1.一种光电离环形离子阱装置,其特征在于,包括:中心环柱电极、外环柱电极和两个网状电极,共同围成环形离子阱,在所述环形离子阱内捕获和储存离子;电离源,照射到环形离子阱内,利用光电效应使待测样品分子电离产生正离子和电子,同时电负性强的待测化合物吸收电子产生负离子;所述外环柱电极围绕所述中心环柱电极设置,所述外环柱电极与所述中心环柱电极配合施加电压,共同形成离子阱的径向电场,实现离子的径向分离;所述两个网状电极分别位于中心环柱电极和外环柱电极的轴向外侧,具有多个孔隙,用于离子出射和外部电场的穿透,并可在扫描分析阶段施加共振激发电压;两个检测器,分别位于环形离子阱的两侧,且分别接负高压和正高压,形成的电场透过网状电极,实现正负离子的轴向分离,并根据离子的电荷正负,分别吸引正负离子至相应的检测器,实现正负离子的同时检测。
2.如权利要求1所述的光电离环形离子阱装置,其特征在于,所述中心环柱电极和所述外环柱电极在离子捕获和冷却阶段施加相同幅值和相位的高频正弦电压,并耦合幅值低于高频正弦电压的直流电压,以形成电势差,实现离子的捕获和径向分离;所述中心环柱电极和所述外环柱电极在扫描分析阶段随时间线性增加高频正弦电压的幅值;所述两个网状电极在离子捕获和冷却阶段接0V电势,并允许检测器形成的电场透过,进而影响离子阱内的离子分布,实现离子的轴向分离;所述两个网状电极在扫描分析阶段还分别施加幅值相同、相位相反的高频正弦电压作为共振激发电压,使得离子阱中的正负离子按照质荷比绝对值由小到大的顺序共振激发出离子阱。
3.如权利要求1或2所述的光电离环形离子阱装置,其特征在于,所述电离源为紫外灯。
4.一种正负离子检测方法,其特征在于,使用如权利要求1至3任一项所述的光电离环形离子阱装置进行正负离子检测。
5.如权利要求4所述的正负离子检测方法,其特征在于,包括:离子捕获和冷却阶段:所述中心环柱电极和所述外环柱电极施加相同幅值和相位的高频正弦电压,并耦合幅值低于高频正弦电压的直流电压,以形成电势差,实现离子的捕获和径向分离;所述两个网状电极接0V电势;所述两个检测器分别接负高压和正高压,所述两个网状电极允许所述两个检测器形成的电场透过,以影响离子阱内的离子分布,实现离子的轴向分离;扫描分析阶段:所述中心环柱电极和所述外环柱电极施加相同幅值和相位的高频正弦电压,幅值随时间线性增加,并耦合幅值低于高频正弦电压的直流电压;所述两个网状电极分别施加幅值相同、相位相反的高频正弦电压作为共振激发电压,使得离子阱中的正负离子按照质荷比绝对值由小到大的顺序共振激发出离子阱;所述两个检测器分别接负高压和正高压,根据离子的电荷正负,分别吸引正负离子穿过相应的网状电极的孔隙至相应的检测器,实现正负离子的同时检测。
6.如权利要求5所述的正负离子检测方法,其特征在于,还包括:离子清除阶段:在完成一次完整的扫描后,卸载所述中心环柱电极、外环柱电极和两个网状电极上的电压,离子失去束缚并从阱内被清除。