【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于校准或重置电荷检测器的设备和方法
[0001]相关申请的交叉引用本申请要求于2018年6月4日提交的美国临时专利申请号62/680,272的优先权权益，并且是于2019年1月11日提交的国际专利申请号PCT/US2019/013284的部分继续申请，这两者的公开内容都通过引用全部并入本文。
[0002]本公开大体上涉及电荷检测仪器，并且更具体地涉及用于校准这种仪器的设备和方法。
技术介绍
[0003]质谱分析提供通过根据离子质量和电荷分离物质的气态离子来鉴定化学成分。已经开发了各种仪器和技术来确定这种分离的离子的质量，并且一种这样的技术被称为电荷检测质谱分析（CDMS）。在CDMS中，根据测量的离子质荷比（通常被称为“m/z”）和测量的离子电荷来测量离子质量。
[0004]利用早期CDMS检测器的m/z和电荷测量的高度不确定性已经导致了静电线性离子阱（ELIT）检测器的开发，在该检测器中，使离子通过电荷检测圆筒来回振荡。离子多次通过这样的电荷检测圆筒为每个离子提供多次测量，并且结果已经表明，电荷测量的不确...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包括增益漂移补偿的电荷检测质谱仪（CDMS），所述CDMS包括：静电线性离子阱（ELIT），所述ELIT具有设置在第一离子镜和第二离子镜之间的电荷检测圆筒，离子源，所述离子源被配置成将离子供应给所述ELIT，电荷发生器，所述电荷发生器用于生成高频电荷，电荷灵敏前置放大器，所述电荷灵敏前置放大器具有耦合到所述电荷检测圆筒的输入和被配置成产生与在所述电荷检测圆筒上感应的电荷对应的电荷检测信号的输出，以及处理器，所述处理器被配置成（a）控制所述电荷发生器在所述电荷检测圆筒上感应高频电荷，（b）控制所述第一离子镜和所述第二离子镜的操作，以在其中俘获来自所述离子源的离子，并且之后，使被俘获的所述离子每次通过所述电荷检测圆筒并且在其上感应对应电荷时在所述第一离子镜和所述第二离子镜之间来回振荡，以及（c）处理由所述电荷灵敏前置放大器产生的所述电荷检测信号，以（i）根据由所述电荷发生器在所述电荷检测圆筒上感应的所述高频电荷确定增益系数，以及（ii）根据所述增益系数修改由被俘获的所述离子通过所述电荷检测圆筒而在其上感应的所述电荷产生的所述电荷检测信号的部分的大小。2.根据权利要求1所述的CDMS，其中，所述处理器被配置成处理由所述电荷灵敏前置放大器产生的所述电荷检测信号，以在（b）之前确定由所述电荷发生器在所述电荷检测圆筒上感应的所述高频电荷的集合的基频的平均大小，以通过将在所述电荷检测圆筒上感应的最近的高频电荷的基频的大小加到所述集合，在由被俘获的所述离子通过所述电荷检测圆筒而在其上感应的电荷的每次新检测的情况下，成功更新由所述电荷发生器在所述电荷检测圆筒上感应的高频电荷的集合，确定所述高频电荷的更新后的集合的基频的新的平均值大小，并且根据所述平均值和所述新的平均值确定所述增益系数。3.根据权利要求2所述的CDMS，所述CDMS进一步包括至少一个电压源，所述电压源可操作地耦合到所述处理器以及所述第一离子镜和所述第二离子镜，并且被配置成产生电压，以在其中选择性地建立离子传输电场或离子反射电场，所述离子传输电场被配置成使通过所述第一离子镜和所述第二离子镜中的相应一者的离子朝向纵向轴线集中，所述纵向轴线通过所述第一离子镜和所述第二离子镜以及所述电荷检测圆筒中的每一者的中心，所述离子反射电场被配置成使从所述电荷检测圆筒进入所述第一离子镜和所述第二离子镜中的相应一者的离子在相反的方向上停止和加速、返回通过所述电荷检测圆筒并且朝向所述第一离子镜和所述第二离子镜中的另一者，同时还使所述离子朝向所述纵向轴线集中，其中，所述处理器被配置成控制所述第一离子镜和所述第二离子镜的操作，以通过首先控制所述至少一个电压源在至少所述第一离子镜中建立所述离子传输电场，使得由所述离子源供应的离子经由在所述第一离子镜中限定的离子入口孔流入所述ELIT中并且然后控制所述至少一个电压源在所述第一离子镜和所述第二离子镜中建立所述离子反射电场、以由此在所述ELIT中俘获所述离子、来在其中俘获来自所述离子源的离子，并且使被俘获的所述离子每次通过所述电荷检测圆筒并且在其上感应对应的电荷时在所述第一离子镜和所述第二离子镜之间来回振荡。4.根据权利要求2或权利要求3所述的CDMS，其中，所述处理器被配置成控制所述电荷发生器，在所述离子反复通过所述电荷检测圆筒时，在所述电荷检测圆筒上不断地感应所
述高频电荷。5.根据权利要求1至4中任一项所述的CDMS，所述CDMS进一步包括存储器，其中，所述处理器被配置成接收来自所述电荷灵敏前置放大器的所述电荷检测信号，并且在离子测量事件的持续时间内，将接收到的所述电荷检测信号存储在所述存储器中，在所述离子测量事件中，所述离子在所述第一离子镜和所述第二离子镜之间来回振荡预定义次数和预定义时间周期。6.根据权利要求5所述的CDMS，其中，所述处理器被配置成处理记录的所述电荷检测信号，以确定离子电荷值以及离子质荷比和离子质量中的至少一者。7.根据权利要求5所述的CDMS，其中，所述处理器被配置成在所述离子测量事件之后控制所述第一离子镜和所述第二离子镜中的至少一者，以使被俘获的所述离子离开所述ELIT，并且之后控制所述第一离子镜和所述第二离子镜中的至少一者俘获所述ELIT中的另一个离子并且使所述另一个离子每次通过所述电荷检测圆筒时来回振荡。8.根据权利要求7所述的CDMS，其中，所述处理器被配置成通过控制所述至少一个电压源在所述第一离子镜和所述第二离子镜中的所述至少一者中建立所述离子传输电场来控制所述第一离子镜和所述第二离子镜中的至少一者，使得被俘获的所述离子通过在所述第一镜中限定的所述离子入口孔或通过在所述第二离子镜中限定的离子出口孔离开所述ELIT。9.根据权利要求7或权利要求8所述的CDMS，其中，所述处理器被配置成（1）控制所述第一离子镜和所述第二离子镜在所述ELIT中俘获离子，并且使被俘获的所述离子在离子测量事件的持续时间内在所述第一离子镜和所述第二离子镜之间来回振荡，之后（2）控制所述第一离子镜和所述第二离子镜中的至少一者使被俘获的所述离子离开所述ELIT，以及（3）在多个连续的离子测量事件内重复（1）和（2），并且其中，所述处理器被配置成（4）控制所述电荷发生器在至少（1）和（2）期间在所述电荷检测圆筒上不断地感应所述高频电荷，（5）由相应的被俘获的离子通过所述电荷检测圆筒而在其上感应的电荷的每次新的检测的情况下，确定新的增益系数，以及（6）根据相应的新的增益系数，修改由所述相应的被俘获的离子每次通过所述电荷检测圆筒时在所述电荷检测圆筒上感应的所述电荷产生的所述电荷检测信号的部分的大小。10.根据权利要求1至9中任一项所述的CDMS，其中，所述电荷发生器包括：天线，以及可操作地耦合到所述天线的电压或电流源，其中，所述处理器被配置成控制所述电压或电流源在所述高频率下将选定电压或电流施加到所述天线，所述天线响应所述选定电压或电流在所述天线与所述电荷检测圆筒之间建...
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