用于校准电子倍增器中增益的系统和方法
【专利说明】用于校准电子倍增器中增益的系统和方法 领域
[0001] 本披露总体上涉及质谱法领域，包括用于校准电子倍增器中的增益的系统和方 法。 引g
[0002] 质谱法（MS)被广泛用于识别和定量样品中的化合物。在质谱法中，离子根据其质 /荷（m/z)比被分离，并且离子丰度面积作为m/z的函数测量。总体而言，质谱仪具有三个 主要部件；用于产生离子的离子源，用于通过m/z分离离子的质量分析器，和用于检测m/z 分离的离子的检测器。在示例性实施例中，检测器可以包括用于响应于在其上的离子撞击 产生电子的转换倍增极，用于放大从转换倍增极释放的电子以产生可检测和可测量电流的 电子倍增器，以及用于测量和记录所检测电流的静电计。
[0003] 总体而言，电子倍增器的灵敏度可能随着离子倍增器的寿命降低。可能必须周期 性重新校准电子倍增器以维持离子检测器的灵敏度和准确度。
[0004] 因为离子可能携带净正电荷亦或净负电荷，质谱仪系统可以以正离子模式亦或负 离子模式操作，从而选择并且分析具有适当电荷的离子。在实践中，系统可能对于电子倍增 器的很大部分的寿命唯一地以一种模式操作。无需在替代模式中的周期性重新校准，替代 模式的校准可能变得日益过时，并且可能变得在替代模式中难以重新校准电子倍增器。
[0005] 从前述内容，应理解对于用于校准电子倍增器中的增益的改进的系统和方法存在 需要。
【发明内容】
[0006] 在本披露的第一方面，一种用于操作质谱仪的方法可以包括将一定量的离子供给 至离子检测器。该离子检测器可以包括以第一极性运行的转换倍增极和电子倍增器。该方 法可以进一步包括调节该电子倍增器的增益以确定第一组校准参数，并且从该第一组校准 参数计算用于该电子倍增器的第二组校准参数。该第二组校准参数是用于该转换倍增极的 第二极性。该方法可以进一步包括将该离子检测器配置成以基于该第二组校准参数的第二 极性运行，将该第二极性的离子供给至该质谱仪，并且使用该离子检测器检测特定质荷比 的呙子。
[0007] 在第一方面的不同实施例中，该方法可以进一步包括：当该离子检测器以该第二 极性运行时使用该第二组计算的校准参数作为起点校准该电子倍增器。
[0008] 在第一方面的不同实施例中，该第一极性可以为正极性并且该第二极性可以为负 极性。在替代实施例中，该第一极性可以为负极性并且该第二极性可以为正极性。
[0009] 在第一方面的不同实施例中，该第一组校准参数模拟该电子倍增器的增益函数。
[0010] 在第一方面的不同实施例中，可以计算该第二组校准参数，以防止当该离子检测 器以该第二极性运行时该电子倍增器饱和或超载。
[0011] 在第一方面的不同实施例中，计算该第二组校准参数，以触发当该离子检测器以 该第二极性运行时该电子倍增器的重新校准。
[0012] 在第一方面的不同实施例中，该第一极性中的校准电压的函数、该第二极性中的 计算的电压的函数、或电压偏移超过阈值。
[0013] 在第一方面的不同实施例中，该第一极性中的校准电压的函数、该第二极性中的 计算的电压的函数、或电压偏移超过阈值可以触发将校准参数重置到安全值。
[0014] 在第一方面的不同实施例中，可以计算该第二组校准参数，以确保当该离子检测 器以该第二极性运行时离子信号对于稳定的离子检测和电子倍增器校准是足够的。
[0015] 在第二方面中，质谱仪系统可以包括配置为电离用于分析的样品的离子源，配置 为基于质荷比分离离子的质量分析器，包括转换倍增极和电子倍增器的离子检测器以及控 制器。离子检测器可以被配置为检测来自该质量分析器的离子。该控制器可以被配置为指 示该离子源将一定量的离子供给至该以第一极性操作的离子检测器，调整该电子倍增器的 增益以确定第一组校准参数，从该第一组校准参数计算用于该电子倍增器的第二组校准参 数，该第二组校准参数是用于该转换倍增极的第二极性，将该离子检测器配置为以基于该 第二组校准参数的第二极性运行，将第二极性的离子供给至该质谱仪，并且使用该离子检 测器检测多种离子。
[0016] 在第二方面的不同实施例中，该第一极性可以为正极性并且该第二极性可以为负 极性。在替代实施例中，该第一极性可以为负极性并且该第二极性可以为正极性。
[0017] 在第二方面的不同实施例中，该控制器可以进一步被配置为当该离子检测器以该 第二极性运行时使用该第二组计算的校准参数作为起点校准该电子倍增器。
[0018] 在第二方面的不同实施例中，该第一组校准参数可以模拟该电子倍增器的增益函 数。在第二方面的不同实施例中，该第二组校准参数可以模拟该电子倍增器的增益函数。
[0019] 在第二方面的不同实施例中，可以计算该第二组校准参数，以防止当该离子检测 器以该第二极性运行时该电子倍增器饱和或超载。
[0020] 在第二方面的不同实施例中，可以计算该第二组校准参数，以触发当该离子检测 器以该第二极性运行时该电子倍增器的重新校准。
[0021 ] 在第二方面的不同实施例中，该第一极性中的校准电压的函数、该第二极性中的 计算的电压的函数、或电压偏移超过阈值。
[0022] 在第二方面的不同实施例中，该控制器可以被配置为当该第一极性中的校准电压 的函数、该第二极性中的计算的电压的函数、或电压偏移超过阈值时，将校准参数重置为安 全值。
[0023] 在第二方面的不同实施例中，可以计算该第二组校准参数，以确保当该离子检测 器以该第二极性运行时离子信号对于稳定的离子检测和电子倍增器校准是足够的。
[0024] 在第三方面，操作质谱仪的方法可包括将一定量的离子供给至离子检测器，并且 调整该电子倍增器的增益以确定第一组校准参数。该离子检测器可以包括以第一极性运行 的转换倍增极和电子倍增器。该方法可以进一步包括从该第一组校准参数计算以该第二极 性运行的离子检测器的理想组校准参数，检索用于以该第二极性运行的离子检测器的第二 组校准参数，并且基于该第二组校准参数和该理想组校准参数确定是否满足更新条件。该 方法可以进一步包括：如果满足该更新条件计算并存储用于该以第二极性运行的离子检测 器的第三组校准参数，将该离子检测器配置成以基于该第二组校准参数的第二极性运行， 将该第二极性的离子供给至该质谱仪，并且使用该离子探测器检测多种特定质荷比的离 子。
[0025] 在第三方面的不同实施例中，该第一极性可以为正极性并且该第二极性可以为负 极性。在替代实施例中，该第一极性可以为负极性并且该第二极性可以为正极性。
[0026] 在第三方面的不同实施例中，该方法可以进一步包括：当该离子检测器以第二极 性运行时使用该第二组校准参数作为起点校准该电子倍增器。
[0027] 在第三方面的不同实施例中，当该第一极性中的校准电压的函数、该第二极性中 的计算的电压的函数、或电压偏移超过阈值时，可以满足该更新条件。
[0028] 在第三方面的不同实施例中，该第一组校准参数可以模拟该电子倍增器的增益函 数。在第三方面的不同实施例中，该理想组校准参数可以模拟该电子倍增器的增益函数。
[0029] 在第三方面的不同实施例中，可以计算该第三组校准参数，以防止当该离子检测 器以该第二极性运行时该电子倍增器饱和或超载。
[0030] 在第三方面的不同实施例中，可以计算该第三组校准参数，以触发当该离子检测 器以该第二极性运行时该电子倍增器的重新校准。
[0031] 在第三方面的不同实施例中，该第一极性中的校准电压的函数、该第二极性中的 计算的电压的函数、或电压偏移超过阈值可以触发将校准参数重置到安全值。
[0032] 在第三方面的不同实施例中，可以计算该第二组校准参数，以确保当该离子检测 器以该第二极性运行时离子信号对于稳定的离子检测和电子倍增器校准是足够的。 附图
[0033] 为了在此披露的原理以及其优点的更完整理解，现在结合附图参考以下说明，其 中：
[0034] 图1是示出了根据不同实施例在正极性模式和负极性模式下运行的电子倍增器 的示例性增益曲线的图。
[0035] 图2是根据不同实施例用于确定电子倍增器的操作参数的示例性方法的流程图。
[0036] 图3是根据不同实施例的示例性质谱系统的框图。
[0037] 图4是示出了根据不同实施例的示例性电子倍增器的框图。
[0038] 图5是示出了根据不同实施例的示例性计算机系统的框图。
[0039] 应当理解附图不一定按比例绘制，附图中的物体相对于彼此的关系也不一定按比 例绘制。附图是旨在使在此披露的各种装置、系统和方法的不同实施例清楚和理解的描述。 在任何可能的情况下，相同的参考号将贯穿附图使用来表示相同或相似的部分。此外，应当 理解的是附图并不旨在以任何方式限制本传授内容的范围。 不同实施例的说明
[0040] 在此处描述了用于校准质谱系统的电子倍增器的系统和方法的实施例。
[0041] 在此所用的章节标题仅用于组织目的并且不应当被解释为以任何方式限制所描 述的主题。
[0042] 在不同实施例的详细说明中，为了解释的目的，给出了大量具体细节，以提供在此 所披露的实施例的透彻理解。然而本领域的技术人员将理解这些不同实施例可具有或不具 有这些具体细节而实施。在其他情况下，结构和设备以框图的形式示出。此外，本领域的技 术人员能够容易理解，其中方法被呈现并执行的特定顺序是说明性的，并且可以预期的是 该顺序可以变化并且仍保持在此处披露的不同实施例的