空室内的关键组件。图1(b)及图1(c)分别展示使用50eV及100eV 的碰撞能量的结果。由于大多数生物样本（例如，血浆）包含高浓度的背景基质材料，其可 与来自LC管柱的所关注的分析物共洗脱且产生将遵循与所关注的离子相同的场线的高质 量带电残留物，因此当来自这些样本的残留物碰撞电子倍增器检测器时，所述残留物可被 观察为大信号瞬变，借此产生严重削弱信噪比测量的噪声尖峰。这在模拟检测电路中问题 尤为严重，因为每一个别残留物携带数千个电荷。由于此材料因其电荷而具有深深地穿透 到质谱仪的离子光学系统中的能力，因此其为严重的离子光学系统污染及性能损失的主要 根源。
[0078] 在一些情形中，这些高质量离子可具有大于约2000amu的质量，例如，在约 2000amu直至2, 000,OOOamu及大于2, 000,OOOamu的范围中。如下文所论述，本教示提供离 子迀移谱仪，其经配置以滤除这些高质量离子，同时确保所关注的带电物质的大部分（例 如，至少约50%，或至少约70%，或至少约90% )通过所述离子迀移谱仪以供由下游的质量 分析器分析。
[0079] 此外，根据本教示的各种方面，所述离子迀移谱仪可经配置以不仅滤除上述高质 量离子，而且滤除具有小于阈值（例如，100、150或200amu)的m/z的离子。归因于大量分 子经受大气压力下的电离（例如，在大气压或近大气压室内存在环境分子时），可大量产生 此类低质量离子。举例来说，在一些情形中，当液体样本被引入大气压力离子源时，溶剂分 子可产生离子电流，所述离子电流的电平远远超过与所述样本中所关注的分析物相关联的 离子电流。此类不需要的低质量离子的移除可（例如）提高由下游质量分析器提供的信噪 比。
[0080] 尽管离子迀移谱仪的操作参数常规地经配置以优化由所述迀移谱仪提供的分辨 率（例如，以分离同量异位物质），但本教示提供经配置以在低分辨率模式中操作的离子 迀移谱仪，例如，以足够低的分辨率操作以为通过所述迀移谱仪的广泛质量范围提供大于 50%的传输效率且借此提高灵敏度，同时滤除高质量及低质量物质。在各种实施例中，可采 用根据本教示的方法及系统来移除由离子源产生的高达约99%的不需要的离子，同时允许 所关注的离子到达下游质量分析器。
[0081] 现参考图2,示意性地说明根据本发明申请者的教示的各种方面的示范性离子迀 移谱仪/质谱仪系统100。如图2中所展示，离子迀移谱仪/质谱仪系统100大体上包括 微分迀移谱仪110,其与质谱仪的第一真空透镜元件150 (以下大体上指定为质谱仪150) 流体连通。所属领域的技术人员应了解，离子迀移谱仪/质谱仪系统100仅代表根据本文 所描述的系统、装置及方法的各种方面而使用的一个可能配置。迀移谱仪110可具有各种 配置，但其通常经配置以基于离子通过固定或可变电场的迀移率来分辨所述离子。举例来 说，所述迀移谱仪可为离子迀移谱仪、微分迀移谱仪、或具有各种几何形状（例如，平行板、 弯曲电极或圆柱形FAIMS装置）的FAIMS装置等中的任一者。
[0082] 在图2所描绘的示范性实施例中，微分迀移谱仪110包括一对相对的电极板112， 其由支撑电极板112且将其与其它导电元件绝缘的电绝缘体114围绕。电极板112围绕漂 移气体116,漂移气体116从微分迀移谱仪110的输入端或进口 118漂移到微分迀移谱仪 110的出口或输出端120。微分迀移谱分析法跨越电极板112施加RF电压（在本文中称作 分离电压（SV))以在垂直于所述漂移气体流动方向的方向上产生电动力。归因于在高场部 分期间与低场部分期间的迀移率差异，给定物质的离子倾向于在RF波形的每一循环期间 径向移离漂移管的轴。将DCCoV施加到电极板112以提供对SV的电动力的平衡静电力。
[0083] 根据本发明的教示的各种方面，控制器122可操作地耦合到微分迀移谱仪110且 经配置以控制施加到所述电极的DC及RF电压，使得具有在从约200amu到约2000amu的经 选择的范围中（或在从约l〇〇amu到约2000amu的范围中，或在约150amu到约2000amu的 范围中）的质量的离子被优选地传输到出口端120。以实例的方式，所述控制器可经配置以 调制施加到所述电极的RF及DC电势以便于产生接近微分迀移谱仪110的输入端118的边 缘场。本发明申请者已发现此边缘场可有效地（举例来说）将具有大于约2000amu(例如， 在约2000amu到约2, 000,OOOamu的范围中）或小于约200amu的质量的离子从所述微分迀 移谱仪的轴偏转，使得这些离子与接近进口 118的电极中和（S卩，碰撞）。额外地或替代地， 所述控制器可控制施加到电极板112 (举例来说）的CoV及SV，使得低质量离子（例如，具 有小于约200amu的质量的离子）在其夹带在漂移气体116中而被运送通过微分迀移谱仪 110时被偏转到电极112。在不受特定理论约束的情况下，认为低质量离子在其被传输通过 所述微分迀移谱仪内的电场时表现出增加的迀移率及/或经受增加的力，使得这些低质量 离子的偏转足以使得这些离子与电极112碰撞。在一些方面，所述控制器可经配置以在小 于约1〇、5或1的分辨率下操作微分迀移谱仪。
[0084] 微分迀移谱仪110的出口端120朝向含有质谱仪150的真空室152的进口154释 放被传输通过微分迀移谱仪110的漂移气体116及离子。
[0085] 通过飞行管的漂移时间及（因此）离子的迀移率表征了离子的大小及形状及其与 背景气体的相互作用。如图2中所展示，微分迀移谱仪110可包含于帘幕室130内，帘幕 室130由帘板或边界部件132界定且被供应来自帘幕气体供应器134的帘幕气体。特定来 说，来自帘幕气体供应器134的帘幕气体可按由流动控制器及阀门确定的流动速率流过帘 幕气体管道136。帘幕气体供应器134可向所述帘幕气体室提供任何单一或混合成分的帘 幕气体。通过非限制性实例的方式，所述帘幕气体可为空气、〇 2、He、N2、0)2或其任何组合。 帘幕室130中的帘幕气体的压力可维持于或接近大气压力（即，760托）。另外，出于例如 集群、抑制放电、限制质子转移、化学地改性离子、形成复合物或键的目的或其它目的，可使 用所属领域已知的任何类型的改性剂或改性剂的混合物来改性所述帘幕气体。
[0086] 离子可从离子源（未展示）提供且经由帘幕室进口 144被排放到帘幕室130中。如 所属领域的技术人员应了解，所述离子源可实质上为所属领域中已知的任何离子源，其包 含（举例来说）：连续离子源、脉冲离子源、大气压力化学电离（APCI)源、电喷雾电离（ESI) 源、电感耦合等离子体（ICP)离子源、基质辅助激光解吸/电离（MALDI)离子源、辉光放电 离子源、电子撞击离子源、化学电离源或光化电离离子源等。帘幕室130中的帘幕气体的压 力（例如，约760托）可提供从帘幕气体室进气口 144逸出的帘幕气体流出物142以及进 入微分迀移谱仪110的帘幕气体流入物137两者，所述流入物137变成携带离子通过微分 迀移谱仪110且进入包含于真空室152内的质谱仪150的漂移气体116,真空室152可维持 在与帘幕室130相比低得多的压力。举例来说，可通过真空栗将真空室152维持在2. 3托 的压力。
[0087] 如图2中所展示，离子迀移系统/质谱仪系统100可额外地包含端口124及真空 栗126,端口124及真空栗126定位在微分迀移谱仪110的出口端120与真空室152的进 口154之间，通过端口124及真空栗126可将气体从帘幕室130抽出。所属领域的技术人 员应了解，通过增加通过端口124的抽出气体的速率，可增加通过微分迀移谱仪110的漂移 气体116的气体流动速率，借此减少行进通过微分迀移谱仪110的离子的穿越时间。
[0088] 因此，尽管现有技术微分迀移谱仪经配置以优化选择性（例如，通过以牺牲选择 性为代价而增加漂移气体116的穿越时间使得可将目标分析物与干扰物质分离（即，通过 调节CV以优选地传输所关注的离子而中和所述电极上的干扰物质，或通过改变CV使得各 种物质之间的峰可在CV斜升时被分辨），但是根据本教示的系统呈现使展示广泛范围的m/ z及迀移率的物质的损失最小化（例如，最大化传输、增加峰宽度及高度）的穿越时间。
[0089] 通过实例的方式，在根据本教示的系统中，漂移气体116可赋予通过微分迀移谱 仪100的离子小于7ms(例如，6.5ms、小于5ms、小于2ms、小于lms)的穿越时间。尽管此类 穿越时间可导致所述微分迀移谱仪呈现减少的分辨率，但通过离子迀移谱仪110的漂移气 体116流动速率可确保穿越所述迀移谱仪的所关注的离子的损失（如果存在）最小，例如， 损失小于约50%，或小于约20%，或小于约10%，同时高质量（例如，大于2000amu)及低质 量离子（例如，小于200amu)被滤除（例如，被离轴偏转以与电极112碰撞），如本文其它部 分所论述。
[0090] 此外，根据本发明的教示应了解，可选择其它变量以便于最大化通过离子迀移谱 仪的传输。通过非限制性实例的方式，微分迀移谱仪110的尺寸、气体数量密度、帘幕室的 压力及/或漂移气体的流动速率可经调制以便于优化传输。举例来说，离子迀移谱仪可配 置成气体流与单元尺寸经缩放以提供足够低的分辨率，从而为所关注的广泛质量范围提供 大于50%的传输效率。通过非限制性实例的方式，在离子迀移谱仪（其具有沿其传输轴约 30mm(lxl0x30mm)的长度及其电极之间的距离为约1mm)中，约3. 8L/min的流动速率可导致 约4. 2ms的停留时间，而约6.5L/min的流动速率可导致约1. 8msec的停留时间。
[0091] 再次参考图2,通过非限制性实例的方式，质谱仪系统100可经操作以便借助于关 闭的端口 124将漂移气体116的流动速率设置为约2. 8L/min。在各种实施例中，端口 124 可被打开且栗126被操作使得流动速率增加到（例如）大于约4L/min、大于约5L/min、大 于约6L/min或约7L/min的速率。进一步应了解，微分迀移谱仪110也可经定尺寸以便于 提供减少的路径长度（例如，较短的电极板112)从而减少穿越时间。因此，本教示使通过 微分迀移谱仪110的离子的穿越时间能够经选择，以优化所关注的离子通过微分迀移谱仪 110进入质量分析器150的传输。
[0092] 如所属领域的技术人员应了解，质谱仪150可额外地包含位于真空室152下游的 质量分析器元件150a。离子可被运送通过真空室152且可被运送通过一或多个额外差动栗 送真空级（其含有一或多个质量分析器）或离子运送元件150a。例如，在一实施例中，三重 四极质谱仪可包括三个差动栗送真空级，其包含第一级（其维持在约2. 3托的压力下）、第 二级（其维持在约6毫托的压力下）及第三级（其维持在约10 5托的压力下）。第三真空 级可含有检测器以及两个四极质量分析器（碰撞单元定位在所述两个质量分析器之间）。 所属领域的技术人员应清楚，在所述系统中可存在若干其它离子光学元件。也可使用其它 类型的质量分析器，例如，单四极、离子阱（3D或2D)、混合分析器（四极飞行时间、四极线性 离子阱、四极轨道阱）、轨道阱或飞行时间。
[0093] 在操作中，可根据所属领域已知的各种方法制备含有或怀疑含有所关注的分析物 的样本以引入微分迀移谱仪110。可邻近帘幕室130的进口 150而产生离子且随后将其运送 通过微分迀移谱仪110,微分迀移谱仪110经配置以移除低质量离子（例如，呈现小于200 的m/z或小于100的m/z的电离溶剂分子）及