【技术实现步骤摘要】
本公开整体涉及具有静态场质量过滤器的质谱仪。
技术介绍
1、多收集器质谱仪诸如电感耦合等离子体质谱仪(mc-icp-ms)是用于研究分析的同位素的丰度比的小差异的仪器。
2、例如，锶(sr)具有4个同位素，这些同位素具有以下质量和丰度：
3、 同位素 84sr 86sr 87sr 88sr 丰度 0.56％ 9.86％ 7％ 82.58％
4、随着上个世纪质谱仪精度的提高，很明显，不同样品的同位素比(87sr/86sr≈0.7103或84sr/87sr≈0.0535)不相同。此外，变得明显的是，对于考古学家而言，sr同位素比的精确确定是强有力的工具。由于个体的饮食的同位素组成保存在个体的骨骼中，所以当尸体的骨骼的sr同位素比与特定区域中的土壤的sr同位素比匹配时，可以做出关于个体的出生地的声明。
5、除了sr之外，还有许多其他的同位素体系，这些同位素体系的科学或
6、然而，不能容易地将87sr与87rb进行质量分辨(86.909180527amu至86.9088774970amu将需要大于200,000的质量分辨能力，而可商购获得的同位素比质谱仪的上限低于50,000)。同位素方法与rb/sr方法一样会遭受同位素干扰，因此，在用质谱仪进行实际测量之前需要复杂的化学清洗步骤，这使得这些方法耗时并且仅限于可获得量相对较高的样品。
7、该问题的解决方案是使用碰撞反应池：离子被引导通过填充有反应气体的池。通过适当地选择气体，可以获得以下信息：分析物离子发生了质量位移(通过当与气体反应时形成分子)，而干扰离子没有发生质量位移。例如，当与氧气反应时，分析物离子加重了16原子质量单位(amu)，而干扰离子的质量保持相同。
8、通过这样做，在进入碰撞池之前很小的样品离子和干扰离子的质量差变得足够大，以容易地被碰撞池下游的质谱仪分辨。
9、为了避免干扰有质量位移的分析物离子的元素的问题，可以使用具有带通特性的预质量过滤器，使得仅感兴趣的质量到达碰撞池，而不传输干扰有质量位移的离子的离子。在ep 3 769 334 b1中，公开了包括两个维恩过滤器的组合的预过滤器，该文献的全部内容以引用方式并入本文中。这种预过滤器可以具有与质量无关的传输。
10、包括两个维恩过滤器的组合的预过滤器适于尽可能早地在离子光学器件中阻挡由icp-ms仪器的等离子体源引起的强ar射束。通过阻挡ar射束，离子射束的总离子负荷被大大降低。这有益于仪器的分辨能力，特别是有益于丰度灵敏度。然而，优化包括双维恩过滤器的预过滤器的设置并不直观。
技术实现思路
1、在所附独立权利要求中限定了本公开的各方面。
2、公开的概述
3、本文公开了一种调谐质谱仪的静态场质量过滤器的方法，该静态场质量过滤器具有第一维恩过滤器和第二维恩过滤器。该方法包括：
4、使得包括多个离子种类的离子射束通过入口孔注入到静态场质量过滤器中；
5、在第一维恩过滤器中施加分别具有第一磁场强度和第一电场强度的第一磁场和第一电场，以针对该多个离子种类中的每个离子种类将射束偏转成相应子射束；
6、在第二维恩过滤器中施加分别具有第一磁场强度和第一电场强度的第二磁场和第二电场，以抵消由第一维恩过滤器引起的子射束的偏转；
7、调整静态场质量过滤器的定位在第一维恩过滤器下游并且在第二维恩过滤器上游的第一透镜(214)，使得第二维恩过滤器下游的子射束的轨迹基本上与质量无关。
8、任选地，该方法还包括：在调整第一透镜(214)之后，调整静态场质量过滤器的至少一个另外的透镜(211,216,218)，以朝向目标聚焦这些子射束中的一个或多个子射束。
9、任选地，至少一个另外的透镜(216,218)定位在第二维恩过滤器的下游。
10、任选地，至少一个另外的透镜(211)定位在第二维恩过滤器的上游。
11、任选地，该方法还包括，在第一维恩过滤器中施加第一磁场和第一电场以及在第二维恩过滤器中施加第二磁场和第二电场之前，调整至少一个另外的透镜(211,216,218)以使质谱仪处的子射束的强度最大化，优选地还包括使所得到的强度最大化。
12、任选地，调整第一透镜(214)包括确定至少一个同位素比以及确定该调整是否会导致基本上不变的同位素比。
13、任选地，该方法还包括：在调整至少一个另外的透镜(211,216,218)之后，相对于目标移动子射束并且在质谱仪处检测所得到的强度，优选地还包括使所得到的强度最大化。
14、任选地，该方法还包括检测不同同位素种类的至少一个同位素比。
15、任选地，该目标是以下各项中的至少一项：
16、静态质量过滤器下游的质谱仪的入口孔，
17、静态质量过滤器下游的碰撞池的入口孔，
18、静态质量过滤器下游的真空室的入口孔，和
19、离子光学元件(例如，透镜、磁性扇区、电扇区)。
20、任选地，在第二透镜或第三透镜中施加具有第二电场强度的第三电场，并且任选地，调整第二透镜或第三透镜包括：
21、使第二透镜或第三透镜的电场的强度在包括第二电场强度的预先确定的范围内变化；
22、确定该变化是否会导致该多个离子种类中的第一种类的子射束中的离子强度与该多个离子种类中的第二种类的子射束中的离子强度的第一比率的大于预先确定的最大改变的改变；以及
23、响应于确定该变化导致第一比率的大于预先确定的最大改变的改变：
24、将第二电场强度改变为第三电场强度；以及
25、重复该变化、该确定和该改变，直到确定该变化没有导致第一比率的大于预先确定的最大改变的改变。
26、任选地，在第二透镜或第三透镜中施加具有第二电场强度的第三电场，并且任选地，调整第二透镜或第三透镜包括：
27、a)确定该多个离子种类中的第一种类的子射束中的离子强度与该多个离子种类中的第二种类的子射束本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种调谐质谱仪的静态场质量过滤器的方法，所述静态场质量过滤器具有第一维恩过滤器和第二维恩过滤器，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在调整所述第一透镜(214)之后，调整所述静态场质量过滤器的至少一个另外的透镜(211,216,218)，以朝向目标聚焦所述子射束中的一个或多个子射束。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一个另外的透镜(216,218)定位在所述第二维恩过滤器的下游。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一个另外的透镜(211)定位在所述第二维恩过滤器的上游。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括：在所述第一维恩过滤器中施加第一磁场和第一电场以及在所述第二维恩过滤器中施加第二磁场和第二电场之前，调整至少一个另外的透镜(211,216,218)以使所述质谱仪处的所述子射束的强度最大化。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中调整所述第一透镜(214)包括确定至少一个同位素比以及确定所述调整是否会导致基本上不变的同位素比。
7.根据权利要求2至
8.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中所述目标是以下各项中的至少一项：
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一透镜(214)被调整为朝向所述静态场质量过滤器的出口孔聚焦所述子射束中的一个或多个子射束以产生一个或多个聚焦的子射束，
10.根据权利要求9所述的方法，其中在所述第一透镜(214)或所述第二透镜(216)中施加具有第二电场强度的第三电场，并且其中调整所述第一透镜或所述第二透镜包括：
11.根据权利要求9所述的方法，其中在所述第一透镜(214)或所述第二透镜(216)中施加具有第二电场强度的第三电场，并且其中调整所述第一透镜或所述第二透镜包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其中使用搜索算法来确定所述第五电场强度，
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中对所述静态场质量过滤器的所述第一透镜(214)的所述调整是为了将所述子射束中的一个或多个子射束朝向所述出口孔聚焦并且聚焦到所述第二维恩过滤器中。
14.根据权利要求1所述的方法，还包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述静态场质量过滤器具有中心轴线，所述静态场质量过滤器的所述入口孔和所述出口孔在所述中心轴线上对齐，并且所述离子射束沿所述中心轴线注入到所述静态场质量过滤器中，并且
16.根据权利要求14至15中任一项所述的方法，还包括：
17.根据权利要求1至4、9至12或14至15中任一项所述的方法，其中调整透镜包括调整所述透镜的偏转。
18.根据权利要求1至4、9至12或14至15中任一项所述的方法，其中所述方法是计算机实现的。
19.一种设备，所述设备被配置为执行根据权利要求1至18中任一项所述的方法。
20.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质包括指令，所述指令当由设备的处理器执行时，使得所述设备执行根据权利要求1至18中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种调谐质谱仪的静态场质量过滤器的方法，所述静态场质量过滤器具有第一维恩过滤器和第二维恩过滤器，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在调整所述第一透镜(214)之后，调整所述静态场质量过滤器的至少一个另外的透镜(211,216,218)，以朝向目标聚焦所述子射束中的一个或多个子射束。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一个另外的透镜(216,218)定位在所述第二维恩过滤器的下游。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一个另外的透镜(211)定位在所述第二维恩过滤器的上游。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括：在所述第一维恩过滤器中施加第一磁场和第一电场以及在所述第二维恩过滤器中施加第二磁场和第二电场之前，调整至少一个另外的透镜(211,216,218)以使所述质谱仪处的所述子射束的强度最大化。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中调整所述第一透镜(214)包括确定至少一个同位素比以及确定所述调整是否会导致基本上不变的同位素比。
7.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，还包括：在调整所述至少一个另外的透镜(211,216,218)之后，相对于所述目标移动所述子射束并且在所述质谱仪处检测所得到的强度，优选地还包括使所得到的强度最大化，
8.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中所述目标是以下各项中的至少一项：
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一透镜(214)被调整为朝向所述静态场质量过滤器的出口孔聚焦所述子射束中的一个或多个子射束以产生一个或多个聚焦的子射束，
【专利技术属性】
技术研发人员：H·韦尔斯，M·菲佛，J·欣里奇斯，G·克雷格，
申请(专利权)人：塞莫费雪科学不来梅有限公司，
类型：发明
国别省市：
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