傅立叶变换四极质谱仪中的信噪比改善制造技术

在一方面，公开了一种执行傅立叶变换(FT)质谱法的方法，该方法包括使多个离子通过FT质量分析器，该FT质量分析器包括以多极配置布置的多个杆，其中多个杆包括用于接收离子的输入端口和离子可以通过其离开质量分析器的输出端口。该方法还可以包括将至少一个RF电压施加到所述杆中的至少一个杆，以便在离子通过质量分析器时生成用于离子的径向约束的RF场，以及将AC信号的共振脉冲串施加到所述杆中的至少一个杆，以便从引入到FT质量分析器中的离子中移除具有所选择的m/z比、例如期望范围内的m/z比的离子。比的离子。比的离子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】傅立叶变换四极质谱仪中的信噪比改善
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2020年8月6日提交的题为“Signal
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to
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Noise Improvement in Fourier Transform Quadrupole Mass Spectrometer”的美国临时申请no.63/061,855的优先权，该美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。

技术介绍

[0003]本教导涉及用于执行傅立叶变换质谱法的方法和系统。
[0004]质谱法(MS)是一种用于确定测试物质的元素组成的分析技术，具有定量和定性应用两者。MS对于识别未知化合物、通过观察其碎片确定特定化合物的结构以及量化样本中特定化合物的量可以是有用的。质谱仪将化学实体检测为离子，使得在处理期间必须发生分析物向带电离子的转换。
[0005]在一些质谱仪中，可以采用傅立叶变换(FT)质量分析器。引入到FT质量分析器中的离子可以被径向约束在分析器内，由下游检测器激励和检测。所提取的离子可以表现出可以被下游离子检测器检测到的振荡，以便生成时变离子检测信号。可以获得时变离子检测信号的傅立叶变换并将其用于生成离子的质谱。
[0006]当用(FT)质量分析器、例如四极FT质量分析器获取数据时，高强度离子信号，尤其是在较低的m/z比下，可能部分掩盖与较高m/z、较低频率离子相关联的振荡，从而降级相应质谱的信噪比(SNR)。
[0007]因而，需要可以增强使用FT质量分析器获得的质谱的SNR的用于FT质谱法的方法和系统。

技术实现思路

[0008]在一方面，公开了一种执行傅立叶变换(FT)质谱法的方法，该方法包括使多个离子通过FT质量分析器，该FT质量分析器包括以多极配置布置的多个杆，其中多个杆包括用于接收离子的输入端口和离子可以通过其离开质量分析器的输出端口。该方法还可以包括将至少一个RF电压施加到其中至少一个杆上，以便在离子通过多极杆组时生成用于径向约束离子的RF场，以及将AC信号的共振脉冲串施加到其中至少一个杆，以便从引入到FT质量分析器中的离子中移除具有所选择的m/z比、例如在期望范围内的m/z比的离子。
[0009]其余离子的至少一部分可以在其长期频率下被径向激励，使得当激励的离子离开多极杆组时多个杆的输出端附近的边缘场将径向激励的离子的至少一部分的径向振荡转换成轴向振荡。轴向振荡离子的至少一部分离开多极杆组以被下游检测器检测，该下游检测器响应于检测到离子而生成时变信号。
[0010]可以获得时变信号的傅立叶变换以便生成频域信号并且频域信号可以用于生成与检测到的离子相关联的质谱。
[0011]在一些实施例中，RF电压可以具有在大约10伏至大约1000伏的范围内的峰
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峰幅值和在大约50kHz至大约3MHz的范围内的频率。
[0012]在一些实施例中，AC脉冲串信号被配置为移除m/z比小于大约200Th的离子。举例来说，在一些实施例中，AC脉冲串信号可以具有在大约50至大约600kHz的范围内的频率，并且AC脉冲串信号中的振荡次数可以在例如大约2至大约50的范围内。另外，在一些实施例中，AC脉冲串信号可以具有在大约1伏至大约50伏的范围内的幅值。
[0013]其余离子的径向振荡的激励可以通过在多个杆中的至少一对杆上施加电压脉冲来实现。举例来说，电压脉冲可以具有在大约0.1微秒至大约10微秒的范围内的持续时间，例如2微秒，以及在大约10伏至大约60伏的范围内的幅值。
[0014]在一些实施例中，AC脉冲串信号与电压脉冲之间的时间分隔可以等于或小于大约50微秒，例如，在大约5微秒至大约50微秒的范围内。在其它实施例中，AC脉冲串信号和电压脉冲可以基本上同时施加到多极杆组。在一些实施例中，径向激励脉冲可以先于AC脉冲串信号。在其它实施例中，AC脉冲串信号可以先于径向激励脉冲，而在其它实施例中，可以基本上同时施加径向激励脉冲和AC脉冲串信号。
[0015]在相关方面，公开了一种FT质量分析器，该FT质量分析器包括：多极杆组，该多极杆组包括多个杆，这些多个杆相对于彼此布置以允许离子在其间通过，所述多极杆组包括用于接收离子的输入端口和离子可以通过其离开多极杆组的输出端口；以及RF电压源，用于将RF电压施加到其中至少一个杆以便在离子传播通过多极杆组时引起离子的径向约束。另外，提供至少一个AC电压源用于将AC信号的共振脉冲串施加到其中至少一个杆，以便从引入到FT质量分析器中的离子中移除具有所选择的m/z比、例如在期望范围内的m/z比的离子。
[0016]在一些实施例中，AC脉冲串信号可以具有在大约50kHz至大约600kHz的范围内的频率，并且AC信号中的振荡次数可以例如在大约2至大约50的范围内。另外，在一些实施例中，AC信号可以表现出在大约5至大约50伏的范围内的幅值。
[0017]至少一个电压源在其中至少两个杆上施加电压脉冲，以便激励其余离子的至少一部分在其长期频率下的径向振荡，使得当激励的离子离开多极杆组时在多极杆组的输出端口附近的边缘场将激励的离子的至少一部分的径向振荡转换成轴向振荡，并且部署在所述FT质量分析器下游的检测器可以检测离开多极杆组的轴向振荡离子。
[0018]响应于检测到轴向振荡离子，检测器可以生成时变信号。分析模块可以接收时变信号并对其应用傅立叶变换以生成频域信号，该频域信号可以用于生成质谱。
[0019]多极杆组可以使用不同数量的杆来实现。举例来说，在一些实施例中，多极杆组被实现为四极杆组，但在其它实施例中也可以采用其它数量的杆。
[0020]在一些实施例中，电压脉冲可以具有在大约100ns至10微秒的范围内的持续时间，例如，在大约500ns至大约5微秒的范围内，诸如在大约1微秒至大约3微秒的范围内。电压脉冲可以具有在大约10伏至大约60伏的范围内的幅值，例如，20伏至大约50伏。
[0021]可以通过参考以下详细描述并结合所附附图来获得对本教导的各个方面的进一步理解，这些附图在下文被简要描述。
附图说明
[0022]图1是描绘根据本教导的用于执行样本的FT质谱测量的方法中的各个步骤的流程图，
[0023]图2A示意性地描绘了根据本教导的实施例的质量分析器，
[0024]图2B是图2A中描绘的质量分析器的四极杆组的示意性端视图，
[0025]图3A示意性地描绘了适合在根据本教导的质量分析器的一些实施例中使用的方波电压脉冲，
[0026]图3B示意性地描绘了根据本教导的短AC信号，
[0027]图4示意性地描绘了适合在根据本教导的质谱仪中使用的分析模块的示例，
[0028]图5A是根据实施例的质量分析器的侧视示意图，其中该分析器包括四个四极杆和四个辅助电极，
[0029]图5B是图4A中描绘的质量分析器的端视图，
[0030]图6是其中结合了根据本教导的质量分析器的质谱仪的示意图，
[0031]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种执行傅立叶变换质谱法的方法，包括：使多个离子通过傅立叶变换FT质量分析器，该FT质量分析器包括以多极配置布置的多个杆，所述多个杆包括用于接收离子的输入端口和离子能够通过其离开质量分析器的输出端口，将至少一个RF电压施加到所述杆中的至少一个杆，以便在离子通过四极时生成用于离子的径向约束的RF场，将AC信号的共振脉冲串施加到所述杆中的至少一个杆，以便从引入到FT质量分析器的离子中移除具有在期望范围内的m/z比的离子，激励其余离子的至少一部分在其长期频率下的径向振荡，使得当所述激励的离子离开四极杆组时所述多个杆的输出端附近的边缘场将所述激励的离子的至少一部分的所述径向振荡转换成轴向振荡，以及检测离开四极杆组的所述轴向振荡离子的至少一部分以生成时变信号。2.根据权利要求1所述的方法，还包括获得所述时变信号的傅立叶变换以便生成频域信号并利用所述频域信号生成与检测到的离子相关联的质谱。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述AC信号中的振荡周期数在大约2至大约50的范围内。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述AC信号具有在大约1伏至大约50伏的范围内的幅值。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述AC信号具有在大约50kHz至大约600kHz的范围内的频率。6.根据权利要求1所述的方法，其中，激励其余离子的至少一部分的径向振荡的所述步骤包括在所述多个杆中的至少一对杆上施加电压脉冲。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述电压脉冲具有在大约0.1微秒至大约10微秒的范围内的持续时间。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述电压脉冲具有在大约10伏至大约60伏的范围内的幅值。9.根据权利要求1所述的方法，其中，AC信号的所述脉冲串与所述电压脉冲之间的时间分隔小于大约50微秒。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述RF电压具有在大约10伏至大约1000伏的范围内的峰
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峰幅值。11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述RF电压具有在大约...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：DH科技发展私人贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：