1.本发明涉及质谱技术领域，尤其涉及一种离子传输效率的测量装置、方法、存储介质及程序产品。
背景技术：2.质谱仪是研究物质基本组成、结构特征、物理和化学性质最基本的仪器之一。质谱仪本质是利用电场和/或磁场将运动的离子按它们的质荷比分离后进行检测。
3.质谱仪的性能与质谱仪的灵敏度有关，而确定灵敏度时，需要确定离子在传输过程中的传输效率。但是现有技术中在离子传输的方向设置一个中间开孔的电极来接收离子流，从而得到不同环节，如质谱仪中的过滤环节、检测环节时对应的离子流大小。
4.但是，上述方案中对不同环节的离子流大小的测量结果不准确，因此，得到的离子传输效率测量结果的准确度较差。
技术实现要素：5.本发明提供一种离子传输效率的测量装置、方法、存储介质及程序产品，用以解决现有技术中得到的离子传输效率测量结果的准确度较差的缺陷，实现测量离子传输过程中的损耗量，提高离子传输效率测量结果的准确度。
6.本发明提供一种离子传输效率的测量装置，包括控制器和至少一组离子偏转接收组件；其中，
7.所述离子偏转接收组件包括电场偏转模块和离子接收模块，所述电场偏转模块和所述离子接收模块设置在持续输出的离子流的传输路径侧边并位于质谱仪中相邻两个模块之间；
8.所述控制器与所述电场偏转模块和所述离子接收模块连接，所述控制器用于输出电场偏转电压至所述电场偏转模块和所述离子接收模块，以改变所述电场偏转模块和所述离子接收模块之间的电场方向，引导所述离子流朝向所述离子接收模块传输，并测量所述离子接收模块接收到的电流。
9.上述方案中，所述电场偏转模块和所述离子接收模块分别设置在所述传输路径的两侧，且所述电场偏转模块和所述离子接收模块之间设有供所述离子流沿所述传输路径传输的间隙。
10.上述方案中，所述离子接收模块呈平板型或瓦片型。
11.上述方案中，在所述离子接收模块呈瓦片型的情况下，所述离子接收模块的凹面朝向所述电场偏转模块设置。
12.本发明实还提供一种离子传输效率的测量方法，所述方法应用于上述任一项所述的离子传输效率的测量装置中的控制器，所述方法包括：
13.输出电场偏转电压至所述离子传输效率的测量装置中的电场偏转模块和离子接收模块，以改变所述电场偏转模块和所述离子接收模块之间的电场方向，引导所述离子流
朝向所述离子接收模块传输；
14.采集所述离子接收模块输出的电流；
15.根据所述离子接收模块输出的电流，确定所述离子流的离子传输效率的测量结果。
16.上述方案中，所述方法还包括：
17.获取所述电场偏转模块和所述离子接收模块之间的场轴分布信息；
18.根据所述场轴分布信息，输出聚焦电压至所述电场偏转模块。
19.上述方案中，所述测量结果包括传输位置信息和传输效率，所述传输位置信息表征所述电场偏转模块和所述离子接收模块对应的所述离子流的传输过程中的至少一个环节；
20.所述方法还包括：
21.根据所述传输位置信息和所述传输效率，确定所述离子流的传输效率分布。
22.上述方案中，所述方法还包括：
23.在所述传输效率小于预设值的情况下，标记对应的所述传输位置信息。
24.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种所述离子传输效率的测量方法。
25.本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种所述离子传输效率的测量方法。
26.本发明提供的一种离子传输效率的测量装置、方法、存储介质及程序产品，涉及质谱技术领域，上述装置包括控制器和至少一组离子偏转接收组件；其中，所述离子偏转接收组件包括电场偏转模块和离子接收模块，所述电场偏转模块和所述离子接收模块设置在持续输出的离子流的传输路径侧边并位于质谱仪中相邻两个模块之间；所述控制器与所述电场偏转模块和所述离子接收模块连接，所述控制器用于输出电场偏转电压至所述电场偏转模块和所述离子接收模块，以改变所述电场偏转模块和所述离子接收模块之间的电场方向，引导所述离子流朝向所述离子接收模块传输，并测量所述离子接收模块接收到的电流。在离子流传输过程中，控制器输出电场偏转电压至电场偏转模块和离子接收模块，电场偏转模块和离子接收模块之间的电场方向将会发生变化，使得电场方向指向离子接收模块，此时离子流将随着电场方向传输至与离子接收模块发生接触，控制器采集到离子接收模块因为与离子流接触而接收到的电流，得到离子源输出的离子流中的离子数量和离子流在传输过程中每个环节对应的离子数量，确定离子流在传输过程中的损耗，从而确定离子传输效率。这样可以根据离子传输效率确定离子传输过程中哪个环节需要改进，以提高离子传输效率。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本发明实施例提供的一种离子传输效率的测量装置结构示意图；
29.图2是本发明提供的一种离子流传输方向示意图之一；
30.图3是本发明提供的一种离子流传输方向示意图之二；
31.图4是本发明实施例提供的一种离子分离效率的测量装置在质谱仪内的分布图
32.图5是本发明提供的一种离子传输效率的测量方法的流程示意图；
33.图6是本发明提供的一种质谱仪结构示意图。
34.附图标记：
35.201、离子流；202、控制器；203、离子接收模块；204、电场偏转模块；205、第一模块；206、第二模块。
具体实施方式
36.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.图1是本发明实施例提供的一种离子传输效率的测量装置结构示意图，如图1所示，本发明提供一种离子传输效率的测量装置，包括控制器202和至少一组离子偏转接收组件；其中，离子偏转接收组件包括电场偏转模块204和离子接收模块203，电场偏转模块204和离子接收模块203设置在持续输出的离子流201的传输路径侧边并位于质谱仪中相邻两个模块之间；控制器202与电场偏转模块204和离子接收模块203连接，控制器202用于输出电场偏转电压至电场偏转模块204和离子接收模块203，以改变电场偏转模块204和离子接收模块203之间的电场方向，引导离子流201朝向离子接收模块203传输，并测量离子接收模块203接收到的电流。
38.本发明中，离子源输出离子流201时，离子流201将沿离子源的场轴方向向质谱仪中与离子源相邻的模块移动。
39.本发明中，每个离子偏转接收组件均包括电场偏转模块204和离子接收模块203。电场偏转模块204和离子接收模块203设置在传输路径的侧边并位于质谱仪中每相邻两个模块之间。
40.本发明中，电场偏转模块204和离子接收模块203分别设置在传输路径的两侧，且电场偏转模块204和离子接收模块203之间设有供离子流201沿传输路径传输的间隙。
41.本发明中，电场偏转模块204和离子接收模块203分别设置在传输路径的两侧，且电场偏转模块204和离子接收模块203之间设有供离子流201沿传输路径从质谱仪中的一个模块传输至相邻的另一个模块的间隙。
42.本发明中，如图1所示，示例性的，若质谱仪中设有两个相邻的模块，且两个相邻模块分别为第一模块205和第二模块206，则第一模块205和第二模块206可以设有离子偏转接收组件。此时，电场偏转模块204和离子接收模块203分别设置在离子流201在第一模块205和第二模块206之间的传输路径的两侧，即电场偏转模块204位于离子流201的一侧，离子接收模块203则位于离子流201的另一侧。控制器202包括电场驱动器和电流检测器，电场驱动器用于产生足以让离子流201中的离子发生偏转的高压，并通过控制器202输出至电场偏转模块204，对于正离子来说，该高压通常为正高压，这样可以与离子接收模块203形成一个偏
向离子接收模块203的电场，使得离子可以偏向离子接收模块203。电流检测器与离子接收模块203直接相连，离子接收模块203相当于一个法拉第接收器，离子通过离子接收模块203会可以被电流检测器检测到。
43.本发明中，电场偏转模块204包括至少一片偏转电极，离子接收模块203包括至少一片法拉第接收电极，且偏转电极和法拉第接收电极在轴向上的长度可以根据实际需求确定，如偏转电极和法拉第接收电极在轴向上的长度均不低于3mm。
44.本发明中，离子传输效率的测量装置在使用时，偏转电极和法拉第接收电极之间可以形成一个离子路线控制的可变电场，当让离子通过的时候，该电场变为一均匀电场，这样离子可以直接通过而不改变原有轨迹。当用于离子检测的时候，该电场变为一偏转电场，离子打到法拉第接收电极上。其中，该电场可以快速的在均匀电场和偏转电场之间切换，这样就可以保证在偏转电场作用下检测到的打到法拉第接收电极的离子流201与不偏转时候通过的离子流201相等。即离子传输效率的测量装置包括两种模式，分别为：离子传输模式和离子流201检测模式。其中，图2是本发明提供的一种离子流201传输方向示意图之一，如图2所示，当离子传输效率的测量装置工作在离子传输模式的时候，从离子源传输过来的离子流201沿着场轴方向(传输路径)运动。当离子经过电极系统(至少一组离子偏转接收组件)时，控制器202输出至电极系统内部的电场偏转模块204(偏转电极)和离子接收模块203(法拉第接收电极)上的电压均相等，此时电场偏转模块204和离子接收模块203之间是均匀电场，离子流201将继续沿着场轴运动且不会发生任何的偏转。在一种可选的方案中，控制器202可以根据电场偏转模块204和离子接收模块203相邻的模块的场轴分布，通过迭代法确定输出至电场偏转模块204和离子接收模块203的聚焦电压，以增加经过电场偏转模块204和离子接收模块203之间的离子的聚焦性能。以减少离子在传输过程中的损耗。
45.图3是本发明提供的一种离子流201传输方向示意图之二，如图3所示，当离子传输效率的测量装置工作在离子流201检测模式的时候，从离子源传输过来的离子流201沿着场轴方向运动。当离子经过电极系统时，控制器202输出电场偏转电压至电极系统内部的电场偏转模块204和离子接收模块203，此时电场偏转模块204和离子接收模块203之间的电场方向将发生改变，使得电场方向指向法拉第接收电级。其中，控制器202输出的电场偏转电压包括偏转电压和接收电压，控制器202将偏转电压输出至电场偏转模块204，将接收电压输出至离子接收模块203，以使得电场偏转模块204和离子接收模块203之间的电场方向发生改变。示例性的，当离子流201中的离子为正离子时，控制器202在电场偏转模块204上施加一个相对于离子接收模块203的正电压，使得电场方向指向该法拉第电极。这样，当正离子离开离子源而进入电场偏转模块204和离子接收模块203之间的间隙的时候，正离子就会向离子接收模块203方向发生偏转，并且在电场作用下，撞击到离子接收模块203上，然后控制器202通过连接至法拉第接收电极上的电流检测器检测离子接收模块203接收到的电流，并发送至控制器202，控制器202得到电流值。
46.本发明中，离子源在同一参数下持续性的发出离子流201，而电场偏转模块204上施加的直流电压，这样保证了电场偏转模块204上的电压的切换速度，使得离子接收模块203接收到的电流能够表示离子接收模块203当前所在位置处通过的离子流201中的离子数量，离子源发出的离子流201对应的离子数量，即可确定离子流201在从离子源运动至当前离子接收模块203的过程中的损耗。
47.本发明中，质谱仪内在离子传输过程中沿场轴设有多个模块，在各个不同模块之间设置至少一组离子偏转接收组件；示例性的，图4是本发明实施例提供的一种离子分离效率的测量装置在质谱仪内的分布图，如图4所示；质谱仪中设有离子源、离子分离模块和离子检测模块，其中，离子流201从离子源传输至离子分离模块对应质谱仪中的分离环节，离子流201从离子分离模块传输至离子检测模块对应质谱仪中的检测环节。每个环节均设有离子偏转接收组件，以测量离子流201在每个环节对应的损耗，即离子源和离子分离模块之间，以及离子分离模块和离子检测模块之间均设有离子偏转接收组件。其中，两组离子偏转接收组件可共用同一个控制器，也可以分别设置一个控制器。
48.可以理解的是，根据离子接收模块203接收到的电流，可以确定离子流201在传输过程中的损耗，从而确定离子传输效率，从而根据离子传输效率确定离子传输过程中哪个环节需要改进，以提高离子传输效率。
49.本发明中，离子接收模块203呈平板型或瓦片型。在一种可选的方案中，电场偏转模块204也呈平板型或瓦片型。其中，在离子接收模块203呈瓦片型的情况下，离子接收模块203的凹面朝向电场偏转模块204设置。在电场偏转模块204呈瓦片型的情况下，电场偏转模块204的凹面朝向离子接收模块203设置。
50.可以理解的是，离子接收模块203呈瓦片型时，可以对将要撞击至离子接收模块203上的离子进行聚焦作用，增加离子与离子接收模块203的接触面积，提高控制器202采集到的离子接收模块203接收到电流的准确度，从而提高离子流201的传输损耗和离子传输效率的准确度。
51.图5是本发明提供的一种离子传输效率的测量方法的流程示意图，如图5所示，本发明还提供一种离子传输效率的测量方法，方法应用于上述任一种的离子传输效率的测量装置中的控制器，方法包括：
52.s101、输出电场偏转电压至离子传输效率的测量装置中的电场偏转模块和离子接收模块，以改变电场偏转模块和离子接收模块之间的电场方向，引导离子流朝向离子接收模块传输。
53.本发明中，控制器输出电场偏转电压至离子传输效率的测量装置中的电场偏转模块和离子接收模块，以改变电场偏转模块和离子接收模块之间的电场方向，引导离子流朝向离子接收模块传输。
54.本发明中，图6是本发明提供的一种质谱仪结构示意图，如图6所示，质谱仪包括离子源、离子过滤模块和离子检测模块。其中，离子在离子源内产生后依次经过离子过滤模块和离子检测模块。离子传输效率的测量装置设置在每相邻两个模块之间分别对离子进行在线检测，如离子源和离子过滤模块之间、离子过滤模块和离子检测模块之间。其中，离子源指质谱仪中的电离室，在实际应用中，将待检测样品输入至电离室中，电离室可以通过电子轰击法和/或化学电离法将待检测样品中的原子、分子电离成离子。
55.s102、采集离子接收模块输出的电流。
56.本发明中，控制器采集离子接收模块输出的电流。
57.s103、根据离子接收模块输出的电流，确定离子流的离子传输效率的测量结果。
58.本发明中，控制器根据离子接收模块输出的电流，确定离子流的离子传输效率的测量结果。
59.本发明中，将设置在离子源出口处的离子源输出的离子流的离子数量对应的电流确定为初始电流，将传输过程中任意一个离子源输出的离子流对应的离子数量对应的电流确定为最终电流，获取初始电流与最终电流之间的差值，根据上述差值即可确定离子流传输过程中的损耗，从而确定离子流的离子传输效率的测量结果。在一种可选的方案中，也可以获取设置在离子源出口处的离子源输出的离子流的离子数量和传输过程中任意一个离子源输出的离子流对应的离子数量之间的离子数量差值，之后根据离子数量差值确定离子流在传输过程中的损耗。
60.可以理解的是，根据离子接收模块接收到的电流，可以确定离子流在传输过程中的损耗，从而确定离子传输效率，并可以根据离子传输效率确定离子传输过程中哪个环节需要改进，以提高离子传输效率。
61.在本发明的一些实施例中，本发明提供的一种离子传输效率的测量方法还包括：
62.s104、获取电场偏转模块和离子接收模块之间的场轴分布信息。
63.在本发明的一些实施例中，控制器获取电场偏转模块和离子接收模块之间的场轴分布信息。其中电场偏转模块和离子接收模块之间的场轴分布信息指电场偏转模块和离子接收模块之间当前的电场方向。
64.s105、根据场轴分布信息，输出聚焦电压至电场偏转模块。
65.在本发明的一些实施例中，控制器根据场轴分布信息，输出聚焦电压至电场偏转模块。其中，聚焦电压通过控制器根据场轴分布信息迭代计算得到。
66.可以理解的是，控制器输出聚焦电压至电场偏转模块，可以增加经过电场偏转模块和离子接收模块之间的离子流的聚焦性，减少离子流在传输中因为分散而造成损耗，从而提高离子传输效率。
67.在本发明的一些实施例中，测量结果包括传输位置信息和传输效率，传输位置信息表征电场偏转模块和离子接收模块对应的离子流的传输过程中的至少一个环节。
68.在本发明的一些实施例中，至少一个环节指离子在质谱仪中传输时经过的各个模块。如：离子过滤模块。
69.在本发明的一些实施例中，本发明提供的一种离子传输效率的测量方法还包括：
70.s106、根据传输位置信息和传输效率，确定离子流的传输效率分布。
71.在本发明的一些实施例中，控制器根据传输位置信息和传输效率，确定离子流的传输效率分布。
72.可以理解的是，确定了离子流的传输效率分布后，可以确定该质谱仪中离子损耗最大的环节，从而针对该环节进行改进。
73.在本发明的一些实施例中，本发明提供的一种离子传输效率的测量方法还包括：
74.s107、在传输效率小于预设值的情况下，标记对应的传输位置信息。
75.在本发明的一些实施例中，控制器根据预设值，判断每个传输位置信息对应的传输效率是否小于预设值，在传输效率小于预设值的情况下，标记对应的传输位置信息。
76.在本发明的一些实施例中，传输效率评价指离子流在当前环节的损耗是否满足预设要求。如：根据离子接收模块输出的电流，确定离子流在当前环节的损耗大于预设阈值，则确定传输位置信息对应的传输效率评价为效率低。确定离子流在当前环节的损耗小于或等于预设阈值，则确定传输位置信息对应的传输效率评价为效率正常。
77.在本发明的一些实施例中，标记对应的传输位置信息的同时，控制器还可以输出语音提示信息。
78.可以理解的是，确定传输位置信息对应的传输效率评价后，可以根据标记确定该质谱仪中离子损耗最大的环节，从而针对该环节进行改进，不需要人工对比数据，能够提高工作效率。
79.本发明还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的离子传输效率的测量方法。
80.另一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的离子传输效率的测量方法。
81.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
82.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
83.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征：1.一种离子传输效率的测量装置，其特征在于，包括控制器和至少一组离子偏转接收组件；其中，所述离子偏转接收组件包括电场偏转模块和离子接收模块，所述电场偏转模块和所述离子接收模块设置在持续输出的离子流的传输路径侧边并位于质谱仪中相邻两个模块之间；所述控制器与所述电场偏转模块和所述离子接收模块连接，所述控制器用于输出电场偏转电压至所述电场偏转模块和所述离子接收模块，以改变所述电场偏转模块和所述离子接收模块之间的电场方向，引导所述离子流朝向所述离子接收模块传输，并测量所述离子接收模块接收到的电流。2.根据权利要求1所述的离子传输效率的测量装置，其特征在于，所述电场偏转模块和所述离子接收模块分别设置在所述传输路径的两侧，且所述电场偏转模块和所述离子接收模块之间设有供所述离子流沿所述传输路径传输的间隙。3.根据权利要求1或2所述的离子传输效率的测量装置，其特征在于，所述离子接收模块呈平板型或瓦片型。4.根据权利要求3所述的离子传输效率的测量装置，其特征在于，在所述离子接收模块呈瓦片型的情况下，所述离子接收模块的凹面朝向所述电场偏转模块设置。5.一种离子传输效率的测量方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1-4任一项所述的离子传输效率的测量装置中的控制器，所述方法包括：输出电场偏转电压至所述离子传输效率的测量装置中的电场偏转模块和离子接收模块，以改变所述电场偏转模块和所述离子接收模块之间的电场方向，引导所述离子流朝向所述离子接收模块传输；采集所述离子接收模块输出的电流；根据所述离子接收模块输出的电流，确定所述离子流的离子传输效率的测量结果。6.根据权利要求5所述的离子传输效率的测量方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述电场偏转模块和所述离子接收模块之间的场轴分布信息；根据所述场轴分布信息，输出聚焦电压至所述电场偏转模块。7.根据权利要求5所述的离子传输效率的测量方法，其特征在于，所述测量结果包括传输位置信息和传输效率，所述传输位置信息表征所述电场偏转模块和所述离子接收模块对应的所述离子流的传输过程中的至少一个环节；所述方法还包括：根据所述传输位置信息和所述传输效率，确定所述离子流的传输效率分布。8.根据权利要求7所述的离子传输效率的测量方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述传输效率小于预设值的情况下，标记对应的所述传输位置信息。9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5至8任一项所述离子传输效率的测量方法。10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5至8任一项所述离子传输效率的测量方法。
技术总结本发明提供一种离子传输效率的测量装置、方法、存储介质及程序产品，涉及质谱技术领域，上述装置包括控制器和至少一组离子偏转接收组件；其中，离子偏转接收组件包括电场偏转模块和离子接收模块，电场偏转模块和离子接收模块设置在持续输出的离子流的传输路径侧边并位于质谱仪中相邻两个模块之间；控制器与电场偏转模块和离子接收模块连接，控制器用于输出电场偏转电压至电场偏转模块和离子接收模块，以改变电场偏转模块和离子接收模块之间的电场方向，引导离子流朝向离子接收模块传输，电场方向指向离子接收模块时，控制器采集到离子接收模块接收到的电流，即可确定离子流在传输过程中的损耗，从而确定离子传输效率。从而确定离子传输效率。从而确定离子传输效率。
技术研发人员：黄泽建 江游 戴新华 方向
受保护的技术使用者：中国计量科学研究院基准工艺研究所有限公司
技术研发日：2022.07.04
技术公布日：2022/11/1
