【CN109860014A】一种快速成像质谱仪【专利】
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包括激光器、光学聚焦透镜组、多维移动平台、离 子光学透镜、飞行时间 质量分析器和位敏检测 器；所述多维移动平台、离子光学透镜、飞行时间 质量分析器和位敏检测器依次设置在真空腔体 内 ，所述激光器设于多维移动平台和离子光学透 镜之间的右上方或左上方，所述光学聚焦透镜组 设于激光器的 下方 ；本发明结构简单 ，可节省 质 谱成像时间 ，即使 用一次激光照射 ，实现被解吸 电离各成分的二维分布成像；通过多次激光照射 或辅助以其它表面剥蚀方法，可实现各成分的三 维空间分布。
发明内容 [0006] 本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种快速成像质谱仪，结构 简单 ，可节省 质谱成像时间 ，即使 用一次 激光照射 ，实现被解吸电 离各成分的 二维分布成 像；通过多次激光照射或辅助以其它表面剥蚀方法，可实现各成分的三维空间分布。 [0007] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案： [0008] 一种快速成像质谱仪，包括激光器、光学聚焦透镜组、多维移动平台、离子光学透 镜、飞行时间质量分析器和位敏检测器；所述多维移动平台、离子光学透镜、飞行时间质量 分析器和位敏检测器依次设置在真空腔体内 ，所述激光器设于多维移动平台 和离子光学透 镜之间的右上方或左上方，所述光学聚焦透镜组设于激光器的下方。
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CN 109860014 A
说 明 书
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一种快速成像质谱仪
技术领域 [0001] 本发明涉及质谱分析领域，尤其涉及一种快速成像质谱仪。
背景技术 [0002] 随着质谱分析法与电子技术的发展，成像分析已越来越成为热点。而相较于光谱 仪，质谱仪因其具有优异的定性与定量能力、背景干扰少、可与多种不同的离子源组合、理 论上可分析所有固体样品等显著优点，成为了成像研究的有力武器。近年来，基于质谱仪进 行的成像分析研究也越发热门。通过质谱法构建成像系统不仅可以对样品内物质进行定性 定量分析，还可获取不同物质在样品内的空间分布信息。 [0003] 质谱成像系统按照离子源固体采样方式的不同可以分为微探针模式与显微镜模 式。微探针模式与显微镜模式的主要区别在于采用的电离源的束斑直径大小。 [0004] 微探针模式常见于激光解吸以及二次离子等质谱成像分析法，是将一束激光或离 子束聚 焦于样品表面微小区域进行样品解吸电 离 ，再 利 用质谱仪记录下该采样点的 信息 ， 根据离子质荷比对样品表面物质进行定性分析。待此采样点分析结束后，将样品移动到下 一个采样点采样分析。当选定区域分析结束后，将不同采样点的物质信息与空间信息相结 合，经过重新建模后便可得到成像分析结果。但是这种微探针模式采用逐点扫描，使得成像 分析十分耗时 ，成像分辨率往往取决于激光 (离子等) 束斑大小 ，即相邻采样点之间的距离 ， 并且在采样点内部的空间信息亦不得而知。 [0005] 相较于微探针模式，显微镜模式则是采用大束斑电离源直接采样，电离源同样可 以是激光束或离子束，通常束斑直径大于100μm。将一束激光或离子聚焦于样品表面大范围 区域进行解吸电离，随后将采样所得离子通过离子光学透镜到达位敏检测器上进行离子时 间 信息与空间 信息的 记录 ，再将时间 信息与空间 信息进行整合得到成像分析结果。显微镜 模式不需要多次逐点扫描，使得这种方法检测速度快，能够大大节省质谱成像时间，并且空 间分辨率不受限 于微探针尺寸 ，理论上空间分辨率优于微探针模式。但是显微镜模式对仪 器参数要求严苛，其空间分辨率与传输过程中的离子光学透镜的参数以及位敏检测器的空 间分辨率息息相关，并且要考虑到离子产生后的空间分散对空间分辨率的影响。
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说 明 书
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[0021] 如图1所示，本发明包括激光器1、光学聚焦透镜组2、多维移动平台3、离子光学透 镜4、飞行时间 质量分析器5和位敏检测器 ；本实施例中 ，所述位敏检测器为MCP6-荧光屏7超快照相机8组合的位敏检测器。 [0022] 所述多维移动平台3、离子光学透镜4、飞行时间质量分析器5和位敏检测器依次设 置在真空腔体内 ，所述激光器1设于多维移动平台3和离子光学透镜4之间的 右上方或左上 方，所述光学聚焦透镜组2设于激光器1的下方。 [0023] 所述激光器1为脉冲激光器。脉冲激光束斑直径为0 .01～1000μm，激光照射强度为 1×105～1×1015W/cm2，激光波长为110～4500nm，激光脉宽为1fs～1ms，脉冲频率为0 .1Hz ～1MHz。 [0024] 本发明中，光学聚焦透镜组2、离子光学透镜4、飞行时间质量分析器5、位敏检测器 可为商品化元件或自行设计。 [0025] 一种快速成像质谱仪对样品表面成分成像的方法，包括以下步骤：首先将样品置 于多维移动平台3并 伸入真空腔体中 ，样品可直接放置于或通过夹具和粘贴等方法固定在 多维移动平台3上 ；从激光器1出射的 激光束经光学聚 焦透镜组2聚 焦整形为近似平顶高斯 光或普通高斯光并照射到样品的表面，在激光照射下，样品表面物质被解吸电离，或样品表 面物质解吸成分通过后电离技术被电离，离子在加速区推斥电压和加速电压作用下进入离 子光学透镜4，保留其相对空间位置，再进入飞行时间质量分析器5，分离后的不同质荷比的 离子最后投射到位敏检 测器上 ，获得样品表面被解吸成分的飞行时间 信息与空间 信息 ，实 现二维成像。 [0026] 本发明的的作用原理如下： [0027] 在激光照射下，样品表面物质被解吸电离；离子在加速区加速电压和推斥电压作 用下进入离子光学透镜4，保留其相对空间位置，再进入飞行时间质量分析器5，实现不同质 荷比 离子的时间分离 ，如图1中 ，黑色、灰色、白 色分别代表不同 质荷比的 离子 ，且其 质荷比 大小为黑色>灰色>白 色 ；不同 质荷比 的 离子因飞行时间不同 而被分离 ，并在不同时间依次 射到由MCP6-荧光屏7-超快照相机8组成的位敏检测器上，记录离子的时空信息后实现特定 位置解吸的成分在特定的时间到达位敏检测器的特定位置，根据所测成分到达位敏检测器 的时间，取出该时间位敏检测器的图像，直接得到该成分在解吸区域的分布成像。在此过程 中为了减小脉冲激光对物质电离带来的空间分散，可首先采用一束能量较低的激光对物质 进行解吸 ，再利用一束激光对解吸后的物质进行电 离 ；其次 ，采 用性能优异的高空间分辨位 敏检 测器来提高成像空间分辨率。本发明通过多次激光照射或辅助以 其它表面剥蚀方法 ， 可实现各成分的三维空间分布。
19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请10申请公布号cn109860014a43申请公布日2019060721申请号cn201910085734722申请日2019012971申请人厦门大学地址361005福建省厦门市思明南路42274专利代理机构厦门南强之路专利事务所普通合伙代理人51intci权利要求说明书说明书54发明名称一种快速成像质谱仪57摘要一种快速成像质谱仪属于质谱分析领域包括激光器光学聚焦透镜组多维移动平台离子光学透镜飞行时间质量分析器和位敏检测器
附图说明 [0018] 图1为本发明的结构示意图。 [0019] 附图标记：1-激光器，2-光学聚焦透镜组，3-多维移动平台，4-离子光学透镜，5-飞 行时间质量分析器，6-MCP，7-荧光屏，8-超快照相机。
具体实施方式 [0020] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结 合附图和实施例，对本发明做进一步详细说明。
代理人 张素斌
(51)Int .Cl . H01J 49/10(2006 .01) H01J 49/40(2006 .01) G01N 27/62(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109860014 A (43)申请公布日 2019.06.07
( 54 )发明 名称 一种快速成像质谱仪
( 57 )摘要 一 种快速成像 质谱仪 ，属于 质谱分析领域 ，
权利要求书1页 说明书3页 附图1页
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CN 109860014 A
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权 利 要 求 书
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1 .一种快速成像质谱仪，其特征在于：包括激光器、光学聚焦透镜组、多维移动平台、离 子光学透镜、飞行时间质量分析器和位敏检测器；所述多维移动平台、离子光学透镜、飞行 时间 质量分析器和位敏检测器依次设置在真空腔体内 ，所述激光器设于多维移动平台 和离 子光学透镜之间的右上方或左上方，所述光学聚焦透镜组设于激光器的下方。
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说 明 书
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[0009] 所述激光器为脉冲激光器。脉冲激光束斑直径为0 .01～1000μm，激光照射强度为1 ×105～1×1015W/cm2，激光波长为110～4500nm，激光脉宽为1fs～1ms，脉冲频率为0 .1Hz～ 1MHz。 [0010] 所述飞行时间质量分析器为直线式、反射式或多次反射式的飞行时间质量分析 器。 [0011] 所述位敏检测器中可以有以下三种：(1)微通道板(MCP)-荧光屏-超快照相机组合 的位敏检测器实现离子的时空成像；(2)MCP与延迟线组合的位敏检测器同时获得离子的空 间信息和时间信息；(3)阵列式探测器形成的位敏检测器获得离子的空间和时间信息，实现 成像。 [0012] 一种快速成像质谱仪对样品表面成分成像的方法，包括以下步骤：首先将样品置 于多维移动平台并 伸入真空腔体中 ；从激光器出射的激光束经光学聚焦透镜组聚焦整形为 近似平顶高斯光或普通高斯光并 照射到样品的 表面 ，在激光照射下 ，样品表面物 质被解吸 电 离 ，或样品表面物 质解吸成分通过后电 离技术被电 离 ，离子在加速区推斥电 压 和加速电 压作用下进入离子光学透镜，保留其相对空间位置，再进入飞行时间质量分析器，分离后的 不同质荷比的离子最后投射到位敏检测器上，获得样品表面被解吸成分的飞行时间信息与 空间 信息 ，实现二维成像 ，进而实现特定位置解吸的 成分在特定的时间到达位敏检 测器的 特定位置。 [0013] 本发明中，离子源部分解吸电离过程除了采用激光束，也可采用光、电、电磁波、离 子束、电 子束、射线等。解吸成分的电 离可采 用解吸 激光或 后电 离技术 ，后电 离技术包括激 光、电子、射线等任何能量源。 [0014] 相对于现有技术，本发明技术方案取得的有益效果是： [0015] 1、使用单次脉冲激光实现快速质谱成像，实现特定位置解吸的成分在特定的时间 到达位敏检测器的特定位置 ，根据所 测成分到达位敏检测器的时间 ，取出该时间位敏检测 器的图像，直接得到该成分在解吸区域的分布成像，大大减少成像所需时间，在表面成像分 析中有着广阔的应用前景。 [0016] 2、本发明相比于微探针模式，显微镜模式成像空间分辨率不受限于激光等束流的 束斑大小，可实现优于微探针模式的分辨率。 [0017] 3、本发明可采用激光解吸电离或其它解吸电离方式，也可使用其它后电离技术将 解吸的 化学成分进行电 离。后电 离技术的 使 用能 够减小解吸 激光的能量 ，进而减小离子的 空间分散，提高时空分辨率。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910085734 .7
(22)申请日 2019 .01 .29
(71)申请人 厦门大学 地址 361005 福建省厦门市思明南路422号
(72)发明人 杭纬 马思媛 冷宜昕
(74)专利代理机构 厦门南强之路专利事务所 (普通合伙) 35200
2 .如权利要求1所述一种快速成像质谱仪，其特征在于：所述激光器为脉冲激光器。 3 .如权利要求2所述一种快速成像质谱仪，其特征在于：脉冲激光束斑直径为0 .01～ 1000μm ，激光照射强度为1×105～1×1015W/cm2 ，激光波长为110～4500nm ，激光脉宽为1fs ～1ms，脉冲频率为0 .1Hz～1MHz。 4 .如权利要求1所述一种快速成像质谱仪，其特征在于：所述飞行时间质量分析器为直 线式、反射式或多次反射式的飞行时间质量分析器。 5 .如权利要求1所述一种快速成像质谱仪，其特征在于：所述位敏检测器为微通道板荧光屏-超快照相机组合的位敏检测器、微通道板与延迟线组合的位敏检测器或阵列式探 测器形成的位敏检测器。 6 .一种快速成像质谱仪对样品表面成分成像的方法，其特征在于：包括以下步骤：首先 将样品置于多维移动平台并伸入真空腔体中；从激光器出射的激光束经光学聚焦透镜组聚 焦整形为近似平顶高斯光或普通高斯光并 照射到样品的 表面 ，在激光照射下 ，样品表面物 质被解吸电 离 ，或样品表面物 质解吸成分通过后电 离技术被电 离 ，离子在加速区推斥电 压 和加速电压作用下进入离子光学透镜，保留其相对空间位置，再进入飞行时间质量分析器， 分离后的不同质荷比的离子最后投射到位敏检测器上，获得样品表面被解吸成分的飞行时 间 信息与空间 信息 ，实现二维成像 ，进而实现特定位置解吸的 成分在特定的时间到达位敏 检测器的特定位置。 7 .如权利要求6所述一种快速成像质谱仪对样品表面成分成像的方法，其特征在于：后 电离技术包括激光、电子、射线。
发明内容 [0006] 本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种快速成像质谱仪，结构 简单 ，可节省 质谱成像时间 ，即使 用一次 激光照射 ，实现被解吸电 离各成分的 二维分布成 像；通过多次激光照射或辅助以其它表面剥蚀方法，可实现各成分的三维空间分布。 [0007] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案： [0008] 一种快速成像质谱仪，包括激光器、光学聚焦透镜组、多维移动平台、离子光学透 镜、飞行时间质量分析器和位敏检测器；所述多维移动平台、离子光学透镜、飞行时间质量 分析器和位敏检测器依次设置在真空腔体内 ，所述激光器设于多维移动平台 和离子光学透 镜之间的右上方或左上方，所述光学聚焦透镜组设于激光器的下方。
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一种快速成像质谱仪
技术领域 [0001] 本发明涉及质谱分析领域，尤其涉及一种快速成像质谱仪。
背景技术 [0002] 随着质谱分析法与电子技术的发展，成像分析已越来越成为热点。而相较于光谱 仪，质谱仪因其具有优异的定性与定量能力、背景干扰少、可与多种不同的离子源组合、理 论上可分析所有固体样品等显著优点，成为了成像研究的有力武器。近年来，基于质谱仪进 行的成像分析研究也越发热门。通过质谱法构建成像系统不仅可以对样品内物质进行定性 定量分析，还可获取不同物质在样品内的空间分布信息。 [0003] 质谱成像系统按照离子源固体采样方式的不同可以分为微探针模式与显微镜模 式。微探针模式与显微镜模式的主要区别在于采用的电离源的束斑直径大小。 [0004] 微探针模式常见于激光解吸以及二次离子等质谱成像分析法，是将一束激光或离 子束聚 焦于样品表面微小区域进行样品解吸电 离 ，再 利 用质谱仪记录下该采样点的 信息 ， 根据离子质荷比对样品表面物质进行定性分析。待此采样点分析结束后，将样品移动到下 一个采样点采样分析。当选定区域分析结束后，将不同采样点的物质信息与空间信息相结 合，经过重新建模后便可得到成像分析结果。但是这种微探针模式采用逐点扫描，使得成像 分析十分耗时 ，成像分辨率往往取决于激光 (离子等) 束斑大小 ，即相邻采样点之间的距离 ， 并且在采样点内部的空间信息亦不得而知。 [0005] 相较于微探针模式，显微镜模式则是采用大束斑电离源直接采样，电离源同样可 以是激光束或离子束，通常束斑直径大于100μm。将一束激光或离子聚焦于样品表面大范围 区域进行解吸电离，随后将采样所得离子通过离子光学透镜到达位敏检测器上进行离子时 间 信息与空间 信息的 记录 ，再将时间 信息与空间 信息进行整合得到成像分析结果。显微镜 模式不需要多次逐点扫描，使得这种方法检测速度快，能够大大节省质谱成像时间，并且空 间分辨率不受限 于微探针尺寸 ，理论上空间分辨率优于微探针模式。但是显微镜模式对仪 器参数要求严苛，其空间分辨率与传输过程中的离子光学透镜的参数以及位敏检测器的空 间分辨率息息相关，并且要考虑到离子产生后的空间分散对空间分辨率的影响。
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[0021] 如图1所示，本发明包括激光器1、光学聚焦透镜组2、多维移动平台3、离子光学透 镜4、飞行时间 质量分析器5和位敏检测器 ；本实施例中 ，所述位敏检测器为MCP6-荧光屏7超快照相机8组合的位敏检测器。 [0022] 所述多维移动平台3、离子光学透镜4、飞行时间质量分析器5和位敏检测器依次设 置在真空腔体内 ，所述激光器1设于多维移动平台3和离子光学透镜4之间的 右上方或左上 方，所述光学聚焦透镜组2设于激光器1的下方。 [0023] 所述激光器1为脉冲激光器。脉冲激光束斑直径为0 .01～1000μm，激光照射强度为 1×105～1×1015W/cm2，激光波长为110～4500nm，激光脉宽为1fs～1ms，脉冲频率为0 .1Hz ～1MHz。 [0024] 本发明中，光学聚焦透镜组2、离子光学透镜4、飞行时间质量分析器5、位敏检测器 可为商品化元件或自行设计。 [0025] 一种快速成像质谱仪对样品表面成分成像的方法，包括以下步骤：首先将样品置 于多维移动平台3并 伸入真空腔体中 ，样品可直接放置于或通过夹具和粘贴等方法固定在 多维移动平台3上 ；从激光器1出射的 激光束经光学聚 焦透镜组2聚 焦整形为近似平顶高斯 光或普通高斯光并照射到样品的表面，在激光照射下，样品表面物质被解吸电离，或样品表 面物质解吸成分通过后电离技术被电离，离子在加速区推斥电压和加速电压作用下进入离 子光学透镜4，保留其相对空间位置，再进入飞行时间质量分析器5，分离后的不同质荷比的 离子最后投射到位敏检 测器上 ，获得样品表面被解吸成分的飞行时间 信息与空间 信息 ，实 现二维成像。 [0026] 本发明的的作用原理如下： [0027] 在激光照射下，样品表面物质被解吸电离；离子在加速区加速电压和推斥电压作 用下进入离子光学透镜4，保留其相对空间位置，再进入飞行时间质量分析器5，实现不同质 荷比 离子的时间分离 ，如图1中 ，黑色、灰色、白 色分别代表不同 质荷比的 离子 ，且其 质荷比 大小为黑色>灰色>白 色 ；不同 质荷比 的 离子因飞行时间不同 而被分离 ，并在不同时间依次 射到由MCP6-荧光屏7-超快照相机8组成的位敏检测器上，记录离子的时空信息后实现特定 位置解吸的成分在特定的时间到达位敏检测器的特定位置，根据所测成分到达位敏检测器 的时间，取出该时间位敏检测器的图像，直接得到该成分在解吸区域的分布成像。在此过程 中为了减小脉冲激光对物质电离带来的空间分散，可首先采用一束能量较低的激光对物质 进行解吸 ，再利用一束激光对解吸后的物质进行电 离 ；其次 ，采 用性能优异的高空间分辨位 敏检 测器来提高成像空间分辨率。本发明通过多次激光照射或辅助以 其它表面剥蚀方法 ， 可实现各成分的三维空间分布。
19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请10申请公布号cn109860014a43申请公布日2019060721申请号cn201910085734722申请日2019012971申请人厦门大学地址361005福建省厦门市思明南路42274专利代理机构厦门南强之路专利事务所普通合伙代理人51intci权利要求说明书说明书54发明名称一种快速成像质谱仪57摘要一种快速成像质谱仪属于质谱分析领域包括激光器光学聚焦透镜组多维移动平台离子光学透镜飞行时间质量分析器和位敏检测器
附图说明 [0018] 图1为本发明的结构示意图。 [0019] 附图标记：1-激光器，2-光学聚焦透镜组，3-多维移动平台，4-离子光学透镜，5-飞 行时间质量分析器，6-MCP，7-荧光屏，8-超快照相机。
具体实施方式 [0020] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结 合附图和实施例，对本发明做进一步详细说明。
代理人 张素斌
(51)Int .Cl . H01J 49/10(2006 .01) H01J 49/40(2006 .01) G01N 27/62(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109860014 A (43)申请公布日 2019.06.07
( 54 )发明 名称 一种快速成像质谱仪
( 57 )摘要 一 种快速成像 质谱仪 ，属于 质谱分析领域 ，
权利要求书1页 说明书3页 附图1页
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CN 109860014 A
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1 .一种快速成像质谱仪，其特征在于：包括激光器、光学聚焦透镜组、多维移动平台、离 子光学透镜、飞行时间质量分析器和位敏检测器；所述多维移动平台、离子光学透镜、飞行 时间 质量分析器和位敏检测器依次设置在真空腔体内 ，所述激光器设于多维移动平台 和离 子光学透镜之间的右上方或左上方，所述光学聚焦透镜组设于激光器的下方。
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[0009] 所述激光器为脉冲激光器。脉冲激光束斑直径为0 .01～1000μm，激光照射强度为1 ×105～1×1015W/cm2，激光波长为110～4500nm，激光脉宽为1fs～1ms，脉冲频率为0 .1Hz～ 1MHz。 [0010] 所述飞行时间质量分析器为直线式、反射式或多次反射式的飞行时间质量分析 器。 [0011] 所述位敏检测器中可以有以下三种：(1)微通道板(MCP)-荧光屏-超快照相机组合 的位敏检测器实现离子的时空成像；(2)MCP与延迟线组合的位敏检测器同时获得离子的空 间信息和时间信息；(3)阵列式探测器形成的位敏检测器获得离子的空间和时间信息，实现 成像。 [0012] 一种快速成像质谱仪对样品表面成分成像的方法，包括以下步骤：首先将样品置 于多维移动平台并 伸入真空腔体中 ；从激光器出射的激光束经光学聚焦透镜组聚焦整形为 近似平顶高斯光或普通高斯光并 照射到样品的 表面 ，在激光照射下 ，样品表面物 质被解吸 电 离 ，或样品表面物 质解吸成分通过后电 离技术被电 离 ，离子在加速区推斥电 压 和加速电 压作用下进入离子光学透镜，保留其相对空间位置，再进入飞行时间质量分析器，分离后的 不同质荷比的离子最后投射到位敏检测器上，获得样品表面被解吸成分的飞行时间信息与 空间 信息 ，实现二维成像 ，进而实现特定位置解吸的 成分在特定的时间到达位敏检 测器的 特定位置。 [0013] 本发明中，离子源部分解吸电离过程除了采用激光束，也可采用光、电、电磁波、离 子束、电 子束、射线等。解吸成分的电 离可采 用解吸 激光或 后电 离技术 ，后电 离技术包括激 光、电子、射线等任何能量源。 [0014] 相对于现有技术，本发明技术方案取得的有益效果是： [0015] 1、使用单次脉冲激光实现快速质谱成像，实现特定位置解吸的成分在特定的时间 到达位敏检测器的特定位置 ，根据所 测成分到达位敏检测器的时间 ，取出该时间位敏检测 器的图像，直接得到该成分在解吸区域的分布成像，大大减少成像所需时间，在表面成像分 析中有着广阔的应用前景。 [0016] 2、本发明相比于微探针模式，显微镜模式成像空间分辨率不受限于激光等束流的 束斑大小，可实现优于微探针模式的分辨率。 [0017] 3、本发明可采用激光解吸电离或其它解吸电离方式，也可使用其它后电离技术将 解吸的 化学成分进行电 离。后电 离技术的 使 用能 够减小解吸 激光的能量 ，进而减小离子的 空间分散，提高时空分辨率。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910085734 .7
(22)申请日 2019 .01 .29
(71)申请人 厦门大学 地址 361005 福建省厦门市思明南路422号
(72)发明人 杭纬 马思媛 冷宜昕
(74)专利代理机构 厦门南强之路专利事务所 (普通合伙) 35200
2 .如权利要求1所述一种快速成像质谱仪，其特征在于：所述激光器为脉冲激光器。 3 .如权利要求2所述一种快速成像质谱仪，其特征在于：脉冲激光束斑直径为0 .01～ 1000μm ，激光照射强度为1×105～1×1015W/cm2 ，激光波长为110～4500nm ，激光脉宽为1fs ～1ms，脉冲频率为0 .1Hz～1MHz。 4 .如权利要求1所述一种快速成像质谱仪，其特征在于：所述飞行时间质量分析器为直 线式、反射式或多次反射式的飞行时间质量分析器。 5 .如权利要求1所述一种快速成像质谱仪，其特征在于：所述位敏检测器为微通道板荧光屏-超快照相机组合的位敏检测器、微通道板与延迟线组合的位敏检测器或阵列式探 测器形成的位敏检测器。 6 .一种快速成像质谱仪对样品表面成分成像的方法，其特征在于：包括以下步骤：首先 将样品置于多维移动平台并伸入真空腔体中；从激光器出射的激光束经光学聚焦透镜组聚 焦整形为近似平顶高斯光或普通高斯光并 照射到样品的 表面 ，在激光照射下 ，样品表面物 质被解吸电 离 ，或样品表面物 质解吸成分通过后电 离技术被电 离 ，离子在加速区推斥电 压 和加速电压作用下进入离子光学透镜，保留其相对空间位置，再进入飞行时间质量分析器， 分离后的不同质荷比的离子最后投射到位敏检测器上，获得样品表面被解吸成分的飞行时 间 信息与空间 信息 ，实现二维成像 ，进而实现特定位置解吸的 成分在特定的时间到达位敏 检测器的特定位置。 7 .如权利要求6所述一种快速成像质谱仪对样品表面成分成像的方法，其特征在于：后 电离技术包括激光、电子、射线。