【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种质谱仪、一种用于质谱仪的控制器以及质谱分析的方法,尤其是在同位素比质谱分析的领域中。
技术介绍
多收集器质谱仪是众所周知的,尤其是用于区分开同位素的多收集器质谱仪。质荷分散元件,例如扇形磁场,根据离子的质荷比在空间上分离离子。多收集器测量是用于高精度同位素比测量的优选方法,因为同位素或同位素体的同时检测可以消除信号波动对所测量的同位素比的精度的影响。检测器阵列可以是固定的或可移动的。此质谱仪的实例在EP-0952607A2中描述。同时测量意味着信号波动被同时记录在所有同位素或同位素体上。因此,对于两个同时测量的信号的同位素比计算,这些信号波动抵消。对于较大动态范围的同位素比测量,这可能呈现出特定的挑战。主要离子束(或射束)的散射背景可能干扰次要同位素或同位素体的基线。这可能由主要离子束的散射导致,尤其是在孔口、狭缝、在磁场中且沿着光学飞行路径的飞行管、残留的气体分子上以及在检测器模块上的散射。取决于主要离子束的相对质量距离,散射背景通常处于百万分之(ppm)几直至数百ppm的范围内。这可能使得难以用1:100或更大的动态范围来执行同位素比或同位素丰度的高精度测量(其中精度和精确度处于1%或更小的范围内)。实际上,现有仪器已经设计以大致104的最大动态范围来测量同位素比。然而,希望在其中一个元素的两个或两个以上次要同位素存在于分子中且因此产生非常稀有的物质的情况下测量到另外的峰,其中丰度在百万分之几(ppm)的范围中。在碳、氧气以及氢的情况下,较重的同位素是较低丰度的同位素。如果分子在低温下形成,那么存在形成由较重同位素组成的分子的统计偏 ...
【技术保护点】
一种质谱仪,其包括:质荷分散元件,其经配置以接收离子且根据所述离子的质荷比在空间上分离所述离子,以由此提供分散的离子束;用于检测所述分散的离子束的离子检测布置,其包括:至少一个初级离子检测器,所述初级离子检测器各自经布置以检测具有在对应的所希望范围内的质荷比的在空间上分离的离子,且各自经配置以基于其对应的检测到的离子来提供对应的主射束信号;以及至少一个二次离子检测器,所述二次离子检测器各自经布置以在所述至少一个初级离子检测器检测所述在空间上分离的离子的同时,检测具有在所有所述所希望的范围之外的质荷比的离子,且各自经配置以基于其对应的检测到的离子来提供对应的背景信号;以及处理器,其经配置以基于所述至少一个主射束信号和所述至少一个背景信号,为具有在所述所希望的范围内的质荷比的所述所接收的离子提供至少一个质量强度测量结果。
【技术特征摘要】
2015.08.14 GB 1514481.91.一种质谱仪,其包括:质荷分散元件,其经配置以接收离子且根据所述离子的质荷比在空间上分离所述离子,以由此提供分散的离子束;用于检测所述分散的离子束的离子检测布置,其包括:至少一个初级离子检测器,所述初级离子检测器各自经布置以检测具有在对应的所希望范围内的质荷比的在空间上分离的离子,且各自经配置以基于其对应的检测到的离子来提供对应的主射束信号;以及至少一个二次离子检测器,所述二次离子检测器各自经布置以在所述至少一个初级离子检测器检测所述在空间上分离的离子的同时,检测具有在所有所述所希望的范围之外的质荷比的离子,且各自经配置以基于其对应的检测到的离子来提供对应的背景信号;以及处理器,其经配置以基于所述至少一个主射束信号和所述至少一个背景信号,为具有在所述所希望的范围内的质荷比的所述所接收的离子提供至少一个质量强度测量结果。2.根据权利要求1所述的质谱仪,其中所述至少一个初级离子检测器包括多个初级离子检测器,所述初级离子检测器各自经布置以检测具有在对应的所希望的范围内的质荷比的在空间上分离的离子。3.根据权利要求2所述的质谱仪,其中所述至少一个初级离子检测器包括:第一初级离子检测器,其经布置以检测具有在第一所希望的范围内的质荷比的在空间上分离的离子;以及第二初级离子检测器,其经布置以检测具有在第二所希望的范围内的质荷比的在空间上分离的离子,所述至少一个二次离子检测器包括经布置以检测具有在中间范围中的质荷比的离子的二次离子检测器,所述中间范围在所述第一和第二所希望的范围之间。4.根据权利要求2所述的质谱仪,其中所述多个所希望的范围界定从所述所希望的范围内的最低质荷比连续延伸到所述所希望的范围内的最高质荷比的整个范围,并且其中所述至少一个二次离子检测器包括经布置以检测具有在所述整个范围之外的质荷比的离子的二次离子检测器。5.根据权利要求2到4中任一项所述的质谱仪,其中所述所希望的范围中的每一个与元素的同位素或分子的同位素体的质荷比的范围相对应,并且其中所述至少一个二次离子检测器包括经布置以检测具有不与所述元素的同位素或所述分子的同位素体的质荷比的范围相对应的质荷比的在空间上分离的离子的二次离子检测器。6.根据权利要求5所述的质谱仪,其中所述元素包括铀、氦或钍,或其中所述分子包括二氧化碳。7.根据权利要求5或权利要求6所述的质谱仪,其中所述处理器经配置以基于由第一初级离子检测器提供的所述主射束信号且基于所述至少一个背景信号来确定第一质量强度测量结果,且经配置以基于由第二初级离子检测器提供的所述主射束信号且基于所述至少一个背景信号来确定第二质量强度测量结果,并且经配置以基于所述第一和第二质量强度测量结果来确定同位素比。8.根据权利要求2到7中任一项所述的质谱仪,其中所述多个初级离子检测器经配置以测量具有至少1:100的动态范围的离子强度。9.根据任一前述权利要求所述的质谱仪,其中所述处理器经配置以通过以下操作来提供所述至少一个质量强度测量结果中的每一个:基于来自所述至少一个主射束信号的主射束信号来确定对应的未校正的质量强度测量结果;基于所述至少一个背景信号来确定背景质量强度测量结果;以及使用所述背景质量强度测量结果来校正所述未校正的质量强度测量结果。10.根据权利要求9所述的质谱仪,其中所述处理器经配置以通过从所述未校正的质量强度测量结果减去按某一因子缩放的所述背景质量强度测量结果,来校正所述未校正的质量强度测量结果。11.根据权利要求10所述的质谱仪,其中所述因子是常数。12.根据任...
【专利技术属性】
技术研发人员:J·拉德克,A·希尔克特,A·特林奎尔,J·施韦特斯,
申请(专利权)人:塞莫费雪科学不来梅有限公司,
类型:发明
国别省市:德国;DE
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