用于质谱分析的离子源的制作方法

专利名称：用于质谱分析的离子源的制作方法
技术领域：
本发明教示涉及用于将样品(例如相关分析物)引导到质谱仪抽样口的方法、系统以及设备。
背景技术：
质谱仪允许检测、识别以及定量未知样品中的化学实体。化学实体是以离子形式被检测，并且因此在抽样过程期间发生化学实体向带电离子的转化。常规上通过使用雾化器、喷雾器和/或电喷射器来将液体样品转化成气相，所述雾化器、喷雾器和/或电喷射器可以产生引导到质谱仪抽样口的羽流。举例来说，可以将液体样品转化成载气中所夹带的多个微液滴。通常在离子产生过程中还包括去溶剂化步骤，旨在干燥样品液滴以增强离子物质从样品中的释放。常规抽样技术(如上述那些技术)可能具有许多缺点。举例来说，雾化过程的相对较低的流量容量可能使得样品利用率不佳，并且检测样品中相关化合物的能力总体上较低。它可能进一步限制技术的上游应用，如基于可以为质谱仪提供补充的选择性的方法的液体色谱法(LC)。其它能够在较高流量下操作的技术(如气体辅助的喷雾作用)可能在抽样口前方造成样品的空间稀释(例如离子密度降低)并且缩短滞留时间。此外，使用许多不产生具有一定净速度的被引导样品羽流的“液体到液滴”转化方法可能使得抽样效率降低并且因此使质谱仪性能严重降低。甚至在可以克服一些以上缺点的常规技术中，限制、移动、电离以及干燥样品流(例如液滴流)也会提出可能不利地影响质谱仪性能的挑战。因此，需要增强的系统、方法以及装置用于制备样品并且将其传递到质谱仪中。

发明内容
在一个方面中，公开一种用于将样品引导到质谱仪中的系统，其包括样品源，用于以第一流量在第一流向上产生一级气流中所夹带的样品羽流；以及气体源，用于沿不同于第一流向的第二流向并且以大于第一流量的第二流量产生二级气流。样品源和气体源相对于彼此定位，使得一级气流和二级气流例如在一交叉区域处交叉，以便产生沿不同于所述第一和第二方向的轨迹传送的所得气流来将样品带到质谱仪抽样口的附近。一级和二级流的交叉可以造成气流和样品的至少部分混合。以这种方式，所得气流可以限制样品并且将其朝质谱仪的抽样口推进。在一些实施例中，所得气流的流量可以在约lL/min到约29L/min范围内。在一些实施例中，样品在到达抽样口附近之前在所得气流内的滞留时间在约0.1ms到约IOms范围内。在一些实施例中，质谱仪可以包括纵轴，其中抽样口位于那个轴上。在一些这类实施例中，交叉区域偏离质谱仪的纵轴。另外，在一些这类实施例中，使所述第一和第二流向中的至少一者定向以免与质谱仪的纵轴交叉。在一些实施例中，通过抽样口进入质谱仪的样品实质上沿质谱仪的纵轴横穿抽样□。在一些实施例中，第一流向实质上正交于第二流向。在其它实施例中，第一方向可以相对于第二流向形成小于90度的角。在一些实施例中，样品源和气体源各自包含出口，并且系统进一步包括与质谱仪的抽样口以及样品源和气体源的出口连通的腔室(例如源壳体)，用于接收所述一级和二级气流。在一些实施例中，第一流向实质上与样品源的纵轴对准而第二流向实质上与气体源的纵轴对准。在一些实施例中，样品源的纵轴和气体源的纵轴与抽样口共面，其中抽样口可以定位于例如质谱仪的纵轴上。在一些这类实施例中，样品源的出口与质谱仪的纵轴之间的最小距离在约3mm到约50mm范围内。另外，在一些这类实施例中，样品源的纵轴与抽样口之间的最小距离为约3mm到约8mm。在一些这类实施例中，气体源的输出口与正交于质谱仪纵轴并且包含抽样口的假定平面之间的最小距离可以在约IOmm到约80mm范围内，并且气体源的纵轴与抽样口之间的最小距离可以在约Omm到约40mm范围内。在一些实施例中，气体源的纵轴相对于抽样口偏离，而在其它实施例中，气体源的纵轴实质上与抽样口对准。在一些实施例中，第二流量(即二级气流的流量)为第一流量(即一级气流的流量)的至少约5倍。举例来说，第二流量可以为第一流量的约5倍到约15倍。在一个实施例中，第二流量为第一流量的约10倍。在一些实施例中，第一流量为约0.1升/分钟(L/min)到约5L/min,而第二流量为约lL/min到约24L/min。举例来说，第一流量可以为约1.5L/min而第二流量可以为约12L/min。在一些实施例中，一级气流以第一平均速度离开样品源而二级气流以第二平均速度离开气体源，其中第一平均速度大于所述第二平均速度。举例来说，第一平均速度可以为第二平均速度的至少约8倍。举例来说，在一些实施例中，第一平均速度在约50m/s到约声波扩展速度(约330m/s)范围内，而第二平均速度在约Om/s到约25m/s范围内。在一些实施例中，配置气体源以产生用于将热量转移到样品中以便将其去溶剂化的加热气体。可以选择加热的二级气体的温度以便沿由所得气流所采取的轨迹优化样品的去溶剂化。举例来说，在一些实施例中，二级气流可以为温度在约30°C到约800°C范围内的加热气流。在一些实施例中，样品源包含喷雾器，用于产生一级气流中所夹带的样品液滴。另外，在一些实施例中，这种样品源可以包括电喷雾离子源。在一些实施例中，一级气流包含N2、空气以及惰性气体(例如氦气、氖气或者氩气)中的任何气体，并且二级气流包含N2、空气以及惰性气体中的任何气体。在一些实施例中，样品可以包括电中性的物质。在其它实施例中，样品可以包括带电荷的物质。举例来说，样品源可以包含电离器，其使包含传递到其中的样品的液体带电。在一些实施例中，系统进一步包括与样品口邻接的一对电极，所述电极经配置以使进入抽样口的样品部分中所含的至少一部分电中性的物质带电。在一些实施例中，以上系统可以包括与样品源的出口热耦接以便控制其温度的机构。举例来说，所述机构可以为提供导槽的流体通道，流体(例如冷却流体)可以流经所述导槽。在另一实例中，所述机构可以包括用于产生加热气体或者冷却气体中的任一者并且将气体引导到样品源的出口上以便将其加热或者冷却的源。在另一实例中，所述机构可以包括用于将液体引导到样品源的出口上以蒸发冷却出口的源。在另一方面中，公开一种用于将样品引导到质谱仪中的方法，其包含产生沿第一方向传送的一级气流中所夹带的样品，产生沿不同于第一方向的第二方向传送以便与一级气流交叉的二级气流，从而产生沿将样品带到质谱仪的抽样口附近的轨迹移动的所得气流，其中一级气流的流量小于二级气流的流量并且一级气流的平均流动速度大于二级气流的平均流动速度。在一些实施例中，在以上方法中，第一和第二传送方向实质上正交。在一些实施例中，在以上方法中，二级气流的流量为一级气流的流量的约5倍到约15倍。举例来说，二级气流的流量可以为一级气流的流量的约10倍。举例来说，一级气流的流量在约0.lL/min到约5L/min范围内，而二级气流的流量在约lL/min到约24L/min范围内。在一些实施例中，在以上方法中，一级气流的平均流动速度为二级气流的平均流动速度的至少约8倍。举例来说，一级气流的平均流动速度可以在约50m/s到约声波扩展速度(例如约330m/s)范围内。另外，在一些实施例中，二级气流的平均流动速度可以在约Om/s到约25m/s范围内。在一些实施例中，在以上方法中，二级气流在它与一级气流交叉之前被加热。举例来说，二级气流可以加热到约30°C到约800°C范围内的温度。在一些实施例中，在以上方法中，一级气流的流向(即第一方向)与质谱仪的纵轴正交。在一些实施例中，二级气流的流向(即第二方向)相对于质谱仪的纵轴平行并且偏离。在一些实施例中，这一偏离等于或者小于约40_。在一些实施例中，以上方法进一步包括使样品和/或二级气流带电荷。在另一方面中，公开一种用于将样品引导到质谱仪中的系统，其包括样品源，用于产生具有实质上等于零的净速度矢量的样品羽流；以及气体源，用于在一方向上产生转向气流，使得气体与样品羽流相互作用以产生限制样品并且沿用于将至少一部分样品传递到质谱仪的抽样口的轨迹传送的所得气流。在一些实施例中，质谱仪的抽样口定位于离开气体源的气流的下游。在一些实施例中，抽样口可以定位于质谱仪的纵轴上。在一些实施例中，实质上沿质谱仪的纵轴引导气流，例如质量流的中心轴可以与质谱仪的纵轴共轴。在一些其它实施例中，气流偏离质谱仪的纵轴。在一些实施例中，气流可以实质上正交于质谱仪的纵轴，例如可以弓I导气流穿过质谱仪的抽样口。在一些实施例中，配置气体源以产生用于将热量转移到所得气流中的样品中以便将其去溶剂化的加热气体。举例来说，加热气体的温度可以在约30°C到约800°C范围内。
在一些实施例中，配置气体源以赋予气流中心传送轴周围的气体旋转运动以便产生用于限制样品羽流的限制涡流。在一些实施例中，样品羽流和转向气体中的任一者都可以包含带电荷的物质。举例来说，在一些实施例中，样品羽流和转向气体可以包含极性相反的带电荷物质。在其它实施例中，样品羽流和转向气体可以包含极性相似的带电荷物质。在一些实施例中，配置样品源以使传递到其中的样品(例如通过入口传递的液体)电离，以产生可以在实质上等于零的净速度矢量下离开样品源的带电样品。在一些实施例中，转向气体包含被配置以使样品电离的带电荷物质。在一些实施例中，配置样品源以通过机械、机电或者热蒸发机构中的任一者产生具有实质上等于零的净速度矢量的所述样品羽流。举例来说，样品源可以包含压电和热喷雾器中的任一者。在一些实施例中，以上系统可以进一步包括与抽样口邻接安置的一对电极，其中配置所述电极以使传递到抽样口的至少一部分样品电离。在一些实施例中，以上系统可以进一步包括适合于产生用于沿所述轨迹进一步推进样品羽流的另一气流的另一气体源。在另一方面中，公开一种用于将样品引导到质谱仪中的系统，其包括与质谱仪的抽样口流体连通的文丘里腔室(venturi chamber)，其中文丘里腔室包括入口和出口。系统进一步包括用于产生具有实质上等于零的净速度矢量的样品羽流的样品源，其中样品源相对于文丘里腔室的入口定位以便使样品羽流在腔室的入口附近沉积。系统还包括一个源，用于产生在一方向上被引导以便在文丘里腔室的出口附近穿过的气流，以便使腔室内压力降低，从而通过入口将至少一部分样品吸入到腔室中，以使得被吸入到腔室中的至少一部分样品进入抽样口。在一些实施例中，气流的流量在约0.2L/min到约20L/min范围内，并且平均流动速度在约lm/s到约330m/s范围内。在另一方面中，公开一种用于引导样品用于质谱分析的方法，其包括产生具有实质上等于零的净速度矢量的样品羽流，以及朝样品羽流引导气流以使样品羽流沿将至少一部分样品传递到质谱仪的抽样口的轨迹转向。在一些实施例中，在以上方法中，当气流使样品转向到所述抽样口时气流限制样品。举例来说，气流的流量可以在约0.2L/min到约20L/min范围内。在一些实施例中，以上方法进一步包括加热气体以通过将热量从气流转移到样品中来加热样品。在一些实施例中，以上方法进一步包括使气体带电荷以通过将电荷从气流转移到样品中来使至少一部分样品带电荷。在一些实施例中，以上方法进一步包括使样品羽流和气体带电荷以实现样品羽流与气流之间的电荷相互作用。在一些实施例中，在以上方法中，样品羽流包含气溶胶羽流。参考以下具体实施方式
结合相关图式可以获得对本发明的进一步理解，相关图式简单描述如下。


所属领域的技术人员将理解以下描述的图式仅仅出于说明的目的。所述图式并不打算以任何方式限制申请人教示的范围。图1以示意图说明用于将样品传递到质谱仪中的系统的一例示性实施例。图2A以示意图说明用于将样品传递到质谱仪中的系统的一例示性实施例，描绘由气体源产生的二级气流。图2B以示意图说明图2A的系统，描绘二级气流与一级气流的相互作用。图3以示意图说明冷却机构的一例示性实施例与图2A系统连接的图2A系统。图4以示意图说明冷却机构的另一例示性实施例与图2A系统连接的图2A系统。图5以示意图说明冷却机构的另一例示性实施例与图2A系统连接的图2A系统。图6以示意图说明冷却机构的另一例示性实施例与图2A系统连接的图2A系统。图7展示用于将样品传递到质谱仪中的系统和方法的一例示性实施例的计算模型的数据。图8展示图7的系统和方法的计算模型的数据。图9展示用于根据申请人的教示将样品传递到质谱仪中的系统和方法的一例示性实施例的数据。图10展示用于根据申请人的教示将样品传递到质谱仪中的系统和方法的一个例示性实施例相对于市售系统的性能数据。图1lA展示使用用于根据申请人的教示将样品传递到质谱仪中的系统和方法的一例示性实施例相对于市售系统的质谱数据。图1lB展示使用用于根据申请人的教示将样品传递到质谱仪中的系统和方法的一例示性实施例相对于市售系统的质谱数据。图12展示使用用于根据申请人的教示将样品传递到质谱仪中的系统和方法的一个例示性实施例相对于市售系统的质谱数据。图13展示使用用于根据申请人的教示将样品传递到质谱仪中的系统和方法的一例示性实施例相对于市售系统的质谱数据。图14以示意图说明用于将样品传递到质谱仪中的系统的一例示性实施例。图15以示意图说明图14的系统的变化形式。图16以示意图说明图14的系统的变化形式。图17以示意图说明用于将样品传递到质谱仪中的系统的一例示性实施例。图18以示意图说明图17的系统的变化形式。图19以示意图说明图17的系统的变化形式。图20以示意图说明用于将样品传递到质谱仪中的系统的一例示性实施例。
具体实施例方式所属领域的技术人员将理解本文所述的方法、系统以及设备为非限制性例示性实施例并且申请人的揭示内容的范围仅仅由权利要求书界定。虽然申请人的教示是结合各种实施例来描述，但并不打算将申请人的教示限于这类实施例。正相反，申请人的教示涵盖如所属领域的技术人员将了解的各种替代方案、修改以及等效物。与一个例示性实施例结合所说明或者描述的特征可以与其它实施例的特征组合。打算将这类修改和变化形式包括在申请人的揭示内容的范围内。图1示意性地描绘质谱仪系统10的一例示性实施例，其包括根据申请人的教示用于将样品传递到质谱仪的抽样口的系统。质谱仪系统10可以具有各种配置但通常被配置以接收样品以便在下游的质量分析仪12中进行质谱分析。如图1中所示，质谱仪系统10可以包括用于产生样品的样品源40、源壳体20、气体帘幕腔室14以及真空腔室16。源壳体20可以通过具有帘幕板片孔14b的板片14a与气体帘幕腔室14隔开，并且帘幕腔室14可以通过具有真空腔室抽样口 16b的板片16a与真空腔室16隔开。可以通过真空泵端口 18抽空的真空腔室16可以将市售质量分析仪12封闭。以非限制性实例来说，质量分析仪12可以是三重四极杆质谱仪或者所属领域中已知并且根据本文中的教示修改的任何其它质量分析仪。来自源壳体20的离子可以吸入穿过通常沿质谱仪系统10的轴(C)定位的孔口 14a、14b并且可以聚焦(例如通过一个或多个离子镜头)于质量分析仪12中。在质量分析仪12末端处的检测器可以检测穿过分析仪12的离子并且可以例如供应指示每秒检测到的离子数目的信号。如上文所提到，描绘于图1中的系统10可以包括样品源40。样品源40可以具有各种配置，但通常被配置以产生将通过质量分析仪12分析的样品。如所属领域的技术人员将了解，样品源40可以接收来自各种源的包含样品的输入，例如来自液体色谱柱(未图示)的包含样品的洗提液。如图1中所示，样品源40可以在它的入口 42处接收液体样品并且通过它的出口 44向源壳体20提供包含气流(本文中称为“一级气流”)中所夹带的样品的样品羽流50。本文中术语“样品羽流”的使用与它在所属领域中的常用含义一致，是指被限制在空间体积内的一定量的样品。举例来说，样品源40可以雾化、气溶胶化、喷雾化或者以其它方式操纵包含样品的输入以形成样品羽流50。所属领域中已知并且根据本文中的教示修改的许多不同装置可以用作样品源40。以非限制性实例来说，样品源40可以为喷雾器辅助电喷射装置、化学电离装置或者喷雾器辅助雾化装置。如本文中另外所讨论，一级气流展现的各种特性可以经选择用来优化，例如质谱仪系统10的灵敏度。举例来说，一级气流50可以展现可以根据本文中的教示增加或者降低的流量和/或平均流动速度。在一些实施例中，一级气流50可能以约0.lL/min到约5L/min的流量或者以约0.8L/min到约2.5L/min的流量离开样品源40的出口 44。在一些实施例中，一级气流可能以约50m/s到约声波扩展速度(例如约330m/s)范围内或者约200m/s到约300m/s范围内的平均速度离开样品源40的出口 44。如所属领域的技术人员将了解，平均速度可以样品源40的出口孔(例如出口 44)的整个横截面积上的气体速度平均值的形式测量或者计算。虽然在一些实施例中一级气流可以具有连续流，但在其它实施例中，可以使用呈离开出口 44的气体的间歇羽流形式的一级气流将样品传递到抽样口。样品羽流50内的样品可以具有适合于使用质量分析仪12进行下游分析的各种形式，如包含中性颗粒的液滴、离子或者其组合。在一些实施例中，随着样品羽流50产生，样品源40可以使样品电离。举例来说，在样品源入口 42与出口 44之间延伸的毛细管可以延伸到样品壳体20中。由导电材料制成的毛细管的一部分可以具有耦接于其的电压源。加压气体(例如氮气、空气或者惰性气体)源可以供应高速度喷雾气流，当液滴通过施加于毛细管的电压而带电时，所述喷雾气流使从出口 44喷出的流体成雾状。接着，可以将样品羽流50 (例如喷雾流和电离样品)弓丨导到源壳体20中，源壳体20可以通过帘幕板片孔14b与质谱仪的抽样口 14a流体连通。在所描绘的实施例中，源壳体20可以维持在大气压力下，不过在一些实施例中源壳体20可以抽空到低于大气压力的压力。质谱仪系统10可以进一步包括气体源60，用于产生用于在源壳体20中与一级气流相互作用的气流(本文中称为“二级气流”)。气体源60可以具有各种配置，但通常包括出口 64，出口 64与源壳体20流体连通并且可以通过出口 64将二级气流70引导到源壳体20中。虽然在一些实施例中，二级气流70可以具有连续流，但在其它实施例中其可以呈离开气体源60的出口 64的气体的间歇羽流形式。如本文中另外所讨论，二级气流70展现的各种特性可以被选择用来优化，例如质谱仪系统10的灵敏度和/或它与一级气流50和/或其中所含的样品的相互作用。举例来说，二级气流70可以展现可以根据本文中的教示增加或者降低的流量和/或平均流动速度。如以下将详细讨论，在一些实施例中，二级气流70可以展现相对于一级气流50较高的体积流量和较低的平均流动速度。举例来说，在一些实施例中，二级气流70离开出口 64时的流量可以在约lL/min到约24L/min范围内或者在约8L/min到约15L/min范围内。在一些实施例中，二级气流70的流量可以为一级气流的流量的至少约5倍或者在为一级气流的流量大约5倍到约15倍范围内。举例来说，二级气流70的流量可以为一级气流50的流量的约10倍。举例来说，在一个实施例中，二级气流70的流量可以为约12L/min并且一级气流50的流量可以为约1.5L/min(即二级气流70的流量为一级气流50的流量的约8倍)。由气体源60产生的二级气流70还可以展现各种平均速度。举例来说，在一些实施例中，二级气流70离开气体源60的出口 64时的速度(即在出口 64的孔口的整个横截面积上的气体速度平均值)可以在约0.5米/秒(m/s)到约25米/秒范围内。如上文所提到，在一些实施例中，二级气流70的平均速度可以小于一级气流50的平均速度。举例来说，一级气流50的平均速度可以为二级气流70的平均速度的至少8倍。在一些实施例中，二级气流70可以在它通过出口 66离开之前由气体源60加热。举例来说，二级气流70可以加热到约30°C到约800°C范围内的温度。如以下将详细讨论，当一级和二级气流50、70混合时，二级气流70的加热气体可以使一级气流50中的至少一部分液滴有效蒸发，这可以使样品浓缩，增加离子发射或者减少样品废物(例如通过使大液滴内所含的不传输到质量分析仪12中的样品减少)。以非限制性实例来说，加热器62可以与气体源60耦接以加热二级气流70。举例来说，加热旋管可以环绕气体源60以加热二级气流70。样品源40和气体源60可以具有各种配置,但在一些实施例中，样品源40和气体源60可以相对于彼此定位，使得由样品源40产生的一级气流50与由气体源60产生的二级气流70交叉。举例来说，如图1中所示，一级和二级气流50、70可以沿实质上彼此垂直的第一和第二方向离开它们对应的出口孔46、66。换句话说，一级气流50离开样品源40时的净速度矢量可以实质上正交于二级气流70离开气体源60时的净速度矢量。如以下将详细讨论，一级和二级气流50、70可以在交叉区域80处交叉以产生所得气流90，所得气流90可以沿不同于一级和二级气流50、70的轨迹传送。举例来说，现在参考图2A和2B，提供用于将样品传递到质谱仪的抽样口的例示性系统210。系统210(图1的质谱仪系统10的一部分的例示性实施例)可以利用喷雾器探针240作为样品源。喷雾器探针240可以具有纵轴(A)，一级气流250沿纵轴(A)传送。类似地，气体源260可以具有纵轴(B)，二级气流270的加热气体可以沿纵轴(B)传送。如图2A中所示，喷雾器探针240的纵轴(A)可以正交于气体源260的纵轴(B)，不过在其它实施例中可以使用不同几何结构。举例来说，喷雾器探针240的纵轴(A)可以相对于气体源260的纵轴(B)形成非正交角度(例如锐角)。样品源240和气体源260可能以各种方式布置但通常相对于彼此定位，以使得携带样品的一级气流250和二级气流260可以在交叉区域280处交叉，并且从而在源壳体220内产生所得气流290，以将样品带到抽样口 216b附近。如图2B中所示，所得气流290可以沿不同于一级和二级气流250、270各自的初始传送方向的轨迹移动。举例来说，在一些实施例中，二级气流270可能以与气体源260的纵轴(B)共轴并且围绕其对称的拉长云状物形式离开气体源260。二级气流270可以在源壳体220内在与抽样口 216b隔一段距离定位的交叉区域280处与一级气流250碰撞。以非限制性实例来说，交叉区域280可以从抽样口216b位移约Icm到约IOcm范围内，例如为约3cm到约6cm以及约4cm到约5cm。如以下将详细讨论，与二级气流270相比可以具有较低流量但以较大速度移动的一级气流250的碰撞可以发挥作用使二级气流270偏转离开它的沿气体源260的纵轴(B)的初始传送方向。另外，一级气流250与二级气流270的碰撞可以使得两种气流250、270在交叉区域(280)处并且沿交叉区域280与抽样口 216b附近之间的所得气流290的轨迹至少部分混合。在所得气流290中气流250、270之间的相互作用可以例如引起一级气流250中液滴的加热和/或去溶剂化。所得气流290可以具有各种流量，例如约lL/min到约29L/min范围内的流量。在一些实施例中，样品可以在所得气流中(例如在交叉点280与抽样口 216b附近之间)滞留各种时间。以非限制性实例来说，样品可以在所得气流内滞留约0.1ms到约IOms范围内的时间。随着所得气流290接近抽样口 216b，所得气流290中所含的至少一部分样品可以被吸入到真空腔室216的抽样口 216b中。如上文所提到，样品源240和气体源260可以具有各种布置，但通常相对于彼此并且相对于抽样口 216b定位，以将所得气流290内所夹带的样品有效传递到抽样口 216b附近。在一个实施例中，抽样口 216b可以定位于质谱仪的纵轴(C)上，并且样品源240的纵轴(A、B)和气体源260可以实质上与抽样口 216b共面。如图2A和2B中所示意性展示，样品源240的纵轴㈧与抽样口 216b之间的最小距离(LI)(即正交距离)可以在约3mm到约8mm范围内。举例来说，在一些实施例中，样品源240的输出口 244与包含抽样口 216b的质谱仪的纵轴(C)(如图2A和2B中所描绘其延伸穿过抽样口 216b)之间的最小距离(Hl)(即正交距离)可以在约3mm到约50mm范围内。另外,气体源260的纵轴与抽样口 216b之间的最小距离(H2)(即正交距离)可以在约Omm到约40mm范围内。另外，气体源260的输出口 264与正交于质谱仪的纵轴(C)并且包含抽样口 216b的想象平面之间的最小距离(L2)(即正交距离)可以在约IOmm到约80mm范围内。如图2A和2B中所示，在气体源260的纵轴⑶偏离穿过孔口 216b延伸的质谱仪的纵轴(C)(即H2大于Omm)的一实施例中，一级气流250与二级气流270之间的交叉可以发生在也偏离质谱仪的纵轴(C)的交叉区域280处。另外，在这类实施例中，二级气流270可以从气体源260在二级气流270不与质谱仪的纵轴(C)交叉的方向上传送。在其它方面中，可以定位气体源260使得它的纵轴(B)不与质谱仪的纵轴(C)交叉，不过所得气流290可以具有沿交叉区域280与抽样口 216b附近之间的路径(例如在与质谱仪的纵轴(C)交叉的方向上)的轨迹。在其它实施例中，抽样口 216b可以不定位于包含样品源240和气体源260的纵轴(A、B)的平面中，和/或样品源240和气体源260的纵轴(A、B)可以彼此不共面。如所属领域的技术人员将了解，以上尺寸可以相对于包含其它轴和/或孔口的假定平面从各个轴和/或孔口测量。如上文所讨论，在图2A和2B中所描绘的实施例中，一级气流250的流量与二级气流270的流量的比率可以在约1:5到约1:15(例如约1:10)范围内。另外，一级气流的平均速度可以大于二级气流的平均速度。举例来说，一级气流250的平均流动速度可以为二级气流270的平均流动速度的至少8倍。以上用于将样品引导到质谱仪中的系统可以提供许多优于现有技术系统的优势，所述现有技术系统包括那些包含样品的气流与同抽样口直接相邻的加热气体混合的系统。举例来说，图1的系统10以及图2A和2B的系统210的参数例如可能以本文中另外所讨论的方式来优化，以使包含样品的微液滴暴露于二级气流的加热气体与所得气流中样品的分散和/或散布达到平衡，所得气流具有沿从交叉区域到抽样口附近的路径的轨迹。以这种方式，较高速度、较低流量的一级气流可以与较低速度、较高流量的二级气流交叉并且相互作用，使得可以例如通过改变一级和二级气流250、270的相对流量和速度和/或样品源和气体源的相对位置来使所得气流成形和/或控制所得气流(和/或它的流动特性)。这反过来可以使因样品移动到孔口期间的分散和散布所造成的损失降低，同时使样品在加热气体中的滞留最大化。举例来说，可能以上文所讨论的方式来选择样品源和气体源相对于彼此和抽样口的相对位置以及一级和二级气流的流量和速度以及加热气体的温度，以便使样品向加热气体的暴露最大化，以改善去溶剂化(例如包含样品的液滴中的液体蒸发)，同时使样品到达孔口的路径长度最小化。换句话说，与通常调节加热器气体来优化去溶剂化同时优化喷雾器气体以便形成气溶胶的现有技术系统不同，本文所述的系统和方法允许调节多个系统参数以获得最佳性能(例如灵敏度)。举例来说，如上文所提到，可以选择加热二级气流和一级气流的流量和速度(例如喷雾器流)以限定所得流的所需形状和轨迹。另外，可以选择加热器气体的温度以优化去溶剂化。因此，在以上参数中相互作用的最佳化而不是与它们的相互作用无关的参数的个别调节允许例如通过使去溶剂化最大化而同时使到达质谱仪孔口的路径长度最小化来优化系统性能。现参看图3-6，在一些实施例中，可以引导加热二级气流270接近样品源240的出口 244(例如喷雾器的输出端部)，以有效限制离开样品源240的样品羽流并且使其成形。这种加热气体接近样品源240的出口 244在一些情况下可以引起出口 244过热，这可能引起下游质量分析仪的不稳定运行和/或信号丢失。因此，在一些实施例中，提供用于主动控制样品源240的温度的机构(例如喷雾器的喷射端部)，以便将例如样品源的出口和喷出的样品羽流维持在所选温度下。举例来说，在一些实施例中，喷射和喷雾器端部的主动温度控制可以通过允许二级气流中的温度较高来提供提善的去溶剂化加热器利用率。举例来说，图3示意性地描绘根据本发明的一实施例的系统，其除上文所讨论的与图2A和2B的系统210结合的元件之外还包括源222，用于产生冷却或者加热气体并且将气体引导到样品源240 (例如喷雾器探针的输出端部244)上，以控制样品源240的温度并且主动地将它维持在最佳温度下。在一些实施例中，最佳温度可以小于60°C。另外，控制喷雾器端部的温度还可以有助于控制离开喷雾器的样品羽流的温度。在一些实施例中，冷却气体流量可以在约0.5L/min到约3L/min范围内。图4示意性地描绘另一实施例，其中冷却夹套222’围绕喷雾器240的喷射器端部包裹以与其热接触。在一个实施例中，冷却夹套222’可以提供流体的冷却介质(例如冷却水)可以流经的通道。冷却介质可以从喷雾器端部提取热量以使它维持在所需温度下。可以选择冷却介质的温度和它穿过流体通道的流量以获得所需的喷雾器端部温度。图5示意性地描绘另一实施例，其中使用一机构用于冷却喷射喷雾器端部244。在此实施例中，机构222’’可以将冷却液体喷射到喷雾器240上。当与喷雾器端部244接触时至少一些液体可以蒸发，从而从其中提取热量。举另一例来说，图6示意性地描绘另一实施例，其中使用冷却机构用于冷却喷雾器240，所述冷却机构包括定位于喷雾器远端的散热片222a以及将散热片耦接到喷雾器端部244上的导热元件222b。导热元件222b可以通过热传导或者对流将热量从喷雾器端部244转移到散热片222a。举例来说，在一些实施例中，导热元件可以包括流体通道，冷却流体可以通过所述流体通道在喷雾器端部与散热片之间循环。在其它实施例中，导热元件222b可以为导热系数高的固体，例如金属条。SM参考以下实例和所得数据可以更充分地理解申请人的教示。从本说明书和本文所公开的本发明教示的实践来考虑，申请人的教示的其它实施例对所属领域的技术人员来说将为显而易见的。仅仅打算将这些实例视为例示性的。所述实例是为说明的目的而提供并且未必指示实施申请人教示的最佳方式或者可以获得的最佳结果。使用计算流体动力学(CFD)模型从理论上研究使用相对较小量的较高速度气体来使较大量的较低速度气体偏转并且成形的系统。更具体来说，在许多实例中，对小体积低速度喷雾器气体对加热器气流的相互作用建模。使用图1中所描绘的具有以下尺寸的设备作为模型，考虑各种一级和二级气体速度和流量比率:二级气体源的出口为4mm并且与样品源的纵轴间隔16mm ;—级气体源的内径为0.25mm并且与气体源的纵轴间隔5mm。图7提供一级气流(例如喷雾器气流)使二级气流(例如加热器气流)转向和/或成形的一个实例。在所描绘模型中，一级气流和二级气流的流量比为约1:4.8(即一级气流的流量为
2.5L/min并且二级气流的流量为12L/min)。从对一级和二级气流的各种流量和速度对所得气流的形状和轨迹的影响的观察来看，可以确定的是一级气流相对于二级气流的速度比率越高通常获得的二级气流偏转越大。如由图8所示，在所有情况下，所得气流都被良好界定具有新的形状、轨迹以及流动速度，这成为各气流的温度型态的模型。如上文所提到，被良好界定的可以控制形状的所得气流可以提供关于有效的样品去溶剂化的优势，因为交叉区域与质谱仪的抽样口之间的路径长度延长可以使得一级气流与加热二级气流之间的相互作用(例如重叠)增加。上文所讨论的模型化数据确定可以控制一级与二级气流之间的重叠以便在所得气流中获得最佳去溶剂化。具体来说，可以控制二级气流的偏转和所得相互作用，以使得样品可以在所得气流中消耗最佳量的时间。举例来说，可以优化所得气流以使得样品到达质谱仪的抽样口时不过热也不为湿的。建立图9的原型CFD模型来测试CFD预测情况。在这一配置中，4mm ID (内径)陶瓷加热器产生低速度二级气流并且ESI辅助喷雾器产生一级气流。液体样品进入喷雾器中的流量在I μ L/min到3mL/min范围内。液体样品为水的组成在90%到10%范围内的水/甲醇混合物。测试到一级气流的流量在0.lL/min到3L/min范围内并且二级气流在lL/min到20L/min范围内，并且测试两种气体流量之间各种比率的影响。识别二级气流的流量相对于一级气流的流量之间的最佳比率为约10，其中绝对流量对于一级气流和二级气流来说分别为约lL/min和10L/min。与现有技术离子源相比，通过质量分析仪根据本文教示的系统和方法改善的去溶剂化效率可以产生改善的样品检测。举例来说，使用优化的所得气流的上述原型展示优于市售 Turbo1nSpray 1n Source (在 2000 年发布)和 Turbo V 1n Source (在 1994 年发布)的显著性能改善。图10中所描绘的直方图将由根据申请人的教示使用样品源(例如ESI辅助喷雾器，其在每分钟200 μ L的包含50%水、50%甲醇以及0.1%甲酸的液体样品下操作)的APMOOOQtrap 质谱仪产生的检测信号与两种先前产生的离子源相比较。更具体来说，直方图指示当从不加热样品的配置到切换到样品的去溶剂化得到优化的配置时，各装置信号得以改善的因数。尽管Turbo1nSpray 1n Source 展不增益为5并且Turbo V1n Source 展示增益为约12，但根据申请人的教示的系统和方法的一例示性实施例在冷(不加热)与热(优化去溶剂化)性能之间产生约42的增加。另外，考虑到在根据申请人的教示的系统中观测到的增益仅仅使用单一加热气体源(例如与利用两个加热器的Turbo
V1n Source 相比)，根据申请人的教示系统和方法的性能改善更加突出。在不受任何特定理论限制的情况下，相信用于根据申请人的教示将样品传递到质谱仪中的系统和方法可以获得实质上较高的去溶剂化效率，同时将样品由分散和/或散布造成的损失减到最小。如图11-13中所展示，在约10 μ L/min到约3mL/min的整个典型液体样品传递范围内，根据申请人的教示的系统和方法的使用可以在样品检测中产生显著增益。所测试的化合物多样性表明在整个化学空间中以及在不同LC移动相组成下样品检测都得到改善，从而证实申请人的教示在各种典型质谱分析和液体色谱/质谱分析条件下的样品洗提中的适用性。举例来说，特定的参考图11A，在检测以25 μ L/min传递到喷雾器中的样品内所含的洛伐他汀(1vastatin) [M+H]时，与优化Turbo V 1n Source 相比,根据申请人的教示的系统和方法灵敏度提高五倍。液体样品是以25 μ L/min的稳态速率传递(例如输注实验)，并且将检测调节为分析物的质子化质量同时在0.5sec内以0.1Da的步长扫描400Da到430Da的质量范围。类似地，参考图11B，在检测以25 μ L/min传递到喷雾器中的样品内所含的利血平(reserpine)时,与优化Turbo V 1n Source 相比,根据申请人的教示的系统和方法展示灵敏度提高三到四倍。图1lB提供每分钟25 μ L包含样品的溶液的稳态流量下的输注实验结果，其中通过靶向质谱分析来进行检测，所述质谱分析监测到前驱体片段离子对m/z转变为609/195。同样地，如图12中所示，对于将重复注入到空白液体流中的每微升包含IOpg的5 μ L液体样品“堵塞物”以200 μ L/min传递到喷雾器中来说，在MRM转变609/195的优化条件下，根据申请人的教示的系统和方法相对于五次Turbo
V1n Source 操作展示灵敏度的平均增益为约2.5。现参考图13，在检测以lmL/min传递到喷雾器中的重复注入到空白液体流中的每微升包含IOpg乙酰胺苯酚的5μ L液体样品“堵塞物”内所含的乙酰胺苯酚时，根据申请人的教示的系统和方法展示灵敏度增益为约1.3-1.4。监测到 152/110 的 MRM 转变。尽管以上讨论集中于可以具有高平均速度的一级气流中所夹带的样品的传递，但在另一方面中，本文所述的系统和方法可以实现以实质上等于零的净速度产生的样品羽流向质谱仪的传递。如本文所用，术语“实质上等于零的净速度”打算指小于约lOcm/s、小于约5cm/s、小于约lcm/s以及在一些情况下为零的运动的净速度(例如沿特定方向的运动的速度)。图14示意性地描绘用于将样品传递到质谱仪中的根据一个这类实施例的系统1410。系统1410包括用于产生实质上等于零的净速度的样品羽流1450(本文中也称为“零速度羽流”)的样品源1440。举例来说，样品源可以使用机械、机电或者热蒸发方法来产生样品羽流1450。在各种实施例中，样品源1440可以在不利用将赋予样品羽流1450 —定净速度的气流的情况下产生样品羽流1450。因此，样品羽流1450可能以非常低或者在一些情况下为零的净速度离开样品源1440。换句话说，虽然样品羽流1450的组分可以展现不规则热运动，但样品羽流1450作为一个整体沿任何特定方向都展现非常低或者甚至为零的净速度。如图14中所示，样品源1440可以为压电喷雾器，其使用机电方法来产生实质上等于零的净速度下的样品羽流。在一些实施例中，可以通过对在施加和去除电压下展现膨胀和收缩的材料快速改变电压来产生包含多个微液滴的气溶胶化样品羽流1450。所得表面或者筛网的高频率振动可以使碰撞液体破碎成多个微液滴。在其它实施例中，可以使用其它机构。系统1410可以进一步包括气体源1460，用于产生离开气体源1460的出口 1464并且指向样品羽流1450的气流1470(本文中称为“转向气流”)。转向气流1470可以具有各种配置。举例来说，如图14中所示，当转向气流1470朝样品羽流1450传送时它可以发散开以便形成圆锥形转向气流1470，所述圆锥形转向气流1470在样品处的流锥横截面直径(D)可以在约3mm到约30mm范围内。转向气流1470可以使被限制样品朝质谱仪的抽样口1416b移动，使得至少一部分样品进入抽样口 1416b。如所属领域的技术人员将了解，气体源1460可以为各种已知气体源，如氮气/零空气产生器或者压缩气体，如N2以及惰性气体。虽然在此实施例中，转向气流1470的中心流向是与上面定位有抽样口 1416b的质谱仪的纵轴(C)对准，但在其它实施例中，转向气流1470的中心流向可以相对于纵轴(C)形成一角度。通常，孔口板片1416可以相对于样品羽流具有任何定向。另外，虽然在此实施例中，转向气流1470展现连续流，但在其它实施例中它可以包括离开气体源的间歇气体羽流。在一些实施例中，当转向气流1470离开气体源1460的出口 1464时它的流量可以在约0.2L/min到约20L/min范围内，例如在约0.3L/min到约15L/min范围内或者在约IL/min到约5L/min范围内。在一些实施例中，转向气流1470的平均速度(即在气体源1460的出口 1464的整个孔口中气体速度的平均值)可以在约0.5m/s到约330m/s范围内，例如在约lm/s到约50m/s范围内。在一些实施例中，气体源1460还可以包括加热器1462，用于将转向气流1470加热到当转向气流1470限制样品并且使其朝抽样口 1416b转向时适合于样品的去溶剂化的高温。举例来说，转向气体当它离开气体源1460时的温度例如可以在约30°C到约800°C范围内。描绘于图14中的例不性系统1410可以通过利用用于样品源1440、气体源1460以及孔口 1416b的定位和/或定向的各种几何结构来实施。在所描绘的实施例中，样品源1440、气体源1460以及孔口板片1416b分别包括可以共面的纵轴(A)、(B)以及(C)。气体源1460的出口 1464与样品源1440的纵轴(A)之间的最小距离(LI)(即正交距离)可以在约Imm到约50mm范围内，并且样品源1440的出口 1444与气体源1460的纵轴(B)之间的最小距离(Hl)(即正交距离)可以在约Imm到约50mm范围内。另外，抽样口 1416b与样品源1460的纵轴(A)之间的最小距离(LI)(即正交距离)可以在约Imm到约50mm范围内。现参考图15，在一些实施例中，当转向气流1470朝样品羽流1450移动时它可以围绕传送的中心轴(B)展现旋转运动。换句话说，转向气流1450可以展现自旋。这种旋转运动或者自旋可以形成限制涡流1472，其可以防止样品分散并且进一步增加样品在抽样口1416b前方的滞留时间。现参考图16，在一些实施例中，样品源1440可以产生包括带电荷物质(例如离子)的样品羽流1450。在一些实施例中，样品本身可以通过源带电(例如电离)以实现下游质谱分析(例如通过与源连接的诱导电极)。另外或者在替代方案中，气体源1460可以产生包括带电荷物质的转向气流1470(例如通过它的路径中的诱导电极)。如图16中所示，样品羽流1450中的带电物质可以具有与转向气流1470中的带电物质极性相同的电荷(即它们具有相同电荷，例如两者都为正的或者两者都为负的)。转向气流1470与样品羽流1450上的相同电荷可以使转向气流1470与样品之间的相互作用增大，这可以产生较小的所需转向气流体积和最终较少的稀释。在一些实施例中，样品羽流1450中的带电物质和转向气流1470中的那些带电物质可以具有极性相反的电荷(例如样品羽流1450中为负离子而转向气流1470中为正离子或者反之亦然)。虽然这种相反电荷可能引起中和，但在一些情况下，它们可以改善样品于转向气流1470中的混合并且使转向气流1470将样品“拖拽”到孔口中的能力增强。在一些实施例中，转向气流内的离子可以有效地使样品带电(例如电离)以实现下游质谱分析。另外，在一些实施例中，与抽样口相邻安置的一对电极1462可以使进入抽样口 1416b中的样品分子带电或者改变它们的电荷。举例来说，在一些实施例中，电极1462可以使进入抽样口的样品中所含的电中性物质带电。图17示意性地描绘用于将样品传递到质谱仪中的系统1710的另一实施例，其中样品源1740和用于产生转向气流1770的气体源1760为同轴的(例如样品源1740的纵轴(A)与转向气体源1760的纵轴(B)对准)。另外，如图17中所示，纵轴(A、B)可以正交于包含抽样口 1716b的质谱仪的纵轴(C)，不过有可能是其它角度(例如非正交)。与先前实施例类似，转向气流1770可以形成圆锥流，所述圆锥流限制样品羽流1750并且抑制它膨胀(例如分散)到较低空间浓度，这可以使进入质谱仪的样品的浓度降低。另外，转向气流1770可以沿转向气流1770的中心流向引导样品，在这种情况下转向气流1770的中心流向垂直于质谱仪的纵轴(C)。当样品到达孔口 1716b附近时，可以例如通过孔口板片1716后方的较低压力区域与抽样口 1716b前方的区域1720的压力之间的压力差将至少一部分转向气流1770和被限制的样品吸入到抽样口 1716b中，转向气流1770传递穿过区域1720。
在一些实施例中，由于较快速移动的壳体所提供的限制，故可以使用较低流量的转向气流1770。举例来说,转向气流的流量可以在约0.3L/min到约3L/min范围内。图18示意性地描绘用于将样品传递到质谱仪中的系统1710的一实施例，其与图17中所示类似但进一步包括二级气体源1766。二级气体源1766可以提供额外转向气流，其可以沿由第一转向气流1770提供的传送通道进一步引导样品羽流1750。如图18中所示，二级气体源1766的端部1766a可以接近由一级气体源1760产生的圆锥流的中心轴(B)而定位。二级气体源1766的纵轴(D)可以相对于一级气体源1760的纵轴(B)形成一角度(α)。举例来说，角度(α)可以在约O度到约60度范围内。在一些实施例中，可以主要通过第一转向气流1760来提供对样品的限制。在任何情况下，两种气流都可以协作地限制样品并且使其朝抽样口 1716b转向。羽流可以在最小混合(稀释)情况下沿它的周边被限制。在一些情况下需要低“轴上”流速以朝抽样口1716b推进羽流。举例来说，可以配置一级气体源以提供流量在约0.3L/min到约3L/min范围内的第一转向气流1760,同时可以配置二级气流提供流量在约0.lL/min到约1.5L/min范围内的气流。虽然在所说明的实施例中，两种独立的气体源1760、1766提供两种转向气流，但在其它实施例中，可以配置单一气体源以提供两种独立流。图19示意性地描绘另一实施例，其中气体源1760和样品源1740相对于彼此共轴定位同时正交于孔口板片的纵轴(C)。与图14的实施例类似，样品羽流1750和/或转向气流1770可以包括极性相同或者相反的电荷。图20示意性地描绘用于将样品引导到质谱仪的抽样口的系统2010的另一实施例，其包括用于产生零(或者低)速度样品羽流2050的样品源2040。系统2010可以包括与质谱仪的抽样口 2016b流体连通的文丘里腔室2092。文丘里腔室2092可以包括输入喷嘴2094和输出喷嘴2096。用于产生气流2070的气体源2060可以被定位使得气流2070吹扫过文丘里腔室2092的输出喷嘴2096，从而将文丘里腔室2092内的压力降低到例如等效于约0.1cm到约5cm水的约静态真空范围内的压力。在一些实施例中，气流2070的流量在约0.2L/min到20L/min范围内。通过基于输入喷嘴2094与输出喷嘴2096之间的压力差抽空文丘里腔室2092，可以将样品羽流2050通过输入喷嘴2094吸入到文丘里腔室2092中并且穿过抽样口2016b的面。至少一部分样品可以进入抽样口 2016b中。在一些情况下，描绘于图20中的系统2010可以使样品被引导到抽样口 2016b中时的稀释最少，因为转向气流不需要与样品羽流2050混合来朝抽样口 2016b推进样品羽流2050。相反地，零速度羽流2050周围的环境空气可以使样品移动到文丘里腔室2092中。那些所属领域中的一般技术人员将了解可以在不脱离本发明范围的情况下对以上实施例作出各种改变。相信所有这类修改或者变化形式在如由在此所附的权利要求书所界定的申请人教示的领域和范围内。
权利要求
1.一种用于将样品引导到质谱仪中的系统，其包含: 样品源，用于以第一流量在第一流向上产生一级气流中所夹带的样品， 气体源，用于沿不同于所述第一流向的第二流向并且以大于所述第一流量的第二流量产生二级气流， 其中所述样品源和所述气体源相对于彼此定位，使得所述一级气流与所述二级气流交叉，以便产生沿不同于所述第一和第二方向的轨迹传送的所得气流，以将所述样品带到所述质谱仪的抽样口附近，使得至少一部分所述样品进入所述抽样口。
2.根据权利要求1所述的系统，其中配置所述一级与二级气流的交叉以使得所述气流与所述样品至少部分混合。
3.根据权利要求1所述的系统,其中所述抽样口定位于所述质谱仪的纵轴上。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述一级和二级气流的交叉区域偏离所述质谱仪的所述纵轴。
5.根据权利要求3所述的系统，其中使所述第一和第二流向中的至少一者定向以免与所述质谱仪的所述纵轴交叉。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一流向实质上正交于所述第二流向。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一流向实质上与所述样品源的纵轴对准，并且所述第二流向实质上与所述气体源的纵轴对准。
8.根据权利要求3所述的系统，其中所述样品源的所述出口与所述质谱仪的所述纵轴之间的最小距离在约3m m到约50mm范围内，且其中所述样品源的所述纵轴与所述抽样口之间的最小距离为约3mm到约8mm，且其中所述气体源的所述输出口与正交于所述质谱仪的纵轴并且包含所述抽样口的假定平面之间的最小距离在约IOmm到约80mm范围内，且 其中所述气体源的所述纵轴与所述抽样口之间的最小距离在约Omm到约40mm范围内。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二流量为所述第一流量的至少约5倍。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述一级气流以第一平均速度离开所述样品源并且所述二级气流以第二平均速度离开所述气体源，其中所述第一平均速度大于所述第二平均速度。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述第一平均速度为所述第二平均速度的至少约8倍。
12.根据权利要求1所述的系统，其中配置所述气体源以产生用于将热量转移到所述样品中以便将其去溶剂化的加热气体。
13.根据权利要求1所述的系统，其中所述所得气流的流量在约lL/min到约29L/min范围内。
14.根据权利要求1所述的系统，其进一步包含与所述样品源的出口热耦接以便控制其温度的机构。
15.一种用于将样品引导到质谱仪中的方法，其包含: 产生沿第一方向传送的一级气流中所夹带的样品， 产生沿不同于第一方向的第二方向传送以便与所述一级气流交叉的二级气流，从而产生沿将所述样品带到所述质谱仪的抽样口附近的轨迹移动的所得气流， 其中所述一级气流的流量小于所述二级气流的流量并且所述一级气流的平均流动速度大于所述二级气流的平均流动速度。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述一级气流的流量在约0.lL/min到约5L/min范围内，并且其中所述二级气流的流量在约lL/min到约24L/min范围内。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述二级气流的流量为所述一级气流的流量的约5倍到约15倍之间。
18.一种用于将样品引导到质谱仪中的系统，其包含: 样品源，用于产生具有实质上等于零的净速度矢量的样品羽流，以及 气体源，用于在一方向上产生转向气流，使得所述气体与所述样品羽流相互作用以产生所得气流，所述所得气流限制所述样品并且沿用于将至少一部分所述样品传递到质谱仪的抽样口的轨迹传送。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述气流的中心轴与所述质谱仪的纵轴共轴。
20.根据权利要求18所述的系统，其中引导所述气流实质上正交于所述质谱仪的纵轴。
21.根据权利要求20所述的系统，其中引导所述气流穿过所述抽样口。
22.根据权利要求18所述的系统，其中配置所述气体源以产生用于将热量转移到所述所得气流中的样品中以便将其去溶剂化的加热气体。
23.根据权利要求18所述的系统，其中所述样品羽流和所述转向气体中的任一者皆包含带电荷的物质。
24.根据权利要求18所述的系统，其中配置所述样品源以通过机械、机电或者热蒸发机构中的任一者产生所述样品羽流。
25.根据权利要求24所述的系统，其中所述样品源包含压电喷雾器和热喷雾器中的任一者O
26.根据权利要求25所述的系统，其进一步包含产生另一气流以便沿所述轨迹进一步推进所述样品羽流的另一气体源。
27.一种用于将样品引导到质谱仪中的系统，其包含: 与质谱仪的抽样口流体连通的文丘里腔室，所述文丘里腔室具有入口和出口， 样品源，用于产生具有实质上等于零的净速度矢量的样品羽流，所述样品源相对于所述文丘里腔室的所述入口定位，以便使所述样品羽流在所述腔室的所述入口附近沉积，以及 一个源，用于产生在一方向上被引导以便在所述文丘里腔室的所述出口附近穿过的气流，以便使所述腔室内的压力降低，从而通过所述入口将至少一部分所述样品吸入到所述腔室中，以使得被吸入到所述腔室中的至少一部分所述样品进入所述抽样口。
28.根据权利要求37所述的系统，其中所述气流的流量在约0.2L/min到约20L/min范围内，且其中所述气流的平均流动速度在约lm/s到约330m/s范围内。
29.一种引导样品用于质谱分析的方法，其包含: 产生具有实质上等于零的净速度矢量的样品羽流； 将气流朝所述样品羽流引导，以使所述样品羽流沿用于将至少一部分所述样品传递到质谱仪的抽样口的轨迹转向。
30.根据权利要求39所述的方法，其中所述气流的流量在约0.2L/min到约20L/min范围内。
全文摘要
提供用于将样品传递到质谱仪中的系统和方法。在一个方面中，所述系统可以包括样品源，用于以第一流量在第一流向上产生一级气流中所夹带的样品羽流；以及气体源，用于沿不同于所述第一流向的第二流向并且以大于所述第一流量的第二流量产生二级气流。所述样品源和所述气体源可以相对于彼此定位，使得所述一级气流与所述二级气流交叉，以便产生沿不同于所述第一和第二方向的轨迹传送的所得气流，以将所述样品带到所述质谱仪的抽样口附近。
文档编号H01J49/04GK103155091SQ201180048011
公开日2013年6月12日 申请日期2011年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者彼得·科瓦里克, 托马斯·R·柯维 申请人:Dh科技发展私人贸易有限公司