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申请/专利权人：杭州谱育科技发展有限公司;聚光科技(杭州)股份有限公司

摘要：本发明提供了一种离子传输系统及方法，所述离子传输系统包括取样锥和提取透镜；第一级提取透镜的内径最小的端部伸入到所述取样锥内，沿着所述第一级提取透镜内离子的传输方向，所述第一级提取透镜的内径逐渐增大，且外径和内径的逐渐变大。本发明具有离子传输效率高、检测灵敏度高等优点。

主权项：1.离子传输系统，所述离子传输系统包括取样锥和提取透镜；其特征在于：第一级提取透镜的内径最小的端部伸入到所述取样锥内，沿着所述第一级提取透镜内离子的传输方向，所述第一级提取透镜的内径逐渐增大，且外径和内径间的差逐渐变大；所述第一级提取透镜的内部为空心锥台状；第二级提取透镜和第三级提取透镜，沿着提取透镜内离子的传输方向，所述第二级提取透镜和第三级提取透镜的内径分别逐渐增大，且外径和内径间的差分别逐渐变大；后一级提取透镜的外径最小值大于上一级提取透镜的外径最小值，后一级提取透镜的内径最小值大于上一级提取透镜的内径最小值；第二级提取透镜和第三级提取透镜分别为环状；电源，所述电源为各级提取透镜加载不同的电压。

全文数据：离子传输系统及方法技术领域本发明涉及离子传输，特别涉及离子传输系统及方法。背景技术在ICP-MS分析时，炬管全部采用水平放置，采用取样锥深入等离子体中截取其中的离子进入质谱仪进行质量分析。离子的产生来自于电感耦合等离子体，因为等离子体功率很高，离子产量很高，但是经过离子接口和离子提取透镜之后，到达离子分析系统的有效离子就很低了，极大影响了系统的灵敏度，限制了设备的检出限的提升。传统的提取透镜受制于使用模式，在透镜上只能加在一个固定的电压，分析的时候该电压是固定的，在分析不同的样品和不同的离子的时候所有的透镜参数不能调节，无法实现对不同离子的优化选择。在目前的ICP-MS产品上在设计时，提取透镜受制于电压和结构离截取锥很远，导致离子束经过截取锥后漂移过大，提取透镜对离子的提取效率不够好。发明内容为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种离子传输效率高、离子污染小的离子传输系统，有助于提高后续离子检测的灵敏度。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：离子传输系统，所述离子传输系统包括取样锥和提取透镜；第一级提取透镜的内径最小的端部伸入到所述取样锥内，沿着所述第一级提取透镜内离子的传输方向，所述第一级提取透镜的内径逐渐增大，且外径和内径间的差逐渐变大。本发明的目的还在于提供了一种离子传输效率高、离子污染小的离子传输方法，该发明目的是通过以下技术方案的得以实现的：根据上述的离子传输系统的离子传输方法，所述离子传输方法为：若提取透镜仅为一级，在提取透镜上加载不同的电压，适应不同质量数离子的提取；若提取透镜为至少二级，在各级提取透镜上加载不同的电压，适应不同质量数离子的提取。与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：1.本专利通过优化提取透镜的尖端设计,第一级提取透镜的伸入到取样锥内,减小提取透镜与截取锥之间的间隙,能够极大提升灵敏度；2.随离子的质量数可调整仅有的一级提取透镜的电压，在分析过程中根据需要及时调整提取透镜上加载的电压，随时优化分析参数，在信号采集过程中保证所有的离子都有最佳的分析参数，避免传统设计只能针对所有离子设定一个均衡参数的不足；在多级提取透镜上可以加载不同的电压，以便在提取透镜中形成一个特殊的离子通道，保证不同质量数的离子都有很好的离子传输；对低质量数的离子特别优化；3.随质量数调整提取透镜电压，有利于抑制其它离子的干扰，确保所需离子的最优通过，减少碰撞反应池和质量筛选器上的无效离子的通过率，减少离子污染；4.多级提取透镜错开放置，形成一定的侧向偏移，由此可以实现离子的无损偏转，既实现了中性粒子的消除，也保证了离子的传输效率；5.多片式或者开口式提取透镜不影响真空系统分布。附图说明参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：图1是根据本发明实施例1的离子传输系统的结构简图；图2是根据本发明实施例2的离子传输系统的结构简图；图3是根据本发明实施例3的离子传输系统的结构简图；图4是根据本发明实施例4的离子传输系统的结构简图；图5是根据本发明实施例5的离子传输系统的结构简图。具体实施方式图1-5和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。实施例1：图1示意性地给出了本发明实施例的离子传输系统的结构简图，如图1所示，所述离子传输系统包括：取样锥11，所述取样锥是本领域的现有技术，在此不再赘述；第一级提取透镜21，仅有的一个提取透镜在沿着所述提取透镜内离子的传输方向，所述提取透镜的内径逐渐增大，且外径和内径间的差逐渐变大；所述提取透镜的内径最小的端部伸入到所述取样锥内；所述提取透镜的内部为空心锥台状，中心轴线与取样锥的中心轴线重合，所述提取透镜的外壁与取样锥的内壁的最小距离为1-10mm；电源31，所述电源为第一级提取透镜加载不同的电压。本发明实施例的离子传输方法，也即根据上述离子传输系统的工作方法，所述离子传输方法为：提取透镜仅为一级，在提取透镜上加载不同的电压，适应不同质量数离子的提取。实施例2：图2示意性地给出了本发明实施例的离子传输系统的结构简图，如图2所示，与实施例1不同的是：还包括结构和第一级提取透镜21相同的第二级提取透镜22和第三级提取透镜23，后一级提取透镜的外径最小的端部伸入到前一级提取透镜内；各级提取透镜的中心轴线与取样锥11的中心轴线重合；后一级提取透镜的外径最小值大于上一级提取透镜的外径最小值；电源31为各提取透镜加载不同的电压，以适应不同质量数的离子。实施例3：图3示意性地给出了本发明实施例的离子传输系统的结构简图，如图3所示，与实施例2不同的是：第二级提取透镜22和第三级提取透镜23的中心轴线均与取样锥11的中心轴线平行，但与取样锥11的中心轴线间的距离逐渐变大，使得在各提取透镜内传输的离子发生偏转，中性粒子逸出。本实施例的离子传输方法，具体为：在各级提取透镜上加载不同的电压，适应不同质量数离子的提取；离子经过第一级提取透镜后，在后续各级提取透镜中发生偏转，中性粒子逸出提取透镜。实施例4：图4示意性地给出了本发明实施例的离子传输系统的结构简图，如图3所示，与实施例3不同的是：第二级提取透镜22和第三级提取透镜23为环形结构，相邻提取透镜间具有间隔，后一级提取透镜的端部不再伸入到前一级提取透镜内。实施例5：图5示意性地给出了本发明实施例的离子传输系统的结构简图，如图5所示，所述离子传输系统包括：取样锥11，所述取样锥是本领域的现有技术，在此不再赘述；第一级提取透镜21，仅有的一个提取透镜为一体式结构，在沿着所述提取透镜内离子的传输方向，所述提取透镜的内径逐渐增大，且外径和内径间的差逐渐变大；所述提取透镜的内径最小的端部伸入到所述取样锥内；所述提取透镜的外壁与取样锥的内壁的最小距离为1-10mm；第一级提取透镜还具有偏转段，所述偏转段的中心轴线与所述取样锥的中心轴线间的距离逐渐变大，所述偏转段具有适于中性粒子穿过的通孔26；电源31，所述电源为第一级提取透镜加载不同的电压。本发明实施例的离子传输方法，也即根据上述离子传输系统的工作方法，所述离子传输方法为：提取透镜仅为一级，在提取透镜上加载不同的电压，适应不同质量数离子的提取；离子在提取透镜内发生偏转，中心粒子从通孔逸出提取透镜。

权利要求：1.离子传输系统，所述离子传输系统包括取样锥和提取透镜；其特征在于：第一级提取透镜的内径最小的端部伸入到所述取样锥内，沿着所述第一级提取透镜内离子的传输方向，所述第一级提取透镜的内径逐渐增大，且外径和内径间的差逐渐变大。2.根据权利要求1所述的离子传输系统，其特征在于：所述第一级提取透镜的内部为空心锥台状。3.根据权利要求1所述的离子传输系统，其特征在于：沿着离子传输方向依次设置至少二级提取透镜，后一级提取透镜的内径最小的端部伸入前一级提取透镜内。4.根据权利要求1所述的离子传输系统，其特征在于：第二级提取透镜为环装或板状结构。5.根据权利要求3或4所述的离子传输系统，其特征在于：沿着离子传输方向，提取透镜的中心轴线与取样锥的中心轴线的距离逐渐变大。6.根据权利要求1所述的离子传输系统，其特征在于：所述第一级提取透镜为一体式，并具有：偏转段，所述偏转段的中心轴线与所述取样锥的中心轴线间的距离逐渐变大，所述偏转段具有适于中性粒子穿过的通孔。7.根据权利要求1所述的离子传输系统，其特征在于：所述离子传输系统还具有：电源，所述电源为第一级提取透镜加载不同的电压，或为多级提取透镜加载不同的电压。8.根据权利要求1所述的离子传输系统，其特征在于：所述第一级提取透镜的外壁与取样锥的内壁的最小距离为1-10mm。9.根据权利要求1-8任一所述的离子传输系统的离子传输方法，所述离子传输方法为：若提取透镜仅为一级，在提取透镜上加载不同的电压，适应不同质量数离子的提取；若提取透镜为至少二级，在各级提取透镜上加载不同的电压，适应不同质量数离子的提取。10.根据权利要求9所述的离子传输方法，其特征在于：离子经过第一级提取透镜后，在后续各级提取透镜中发生偏转，中性粒子逸出提取透镜。

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