本发明提供一种直线式同轴反射便携飞行时间质谱及其应用,属于质谱分析仪器技术领域。本发明利用离子透镜的工作原理设计了聚焦-发散电极装置,使离子束同轴反射,克服了垂直引入结构因离子偏转距离导致的仪器尺寸增加的问题,在保证分辨率和灵敏度的情况下可以将质谱的体积缩减1/3以上。本发明利用聚焦-发散电极控制离子束的运动轨迹,减少了离子束的径向运动路径,进而从根源上缩小了飞行时间质谱仪的物理尺寸,提高了飞行时间质谱的便携性,因此具有良好的实际应用之价值。

本发明实现了一种离子检测装置,其能够避免负离子与闪烁体直接碰撞,能够防止闪烁体劣化,实现闪烁体的长寿化、免维护化、正负两种离子的高灵敏度检测。相对于将正离子用CD(52)的中心点(63)与相对电极(54)的中心点(64)连接的基准线(65),负离子用CD(53)的中心点(66)配置在与闪烁体(56)的中心点(67)所在一侧的区域相反一侧的区域。从离子进入口(62)入射的正离子受到偏转力而与正离子用CD(52)碰撞所产生的二次电子与闪烁体(56)碰撞而发光,经过光导(59)被光电子倍增管(58)检测。沿着基准线(65)生成负电位势垒,从离子进入口(62)进入的负离子被负离子用CD(53)吸引而碰撞生成的正离子与正离子用CD(52)碰撞产生的二次电子与闪烁体(56)碰撞,被光电子倍增管(58)检测。

本发明提供一种具有径向周期聚焦功能的离子迁移管对低气压IMS中离子团的径向发散进行约束整形。通过在IMS迁移区内设置间隔等分压电极组件,于趋近迁移区径向边缘区域内设置沿轴向周期变化的非均匀直流电场,于迁移区轴线附近区域保持迁移电场的均匀性。其中,迁移区轴线附近区域均匀迁移电场的径向直径大于等于离子接收极(法拉第盘)的直径。如此,可以在获得高离子传输效率的同时保证IMS分辨能力不受影响。该设计结构简单,普适性强。

本发明公开了一种施加在BN型离子门上的脉冲电压波形,是施加在BN型离子门上第一组金属电极和第二组金属电极上,周期性控制离子门的工作状态经过六个阶段的电压波形。与传统的电压波形相比,离子门在已处于关闭状态后再次将离子门两组金属电极电压的切换,通过改变离子门关门电场,实现打破离子门旧三区建立新三区的效果,可以进一步减少清空区引起的离子损失,压缩扩散区和压缩区中离子,离子团后沿浓度分布变密,提升离子迁移谱灵敏度和分辨率,消弱BN型离子门的迁移率歧视。

本发明提供了离子接口装置及等离子体-质谱分析系统,所述离子接口装置包括：沿着第一部分的中心轴线方向,所述第一部分的内径和外径之间逐渐变大,所述第一部分的尖端具有通孔；第二部分呈筒形,设置在所述第一部分的远离所述尖端的一侧；所述第二部分和第一部分连接或具有缝隙,所述第二部分的内径大于所述通孔的直径。本发明具有抑制离子发散等优点。

本发明公开了一种无栅网离子漏斗阱装置及其方法和用途。本发明的无栅网离子漏斗阱装置,可以实现在高达10～(3)Pa的气压下发生气相离子分子反应,并且结构简单,制作方便,成本更低。利用本发明离子漏斗阱装置,通过调控加电方式和电压参数,不仅可实现气相离子的高效收集、约束与排出,提高离子的传输效率,还可使气相离子与高压反应气发生反应,同时增加反应气与离子的反应时间,提高反应气与离子之间发生碰撞反应的几率,从而提高离子漏斗阱的检测灵敏度。本发明的无栅网离子漏斗阱装置可广泛应用在各种质谱仪器中。

本发明公开了一种等离子体质谱离子聚焦偏转进样接口及工作模式,涉及离子光学装置,其包括：等离子体源,所述等离子体源通过气体电离方式来形成等离子体；若干聚焦偏转板,每个所述聚焦偏转板均具有圆形中心通道,所述圆形中心通道的边缘分布有偏转电极对,若干所述聚焦偏转板相对等离子运动轨迹呈一定角度分布在等离子体源与质谱进样接口之间。本发明在离子传输过程中同时实现光子、中性粒子的有效分离和离子聚焦。