间歇性质谱仪入口装置的制造方法_2

文档序号:9916708阅读:来源:国知局
的方法,该方法不具有关于夹管阀设计的限制。
[0018]图1显示了根据本发明的范例实施方式的间歇性样品入口装置100。如图所示,间歇性样品入口装置100包括管道102和旋转分离器106。在实施方式中,导管102可包括孔板(例如,板或者壁),孔板包括进入孔104。在其他实施方式中,导管102可包括可加热或者不可加热的毛细管。具体地,导管102可具有连续的直径(平面板或者圆筒)。管道102中的进入孔104可包括设计为让离子样品通过到旋转分离器106的孔,其中,旋转分离器包括分离器孔108。在实施方式中,进入孔104的尺寸包括允许离子样品和/或运载气体通过的同时允许真空腔室(质谱仪的一部分)保持适当的真空的直径。在一种实施方式中,进入孔104设置在孔板的中心并且与样品电离源502的样品入口对齐。只要进入孔104能够拦截一部分离子样品并且离子样品能够有效地通过管道102,进入孔104可设置在导管102上的其他位置。
[0019]如图1和图2所示,间歇性样品入口装置100包括具有分离器孔108的旋转分离器106。在实施方式中,旋转分离器106包括设置在导管102与真空腔室壁110之间的分离器,其中,旋转分离器106从导管102偏离(例如,旋转分离器106的轴线具有从导管102和/或进入孔104的轴线的垂直距离)。如图2所示,旋转分离器106包括分离器孔108并且设计为旋转以便分离器孔108和进入孔104间歇地对齐。在一种实施方式中,分离器孔108从旋转分离器106的中心偏离并且设置为当旋转分离器106旋转时间歇地与进入孔104对齐。当分离器孔108和进入孔104对齐时,离子样品被允许从样品电离源502通过分离器孔108和进入孔104进入质量分析器系统118和随后的检测器504。当分离器孔108和进入孔104不对齐时,离子样品和运载气体被阻塞。这种间歇地孔对齐功能让样品通过到分析器系统118的同时阻止过多的气流并且保持真空。进一步地,分离器孔108和进入孔104的间歇性地对齐用于允许足够数量的离子样品穿过分离器孔108和进入孔104的同时允许随后的质量分析器系统118保持足够的真空以用于离子样品分析。在一些实施方式中,设计在旋转分离器106和导管102之间的预定缺口 114用于允许旋转分离器106旋转。在这些实施方式中,预定缺口 114设计为尽可能细小以在允许旋转分离器106旋转的同时防止气体通过预定缺口 114进入质量分析器系统118。
[0020]图3到图6显示了间歇性入口检测装置300的一种实施方式。在一些实施方式中以及如图3所示,间歇性入口检测装置300包括间歇性样品入口装置100,离子漏斗112、离子引导器116、低真空栗120、质量分析器系统118和高真空栗122。在实施方式中,包括离子样品和运载气体的气流穿过间歇性样品入口装置100并进入离子漏斗112(R.D.Smith and
S.A.Shaffer ,U.S.Pat.N0.6,107,628)。在本实施方式中,离子漏斗112包括平行、同轴设置的环形有孔隔板组件,该环形有孔隔板组件具有由狭小间隔分开的锥形内直径。在这些实施方式中,隔板的孔的直径朝向离子漏斗112的中心出口孔进入随后的腔室(例如离子引导腔室,质量分析器系统等等)的方向逐渐变细。离子漏斗112的作用在于将离子束(或者离子样品)在离子漏斗112的出口集中成小电导极限(small conductance limit)。在一些实施方式中,离子漏斗112在相对较高的压力(例如高至30托尔)下运行并因此使得离子约束以及使得离子有效转移进入下一真空级(例如离子引导器116、质量分析器系统118等等),下一真空级中具有相对较低的压力。于是离子样品可从离子漏斗112流入离子引导器116和/或质量分析器系统118。
[0021]如图3到图5所示,间歇性入口检测装置300包括低真空栗120。因为真空能够减少并且/或者消除分子间的碰撞,真空(至少部分地通过低真空栗120(例如隔膜栗)产生)是必要的,不然在基于元素的质荷比而分离元素时间歇性样品入口装置100和/或质量分析器系统118的有效性会降低(因为分子的碰撞可能显著地改变参与其中的离子的轨道并导致较少的离子到达检测器604)。此外,低真空栗120可用于减少通过预定缺口 114的气体的量。在实施方式中,低真空栗120连接到间歇性入口检测装置300的至少一个真空腔室,例如旋转分离器106和/或离子漏斗112所在的的腔室。在一些实施方式中,低真空栗120可包括,例如涡旋式真空栗。在一【具体实施方式】中,低真空栗120提供大约达到30托尔的真空(例如为包括离子漏斗112的真空腔提供),尽管低真空栗120也可提供其他的真空压力。
[0022]在图3和图4所示的实施方式中,离子引导器邻近于离子漏斗112并且位于离子漏斗112的下游。在实施方式中,离子引导器116用于在抽走中性分子的同时引导离子从离子漏斗112进入质量分析器118。在一些实施方式中,离子引导器116包括多极离子引导器,多极离子引导器可包括多个沿离子路径坐落的杆电极,在此射频(RF)电场通过所述电极产生并且沿离子引导轴线限制离子。在一些实施方式中,离子引导器116在约为100毫托的压力下运转,尽管可以使用其他压力。此外,跟随离子引导器116可设置电导限制孔,电导限制孔的直径可小于离子引导器116的出口孔的直径。
[0023]在图4中所示的实施方式中,间歇性入口检测装置300包括静止分离器124。在该实施方式中,静止分离器124可包括具有中心孔的分离器,例如分离器圆锥体,中心孔设计为拦截喷射或者射流扩张(例如离子样品)的中心并起到取样上述扩张的中心部分的作用。在该【具体实施方式】中,静止分离器124包括设置为位于间歇性样品入口装置100的下游的分离器圆锥体,该分离器圆锥体设置为允许离子样品的一部分穿过中心孔进入离子引导器116。在其他实施方式中,静止分离器124可包括位于离子源和离子检测器之间的用于低破坏地分离离子流或者气体流的范围的任何结构。此外,静止分离器124可包括任何数量的可有效并且有利地拦截射流扩展的形状和/或设计。在图4所示的实施方式中,静止分离器124包括不可移动的锥形分离器。
[0024]在图5中所示的实施方式中,间歇性样品入口装置100和间歇性入口检测装置300包括毛细管502。在实施方式中,管道102包括设置在进入孔104的上游的毛细管502。在这些实施方式中,毛细管502的出口用于作为旋转分离器106的入口。当大气压电离(API)源,例如电喷射(ES)或者大气压电离(APCI)源,安装在质谱仪系统上(例如间歇性入口检测装置300),从大气压电离腔室进入质谱仪的真空系统的气流必须设置为与所使用的真空栗的栗送能力适配。利用毛细管是一种用于限制气流从大气压喷射腔室进入质谱仪的真空系统的方法。在一些实施方式中,毛细管502可被加热以向通过它们的溶剂化离子提供热能,于是将这些离子去溶剂化。在一些实施方式中,离子流可通过旋转分离器106直接进入质量分析器118(例如离子阱)。
[0025]如图3至图6所示,间歇性入口检测装置300包括质量分析器系统118。在实施方式中,质量分析器系统118包括质谱仪的部件(例如间歇性入口检测装置300),质谱仪基于质荷比分离电离的质量并且将该电离的质量输出到检测器604。一些实施例中,质量分析器系统118包括四极质量分析器,飞行时间(TOF)质量分析器,磁式扇形质量分析器,静电扇形质量分析器,四极离子捕获质量分析器等等。在另一实施方式中,在间歇性入口检测装置300中使用的质量分析器系统118可包括离子阱装置,离子阱装置可包括多个用于小量地捕获离子的电极。
[0026]如图3至图5所示,间歇性入口检测装置300包括高真空栗122。因为真空能够减少和/或消除离子-分子的碰撞,真空(至少部分地通
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