使用气体混合物来选择离子的系统和方法与流程

文档序号:21411406发布日期:2020-07-07 14:47阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种系统,被配置成允许在包含碰撞模式和反应模式的至少两种模式之间切换电池单元以选择由所述电池单元接收的离子,所述系统包含:

电池单元,被配置成在所述碰撞模式下接收包含二元气体混合物的气体混合物以对所述电池单元加压,并且被配置成在所述反应模式下接收包含所述二元气体混合物的相同气体混合物以对所述电池单元加压;和

处理器,电耦合到所述电池单元,所述处理器被配置成在所述碰撞模式下向包含所述气体混合物的所述加压电池单元提供电压,以促进传输具有比由所述提供的第一电压诱导的能量势垒更大的能量的选择离子,其中所述处理器被进一步配置成在所述反应模式下向包含所述气体混合物的所述加压电池单元提供第二电压,以将选择离子引导到流体地耦合到所述电池单元的质量过滤器中。

2.根据权利要求1所述的系统,其中所述处理器被进一步配置成允许将所述电池单元切换到通气模式。

3.根据权利要求1所述的系统,其中所述系统进一步包含单个气体入口,所述单个气体入口流体地耦合到所述电池单元以提供包含所述二元气体混合物的所述气体混合物。

4.根据权利要求3所述的系统,其中所述电池单元包含多极杆组,所述多极杆组包含2、4、6、8或10个杆。

5.根据权利要求4所述的系统,其中所述电池单元进一步包含出口构件,所述出口构件位于所述电池单元的出口孔附近并且电耦合到电压源,所述出口构件被配置成将所述加压电池单元中的分析物离子指引向所述电池单元的所述出口孔。

6.根据权利要求5所述的系统,其中可以在所述加压电池单元的所述碰撞模式下将所述出口构件的电压设置在-60伏特与+20伏特之间。

7.根据权利要求5所述的系统,其中可以在所述加压电池单元的所述反应模式下将所述出口构件的电压设置在-60伏特与+20伏特之间。

8.根据权利要求5所述的系统,其中所述电池单元进一步包含入口构件,所述入口构件位于所述电池单元的入口孔附近并且电耦合到电压源,所述入口构件被配置成将分析物离子朝向所述电池单元的所述入口孔指引到所述加压电池单元中。

9.根据权利要求8所述的系统,其中可以在所述加压电池单元的所述碰撞模式下将所述入口构件的电压设置在-60伏特与+20伏特之间。

10.根据权利要求8所述的系统,其中可以将所述入口构件的电压设置为基本上类似于当所述加压电池单元在所述反应模式下时提供给所述出口构件的电压。

11.根据权利要求1所述的系统,其中所述电池单元被配置成通过切换所述入口构件和所述出口构件上的所述电压以及任选地改变所述电池单元与所述质量分析器之间的所述能量势垒来从所述碰撞模式切换到所述反应模式,同时保持相同的气流或改变到不同的流量水平。

12.根据权利要求1所述的系统,其中所述电池单元被配置成通过切换所述入口构件和所述出口构件上的所述电压以及任选地改变所述电池单元与所述质量分析器之间的所述能量势垒来从所述反应模式切换到所述碰撞模式,同时保持相同的气流或改变到不同的流量水平。

13.根据权利要求1所述的系统,进一步包含轴向电极,所述轴向电极电耦合到电压源并且被配置成提供轴向场以将离子指引向所述加压电池单元的出口孔。

14.根据权利要求13所述的系统,其中所述轴向场包含-500v/cm与500v/cm之间的场梯度。

15.根据权利要求1所述的系统,其中所述处理器被进一步配置成向所述加压电池单元提供偏移电压。

16.根据权利要求15所述的系统,进一步包含流体地耦合到包含所述偏移电压的所述电池单元的质量分析器。

17.根据权利要求16所述的系统,其中当所述电池单元在所述碰撞模式下时,所述流体地耦合的质量分析器的偏移电压在正方向上比所述电池单元的所述偏移电压更大。

18.根据权利要求16所述的系统,其中当所述电池单元在所述反应模式下时,所述流体地耦合的质量分析器的偏移电压在负方向上比所述电池单元的所述偏移电压更大。

19.根据权利要求16所述的系统,进一步包含流体地耦合到所述电池单元的电离源。

20.根据权利要求1所述的系统,其中所述电池单元被配置成在所述碰撞模式和在所述反应模式下使用氦气和氢气的二元混合物。

21.一种质谱仪系统,包含:

离子源;

电池单元,所述电池单元流体地耦合到所述离子源并且被配置成在包含碰撞模式、反应模式以及标准模式的至少三种不同模式下操作,所述三种不同模式各自被配置成从从所述离子源接收到所述电池单元中的多个离子中选择分析物离子,所述电池单元被配置成在入口孔处耦合到所述离子源,以允许从所述离子源接收所述多个离子,所述电池单元包含气体入口,所述气体入口被配置成在所述碰撞模式下接收包含二元气体混合物的气体混合物,以在所述碰撞模式下对所述电池单元加压,其中所述电池单元被配置成在所述反应模式下接收包含所述二元气体混合物的所述气体混合物,以在所述反应模式下对所述电池单元加压,所述电池单元进一步包含出口孔,所述出口孔被配置成从所述电池单元提供所述分析物离子;以及

质量分析器,流体地耦合到所述电池单元;以及

处理器,电耦合到所述电池单元,所述处理器被配置成在所述碰撞模式和所述反应模式中的每个下向所述电池单元提供所述气体混合物,并且在所述标准模式下将所述电池单元保持在真空下。

22.根据权利要求21所述的系统,其中所述电池单元包含多极杆组,所述多极杆组包含2、4、6、8或10个杆。

23.根据权利要求22所述的系统,其中所述处理器被配置成在所述碰撞模式下向包含所述气体混合物的所述加压电池单元提供第一电压,以选择包含大于选择的势垒能量的能量的离子。

24.根据权利要求23所述的系统,其中所述处理器被配置成在所述反应模式下向包含所述气体混合物的所述加压电池单元提供第二电压,以使用质量过滤选择离子。

25.根据权利要求24所述的系统,进一步包含轴向电极,所述轴向电极被配置成提供轴向场以将所述分析物离子从所述入口孔指引向所述加压电池单元的出口孔。

26.根据权利要求25所述的系统,其中所述轴向场强度包含-500v/cm与+500v/cm之间的轴向场梯度。

27.根据权利要求25所述的系统,进一步包含位于所述加压电池单元的出口孔附近的出口构件,所述出口构件包含出口电势,以将分析物离子吸引向所述加压电池单元的所述出口孔。

28.根据权利要求27所述的系统,其中在所述加压电池单元的所述碰撞模式下,所述出口构件包含-26伏特与+26伏特之间的电压。

29.根据权利要求27所述的系统,其中在所述加压电池单元的所述反应模式下,所述出口构件包含-26伏特与+26伏特之间的电压。

30.根据权利要求27所述的系统,进一步包含位于所述加压电池单元的入口孔附近的入口构件,所述入口构件包含入口电势,所述入口电势在正方向上比在所述碰撞模式下的所述出口电势更大。

31.根据权利要求30所述的系统,其中所述入口电势在-40伏特与+10伏特之间。

32.根据权利要求27所述的系统,进一步包含位于所述加压电池单元的入口孔附近的入口构件,所述入口构件包含入口电势,所述入口电势基本上类似于在所述反应模式下的所述出口电势。

33.根据权利要求32所述的系统,其中在所述碰撞模式下,所述出口电势在-40伏特与+10伏特之间。

34.根据权利要求32所述的系统,其中在所述反应模式下,所述出口电势在-40伏特与+10伏特之间。

35.根据权利要求21所述的系统,进一步包含位于所述离子源与所述电池单元之间的离子偏转器。

36.根据权利要求35所述的系统,进一步包含流体地耦合到所述电池单元的检测器。

37.根据权利要求36所述的系统,其中所述检测器包含电子倍增器。

38.根据权利要求37所述的系统,其中所述离子源被配置成感应耦合的等离子体。

39.根据权利要求38所述的系统,进一步包含位于所述感应耦合的等离子体与所述质量分析器之间的接口。

40.根据权利要求39所述的方法,进一步包含流体管线,所述流体管线被配置成将包含所述二元气体混合物的所述气体混合物引入所述接口中。

41.一种使用质谱仪选择离子的方法,所述方法包含:

将包含来自离子源的多个离子的离子流提供到被配置成使用包含二元气体混合物的气体混合物在反应模式下和在碰撞模式下操作的加压电池单元中,其中所述气体混合物在所述电池单元的所述反应模式和所述碰撞模式中的每个下被引入所述电池单元中以对所述电池单元加压;以及

当所述电池单元在所述碰撞模式下时,从包含所述气体混合物的所述加压电池单元中的所述多个离子中选择离子,所述离子包含大于选择的势垒能量的能量,以及当所述电池单元在所述反应模式下时,使用质量过滤从提供给包含所述气体混合物的所述加压电池单元的所述离子流中的所述多个离子中选择离子。

42.根据权利要求41所述的方法,进一步包含将所述电池单元配置成多极杆电池单元。

43.根据权利要求42所述的方法,进一步包含通过向位于出口孔附近的出口构件提供电势而在所述加压电池单元的所述出口孔处提供出口势垒。

44.根据权利要求43所述的方法,进一步包含向位于所述电池单元的入口孔附近的入口构件提供电势,提供给所述入口构件的所述电势被配置成将由所述电池单元从所述离子源接收的所述多个离子聚焦在所述电池单元的杆组的上游。

45.根据权利要求41所述的方法,进一步包含将所述气体混合物配置成包含氢气和氦气。

46.根据权利要求45所述的方法,进一步包含将所述气体混合物配置成包含至少一种附加的惰性气体。

47.根据权利要求41所述的方法,进一步包含在所述电池单元的上游组合第一气体和第二气体以提供所述气体混合物。

48.根据权利要求41所述的方法,进一步包含当所述电池单元从所述碰撞模式切换到所述反应模式时,改变提供给所述电池单元的所述气体混合物的流速。

49.根据权利要求41所述的方法,进一步包含将所述电池单元配置成具有被配置成接收所述气体混合物的单个气体入口。

50.根据权利要求41所述的方法,进一步包含将第一气体配置成包含按体积计高达约15%的所述气体混合物。

51.一种使用包含四极杆组的电池单元选择离子的方法,所述四极杆组被配置成在碰撞模式和反应模式中的每个下操作以从包含多个离子的离子流中选择离子,所述方法包含在所述碰撞模式下向所述电池单元提供所述二元气体混合物,以选择包含大于选择的势垒能量的能量的离子,以及在所述反应模式下向所述电池单元提供所述二元气体混合物,以使用质量过滤来选择离子。


技术总结
本文描述的某些配置涉及可使用气体混合物来选择和/或检测离子的质谱仪系统。在一些情况下,可以在碰撞模式下和在反应模式下使用气体混合物,以使用相同的气体混合物提供改进的检测极限。

技术研发人员:P.帕特尔;C.斯特芬;F.阿布沙克拉
受保护的技术使用者:珀金埃尔默保健科学公司
技术研发日:2018.08.31
技术公布日:2020.07.07
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