【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及质谱分析领域，并且尤其涉及一种多反射飞行时间质谱仪(MR-TOF MS)及使用方法。
技术介绍
质谱仪是分析化学的公认工具，用于各种化合物和混合物的识别及定量分析。这种分析的灵敏度和分辨率对于实际使用至关重要。已经公认TOF MS的分辨率与飞行路径的长度成正比。但是，已经认识到增加飞行路径同时使该仪器保持一个合理的尺寸是很困难的。建议的解决方案是多反射飞行时间质谱仪(MR-TOF MS)。在引入具有飞行时间聚焦性质的一个静电离子反射镜之后，MR-TOF MS的使用变为可能。美国专利号4,072,862、苏联专利号SU198034和Sov.J.Tech.Phys.41(1971)1498公开了一种离子反射镜以提高飞行时间仪器中离子能量的聚焦。H.Wollnik认识到离子反射镜用于实现多反射MR-TOF MS的潜力。英国专利号GB2080021提出一种方法，通过折叠多个无栅反射镜之间的离子路径以减小仪器总长度。两行这种反射镜可以在同一平面内对齐，或者位于两个相对的平行的圆上(图1)。带有空间离子聚焦的无栅离子反射镜的引入意欲减小离子损耗并且无论反...
【技术保护点】
一种多反射飞行时间质谱仪（ＭＲ－ＴＯＦＭＳ）包括：一个脉冲离子源；一个离子接收器；一组两个平行的无栅离子反射镜，在位移方向充分延长；所述反射镜之间的一个漂移空间；以上元件被排列用于在离子源与接收器之间提供一个折叠的离子路径，由离子反射镜之间的多次反射以及位移方向的位移组成；所述ＭＲ－ＴＯＦＭＳ根据其质量电荷比及时分离离子，使得飞行时间与离子能量完全无关；其中为了提高分辨率和灵敏度，一组２个或更多透镜沿所述位移方向位于所述漂移空间，在位移方向的周期对应于每整数次离子反射的离子位移。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2003-6-21 0314568.71.一种多反射飞行时间质谱仪(MR-TOF MS)包括一个脉冲离子源；一个离子接收器；一组两个平行的无栅离子反射镜，在位移方向充分延长；所述反射镜之间的一个漂移空间；以上元件被排列用于在离子源与接收器之间提供一个折叠的离子路径，由离子反射镜之间的多次反射以及位移方向的位移组成；所述MR-TOF MS根据其质量电荷比及时分离离子，使得飞行时间与离子能量完全无关；其中为了提高分辨率和灵敏度，一组2个或更多透镜沿所述位移方向位于所述漂移空间，在位移方向的周期对应于每整数次离子反射的离子位移。2.权利要求1的MR-TOF MS，其中每个所述离子反射镜包括至少4个电极，以提供离子飞行时间与穿过折叠离子路径平面的初始空间扩展无关。3.权利要求1的MR-TOF MS，其中所述脉冲离子源包括以下列表中的一种离子源SIMS，MALDI，IR MALDI，较好地并入任何以下器件a)脉冲气源b)具有脉冲电压的加速器c)具有静态电压的加速器。4.权利要求1的MR-TOF MS，其中所述脉冲离子源包括一个离子存储器件和一个离子加速器，而离子通过以下列表中的一种固有连续离子源产生ESI，APCI，APPI，EI，CI，PI，ICP，充气或大气MALDI，气体离子反应单元，DC或场非对称离子流动光谱仪，或串联质谱仪的碎片单元。5.权利要求4的MR-TOF MS，其中所述离子存储器件包括一组充气电极，在其中至少一个电极上施加射频(RF)电压，包括以下列表中的任何器件或器件组合具有两个或更多延长杆的离子波导，三维四极离子陷阱，具有径向或轴向离子喷射的线性离子陷阱，具有一个用于离子通过的开口的带有一个或更多电极的RF通道，环形电极陷阱，离子波导与三维离子陷阱的混合物，或者由平板制成的以上器件的分段类似物。6.权利要求5的MR-TOF MS，其中所述离子存储器件包括两组电极，第一组的至少一个电极上施加射频电压，第二组的至少一个电极上施加脉冲电压。7.权利要求4的MR-TOF MS，其中所述离子加速器包括一个脉冲正交加速器，较好地由平电极制成，具有沿MR-TOF MS的位移轴延长和定向的狭缝。8.权利要求4的MR-TOF MS，其中所述加速器被做成脉冲离子反射镜，或离子反射镜的一个脉冲部分，或者位于离子反射镜附近，并且具有匹配的电极形状和电势。9.权利要求4的MR-TOF MS，其中所述连续离子源包括一个附加的、中间的存储离子波导，前述的权利要求4的离子存储器件并较好地具有比权利要求4的离子存储器件相比更高的气压，并且其中所述附加存储离子波导是一组充气电极，包括在权利要求5或6中所列的任何器件的至少一个上施加射频电压。10.权利要求1的MR-TOF MS，其中为了方便调谐，该周期透镜横向通过折叠离子路径充分延长。11.权利要求1的MR-TOF MS，其中所述延长的离子反射镜作为导电的方结构、具有长狭缝的板、条、杆或类似物的一个平行的组件，具有印刷电路板形成的可选的边缘终止。12.权利要求2的MR-TOF MS，其中每个所述反射镜包括至少两个电极，具有互相相反极性的电压或者漂移空间的电势。13.权利要求1的MR-TOF MS，其中至少一个离子反射镜的至少一个电极的至少一部分连接到一个脉冲电压源用于MR-TOF MS的离子门输入和/或门输出。14.权利要求1的MR-TOF MS，其中漂移空间包括用于离子偏转的装置，连接到一个DC或脉冲电压源。15.权利要求14的MR-TOF MS，其中所述偏转装置包括至少一组平的或弯的转向板。16.权利要求15的MR-TOF MS，其中所述转向板具有与权利要求10的平透镜的电极相同的尺寸，并且其中至少一个转向板被调节到组合聚焦和转向或在两者之间转换。17.权利要求14的MR-TOF MS，其中至少一个偏转器位于位移轴的相对源的远端，这种偏转器以静态模式使离子转向，以回转离子位移的方向。18.权利要求14的MR-TOF MS，其中至少一个偏转器位于位移轴的源端，这种偏转器用于将离子引入离轴探测器，或者将离子引入MR-TOF分析器，或以脉冲模式回转离子位移的方向，用于MR-TOFMS内离子限制的时间。19.权利要求1的MR-TOF MS，其中离子接收器是一个具有延伸的动态范围的离子探测器，包括以下的任何组合a)具有至少一个倍增管电极的次级电子倍增管，b)闪烁物和光电倍增管，c)微通道或微球板，d)两个或多个探测通道，e)两个或多个正极，每个电极连接到一个数据采集系统，较好地包括模数转换器(ADC)。20.权利要求19的MR-TOF，其中通过具有各种强度的脉冲离子源交替扫描来延伸数据采集的动态范围，较好地通过调节离子注入任何离子存储器件的持续时间来改变。21.权利要求19的MR-TOF，其中为了延长探测器的寿命，至少一个离子存储器件被排列和控制，以滤除低质量离子分量，或者有选择地去除或抑制最强的离子分量。22.权利要求19的MR-TOF，其中为了延长探测器的寿命，所述MR-TOF分析器进一步包括一个附加的定时离子选择器，所述选择器受控以抑制最强的离子分量，在脉冲离子源的较低强度下的一个初级扫描中确定，所述选择器包括以下列表中的器件Brabury-Nielsen离子门、平行平板偏转器、离子探测器内的控制栅。23.权利要求1的MR-TOF MS，其中该离子接收器是以下列表中的一个充气单元一个碎片单元，单元用于离子分子或离子离子反应，电子俘获分裂或一个离子俘获分裂，一个单元用于离子软沉积在一个表面上，一个单元用于表面离子分裂，并且其中那些气体单元较好地具有一组电极连接到RF电压用于离子碰撞衰减和限制。24.一个串联多反射飞行时间质谱仪(MR-TOF MS-MS)包括权利要求1至23的一个MR-TOF MS以分离母离子，一个碎片单元以及一个附加质谱仪用于碎片离子的质量分析，所述元件被顺序相连。25.权利要求24的MR-TOF MS-MS，其中该碎片单元充满气体并且较好地包括一个附加的差动泵浦阶段和离子聚焦装置。26.权利要求25的MR-TOF MS-MS，其中单元长度L与单元中的气压P的乘积保持在P*L＞0.2乇*cm以上，较好地P＞0.5乇且L＜1cm。27.权利要求24的MR-TOF MS-MS，其中该碎片单元包括一组充气电极，射频(RF)电压施加到至少一个电极上，并且形成权利要求5中列出的任何RF装置以在轴向限制离子。28.权利要求27的MR-TOF MS-MS，其中该单元进一步包括一组电极，连接到DC或缓变的电压，以形成一个轴向DC电场或一个轴向行波电场，控制单元中的离子运动速度，所述DC电压施加到相同的或单独组电极作为权利要求27的RF电压。29.权利要求24的MR-TOF MS-MS，其中所述附加质谱仪是一个飞行时间质谱仪(TOF MS)。30.权利要求29的MR-TOF MS-MS，其中该附加TOF MS包括一个正交离子加速器，较好地是无栅的。31.权利要求29的MR-TOF MS-MS，其中该第二TOF MS具有较短的飞行离子路径并且较好地具有较高的加速电压，使得所述第二TOF MS中的飞行时间与MR-TOF MS中的相比至少少100次折叠，并且其中该第二TOF MS较好地包括一个数据系统用于碎片光谱的“并行”采集，而不混合对应不同母离子的光谱。32.权利要求29的MR-TOF MS-MS，其中所述第二TOF MS也是权利要求1至23的一个多反射光谱仪(MR-TOF MS)，较好地所述第二MR-TOF MS类似于第一MR-TOF MS。33.权利要求32的MR-TOF MS-MS，其中该第二MR-TOF MS包括偏转器，较好地并入漂移空间中的某个透镜，所述偏转器的排列允许调节第二MR-TOF中的飞行路径。34.权利要求32的MR-TOF MS-MS，在第一MR-TOF与碎片单元之间进一步包括一个定时离子选择器。35.一个串联多反射飞行时间质谱仪(MR-TOF MS-MS)，包括权利要求1至23的一个MR-TOF MS，以及一个碎片单元，连接到所述MR-TOF；其中为了串联MS-MS分析，所述碎片单元包括用于使离子回转进入同一MR-TOF的装置。36.权利要求35的MR-TOF MS-MS，进一步包括一组转向板，较好地与某个周期透镜结合，所述转向板的排列允...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿纳托利N维雷恩特奇科夫，米克海尔雅沃尔，乔尔C米切尔，维特彻斯拉夫阿塔伊夫，
申请(专利权)人：莱克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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