新型静电离子导入器的研制-质谱学报.PDF

2009 年 11 月 质谱学报 1 新型静电离子导入器的研制 张义军，潘 洋，齐 飞 （中国科学技术大学国家同步辐射实验室，安徽 合肥 230029 ） Design and Manufacture of a Novel Electrostatic Ion Guide ZHANG Yi-jun, PAN Yang, QI Fei (National Synchrotron Radiation Laboratory, University of Science and Technology of China, Hefei 230029, China) Abstract: A novel electrostatic ion guide(EIG) was designed and manufactured according to the simion simulation. Favorable focusing effect with high transmission efficiency was achieved by optimizing different parameters. EIG was used to ensure the vacuum difference between electrospray ionization(ESI) and time of flight mass spectrometry(TOF MS), and achieve ion-neutral molecular separation as well. Key words: electrostatic ion guide; simion; simulation; ESI; TOF MS 中图分类号：O 657.63 文献标识码：A 文章编号：1004-2997 （2009 ）增刊-0001-02 离子导入器是一种重要的离子输运装置，是连接电喷雾等电离源和质谱仪之间的桥梁。在保证 质谱仪工作高真空的差分效果，离子导入器可以实现对离子进行较长距离的输运和冷却，对喷雾源 喷出物进行脱溶剂，使离子和中性分子有效分离[1-2] 。本研究采用 simion 电子光学模拟，优化设计 出一套合理的结构参数，并进行机械设计，研制了一套适用于同步辐射光电离质谱装置的新型静电 离子导入器 （EIG ）。 1 电子光学模拟 3 simion 是一个电场磁场电子光学模拟软件，具有强大的功能，能够模拟8 Kgu 空间内的离子在 电磁场中的各种行为。本研究利用simion 程序，分步模拟离子从大气环境进入质谱仪的全过程，在 保证有效聚焦和高传输效率的前提下，得到了最佳的模拟计算结果。 2 结果与讨论 2.1 模拟结果 该离子导入器主要由 3 部分构成，示于图 1。 1）引入透镜EIL1 。由电极板和 skimmer 组成，用来从大气到真空的初次差分，同时对离子进 行聚焦； 2 ）离子导入器核心EIG 。由一个直径37 mm 的圆筒和中心导线组合而成，二者加不同电压， 离子在进入后将沿着它的中心导线做螺旋进动； 3 ）出口聚焦透镜EIL2 。由于离子通过EIG 后将发散出射，此透镜采用多级极板，加之合适电 压对其进行聚焦，从而保证离子能够以较细束斑出射。 EIL2 出口直径为3 mm，长20 mm，以保证它和TOF 之间的真空差分效果。 作者简介：张义军 （1981~），男（汉族），安徽人，博士研究生，从事质谱分析研究。E-mail: yijun