具光擋板的噴嘴式光電離器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光電離器(photo1nizer)，可作為紫外光離子化分析檢測及其相關(guān)領(lǐng)域的電離元件。
【背景技術(shù)】
[0002]對從色譜柱吹脫出來的氣體樣品或?qū)磳⑦M(jìn)入質(zhì)譜檢測器的氣體樣品進(jìn)行光離子化是一項(xiàng)很有用的技術(shù)。該技術(shù)是利用光的離子化效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)物質(zhì)的電離，目標(biāo)物質(zhì)包括脂肪徑、芳香徑等。近20年來，光離子化檢測器(photo 1nizat1n detector, PID)已經(jīng)發(fā)展成為了氣相色譜的常用的檢測器之一。而對于質(zhì)譜，由于光電離相對于EI電離具有軟電離的優(yōu)勢，光電離器作為質(zhì)譜的一種有效的電離裝置也受到了分析化學(xué)家們的廣泛重視。
[0003]現(xiàn)有的光電離器均為貫通型的，其工作過程是氣體樣品由電離器一端進(jìn)入后被內(nèi)部的紫外光電離成離子，離子從電離器的另一端穿出。此種電離器的缺點(diǎn)在于紫外光會(huì)隨離子一起穿出。穿出的紫外光照射到緊鄰電離器的離子迀移透鏡表面會(huì)產(chǎn)生光電子(光電效應(yīng))，光電子被電場加速后會(huì)獲得更高的能量，高能的光電子會(huì)與背景氣體分子(如N2,O2)相互碰撞(光電子電離效應(yīng))產(chǎn)生濃度很高的背景離子。背景離子會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲，大大削弱儀器的檢測限。因此，降低光電離和光電子電離效應(yīng)是提高儀器檢測限的必要措施之一O
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有的光電離器會(huì)產(chǎn)生光電離和光電子電離效應(yīng)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種光電離器，該光電離器能夠有效防止光的泄露，從而有效降低光電效應(yīng)和光電子電離效應(yīng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的具光擋板的噴嘴式電離器，包括T型主體、電離區(qū)、擋光區(qū)、離子噴嘴、氣體樣品入口、紫外光入射窗口 ；其中:
[0006]T型主體縱橫截面為T型，由兩個(gè)相連的金屬圓柱或棱柱組成；
[0007]擋光區(qū)之后設(shè)置離子噴嘴，噴嘴孔口直徑為0.5-4mm ;
[0008]電離區(qū)靠近紫外光入射窗口設(shè)置進(jìn)樣管，兩者垂直相交。
[0009]所述具光擋板的噴嘴式電離器中，電離區(qū)橫截面為圓形或方形，圓形直徑或方形邊長為3-10mm，其長度為l_5cm。
[0010]所述具光擋板的噴嘴式電離器中，擋光區(qū)為球形、橢圓形或方形，球形、橢圓形或方形相應(yīng)的直徑或邊長大于電離區(qū)直徑或邊長，擋光區(qū)內(nèi)部設(shè)一個(gè)光擋板，光擋板直徑為l_5cm0
[0011]所述具光擋板的噴嘴式電離器中，紫外光入射窗口為氟化鎂或氟化鋰窗片，密封材料為聚四氟乙烯環(huán)。
[0012]所述具光擋板的噴嘴式電離器中，光擋板、噴嘴的噴口和紫外光入射窗口三者同軸。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是，在使用過程中可以有效的防止紫外光透出電離器，進(jìn)而進(jìn)入后續(xù)加速電場產(chǎn)生光電效應(yīng)和光電子電離效應(yīng)。能夠有效的降低儀器的噪聲水平，提高其靈敏度，降低其檢測限。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0015]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)縱剖面示意圖。
[0016]圖中:1氣體樣品入口；2 T型主體；3擋光區(qū)；4噴嘴孔口；5光擋板；6電離區(qū)；7聚四氟乙烯環(huán)；8紫外光入射窗口。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0018]I)采用橫截面為圓形、縱剖面為T形的金屬件作為電離器的主體；
[0019]2)主體內(nèi)部用一段圓柱體或正四棱柱體空腔作為電離區(qū)，電離區(qū)外口以氟化鎂或氟化鋰窗片作為紫外光的入射窗口 ；
[0020]3)在離紫外光入射窗口不遠(yuǎn)處設(shè)置進(jìn)氣口，進(jìn)氣口與紫外光入射方向即電離區(qū)的縱向垂直；
[0021]4)在電離區(qū)尾部設(shè)置擋光區(qū)，擋光區(qū)后設(shè)置噴嘴孔口 ；
[0022]5)擋光區(qū)內(nèi)設(shè)置光擋板，光擋板與紫外光入射窗口以及噴嘴孔口同軸，其擋板的大小設(shè)置為正好能夠擋住從電離區(qū)入射的紫外光。光不泄露到電離器之外就不會(huì)照射到其后緊鄰的離子迀移透鏡上，也就不會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)和光電子電離效應(yīng)。
[0023]電離器主體為兩個(gè)不同直徑的圓柱體相接而成，且位于擋光區(qū)一端的圓柱直徑較大，目的是一方面在其內(nèi)部設(shè)置擋光區(qū)時(shí)保持材料的強(qiáng)度，另一方面是便于離子從噴嘴噴出后有一個(gè)均勻的能促其平穩(wěn)飛行的電場(與后面的離子迀移透鏡共同形成)。設(shè)置擋光區(qū)的目的是既讓大部分離子可以隨氣流一起繞過光擋板從噴嘴式離子出口噴出，又可以有效防止紫外光透出電離器。此外光擋板可以對紫外光形成反射，提高了電離區(qū)紫外光的強(qiáng)度，從而提高該電離器的電離效率，提高儀器的靈敏度。
[0024]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)縱剖面示意圖。
[0025]氣體樣品由氣體樣品入口 I進(jìn)入電離器主體2內(nèi)部的電離區(qū)6，被從紫外光入射窗口 8射入的紫外光電離形成離子，離子隨氣流繞過擋光區(qū)3從噴嘴孔口 4流出。T型主體2的制作材料可以是不銹鋼或其他金屬；紫外光入射窗口 8為氟化鎂或氟化鋰窗片；聚四氟乙烯環(huán)7用來實(shí)現(xiàn)電離器主體2與紫外光入射窗口 8之間的密封；電離區(qū)的縱向長度為l-5cm ;擋光區(qū)3內(nèi)設(shè)置光擋板5，光擋板5用來防止紫外光透出電離器；噴嘴孔口 4的直徑在0.5-4mm之間。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具光擋板的噴嘴式電離器，包括T型主體、電離區(qū)、擋光區(qū)、離子噴嘴、氣體樣品入口、紫外光入射窗口 ；其特征在于: T型主體縱橫截面為T型，由兩個(gè)相連的金屬圓柱或棱柱組成； 擋光區(qū)之后設(shè)置離子噴嘴，噴嘴孔口直徑為0.5-4mm ; 電離區(qū)靠近紫外光入射窗口設(shè)置進(jìn)樣管，兩者垂直相交。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具光擋板的噴嘴式電離器，其特征在于:電離區(qū)橫截面為圓形或方形，圓形直徑或方形邊長為3-10mm，其長度為l_5cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具光擋板的噴嘴式電離器，其特征在于:擋光區(qū)為球形、橢圓形或方形，球形、橢圓形或方形相應(yīng)的直徑或邊長大于電離區(qū)直徑或邊長，擋光區(qū)內(nèi)部設(shè)一個(gè)光擋板，光擋板直徑為l_5cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述具光擋板的噴嘴式電離器，其特征在于:紫外光入射窗口為氟化鎂或氟化鋰窗片，密封材料為聚四氟乙烯環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述具光擋板的噴嘴式電離器，其特征在于:光擋板、噴嘴的噴口和紫外光入射窗口三者同軸。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具光擋板的噴嘴式光電離器，它可做為紫外光離子化分析檢測及其相關(guān)領(lǐng)域的電離元件。所采用的技術(shù)方案是在電離區(qū)6之后設(shè)置擋光區(qū)，擋光區(qū)3后設(shè)置小孔作為離子噴嘴；擋光區(qū)3內(nèi)設(shè)置光擋板5。采用此結(jié)構(gòu)，可以有效防止從氟化鎂(氟化鋰)窗片8入射的紫外光透出噴嘴，從而有效防止光電效應(yīng)和光電子電離效應(yīng)的產(chǎn)生，進(jìn)而大大降低儀器的噪聲水平。
【IPC分類】H01J49-16
【公開號】CN204558417
【申請?zhí)枴緾N201420638336
【發(fā)明人】束繼年, 孫萬啟, 楊波, 張鵬, 梁苗, 李娜娜
【申請人】中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2014年10月30日