本发明涉及离子阱质谱仪,特别是涉及一种带有多孔端盖电极的新型离子阱。
背景技术:
1、作为质谱仪的核心组成部件,质量分析器利用特定的电场或磁场操控离子的运动,实现不同样品离子的质量分析,其工作原理与质谱仪的分析性能(如分辨率、质量范围等)息息相关。传统的三维离子阱结构由一对环形电极和两个呈双曲面形的端盖电极组成,环形电极上加射频电压或再加直流电压,上下两个端盖电极接激发电压。离子进入离子阱后受电磁场的束缚被局限在某个小范围内,当射频电压的最高值逐渐增高时,质荷比从小到大的离子从端盖电极逐次排出。
2、过去的几十年里,针对离子阱的存储容量、加工难度等需求,开发了多种不同电极形状的离子阱,如圆柱形离子阱、线性离子阱、网状电极离子阱、pcb离子阱、三角电极离子阱等。虽然这些离子阱增加了离子容量,但是仍然存在因离子传输效率以及离子阱腔内分子电离效率低引起的离子阱灵敏度低的问题。
3、首先,在离子由离子阱腔外引入的情况下,离子阱端电极的单一小口径孔洞在相同时间只允许一部分离子入射到离子阱中,造成阱外离子与离子阱之间离子传输效率低的问题。其次,在离子由离子阱腔内分子电离产生的情况下,离子阱端电极的单一小口径孔洞在相同时间也只允许一部分参与腔内分子电离的粒子进入腔体,导致腔内分子电离效率低。上述两种情况使得离子阱只能束缚更少量的离子,将导致灵敏度变低。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种带有多孔端盖电极的新型离子阱,能够增加光子、电子等电离粒子以及样品目标离子通道,使得离子在阱内电离或者高通量导入离子阱,提高离子阱灵敏度。
2、为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
3、一种带有多孔端盖电极的新型离子阱,传统离子阱的端电极中心开设有多个小孔;其中,所述传统离子阱采用3d离子阱、cit离子阱、rit离子阱或lit线性离子阱中的任一种。
4、可选地,当所述传统离子阱采用3d离子阱时,改进的3d离子阱包括:一对环形电极和两个呈双曲面形的端电极;所述环形电极的大小形状一致,且采用并列设置;所述端电极分别设置于所述环形电极的两个端面,且其中一个所述端电极的中心位置开设有多个小孔。
5、可选地,当所述传统离子阱采用cit离子阱时,改进的cit离子阱包括:一个环电极和两个端电极;所述环电极和所述端电极均为同心圆结构;所述环电极和各所述端电极的内圆半径均不相同;所述端电极分别设置于所述环电极的两个端面,且其中一个所述端电极的内圆位置设有多个小孔。
6、可选地,当所述传统离子阱采用rit离子阱时,改进的rit离子阱包括:两组矩形电极和两个端电极;每组所述矩形电极平行设置,且两组所述矩形电极形成两端开口的长方体;所述端电极分别设置于所述长方体的两端开口处;所述端电极采用平板电极;所述端电极的中心位置开设有多个小孔。
7、可选地,当所述传统离子阱采用lit线性离子阱时,改进的lit线性离子阱包括:两组双曲面电极和两个端电极;每组所述双曲面电极平行设置,且两组所述双曲面电极形成两端开口的长方体;所述端电极分别设置于所述长方体的两端开口处;所述端电极采用平板电极;所述端电极的中心位置开设有多个小孔。
8、可选地,所述小孔的形状采用圆形、椭圆形和多边形中的一种或多种。
9、可选地,所述小孔的单个孔径小于或等于5mm。
10、可选地,所述小孔的排列方式为均匀、规律的蜂窝状或圆周状。
11、根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
12、本发明公开了一种带有多孔端盖电极的新型离子阱,所述新型离子阱为在传统离子阱的端电极中心开设多个小孔;其中,所述传统离子阱采用3d离子阱、cit离子阱、rit离子阱或lit线性离子阱中的任一种。本发明能够增加光子、电子等电离粒子以及样品目标离子通道,使得离子在阱内电离或者高通量导入离子阱,提高离子阱灵敏度。
1.一种带有多孔端盖电极的新型离子阱,其特征在于,传统离子阱的端电极中心开设有多个小孔;其中,所述传统离子阱采用3d离子阱、cit离子阱、rit离子阱或lit线性离子阱中的任一种。
2.根据权利要求1所述的带有多孔端盖电极的新型离子阱,其特征在于,当所述传统离子阱采用3d离子阱时,改进的3d离子阱包括:一对环形电极和两个呈双曲面形的端电极;所述环形电极的大小形状一致,且采用并列设置;所述端电极分别设置于所述环形电极的两个端面,且其中一个所述端电极的中心位置开设有多个小孔。
3.根据权利要求1所述的带有多孔端盖电极的新型离子阱,其特征在于,当所述传统离子阱采用cit离子阱时,改进的cit离子阱包括:一个环电极和两个端电极;所述环电极和所述端电极均为同心圆结构;所述环电极和各所述端电极的内圆半径均不相同;所述端电极分别设置于所述环电极的两个端面,且其中一个所述端电极的内圆位置设有多个小孔。
4.根据权利要求1所述的带有多孔端盖电极的新型离子阱,其特征在于,当所述传统离子阱采用rit离子阱时,改进的rit离子阱包括:两组矩形电极和两个端电极;每组所述矩形电极平行设置,且两组所述矩形电极形成两端开口的长方体;所述端电极分别设置于所述长方体的两端开口处;所述端电极采用平板电极;所述端电极的中心位置开设有多个小孔。
5.根据权利要求1所述的带有多孔端盖电极的新型离子阱,其特征在于,当所述传统离子阱采用lit线性离子阱时,改进的lit线性离子阱包括:两组双曲面电极和两个端电极;每组所述双曲面电极平行设置,且两组所述双曲面电极形成两端开口的长方体;所述端电极分别设置于所述长方体的两端开口处;所述端电极采用平板电极;所述端电极的中心位置开设有多个小孔。
6.根据权利要求1所述的带有多孔端盖电极的新型离子阱,其特征在于,所述小孔的形状采用圆形、椭圆形和多边形中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的带有多孔端盖电极的新型离子阱,其特征在于,所述小孔的单个孔径小于或等于5mm。
8.根据权利要求1所述的带有多孔端盖电极的新型离子阱,其特征在于,所述小孔的排列方式为均匀、规律的蜂窝状或圆周状。
