射到喷雾腔(12)。在本发明公开中，大气压力是指至少约1000帕的压力，例如在15帕的量级的实际环境压力。主要包含气体、(带电或不带电的)液滴和离子的喷雾(14)被推向排气口( 16)，未被取样进行质谱分析的部分喷雾(14)将通过该排气口被排出。
[0036]图2显示了所谓的垂直布置，其中的气体和离子以与喷雾喷出的方向实质上垂直的方向取样。不过，这仅是一种示范性布置。同样能够以不同方向布置喷射探针(10)，例如，使喷射方向与接口( 20)的入口孔(18)的轴一致。
[0037]图2左侧的离子源区(12)与邻近的第一真空区(22)分隔，右侧被分隔壁(24)或类似边界隔开，所示的示例中由锥形中心部件(26)对分隔壁(24)或类似边界进行了补充。通过与第一真空区(22)对接的真空栗(28)将第一真空区(22)抽至离子源区中压力的优选一半压力(即，例如低于或远低于55000帕，但不低于50帕)。接口圆锥(26)由导电性材料制成，以便对其施加电位来吸引离子源区(12)中的离子。例如，在电喷雾过程中，接口圆锥(26)可作为喷雾探针(10)的反电极。圆锥(26)的顶点部分伸入离子源区(12)，并包含一个中心开口(18)，其针对气体和离子形成从离子源区(12)进入第一真空区(22)的通道。在该示意图中，为简便起见，仅显示一个中心开口(18)。但是，可以理解的是，可以在这里提供与本发明的原理相一致的更复杂的小孔图案，并且下文将进一步阐明细节。
[0038]在第一真空区(22)中，RF离子漏斗(30)的较宽一端布置为与发出气体和离子(该情况中还可能有液滴)的接口圆锥(26)的较宽一端相对。漏斗(30)可包括一系列内径递减(如图所示)的环形电极，两相RF电压的不同相交替地对其供电，从而径向限定离子等带电粒子。已穿过接口孔(18)的中性气体不受RF限定的影响，其可穿过环形电极之间的间隙，并最终被抽出。但是，第一真空区(22)内的压力很大程度上取决于从离子源区(12)通过小孔
(18)流入的气体、被抽出的气体、以及设法穿过第一真空区(22)另一端处的下游开口(32)而进入压力保持为低于第一真空区(22)的第二真空区(34)的少量气体之间的平衡。离开RF离子漏斗(30)的较窄一端的离子同样会穿过下游开口(32)，进入第二真空区(34)，第二真空区(34)内可设有RF离子导向器或质量分析器等离子操作装置(36)。
[0039]通过示例和图解方法，在图2的上下文中展示和描述了电喷雾探针(10)。该领域内的从业者知晓有各种不同的电喷雾探针的实施例可供选择，他们可从中选出最切实可行的方案。具体实施可能包括处理额外的侧面受热气流的装置，以便提高液体喷雾探针的去溶剂化能力。此外，在任何情况下，大气压力离子源均不应限制为仅使用电喷雾原理。还可采用其他方法来电离液体样本。例如，如技术人员所熟知，大气压力化学电离(APCI)源通过与某些试剂离子的电荷转移反应来电离已由液体雾化而成的气体中性分子。
[0040]应当承认，包括一系列环形电极的RF离子漏斗(30)仅为示例。其他适当的实施例可包括如以下文献中公开的漏斗布置，例如，美国专利编号7，851，752B2(发明人Kim等)和8，779，35382(发明人2&11011等)，其二者的相关内容通过引述完全包括在本发明公开中。还可设想将内径一致的离子通道或离子导向器布置在图2中离子漏斗的位置。
[0041]此外，圆锥形接口只是一种优选配置。原则上，还可以采用扁平接口，在这种情况下，图2所示的直壁(24)可以简单地延伸而靠近中心，为小孔留出仅很小的缝隙。不应将示例理解为对该方面的限定。
[0042]上述参照图1和图2的说明意在表明一般设置的情景，该设置中可以采用根据本发明原理的接口，并且该设置在本领域内已知。
[0043]在下文中，将尝试进一步阐明对大气压力或接近大气压力与亚大气压力(负压)之间的接口处的过程进行控制的物理原理。但是，需要记住的是本阐述不应视作将本发明与任何特定理论绑定。以下说明旨在为该领域的从业者提供技术指导，以便其更容易掌握在此公开的发明原理的整个范围，并能够在实践中进行简化。
[0044]在离子源和真空区之间的小孔接口中，离子和气体通量主要取决于小孔内压差和小孔直径。当小孔内的压降超过两倍时，小孔低压区将发生自由射流膨胀，这意味着离子和气体的速度将超过音速，当压力达到作为(接近)大气压力的输入压力的一半左右时，将达到离子和气体的最大通量。
[0045]当这种条件建立时，将出现颈缩(venacontracta)的现象(颈缩是指流体流束中的点，其中流束直径最小，流体速度达到最大值;需要注意的是，I马赫，约340m/s，并非传播方向上最大的速度分量;在膨胀过程中，速度可以达到25至30马赫之间)，这意味着抽吸速度的更进一步的增加以及随后小孔后的输出压力的减小不会再增加离子和气体的通量。在这种颈缩现象的情况下，通过小孔的气流将被阻塞。为了进一步增加离子和气体的通量，需要增加小孔的直径。当小孔的直径增加时，通量也将增加。然而，去溶剂化效率可能随之降低到这样一种程度，最终无法感知离子信号的增加。
[0046]过去，API接口通常从小孔(118)后面的自由射流膨胀(138)的静区(SZ)抽取离子，如图3所示。这种情况可以通过在自由射流膨胀(138)中设置带孔的圆锥结构或截取器
(140)来完成。在引入离子漏斗用于接收接口低压一侧的离子和气体之后，可以观察到，这一条件对于分子离子束十分重要，但对于API接口不再有必要。无论马赫盘(142)的位置如何，离子和气体的混流都将在离子漏斗中膨胀。在马赫盘(142)的膨胀通道的下游安装传导率限制元件(透镜)，如图3右侧点状轮廓线所示。
[0047]这一观察结果表明，对于在质谱仪中结合API源使用的进气接口而言，入口气体的流态(层流或湍流)对质谱仪的操作并非决定性。由于分层的混合，湍流可能导致更多热量传输到离子和气体混流的核心以及更好的去溶剂化效果，而层流可能导致与流体停滞层的摩擦增加并且随后降低通量。
[0048]出于上述考虑的结果，发明者断定:在普通的单孔周围提供附加的小孔，将导致离子和气体从大气压力区域转移到亚大气压力区域的通道总面积增加，从而通过提高传导率以及影响小孔后面第一真空区的压力来增加进气系统的通量。
[0049]观察发现，无论直接结果如何，液滴在通过接口时，其去溶剂化率都不会降低，因为侧孔大体保持相同面积，但流经的物质(气体和微粒)具有较小的剖面。可以预期到，在靠近流过中心孔的离子和气体的位置，穿过侧孔的离子和气体流将产生实质上的气流包裹层，使得穿过中心孔的气流将不会与停滞的气体接触，这种接触可能增加气流的磨损(或摩擦)，并导致可用离子的损失。
[0050]进一步预期，多个小孔后面的各射流膨胀将相互作用，有利于限制由中心孔产生的如图3所示的主要桶形激波，因此减少中央膨胀射流边缘的可用离子损失，同时通过附加的侧孔产生的气流来增加更多可用离子。
[0051]因此，本发明基于以下事实:当中心小孔被附加的侧孔至少分段地围绕时，可以提高穿过API接口的离子的通量。
[0052]在图4所示的第一示例中，为了增加通量，向中心孔(146)增加了两个侧孔(144)，其中侧孔(144)的面积大致等于中心孔的面积，并且延伸量约为圆形中心孔(146)角圆周的一半。很容易得出:这样配置的进气系统的传导率应为中心孔(146)的传导率与两个卫星孔(144)的传导率之和，因此进气系统的传导率C总应为C总=C^孔+2 X CfiiU
[0053]图4为建议的示例性小孔布置的正面示意图。可在如图2所示的圆锥形接口(26)中实施，其中侧孔(144)可位于圆锥的倾斜部分，但其也可以在前述扁平接口处工作。小孔(144、146)将离子源的大气压力区(12)连接至质谱仪的第一真空区(22)。小孔(144、146)可以在诸如金属的适合的材料中工作，例如其可以通过邻近流入的热去溶剂化气体而被加热。两个侧孔(144)的横截面积实质上相同，并且以预先确定的距离相对于中心孔(146)对称放置。在图4中，中心孔(146)的半径指定为R;侧孔(144)的内半径为Γι，侧孔(144)的外半径为^r1-R的距离定义了两个侧孔(144)距中心孔(146)的距离。为了使不同小孔所产生的