专利名称:在离子阱中高q脉冲碎裂的制作方法
技术领域:
本发明通常涉及质谱分析法,并且更具体地涉及用于多级(MS/MS)质谱法的离子阱的利用。
背景技术:
离子阱的一个功能是用于多级质谱分析的能力,其通常被称为MS/MS或MSn。MS/MS通常包括关心的离子或几个离子的碎裂以便获得与有关离子结构的详细信息。当在离子阱中执行MS/MS时,有各种方法来激活离子以便使得它们变成碎片。最有效并被广泛利用的方法包括共振激发过程。这种方法利用了辅助交流电压(AC),施加于离子阱的除了在主要的捕获电压之外,将该辅助交流电压应用到该离子阱。这种辅助电压通常具备相对低的幅度(大概1伏特(V))以及大概数十毫秒次序的持续时间。选择这种辅助电压的频率以匹配运动的离子频率,其顺次地由主要捕获场幅度和离子的质荷比(m/z)来确定。
由于离子的运动的结果与外加电压(applied voltage)共振,离子从这个电压承接能量,并且它的运动幅度增长。在理想的四极(quadrupole)场中,如果连续地施加谐振电压,离子的幅度会随时间线性地增长。离子的动能随着离子幅度的平方增长,并且因此所发生的与中性气体分子(或其他离子)的任何碰撞变得逐步高能。在这个过程期间的一些点上,所发生的碰撞沉积了充足的能量至离子的分子键中,以便引起那些键破裂,并且引起离子成为破碎。当离子的幅度增长时,如果没有沉积足够的能量至分子键中,那么离子仅仅会打击阱壁并被中和,或者离子会通过其中一个阱的孔离开阱。高效的MS/MS要求最小化这个损耗机制。从而,影响离子幅度增长速率的参数以及所发生碰撞的能量在确定碎裂的总效率方面是很重要的。
影响两个过程的其中一个最重要的参数是这个共振过程发生的频率。这个频率基于马丢(Mathieu)稳定性参数Q,其值与主要RF捕获电压的幅度成正比并且与关心的离子的m/z成反比。四极场的操作理论确定具备.908之上Q值的任何离子在离子阱中具有不稳定的轨迹并被损失(或者通过从阱中射出或者通过表面上的碰撞)。从而,以任何给定的RF幅度,均具有一个m/z值,低于该值离子不会被捕获。这个m/z值被称为低质量截止(LMCO)。因此,在激活过程(activation process)期间所施加的RF捕获电压幅度的适当选择涉及对依赖于RF捕获电压幅度的两个重要参数的考虑第一个,离子运动的频率,其顺次确定碰撞的动能,以及;第二个,LMCO。
由于需要一些最小的离子频率用于碎裂,一般要求大约0.2或更大的Q值以获得满意的母离子的碎裂效率。以较高Q值的操作产生更加高能的碰撞,并且因此可以产生更高效的母离子的碎裂;然而,提高Q也会提高LMCO,妨碍更多较低质量碎片被观察到。因此,必须选择一个折中的Q值,其足够高以提供高效的碎裂,而最小化LMCO。举例来说,商业上能够获得的离子阱系统设置缺省Q值为0.25。以Q=0.25操作意味着可观察到的最低质量碎片离子是母离子m/z的28%((.25/.908)*100=28%)。当可以降低Q值以减少LMCO并允许较低质量碎片(举例来说,其在涉及肽(peptide)或蛋白质结构的鉴别的应用中可能是合乎需要的)的检测时,在Q方面的下降达到被减少碎裂效率的可能损耗。同样地,可以从上述缺省值增加Q值以产生更高能的碰撞(举例来说,其对于碎片大的、单荷的离子可能是需要的),但是在Q值方面的如此增加将会有不希望的提高LMCO的影响,该LMCO妨碍了较低质量碎片的检测。
鉴于上述论述,需要一种用于离子阱的离子碎裂技术,其避免了碎裂能量和现有技术共振激发过程中固有的LMCO之间的折衷。在用于离子碎裂技术的技术中有更进一步的需要,其在相对于现有技术过程的一个较短时段中产生碎裂。
发明内容
本发明的实施例利用了高Q的脉冲碎裂技术,其中最初将离子阱内关心的离子的Q值维持在一个被提升的值上,以促进高能碰撞以及随之发生的碎裂,并且之后迅速地降低以减少LMCO并允许低质量碎片的观测。更具体地说,一种用于在离子阱中碎裂离子的方法,涉及首先,选择一组具备关心的质荷比(其可能包括单个质荷比或一个范围的质荷比)的离子。然后通过给离子阱施加适当的射频(RF)捕获电压,在一个高的第一Q值处,设置已选离子组。优选地,第一Q值优选的在0.6-0.85的范围内。其次,在已选离子组的长期频率处施加共振激发电压脉冲,引发离子与中性分子及其他存在于离子阱之内的离子以高能碰撞,其会导致已选离子的至少一部分的碎裂。优选地,相对于用于现有技术中所使用的普通共振激发电压,共振激发电压脉冲会具备明显更高的(通常5-20倍)幅度。
在紧接着共振激发电压脉冲终止的一段时间之后(在这里被称为“高Q延迟周期”),将施加到离子阱的RF捕获电压减小,以降低Q至第二值(通常大约0.1或更低),其交替地降低LMCO。选择共振激发电压脉冲和高Q延迟周期,以便能够足够迅速地减少RF捕获电压,以阻止或最小化低质量碎片的损失,从而允许它们的连续检测和测量。普通的共振激发电压脉冲和高Q延迟周期大约分别是100微秒(μs)和45-100μs。
如上所述的高Q脉冲技术提供了相对现有技术共振激发技术的多个实质性优点,包括以高Q值执行碎裂的能力(从而改善碎裂效率和/或获得更高能量的碎裂过程)而维持有效LMCO在一个足够低的值以允许碎片离子的检测,否则上述碎片离子是不可见的。更进一步地,本发明的技术允许在一个明显相对于现有技术更短的时间周期内完成碎裂,因此增加了MS/MS分析可以执行的速率。根据详细说明和相关附图的论述,本发明的其他优点对于本领域普通技术人员来说将会是显而易见的。
在附图中图1是用于实现本发明离子碎裂技术的示例性离子阱的示意图;图2是描述用于在离子阱中碎裂离子的方法步骤的流程图,结合稳定直线表示每个步骤怎样影响所关心离子的Q值;图3是表示在离子碎裂技术的实现期间所产生的波形图;图4是利用现有技术共振激发技术产生的混合物MRFA的MS/MS频谱;图5是利用概括在本发明中的技术所产生的混合物MRFA的对应MS/MS频谱;以及图6是利用概括在本发明中的技术以m/z 1060产生的肽缓激肽(peptide Bradykinin)的MS/MS质谱。
具体实施例方式
图1是示例性离子阱102以及相关组件的简图,其中可以实现本发明的实施例。在本领域中用于质谱法应用的离子阱设计是公知的,并且在这里不必详细论述。通常,离子阱102包括一组电极,其界定容积区域104,其中通过RF捕获场的生成来捕获离子。本领域技术人员将会认识到,某些离子阱的几何结构可能还需要包括在捕获场中的直流(DC)组件。在图1中,以通常的三维(3-D)具备环形电极106、入口以及端盖电极108与110的离子阱的形式来描述离子阱102。在端盖电极108和110中形成的,并校直穿过Z轴的孔(apertures)允许离子到容积区域104中的射入以及从容积区域104的排出。耦合至环形电极106(通常经由变压器)的RF捕获电压电源112在可调电压幅度处提供RF频率波形。耦合至端盖电极108和110的共振激发电压电源114以所选离子组的长期频率处提供共振激发电压脉冲,以如下所述的方式,以便引起离子的激活与碎裂用于后来的分析。还可以配置共振激发电压电源(或者可替换地另一个补充的电压电源)来施加补充的波形通过末端盖108与110,用于通过共振激发与射出来隔离所选离子的目的。优选地,以与计算机116或其他适合的处理器电通信的方式放置RF捕获电压电源112和共振激发电压电源114两者,以使自动控制以及设置工作参数能够实现。
当在这里参考3-D离子阱描述本发明的实施例时,应该认识到,与二维的(2-D或线性的)离子阱结合还可以有益地利用如下所述的碎裂技术。线性离子阱在本领域是已知的并且被描述,例如在美国专利号5,420,425(Bier等的“离子阱质谱仪系统以及方法(Ion Trap Mass SpectrometerSystem And Method)”)中,其公开通过参考被合并。通常所描述的,线性离子阱由一对被校直穿过正交维度(dimensions)(X和Y轴)的对置的延长电极组成。通过至电极对RF径向捕获电压的施加,与在上述离子阱中部采集离子的轴向直流场的生成相结合,离子被包含在线性离子阱内部的一个区域中。在线性离子阱中,随着孔调整上述电极(例如,与X或Y轴排成直线的电极)中的某些以允许离子的放出,由此用于后来的检测。尽管在设备中理想地用主要四极场电势能实现了上述技术,但是这里所描述的技术可能还具有在任何多极设备中的应用,上述多极设备包括六极、八极以及具备各种多极场的综合的设备。
在质谱仪工具中,利用本领域已知电离技术中的任何一个或其结合来电离包含一个或多个被分析物质的样本,包括但不限于电子电离(EI)、化学电离(CI)、基质辅助激光解吸电离(MALDI)以及电喷雾电离(ESI)。因此,通过离子光学系统的适当配置(其可以包括镜筒透镜、分离器(skimmer)以及四极和八极透镜)引导所形成的离子通过连续较低压力的区域,并且上述离子被注入到离子阱102的容积区域104。例如由氦或氮之类的惰性气体组成的碰撞气体(还被称为阻尼或冷却气体)被引入到容积区域并被维持在规定的压力处。就像将会在以下更进一步的细节中所论述的那样,通过在离子阱102中共振已选离子完成碎片离子的产生,以便它们以高速与冲击气体原子相碰撞。从而传输上述离子直线运动能量(translational energy)的一部分到激发振动模式中以产生被激活的离子,其接着导致分子键的破裂和已选的离子分解为碎片。
根据本发明的实施例,上述离子碎裂法包括步骤选择一组具备关心的质荷比的离子;施加足够的RF电压,以将已选离子组的Q设置在第一提升值(在这里表示为Q1)的;施加共振激发脉冲;移除该共振激发脉冲并在上述第一提升值维持该离子一个延迟周期;然后,降低上述RF捕获电压以降低上述已选离子的Q至第二值(在这里表示为Q2)。参考图2可以更好地理解这些步骤以及它们的影响,其描述了与稳定性轴(Q轴)的对应顺序一起的方法步骤的流程图,上述稳定性轴表示由上述碎裂技术中各个步骤的执行所引起的关心离子Q值方面的变化。
在步骤202中,选择具备关心的质荷比的一组离子用于碎裂。上述质荷比可以是单值或者是在下限和上限(包括含有离子阱102中所有离子的范围)之间值的范围(a range of values)。上述选择步骤202可以(但不是必要地)包括通过从阱中排出离子的方式,在阱102中分离选择的离子组,上述被排出离子具有位于关心的质荷比之外的质荷比。可以通过采用在本领域公知的多种共振排出(expulsion)技术中的任何一个来完成已选离子组的隔离,包括(i)具有对应于长期频率的频率的宽带隔离波形的应用,以及(ii)具有捕获RF电压的扫描的单一频率的隔离波形的应用,以便不合需要离子的共振频率与隔离波形的频率匹配。用稳定性轴210和212表示随着隔离的离子组选择的影响。第一(预先隔离)稳定性轴210描述了具备一质荷比范围的离子,包括具备对应于关心的比值的质荷比的离子222。上述第二稳定性轴示出在具有界外质荷比的离子被排出之后隔离的离子222。
接下来,增加RF捕获电压以提升离子222的Q值。通过在质谱法技术中公知的方程式,可以从离子和场参数中,连同上述离子阱的几何参数计算Q的值。对于在图1中描述的离子阱102,同时不施加DC四极场,由以下简化关系式表征QQ=qz=kVrf(m/z)]]>其中Vrf是RF捕获电压的幅度,m/z是已选离子的质荷比,以及,k是基于离子阱102的内部尺寸和RF捕获电压频率的常数。因此,增加RF捕获电压幅度产生了成比例的在Q方面的增加。
如在介绍中所论述的,提高Q有增加离子222的长期频率的效果,其依次在随后的共振激发处理期间,通过长期频率的平方增加由离子拥有的动能。因此,在离子222和冲击气体原子或分子之间(或在离子之间)于被提升的Q处执行共振激发步骤产生更高能的冲击,从而便于离子222的碎裂。对于一般的实现,上述已选离子组的目标Q值(Q1)会处于0.4-0.89的范围内,并且更具体地在0.55-0.70的范围内。应该认识到,虽然Q1的较高值会产生更高能的冲击,但是设置Q1为紧临着0.908的不稳定性极限处的值,会引起相当可观数量的已选离子从离子阱中排出。通过离子222的向右移动,在图2中以稳定直线216表示Q值中的改变。
应当注意到,可以仅仅最初设置RF捕获电压在足够使得Q至被提升值Q1的幅度,其会消除经步骤204增加RF捕获电压的需求。
接下来,在步骤206中,施加共振激发脉冲至适当的离子阱电极,例如离子阱102的端盖电极108和110。该共振激发脉冲是一个包含频率的信号,该频率在被提升Q1处对应于已选离子组的长期频率。在该共振激发脉冲频率和已选离子组长期频率之间的精确对应不是必然需要的。该两个频率仅需要足够接近地匹配以启动已选离子的激发。我们注意到在一些特定的实现中,可以利用一个频率范围,如果已选离子组包括具备一个范围质荷比的离子该频率范围会特别有用,其对应于长期频率的范围(注意到长期频率基于质荷比)。在此情况下,该共振激发脉冲信号可由多个不同频率(其可以采取连续频率范围或复数离散频率的形式)组成,其中组分频率对应于离子组长期频率中的至少一个。在一个特定的实现中,该共振激发脉冲信号可以作为组成大范围组分频率的DC或准DC脉冲来实现,其中至少一个对应于已选离子组的长期频率。可替换地,该共振激发脉冲信号可以仅包括单个频率,并且在该共振激发脉冲的施加期间可以扫描RF捕获电压和/或该单个频率激发本身,以便连续地将具备不同质荷比(注意到该长期频率部分地依赖于RF捕获电压幅度)的离子的长期频率与该共振激发脉冲相匹配。
除频率之外,由脉冲幅度和脉冲持续时间(在这里被指示为tpulse)的参数表征该共振激发脉冲信号。对于具体的仪器环境和对于特定的分析,这些参数的优化将会基于其他的参数和条件,包括Q1、离子阱102配置、已选离子的质荷比与分子键强度、所需要的碎裂度、碎裂周期时间、离子数以及冲击气体压力。通常的性能考虑是被选脉冲幅度和脉冲持续时间值应该足够大以产生高效的碎裂,然而并非大到引起来自选择的离子组或从将要被观察的离子碎片的离子阱102的排出。我们将会认识到,该脉冲幅度和脉冲持续时间参数是功能上相关的,在于可以通过或者延长该脉冲持续时间或者增加该脉冲幅度获得被增大的激发,因为任何一个动作导致更大的离子动能。用于一般的分析,对于已选离子在m/z接近1000处该共振激发脉冲幅度将会在10-20伏特(峰峰值)的范围内,并且该脉冲持续时间将会在0.25-1000μs的范围内,同时有一个典型值为100μs。该脉冲幅度值可能与已选离子的m/z有关(例如按比例地),即对于具备相对更大质荷比的已选离子,脉冲幅度值通常会较高。
至离子阱电极的共振激发脉冲的施加产生了一个补充场,该场具备与已选离子组长期频率相配的频率。该补充场引发已选离子组中离子的振荡以增大幅度并且对应增大离子的动能,当施加脉冲时,其渐进地增大。在这个期间,利用冲击气体原子(例如氦原子)或利用其他离子的任何冲击动能的一些部分被转化为离子的内部能量。如果存储足够的能量到离子中,其后某时将会发生碎裂。离子碎裂的效率连同所发生碎裂的类型会因增加的动能而异。由导致已选离子分解的冲击产生的离子碎片将具备一个质荷比范围。那些具备低于LMCO值的质荷比的离子将会扩大不稳定的轨道并且将会被排出或者不然从离子阱102中损失,并且由此在随后的扫描期间不能被观察到。正如在该背景部分所论述的那样,可观察到的离子碎片的LMCO与Q值成比例。如果将Q维持在一个相对较高的值,那么LMCO将会具有无法接受的高值。举例来说,如果保持Q在值为0.7处,那么LMCO将会是已选离子(即先驱离子(precursor ion))质荷比的(0.7/.908)*100=77%。通过在排出具备质荷比落于该范围较低部分的离子碎片之前降低Q,避免了这种所不期望的结果。
在步骤208中,降低RF捕获电压以减少Q至目标值Q2。假如足够迅速地执行这个步骤,那么减少Q值阻止了具备相对低质荷比的离子碎片的放出,如果维持Q在高值Q1(乃至通常采用的用于现有技术的共振激发技术的Q值)其会发生,从而扩大可观察到离子碎片的质荷范围。该目标值Q2会根据分析的特殊要求以及质谱仪的操作和设计参数而变化。对于某些典型的实施例,Q2会处于0.015-0.2的范围内(例如Q2=0.1)。在典型的实现中,Q2大概定在0.05周围,其产生先驱离子质荷比的5.5%的LMCO,从而允许大范围离子片段的观测。通过已选离子222在稳定性线222上的向左移动表示Q值的减少。离子片段224,其包括低质量离子片段(那些离子片段在离子阱102内被降低的Q值处具备稳定轨迹,但是如果保持Q在该被提升值处,其会扩大不稳定轨道并且从离子阱102中排除,或者经由抛出或者通过打击内部阱表面),该离子片断被定位在该不稳定界限的左边。
优选地,当最小化从离子阱中排出的该碎片的数量时,选择RF捕获电压和补充激发电压脉冲的定时以提供有效的碎裂,该碎片包括低质量碎片。可以认识到,离子激发的顺序过程、碰撞诱导碎裂以及离子碎片的抛出需要特有的时间周期,特别地,其为共振激发脉冲幅度、离子阱102几何形状与配置、碰撞气体压力、RF捕获电压幅度、以及已选离子的质荷比与键强度的函数。参考图3,其以符号方式描述了共振激发脉冲电压与RF捕获电压的幅度作为时间的函数,随着该共振激发脉冲的终止,在时间tdelay处开始该RF捕获电压的减少,在这里被称为高Q延迟期。在从离子阱排出大部分低质量碎片离子之前,为了达到降低LMCO至期望值的目的,应该选择脉冲持续时间周期(tpulse)与高Q延迟期(tdelay)的两个时间参数,以便在共振激发脉冲开始和Q值减少之间的总时间周期小于用于离子激发、碎裂以及低质量离子碎片抛出所需的特定时间。应该认识到,一般地在离子的运动激发和离子的合成碰撞诱导分解之间存在一个时间,其中内部能量局限在分子键中。在多数情况下,在已经降低RF捕获电压之后,离子分解将会发生或者继续发生。对于典型分析,tdelay将会在1-1000μs的范围之内,例如50μs。正如在本领域中所公知的以及从图3中可识别的那样,从较高到较低RF捕获电压的转变不是瞬时的,而是代之以越过(over)非零过渡期发生。当设置tdelay以保证足够快速地降低Q以避免关心的离子碎片的抛出时,应该考虑这个过渡期。进一步地注意的是,与利用本发明脉冲技术的离子激发过程有关的总时间显著地短于由现有技术完成离子激发过程所需的时间;本技术通常需要小于1毫秒,而对于现有技术的离子激发时间通常大概为10-30毫秒。
继该碎裂过程完成之后,通过利用标准质量选择不稳定性扫描(standard mass-selective instability scan)可以获得保持在离子阱中离子的质谱(对于Q1其包括具备质荷比低于LMCO的离子碎片)。可替换地,可以选择一个或多个离子用于更进一步的分析(例如,通过利用一种传统的共振抛出技术隔离已选离子碎片),以及经受利用本发明技术的另一个碎裂阶段。
可以利用在上面概述的技术用于各种分子的MS/MS分析,然而可能是对例如肽和蛋白质之类的大生物分子的分析特别有用,或者对那些难以碎裂的具备高键强度分子的分析特别有用。通过图4和5表明由本高Q脉冲技术的使用所获得的优点,其描述了利用现有共振激发技术为肽MRFA所获得的质谱,以及如上所述的利用二维线性离子阱的高Q脉冲技术为肽MRFA所获得的质谱。图4示出了通过采用现有技术所获得的用于具备m/z为524.3的MRFA的质谱,同时Q设置在一般的(折衷的)值0.25处。正如在右方所描述频谱的低质量部分中能够辨别的那样,没有观察到低于质荷比144的碎片离子。
图5示出了利用高Q脉冲技术的实现所获得的结果。对于这个分析,设置该被提升的和被降低RF捕获电压幅度,以便分别获得大约为0.7和0.05的Q1和Q2值。对于tpulse和tdelay的值大约是120μs和50μs。在图5右边频谱低质量部分的检查展现了从图4频谱中缺失的许多碎片离子(延伸下至质荷比56)被观察到。
图6示出了对于在m/z 1060处的较高m/z化合物缓激肽(Bradykinin),利用高Q脉冲技术的实现所获得的更进一步的结果。对于这个分析,设置该被提升和被降低RF捕获电压幅度以便分别获得大约为0.8和0.025的Q1和Q2值。对于tpulse和tdelay的值大约是120μs和50μs。在图6右边频谱的低质量部分的检查展现了相当数量的密度下至m/z70的碎片离子被观察到。与用于现有技术的共振激发方法中的值.25和28%相比,这个碎片离子具备对应的捕获Q为0.06,并且从而LMCO为6.6%。
虽然已经结合其详细说明描述了本发明,但是我们将会理解,之前的说明是为了说明而非对本发明范围的限定,通过附加权利要求的范围将会限定本发明的范围。其它的方面、优点以及修改亦在以下权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种质谱仪,包含离子源,用于从样本中产生离子;离子光学系统,用于从该离子源传输离子到具备多个电极的离子阱,该离子阱具备内部区域,离子被导入到该内部区域中;RF捕获电压电源,用于施加具备第一幅度的RF捕获电压至该多个电极中的一个或多个,以产生一个场,用于捕获被导入该离子阱的至少一部分离子;共振激发电压电源,用于给一个脉冲持续时间施加共振激发电压脉冲,以引起已选离子组的至少一部分受到碰撞并被碎裂成离子碎片,该离子碎片包括低质量离子碎片;以及该RF捕获电压电源,被配置为在预定延迟周期之后降低RF捕获电压至第二幅度,该预定延迟周期跟随着共振激发电压脉冲的终止,以便大部分低质量离子碎片保持在该离子阱中用于稍后分析。
2.权利要求1中的质谱仪,其中当该RF捕获电压具有第一幅度时,用于已选离子组的稳定性参数Q具有在0.4-0.89范围内的第一值。
3.权利要求1中的质谱仪,其中当该RF捕获电压具有第二幅度时,用于已选离子组的稳定性参数Q的第二值在0.015-0.2的范围之内。
4.权利要求1中的质谱仪,其中该脉冲持续时间在0.25-1000μsec的范围内。
5.权利要求1中的质谱仪,其中该延迟周期大约为45-500μs。
6.权利要求1中的质谱仪,其中该离子阱为二维离子阱。
7.权利要求1中的质谱仪,进一步地包含隔离波形源,用于在该共振激发电压的施加之前施加隔离波形至该离子阱的至少一个电极,以从该离子阱除去具备质荷比位于关心的质荷比之外的离子。
8.用于在质谱仪中碎裂离子的装置,包含具有多个电极的离子阱,该离子阱具备内部区域,其中导入离子到该内部区域中;RF捕获电压电源,用于施加具备第一幅度的RF捕获电压至该多个电极中的一个或多个,以产生用于捕获被导入该离子阱的至少一部分离子的场;共振激发电压电源,用于施加共振激发电压脉冲一个脉冲持续时间,以引起已选离子组中的至少一部分受到碰撞并被碎裂成离子碎片,该离子碎片包括低质量离子碎片;以及该RF捕获电压电源,被配置为在预定延迟周期之后降低RF捕获电压至第二幅度,该预定延迟周期跟随着共振激发电压脉冲的终止,以便大部分低质量离子碎片保持在该离子阱中用于稍后分析。
9.权利要求8中的装置,其中当该RF捕获电压具有第一幅度时,用于该已选离子组的稳定性参数Q具有在0.4-0.89范围内的第一值。
10.权利要求8中的装置,其中当该RF捕获电压具有第二幅度时,用于该已选离子组的稳定性参数Q的第二值在0.015-0.2的范围之内。
11.权利要求8中的装置,其中该脉冲持续时间在0.25-1000μsec的范围之内。
12.权利要求8中的装置,其中该延迟周期大约为45-500μs。
13.权利要求8中的装置,其中该离子阱为二维离子阱。
14.权利要求8中的装置,进一步地包含隔离波形源,用于在该共振激发电压的施加之前施加隔离波形至该离子阱的至少一个电极,以从该离子阱除去具备质荷比位于关心的质荷比之外的离子。
15.一种在质谱仪的离子阱中碎裂离子的方法,包含步骤选择用于碎裂具备关心的质荷比的离子组;施加RF捕获电压足以使该已选离子组的Q至第一值;施加共振激发电压脉冲一个脉冲持续时间,以引起该离子组中的至少一部分受到碰撞并被碎裂成离子碎片,该离子碎片包括低质量离子碎片;在跟着该共振激发电压脉冲的终止后的预定延迟时间之后,降低该RF捕获电压以降低该已选离子组的Q至小于该第一值的第二值,该延迟时间和脉冲持续时间足够短暂,以防止大部分低质量离子碎片从该离子阱损失。
16.权利要求15中的方法,其中该选择离子组的步骤包括从该离子阱中排出具有质荷比位于关心的质荷比外离子的步骤。
17.权利要求15中的方法,其中Q的该第一值在0.4-0.89的范围之内。
18.权利要求15中的方法,其中Q的该第二值在0.015-0.2的范围之内。
19.权利要求15中的方法,其中该脉冲持续时间在0.25-500μsec的范围之内。
20.权利要求15中的方法,其中该延迟时间大约为45-500μs。
21.权利要求15中的方法,进一步地包含选择一组具备关心的质荷比的离子碎片以及从该离子阱中排出该已选离子碎片组中具备质荷比位于关心的质荷比之外的离子的步骤。
22.权利要求21中的方法,其中该关心的质荷比包括预定范围的质荷比值。
全文摘要
一种用于质谱仪的离子阱(104),包括RF捕获电压电源(112),用于施加RF捕获电压至离子阱(104)的多个电极(102,106,110)中的至少一个,以捕获(trap)在离子阱(104)中的至少一部分离子;共振激发电压电源(114),用于施加共振激发电压脉冲至电极(102,106,110)以使已选离子组的至少一部分受到碰撞并破裂变成离子碎片;以及,计算机(116),用于控制RF捕获电压电源(112)以在预定延迟周期之后降低RF捕获电压至第二幅度用于保持低质量离子碎片在离子阱(104)中用于随后分析,上述延迟周期跟在共振激发电压脉冲的终止之后。
文档编号H01J49/42GK101061564SQ200580038639
公开日2007年10月24日 申请日期2005年9月12日 优先权日2004年9月14日
发明者杰·C·施瓦兹 申请人:塞莫费尼根股份有限公司