质谱仪、离子光学装置及对质谱仪中离子操作的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供质谱仪、离子光学装置及对质谱仪中离子操作的方法，质谱仪包括质量分析器，还包括：离子导引装置，其包括两组彼此平行放置的电极阵列，每组所述环形电极阵列均由同心设置的至少两个环形电极组成或由呈辐射状分布的至少三个直线电极组所组成；电源装置，用以在至少部分所述环形电极上施加电压以形成射频电场和直流电场，通过所述射频电场和直流电场在所述两组阵列之间的区域令离子在该区域内得到存储，并可控制使得离子按照预定的质荷比要求依次沿径向被释放并离开所述离子导引装置而进入质量分析器进行质量分析；本发明专利技术的技术方案实现高离子利用效率及大离子存储容量，且可实现仪器的小型化。

Mass spectrometer, ion optical device and methods for ion operation in mass spectrometer

The present invention provides ion mass spectrometry, optical device and method of ion mass spectrometry in the operation of the mass spectrometer includes a mass analyzer includes: ion guide device, which comprises two groups placed parallel to each other at least two electrode array, each of the annular ring electrode are arranged in concentric electrode array consisting of or consisting of a radiation at least three linear electrode group distribution; power supply device for at least part of the annular electrode voltage is applied to the formation of the RF electric field and DC electric field, through the RF electric field and DC electric field between the two sets of array region that ions stored in the region, and can control the ion according to a predetermined mass to turn along the radial direction is released and leave the ion guide device into the mass analyzer for quality analysis; the technology of the invention The scheme realizes high ion utilization efficiency and large ion storage capacity, and can realize the miniaturization of the instrument.

【技术实现步骤摘要】
质谱仪、离子光学装置及对质谱仪中离子操作的方法
本专利技术涉及质量分析
，特别是涉及质谱仪、离子光学装置及对质谱仪中离子操作的方法。
技术介绍
四极杆—正交飞行时间质谱仪的典型工作模式是：由离子源产生的离子，经过一系列真空接口和离子导引装置，进入四极杆进行质量选择，选出的母离子进入碰撞腔进行解离，产生众多子离子，子离子进入飞行腔前的脉冲加速区，以正交方式被加速，由于离子的飞行时间不同，而产生高分辨、高精度的质谱。其中，四极杆通常以扫描的方式连续工作，而飞行时间质谱仪以脉冲方式工作。如果不对飞行时间质谱仪前的离子做任何调制，则对于飞行腔前的加速区的脉冲电压，需要等待最高m/z的离子到达检测器，才能开始产生下次脉冲。而离子是连续进入加速区的。所以离子被飞行时间质谱仪利用的占空比太低，从而产生离子损失。如果加速区的电极与检测器的距离为D，在加速区的有效宽度为Δl(有效宽度可看作在加速区前被加速而最终在检测器上形成质谱的离子束宽度，通常小于加速电极的实际宽度)，则仪器的最高的离子利用效率(或称占空比)与离子m/z有关：这里，(m/z)max指的是质量范围上限。在大多数正交飞行时间仪器中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种质谱仪，包括质量分析器，其特征在于，所述质谱仪包括：离子导引装置，其包括两组彼此平行放置的环形电极阵列，每组所述环形电极阵列均由同心设置的至少两个环形电极组成，定义从环形电极指向环形中心的方向为径向，与环形电极所在平面垂直的方向为轴向；电源装置，用以在至少部分所述环形电极上施加电压以形成射频电场和直流电场，通过所述射频电场和直流电场在所述两组阵列之间的区域依次令离子进行如下运动：(1)导引离子沿轴向进入所述区域并存储；(2)所述直流电场驱动所述区域内离子沿所述径向运动，所述射频电场产生射频势垒对沿径向运动的离子加以阻挡；(3)扫描所述射频电场或者直流电场的幅值，使得离子按照质荷比从大到小的...

【技术特征摘要】
1.一种质谱仪，包括质量分析器，其特征在于，所述质谱仪包括：离子导引装置，其包括两组彼此平行放置的环形电极阵列，每组所述环形电极阵列均由同心设置的至少两个环形电极组成，定义从环形电极指向环形中心的方向为径向，与环形电极所在平面垂直的方向为轴向；电源装置，用以在至少部分所述环形电极上施加电压以形成射频电场和直流电场，通过所述射频电场和直流电场在所述两组阵列之间的区域依次令离子进行如下运动：(1)导引离子沿轴向进入所述区域并存储；(2)所述直流电场驱动所述区域内离子沿所述径向运动，所述射频电场产生射频势垒对沿径向运动的离子加以阻挡；(3)扫描所述射频电场或者直流电场的幅值，使得离子按照质荷比从大到小的顺序依次沿径向被释放；(4)令所述被释放的离子沿轴向离开所述离子导引装置，并进入质量分析器进行质量分析。2.根据权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，所述每组所述环形电极阵列均由同心设置的至少三个环形电极组成。3.根据权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，所述质量分析器是脉冲式工作的，其前级设有离子提取区域；所述被释放的不同质荷比的离子沿轴向具有基本相同的动能，并基本同时到所述离子提取区域。4.根据权利要求3所述的质谱仪，其特征在于，所述质量分析器为飞行时间质量分析器，所述离子导引装置后级设有离子光学透镜，用于对离开所述离子导引装置的不同质荷比离子进行离子束调整。5.根据权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，所述质量分析器的类型包括：四级杆；所述被释放的不同质荷比的离子沿所述质量分析器的轴向进入，并根据所述被释放离子的质荷比同步所述质量分析器的扫描电压。6.根据权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，所述离子导引装置内的气压为0.002Pa～0.05Pa，或者0.02Pa～0.5Pa，或者0.2Pa～5Pa，或者2Pa～50Pa，或者20Pa～500Pa。7.根据权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，包含:位于所述离子导引装置的前级的一个四极杆质量分析器和一个碰撞腔。8.根据权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，离子沿轴向进入或离开所述离子导引装置时，进入或离开的位置为其中一组环形电极阵列中环形电极的中心。9.根据权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，离子沿轴向进入或离开所述离子导引装置时，进入或离开的位置为其中一组环形电极阵列中两个相邻环形电极之间。10.根据权利要求1所述的质谱仪，其特征在于，所述离子被存储的区域位于两组环形电极阵列之间，被存储的离子呈环状分布。11.一种质谱仪，包括质量分析器，其特征在于，所述质谱仪包括：离子导引装置，其包括两组彼此平行放置的环形电极阵列，每组所述环形电极阵列均由同心设置的至少两个环形电极组成，定义从环形电极指向环形中心的方向为径向，与环形电极所在平面垂直的方向为轴向；电源装置，用以在至少部分所述环形电极上施加电压以形成射频电场和直流电场，通过所述射频电场和直流电场在所述两组阵列之间的区域依次令离子进行如下运动：(1)导引离子沿轴向进入所述区域并存储；(2)令不同质荷比的离子在交流电压作用下沿径向被选择性激发，或者沿所述径向按质荷比顺序激发，且令被激发的离子沿径向靠近所述环形电极的中心位置；(3)令被激发的离子沿轴向离开所述离子导引装置并进入质量分析器，以待进行质量分析。12.根据权利要求11所述的质谱仪，其特征在于，所述每组所述环形电极阵列均由同心设置的至少三个环形电极组成。13.根据权利要求11所述的质谱仪，其特征在于，离子被激发的过程中，所述射频电压形成的射频电场为近似四极场。14.根据权利要求11所述的质谱仪，其特征在于，离子被激发的过程中，所述直流电压形成的直流电场沿径向呈二次场分布。15.一种质谱仪，包括质量分析器，其特征在于，所述质谱仪包括：离子导引装置，其包括两组彼此平行放置的电极阵列，每组电极阵列由呈辐射状分布的至少三个直线电极组所组成，定义沿直线电极组的延伸方向为径向，与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小强，孙文剑，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP