多模式电离模式分离器制造技术

本发明专利技术提供了一种多模式电离模式分离器。多模式电离源包括：电喷雾电离源，用于提供带电悬浮微粒；大气压电离源，处在电喷雾电离源的下游，用于进一步电离带电悬浮微粒；和模式分离器或者掩模，其被设置使得分离带电悬浮微粒的一部分并且防止所述部分暴露于下游的大气压电离源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及一种方法和系统，用于在多模式离子源中分离离子流，使得使用多模式产生的离子不会相互干扰。
技术介绍
本专利技术涉及共同转让的2003年8月13日递交的待决美国专利申请No.10/640,176以及2002年9月递交的其母案申请10/245,987(被授权为美国专利No.6,646,257)，两者的题目都是“Multimode Ionization Source”。两个申请都通过引用被全文结合。大气压电离(API)的出现已经导致了对LC/MS分析的使用的蓬勃发展。目前存在三种主要的API技术电喷电离(ESI)、大气压化学电离(APCI)以及大气压光电离(APPI)。这些技术中的每一种通过不同的机制电离分子，并且没有一种机制能够对可能被包括在各种不同样品中的全部范围的分子量和组分进行电离。已经开发了多模式电离源(“多模式源”)，其通过在一个设备中将ESI与或者APCI或者APPI结合使用，使得没有被ESI源电离的分析物可以被次级电离机制电离，而解决了改困难。在上述的美国专利申请No.10/640,176和其母案申请10/245,987中描述了多模式电离源的实施例。简单地说，在这些设备中，通过ESI源产生的离子和蒸气(“ESI离子”)通过气体被输入并且通过气体动力和电场的组合被引导向真空入口。沿着到真空入口的轨迹，离子和蒸气进入次级APCI或者APPI源工作于其中的空间。实践中已经发现，两种类型的次级源在ESI离子朝向真空入口移动时可能对其有有害影响。在APCI的情形中，已经发现从电晕针发出的电晕电流可以干扰ESI离子朝向真空入口的移动。虽然使用反电极(counter electrode)来控制电晕电流可能是有帮助的，但是电晕电流可能仍然难以控制。当APPI源被使用时，除了光电离中性分析物分子之外，光子还与先前产生的ESI离子相作用，这可能对ESI信号具有不良影响。因此，有利的是提供一种离子源，其防止大多数的ESI离子不受APCI和APPI过程的影响，由此确保被检测的ESI信号的质量。
技术实现思路
根据本专利技术的多模式电离源包括电喷雾电离源，用于提供带电的悬浮微粒(aerosol)；大气压电离源，处在电喷雾电离源的下游，用于进一步电离带电的悬浮微粒；和掩模，被设置成分离带电悬浮微粒的一部分并且防止所述部分暴露于下游的大气压电离源。根据第一实施例，下游的多模式电离源为大气压化学电离(APCI)源。在另一实施例中，下游的大气压电离源为大气压光电离(APPI)源。本专利技术的模式分离器掩模有多种构造和设计。作为示例而不是限制，掩模可以平行于或者垂直于入口管道的中心轴定向，其中所产生的离子通过入口管道被供应到质谱仪，并且掩模可以包括一个或者多个板，板可以相对于管道以各种角度被定位。为了帮助分离电喷雾离子流的一部分，本专利技术的多模式源可以包括多于一个的到质量分析器的真空的管道入口。已经发现通过分离出由电喷雾离子源所产生的带电的悬浮微粒中的按体积计至少10％，即使当次级大气压电离源工作时，电喷雾信号也被维持。附图说明图1示出了根据本专利技术的多模式源的示例性ESI离子源部分的示意性横截面图。图2A示出了根据本专利技术的包括模式分离器掩模的多模式源的第一实施例的纵向截面(沿图2B的截面A-A)。图2B示出了根据本专利技术的多模式源的第一实施例方式的底视图。图3A示出了根据其中模式分离器掩模被相对于管道平行定向的本专利技术的多模式源的第二实施例方式的纵向截面(沿图3B的截面A-A)。图3B示出了根据本专利技术的多模式源的第二实施例的底视图。图4A示出了根据包括多模式分离器的本专利技术的多模式源的另一实施例。图4B示出了图4A所示的多模式源的实施例的底视图。图5示出了根据包括多管道的本专利技术的多模式源的另一实施例的底视图。图6A示出了根据包括APPI次级源的本专利技术的多模式源的另一实施例的横截面图。图6B示出了图6A所示的多模式源的底视图。具体实施例方式在详细描述本专利技术之前，必须注意，当被用于本说明书和所附权利要求书中，单数形式“某个”、“一个”、“所述”和“该”包括复数个所指物，除非上下文中另行清楚地规定。因此，例如，“一个管道”的所指包括多于一个的“管道”。“一个电喷电离源”或者“一个大气压电离源”包括多于一个的“电喷电离源”或者“大气压电离源”。在描述本专利技术和对本专利技术要求权利时，将使用根据下面的定义的如下术语。术语“相邻”的意思是靠近、紧邻或者邻接。相邻的某物也可以是与另一组件接触、包围另一组件(即以其为中心)、与另一组件间隔开或者包含另一组件的一部分。例如，与喷雾器相邻的“干燥设备”可以是间隔开地与喷雾器紧邻、可以接触喷雾器、可以包围喷雾器或者被喷雾器包围或者是喷雾器的一部分、可以包含喷雾器或者被喷雾器包含、可以邻接喷雾器或者可以靠近喷雾器。术语“管道”是指任何套管、毛细管、运输设备、分配器、喷嘴、软管、导管、盘、吸液管、端口、孔、壁中的孔、连接器、管子、耦合器、容器、壳体、可以被用于接收或者运输离子或者气体的结构或者装置。术语“电晕针”是指任何可以被用于产生电晕放电的管道、针、物体或者设备。术语“分子纵轴”的意思是可以沿喷雾的方向穿过具有最大离子浓度的区域画出的理论轴或者线。因为分子纵轴与管道轴的关系，采用了上述术语。在某些情形中，离子源或者电喷雾喷雾器的纵轴可以偏离管道的纵轴(这些理论轴正交，但不相交)。术语“分子纵轴”的用法已经被用来包括处在本专利技术的宽阔范围中的那些实施方式。正交的意思是垂直或者以大致90度的角度排列。例如，分子纵轴可以与管道的轴正交。术语基本正交的意思是90度±20度。但是，本专利技术不限于这些关系，并且可以包括在一个平面中分子纵轴的投影线与管道纵轴之间所限定出的各种锐角和钝角。术语“喷雾器”是指任何在本领域中公知的从液体产生小滴或者悬浮微粒的设备。术语“离子源”或者“源”是指任何产生分析物离子的源。术语“电离区域”是指任何电离源和管道之间的区域。术语“电喷雾电离源”是指用于产生电喷雾离子的喷雾器和相关部分。喷雾器可以是或者可以不是处在地电势的。该术语还应该被宽泛地认为包括这样的装置或者设备，所述装置和设备诸如是具有可以放出与利用本领域中公知的电喷雾电离技术所产生的那些离子相似或者相同的带电粒子的电极的管子。术语“大气压电离源”是指用于产生离子的在本领域中公知的通用术语。该术语还指在环境压力下产生离子的离子源。一些典型的电离源可以包括但不限于电喷雾离子源、APPI离子源和APCI离子源。术语“检测器”是指可以检测离子的任何设备、装置、机器、组件或者系统。检测器可以或者可以不包括硬件和软件。在质谱仪中，通用的检测器包括和/或被耦合到质量分析器。根据本专利技术，多模式离子源包括模式分离器，该模式分离器在分析物离子流沿着分子纵轴朝向管道流动时分离该分析物离子流的一部分，使得被分离的部分不暴露于次级电离源，并且也基本不受包括但不限于空间电荷和/或其他场效应的任何方面的影响。多模式源包括初级离子源和位于初级离子源下游的次级离子源。两者可以被容纳在一个壳体中。但是，这不是本专利技术的必要的要素，并且可以预想到所述离子源可以被放置在分离的多个壳体中或者甚至以离子源根本不用源壳体的结构被使用。应该注意，虽然源通常在大气压(约760本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多模式电离源，包括：（ａ）电喷雾电离源，用于提供带电悬浮微粒；（ｂ）大气压电离源，处在所述电喷雾电离源的下游，用于进一步电离所述带电悬浮微粒；（ｃ）掩模，被设置使得分离所述带电悬浮微粒的一部分并且防止所述部分暴露 于所述下游的大气压电离源；和（ｄ）管道，与所述下游的大气压电离源相邻，并具有用于接收来自所述带电悬浮微粒的离子的孔，所述管道具有中心轴。

【技术特征摘要】
US 2004-10-22 10/971,6581.一种多模式电离源，包括(a)电喷雾电离源，用于提供带电悬浮微粒；(b)大气压电离源，处在所述电喷雾电离源的下游，用于进一步电离所述带电悬浮微粒；(c)掩模，被设置使得分离所述带电悬浮微粒的一部分并且防止所述部分暴露于所述下游的大气压电离源；和(d)管道，与所述下游的大气压电离源相邻，并具有用于接收来自所述带电悬浮微粒的离子的孔，所述管道具有中心轴。2.根据权利要求1所述的多模式电离源，其中，所述大气压电离源是大气压化学电离源。3.根据权利要求1所述的多模式电离源，其中，所述大气压电离源是大气压光电离源。4.根据权利要求1所述的多模式电离源，其中，所述掩模平行于所述管道的中心轴定向。5.根据权利要求1所述的多模式电离源，其中，所述掩模垂直于所述管道的中心轴定向。6.根据权利要求1所述的多模式电离源，其中，所述掩模包括多个分离器。7.根据权利要求1所述的多模式电离源，其中，所述掩模以相对于所述管道的中心轴的一个角度定向。8.根据权利要求1所述的多模式电离源，还包括第二管道；其中，所述第二管道布置使得只接收所述带电悬浮微粒的所述分离的部分。9.根据权利要求1所述的多模式电离源，其中，所述掩...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文M费希尔，达雷尔L古尔利，帕特里卡H考米亚，
申请(专利权)人：安捷伦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]