一種用于質譜檢測設備中的不均勻分段多極桿的制作方法

本實用新型涉及質譜檢測設備技術領域，尤其是一種用于質譜檢測設備中的不均勻分段多極桿。

背景技術：

質譜系統是用于定量和定性測定材料組成的分析系統，其包括化學混合物和生物樣品。通常，質譜系統使用離子源從待分析的材料產生帶電粒子（例如，分子或多原子離子）。一旦產生，帶電粒子被引入質譜儀并且基于它們相應的質荷比由質量分析器分離。然后檢測分離的帶電粒子的豐度，并產生材料的質譜。質譜提供關于混合物樣品中特定化合物的質荷比的信息，在一些情況下，提供關于混合物中該組分的分子結構的信息。

為了確定化合物的分子量，目前廣泛使用的是配備單一質量分析器的質譜系統。這些單一質量分析器包括四極(Q-MS)質量分析器，飛行時間（TOF-MS）質量分析器，離子阱（IT-MS）等。然而，對于更復雜的分子結構分析，通常需要串聯質譜儀。串聯質量分析器通常由兩個相同或不同類型的上述質量分析器組成，例如TOF-TOF MS或者Q-TOF MS。 在串聯質譜分析中，將離子化的粒子發送到第一質量分析器，并選擇特別感興趣的離子，再將所選擇的離子傳輸到碰撞池，在碰撞池里將所選擇的離子破碎。碎片離子被傳送到質量分析器用于質量分析。從第二質量分析器獲得的斷裂模式可以用于確定感興趣的分子的結構。

當四極桿用作線性離子阱或碰撞室時，沿四極桿的軸將形成特定的電位分布。在線性離子阱中，勢阱被用于限制離子（其可以是帶正電或帶負電的）。勢阱的形成通常是在四極桿的兩段端加上柵電極。將柵極電極保持在相對高的電位并且將四極桿保持在相對低的電位提供了限制離子的勢阱。在碰撞池中，電位梯度對于沿著四極桿的軸加速離子是必要的。該電勢分布通常是通過使用均勻分段的四極桿，并且將直流電場（DC）電勢梯度施加于四極桿的不同分段而形成的。四極桿結構被普遍應用于各類質譜檢測儀器中，四級桿的功能需要產生特定的無線電頻率(RF)和/或DC電勢實現對離子的操控。應用過程中所需要的四極桿要能夠提供所需的RF和/或DC電勢分布。目前的四級桿都是采用均勻分段的模式。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種用于質譜檢測設備中的不均勻分段多極桿，其中多極桿中采用不同長度的分段，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種用于質譜檢測設備中的不均勻分段多極桿，包括桿組，所述桿組由四根不均勻分段的多級桿體組成，四根不均勻分段的多級桿體沿著四級桿中軸線均勻平行排列，四根不均勻分段的多級桿體的間隙之間形成內部腔體；所述多級桿體上配套設置有與桿規格相同的桿狀支撐件和多個串聯的導電段，導電段沿著多級桿體排開，在多個串聯的導電段之間設置有非導電間隙進行隔開；所述導電段在多級桿體上的排布方式分為短導電段和長導電段，短導電段和長導電段配套設置。

作為本實用新型進一步的方案：所述短導電段依據在導電段上排布的長短進一步劃分有第一短導電段、第二短導電段和第三短導電段，第一短導電段、第二短導電段和第三短導電段的距離依次遞增。

作為本實用新型進一步的方案：所述導電段在施加電勢源后，電勢在短導電段和長導電段之間形成電位軌跡線。

作為本實用新型進一步的方案：所述桿組由2N個多級桿體組成，N=2，桿組200為四極桿，N=3，桿組200為六極桿，N=4，桿組200為八極桿，N=5，桿組200為十極桿，以此類推。

與現有技術相比，本實用新型有益效果：

本用于質譜檢測設備中的不均勻分段多極桿，每個導電段被施加DC電勢源、RF電勢源或同時施加兩種電勢源，每個導電區域以本領域公知的方式與電勢源連通，以在四極桿的操作期間向導電段提供電位，在某些實施例中，兩個或更多個導電可以經由直接連接、電阻器、電容器或本領域公知的其它方法進行電連接，以降低整個裝置的復雜性，將不均勻分段多極桿用于質譜檢測設備中。

附圖說明

圖1為本實用新型的實施例一結構示意圖；

圖2為本實用新型的俯視圖；

圖3為本實用新型的實施例二結構示意圖。

圖中：200-桿組、202-多級桿體、208-四級桿中軸線、210-桿狀支撐件、212-導電段、214-非導電間隙、216-短導電段、216a-第一短導電段、216b-第二短導電段、216c-第三短導電段、218-長導電段、220-內部腔體。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

實施例一：

請參閱圖1-2，本實用新型實施例中，一種用于質譜檢測設備中的不均勻分段多極桿，包括桿組200，桿組200由2N個多級桿體202組成，N=2，桿組200為四極桿，N=3，桿組200為六極桿，N=4，桿組200為八極桿，N=5，桿組200為十極桿，以此類推；本桿組200由四根不均勻分段的多級桿體202組成，以四極桿為例；四根不均勻分段的多級桿體202沿著四級桿中軸線208均勻平行排列，四根不均勻分段的多級桿體202的間隙之間形成內部腔體220；多級桿體202上配套設置有與桿規格相同的桿狀支撐件210和多個串聯的導電段212，導電段212沿著多級桿體202排開，在多個串聯的導電段212之間設置有非導電間隙214進行隔開；導電段212在多級桿體202上的排布方式分為短導電段216和長導電段218，短導電段216和長導電段218配套設置；非導電間隙214通常是設置在相鄰導電段212之間的電絕緣體，導電段212的長度根據多級桿體202的布局可以靈活變化，圖1中四級桿的每一根多級桿體202上都設計了數個短導電段216，為了更好的控制腔體220內的勢場，通常需要連續設計至少3-5個短導電段216，再配上一個長導電段218；導電段212在施加電勢源后，電勢在短導電段216和長導電段218之間形成電位軌跡線224。

實施例二：

參閱圖3，一種用于質譜檢測設備中的不均勻分段多極桿，短導電段216依據在導電段212上排布的長短進一步劃分有第一短導電段216a、第二短導電段216b和第三短導電段216c，第一短導電段216a、第二短導電段216b和第三短導電段216c的距離依次遞增；在較短的導電段中，設計更短的第一導電段216a，它比其他相對較短的第二導電段216b短，而較短的第二導電段216b比其他較短第三導電段216c要短，這樣形成了三個不同長度的相對短的段，在此實施例中，可以存在至少三個不同長度的節段、四個不同長度甚至五個或更多個不同長度的段，根據實際需要控制的勢場分布要求，可以自由設計節段的數量與長度。

本用于質譜檢測設備中的不均勻分段多極桿，根據實際應用場景不同，四根桿按照平行方式裝配或者可以按照一個小角度（5-10度的傾斜）裝配，不同的裝配方式，會在內部腔體220里形成不同的離子操控場效應，多極桿包括具有2N個桿的桿組200，其中N是選自2至8的整數，這些桿組合起來形成桿組200，并圍繞著桿組200的長軸安置，每個桿包括與桿形狀一樣的桿狀支撐件210和沿著桿狀支撐件設置的多個導電段212，導電段212通過桿狀支撐件210的非導電區域彼此分離，在特定實施例中，每個桿的節段中的至少一個與其余節段相比相對較長，在另一些實施例中，兩個或甚至三個段與其他剩余段相比相對較長，對于具有長度L的多極桿，相對長的段通常具有約14％L至約90％L范圍內的長度；在某些實施例中，每個桿的至少三個段與相對長的段相比相對較短，相對短的段通常具有在從約1％L至約12％L的范圍內的長度，在一些實施例中，每個桿至少有四個段相對短，在另一些實施例中，每個桿至少有五個段相對較短，每個隔段與電勢源連通，用于向該段施加DC電勢、RF電勢或兩者同時施加兩種電勢，從而產生用于操縱質譜儀中的離子的電勢分布，桿組200里每一個桿上的分段模式類似，將這些桿合起來形成桿組200，因此桿組200上每個桿的節段數量和相對長、短的節段分布模式是相同的。

綜上所述：本用于質譜檢測設備中的不均勻分段多極桿，每個導電段212被施加DC電勢源、RF電勢源或同時施加兩種電勢源，每個導電區域以本領域公知的方式與電勢源連通，以在四極桿的操作期間向導電段212提供電位，在某些實施例中，兩個或更多個導電可以經由直接連接、電阻器、電容器或本領域公知的其它方法進行電連接，以降低整個裝置的復雜性，將不均勻分段多極桿用于質譜檢測設備中。

對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。