一种色谱质谱联用仪检测装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种色谱质谱联用仪检测装置，包括电极和检测器，其特征在于：所述电极为相对放置的两片电极，所述检测器为设置在所述两片电极后的两个检测器，离子在两片电极之间的电场作用下发生偏转进入相应检测器。本发明具有正负离子检测兼容性好、动态范围宽等优点。
【专利说明】一种色谱质谱联用仪检测装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测装置，尤其是一种色谱质谱联用仪检测装置。
【背景技术】
[0002]目前液相色谱质谱联用仪多采用单检测器配置，在进行正负离子切换检测时，需要进行电喷雾高电压以及检测器电压的正负切换，而检测器电压的切换是影响切换速度的主要因素，检测器电压通常为数千伏左右，进行正负极性切换时需要较长的稳定时间，这样会大大影响仪器的检测速度，单检测器配置下，减少正负离子检测切换时间需要使用稳定性更高的高压电源以及复杂的电路设计，增加仪器的成本。另外单检测器配置下，检测器计数方式为模拟计数或者脉冲计数，模拟计数方式一般用于样品浓度较高时，脉冲计数检测器一般用于样品浓度较低时，所以单一检测器配置下仪器的动态范围受到影响。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中的上述不足，本发明提供了 一种无需电极及检测器电压极性切换的色谱质谱联用仪检测装置。
[0004]为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]一种色谱质谱联用仪检测装置，包括电极和检测器，其特点是:所述电极为相对放置的两片电极，所述检测器为设置在所述两片电极后的两个检测器，离子在两片电极之间的电场作用下发生偏转进入相应检测器。
[0006]进一步，所述两个检测器分别施加相反极性的电压，以使不同极性的离子经过两片电极之间的电场偏转后进入相应的检测器。
[0007]进一步，所述两片电极相互平行放置。
[0008]作为优选，所述电极为方形电极或圆柱形电极。
[0009]作为优选，所述两片电极完全相同。
[0010]进一步，所述两个检测器设置在所述两片电极中心所在线段的中垂线两侧。
[0011]进一步，所述两个检测器相对设置。
[0012]作为优选，所述离子沿所述两片电极中心所在线段的中垂线进入所述两片电极之间的电场。
[0013]进一步，所述两个检测器其中一个为模拟计数检测器，另一个为脉冲计数检测器。
[0014]本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
[0015]1、正负离子检测兼容性好
[0016]本发明采用电极以及双检测器配置，使得色谱质谱联用仪在进行正负离子切换检测时，无需对偏转电极以及检测器电压的极性进行切换，可以大大降低正负离子检测的切换时间。
[0017]2、动态范围宽
[0018]双检测器可以配置成一个模拟计数检测器以及一个脉冲计数检测器，在电极的作用下，需要进行模拟计数检测时离子束被偏转进入模拟计数检测器，需要进行脉冲计数检测时离子束被偏转进入脉冲计数检测器，这样就可以实现模拟脉冲双模式检测，提高仪器的检测动态范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为实施例2中色谱质谱联用仪检测装置结构示意图；
[0020]图2为对实施例2中的色谱质谱联用仪检测装置进行仿真的结果示意图；
[0021]图3为对实施例3中的色谱质谱联用仪检测装置进行仿真的结果示意图；
[0022]图4为基于图3中的圆柱形电极的三维离子光学仿真结果示意图；
[0023]图5为实施例4中色谱质谱联用仪检测装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]实施例1
[0025]一种色谱质谱联用仪检测装置，包括电极和检测器，所述电极为相对放置的两片电极，所述检测器为设置在所述两片电极后的两个检测器，离子在两片电极之间的电场作用下发生偏转进入相应检测器。
[0026]进一步，所述两个检测器分别施加相反极性的电压，以使不同极性的离子经过两片电极之间的电场偏转后进入相应的检测器。
[0027]进一步，所述两片电极相互平行放置。
[0028]作为优选，所述电极为方形电极或圆柱形电极。
[0029]作为优选，所述两片电极完全相同。
[0030]进一步，所述两个检测器设置在所述两片电极中心所在线段的中垂线两侧。
[0031 ] 进一步，所述两个检测器相对设置。
[0032]作为优选，所述离子沿所述两片电极中心所在线段的中垂线进入所述两片电极之间的电场。
[0033]进一步，所述两个检测器其中一个为模拟计数检测器，另一个为脉冲计数检测器。
[0034]本发明采用电极以及双检测器配置，使得色谱质谱联用仪在进行正负离子切换检测时，无需对偏转电极以及检测器电压的极性进行切换，可以大大降低正负离子检测的切换时间。
[0035]实施例2
[0036]本实施例是实施例1的应用例。
[0037]图1所示为正负离子检测时色谱质谱联用仪检测装置结构示意图，这种电极由两片完全相同的方形电极11和电极12平行放置构成，电极片长为4mm,宽度8mm,厚度Imm,两片电极间距4mm，电极11加载正电压(约几伏，与入射离子能量相当)，电极12加载零电势或者负电压(约几伏，与入射离子能量相当)。
[0038]本应用例，检测器101和检测器102设置在电极11和电极12之后且相对设置，且检测器101和检测器102设置在电极11和电极12得中心所在线段的中垂线两侧。
[0039]在实际检测中，电极11和电极12电极以及检测器101和检测器102的电压均不需要进行电压极性切换，电压大小也不需要改变，图1中(a)是正离子检测模式示意图，此时正离子在电极的作用下进入检测器102进行检测，图1中(b)是正离子检测模式示意图，此时负离子在电极的作用下进入检测器101进行检测。在这种色谱质谱联用仪检测装置中，电极的设计是关键，两个检测器的高压(数千伏)一正一负同时打开，正离子模式下，偏转电极将离子偏向正离子检测器，负离子模式下，偏转电极将离子偏向负离子检测器，正负离子检测器互相不影响。
[0040]图2显示的是使用离子光学仿真软件对本实施例色谱质谱联用仪检测装置的仿真结果示意图，仿真中入射离子束能量为5eV，电极12加载+3V电压，电极11加载零电势，检测器101电压为+1000V、检测器102电压为-1000V，仿真结果可以看出正负离子被分别偏向两个检测器，互不干扰。
[0041]实施例3
[0042]本实施例是实施例1的应用例。
[0043]图3显示的是使用离子光学仿真软件对本实施例色谱质谱联用仪检测装置的仿真结果示意图，本实施例的电极采用的是两个完全相同的圆柱形电极21和电极22，圆柱半径2mm,高度6mm,两个圆柱圆心相距6mm。
[0044]图4显示的是基于图3中的圆柱形电极的三维离子光学仿真结果。仿真实验中电极21加载+4V电压，电极22加载零电势，检测器101电压为+1000V、检测器102电压为-1000V，仿真结果可以看出正负离子被分别偏向两个检测器，互不干扰。
[0045]电极尺寸的设计是关键，偏转电极过长，离子的偏转轨迹加长，容易撞死在电极上，电极过短，检测器上的高压会影响离子进入电极之前的轨迹，从而不能完成有效的偏转，电极的尺寸通过仿真实验确定，通过实验进行微调。
[0046]实施例4
[0047]本实施例是实施例1的应用例。
[0048]图5显示模拟脉冲双模式检测时色谱质谱联用仪检测装置结构示意图，电极可以采用实施例2或实施例3中设计的电极，本实施例的电极采用实施例2中设计的电极。检测器401为脉冲计数检测器，检测器402为模拟计数检测器。
[0049]在双模式检测中，电极的作用是将离子偏转进入合适的检测器，图5(a)是模拟计数检测模式示意图，此时离子在电极的作用下进入检测器402进行采样，图5(b)是脉冲计数检测模式示意图，此时离子在电极的作用下进入检测器401进行采样。这种设计需要改变电极的电压设置即电极的电压极性以将离子偏转进入合适的检测器。
[0050]双检测器可以配置成一个模拟计数检测器以及一个脉冲计数检测器，在电极的作用下，需要进行模拟计数检测时离子束被偏转进入模拟计数检测器，需要进行脉冲计数检测时离子束被偏转进入脉冲计数检测器，这样就可以实现模拟脉冲双模式检测，提高仪器的检测动态范围。
[0051]上述实施方式不应理解为对本发明保护范围的限制。本发明的关键是:采用双检测器设置，在不需要改变电极及检测器极性的情况下，即可实现不同极性离子的检测；也可以在改变电极极性时实现同一极性离子采用不同模式的检测，大大缩短了不同极性离子检测的切换时间。在不脱离本发明精神的情况下，对本发明做出的任何形式的改变均应落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种色谱质谱联用仪检测装置，包括电极和检测器，其特征在于:所述电极为相对放置的两片电极，所述检测器为设置在所述两片电极后的两个检测器，离子在两片电极之间的电场作用下发生偏转进入相应检测器。
2.根据权利要求1所述的色谱质谱联用仪检测装置，其特征在于:所述两个检测器分别施加相反极性的电压，以使不同极性的离子经过两片电极之间的电场偏转后进入相应的检测器。
3.根据权利要求1所述的色谱质谱联用仪检测装置，其特征在于:所述两片电极相互平行放置。
4.根据权利要求1所述的色谱质谱联用仪检测装置，其特征在于:所述电极为方形电极或圆柱形电极。
5.根据权利要求1所述的色谱质谱联用仪检测装置，其特征在于:所述两片电极完全相同。
6.根据权利要求1所述的色谱质谱联用仪检测装置，其特征在于:所述两个检测器设置在所述两片电极中心所在线段的中垂线两侧。
7.根据权利要求1所述的色谱质谱联用仪检测装置，其特征在于:所述两个检测器相对设置。
8.根据权利要求1所述的色谱质谱联用仪检测装置，其特征在于:所述离子沿所述两片电极中心所在线段的中垂线进入所述两片电极之间的电场。
9.根据权利要求1所述的色谱质谱联用仪检测装置，其特征在于:所述两个检测器其中一个为模拟计数检测器，另一个为脉冲计数检测器。
【文档编号】G01N30/02GK103954699SQ201410140485
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月1日 优先权日:2014年4月1日
【发明者】李纲, 李文, 张建, 邓丰涛 申请人:聚光科技(杭州)股份有限公司