本發(fā)明涉及一種超聲霧化電離裝置。

背景技術(shù)：
質(zhì)譜儀是檢測物質(zhì)成分的儀器，可以實(shí)現(xiàn)在空氣成分檢測，水質(zhì)檢測，固體樣品檢測，設(shè)備檢漏，危險(xiǎn)品檢測等領(lǐng)域的應(yīng)用。使用質(zhì)譜儀檢測樣品成分首先要將樣品轉(zhuǎn)化為離子形態(tài)，對于不同形態(tài)的樣品一般采用不同的電離方式。對于液體樣品的檢測，往往利用液體揮發(fā)性使其轉(zhuǎn)化為氣體形式，再通過其他方式實(shí)現(xiàn)氣體電離。一般常用的液體樣品電離方式是通過毛細(xì)管或者脈沖閥進(jìn)樣實(shí)現(xiàn)液體樣品氣化，利用紫外光照射，電子束轟擊等方式將樣品分子電離。但是，對于不易揮發(fā)的液體樣品，由于比較難實(shí)現(xiàn)氣化，因而限制了液體樣品的電離范圍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種超聲霧化電離裝置，解決難揮發(fā)液體樣品電離效果差、效率低的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種超聲霧化電離裝置,包括霧化腔、樣品杯、霧化片、毛細(xì)管、加熱裝置和載氣輸送管，所述霧化腔中儲存液體介質(zhì)，所述樣品杯放置于所述霧化腔中的液體介質(zhì)中，所述樣品杯中儲存待霧化電離液體樣品，所述加熱裝置用于加熱所述樣品杯中的待霧化電離液體樣品；所述霧化片產(chǎn)生的超聲振動通過所述液體介質(zhì)傳播至所述樣品杯中的待霧化電離液體樣品，以實(shí)現(xiàn)液體樣品的霧化；所述霧化腔具有霧氣聚集出口，所述毛細(xì)管從所述霧化腔穿過并從所述霧氣聚集出口伸出，所述毛細(xì)管內(nèi)部通過帶電溶液并在所述霧氣聚集出口外形成帶電噴霧，所述載氣輸送管輸送的載氣吹送霧化后的液體樣品，使其從所述霧氣聚集出口噴出，并與從所述毛細(xì)管輸出的帶電噴霧交匯，最終形成樣品離子。進(jìn)一步地：所述霧化腔包括霧化腔體和設(shè)置在所述霧化腔體上的霧化腔蓋，所述載氣輸送管從所述霧化腔蓋上連入所述霧化腔中，所述霧氣聚集出口形成于所述霧化腔蓋的一端，所述毛細(xì)管從所述霧化腔蓋的另一端穿入，并從所述霧化腔蓋的一端的所述霧氣聚集出口穿出。所述加熱裝置包括安裝在所述霧化腔蓋上的水域加熱管，所述水域加熱管伸入所述樣品杯中以對待霧化電離液體樣品進(jìn)行接觸加熱。還包括設(shè)置在所述霧氣聚集出口處的擋水板，用于防止樣品液滴隨載氣從所述霧氣聚集出口噴出。所述霧化片設(shè)置在所述霧化腔的底部。所述毛細(xì)管和所述載氣輸送管接入所述霧化腔的部位分別用毛細(xì)管密封塞和密封轉(zhuǎn)接頭密封。所述液體介質(zhì)為水，所述樣品杯的壁厚不超過0.3mm，采用聚丙烯、聚乙烯等有機(jī)材料制成。所述霧化片到液體介質(zhì)的液面距離在3cm以上，優(yōu)選在3-5cm之間；霧化片產(chǎn)生的超聲振動頻率在1.7MHz以上，待霧化電離液體樣品的加熱溫度在60℃以上。所述毛細(xì)管中通過2000V到5000V的電壓，優(yōu)選在毛細(xì)管出口處加低電勢。所述載氣的氣流量在0.1～1L/min。本發(fā)明的有益效果：針對難揮發(fā)液體樣品的電離，本發(fā)明的超聲霧化電離裝置為其提供了行之有效的解決方案。利用超聲振動實(shí)現(xiàn)液體樣品的霧化，利用電噴霧原理將帶電溶液形成帶電噴霧。通過載氣吹送將霧化樣品和帶電噴霧交匯，通過一系列復(fù)雜變化實(shí)現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移，使霧化樣品轉(zhuǎn)化為離子。本發(fā)明直接采用預(yù)備好的特定溶液利用萃取電噴霧原理實(shí)現(xiàn)霧化樣品的電離，沒有根據(jù)樣品類型對樣品添加試劑以增強(qiáng)電離效果，使操作更加簡潔方便。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)難揮發(fā)液體樣品電離，擴(kuò)大了可電離樣品的范圍。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)難揮發(fā)樣品的高效電離，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍；(2)本發(fā)明無需對樣品進(jìn)行預(yù)處理即可進(jìn)行電離，操作簡潔方便，提高工作效率。(3)本發(fā)明中樣品杯可以避免樣品對霧化腔體等結(jié)構(gòu)進(jìn)行污染，無需清洗即可實(shí)現(xiàn)快速換樣，提高對不同樣品的電離效率。(4)液體介質(zhì)的存在可以起到傳遞超聲波和冷卻超聲霧化片的作用；同時(shí)，由于其占據(jù)了霧化腔的大部分容積，因此可以減小樣品的需求量，對實(shí)際取樣工作帶來便利。本發(fā)明解決了難揮發(fā)液體樣品電離效率低的問題，簡化了樣品處理過程，實(shí)現(xiàn)了難揮發(fā)液體樣品的電離，擴(kuò)大了樣品檢測范圍。附圖說明圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的超聲霧化電離裝置結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下對本發(fā)明的實(shí)施方式作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。參閱圖1，在一種實(shí)施例中，一種超聲霧化電離裝置,包括霧化腔、樣品杯4、霧化片6、毛細(xì)管11、加熱裝置2和載氣輸送管8，所述霧化腔中儲存液體介質(zhì)7，所述樣品杯4放置于所述霧化腔中的液體介質(zhì)7中，所述樣品杯4中儲存待霧化電離液體樣品3，所述加熱裝置2用于加熱所述樣品杯4中的待霧化電離液體樣品3；所述霧化片6產(chǎn)生的超聲振動通過所述液體介質(zhì)7傳播至所述樣品杯4中的待霧化電離液體樣品3，以實(shí)現(xiàn)液體樣品的霧化；所述霧化腔具有霧氣聚集出口1，所述毛細(xì)管11從所述霧化腔穿過并從所述霧氣聚集出口1伸出，所述毛細(xì)管11內(nèi)部通過帶電溶液并在所述霧氣聚集出口1外形成帶電噴霧，所述載氣輸送管8輸送的載氣吹送霧化后的液體樣品，使其從所述霧氣聚集出口1噴出，并與從所述毛細(xì)管11輸出的帶電噴霧交匯，最終形成樣品離子。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述霧化腔包括霧化腔體5和設(shè)置在所述霧化腔體5上的霧化腔蓋12，所述載氣輸送管8從所述霧化腔蓋12上連入所述霧化腔中，所述霧氣聚集出口1形成于所述霧化腔蓋12的一端，所述毛細(xì)管11從所述霧化腔蓋12的另一端穿入，并從所述霧化腔蓋12的一端的所述霧氣聚集出口1穿出。較佳地，所述加熱裝置2包括安裝在所述霧化腔蓋12上的水域加熱管，所述水域加熱管伸入所述樣品杯4中以對待霧化電離液體樣品3進(jìn)行接觸加熱。在優(yōu)選的實(shí)施例中，超聲霧化電離裝置還包括設(shè)置在所述霧氣聚集出口1處的擋水板13，擋水板13用于防止樣品液滴隨載氣從所述霧氣聚集出口1噴出。所述霧化片6可以設(shè)置在所述霧化腔的底部。較佳地，所述毛細(xì)管11和所述載氣輸送管8接入所述霧化腔的部位分別用毛細(xì)管密封塞9和密封轉(zhuǎn)接頭10密封。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述液體介質(zhì)7為水，所述樣品杯4的壁厚不超過0.3mm，采用聚丙烯、聚乙烯等有機(jī)材料制成。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述霧化片6到液體介質(zhì)7的液面距離在3cm以上，優(yōu)選在3-5cm之間；霧化片6產(chǎn)生的超聲振動頻率在1.7MHz以上，待霧化電離液體樣品3的加熱溫度在60℃以上。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述毛細(xì)管中通過2000V到5000V的電壓，優(yōu)選在毛細(xì)管出口處加低電勢。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述載氣的氣流量在0.1～1L/min。以下結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的具體實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)。圖1為一種超聲霧化裝置，包括霧氣聚集出口1、加熱裝置2、待霧化電離液體樣品3、樣品杯4、霧化腔體5、霧化片6、液體介質(zhì)7、載氣輸送管8、毛細(xì)管密封塞9、密封轉(zhuǎn)接頭10、毛細(xì)管11、霧化腔蓋12、擋水板13；所述霧化片6位于霧化腔體5的底部，霧化腔體5中儲存一定量的液體介質(zhì)一般為水；所述霧化腔體5端口處放置樣品杯4，樣品杯4中加入待電離液體樣品；霧化腔體5上方安裝霧化腔蓋12；霧化腔蓋12上裝有加熱裝置2和擋水板13，其中加熱裝置2可以伸入樣品杯中的樣品液面以下，擋水板13遮擋住霧氣聚集出口通道；毛細(xì)管穿過霧化腔蓋中的擋水板13并從霧氣聚集出口1伸出，毛細(xì)管內(nèi)部通過特定帶電溶液；載氣輸送管8連接在霧化腔蓋12上。超聲霧化裝置利用超聲振動實(shí)現(xiàn)液體樣品的霧化，利用電噴霧原理將帶電溶液形成帶電噴霧；所述裝置通過載氣吹送將霧化樣品和帶電噴霧交匯，通過一系列復(fù)雜變化實(shí)現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移，使霧化樣品轉(zhuǎn)化為離子。采用水等液體作為介質(zhì)7將霧化片6產(chǎn)生的超聲振動傳播至待霧化電離樣品3。通過加熱裝置2將待霧化電離樣品3加熱至特定溫度以保證較好的霧化效果。通過載氣將霧化樣品從霧氣聚集出口1吹送出，通過毛細(xì)管11輸送帶電特定電離溶液。利用萃取電噴霧原理EESI將霧化樣品電離，在霧氣聚集出口1處形成樣品離子。樣品杯4的壁厚不超過0.3mm，可采用聚丙烯、聚乙烯等有機(jī)材料制成，用于裝載待霧化電離樣品3。為了保證霧化的效果，霧化片上方液體介質(zhì)液面高度在3cm以上，優(yōu)選在3-5cm之間；霧化片產(chǎn)生的超聲振動頻率在1.7MHz以上，樣品溫度在60℃以上(視情況而定)。為保證較好的電離效果，帶電溶液的電壓應(yīng)在2000V至5000V之間。毛細(xì)管中通過2000V到5000V的電壓，并優(yōu)選在毛細(xì)管出口處加低電勢以形成電噴霧。載氣氣流不宜過大，優(yōu)選在0.1～1L/min。擋水板放置在霧化氣流出口處，防止樣品液滴隨載氣從霧氣聚集出口噴出。加熱裝置可以為加熱管等裝置，可以實(shí)現(xiàn)100℃以內(nèi)的樣品加熱和保溫。除霧氣聚集出口以外，裝置其余各個(gè)接觸面均壓緊密封，防止不同液體的污染以及對霧化和電離效果產(chǎn)生不良影響。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)包括難揮發(fā)液體樣品在內(nèi)的液體樣品電離。該裝置具體工作流程如下：霧化片通電后，產(chǎn)生高頻振蕩，并發(fā)出超聲波。超聲波通過介質(zhì)轉(zhuǎn)播到樣品中，使樣品表面發(fā)生霧化。霧化后的液體樣品在載氣吹送下從霧化出口噴出，并與另一種特定帶電噴霧交匯沒經(jīng)過復(fù)雜的變化過程，最終形成樣品離子。樣品離子會進(jìn)入質(zhì)譜儀中進(jìn)行分析檢測。該霧化電離裝置集成度高，體積小，不僅可以實(shí)現(xiàn)液體樣品的電離，還可以實(shí)現(xiàn)樣品的快速無污染更換，高效完成不同組樣品的電離。本發(fā)明說明書未詳細(xì)闡述部分屬于本領(lǐng)域公知技術(shù)。以上內(nèi)容是結(jié)合具體/優(yōu)選的實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其還可以對這些已描述的實(shí)施方式做出若干替代或變型，而這些替代或變型方式都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。