具有高吞吐量的多反射质谱仪的制作方法

文档序号:24119139发布日期:2021-02-27 15:29阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种相同的线性延伸四极离子阱的阵列,每个阱包括:至少4个主电极,沿z向延伸,从而至少在沿z轴取向的中心线区域中形成四极场,其中所述z轴或者笔直,或者以远大于所述电极之间的距离的半径弯曲;在所述主电极中的至少一个中的离子喷射狭缝;所述狭缝沿所述z向排列;z边缘电极,位于所述四极离子阱的z边缘处,以在所述z边缘处形成静电离子栓塞;所述z边缘电极是主电极或环形电极的一段;rf发生器,提供相反相位的rf信号,以至少在所述主电极的中心线区域中形成四极rf场;可变dc电源,向所述四极离子阱的至少两个杆提供dc信号,以至少在所述主电极的中心线区域中形成具有较弱的双极dc场的四极dc场;连接到所述z边缘电极以提供轴向z俘获的dc、rf或ac电源;提供从1至100mtor范围中的气压的气体供给或泵送装置,其中所述可变dc电源具有使四极电位斜线变化从而导致与离子m/z成反向关系的经所述狭缝的相继离子喷射的装置,以及其中每个阱还包括在四极阱的所述狭缝之后具有用于离子收集、迁移以及空间约束的dc梯度的宽口径rf通道;所述rf通道的尺寸由阱尺寸和拓扑以及气压限定。2.按照权利要求1所述的相同的线性延伸四极离子阱的阵列,其中各个阱被排列以形成离子发射面,所述离子发射面或者是平面,或者至少部分地是柱面或部分地是球面,以便在所述宽口径rf通道中进行更高效的离子收集和迁移。3.一种离子导向装置,包括:沿z轴延伸的电极;所述z轴或者笔直,或者以远大于所述电极之间的距离的半径弯曲;所述电极或者由填充碳的陶瓷电阻器或者由碳化硅或碳化硼制成,以形成比电阻在1与1000ohm*cm之间的体电阻;在每个电极上的导电z边缘;在每个电极的一侧的绝缘涂层;所述涂层远离由所述电极围绕的所述离子导向装置的内区域地取向;附着在所述绝缘涂层的顶侧的每个电极的至少一个导电迹线;所述导电迹线连接到一个导电电极边缘;rf发生器,具有至少两组次级线圈,dc电源连接到各组次级线圈的中央抽头;从而提供至少4个不同的信号dc1+sin(wt)、dc2+sin(wt)、dc
1-sin(wt)和dc
2-sin(wt);所述信号连接到电极端部,以致在相邻电极之间生成交替的rf相位,并且生成沿着电极的轴向dc梯度。4.按照权利要求3所述的离子导向装置,其中按与所述rf信号的时段相当的时间常数或比所述rf信号的时段更长的时间常数,脉动或快速调整所述dc电压。5.按照权利要求3或4所述的离子导向装置,其中所述电极是圆杆或板。6.一种长寿命飞行时间检测器,包括:平行于被检测离子包的时间阵面露出的、产生二次电子的导电转换器表面;具有侧窗的至少一个电极,利用在100v与10000v之间的压差,与周围电极相比负向浮置转换器;用于弯曲电子轨迹的磁场强度在10高斯与1000高斯之间的至少两个磁体;
闪烁体,利用1kv至20kv,与转换器表面相比被正向浮置,并且位于所述电极窗之后,相对于所述转换器表面成45
°
至180
°
;以及被配置在闪烁体之后的密封的光电倍增器。7.按照权利要求6所述的检测器,其中所述闪烁体由抗静电材料制成,或者所述闪烁体被网覆盖以从闪烁体表面除去电荷。8.一种高电荷吞吐量质谱分析方法,包括以下步骤:a.对于色谱分离的被分析物流,在离子源中,生成具有离子m/z范围的多个离子,并把高达10
10
离子/秒的离子流传送到中等气压下的射频离子导向装置中;b.在射频约束离子缓冲器的多个通道之间,分流所述离子流;c.把所述离子流累积在所述离子缓冲器中,并把累积的离子流的至少一部分定期地喷射到多通道阱中;d.在多个rf和dc俘获通道中与气压在10与100mtor之间的氦气碰撞,在所述多通道阱中衰减离子;选择所述俘获通道的数目n>10和各个通道的长度l,以致乘积l
×
n>1米;e.渐进地按正序或倒序的离子m/z,把离子相继地喷射到所述多通道阱之外,以致以10与100之间的分辨率r1按时间分离不同m/z的离子;f.把来自所述多通道阱的喷射并且时间分离的离子流接受到宽开口rf离子通道中,并用dc梯度驱动离子,以便时间扩展小于0.1-1ms地快速迁移;g.利用rf场空间约束所述离子流,同时维持先前获得的时间扩展小于0.1-1ms的时间分离;h.在正交加速器的入口处,形成离子能量在10与100ev之间、束直径小于3mm并且角度散度小于3
°
的窄离子束;i.以一致的脉冲时段或者以被编码从而在所述脉冲之间形成唯一的时间间隔的脉冲时段,在10与100khz之间的频率下,利用所述正交加速器形成离子包;归因于步骤(e)中的粗分离,所述离子包包含与在所述离子源中产生的初始m/z范围相比质量范围至少窄10倍的离子;j.在1000amu离子的离子飞行时间至少为300μs并且质量分辨率高于50000的多反射飞行时间质量分析器的多反射静电场中,分析具有瞬间窄m/z范围的所述离子包的离子飞行时间;以及k.利用具有足以在检测器入口处接受超过0.0001库仑的生命期的检测器,记录飞行时间分离之后的信号。9.按照权利要求8所述的方法,还包括在步骤(e)和步骤(j)之间的离子裂解步骤。10.按照权利要求8或9所述的方法,为了扩大动态范围并且分析主要的被分析物种类,还包括接纳并利用高分辨率飞行时间质量分析器分析具有m/z范围的初始离子流的至少一部分的步骤。11.按照权利要求8或9所述的方法,其中阱阵列中的粗质量分离的所述步骤包括下列中的一个步骤:(i)利用四极dc场到线性延伸的rf四极杆阵列之外的离子径向喷射;(ii)到线性延伸的rf四极杆阵列之外的谐振离子径向喷射;(iii)到rf四极杆阵列之外的质量选择性轴向离子喷射;(iv)具有都是通过在多个环形电极之间分布dc电压、rf振幅以及相位而形成的径向rf约束、轴向rf势垒以及离子推进用轴向dc梯度的rf通道的阵列内的质量选
择性轴向迁移;以及(v)利用dc场到被供给有通过正交rf通道的离子的多个四极阱之外的离子喷射。12.按照权利要求8或9所述的方法,其中所述质量分离器阵列被布置在平面上或者至少部分地圆柱形或球形的表面上,所述分离器在几何形状上与具有匹配拓扑的离子缓冲器和离子收集通道匹配。13.按照权利要求8或9所述的方法,其中粗质量分离的所述步骤被布置在气压为从10到100mtor的氦气中,以便加速在粗质量分离的所述步骤之后的离子收集和迁移。14.按照权利要求8或9所述的方法,还包括在步骤(e)与步骤(i)之间的附加质量分离的步骤,其中附加质量分离的所述步骤包括下列中的一个步骤:(i)到离子阱或阱阵列之外的与质量相关的相继离子喷射;(ii)质谱仪中的质量过滤,所述质量过滤与所述第一质量相关喷射质量同步。
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1