[其他]液相電子轟擊質譜法及其組合離子源

無效

• 申請號: 85107273
• 申請日: 1985-10-07
• 公開（公告）號: CN85107273A
• 公開（公告）日: 1987-04-15
• 發明（設計）人: 黃慶文;唐恢同;吳光路;柴文剛;曹綺蓁
• 申請（專利權）人: 中國科學院科學儀器廠
• 主分類號: G01N23/22
• 分類號: G01N23/22;H01J49/14
• 代理公司: 中國科學院專利事務所
• 代理人: 關玲

本發明屬于儀器零部件領域，是質譜計的一種新的電離法及由該電離法設計的組合離子源。

質譜分析的核心是將待分析的樣品轉變成離子。目前商品化的質譜計均配備若干種離子源，如電子轟擊離子源（EI），化學電離源（CI）、場致電離/場解吸電離源（FI/FD）、快原子轟擊源（FAB）等，以適應種類繁多，性質不同的有機化合物的電離。這些離子源中，應用最普遍的是經典的電子轟擊離子源。該離子源的工作過程是：將待分析的有機物樣品裝在直接進樣桿末端的坩堝里，從離子源的直接進樣口送入電離盒，在真空中加熱樣品使之氣化，由熱燈絲產生的電子束（能量約70ev）轟擊氣態中的樣品分子，形成分子離子及碎片離子。該離子源對于容易氣化，對熱穩定的化合物的分析是有效的，使用上也方便，但分析某些不易氣化或熱不穩定化合物則不成功。

最近幾年發展了一種適用于大分子、強極性、難揮發、熱不穩定化合物分析的快原子轟擊離子源（FAB）。其分析過程是將分析樣品溶解在某種稱為底物的溶劑中，由中性原子槍產生能量為3Kev-10Kev的中性原子束（如r）轟擊進樣桿末端靶上的底物，產生二次離子，得到質子化的分子離子及碎片離子。

由于經典的電子轟擊源要求加熱樣品，使樣品氣化，為了獲得高靈敏度，電離盒必須是密閉式的。快原子轟擊源工作時，底物和樣品揮發后大部份積聚在密閉式的電離盒內，當轉換成電子轟擊源工作時，又必須加熱電離盒，盒內大量積聚的底物和樣品將產生嚴重的質譜本底，使電子轟擊產生的圖譜難以辨認，因此造成電子轟擊離子源與快原子轟擊離子源組合的困難。

目前商品化的離子源仍然是把電子轟擊源與快原子轟擊源分開，為了分析不同的樣品，必須破壞離子源真空，更換離子源，這就給用戶帶來使用上的不方便。

經檢索發現J58152358及J58175250兩份專利文獻。J58152358是一個快原子轟擊源和化學電離源組合在一起的離子源。J58175250是將電子轟擊電離源（EI）、化學電離源（CI）、場解吸電離（FD）、場電離（FI）、離子轟擊（SIMS）組合在一起的離子源。以上的組合離子源仍然采用經典的電子轟擊電離法，必須將樣品加熱氣化，同時要加熱離子源。因此由于源內的沾污將產生嚴重的質譜本底。

本發明的任務是提供一種無需加熱樣品，使之氣化的新的電離質譜法以及應用這一新電離質譜法的組合離子源。

本發明提供的新的電離質譜法為液相電子轟擊電離質譜法，其具體過程為：將待分析的樣品溶解在某種稱為底物的溶劑（如甘油）中，把底物滴在直接進樣桿靶上，從直接進樣口送入離子源內，不必加熱樣品，而由熱燈絲產生的電子束（能量約30～100ev）直接轟擊底物，便可以產生類似氣態中電子轟擊的質譜圖。

這種新的電離法產生類似常規電子轟擊的質譜圖，可用現有的圖譜庫中的資料進行檢索。

該電離法具有較高的電離效率。一些在常規電子轟擊中只有微弱分子峰的樣品，用這種新的電離法能獲得滿意的結果。該方法分析樣品的范圍很寬，包括溶點在240℃以上的，難以氣化的樣品。

由于這種新的電離法是在液相中進行的，可以設計成開放式的結構，不必像氣相電離那樣必須有一個密閉式的電離盒;而且工作過程不必加熱離子源和樣品，電極附近的沾污不會造成嚴重的本底干擾，使得新的電離法可以方便地與快原子轟擊結合成一種新的組合離子源。

本發明應用這種新的電離法，設計了一種液相電子轟擊電離與快原子轟擊組合離子源。該離子源的結構及其工作原理如附圖。附圖1為該離子源的結構圖，附圖2及附圖3為該離子源的工作原理圖。附圖1的左邊為中性原子槍，冷陰極的馬鞍型電場由陽極〔1〕絕緣陶瓷環〔2〕和陰極〔3〕構成。其余部份有磁屏蔽套〔4〕、高壓插頭〔5〕、調節氬氣流量的針閥〔6〕、中性原子引出孔〔8〕及中性原子槍法蘭〔7〕。陽極〔1〕上加正電壓3KV-10KV。陰極接地電位。該中性原子槍的結構有以下特點：陽極和陰極之間采用陶瓷環絕緣。表面爬電距離8mm，可耐壓12000v以上。另外，馬鞍型電場外面有純鐵或其它磁性材料制成的磁屏蔽套，以減少周圍漏磁場對中心振蕩電子的干擾。

附圖1的右邊是直接進樣桿〔9〕，樣品靶針〔11〕和絕緣陶瓷〔10〕。樣品靶針具有與質譜計的加速電壓Va相等的電位。靶針直徑為φ1-φ1.5mm，末端的角度約20°，靶針設計成小的尺寸（本離子源取φ1.2mm）。不會造成對推斥電極調節的屏蔽。