸線平行。
[0026]優(yōu)選的，所述萃取錐軸線與所述取樣錐軸線之間的距離為0.5?5mm。
[0027]優(yōu)選的，沿取樣錐軸線方向上，所述萃取錐錐口與所述取樣錐錐口的距離為10?20mmo
[0028]請參閱圖2，為本專利中真空接口一種結構，圖中萃取錐軸線201與取樣錐軸線101平行，兩者之間的距離可以通過實驗來進行優(yōu)化(范圍在幾個毫米范圍內)。
[0029]萃取錐21及取樣錐11上均加載直流電壓，這樣在兩錐之間形成電勢差，有助于將離子從取樣錐11傳輸至萃取錐21，兩錐錐口之間沿取樣錐軸線方向上的距離可以在實驗中根據(jù)儀器本身的設計要求，如真空度，傳輸效率等進行優(yōu)化。
[0030]本實施例還提供了實驗模擬的根據(jù)本實施例的離軸條件的離子傳輸效果。具體模擬條件為:沿取樣錐軸線101方向上，所述萃取錐錐口 211與所述取樣錐錐口 111的距離為15mm ;萃取錐軸線201與取樣錐軸線10之間的距離為2mm。模擬效果見圖3。
[0031]本實施例還提供了實驗模擬的傳統(tǒng)的萃取錐與取樣錐呈90°時的離子傳輸效果。具體模擬條件與圖3的模擬條件相同，即沿取樣錐軸線101方向上，所述萃取錐錐口 211與所述取樣錐錐口 111的距離為15mm ;萃取錐軸線201與取樣錐軸線101之間的距離為2mm。模擬效果見圖4。
[0032]可見，在模擬條件相同的前提下，本實施例離軸結構的傳輸效率比傳統(tǒng)90°的萃取錐與取樣錐呈90°時的傳輸效率高30%左右，明顯減少了離子的損失。
[0033]同時，在擴散區(qū)采樣的方式可以減小對高真空區(qū)的真空負載，同時可以避免中性粒子的噪聲干擾。
[0034]實施例2
[0035]一種色譜質譜聯(lián)用儀采樣真空接口，與實施例1所述的真空接口不同的是:[0036]所述萃取錐軸線與所述取樣錐軸線相交，夾角為Θ。所述萃取錐錐口與所述取樣錐錐口可以同時在萃取錐軸線或取樣錐軸線上，也可以不同時在萃取錐軸線或取樣錐軸線上。
[0037]優(yōu)選的，所述萃取錐錐口與所述取樣錐軸線的距離為I?3mm。
[0038]優(yōu)選的，沿取樣錐軸線方向上，所述萃取錐錐口與所述取樣錐錐口的距離為10?20mmo
[0039]請參閱圖6，為本專利中真空接口一種結構，圖中萃取錐軸線201與取樣錐軸線101相交。
[0040]兩錐軸線呈一定角度Θ后，也會提高兩錐之間的離子傳輸效率，但是也會帶來結構設計上的難度，改變兩錐之間通道的結構，這樣也會影響兩錐之間的氣壓梯度，進而影響萃取錐之后的高真空區(qū)域的氣壓，可以在實驗中針對不同角度進行對比實驗，得到最優(yōu)的角度值。本實施例在所述萃取錐錐口與所述取樣錐軸線的距離為2mm、且沿取樣錐軸線方向上，所述萃取錐錐口與所述取樣錐錐口的距離為20mm時，Θ為130度。
[0041]上述實施方式不應理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。本發(fā)明的關鍵是:通過離軸設計，減少了從取樣錐到萃取錐之間的離子損失，在擴散區(qū)采樣的方式可以減小對高真空區(qū)的真空負載，又可以避免中性粒子的噪聲干擾。在不脫離本發(fā)明精神的情況下，對本發(fā)明做出的任何形式的改變均應落入本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種色譜質譜聯(lián)用儀采樣真空接口，包括取樣錐和萃取錐，其特征在于: 所述萃取錐軸線與所述取樣錐軸線之間采用離軸設計且兩個軸線之間的夾角不等于90度。
2.根據(jù)權利要求1所述的真空接口，其特征在于:所述萃取錐軸線與所述取樣錐軸線平行。
3.根據(jù)權利要求2所述的真空接口，其特征在于:所述萃取錐軸線與所述取樣錐軸線之間的距離為0.5?5mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的真空接口，其特征在于:所述萃取錐軸線與所述取樣錐軸線相交。
5.根據(jù)權利要求4所述的真空接口，其特征在于:所述萃取錐錐口與所述取樣錐錐口不同時在萃取錐軸線或取樣錐軸線上。
6.根據(jù)權利要求4所述的真空接口，其特征在于:所述萃取錐錐口與所述取樣錐軸線的距離為0.5?5謹。
7.根據(jù)權利要求2?5任一所述的真空接口，其特征在于:沿取樣錐軸線方向上，所述萃取錐錐口與所述取樣錐錐口的距離為10?40mm。
【文檔編號】H01J49/04GK103745907SQ201310755171
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權日:2013年12月23日
【發(fā)明者】李綱 申請人:聚光科技(杭州)股份有限公司