飛行時間質譜儀檢測室制造技術

本實用新型專利技術屬于揮發性有機物分析檢測領域，具體涉及一種飛行時間質譜儀檢測室。包括位于上部的加速電場區、位于中部的無場漂移區和位于下部的反射區，加速電場區通過無場漂移區與反射區連通，在加速電場區內部設有四塊極板，四塊極板由上到下依次為底板、提取極板、中間極板和加速電極板，在無場漂移區內設置XY偏轉板，反射區內設有三組反射器和檢測器。本實用新型專利技術能夠提高儀器分辨率、檢測器的靈敏度，降低雜散離子對離子飛行的影響，離子利用率高。高。高。

【技術實現步驟摘要】
飛行時間質譜儀檢測室


[0001]本技術屬于揮發性有機物分析檢測領域，具體涉及一種飛行時間質譜儀檢測室。

技術介紹

[0002]隨著國家“氣十條”的頒布，空氣和廢氣中揮發性有機物的測定成為大氣監測的重點內容，為了實時獲取企業排放VOCs情況或突發事件環境空氣中VOCs的含量，能夠快速測定空氣中VOCs含量的質子轉移反應質譜儀器(PTR
?
MS)得到越來越廣泛的應用。目前發展較多的PTR
?
MS，多存在分辨率低的情況，這主要是由離子流進入檢測器時速度方向、大小不一致(速度分散)及所處位置不同(空間分散)造成的，即離子在進入檢測室時存在速度分散和空間分散，嚴重制約檢測器的靈敏度和分辨率。如何提高儀器分辨率、檢測器的靈敏度，降低雜散離子對離子飛行的影響，提高離子利用率高，是現有技術的研究焦點。

技術實現思路

[0003]針對現有技術的不足，本技術的目的是提供一種飛行時間質譜儀檢測室，提高儀器分辨率、檢測器的靈敏度和分辨率高，降低雜散離子對離子飛行的影響，離子利用率高。
[0004]本技術所述的飛行時間質譜儀檢測室，包括位于上部的加速電場區、位于中部的無場漂移區和位于下部的反射區，加速電場區通過無場漂移區與反射區連通，在加速電場區內部設有四塊極板，四塊極板由上到下依次為底板、提取極板、中間極板和加速電極板，在無場漂移區內設置XY偏轉板，反射區內設有三組反射器和檢測器。
[0005]在加速電場區一側的壁上設置進孔，靠近進孔的位置設置法拉第杯。
[0006]底板電壓為
?
100V～
?
200V，對提取極板施加脈沖電壓，待測離子進入極板離子引入區時，提取極板電壓值與底板電壓值相同，當一次進樣后質荷比最大的離子進入離子引入區時，提取極板電壓值增大到
?
400V～
?
450V，中間極板電壓為
?
500V～
?
650V，加速電極板電壓為
?
1800V～
?
2200V。
[0007]檢測室內壓力為10
?5?
10
?7mbar級別。
[0008]進孔的內徑為1
?
1.5mm。
[0009]反射區內設有三組反射器，每組反射器由反射板、套筒和環形極板構成，反射板為圓形，套筒垂直于反射板，套筒的內壁上設置兩組環形極板。
[0010]兩組環形極板上下分布，靠近套筒開口的一組環形極板的電壓為
?
1800V～
?
2200V，靠近反射板的一組環形極板的電壓為
?
1700V～
?
1900V，反射板電壓為1800V～2000V。
[0011]三組反射器分別為第一反射器、第二反射器和第三反射器，第一反射器和第三反射器的套筒開口向上，第二反射器的套筒開口向下，第一反射器和第三反射器位于第二反射器的兩側且高度相同，第二反射器的高度高于第一反射器和第三反射器。
[0012]檢測器為雙微通道板檢測器。
[0013]其中：
[0014]本技術所述的飛行時間質譜儀檢測室，位于反應室后部，水蒸氣進入反應室的離子源輝光放電區內，利用離子源的空心陰極燈將其電離生成水合氫離子[H3O]+
，離子源生成的[H3O]+
進入反應管與待測樣品中的VOCs分子R進行碰撞，發生反應，生成待測分子[RH]+
，待測分子[RH]+
進入離子傳輸區完成離子流的聚焦，離子流經聚焦后由進孔進入本技術所述的飛行時間質譜儀檢測室內進行檢測。
[0015]檢測室設置第二渦輪分子泵。
[0016]三組反射器分別為第一反射器、第二反射器和第三反射器，第一反射器和第三反射器的套筒開口向上，第二反射器的套筒開口向下，第一反射器和第三反射器位于第二反射器的兩側且高度相同，第二反射器的高度高于第一反射器和第三反射器。第一反射器位于XY偏轉板的下方。
[0017]進孔的內徑為1
?
1.5mm。進孔位于檢測室與反應室之間，連通檢測室與反應室。檢測室內壓力為10
?5?
10
?7mbar級別，優選在檢測室設置渦輪分子泵，檢測室的壓力以渦輪分子泵維持。
[0018]靠近進孔的位置設置法拉第杯監測離子流，提高離子利用率。
[0019]檢測室內部設有四塊極板，四塊極板由上到下依次為底板、提取極板、中間極板和加速電極板，底板與提取極板之間的空間為離子引入區，提取極板至加速電極板之間為離子加速區，加速區采用雙場加速，以中間極板空間分隔，提取極板與中間極板之間為一級加速區，中間極板與加速電極板之間為二級加速區。各極板電壓范圍：底板電壓為
?
100V～
?
200V，對提取極板施加脈沖電壓，待測離子進入極板離子引入區時，提取極板電壓值與底板電壓值相同，當一次進樣后質荷比(M/Z)最大的離子進入離子引入區時，提取極板電壓值增大到
?
400V～
?
450V，中間極板電壓為
?
500V～
?
650V，加速電極板電壓為
?
1800V～
?
2200V。
[0020]XY偏轉板由X偏轉板和Y偏轉板構成，X偏轉板位于Y偏轉板的上方，用于水平方向調整進入反射器飛向檢測器的離子束，引導離子束最大限度的撞擊到檢測器上，檢測器實現對各組分離子的檢測。
[0021]三組反射器可提高離子透過率，離子經三次反射后到達檢測器進行檢測，增加離子飛行路程，加強離子聚焦作用，提高檢測分辨率。
[0022]檢測器為雙微通道板檢測器，直接輸出的信號是模擬信號，和飛行時間及離子數量有線性關系，因此采用高頻率采樣及傳輸方式，解決因為信號畸變導致離子的時間和幅度誤差較大的問題。
[0023]經飛行時間質譜儀前端的反應室聚焦后的離子束以法拉第杯監測離子流，提高離子利用率；離子流隨后垂直進入檢測室后經三個反射器反射，增加離子運動路程，降低離子流進入時速度方向、大小不一致(速度分散)及所處位置不同(空間分散)對分辨率造成的影響；檢測室內各極板電壓值的精密設計特別是中間極板對峰形的調節及雙微通道板檢測器的高分辨檢測，對儀器分辨率的提高起到至關重要的作用。該儀器生成離子碎片少，質譜背景噪聲低，能夠實現VOCs的快速、高靈敏度、高分辨率的檢測。
[0024]揮發性有機物離子流經聚焦后通過進孔后水平進入檢測室，進孔內徑為1
?
1.5mm，既能保證離子通過率，同時有效隔離反應室與檢測室，保證檢測室的高真空度。
[0025]揮發性有機物離子流經聚焦后通過進孔后水平進入檢測室后于垂直方向施加電場，不同的離子在垂直方向受到的電場力做功相同，因而不同質荷比(M/Z)的離子具有不同的運動速度，質量大的速本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種飛行時間質譜儀檢測室，其特征在于：包括位于上部的加速電場區(3)、位于中部的無場漂移區(8)和位于下部的反射區(14)，加速電場區(3)通過無場漂移區(8)與反射區(14)連通，在加速電場區(3)內部設有四塊極板，四塊極板由上到下依次為底板(4)、提取極板(5)、中間極板(6)和加速電極板(7)，在無場漂移區(8)內設置XY偏轉板(9)，反射區(14)內設有三組反射器(13)和檢測器(15)。2.根據權利要求1所述的飛行時間質譜儀檢測室，其特征在于：在加速電場區一側的壁上設置進孔(1)，靠近進孔(1)的位置設置法拉第杯(2)。3.根據權利要求1所述的飛行時間質譜儀檢測室，其特征在于：底板(4)電壓為
?
100V～
?
200V，對提取極板(5)施加脈沖電壓，待測離子進入極板離子引入區時，提取極板(5)電壓值與底板(4)電壓值相同，當一次進樣后質荷比最大的離子進入離子引入區時，提取極板(5)電壓值增大到
?
400V～
?
450V，中間極板(6)電壓為
?
500V～
?
650V，加速電極板(7)電壓為
?
1800V～
?
2200V。4.根據權利要求1所述的飛行時間質譜儀檢測室，其特征在于：檢測室內壓力為10

【專利技術屬性】
技術研發人員：王新娟，肖洋，王琛，闞麗萍，
申請(專利權)人：肖洋，
類型：新型
國別省市：