用于形成分隔开的真空室的隔离物制造技术

本发明专利技术涉及用于形成分隔开的真空室的隔离物，并提供了一种质谱系统，其包括相对于壳体可在打开位置和关闭位置之间移动的板。离子光学装置的至少一部分安装到所述板上。当所述板处于所述关闭位置时，壳体包围离子光学装置，并且隔离物形成分隔所述壳体内的多个真空室的气体阻隔。当所述板移动到所述打开位置时，由所述隔离物形成的所述气体阻隔被打破。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于形成分隔开的真空室的隔离物。
技术介绍
质谱术是基于带电粒子的质量-电荷比确认样品的化学组成的分析技术。样品包 含带电粒子，或者经过裂解形成带电粒子。通过使得粒子通过质谱仪中的电场和磁场，来计 算粒子的荷质比。 图1示出了典型的三重四极质谱系统的离子光学装置100的实例。质谱仪的离子 光学装置100具有三个主要模块离子源101，其将样品中的分子转变成离子113 ;质量分 析器103，其通过施加电场和磁场将离子113按其质量归类；检测器105，其测量某一指示量 的值，由此提供用于计算各个离子存在丰度的数据。 在三重四极质谱仪的情况下，质量分析器103具有线性串联的三个四极杆。第 一四极杆107和第三四极杆111用作质量过滤器。中间四极杆109被包括在碰撞腔中。此 碰撞腔是仅仅具有RF的四极杆(非质量过滤)，使用Ar、 He或N2气引发来自第一四极杆 107的选定前体离子的裂解(碰撞引发的解离)。所得的碎片被通过到第三四极杆lll，在 此其可以被充分过滤或扫描。 部件101-111 (连同离子113在从离子源101行进到检测器105时通过的任何其 它部件，诸如用于操纵离子113的透镜115， 117， 119)的任意组合可以被称为离子光学装置 100。 质谱仪具有定性和定量两种用途，诸如确认未知化合物、确定化合物中元素的同 位素组成、通过观察化合物的碎片确定化合物的结构、定量样品中化合物的含量、研究气相 离子化学的基本原理(离子和中性粒子在真空中的化学)以及确定化合物的其它物理、化 学或生物性能。 三重四极杆的使用允许研究对于结构阐明来说极其重要的碎片(产物离子)。例 如，第一四极杆107可以被设定以"过滤"已知质量的药物离子，所述药物离子在中间四极 杆109中裂解。第三四极杆111然后可以被设定来扫描整个m/z范围，提供关于所得到的 碎片的尺寸的信息。由此，可以推导原始离子的结构。 通常期望沿离子光学装置100的长度具有压差。这可以通过将离子光学装置100 的不同部分放置在具有不同压力的、分隔开的真空室中来实现。对于为什么期望这样的沿 离子光学装置100的长度的压差，存在若干理由。 大多数分析器，诸如质量分析器103，最好工作在低压下。这是因为压力越低，意味 着与其它气体分子的碰撞将越少，使得离子113从离子源101 —路到达检测器105的几率 越高。此外，用于操纵离子113的透镜115、117、119就像仿真模型预测的那样在低压下工 作良好，而在较高压力下则工作不那么好。此外，在较低的压力下，高电压使得气体击穿的 可能性较小。 另一方面，大多数离子源，诸如离子源IOI，最好在利用较高浓度或压力的待测分子(分析物)的情况下工作。分析物越多，被离子化的就越多，被测量的就越多。 因此，理想的是，在离子源101处具有较高的压力，在分析器103处具有较低的压力。沿离子光学装置的长度的多个分隔的真空室允许这样的压差。 因为气体被泵入到中间四极杆109碰撞腔中，并且压差防止了泵入碰撞腔的气体 进入离子源113中，所以多个分隔的真空室也是有帮助的。进入离子源113的碰撞腔气体 是不期望的，因为目标是提高所需要的纯分析物的压力，而不是提高碰撞腔气体的压力。 授予Mordehai的美国专利6， 069， 355描述了一种质谱仪，其具有三个分隔的真空 室(在该专利的图1中标为Hl、112和113)，沿离子束的路径提供压差(参见该专利的图 1和第三栏第10-13行)。但是，该专利使用了标准真空连接装置，使得访问或拆卸真空室 内部的部件非常困难并且耗时，因此用于周期性维护的组装和拆卸都很困难。 授予Kuypers的美国专利5， 753， 795描述了一种装置，其使得访问和拆卸真空室 内部的质谱仪部件更加容易。可卸下的高真空板组件(在该专利的图3中标为44)被设置 来访问真空室(在该专利的图4中标为66)内部的质谱仪部件。但是，该专利仅能访问单 个真空室。其没有对于如何访问或拆卸布置在数个分隔的真空室(诸如Mordehai的美国 专利6， 069， 355中的三个真空室)的质谱仪部件提供任何教导。 通过多个真空室快速、方便的访问质谱仪部件是令人期望的。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术涉及一种质谱系统，包括壳体；板，其相对于所述壳体在打 开位置和关闭位置之间可移动；离子光学装置，其至少一部分安装到所述板上，其中当所述 板处于所述关闭位置时，所述离子光学装置被所述壳体和所述板包围；隔离物，其在所述板 处于所述关闭位置时形成气体阻隔，所述气体阻隔在所述壳体内分隔开至少两个真空室， 并且当所述板移动到所述打开位置时，由所述隔离物形成的所述气体阻隔被打破。 在另一个方面，本专利技术涉及一种用于操作质谱系统的壳体内的真空室的方法，包 括如下步骤相对于所述质谱系统的所述壳体关闭板，使得由隔离物形成气体阻隔，以创建 所述壳体内的分隔开的至少两个真空室；将所述真空室中的压强抽低；利用所述质谱系统 进行测量；使得所述真空室恢复压力；打开所述板，使得所述隔离物形成的所述气体阻隔 被打破。附图说明 现在将参考附图，仅仅出于举例说明的原因，描述本专利技术的进一步的优选特征，在 附图中 图1是示出了典型的三重四极质谱系统的离子光学装置的示意图。图2是示出了本专利技术的实施方式的质谱系统的一部分的剖视轴侧图。 图3是包括图2的离子光学装置和隔离物的、但是在它们以板出于关闭位置的情况下出现时的等角图。 图4是图2的质谱系统的剖视图，包括了壳体、板和级间密封件，但是省略了离子 光学装置和支架，以在板相对于壳体处于关闭位置时提供级间密封件的位置的更好图示。 图5示出了可以用作图2、3和4中所示的级间密封件的级间密封件的多件式实施方式。 图6示出了可以用作图2、3和4中所示的级间密封件的具有可膨胀部分的级间密 封件的实施方式。 图7示出了图2-4中所示的离子光学装置的拆卸。 图8是示明当使用图2的质谱系统时操作真空室的布置的流程图。具体实施例方式图2是示出了本专利技术的实施方式的质谱系统201的一部分的剖视轴侧图。离子光 学装置203利用支架217和支架218安装到板209。图示了离子光学装置203的质量分析 器的第一四极杆质量过滤器207(该第一四极质量过滤器207处于圆筒罩208内)和离子 源205。在此图中，省略了离子光学装置203的中间四极杆碰撞腔、第三四极杆质量过滤器 和检测器。 板209经由铰链213而与壳体211连接。板209相对于壳体211在打开位置和关 闭位置之间移动时围绕铰链213旋转。当板209处于关闭位置时，壳体211包围离子光学 装置203。在图2中，板209被示为相对于壳体211处于打开位置。 虽然板209被描述为通过围绕铰链213旋转板209来打开或关闭，但是板209也 可以通过将其滑动到打开或关闭位置，或者其它本领域技术人员将想到的方式，来打开或 关闭。 离子光学装置203的至少一部分被安装到板209上。但是，离子光学装置203的 另一部分可以不安装到板209上。例如，离子源205和第一四极杆质量过滤器207可以被 安装到板209上，而离子光学装置203的中间四极杆碰撞腔、第三四极杆质量过滤器和检测 器105本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种质谱系统，包括：壳体；板，其相对于所述壳体在打开位置和关闭位置之间可移动；离子光学装置，其至少一部分安装到所述板上，其中当所述板处于所述关闭位置时，所述离子光学装置被所述壳体和所述板包围；隔离物，其在所述板处于所述关闭位置时形成气体阻隔，所述气体阻隔在所述壳体内分隔开多个真空室，并且当所述板移动到所述打开位置时，由所述隔离物形成的所述气体阻隔被打破。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：道格拉斯J金，托马斯帕特里克多尔蒂，杰弗里托马斯凯尔南，
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]