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原文传递一种用于大分子光反应的方法

专利名称：	一种用于大分子光反应的方法
摘要：	本发明涉及分子谱学领域，一种用于大分子光反应的方法，由于用于大分子光反应的装置采用了特殊设计的缓冲气体腔，具有能够交替开启和关闭的出气口，以有效控制的缓冲气体的逆流来稳定电喷雾射流，有效控制的缓冲气体的逆流，从而增加喷雾的均匀度及质量流量，采用了特殊设计的离子聚束器，并同时施加交流电势和直流电势来减少离子束流中的杂质，以能够增加离子束流的透射率，并减少了离子束流中的杂质，能够产生气相的大分子的离子、并具有高灵敏度及信号稳定性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	金华职业技术学院
发明人：	张向平;赵永建
专利状态：	有效
申请号：	CN201810832103.2
公开号：	CN109164088A
分类号：	G01N21/66(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	321017 浙江省金华市婺州街1188号
主权项：	1.一种用于大分子光反应的方法，用于大分子光反应的装置主要包括缓冲气出口(1)、喷雾腔(2)、电喷雾装置(3)、高压电源(4)、缓冲气体腔(5)、出气口I(6)、出气口II(7)、缓冲气进口(8)、真空腔(9)、离子聚束器(10)、四极杆质量过滤器I(11)、探测器I(12)、偏向器I(13)、八极杆引导器(14)、偏向器II(15)、激光器I(16)、离子阱(17)、偏向器III(18)、激光器II(19)、四极杆质量过滤器II(20)和探测器II(21)，xyz为三维坐标系，探测器I(12)连接于偏向器I(13)，真空腔(9)具有能透光的真空窗口，激光器I(16)发射的激光束能够通过所述真空窗口及偏向器II(15)进入离子阱(17)，激光器II(19)发射的激光束能够通过所述真空窗口及偏向器III(18)进入离子阱(17)，所述喷雾腔(2)、缓冲气体腔(5)和真空腔(9)依次连接，所述真空腔(9)被离子聚束器(10)、偏向器I(13)、偏向器II(15)和偏向器III(18)依次分隔为真空段I(9‑1)、真空段II(9‑2)、真空段III(9‑3)、真空段IV(9‑4)和真空段V(9‑5)，真空段II(9‑2)和真空段III(9‑3)之间、真空段III(9‑3)和真空段IV(9‑4)之间、真空段IV(9‑4)和真空段V(9‑5)之间均分别在yz平面内呈90度角连接，所述偏向器I(13)、偏向器II(15)和偏向器III(18)分别位于所述90度角连接处，真空段I(9‑1)和真空段V(9‑5)分别位于真空腔(9)的起始端和末端，所述起始端具有小孔，所述真空腔(9)连接有真空泵组；四极杆质量过滤器I(11)位于真空段II(9‑2)内，四极杆质量过滤器I(11)和四极杆质量过滤器II(20)能够根据离子的荷质比对通过的离子进行质量选择，八极杆引导器(14)位于真空段III(9‑3)内，能够对离子束流进行引导，离子阱(17)位于真空段IV(9‑4)内，通过调节施加在离子阱(17)上的电势，能够将离子囚禁在离子阱(17)中，并能够将离子冷却，离子阱(17)具有束流挡板，能够阻挡离子束流，四极杆质量过滤器II(20)和探测器II(21)均位于真空段V(9‑5)内；电喷雾装置(3)位于喷雾腔(2)内，电喷雾装置(3)具有喷雾口，高压电源(4)与电喷雾装置(3)电缆连接，当高压电源(4)输出高于1000V的电压时，雾化的液体能够从所述喷雾口喷出；缓冲气体腔(5)的横截面是直径为100毫米的圆形，所述横截面具有出气口II(7)和出气口I(6)，出气口II(7)是直径为6毫米的圆形且位于缓冲气体腔(5)横截面的中心，出气口I(6)具有两个且关于出气口II(7)对称，缓冲气体腔(5)能够绕其在z方向的中心轴转动；出气口II(7)处安装有阀，能够通过外部电路控制阀的开启与关闭；离子聚束器(10)由第1个环形电极盘至第100个环形电极盘总共100片环形电极盘组成，所述环形电极盘的厚度均为0.5毫米，相邻的环形电极盘之间间隔均为0.5毫米、并沿z轴正方向平行且同心排列，所述第1个环形电极盘到第50个环形电极盘的中心孔径均为26毫米，第51个环形电极盘到第100个环形电极盘的孔径从26毫米线性减小至2毫米，其中第30个环形电极盘的中心孔处通过金属支撑条(10‑3)连接有一个直径为七毫米的金属盘，金属支撑条(10‑3)宽度为0.5毫米，所述金属支撑条(10‑3)具有四根且均布，能够使得金属盘与第30个环形电极盘中心孔同心，金属盘能够将离子流中的中性杂质的射流发散，其特征是：所述一种用于大分子光反应的方法的步骤为：一.开启真空泵组，使得真空段I(9‑1)、真空段II(9‑2)、真空段III(9‑3)、真空段IV(9‑4)和真空段V(9‑5)的真空度分别达到1mbar、1×10‑2mbar、2×10‑7mbar、2×10‑9mbar和1×10‑9mbar；二.调整电喷雾装置(3)位置，使所述喷雾口正对着出气口II(7)，高压电源(4)输出电压，电喷雾装置(3)将包含待研究分子的溶液以雾化液滴形式喷出至喷雾腔(2)，液滴中包含了待研究分子、其他杂质以及溶剂分子，调节高压电源(4)输出电压能够调整液体喷雾的形状，输出电压范围从2000V到5000V；三.将缓冲气体从缓冲气进口(8)通入缓冲气体腔(5)，并通过出气口I(6)及出气口II(7)进入喷雾腔(2)，最终从缓冲气出口(1)排出，流速范围为1到5SLM，SLM为标准气体每升/分钟，与此同时，使缓冲气体腔(5)绕其在z方向的中心轴转动，转速为0.05周/秒，控制出气口II(7)处的阀的开启与关闭，开启与关闭的间隔时间为1秒；四.部分电喷雾装置出口形成雾化的液滴通过出气口I(6)及出气口II(7)进入缓冲气体腔(5)后进入真空腔(9)，液滴中大部分溶剂被真空泵组抽出真空腔(9)外，液滴中剩下的待测分子的离子、部分溶剂分子及其他杂质组成的离子束流继续在真空腔(9)中运动；五.离子聚束器(10)的第奇数个和第偶数个环形电极上分别施加+V和‑V的射频电压，射频电压的驱动频率范围从100kHz到600kHz，射频电势典型值20V，其中，第30个环形电极上不施加射频电势，只施加直流电势150V，与此同时，离子聚束器(10)的第1个到第29个环形电极及第31个到第100个环形电极上施加直流电势，第1个环形电极上的直流电势200V，第100个环形电极上的直流电势10V，从第1个到第29个环形电极及从第31个到第100个环形电极上施加的直流电势线性减少；六.离子束流通过离子聚束器(10)后，又通过四极杆质量过滤器I(11)，接下来被偏向器I(13)偏向后进入真空段III(9‑3)；七.离子束流通过八极杆引导器(14)后，被偏向器II(15)偏向后进入真空段IV(9‑4)；八.离子阱(17)具有束流挡板，能够阻挡离子束流，开启所述束流挡板200微秒后关闭，通过所述束流挡板的离子束流以离子包的形式进入离子阱(17)，调节离子阱(17)的电势使得所述离子包被囚禁在离子阱(17)中并冷却；九.激光器I(16)或激光器II(19)发射的激光束照射到离子阱中的离子包上，进行光激发反应，照射时间典型值为0.1秒；十.激光停止照射时，调节离子阱(17)电势，使得光激发反应产生的离子碎片离开离子阱(17)并向偏向器III(18)运动；十一.所述离子碎片被偏向器III(18)偏向后进入四极杆质量过滤器II(20)，在四极杆质量过滤器II(20)中进行质量选择后进入探测器II(21)；十二.分析探测器II(21)采集的数据，对光激发产物进行表征。
所属类别：	发明专利