用于减少电容耦合的多极组件配置的制作方法

用于减少电容耦合的多极组件配置


背景技术：

1.质谱仪是可以用于样品的定性和/或定量分析的分析工具。质谱仪通常包含：离子源，其用于从样品产生离子；质量分析器，其用于基于离子的质荷比而分离离子；以及离子转移装置，其用于将由离子源产生的离子转移到质量分析器。质谱仪使用来自质量分析器的数据以构建质谱，质谱展示每一个所检测离子的随其质荷比而变的相对丰度。通过分析由质谱仪生成的质谱，用户可能能够鉴定样品中的物质、测量样品中存在的已知组分的相对量或绝对量和/或对未知组分进行结构阐明。
2.离子转移装置和/或质量分析器可包含具有多个电极的一个或多个多极组件。这些多极组件具有引导、捕获和/或过滤离子的功能。作为一实例，多极组件可以是具有布置成两对相对杆电极的四个杆电极的四极杆。射频(rf)电压的相反相位可施加到杆电极对，从而产生在四极杆的中心区域内引导或捕获离子的四极电场。
3.在四极杆滤质器中，还可以将质量分辨直流(dc)电压施加到杆电极对，从而在四极电场上叠加dc电场，且使一些离子的轨迹变得不稳定并从而使离子排出到所述杆电极中的一者上。在此类滤质器中，只有具有某一质荷比的离子维持稳定的轨迹且随后被离子检测器检测到。
4.当在质谱仪中使用多极组件时，由多极组件产生的不精确电场可能会导致离子传输不良，并导致分辨率、灵敏度和/或质量准确性下降。


技术实现要素：

5.以下描述呈现了本文描述的方法和系统的一个或多个方面的简化概述，以便提供对此类方面的基本理解。此概述不是所有所构想方面的详尽概述，并且既非旨在标识所有方面的关键性或决定性要素，亦非旨在界定任何或所有方面的范围。其唯一目的是以简化形式呈现本文所描述的方法和系统的一个或多个方面的一些概念，作为下文呈现的更详细描述的序言。
6.在一些示例性实施例中，一种质谱仪包括：第一多极组件，其包括围绕轴线布置且配置成围绕所述轴线径向地限制离子的第一多个杆电极；以及第二多极组件，其与所述第一多极组件相邻且包括围绕所述轴线布置且配置成围绕所述轴线径向地限制所述离子的第二多个杆电极，其中所述第一多极组件围绕所述轴线的定向相对于所述第二多极组件围绕所述轴线的定向旋转地偏移。
7.在一些示例性实施例中，第一多极组件围绕轴线的定向相对于第二多极组件围绕所述轴线的定向旋转地偏移，使得当沿所述轴线方向观察时，包含在第一多个杆电极中的杆电极与包含在第二多个杆电极中的两个杆电极重叠。
8.在一些示例性实施例中，当沿轴线方向观察时，包含在第一多个杆电极中的杆电极与包含在第二多个杆电极中的两个杆电极中的每一个的重叠量基本上相同。
9.在一些示例性实施例中，第一多极组件围绕轴线的定向相对于第二多极组件围绕所述轴线的定向旋转地偏移，使得由第二多个杆电极电容性地耦合到包含在第一多个杆电
极中的杆电极的净电压约为零。
10.在一些示例性实施例中，第一多极组件围绕轴线的定向相对于第二多极组件围绕所述轴线的定向旋转地偏移，使得当沿所述轴线方向观察时，包含在第一多个杆电极中的杆电极不与包含在第二多个杆电极中的任何杆电极重叠。
11.在一些示例性实施例中，第一多个杆电极围绕轴线的定向相对于第二多个杆电极围绕所述轴线的定向径向地偏移。
12.在一些示例性实施例中，第一多极组件和第二多极组件中的每一个包括离子导向器、滤质器、离子阱或碰撞池。
13.在一些示例性实施例中，质谱仪进一步包括离子源和质量分析器，其中所述离子源包含所述第一多极组件，且所述质量分析器包含所述第二多极组件。
14.在一些示例性实施例中，第一多极组件与第二多极组件之间的界面不包含透镜。
15.在一些示例性实施例中，第一多极组件和第二多极组件间隔不大于约5.0毫米(mm)且不小于约0.5mm。
16.在一些示例性实施例中，第一多极组件和第二多极组件间隔不大于约3.0mm且不小于约0.5mm。
17.在一些示例性实施例中，一种配置成在质谱仪中使用的多极组件包括：第一多个杆电极，其围绕轴线布置且配置成围绕所述轴线径向地限制离子，其中所述质谱仪包含另一多极组件，所述另一多极组件包括围绕所述轴线布置且配置成围绕所述轴线径向地限制所述离子的第二多个杆电极，并且当所述多极组件在所述质谱仪中与所述另一多极组件相邻设置时，所述第一多极组件围绕所述轴线的定向相对于所述第二多极组件围绕所述轴线的定向旋转地偏移。
18.在一些示例性实施例中，一种方法包含：将第一多极组件设置在质谱仪中，所述第一多极组件包括围绕轴线布置且配置成围绕所述轴线径向地限制离子的第一多个杆电极；并且在所述质谱仪中将第二多极组件设置成与所述第一多极组件相邻，所述第二多极组件包括围绕所述轴线布置且配置成围绕所述轴线径向地限制所述离子的第二多个杆电极，其中所述第二多极组件设置在所述质谱仪中，使得所述第二多极组件围绕所述轴线的定向相对于所述第一多极组件围绕所述轴线的定向旋转地偏移。
附图说明
19.附图示出了各个实施例，并且是说明书的一部分。所示出的实施例仅是实例，并且不限制本公开的范围。贯穿图式，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件。此外，图式不一定按比例绘制，因为可以放大或调整所述图式中所展示的一个或多个元件以有助于识别和讨论。
20.图1示出示例性质谱仪系统的功能部件。
21.图2a示出可包含在图1的质谱仪系统内的示例性多极组件的透视图。
22.图2b示出图2a中所展示的多极组件的截面图。
23.图3a示出示例性配置的功能图，其中第一多极组件和第二多极组件彼此相邻定位。
24.图3b和3c示出图3a中所展示的第一多极组件和第二多极组件的示例性配置的截
面图。
25.图4a示出另一示例性配置的功能图，其中第一多极组件和第二多极组件彼此相邻定位。
26.图4b和4c示出图4a中所展示的第一多极组件和第二多极组件的示例性配置的截面图。
27.图5展示图4b和4c彼此叠加的截面图。
28.图6a
‑
6c示出彼此相邻定位的第一多极组件和第二多极组件的另一示例性配置。
29.图7a和7b示出彼此相邻定位的第一多极组件和第二多极组件的另外的示例性配置。
30.图8示出彼此相邻定位的第一多极组件和第二多极组件的另一示例性配置。
31.图9示出用于将质谱仪中的第一多极组件设置成与所述质谱仪中的第二多极组件相邻的方法的示例性框图。
具体实施方式
32.如本文将详细描述的，质谱仪包含第一多极组件和与所述第一多极组件相邻的第二多极组件。第一多极组件包含围绕轴线布置且配置成围绕所述轴线径向地限制离子的第一多个杆电极。第二多极组件包含围绕轴线布置且配置成围绕所述轴线径向地限制离子的第二多个杆电极。第一多极组件围绕轴线的定向相对于第二多极组件围绕所述轴线的定向旋转地偏移。
33.在一些实例中，第一多极组件围绕轴线的定向相对于第二多极组件围绕所述轴线的定向旋转地偏移，使得当沿所述轴线方向观察时，包含在第一多个杆电极中的杆电极与包含在第二多个杆电极中的两个杆电极重叠。替代性地，第一多极组件围绕轴线的定向相对于第二多极组件围绕所述轴线的定向旋转地偏移，使得当沿所述轴线方向观察时，包含在第一多个杆电极中的杆电极不与包含在第二多个杆电极中的任何杆电极重叠。
34.本文所描述的多极组件的配置可提供各种益处，包含允许在不降低质谱仪性能的情况下减小所述质谱仪的尺寸和复杂性。为了减小尺寸并简化质谱仪的结构，可除去位于相邻多极组件之间的离子光学元件。例如，除去位于离子转移装置与质量分析器之间的界面中的透镜((例如，电导限制透镜)可减少所电电压和动电电的的数量，并提通通过这些段的的离子转移效率。然而，本发明人已发现，位于相邻多极组件之间的界面中的透镜不仅限制离子源和质量分析器的不同真空级之间的气体传导，而且还使每个多极组件免受施加到所述多极组件的电压的rf耦合。多极组件上的此类rf耦合可能会损害质谱仪的整体性能。
35.本文所描述的多极组件的配置允许从相邻多极组件之间的界面中除去离子光学件(例如透镜)，同时减少或消除所述多极组件上不想要的rf耦合。例如，相比于常规配置，第一多极组件的定向相对于第二多极组件的定向的偏移减少第一多个电极和第二多个电极中的电极之间的重叠量。减少的重叠减小电容性地耦合到第一和第二多极组件的电极的电压。因此，可从多极组件之间的界面中省去电导限制透镜(例如特纳
‑
克鲁格(turner
‑
kruger)透镜)，从而实现质谱仪的更小、更紧凑的设计。在一些实例中，从相邻多极组件之间的界面省去电导限制透镜也可增加离子在多极组件之间的传输。
36.现在将参考图式更详细地描述各种实施例。本文所描述的示例性系统和设备可提
供上述益处中的一个或多个和/或本文中将显而易见的各种额外的和/或替代性的益处。
37.图1示出示例性质谱系统100((“系统100”)的功能部件。系统100是说明性的而非限制性的。如所展示，系统100包含离子源102、离子转移装置104、质量分析器106和控制器108。
38.离子源102被配置成从待分析的样品产生多个离子110。离子源102可使用任何合适的电离技术，包含但不限于电子电离(ei)、化学电离(ci)、基质辅助激光解吸/电离(maldi)、电喷雾电离(esi)、大气压化学电离(apci)、大气压光电离(appi)、电感耦合等离子体(icp)等。离子转移装置104可将离子110聚焦到离子束112中并将离子束112加速到质量分析器106。
39.质量分析器106被配置成根据每一个离子的质荷比来分离离子束112中的离子。为此目的，质量分析器106可包含四极杆滤质器、离子阱(例如，三维(3d)四极离子阱、圆柱形离子阱、线性四极离子阱、环形离子阱、轨道离子阱等)、飞行时间(tof)质量分析器、静电阱质量分析器、傅里叶变换离子回旋共振(ft
‑
icr)质量分析器、扇形质量分析器和/或任何其它合适类型的质量分析器。在一些实例中，包含在质量分析器106中的多极组件被分的。
40.在实施串联质谱仪的一些实施例中，质量分析器106和/或离子源102还可包含碰撞池。如本文所用，术语“碰撞池”旨在涵盖布置成通过受控解离过程产生产物离子的任何结构，并且不限于用于碰撞活化解离的装置。例如，碰撞池可配置成使用碰撞诱导解离(cid)、电子转移解离(etd)、电子捕获解离(ecd)、光诱导解离(pid)、表面诱导解离(sid)和任何其它合适的技术来将离子碎片化。碰撞池可位于基于离子的质荷比而分离碎片化的离子的滤质器的上游。在一些实施例中，质量分析器106可包含多个滤质器和/或碰撞池的组合，如三重四极杆质量分析器，其中碰撞池插入可独立操作的滤质器之间的离子的径中。
41.质量分析器106可进一步包含离子检测器，所述离子检测器配置成检测分离的离子且响应性地产生表示离子丰度的信号。在一个实例中，质量分析器106将分离的离子的发射束发射到离子检测器，所述离子检测器配置成检测发射束中的离子并产生或提供可以用于构建样品的质谱的数据。离子检测器可包含但不限于电子倍增器、法拉第杯和/或任何其它合适的检测器。
42.离子源102、离子转移装置104和/或质量分析器106可包含用于通过系统100聚焦、加速和/或引导离子(例如，离子束112)的离子光学件。离子光学件可包含例如离子导向器、聚焦透镜、偏转器、漏斗和/或任何其它合适的装置。例如，离子转移装置104可将产生的离子110聚焦到离子束112中、使离子束112加速并将离子束112引向质量分析器106。
43.系统100(例如，离子源102、离子转移装置104和质量分析器106中的任何一个或多个)可包含各自具有多个杆电极的各种多极组件，如下文将更详细地描述的。每个此类多极组件可例如形成离子转移装置、质量分析器(例如，滤质器)、离子阱、碰撞池和/或离子光学件(例如，离子导向器)的全部或部分。多极组件可耦合到配置成向多个杆电极供应rf电压的振荡电压电源。多极组件还可耦合到配置成向多个杆电极供应例如质量分辨dc电压的dc电源。
44.控制器108可与离子源102、离子转移装置104和/或质量分析器106以通信方式耦合，且配置成控制所述离子源、离子转移装置和/或质量分析器的操作。控制器108可包含配置成控制系统100的各种部件的操作的硬件(例如，处理器、电的系统等)和/或软件。例如，
控制器108可配置成启用/停用离子源102。控制器108还可配置成控制振荡电压电源和dc电源以分别向多极组件供应rf电压和质量分辨dc电压。控制器108还可配置成通过选择待检测的离子的质荷比的有效范围来控制质量分析器106。控制器108可进一步配置成调整离子检测器的灵敏度(例如通过调整增益)，或基于正检测的离子的极性调整所述离子检测器的极性。
45.图2a和2b示出可在系统100中使用的示例性多极组件200(例如，作为离子源102中的离子导向器、作为离子转移装置104、作为质量分析器106中的滤质器、作为质量分析器106中的碰撞池等)。图2a展示多极组件200的透视图，且图2b展示多极组件200的截面图。多极组件200是四极杆，其具有围绕沿电极202的纵向轨迹延伸的轴线204布置的四个细长杆电极202(例如，第一电极202
‑
1、第二电极202
‑
2、第三电极202
‑
3和第四电极202
‑
4)。然而，将认识到，多极组件200可替代性地配置为具有较大数量的电极的任何其它类型的多极组件，例如具有六个电极的六极组件、具有八个电极的八极组件或具有任何其它合适数量的电极的任何其它多极组件。另外，多极组件200也可被分的成可适合特定实施方式。
46.电极202可由任何导电材料形成，例如金属(例如，钼、镍、钛)、金属合金(例如，镍钢、钢)和/或任何其它导电材料。如图2所展示，电极202是圆形(例如，环状)的。然而，将认识到，电极202可具有可适合特定实施方式的任何其它横截面形状(例如，三角形、抛物线形、矩形、椭圆形等)。多极组件200还可包含可适合特定实施方式的其它部件，例如支撑构件(未展示)，以将电极202固定成围绕轴线204与电导线基本上相互平行对准，rf电压和/或dc电压通过所述电导线供应到所述电极202。
47.如图2b所展示，电极202布置为跨越轴线204的相对电极对。例如，第一电极对包含第一电极202
‑
1和第三电极202
‑
3，且第二电极对包含第二电极202
‑
2和第四电极202
‑
4。当在质谱系统(例如系统100)中使用多极组件200时，可将rf电压的相反相位施加到第一和第二对电极202，以产生围绕轴线204径向地限制(例如，引导或捕获)离子的rf四极电场，使得所述离子不会与任何电极202接触或对其放电。当rf电压振荡时，离子被交替地吸引到第一电极对和第二电极对，因此围绕轴线204径向地限制所述离子。
48.在一些实施例中，多极组件200可充当配置成基于离子的质荷比分离所述离子的质量分辨多极组件。因此，质量分辨dc电压也可施加到电极对，从而在rf四极电场上叠加恒定电场。由质量分辨dc电压产生的恒定电场导致质荷比在有效稳定性范围之外的离子的轨迹变得不稳定，使得所述不稳定离子最终对电极202中的一个放电且不被离子检测器检测到。只有质荷比处于有效稳定性范围内的离子在存在质量分辨dc电压的情况下才能维持稳定的轨迹且围绕轴线204被径向地限制，从而将此类待由离子检测器检测的离子分离。
49.由使用多极组件200的质谱系统产生的数据的质量取决于由电极202产生的rf和/或dc电场的精度。当多极组件200中的离子接近稳定性范围极限时，电极202上的小频率干扰会使这些离子不稳定，从而导致传输损耗和质量峰缺陷。
50.图3a展示常规配置的功能图，其中第一多极组件302
‑
1((例如，离子导向器)和第二多极组件302
‑
2((例如，滤质器)沿多极组件302的轴线(例如，沿轴线204)彼此首尾相连地相邻定位。透镜304(例如，特纳
‑
克鲁格透镜)位于多极组件302之间的界面中，以限制气体从一个真空级到另一真空级的传导。离子束306((例如，离子束112)离开第一多极组件302
‑
1(例如，离子转移装置104)、穿过透镜304，然后进入第二多极组件302
‑
2(例如，质量分
析器106)。
51.图3b和图3c分别示出多极组件302
‑
1和302
‑
2的示例性配置的截面图，并展示多极组件302
‑
1和302
‑
2相对于共同参考框架310的定向。如所展示，第一多极组件302
‑
1包含围绕轴线312布置的第一多个杆电极308
‑
1到308
‑
4，且第二多极组件302
‑
2包含围绕所述轴线312布置的第二多个杆电极308
‑
5到308
‑
8。参考框架310的z轴对应于多极组件302的轴线312，且参考框架310的x轴和y轴与所述z轴正交且彼此正交。
52.可以看出，相对于参考框架310，第一多极组件302
‑
1的定向和第二多极组件302
‑
2的定向基本上相同。即，y轴延伸穿过电极308
‑
1、308
‑
3、308
‑
5和308
‑
7的中心，且x轴延伸穿过电极308
‑
2、308
‑
4、308
‑
6和308
‑
8的中心。因此，电极308
‑
1在z方向上位于电极308
‑
5的正对面，电极308
‑
2在z方向上位于电极308
‑
6的正对面，依此类推。因此，施加到第一多极组件302
‑
1的电极308
‑
1到308
‑
4的rf电压可电容性地耦合到第二多极组件302
‑
2的电极308
‑
5到308
‑
8((且反之亦然)。此耦合信号会产生不望的的传输损耗，其其是当离子横穿第一多极组件302
‑
1与第二多极组件302
‑
2之间的间隙时。例如，施加到电极308
‑
1的rf电压可电容性地耦合到电极308
‑
5，施加到电极308
‑
2的rf电压可电容性地耦合到电极308
‑
6，依此类推。如上文所提及，除了限制气体的传导之外，透镜304还可使多极组件302免受此类rf耦合的影响，但透镜304占用空间、电要动电电子件，且在某些情况下还可能导致离子传输损耗。
53.现在将描述多极组件的各种配置，其有助于移除相邻多极组件之间的界面中的透镜，同时基本上减少和/或消除相邻多极组件之间的电容耦合。将认识到，下文的实施例仅是示例性的而非限制性的。
54.图4a展示示例性配置的功能图，其中第一多极组件402
‑
1和第二多极组件402
‑
2沿多极组件402的轴线彼此首尾相连地相邻定位。多极组件402可由本文所描述的任何合适的多极组件(例如，多极组件200)来实现。离子束404离开第一多极组件402
‑
1并进入第二多极组件402
‑
2。在图4a所展示的实例中，没有透镜位于多极组件402之间的界面中。在没有中间透镜的情况下，多极组件402间隔可不大于约5.0mm且不小于约0.5mm。在其它实例中，多极组件402间隔可不大于约3.0mm且不小于约0.5mm。在其它实例中，多极组件402间隔可不大于约3.0mm且不小于约1.0mm。应注意，当多极组件402间隔小于0.5mm时，施加到所述多极组件402的通电压可能开始击穿。在替代性实例中，透镜可位于多极组件402之间的界面中，以用于限制气体在不同真空级之间的传导。
55.图4b和4c分别示出多极组件402
‑
1和402
‑
2的示例性配置的截面图。如所展示，多极组件402
‑
1被实施为具有四个杆电极406
‑
1到406
‑
4的四极杆，且多极组件402
‑
2也被实施为具有四个杆电极406
‑
5到406
‑
8的四极杆。然而，多极组件402可由可适合特定实施方式的任何其它合适的多极组件(例如，六极杆、八极杆等)来实现。另外，第一多极组件402
‑
1和/或第二多极组件402
‑
2可被分的成可适合特定实施方式。在离子入口侧(例如，仅rf在离子入口侧)分的的多极组件可使传入离子聚焦并减少离子相互作用，从而减少或甚至消除对电导限制透镜的电求。
56.图4b和图4c展示多极组件402相对于彼此且相对于共同参考框架408的定向。图5展示图4b和4c彼此叠加的截面图。如图4b和4c以及图5所展示，参考框架408的z轴对应于多极组件402的轴线410，且x轴和y轴正交于z轴且彼此正交。已基于第二多极组件402
‑
2的电极406
‑
5到406
‑
8的定向任意固定参考框架408的定向。即，x轴穿过电极406
‑
6和406
‑
8的中
心，且y轴穿过电极406
‑
5和406
‑
7的中心。
57.如在图4b和4c以及图5中可以看出，第一多极组件402
‑
1围绕轴线410的定向相对于第二多极组件402
‑
2围绕所述轴线410的定向围绕所述轴线410旋转地偏移。例如，包含在第一多极组件402
‑
1中的杆电极406
‑
1到406
‑
4的定向相对于包含在第二多极组件402
‑
2中的杆电极406
‑
5到406
‑
8的定向围绕轴线410旋转地偏移。
58.在一些实例中，当沿轴线410观察，一对相对电极406中的每个电极406定位成使得所述电极的中心不与另一电极的中心重叠时，第一多极组件402
‑
1的定向相对于第二多极组件402
‑
2的定向旋转地偏移。
59.在额外或替代性实例中，当穿过包含在第一多极组件402
‑
1中的一对相对电极406的每个电极406的中心(或穿过面向轴线410的电极表面的中心)的虚线不与穿过包含在第二多极组件402
‑
2中的一对相对电极406的每个电极406的中心(或穿过面向轴线410的电极表面的中心)的虚线相连时，所述第一多极组件402
‑
1的定向相对于所述第二多极组件402
‑
2的定向旋转地偏移。
60.例如，如图5所展示，第一虚线502
‑
1穿过第一多极组件402
‑
1的相对电极406
‑
1和406
‑
3的中心，且第二虚线502
‑
2穿过第一多极组件402
‑
1的相对电极406
‑
2和406
‑
4的中心。类似地，第三虚线502
‑
3(例如，参考框架408的y轴)穿过第二多极组件402
‑
2的相对电极406
‑
5和406
‑
7的中心，且第四虚线502
‑
4(例如，参考框架408的x轴)穿过第二多极组件402
‑
2的相对电极406
‑
6和406
‑
8的中心。如图5所展示，第一多极组件402
‑
1相对于第二多极组件402
‑
2旋转地偏移，使得第一虚线502
‑
1不与第三虚线502
‑
3或第四虚线502
‑
4相连。
61.第一多极组件402
‑
1围绕轴线410的定向可相对于第二多极组件402
‑
2围绕所述轴线410的定向旋转地偏移任何合适的量。在某些实例中，偏移量满足以下关系：
[0062][0063]
当沿z方向观察时，其中θ是第一多极组件402
‑
1的虚线(例如，第一虚线502
‑
1或第二虚线502
‑
2)与第二多极组件402
‑
2的最近虚线(例如，第三虚线502
‑
3或第四虚线502
‑
4)之间的偏移角，且n是第二多极组件402
‑
2中的电极的数量。例如，在第二多极组件402
‑
2是四极杆(n＝4)的情况下，第一多极组件402
‑
1的第一虚线502
‑
1与第二多极组件402
‑
2的第三虚线502
‑
3之间的偏移角θ可能大于0
°
但小于90
°
。在第二多极组件402
‑
2是八极杆(n＝8)的情况下，第一多极组件402
‑
1的第一虚线502
‑
1与第二多极组件402
‑
2的第三虚线502
‑
3之间的偏移角θ可能大于0
°
但小于45
°
。
[0064]
在一些实例中，第一多极组件402
‑
1围绕轴线410的定向相对于第二多极组件402
‑
2围绕所述轴线410的定向旋转地偏移，使得当沿轴线方向(例如，z方向)观察时，包含在所述第一多极组件402
‑
1中的至少一个电极406(电极406
‑
1)与包含在所述第二多极组件402
‑
2中的两个电极406(例如，电极406
‑
5和406
‑
6)重叠。另外或替代地，第一多极组件402
‑
1围绕轴线410的定向相对于第二多极组件402
‑
2围绕轴线410的定向旋转地偏移，使得当沿z方向观察时，包含在所述第二多极组件402
‑
2中的至少一个电极406(例如，电极406
‑
5)与包含在所述第一多极组件402
‑
1中的两个电极406(例如，电极406
‑
1和406
‑
4)重叠。通过此类配置，相比于图3a
‑
3c的配置，包含在多极组件402中的重叠电极406上的电容耦合可减少，因为电容与重叠表面区域的量成正比。
[0065]
在一些实例中，第一多极组件402
‑
1围绕轴线410的定向相对于第二多极组件402
‑
2围绕所述轴线410的定向旋转地偏移，使得当沿z方向观察时，包含在所述第一多极组件402
‑
1中的至少一个电极406(例如，电极406
‑
1)与包含在所述第二多极组件402
‑
2中的两个电极406(例如，电极406
‑
5和406
‑
6)重叠基本上相等的量。例如，可通过如下设置偏移角θ来实现：
[0066][0067]
在图5所展示的实例中，n＝4，所以偏移角θ为45
°
。通过此类配置，电容性地耦合到与另一多极组件402中的两个电极406重叠的多极组件402中的单个电极406的净电压大约为零。这是因为两个重叠电极406由相反相位的rf电压动电，且因此重叠的表面区域产生相等但相反的rf位移电流。即使重叠量不完全相等，相比于图3a
‑
3c的配置，电容性地耦合到电极406的净电压也基本上降低了。
[0068]
图6a
‑
6c示出多极组件402的另一示例性配置，其中第一多极组件402
‑
1的定向被旋转地偏移，使得当沿z方向观察时，没有电极406彼此重叠。图6a
‑
6c分别类似于图4b、4c和5，不同之处在于包含在第一多极组件402
‑
1中的每个电极406的横截面表面区域小于第二多极组件402
‑
2中的相邻电极406之间的间隙。因此，第一多极组件402
‑
1围绕轴线410的定向相对于第二多极组件402
‑
2围绕所述轴线410的定向旋转地偏移，使得当沿z方向观察时，电极406
‑
1到406
‑
4中的至少一个不与电极406
‑
5到406
‑
8的任何一个重叠。以此方式，可完全消除或基本上减少多极组件402之间的电容耦合。
[0069]
图7a示出多极组件402的另一示例性配置。图7a类似于图5，不同之处在于，当沿z方向观察时，包含在第一多极组件402
‑
1中的至少一个电极406(例如，电极406
‑
1)与仅包含在第二多极组件402
‑
2中的一个电极406((例如，电极406
‑
5)部分地重叠。通过此类配置，相比于图3a
‑
3c的配置，包含在多极组件402中的重叠电极406上的电容耦合可减少。
[0070]
图7b示出多极组件402的另一示例性配置。图7b类似于图5，不同之处在于，当沿z方向观察时，第一多极组件402
‑
1的电极406
‑
1到406
‑
4具有不同于第二多极组件402
‑
2的电极406
‑
5到406
‑
8的横截面形状。即使具有不同形状的电极406，相比于图3a
‑
3c的配置，包含在多极组件402中的重叠电极406上的电容耦合可减少。
[0071]
在上述实例中，第一多极组件402
‑
1围绕轴线410的定向相对于第二多极组件402
‑
2围绕所述轴线410的定向旋转地偏移。在额外的或替代性实施例中，如图8所展示，包含在第一多极组件402
‑
1中的电极406
‑
1到406
‑
4可相对于包含在第二多极组件402
‑
2中的电极406
‑
5到406
‑
8径向地偏移。图8类似于图5，不同之处在于，与电极406
‑
5到406
‑
8相比，第一多极组件402
‑
1的电极406
‑
1到406
‑
4更靠近轴线410。即，第一多极组件402
‑
1的距离r01((即，从轴线410到面向电极表面的最近轴线的距离)小于第二多极组件402
‑
2的距离r02。相比于图3a
‑
3c的配置，此类配置可进一步减少电极406的重叠表面区域的量，且从而进一步减小电极406之间的电容耦合。
[0072]
在一些实例中，多极组件(例如，第一多极组件402
‑
1)可配置成使得当在质谱仪中多极组件与另一多极组件相邻设置时，所述质谱仪中的所述多极组件围绕所述多极组件的轴线的定向相对于所述另一多极组件(例如，第二多极组件402
‑
2)的定向偏移。例如，可将多极组件上的用于安装和安设多极组件的结构(例如，支撑框架、电导线、螺钉孔等)具体地
配置((成形、构、、定位等)，以用于偏移定向。
[0073]
上述多极组件配置可以容易地布置在质谱仪系统(例如，系统100)中。图9示出用于将多极组件设置在质谱仪中的方法的示例性框图。虽然图9示出根据一个实施例的示例性步骤，但其它实施例可省略、添加、重新排序和/或修改图9中所展示的步骤中的任何一个。
[0074]
在步骤902中，将第一多极组件设置在质谱仪中。第一多极组件包含围绕轴线布置且配置成围绕所述轴线径向地限制离子的第一多个杆电极。
[0075]
在步骤904，在质谱仪中将第二多极组件设置成与第一多极组件相邻。第二多极组件包含围绕轴线布置且配置成围绕所述轴线径向地限制离子的第二多个杆电极。第二多极组件设置在质谱仪中，使得所述第二多极组件围绕轴线的定向相对于第一多极组件围绕所述轴线的定向旋转地偏移。
[0076]
可对上述系统和配置进行各种修改。例如，在上述配置中，多极组件具有相同数量的杆电极。然而，在其它配置中，多极组件可具有不同数量的杆电极。例如，第一多极组件可以是八极离子导向器，且第二多极组件可以是四极杆滤质器。另外，在上述配置中，第一多极组件402
‑
1被展示并描述为位于第二多极组件402
‑
2的上游。在其它实例中，第一多极组件402
‑
1可位于第二多极组件402
‑
2的下游。在又一修改中，可在一系列多极组件中使用偏移定向。例如，离子导向器(q0)的定向可相对于第一四极杆滤质器(q1)的定向偏移，第一四极杆滤质器(q1)的定向可相对于碰撞池(q2)的定向偏移，且所述碰撞池(q2)的定向可相对于第二滤质器(q3)的定向偏移。
[0077]
更一般来说，在前述的描述中，已参考附图描述了各种示例性实施例。然而，将显而易见的是，在不脱离所附权利要求中所阐述的本发明的范围的情况下，可对其进行各种修改和改变，且可实施另外的实施例。例如，本文所描述的一个实施例的某些特征可与本文所描述的另一实施例的特征组合或对其进行替代。因此，描述和图式应被视为说明性的而非限制性的。