[0001] 本申请要求基于2018年09月11日提交的韩国专利申请No.10-2018-0108208、2018年09月27日提交的韩国专利申请No.10-2018-0114885、2019年09月06日提交的韩国专利申请No.10-2019-0110755、2019年09月09日提交的韩国专利申请No.10-2019-0111487和2019年09月10日提交的韩国专利申请No.10-2019-0112165的优先权的权益，这些韩国专利申请中公开的全部内容作为本说明书的一部分并入。

[0002] 本发明涉及一种可以用于激光烧蚀(LA)-DART-MS系统中的接口单元，更具体地，涉及一种接口单元，该接口单元可以设置在实时直接分析(DART)单元与质谱(MS)单元之间以提高用激光束烧蚀的样品的检测灵敏度。

[0003] 通常，DART-MS(实时直接分析-质谱)系统是一种可以利用从离子源释放的加热的亚稳态He气体和由其产生的反应性离子通过烧蚀和电离目标物质来进行物质的分子量和结构分析的装置。尽管它具有可以通过将样品放置在离子源与MS单元之间在大气压力下进行简单分析的优点，但是应用于更广范围的样品需要开发一种增加大气中样品的浓度并由此改善谱图的信噪比的技术。在这一方面，样品的烧蚀效率和电离效率、产生的离子的有效收集、传输等会是提高检测灵敏度的重要因素。作为这种努力的一部分，应用激光烧蚀技术来增加在大气下的样品的浓度，但是由于大气中的暴露的空间，仍然需要改善烧蚀和电离的组分的有效收集以及向质谱单元的传输。

[0004] 因此，激光烧蚀-DART-MS系统需要通过在DART电离的出口与MS单元的入口之间引入石英管接口以限制在各个激光束的照射点处的烧蚀的组分和产生的离子的流动来提高检测灵敏度。

[0031] 本发明的接口单元包括：管状主体，该管状主体可以位于DART电离单元的出口与质谱单元的入口之间；和设置在所述主体的一个侧表面上的第一开口，该第一开口被设置为使得烧蚀样品得到的分析物被引入到所述主体中，其中，所述接口单元用于激光烧蚀-DART-MS系统中，并且所述主体可以接收由DART电离单元发射的氦束和烧蚀样品得到的分析物，并将它们传输至所述质谱单元。

[0032] 在本发明的接口单元中，所述主体包括：第一区域，向该第一区域中引入由DART电离单元发射的氦束和烧蚀样品得到的分析物；和第二区域，该第二区域与所述第一区域连接并且向该第二区域中注入来自所述第一区域的气流以将其传输至质谱单元，其中，由DART电离单元发射的氦束被引入到第一区域的一端，并且第一区域的另一端与第二区域连接，其中，主体在第一区域中的内径可以从第一区域的一端向第一区域的另一端减小。

[0033] 在本发明的接口单元的第一区域中，所述主体的内部空间可以形成为逐渐变窄(tapered)。

[0034] 在本发明的接口单元中，所述第一开口可以设置在所述第一区域中。

[0035] 本发明的接口单元还包括突出管，该突出管在垂直于所述接口单元的轴向方向上从第一开口向样品安装单元延伸，其中，烧蚀安装在样品安装单元上的样品得到的分析物可以通过所述突出管然后通过所述第一开口被引入到所述接口单元中。

[0036] 在本发明的接口单元中，第一区域中的主体的另一侧表面设置有第二开口，被设置为激光单元发射的激光束通过所述第二开口。第二开口面对第一开口，并且激光束可以通过第一开口和第二开口照射至样品。

[0037] 本发明的接口单元的第一区域可以设置有至少一个或更多个第三开口，电晕针(corona pin)通过该第三开口插入到所述主体中。

[0038] 本发明的接口单元中的质谱单元的入口包括：孔口，该孔口设置有孔，质谱单元外部的分析物通过该孔被引入到设置在质谱单元内部的分析空间中；和与所述孔口连接的接口法兰。第二区域的一端与第一区域的另一端连接，并且第二区域的另一端与质谱单元的入口连接，其中，所述主体在第二区域的另一端的外径可以小于形成为面对接口法兰的孔口的孔的吸气孔的内径。

[0039] 本发明的接口单元还包括被设置为激光单元发射的激光束通过的第二开口，其中，所述第二开口位于与主体侧的第一开口相对的位置处，并且激光束可以通过第二开口然后通过第一开口照射至样品。

[0040] 本发明的接口单元还可以包括被设置为将电晕针的端部插入接口单元的主体的内部的一个或多个第三开口，该第三开口位于接近第二开口的位置。

[0041] 使用本发明的接口单元的激光烧蚀-DART-MS系统包括：样品安装单元，在该样品安装单元上安装样品；光学单元，包括用于将激光束照射至样品以烧蚀该样品的激光单元；DART电离单元，用于提供氦束以电离烧蚀所述样品得到的分析物；和质谱(MS)单元，用于对电离后的分析物进行分析。所述激光烧蚀-DART-MS系统还包括能够将所述光学单元安装在期望位置并且支撑所述光学单元的光学单元支撑件，其中，所述光学单元支撑件可以被固定至所述质谱单元。

[0042] 本发明的激光烧蚀-DART-MS系统中的质谱单元的入口包括：孔口，该孔口设置有孔，质谱单元外部的分析物通过该孔被引入到设置在质谱单元内部的分析空间中；和与所述孔口连接的接口法兰，其中，所述接口法兰被固定至具有孔口的质谱单元的表面，并且光学单元支撑件被固定至接口法兰。

[0043] 本发明的激光烧蚀-DART-MS系统中的光学单元支撑件包括多个紧固部，其中，所述多个紧固部包括设置在与接口法兰的突出部(tab portion)相对应的位置处的至少一个接口法兰连接部，并且各个接口法兰连接部可以通过第一紧固件与各个接口法兰的突出部耦合。

[0044] 本发明的激光烧蚀-DART-MS系统中的多个紧固部还包括可以与光学单元耦合的至少一个光学单元连接部，其中，各个光学单元连接部通过第二紧固件与光学单元的紧固部耦合，并且所述光学单元还可以包括反射镜、平移台、光圈和透镜中的至少一种。

[0045] 本发明的激光烧蚀-DART-MS系统中的光学单元支撑件由上板和下板组成，并且所述多个紧固部包括上板与下板与其彼此耦合的至少一个上板和下板耦合部，并且可以通过第三紧固件固定在下板的上板和下板耦合部与上板的上板和下板耦合部重叠的位置。

[0046] 下文中，将详细描述根据本发明的一个实施方案的接口单元100。附图示出了本发明的示例形式，提供它以更详细地说明本发明，并且本发明的技术范围不限于此。

[0047] 另外，与附图标记无关，相同或相应的构成要素将被赋予相同的附图标记，并且本文中将省略其多余的描述。为了便于描述，示出的各个构成要素的尺寸和形状可以被放大或缩小。

[0048] 图1是激光烧蚀-DART-MS系统1的示意图。首先，激光烧蚀-DART-MS系统1是通过用激光束照射样品2以烧蚀样品2，然后使用由DART电离单元10(DART离子源)发射的氦束(He束)和由其产生的反应性离子电离烧蚀后的分析物来对样品2进行分子量和结构分析的装置。

[0049] 激光烧蚀-DART-MS系统1包括：DART电离单元10、质谱单元20、样品安装单元30、激光单元41和电晕放电单元(未示出)。

[0050] DART电离单元10利用激光单元41照射激光束，并且使用由DART电离单元10发射的氦束和由其产生的反应性离子来电离由安装在样品安装单元30上的样品2烧蚀的分析物。氦束由DART电离单元10的出口11发射，以电离由安装在样品安装单元30上的样品2烧蚀的分析物。DART电离单元10可以是，例如，由IonSense制造的DART-SVP。

[0051] 质谱(MS)单元20接收电离后的分析物，并且对电离后的分析物进行分子量和结构分析。质谱单元20可以是，例如，由Thermo Fisher Scientific制造的LTQ Orbitrap Elite。

[0052] 样品安装单元30位于DART电离单元10的出口与质谱单元20的入口21之间。质谱单元20的入口21可以包括：孔口21a，它具有孔，外部分析物通过该孔被引入到设置在质谱单元20内部的分析空间中；和与孔口21a连接的接口法兰21b。可以根据分析情况选择性地设置质谱单元20的入口21中的接口法兰21b。将由安装在样品安装单元30上的样品2烧蚀的分析物引入到质谱单元20的入口中。更具体地，样品安装单元30可以位于与连接DART电离单元10的出口和质谱单元20的入口21的虚拟直线间隔预定距离处。例如，样品安装单元30可以位于DART电离单元10的出口与质谱单元20的入口21之间的路径的下方。样品安装单元30可以是，例如，不锈钢样品板，在其上可以放置包含样品2的玻璃基板或薄层色谱(TLC)基板。

[0053] 激光单元41用激光束照射样品2以烧蚀来自样品2的分析物。激光单元41可以是，例如，由LASOS制造的LMD-XT系列。

[0054] 另外，电晕放电单元包括电晕针。电晕针指向DART电离单元10的出口与质谱单元20的入口21之间的路径。即，电晕针指向由DART电离单元10发射的氦束与由样品2烧蚀的分析物相遇的区域。通过电晕放电单元的高电压，例如，1kV以上的正DC电压，促进由样品2烧蚀的分析物的电离，从而提高分析物的电离效率。

[0055] 在通过分析仪实时检查质谱时，可以调节激光单元41的相对位置或激光束的照射角度和功率，使得来自样品2的分析物的离子峰强度最大化。

[0056] 本发明的接口单元100可以位于激光烧蚀-DART-MS系统1中的DART电离单元10的出口与质谱单元20的入口21之间。图2是根据本发明的一个实施方案的接口单元100的轴向截面图。

[0057] 接口单元100可以具有具有开口的两端的管状主体，并且可以是如下所述的包括多个开口的管。接口单元100可以是，例如，包括多个开口的石英管。或者，除了上述石英之外，接口单元100可以是由玻璃或陶瓷制成的管。接口单元100的两端中的一端101可以被设置为与DART电离单元10的出口的端部重叠(即，DART电离单元10的出口的端部的部分或全部嵌入在接口单元100的一端内部)。或者，接口单元100的两端中的一端101可以与DART电离单元10的出口直接接触或邻近。由DART电离单元10的出口发射的氦束通过接口单元100的开口的一端101而引入到接口单元100中。接口单元100的两端中的另一端102可以与质谱单元20的入口耦合。例如，质谱单元20的入口21可以包括用于连接外部管和质谱单元20的接口法兰21b，其中，接口单元100的另一端102可以插入在接口法兰21b中，使得接口单元100和质谱单元20的入口21可以彼此耦合。接口单元100可以与质谱单元20的入口21连接，以与孔口21a接触或通过预定距离间隔开(约2mm)。

[0058] 或者，例如，质谱单元20的入口21还包括延伸管21c，该延伸管21c固定至接口法兰21b并且将气流传输至孔口21a，并且延伸管21c可以固定至接口单元100。

[0059] 如图2中所示，本发明的接口单元100包括管状主体，该管状主体可以位于DART电离单元10的出口与质谱单元20的入口21之间。所述主体可以包括：第一区域110，向其中引入由DART电离单元10发射的氦束和由样品2烧蚀的分析物；和第二区域120，其与第一区域110连接并且将第一区域110的气流注入并传输至质谱单元20。所述气流可以包含氦气和由样品烧蚀和电离的组分。具体地，第二区域120的主体可以与质谱单元20的入口21耦合。

[0060] 具体地，第一区域110的一端111面对DART电离单元10以与DART电离单元10相邻，并且第一区域110的另一端112与第二区域120的一端连接。第二区域120的另一端122面对质谱单元20以与质谱单元20相邻。即，它们可以以[DART电离单元10]-[第一区域110]-[第二区域120]-[质谱单元20]的顺序设置。

[0061] 或者，如图3中所示，接口单元100可以被设置为沿着其轴向方向具有均匀的内径。

[0062] 如图2、图4和图5中所示，第一区域110中的主体的内径可以从第一区域110的一端111向第一区域110的另一端112减小。具体地，第一区域110中的主体的内部空间可以被设置为逐渐变窄。即，第一区域110中的主体的内部空间可以具有圆锥形状。本发明的第一区域110中的主体被设置为随着与第二区域120邻近而变窄，使得由DART电离单元10发射的氦气和由样品2烧蚀的分析物可以以足以被聚焦的量被收集，并且与产生的离子组分一起传输至第二区域120。在第一区域110的一端111的主体的内径可以大于质谱单元20的入口的内径。

[0063] 第二区域120中的主体的内径被设置为等于或小于第一区域110的另一端112中的主体的内径，由此，由第一区域110传输的气流可以在径向压缩下被传输至质谱单元20的入口。第二区域120中的主体的内径可以保持恒定。具体地，由于气流在径向压缩下传输通过第二区域120，因此，可以减小在低于环境压力的区域的质谱单元20的入口附近的损失。

[0064] 如图2和图4至图6中所示，第一区域110可以包括样品安装单元30，更具体地，在邻近样品2的主体的一侧上形成的第一开口130、在主体的另一侧上形成的第二开口140，以使由激光单元41发射的激光束通过，以及至少一个第三开口150，用于将电晕针插入到主体中。

[0065] 由安装在样品安装单元30上的样品2烧蚀的分析物可以通过第一开口130引入到第一区域110的接口单元100中。

[0066] 引入到接口单元100中的分析物可以被照射通过接口单元100的开口端101的氦束和由其产生的反应性离子电离。第一开口130也是通过第二开口140引入的激光束通过其朝样品2通过的路径，这将在后面描述。即，由激光单元41发射的激光束可以首先通过第二开口140，然后通过第一开口130，以照射安装在样品安装单元30上的样品2。第一开口130可以具有，例如，圆形形状。

[0067] 由于由激光单元41发射的激光束照射至安装在样品安装单元30上的样品2，因此，第二开口140可以位于与第一开口130相对的位置。即，第二开口140可以面对第一开口130。第二开口140可以具有，例如，圆形形状。激光束可以透过第二开口140的中心。

[0068] 第二开口140可以由透射激光束的波长范围内的光的材料的平面盖覆盖。例如，所述平面盖可以覆盖第二开口140，使得平面盖的平面垂直于激光束的光路。这样，通过用平面盖覆盖第二开口140，气流可以照射到样品上而不折射或散射激光束，同时防止气流通过第二开口140泄漏。

[0069] 另外，接口单元100的侧表面的朝向电晕放电单元的电晕针的部分中可以包括至少一个第三开口150。此外，第三开口150可以位于接近第二开口140的位置。电晕放电单元的电晕针的端部可以位于接近第三开口150的位置以面对接口单元100的内部，或者电晕放电单元的电晕针的端部可以通过第三开口150插入到接口单元100中。应用于电晕针的第三开口150可以被设置为一个或多个数目。在设置多个第三开口150并且各个第三开口150被设置为距离第二开口140不同的距离的情况下，激光束与电晕针之间的距离可以不同地改变。此外，第三开口150可以具有，例如，圆形形状。

[0070] 图4和图5是示出在本发明的接口单元100中包括突出管131的结构的轴向截面图。具体地，第一开口130还包括与接口单元100的轴向方向垂直地延伸的突出管131。突出管
131在样品安装单元30的方向上由第一开口130延伸。具体地，在激光烧蚀-DART-MS系统1中，突出管131具有向下延伸并突出的形状。即，突出管可以是在第一开口处垂直于接口单元100的轴向方向向样品安装单元30延伸的管。因此，由安装在样品安装单元30上的样品2烧蚀的分析物通过由第一开口130延伸的突出管131被引入到接口单元100中，使得可以更有效地防止分析物的损失。突出管131可以是，例如，如图4和图5中所示的管形状。然而，本发明不限于上面描述，并且可以做出各种修改和改变，例如，由第一开口130在样品安装单元30的方向上变宽的锥形形状。

[0071] 如图5中所示，当第二区域120的一端121与第一区域110的另一端112连接并且第二区域120的另一端122与质谱单元20的入口连接时，所述主体在第二区域120的另一端122的外径可以小于接口法兰21b中的形成为面对孔口21a的孔的吸气孔的内径。接口单元100的另一端102可以插入到吸气孔中以将接口单元100固定至质谱单元20。可以在接口法兰21b的吸气孔侧设置用于确保接口单元100插入的长度的引导突起。即，在接口单元100的与质谱单元20的入口21直接耦合的另一端102的尺寸形成为根据质谱单元20的入口21的结构和尺寸而与入口21耦合时，使接口单元100的一端101的外径和内径较大，以使得由DART电离单元10发射的氦束和由样品2烧蚀的分析物被充分引入到接口中。

[0072] 没有应用本发明的接口单元100的常规激光烧蚀-DART-MS系统具有分析物的检测灵敏度低的问题，因为在电离由样品2烧蚀的分析物并将其引入到质谱单元20的入口的过程中，由于DART电离单元10的出口与质谱单元20的入口之间暴露在大气中的空间而会引起烧蚀和电离组分损失。

[0073] 然而，根据本发明，如上所述，接口单元100位于DART电离单元10的出口与质谱单元20的入口21之间的路径中，并且具有位于DART电离单元10的出口与质谱单元20的入口21之间的管状形状，其中，接口单元100在与样品2相邻的部分中包括第一开口130。由于接口单元100与DART电离单元10的出口连接(即，它可以与出口相邻或者包括部分或全部出口端)，因此，具有可以通过限制氦束的流动而有效地接触烧蚀组分的优点。

[0074] 另外，本发明的第一区域110的主体形成为随着与第二区域120邻近而变窄，由此，由DART电离单元10发射的氦气和由样品2烧蚀的分析物以足以被聚焦的量被收集并且与产生的离子组分一起传输至第二区域120。主体在第二区域中的内径形成为等于或小于第一区域110的另一端112侧中的主体的内径，使得由第一区域110接收的气流在径向压缩状态下被传输至质谱单元20的入口，由此具有可以有效地收集和传输待分析的组分的优点。

[0075] 另外，由样品2烧蚀的分析物通过第一开口130被引入到接口单元100中。因此，具有烧蚀的分析物可以被更有效地收集并且被引导至与氦束接触的电离区域的优点。

[0076] 另外，引入到接口单元100中的分析物被电离并且以最小的损失沿着管状接口单元100被引入到质谱单元20的入口21中。因此，与常规激光烧蚀-DART-MS系统相比，应用本发明的接口单元100的激光烧蚀-DART-MS系统1具有检测灵敏度显著提高的优点。

[0077] 下文中，将参照图7a描述接口单元100的具体实施方案，所述接口单元100包括：第一区域110，其中主体的内径沿着轴向方向变化；和第二区域120，其中主体的内径在轴向方向上均匀。

[0078] 可以考虑到由DART电离单元10发射的氦气的发射图案的影响和引入到接口单元100的一端101的氦气对激光烧蚀DART-MS系统1的检测灵敏度的程度来确定第一区域110的一端111处的主体的内径。例如，第一区域110的一端111处的主体的内径C可以为1mm至10mm或2mm至8mm。

[0079] 考虑到气流的聚焦对激光烧蚀DART-MS系统1的检测灵敏度的影响来确定从第一区域110的一端111至第一区域110的另一端112的长度以及在第一区域110的另一端112处的主体的内径。例如，从第一区域110的一端111至第一区域110的另一端112的长度A可以为10mm至200mm或10mm至150mm，并且在第一区域110的另一端112处的主体的内径D可以大于
0mm且小于或等于8mm，或者在0.5mm至5mm之间。

[0080] 可以考虑到气流的径向压缩程度对激光烧蚀-DART-MS系统1的检测灵敏度的影响来确定第二区域120的形成、从第二区域120的一端121至第二区域120的另一端122的长度、和在第二区域120处的主体的内径。例如，从第二区域120的一端121至第二区域120的另一端122的长度B为大于0mm至190mm以下，或为大于0mm至140mm以下。在第二区域120处与质谱单元20相邻的主体的内径E可以在大于0mm至8mm以下或0.5mm至5mm的范围内。如果省去第二区域120，则第一区域110的另一端112可以与质谱单元20的入口21耦合。

[0081] 第一开口130、第二开口140和第三开口150可以如下起作用。第一开口130用于有效地收集被激光束烧蚀的组分，以将它们引导至与氦束接触的电离区域。考虑到这一点，第一开口130的直径H可以为1mm至5mm或2mm至5mm。

[0082] 第二开口140用于使激光束照射到样品2上而不散射、折射或反射，使得可以发生样品2的有效烧蚀。第二开口140的直径的大小和形成可以考虑激光束的散射程度和功率损失相对通过第二开口140烧蚀和电离的分析物与接口单元100的偏离程度(即，由于分析物和DART电离单元10的出口与质谱单元20的入口之间的路径的偏离而发生的分析物的损失程度)影响检测灵敏度来确定。例如，第二开口140的直径F可以在大于0mm与小于或等于5mm之间，或在2mm与5mm之间。

[0083] 第三开口150用于使电晕针能够插入到接口单元100中，以促进在氦束与烧蚀组分接触并电离的区域中通过高压电源进行电离。第三开口150的直径的大小、形成和数目可以考虑通过电晕放电的电离效率的增加相对通过第三开口150烧蚀和电离的分析物与接口单元100的偏离程度(即，由于分析物和DART电离单元10的出口与质谱单元20的入口之间的路径的偏离而发生的分析物的损失程度)影响检测灵敏度来确定。例如，第三开口150的直径G可以在大于0mm与5mm以下之间，或在1mm至3mm之间。

[0084] 突出管131的形成和长度可以考虑烧蚀的分析物被引入到接口单元100中以有效地与氦气束接触的程度，更具体地，烧蚀的分析物的限制程度(样品2中待烧蚀的分析物不流到除了与氦气束接触的区域之外的任意其它部分的程度)和引导程度(即，烧蚀的分析物流向接口单元100的与氦气束接触的中心)相对样品2的烧蚀点与接口单元100之间的相对距离影响检测灵敏度来确定。例如，突出管从第一开口130突出的长度M可以在大于0mm与20mm以下之间，或在大于0mm与10mm以下之间。

[0085] 本发明的接口单元100可以应用于激光烧蚀-DART-MS系统1，使得激光束通过第二开口140的中心。从第一区域110的一端111至第二开口140的中心的长度I可以在5mm与175mm之间，或在5mm与125mm之间，并且从第二开口140的中心至第一区域110的另一端112的长度J可以在5mm与195mm之间，或在5mm与145mm之间。

[0086] 从接口单元100的主体的中心至第三开口150的中心的距离L可以在-3mm与3mm之间，或在-2mm与2mm之间。

[0087] 从第二开口140的中心至第三开口150的中心的距离可以考虑激光束与电晕针之间的相对距离对检测灵敏度的影响来确定。例如，从第二开口140的中心至第三开口150的中心的距离K可以在1mm至10mm或2mm至6mm的范围内。

[0088] 下文中，将参照图7b描述一个具体实施方案的其中主体的内径沿着轴向方向均匀的接口单元100。

[0089] 如所指的，DART电离单元10的出口与质谱单元20的入口之间的距离可以，例如，在10mm至200mm或10mm至150mm的范围内。Bs指第二开口140的中心与DART电离单元10的出口之间的距离，其可以，例如，在5mm至175mm或5mm至125mm的范围内。Bs'指第二开口140的中心与质谱单元20的入口之间的距离，其可以，例如，在5mm至195mm或5mm至145mm的范围内。
Cs指固定至质谱单元20的入口的部分的长度，其可以，例如，在10mm至190mm或10mm至140mm的范围内。Ds指接口单元100和100'的DART电离单元10侧的一端的内径，其可以，例如，在
1mm至10mm或2mm至8mm的范围内。Es指用于使激光束通过的第二开口140的直径，其可以，例如，在大于0mm至5mm以下、或2mm至5mm的范围内。Fs指第三开口150的直径，其可以，例如，在大于0mm至5mm以下、或1mm至3mm的范围内。Gs指第二开口140的中心与第三开口150的中心之间的距离，其可以，例如，在1mm至10mm或2mm至6mm的范围内。Hs指从接口单元100、100'的中心至第三开口150的中心的高度，其可以，例如，在-3mm至3mm或-2mm至2mm的范围内。Is指用于使激光束通过并且电离烧蚀的分析物的第一开口130的直径，其可以，例如，在1mm至
5mm或2mm至5mm的范围内。Js指突出管131从第一开口130延伸的长度(高度)，其可以，例如，在大于0mm至10mm以下、或大于0mm至20mm以下的范围内。在Js为0mm的情况下，第一开口130不具有突出管131。

[0090] 本发明不限于上述尺寸，并且可以根据实施本发明的不同环境进行不同改变。

[0091] 实施例1

[0092] 1)制备样品

[0093] 将分子量为244Da的紫外线吸收剂材料(C14H16N2O2，乙基(Z)-2-氰基-3-(4-(二甲基氨基)苯基-丙烯酸酯)以10mg/mL的浓度完全溶解在作为离子液体的PYR13-FSI(1-甲基-1-丙基吡咯烷鎓双(氟磺酰基)酰亚胺)中。

[0094] 然后，将离子液体作为溶质与具有诸如低蒸气压、良好的溶解性、热稳定性和高粘度的性能的溶剂均匀混合，由此，由于溶质不挥发，所述混合物可以用作具有液体基质和固体基质两者的优点的基质。将通过激光束由样品2烧蚀的分析物溶解在离子液体中，以确保样品的均匀性和照射与照射之间的再现性。因此，当使用激光烧蚀-DART-MS系统进行实验时，由于在分析时间的过程中样品2的连续消耗而引起的信号减少被降低小至最小，使得可以保持恒定的信号灵敏度。

[0095] 2)实验条件

[0096] 激光功率为以连续波的180mW，向针施加0kV至1.5kV的范围内的DC电压，DART源的温度为400℃，并且质谱单元20具有正模式(电离模式)，FTMS(分析器)设置为240,000(分辨率)。如图2中所示，第一区域110的主体的内部形成为圆锥形状，并且应用没有突出管131的接口单元100。

[0097] 3)进行实验

[0098] 使用移液管将1μL的样品2滴落在玻璃基板上。然后，如图8中所示，将玻璃基板放置在样品板上以调节DART电离单元10、激光束、质谱单元20的入口21和样品板之间的相对距离。接着，将激光功率、DC电压、DART源的温度和质谱单元20设置为上面实验条件2)。之后，得到分析物的质谱。

[0099] 实施例2

[0100] 1)制备样品

[0101] 使用以与实施例1中相同的方式制备的样品。

[0102] 2)实验条件

[0103] 激光功率为以连续波的180mW，向针施加0kV至1.5kV的直流电压，DART源的温度为400℃，质谱单元20具有正模式(电离模式)，将FTMS(分析仪)设置为240,000(分辨率)。如图
3中所示，应用在轴向方向上具有均匀内径而没有突出管131的接口单元100。

[0104] 3)进行实验

[0105] 通过与实施例1中相同的实验方法进行实验。

[0106] 图9a是示出当在没有根据本发明的接口单元100的情况下进行实验时的实验结果的图。

[0107] 图9b是示出实施例2的实验结果的图，图9c是示出实施例1的实验结果的图。

[0108] 实施例1和实施例2的实验结果表明，应用本发明的接口单元100的激光烧蚀-DART-MS系统1的检测灵敏度比没有接口单元100的系统的检测灵敏度更优异。实施例1的实验结果与不具有接口单元100的实验结果的比较可以确认检测灵敏度相差约35倍。

[0109] 下文中，在应用本发明的接口单元100的激光烧蚀-DART-MS系统1中，将详细描述用于支撑包括激光单元41的光学单元40的光学单元支撑件400。

[0110] 将接口法兰21b安装至质谱单元20，使得由DART电离单元10产生的离子被传输至质谱(MS)单元20。具体地，可以将接口法兰21b固定至其中设置有孔口21a的质谱单元的表面。

[0111] 接口法兰21b还可以包括如图12中所示的突出部22a。下面将描述的光学单元支撑件400可以固定至接口法兰21b的突出部22a。换言之，接口法兰21b可以设置或不设置突出部22a。如果接口法兰21b不设置突出部22a，则突出部22a可以形成在期望的位置以固定光学单元支撑件400。

[0112] 图10示出了光学单元40的示意图。

[0113] 光学单元40包括激光单元41、反射镜42、平移台43、光圈44、透镜45等。激光单元41用激光束照射样品2以烧蚀来自样品的分析物。在这种情况下，应当被优化以提高检测灵敏度的要素是由光学单元40确定的激光的功率、样品2与焦点(即，激光束通过透镜45在一个位置聚焦的点)之间的距离、烧蚀点(即，通过使激光束与样品2接触而发生烧蚀的点)处的光束尺寸等。即，可以通过光学单元40的优化设置来调节激光束的对准和聚焦。或者，当将光纤与激光器模块41耦合时，可以将光纤的头部安装至光学单元支撑件400，而不管激光模块41的尺寸如何。

[0114] 反射镜42用于调节激光束的路径，使得由激光单元41产生的激光束可以到达样品2。即，当激光束没有到达从激光单元41至样品2的直线路径时，通过利用至少一个反射镜42改变激光束的前进方向来调节激光束的路径。

[0115] 平移台43可以沿着至少一个轴向方向移动。例如，它可以是可在平面上移动的XY台。透镜45可以安装在平移台43上，使得透镜45可以在预定方向上移动。因此，可以调节透镜45的位置来改变激光束在样品2上的焦点。例如，焦点可以位于样品上或位于稍微远离样品。

[0116] 光圈44充当用于将激光束以期望的路径对准的引导物。此外，可以通过调节光圈44的孔径尺寸来控制光束尺寸。

[0117] 透镜45可以调节激光束在样品2的表面上的焦点。

[0118] 另一方面，关于光学单元40，激光束的焦点与样品表面之间的相对距离会影响检测灵敏度。如果将样品放置在焦点处，则单位面积的样品的烧蚀度会高，烧蚀面积会减小，并且与分子离子相比，碎片离子的检测灵敏度会更高。如果将样品放置在偏离焦点中心的位置上，则单位面积的样品的烧蚀度会低。随着偏离焦点中心增加，用于样品的光束尺寸更大，由此，烧蚀面积会增加，并且与碎片离子相比，分子离子的检测灵敏度会更高。因此，考虑到这种相关性，需要通过调节激光单元41、透镜45和样品之间的位置关系来优化设置具有高检测灵敏度的光学单元。此外，即使在特定的波长和功率下建立最优化的位置关系，激光的波长和功率也是大大影响根据样品的检测灵敏度的因素，因此，在实验时必须根据样品特性和激光特性来优化光学单元的设置。本发明的优点在于，在光学单元支撑件400上设置有多个紧固部410，并且根据上述目的，光学单元40以各种设置和组合方式用多个紧固部410安装在光学单元支撑件400上。

[0119] 本发明的激光烧蚀-DART-MS系统1包括用于支撑光学单元40的光学单元支撑件400。光学单元支撑件400可以被制造成，例如，板状。此外，光学单元支撑件400包括以预定间隔设置的多个紧固部410。所述多个紧固部410可以是，例如，M6突起或具有通孔形状。

[0120] 多个紧固部410包括至少两个接口法兰连接部410a。例如，以预定间隔形成的多个紧固部410中的一部分可以充当接口法兰连接部410a，或者可以设置在与接口法兰的突出部22a相对应的位置。例如，如图11中所示的接口法兰连接部410a可以位于与图12的接口法兰的突出部22a相对应的位置。各个接口法兰连接部410a可以通过第一紧固件固定至各个接口法兰的突出部22a。例如，接口法兰的突出部22a可以在其内周表面上具有内螺纹形状，并且第一紧固件可以具有突出部22a的内周表面啮合在其上的外螺纹形状。第一紧固件可以是，例如，M6螺栓。

[0121] 具体地，以如下方式将光学单元支撑件400固定至接口法兰21b的前表面：光学单元支撑件400位于质谱单元20中的接口法兰21b的前表面的期望位置，并将第一紧固件插入到多个紧固部410中的与接口法兰21b的突出部22a的位置相对应的紧固部(即，接口法兰连接部410a)中。

[0122] 另外，多个紧固部410包括光学单元连接部410b。即，多个紧固部410中的一部分可以充当光学单元连接部410b。光学单元40可以包括上述激光单元41、反射镜42、平移台43、光圈44、透镜45等。各个光学单元40(激光单元41、反射镜42、平移台43、光圈44、透镜45等)可以包括用于与光学单元连接部410b连接的至少一个紧固部。所述紧固部可以是，例如，通孔的形状，或其内周表面可以是内螺纹的形状。各个光学单元40的紧固部和光学单元连接部410b可以用第二紧固件固定。例如，第二紧固件可以具有与光学单元连接部410b和紧固部耦合的外螺纹的形状。第二紧固件可以是，例如，M6螺栓或M6鞣制螺栓(M6 tanned bolt)。或者，当紧固部是通孔的形状时，例如，第二紧固件可以在螺栓后面设置螺母。

[0123] 具体地，各个光学单元40以如下方式固定至光学单元支撑件400：将各个光学单元40设置在光学单元支撑件400的期望位置，并将第二紧固件插入到多个紧固部410中的与光学单元40相对应的紧固部(即，光学单元连接部410b)中。

[0124] 另外，电晕放电单元50可以固定至光学单元支撑件400。类似地，电晕放电单元50也可以包括至少一个紧固部。例如，所述紧固部可以具有通孔的形状，并且所述通孔可以具有内螺纹形状的内周表面。电晕放电单元50可以以如下方式固定至光学单元支撑件400的期望位置：用第二紧固件将电晕放电单元50固定至光学单元支撑件400的多个紧固部410中的与电晕放电单元50相对应的紧固部(即，电晕放电单元连接部410c)。

[0125] 另一方面，光学单元支撑件400包括下板401和上板402，并且下板401和上板402彼此组合，如图11中所示。在这种情况下，多个紧固部410中的一部分可以是上板和下板耦合部410d。即，下板401的上部的一部分与上板402的下部的一部分重叠，并且下板401的多个紧固部410与上板402的多个紧固部410之间的重叠部分可以用第三紧固件固定。第三紧固件可以是，例如，M6螺栓。上板和下板耦合部410d中的下板的孔以用于M6螺栓的埋头孔的形状穿孔，使得M6螺栓的头部不突出于板之上。图11示出了位于下板401的顶排的四个孔和位于下一排的四个孔可以是上板和下板耦合部410d。为了方便，在最左边的孔中指示附图标记。类似地，位于上板402的底排的四个孔和位于下一排的四个孔可以是上板和下板耦合部410d。将下板401固定至接口法兰21b的突出部22a，并且各个光学单元40可以固定在下板
401和上板402之间的期望位置。

[0126] 同时，在将下板401和上板402实现为彼此结合的情况下，具有的优点在于，通过使得上板402放置在接口法兰21b上，上板402的负载被分散在螺栓和接口法兰21b上。此外，本发明具有可以根据光学单元40的尺寸和构造自由地改变上板402的尺寸的优点。

[0127] 光学单元支撑件400可以由，例如，金属等制成，并且可以由不锈钢、铝等制成。

[0128] 下文中，将参照图11至图14详细描述本发明的实施方案。图12是示意性地示出可以在图1的激光烧蚀-DART-MS系统1中使用的接口法兰21b的前视图，图13是示出下板401安装在图12的接口法兰21b上的图。如图12中所示，接口法兰21b包括突出部22a。

[0129] 另外，图14是示出光学单元支撑件400和光学单元40安装在接口法兰21b上的概念图。

[0130] 下板401具有，例如，分别为190mm×130mm×10mm或15mm的宽度×高度×厚度。下板401由与接口法兰21b连接并且厚度为10mm的第一部分401a、和与上板402连接并且厚度为15mm的第二部分401b组成。如此具有不同厚度的原因在于，使得下部的第二部分401b稍厚，从而使上板402更向内设置，以便确保照射到样品上的激光束与质谱单元20之间的最小距离尽可能短。换言之，样品的烧蚀点与质谱单元20之间的距离越短，则电离组分移动至质谱单元40的距离越短，从而在移动过程中的损失越小，使得检测灵敏度越高。可以根据实施本发明的环境，通过垫片46根据需要延长质谱单元20与样品的烧蚀点之间的距离，但是根据激光单元41的大小和光学单元支撑件400的尺寸，距离的缩短会受到限制。因此，第二板401b可以被制成稍厚，使得上板402可以向内设置，以便使由于光学单元支撑件400的尺寸而引起的限制最小化。参照图11，为了方便，第一部分401a和第二部分401b以虚线示出。下板401的形状可以进行各种修改和改变，以与耦合至质谱单元20的接口法兰21b的结构或形状相符。上板402具有，例如，190mm×310mm×10mm的宽度×高度×厚度。下板401和上板402可以，例如，由铝材料制成。

[0131] 另外，多个紧固部410以，例如，12.5mm或25mm的间隔设置，使得光学单元40可以穿过下板401和上板402安装。接口法兰连接部410a设置在与图12的接口法兰的突出部22a相对应的位置中，并且接口法兰连接部410a为，例如，四个。

[0132] 然而，本发明不限于上述实施方案，并且多个紧固部410的间隔、位置和数目可以不同地改变，以与接口法兰21b中的突出部22a的位置或光学单元40的设置相符。

[0133] 延伸管21c可以与形成在接口法兰21b中的吸入口24连接。延伸管21c的一端可以与吸入口24连接，并且延伸管21c的另一端可以在与DART电离单元10的出口11相对的方向上延伸。接口单元100可以与延伸管21c的另一端连接，或者在没有延伸管21c的情况下与接口法兰21b的入口24直接耦合。

[0134] 延伸管21c的另一端可以以一定距离与DART电离单元10的出口11间隔开，从而使得由激光单元41照射的激光束能够在没有任何干扰的情况下照射至样品安装单元30。即，延伸管21c可以延伸至不侵入激光束的光路的距离。通过设置延伸管21c，可以减少电离后的分析物在被引入到质谱单元20中之前损失的量。

[0135] 应当理解的是，上面描述的本发明的技术配置可以由本发明所属技术领域的普通技术人员以其它具体形式来实施，而不改变本发明的技术精神或基本特征。因此，上述实施方案在所有方面都应当理解为是示例性的而非限制性的。此外，本发明的范围由下面描述的权利要求书示出，而不是由说明书的以上详细描述示出。此外，应当理解的是，由权利要求书及其等同概念的含义和范围得到的所有改变或修改都包括在本发明的范围内。

[0136] 工业实用性

[0137] 根据本发明，激光烧蚀-DART-MS系统可以通过在DART电离单元的出口与MS单元的入口之间引入石英管接口以限制各个激光束的照射点处的烧蚀的组分和产生的离子的流动来提高检测灵敏度。

[0138] 根据本发明的第一区域的主体形成为随着与第二区域邻近而变窄，由此，由DART电离单元发射的氦气和烧蚀样品得到的分析物以足以被聚焦的量被收集，并且与产生的离子组分一起传输至第二区域。主体在第二区域中的内径形成为等于或小于第一区域的另一端侧中的主体的内径，使得由第一区域传输的气流以径向压缩状态被传输至质谱(MS)单元的入口，因此，可以有效地收集和传输待分析的组分。

[0139] 根据本发明，激光烧蚀-DART-MS系统可以通过固定激光与样品之间的相对位置关系来提高实验的可再现性。此外，具有可以通过使用激光支撑件调节诸如激光单元的光学单元的位置来优化系统用于提高样品的检测灵敏度的优点。此外，可以提高激光烧蚀-DART-MS系统的设备操作的便利性。