离子漏斗的发明和应用,使发展更高灵敏度的质谱分析仪器成为可能。离子漏斗最初由R.D.Smith等人[1]根据射频环中离子运动的原理发明的,目的是用来替代质谱仪器中的离子传输系统。检测结果表明仪器灵敏度可提高1-2个量级,并且在较高压强下(20Torr量级),离子漏斗对离子的聚焦和控制也同样可行。此后离子漏斗被广泛应用在各类质谱仪器中,并不断被改进[2-3]。本课题组在国家重大仪器设备的资助下,将离子漏斗技术引入质子转移反应质谱(PTRMS)技术,取代传统的离子分子反应腔(漂移管)。前期已完成离子漏斗的设计及搭建(见图1)及离子漏斗所需RF电源(图2)的研制。离子漏斗由40片等径极片和40片变径极片(极片内径逐级减少)组成(图3),所有相邻极片上施加相位相差180°的射频电压(RF)约束径向方向的离子运动,在轴向方向施加直流电压用于驱动离子沿轴向前进,并通过simion模拟离子运动轨迹(图4)。相比传统的质子转移反应漂移管,射频离子漏斗技术的引入,不仅可在很大程度上提高离子分子反应碰撞聚焦效率,提高PTRMS仪器的灵敏度,而且还可增强仪器的稳定性,扩大了仪器的应用范围。仪器的改进和应用结果将在以后的文章中进行详细报道。