本实用新型涉及质谱分析仪器，具体的说是一种用于质谱分析的大气压光电离与大气压化学电离的复合电离源装置。
背景技术：
近年来发展起来的软电离技术具有高的分子离子产率和谱图易解析的特点。软电离技术如电喷雾电离，大气压化学电离(atmosphericpressurechemicalionization,apci)、大气压光电离(atmosphericpressurephotoionization,appi)开辟了质谱离子化技术的新时代。
大气压化学电离是在大气压条件下利用尖端高压(电晕)放电促使反应气电离，形成一个等离子区，样品气态分子通过等离子区时，与反应气离子碰撞，发生质子或电荷转移，形成分子离子或准分子离子。传统的大气压化学电离中，电离区只有一个区，电晕放电时产生的含氮氧化物和臭氧会干扰气相分子-离子反应，并降低样品离子的响应灵敏度。大气压化学电离适合弱极性化合物的电离。
单光子电离作为一种软电离源，具有高的分子离子产率和谱图易解析的特点。真空紫外灯是常见的单光子电离源之一。大气压光电离技术最早在2000年，由robb等人应用于lc/ms中，适合非极性化合物及一些极性化合物的电离。
质谱法的分析速度快、分辨率和灵敏度高、定性能力强。大气压电离技术如电喷雾电离、大气压化学电离、大气压光电离等，适合于有机物样品的快速、在线分析。
2011年，李海洋等发明了一种复合电离源差分式离子迁移谱(专利申请号201110428647.0)。该发明的结合ni63源于真空紫外灯电离源的优势，是一种可有效检测带电纳米气溶胶粒子的检测仪器，增大了仪器的检测范围与仪器的选择性。
2012年，王新等发明了一种用于离子迁移谱分析的复合电离装置(专利申请号201210339229.9)。该发明是一种用于离子迁移谱检测的真空紫外灯和镍源电离源的复合电离源。样品经不同模式进样器进样后，被载气携带首先进入真空紫外灯电离室、载气和样品组成成分被电离；然后被载气携带进入含镍源的离子迁移管，样品分子先、后被双重电离后，通过周期性开启的离子门，进入由均匀电场构成的漂移区，在漂移区得到分离与检测。
2015年，赵无垛等发明了一种双区逆向气流大气压化学电离源(专利申请号201510658263.6)。包括电离源腔、放电针、进样口，以及质谱进样锥口，特征是：电离源腔通过隔板分为上、下两部分，上部为放电区，下部为电离区，且两区之间通过隔板中心小孔连通，在放电区开设有气体排出口，在电离区开设有扫吹气入口。利用扫吹气逆向吹扫减少放电产生的中性产物流入电离区，进而降低放电中性产物对样品分子电离的影响。
由此，本发明设计了一种用于质谱分析的复合电离源装置。结合大气压光电离源与大气压化学电离源的优势，拓展了仪器可电离化合物的范围，推斥电极、聚焦电极和传输电极的引入增强了离子的传输效率，提高了检测灵敏度。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种用于质谱分析的复合电离源装置。结合大气压光电离源与大气压化学电离源的优势，拓展了仪器可电离化合物的范围。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种用于质谱分析的复合电离源装置，包括：电离腔体、真空紫外灯、放电针、推斥电极、聚焦电极、传输电极、差分电极、样品气入口管、吹扫气入口管、尾气排出口；
所述电离腔体为左端密闭右端开口的容器，于容器内从左至内依次间隔、平行地设有中部带通孔的平板状推斥电极、中部带通孔的平板状聚焦电极、2个以上中部带通孔的平板状传输电极，于容器右开口端设有中部带通孔的平板状差分电极，推斥电极、聚焦电极、传输电极、差分电极中部通孔同轴，差分电极的左侧表面与容器右开口端面密闭连接；
于电离腔体上方设有一通孔，真空紫外光源置于通孔上方，其出光口的光窗四周边缘与通孔内壁面或通孔四周的容器上端面密闭连接；
真空紫外光源发出的光从上至下射入电离腔体内推斥电极和聚焦电极之间的区域；
于电离腔体内沿推斥电极的中部通孔轴线方向设有放电针，放电针的针尖处于推斥电极和聚焦电极之间的区域；
于电离腔体侧壁面上设有样品气入口管，样品气入口管的出气口面向聚焦电极和传输电极间的区域；
于电离腔体侧壁面上设有吹扫气入口管，吹扫气入口管的出气口面向传输电极和差分电极间的区域；
于电离腔体靠近推斥电极的侧壁面上设有尾气排出口。
放电针位于电离腔体内，针尖距离聚焦电极2～10mm。
推斥电极、聚焦电极、传输电极、差分电极均为平板状圆形不锈钢电极且同轴放置；传输电极数量为1～6片；推斥电极、传输电极内径相同，大小为8～18mm，聚焦电极内径为2～4mm；差分电极下端为质谱仪。
样品气入口管位于聚焦电极与靠近其的第一片传输电极之间；吹扫气入口位于靠近差分电极的最后一片传输电极与差分电极之间；尾气排出口位于推斥电极与真空紫外灯之间。
推斥电极通过绝缘立柱固定于电离腔体上，聚焦电极、传输电极通过绝缘立柱固定于差分电极上。
推斥电极、聚焦电极、传输电极上均施加有直流高压。
本实用新型提供的复合电离源实际工作时可选择大气压化学电离模式或大气压光电离模式，两种模式之间可通过控制真空紫外灯供电开关与放电针供电开关实现瞬间切换。结合两种电离方式的优势，拓展了仪器可检测化合物的范围。
附图说明
图1为一种用于质谱分析的复合电离源装置结构示意图。
1.真空紫外灯；2.放电针；3.电离腔体；4.样品气入口管；5.吹扫气入口管；6.尾气排气口；7.推斥电极；8.聚焦电极；9.传输电极；10.差分电极；11.绝缘立柱ⅰ；12.绝缘立柱ⅱ；13；质谱仪。
具体实施方式
下面结合附图，通过实例对本实用新型做进一步描述
请参阅图1，本实用新型的一种用于质谱分析的复合电离源装置结构示意图。
包括：电离腔体3、真空紫外灯1、放电针2、推斥电极7、聚焦电极8、传输电极9、差分电极10、样品气入口管4、吹扫气入口管5、尾气排出口6；
所述电离腔体3为左端密闭右端开口的容器，于容器内从左至内依次间隔、平行地设有中部带通孔的平板状推斥电极7、中部带通孔的平板状聚焦电极8、2个以上中部带通孔的平板状传输电极9，于容器右开口端设有中部带通孔的平板状差分电极10，推斥电极7、聚焦电极8、传输电极9、差分电极10中部通孔同轴，差分电极10的左侧表面与容器右开口端面密闭连接；
于电离腔体3上方设有一通孔，真空紫外光灯1置于通孔上方，其出光口的光窗四周边缘与通孔内壁面或通孔四周的容器上端面密闭连接；
真空紫外光灯1发出的光从上至下射入电离腔体3内推斥电极7和聚焦电极8之间的区域；
于电离腔体3内沿推斥电极7的中部通孔轴线方向设有放电针2，放电针2的针尖处于推斥电极7和聚焦电极8之间的区域；
于电离腔体3侧壁面上设有样品气入口管4，样品气入口管4的出气口面向聚焦电极8和传输电极9间的区域；
于电离腔体3侧壁面上设有吹扫气入口管5，吹扫气入口管5的出气口面向传输电极9和差分电极10间的区域；
于电离腔体3靠近推斥电极7的侧壁面上设有尾气排出口6。
放电针位于电离腔体内，针尖距离聚焦电极2mm。
推斥电极7、聚焦电极8、传输电极9、差分电极10均为板状圆环形不锈钢电极且同轴放置；传输电极9数量为2片；推斥电极7、传输电极9内径相同，大小为8mm，聚焦电极8内径为3mm；差分电极10下端为质谱仪13。
样品气入口4位于聚焦电极8与第一片传输电极之间；吹扫气入口5位于最后一片传输电极与差分电极10之间；尾气排出口6位于推斥电极7与真空紫外灯1之间。
推斥电极7通过绝缘立柱12固定于电离腔体3上，聚焦电极8、传输电极9通过绝缘立柱11固定于差分电极10上。
推斥电极7、聚焦电极8、传输电极9上均施加有直流高压。
本实用新型的操作原理说明如下：
大气压化学电离模式：放电针施加直流高压，样品气从样品气入口4进入电离区，吹扫气从吹扫气入口5进入，反吹到聚焦电极8左侧放电针的电离区域，放电产生的中性氮氧化物和臭氧从尾气出口6排出。放电产生的亚稳态离子与样品分子反应后经聚焦电极8、传输电极9、差分电极10后进入质谱仪进行检测。
大气压光电离模式：进样与吹扫方式与大气压化学电离模式相同，光电离产生的离子在推斥电极直流高压电场的作用下，经聚焦电极8、传输电极9、差分电极10后进入质谱仪进行检测。
1.一种用于质谱分析的复合电离源装置，其特征在于
包括：电离腔体(3)、真空紫外灯(1)、放电针(2)、推斥电极(7)、聚焦电极(8)、传输电极(9)、差分电极(10)、样品气入口管(4)、吹扫气入口管(5)、尾气排出口(6)；
所述电离腔体(3)为左端密闭右端开口的容器，于容器内从左至内依次间隔、平行地设有中部带通孔的平板状推斥电极(7)、中部带通孔的平板状聚焦电极(8)、2个以上中部带通孔的平板状传输电极(9)，于容器右开口端设有中部带通孔的平板状差分电极(10)，推斥电极(7)、聚焦电极(8)、传输电极(9)、差分电极(10)中部通孔同轴，差分电极(10)的左侧表面与容器右开口端面密闭连接；
于电离腔体(3)上方设有一通孔，真空紫外灯(1)置于通孔上方，其出光口的光窗四周边缘与通孔内壁面或通孔四周的容器上端面密闭连接；
真空紫外灯(1)发出的光从上至下射入电离腔体(3)内推斥电极(7)和聚焦电极(8)之间的区域；
于电离腔体(3)内沿推斥电极(7)的中部通孔轴线方向设有放电针(2)，放电针(2)的针尖处于推斥电极(7)和聚焦电极(8)之间的区域；
于电离腔体(3)侧壁面上设有样品气入口管(4)，样品气入口管(4)的出气口面向聚焦电极(8)和传输电极(9)间的区域；
于电离腔体(3)侧壁面上设有吹扫气入口管(5)，吹扫气入口管(5)的出气口面向传输电极(9)和差分电极(10)间的区域；
于电离腔体(3)靠近推斥电极(7)的侧壁面上设有尾气排出口(6)。
2.根据权利要求1所述的用于质谱分析的复合电离源装置，其特征在于：
放电针位于电离腔体内，针尖距离聚焦电极(8)2～10mm。
3.根据权利要求1所述的用于质谱分析的复合电离源装置，其特征在于：
推斥电极(7)、聚焦电极(8)、传输电极(9)、差分电极(10)均为平板状圆形不锈钢电极且同轴放置；传输电极(9)数量为1～6片；推斥电极(7)、传输电极(9)内径相同，大小为8～18mm，聚焦电极(8)内径为2～4mm；差分电极(10)下端为质谱仪(13)。
4.根据权利要求1所述的用于质谱分析的复合电离源装置，其特征在于：
样品气入口管(4)位于聚焦电极(8)与靠近其的第一片传输电极之间；吹扫气入口管(5)位于靠近差分电极的最后一片传输电极与差分电极(10)之间；尾气排出口(6)位于推斥电极(7)与真空紫外灯(1)之间。
5.根据权利要求1所述的用于质谱分析的复合电离源装置，其特征在于：
推斥电极(7)通过绝缘立柱ⅱ(12)固定于电离腔体(3)上，聚焦电极(8)、传输电极(9)通过绝缘立柱ⅰ(11)固定于差分电极(10)上。
6.根据权利要求1所述的用于质谱分析的复合电离源装置，其特征在于：
推斥电极(7)、聚焦电极(8)、传输电极(9)上均施加有直流高压。
技术总结