使用气体混合物来选择离子的系统和方法技术方案

本文描述的某些配置涉及可使用气体混合物来选择和/或检测离子的质谱仪系统。在一些情况下，可以在碰撞模式下和在反应模式下使用气体混合物，以使用相同的气体混合物提供改进的检测极限。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用气体混合物来选择离子的系统和方法优先权申请本申请涉及于2017年9月1日提交的美国临时中请第62/553,456号和于2017年10月7日提交的美国临时申请第62/569,513号，并要求其各自的优先权和权益，其各自的全部公开内容出于所有目的通过引用并入本文。
本文描述的某些实施例涉及使用气体混合物来选择离子的系统和方法。更具体地，本文描述的某些配置涉及使用具有多模电池单元的二元气体混合物来从离子束中选择分析物离子。
技术介绍
质谱(MS)是可以测定未知样品物质的元素组成的分析技术。例如，MS可用于鉴定未知化合物、测定分子中元素的同位素组成、通过观察特定化合物的断裂来测定该化合物的结构，以及用于定量样品中特定化合物的量。
技术实现思路
以下描述了可以使用常见气体混合物来选择分析物离子和/或抑制干扰离子的系统和方法的某些方面、实施例、示例、配置以及图示。在一个方面，描述了一种被配置成允许在包含碰撞模式和反应模式的至少两种模式之间切换电池单元以选择由所述电池单元接收的离子的系统。在某些示例中，所述系统包含电池单元，所述电池单元被配置成在所述碰撞模式下接收包含二元气体混合物(或包含至少两种气体的气体混合物)的气体混合物以对所述电池单元加压，并且被配置成在所述反应模式下接收包含所述二元气体混合物(或包含至少两种气体的气体混合物)的相同气体混合物以对所述电池单元加压。在一些示例中，所述系统包含电耦合到所述电池单元的处理器，所述处理器被配置成在所述碰撞模式下向包含所述气体混合物的所述加压电池单元提供电压，以促进传输具有比由所述提供的第一电压诱导的能量势垒更大的能量的选择离子。在其它示例中，所述处理器被进一步配置成在所述反应模式下向包含所述气体混合物的所述加压电池单元提供第二电压，以将选择离子引导到流体地耦合到所述电池单元的质量过滤器中。在一些实施例中，所述处理器被进一步配置成允许将所述电池单元切换到通气模式。在其它实施例中，所述系统进一步包含单个气体入口，所述单个气体入口流体地耦合到所述电池单元以提供包含所述二元气体混合物的所述气体混合物。在某些示例中，所述电池单元包含多极杆组，所述多极杆组包含2、4、6、8或10个杆。在其它示例中，所述电池单元进一步包含出口构件，所述出口构件位于所述电池单元的出口孔附近并且电耦合到电压源，所述出口构件被配置成将所述加压电池单元中的分析物离子指引向所述电池单元的所述出口孔。在某些示例中，可以在所述加压电池单元的所述碰撞模式下将所述出口构件的电压设置在-60伏特与+20伏特之间。在一些示例中，可以在所述加压电池单元的所述反应模式下将所述出口构件的电压设置在-60伏特与+20伏特之间。在一些配置中，所述电池单元进一步包含入口构件，所述入口构件位于所述电池单元的入口孔附近并且电耦合到电压源，所述入口构件被配置成将分析物离子朝向所述电池单元的所述入口孔指引到所述加压电池单元中。在某些情况下，可以在所述加压电池单元的所述碰撞模式下将所述入口构件的电压设置在-60伏特与+20伏特之间。在其它示例中，可以将所述入口构件的电压设置为基本上类似于当所述加压电池单元在所述反应模式下时提供给所述出口构件的电压。在其它示例中，所述电池单元被配置成在相同的气流下操作时从所述碰撞模式切换到所述反应模式。在其它情况下，所述电池单元被配置成从所述碰撞模式切换到所述反应模式，并且可以以所述不同模式使用不同的气流水平。在一些示例中，可以改变所述入口构件和出口构件上的所述电压，并且任选地还可以改变所述电池单元与所述质量分析器之间的所述能量势垒。在一些示例中，所述电池单元被配置成通过切换所述入口构件和所述出口构件上的所述电压以及任选地改变所述电池单元与所述质量分析器之间的所述能量势垒来从所述反应模式切换到所述碰撞模式，同时保持相同的气流或改变到不同的流量水平。在其它配置中，所述系统可以包含轴向电极，所述轴向电极电耦合到电压源并且被配置成提供轴向场以将离子指引向所述加压电池单元的出口孔。例如，所述轴向场包含-500V/cm与500V/cm之间的场梯度。在某些示例中，所述处理器被进一步配置成向所述加压电池单元提供偏移电压。在其它示例中，所述系统可包含流体地耦合到包含所述偏移电压的所述电池单元的质量分析器。在一些示例中，当所述电池单元在所述碰撞模式下时，所述流体地耦合的质量分析器的偏移电压在正方向上比所述电池单元的所述偏移电压更大。在某些示例中，当所述电池单元在所述反应模式下时，所述流体地耦合的质量分析器的偏移电压在负方向上比所述电池单元的所述偏移电压更大。在一些情况下，所述系统包含流体地耦合到所述电池单元的电离源。在其它情况下，所述电池单元被配置成在所述碰撞模式下和在所述反应模式下使用氦气和氢气的二元混合物。在另一方面，质谱仪系统包含离子源、流体地耦合到所述离子源的电池单元、流体地耦合到所述电池单元的质量分析器以及电耦合到所述电池单元的处理器。在某些情况下，所述电池单元被配置成在包含碰撞模式、反应模式以及标准模式的至少三种不同模式下操作。例如，所述三种不同模式可以各自被配置成从从所述离子源接收到所述电池单元中的多个离子中选择分析物离子。在一些情况下，所述电池单元被配置成在入口孔处耦合到所述离子源，以允许从所述离子源接收所述多个离子。在某些配置中，所述电池单元包含气体入口，所述气体入口被配置成在所述碰撞模式下接收包含二元气体混合物(或包含至少两种气体的气体混合物)的气体混合物，以在所述碰撞模式下对所述电池单元加压。在其它情况下，所述电池单元被配置成在所述反应模式下接收包含所述二元气体混合物(或包含至少两种气体的气体混合物)的所述气体混合物，以在所述反应模式下对所述电池单元加压。在一些示例中，所述电池单元进一步包含出口孔，所述出口孔被配置成从所述电池单元提供所述分析物离子。在一些示例中，电耦合到所述电池单元的所述处理器被配置成在所述碰撞模式和所述反应模式中的每个下向所述电池单元提供所述气体混合物，并且在所述标准模式下将所述电池单元保持在真空下。在一些实施例中，所述电池单元包含多极杆组，所述多极杆组包含2、4、6、8或10个杆。在某些示例中，所述处理器被配置成在所述碰撞模式下向包含所述气体混合物的所述加压电池单元提供第一电压，以选择包含大于选择的势垒能量的能量的离子。在其它示例中，所述处理器被配置成在所述反应模式下向包含所述气体混合物的所述加压电池单元提供第二电压，以使用质量过滤选择离子。在一些示例中，所述系统包含轴向电极，所述轴向电极被配置成提供轴向场以将所述分析物离子从所述入口孔指引向所述加压电池单元的出口孔。在某些情况下，所述轴向场强度包含-500V/cm与+500V/cm之间的轴向场梯度。在一些配置中，所述系统包含位于所述加压电池单元的出口孔附近的出口构件，例如出口透镜。例如，所述出口构件包含出口电势，以将分析物离子吸引向所述加压电池单元的所述出口孔。在一些情况下，在所述加压电池单元的所述碰撞模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，被配置成允许在包含碰撞模式和反应模式的至少两种模式之间切换电池单元以选择由所述电池单元接收的离子，所述系统包含：/n电池单元，被配置成在所述碰撞模式下接收包含二元气体混合物的气体混合物以对所述电池单元加压，并且被配置成在所述反应模式下接收包含所述二元气体混合物的相同气体混合物以对所述电池单元加压；和/n处理器，电耦合到所述电池单元，所述处理器被配置成在所述碰撞模式下向包含所述气体混合物的所述加压电池单元提供电压，以促进传输具有比由所述提供的第一电压诱导的能量势垒更大的能量的选择离子，其中所述处理器被进一步配置成在所述反应模式下向包含所述气体混合物的所述加压电池单元提供第二电压，以将选择离子引导到流体地耦合到所述电池单元的质量过滤器中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170901 US 62/553456;20171007 US 62/5695131.一种系统，被配置成允许在包含碰撞模式和反应模式的至少两种模式之间切换电池单元以选择由所述电池单元接收的离子，所述系统包含：
电池单元，被配置成在所述碰撞模式下接收包含二元气体混合物的气体混合物以对所述电池单元加压，并且被配置成在所述反应模式下接收包含所述二元气体混合物的相同气体混合物以对所述电池单元加压；和
处理器，电耦合到所述电池单元，所述处理器被配置成在所述碰撞模式下向包含所述气体混合物的所述加压电池单元提供电压，以促进传输具有比由所述提供的第一电压诱导的能量势垒更大的能量的选择离子，其中所述处理器被进一步配置成在所述反应模式下向包含所述气体混合物的所述加压电池单元提供第二电压，以将选择离子引导到流体地耦合到所述电池单元的质量过滤器中。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步配置成允许将所述电池单元切换到通气模式。


3.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统进一步包含单个气体入口，所述单个气体入口流体地耦合到所述电池单元以提供包含所述二元气体混合物的所述气体混合物。


4.根据权利要求3所述的系统，其中所述电池单元包含多极杆组，所述多极杆组包含2、4、6、8或10个杆。


5.根据权利要求4所述的系统，其中所述电池单元进一步包含出口构件，所述出口构件位于所述电池单元的出口孔附近并且电耦合到电压源，所述出口构件被配置成将所述加压电池单元中的分析物离子指引向所述电池单元的所述出口孔。


6.根据权利要求5所述的系统，其中可以在所述加压电池单元的所述碰撞模式下将所述出口构件的电压设置在-60伏特与+20伏特之间。


7.根据权利要求5所述的系统，其中可以在所述加压电池单元的所述反应模式下将所述出口构件的电压设置在-60伏特与+20伏特之间。


8.根据权利要求5所述的系统，其中所述电池单元进一步包含入口构件，所述入口构件位于所述电池单元的入口孔附近并且电耦合到电压源，所述入口构件被配置成将分析物离子朝向所述电池单元的所述入口孔指引到所述加压电池单元中。


9.根据权利要求8所述的系统，其中可以在所述加压电池单元的所述碰撞模式下将所述入口构件的电压设置在-60伏特与+20伏特之间。


10.根据权利要求8所述的系统，其中可以将所述入口构件的电压设置为基本上类似于当所述加压电池单元在所述反应模式下时提供给所述出口构件的电压。


11.根据权利要求1所述的系统，其中所述电池单元被配置成通过切换所述入口构件和所述出口构件上的所述电压以及任选地改变所述电池单元与所述质量分析器之间的所述能量势垒来从所述碰撞模式切换到所述反应模式，同时保持相同的气流或改变到不同的流量水平。


12.根据权利要求1所述的系统，其中所述电池单元被配置成通过切换所述入口构件和所述出口构件上的所述电压以及任选地改变所述电池单元与所述质量分析器之间的所述能量势垒来从所述反应模式切换到所述碰撞模式，同时保持相同的气流或改变到不同的流量水平。


13.根据权利要求1所述的系统，进一步包含轴向电极，所述轴向电极电耦合到电压源并且被配置成提供轴向场以将离子指引向所述加压电池单元的出口孔。


14.根据权利要求13所述的系统，其中所述轴向场包含-500V/cm与500V/cm之间的场梯度。


15.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步配置成向所述加压电池单元提供偏移电压。


16.根据权利要求15所述的系统，进一步包含流体地耦合到包含所述偏移电压的所述电池单元的质量分析器。


17.根据权利要求16所述的系统，其中当所述电池单元在所述碰撞模式下时，所述流体地耦合的质量分析器的偏移电压在正方向上比所述电池单元的所述偏移电压更大。


18.根据权利要求16所述的系统，其中当所述电池单元在所述反应模式下时，所述流体地耦合的质量分析器的偏移电压在负方向上比所述电池单元的所述偏移电压更大。


19.根据权利要求16所述的系统，进一步包含流体地耦合到所述电池单元的电离源。


20.根据权利要求1所述的系统，其中所述电池单元被配置成在所述碰撞模式和在所述反应模式下使用氦气和氢气的二元混合物。


21.一种质谱仪系统，包含：
离子源；
电池单元，所述电池单元流体地耦合到所述离子源并且被配置成在包含碰撞模式、反应模式以及标准模式的至少三种不同模式下操作，所述三种不同模式各自被配置成从从所述离子源接收到所述电池单元中的多个离子中选择分析物离子，所述电池单元被配置成在入口孔处耦合到所述离子源，以允许从所述离子源接收所述多个离子，所述电池单元包含气体入口，所述气体入口被配置成在所述碰撞模式下接收包含二元气体混合物的气体混合物，以在所述碰撞模式下对所述电池单元加压，其中所述电池单元被配置成在所述反应模式下接收包含所述二元气体混合物的所述气体混合物，以在所述反应模式下对所述电池单元加压，所述电池单元进一步包含出口孔，所述出口孔被配置成从所述电池单元提供所述分析物离子；以及
质量分析器，流体地耦合到所述电池单元；以及
处理器，电耦合到所述电池单元，所述处理器被配置成在所述碰撞模式和所述反应模式中的每个下向所述电池单元提供所述气体混合物，并且在所述标准模式下将所述电池单元保持在真空下。

【专利技术属性】
技术研发人员：P帕特尔，C斯特芬，F阿布沙克拉，
申请(专利权)人：珀金埃尔默保健科学公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA