对带正电离子和带负电离子进行质量分析的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种利用质量分析仪装置(10)对带正电离子和带负电离子进行质量分析的方法。该方法包括将带正电离子和带负电离子经由质量分析仪装置(10)的进口(13)导入到质量分析仪装置(10)的质量分析室(14)。该方法还包括：在质量分析室(14)内将带正电离子从进口(13)转移至质量分析仪装置(10)的第一质量分析仪(11)并利用第一质量分析仪(11)对带正电离子进行质量分析；在质量分析室(14)内将带负电离子从进口(13)转移至质量分析仪装置(10)的第二质量分析仪(12)并利用第二质量分析仪(12)对带负电离子进行质量分析。本发明专利技术还涉及一种利用根据本发明专利技术的方法对带正电离子和带负电离子进行质量分析的质量分析仪装置(10)。负电离子进行质量分析的质量分析仪装置(10)。负电离子进行质量分析的质量分析仪装置(10)。

【技术实现步骤摘要】
对带正电离子和带负电离子进行质量分析的方法和设备


[0001]本专利技术涉及一种利用质量分析仪装置对带正电离子和带负电离子进行质量分析的方法，以及一种利用根据本专利技术所述的方法对带正电离子和带负电离子进行质量分析的质量分析仪装置。

技术介绍

[0002]与在开始提到的
相关的方法和质量分析仪装置是已知的。在这种方法和质量分析仪的背景下，术语“质量分析”用于确定经过质量分析的离子的质量/电荷比，通常称为m/q比或简称为m/q。通常，单位Th用于表示离子的质荷比。Th是Thomson的缩写，其中1Thomson为1个统一的原子质量单位除以1个基本电荷。1个统一的原子质量单位为1.66053906660
×
10
‑
27
kg，而1个基本电荷为1.602176634
×
10
‑
19
C。
[0003]离子的质量分析，无论是带正电离子还是带负电离子，均通过根据其质量/电荷比对离子进行分离并通过获得所谓的质谱来进行。这种具有其数据点的质谱提供了关于经过质量分析的离子相对于离子的质量/电荷比的分布的信息。为了提供该信息，数据点不需要表达具有相应质量/电荷比或者在分配给相应数据点的特定质量/电荷比范围内的离子的确切数量。相反，数据点提供一个与确切数量成比例的数字就已足够，从而表明离子的数量。因此，质谱中的每个数据点可以为单个数字。在这种情况下，每个单个数字表示具有与特定质量/电荷比相匹配的质量/电荷比或在分配给相应数据点的特定质量/电荷比范围内的离子的数量。在变型中，质谱中的每个数据点可以包括两个数字。在这种情况下，每个数据点的第一个数字表示具有与特定质量/电荷比匹配的质量/电荷比或者在分配给相应数据点的特定质量/电荷比范围内的离子的数量，而每个数据点的第二个数字表示分配给相应数据点的质量/电荷比或者质量/电荷比的范围。
[0004]加利福尼亚大学董事会的专利WO 99/18595A1中描述了与在开始提到的
相关的方法和质量分析仪装置的一个示例。该文献公开了一种用于确定悬浮在气溶胶中的粒子的成分的质谱仪。该质谱仪为双飞行时间质谱仪，包括具有两个飞行时间质量分析仪的质量分析仪装置，每个飞行时间质量分析仪设置在质谱仪的两个几乎对称端中的另一端。这两个飞行时间质量分析仪分别适于处理带正电离子和带负电离子。该质谱仪包含在金属外壳内，并且具有共同离子源区，但是该质谱仪的两端分别偏向负极和正极，以便分别处理带正电离子和带负电离子。在操作中，将粒子导入共同离子源区中，在共同离子源区中脉冲激光瞄准离解点。当粒子到达共同离子源区内的离解点时，脉冲激光以足够高的强度照射粒子，以将大部分解吸分子电离为带正电离子和带负电离子。然后，这些带正电离子被加速至质谱仪的一端，以便利用设置在质谱仪这一端处的质量分析仪进行质量分析，而带负电离子被加速至质谱仪的另一端，以便利用设置在质谱仪另一端处的质量分析仪进行质量分析。
[0005]这种已知的方法和质量分析仪装置的缺点在于，产生离子的空间非常有限，仅给用于产生带正电离子和带负电离子的电离方法留下有限的自由度。
[0006]在本文中，“和/或”的表述偶尔用于连接两个特征。这种表述应被理解为两个特征中的一个或两个特征。因此，“A和/或B”应被理解为三个同等的选项，其中一个选项是A，另一个选项是B，还有一个选项是A和B。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种方法和质量分析仪装置，他们属于在开始提到的
，并且为用于产生带正电离子和带负电离子的电离方法提供更多的自由度。
[0008]本专利技术的解决方案由权利要求1的特征指定。根据本专利技术，所述方法包括：将带正电离子和带负电离子经由所述质量分析仪装置的进口、特别是恰好一个进口导入到所述质量分析仪装置的质量分析室中；以及在所述质量分析室内将所述带正电离子从所述进口转移至所述质量分析仪装置的第一质量分析仪并且利用所述第一质量分析仪对所述带正电离子进行质量分析，并且在所述质量分析室内将所述带负电离子从所述进口转移至所述质量分析仪装置的第二质量分析仪并且利用所述第二质量分析仪对所述带负电离子进行质量分析。
[0009]此外，根据本专利技术，用于利用根据本专利技术所述的方法对带正电离子和带负电离子进行质量分析的所述质量分析仪装置包括：第一质量分析仪，该第一质量分析仪用于对所述带正电离子进行质量分析；第二质量分析仪，该第二质量分析仪用于对所述带负电离子进行质量分析；以及进口、特别是恰好一个进口，该进口用于将所述带正电离子和所述带负电离子导入到所述质量分析仪装置的质量分析室中，以便利用所述第一质量分析仪对所述带正电离子进行质量分析并且利用所述第二质量分析仪对所述带负电离子进行质量分析，其中，所述进口以流体的方式与所述第一质量分析仪耦合，以将所述带正电离子从所述进口转移至所述第一质量分析仪，从而对所述带正电离子进行质量分析，并且其中，所述进口以流体方式与所述第二质量分析仪耦合，以将所述带负电离子从所述进口转移至所述第二质量分析仪，从而对所述带负电离子进行质量分析。
[0010]根据本专利技术，所述质量分析仪装置用于对带正电离子和带负电离子进行质量分析。因此，所述质量分析仪装置为双极质量分析仪装置。
[0011]根据本专利技术所述的方法和质量分析仪装置的优点在于，将带正电离子和带负电离子导入同一质量分析室中以进行质量分析。因此，带正电离子和带负电离子是通过对质量分析室外的一个或多个样品进行电离而产生的，这为用于产生带正电离子和负电离子的电离方法提供了更多的自由度。由此，带正电离子和带负电离子可以穿过同一个进口被导入到质量分析室中，或者可以穿过单独的进口被导入到质量分析室中。在单独进口的情况下，上述进口有利地为两个单独的进口。在一个示例中，这两个单独进口彼此相邻地设置。在另一示例中，这两个单独进口被设置为彼此隔开。特别有利地，带正电离子和带负电离子穿过同一个进口被导入到质量分析室中。在这种情况下，上述进口实际上为上述恰好一个进口。
[0012]有利地，利用所述质量分析仪装置的可切换离子门控制所述带正电离子和所述带负电离子经由所述进口到所述质量分析室中的导入，其中，所述可切换离子门设置在所述进口的前面并且因此在所述带正电离子和所述带负电离子的通向所述质量分析室的离子路径中位于所述质量分析室的外部。由此，如果所述进口沿着通向所述质量分析室的所述离子路径延伸超过一定长度，则所述可切换离子门可以位于所述进口内，只要所述可切换
离子门设置在所述质量分析室外部即可。这样的好处是，可以以非常高效和有效的方式对所述带正电离子和所述带负电离子到所述质量分析室中的导入进行控制。
[0013]有利地，利用所述质量分析仪装置的可切换离子门控制所述带正电离子和所述带负电离子经由所述进口到所述质量分析室中的导入，其中，所述可切换离子门设置在所述进口的前面并且因此在所述带正电离子和所述带负电离子的通向所述质量分析室的所述离子路径中位于所述质量分析室的外部，其中所述可切本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于利用质量分析仪装置(10、110)对带正电离子和带负电离子进行质量分析的方法，所述方法包括：a)将所述带正电离子和所述带负电离子经由所述质量分析仪装置(10、110)的进口(13、113)导入到所述质量分析仪装置(10、110)的质量分析室(14、114)中；以及b)在所述质量分析室(14、114)内将所述带正电离子从所述进口(13、113)转移至所述质量分析仪装置(10、110)的第一质量分析仪(11、111)并且利用所述第一质量分析仪(11、111)对所述带正电离子进行质量分析，以及在所述质量分析室(14、114)内将所述带负电离子从所述进口(13、113)转移至所述质量分析仪装置(10、110)的第二质量分析仪(12、112)并且利用所述第二质量分析仪(12、112)对所述带负电离子进行质量分析。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述质量分析仪装置(10、110)的可切换离子门(19)控制所述带正电离子和所述带负电离子经由所述进口(13、113)到所述质量分析室(14、114)中的导入，其中，所述可切换离子门(19)设置在所述进口(13、113)的前面，其中所述可切换离子门(19)在以下模式之间切换：a)正离子导入模式，在所述正离子导入模式中，允许所述带正电离子穿过所述进口(13、113)进入所述质量分析室(14、114)，同时防止所述带负电离子穿过所述进口(13、113)进入所述质量分析室(14、114)；以及b)负离子导入模式，在所述负离子导入模式中，允许所述带负电离子穿过所述进口(13、113)进入所述质量分析室(14、114)，同时防止所述带正电离子穿过所述进口(13、113)进入所述质量分析室(14、114)。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述可切换离子门(19)在所述正离子导入模式与所述负离子导入模式之间切换，并在100ms或更短时间内、优选在20ms或更短时间内、特别优选在10ms或更短时间内、更优选在200μs或更短时间内、甚至更优选在50μs或更短时间内、以及最优选在15μs或更短时间内切换回来。4.一种用于对样品进行质量分析的方法，其中，利用至少一个离子源(2)将所述样品电离为带正电离子和带负电离子，其中利用根据权利要求1至3中任一项所述的方法对所述带正电离子和所述带负电离子进行质量分析。5.一种用于利用根据权利要求1至3中任一项所述的方法对带正电离子和带负电离子进行质量分析的质量分析仪装置(10、110)，所述质量分析仪装置(10、110)包括：a)第一质量分析仪(11、111)，该第一质量分析仪(11、111)用于对所述带正电离子进行质量分析；b)第二质量分析仪(12、112)，该第二质量分析仪(12、112)用于对所述带负电离子进行质量分析；以及c)进口(13、113)，该进口(13、113)用于将所述带正电离子和所述带负电离子导入到所述质量分析仪装置(10、110)的质量分析室(14、114)中，以便利用所述第一质量分析仪(11、111)对所述带正电离子进行质量分析以及利用所述第二质量分析仪(12、112)对所述带负电离子进行质量分析，其中，所述进口(13、113)以流体方式与所述第一质量分析仪(11、111)耦合，以将所述带正电离子从所述进口(13、113)转移至所述第一质量分析仪(11、111)从而对所述带正电离子进行质量分析，并且其中，所述进口(13、113)以流体方式与所述第二质量分析仪(12、112)耦合，以将所述带负电离子从所述进口(13、113)转移至所述第二质
量分析仪(12、112)从而对所述带负电离子进行质量分析。6.根据权利要求5所述的质量分析仪装置(10、110)，其特征在于，所述质量分析仪装置(10、110)包括围绕所述质量分析室(14、114)的室外壳(15、115)。7.根据权利要求5或6所述的质量分析仪装置(10、110)，其特征在于，所述质量分析仪装置(10、110)包括至少一个转移电极(16.1、16.2、116.1、116.2)，所述转移电极用于产生电场、特别是静电场，以将所述质量分析室(14、114)内的所述带正电离子从所述进口(13、113)转移至所述第一质量分析仪(11、111)从而利用所述第一质量分析仪(11、111)进行质量分析，以及将所述质量分析室(14、114)内的所述带负电离子从所述进口(13，113)转移至所述第二质量分析仪(12、112)从而利用所述第二质量分析仪(12、112)进行质量分析。8.根据权利要求5至7中任一项所述的质量分析仪装置(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：U，
申请(专利权)人：托夫沃克股份公司，
类型：发明
国别省市：