【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及用于质谱仪和/或离子迁移谱仪的离子检测器。
技术介绍
1、用于质谱仪的离子检测器已知使用倍增器电极，即使用当初级离子对其进行撞击时发射电子的电极，来检测进入检测器的离子(初级离子)。然后，可以基于当离子与倍增器电极碰撞时所产生的所得电子的检测来检测入射到倍增器电极上的离子。
2、除了当初级离子撞击倍增器电极时产生的电子之外，还经由初级离子与倍增器电极碰撞时碎裂而产生次级正离子。可以通过检测所产生的次级离子而不是检测所产生的电子来检测入射到倍增器电极上的初级离子。例如，可以使用闪烁体和/或次级正离子对其进行撞击的其他倍增器电极来检测次级正离子。然而，这种检测在低离子质量下表现不佳，因为这些低质量离子在倍增器电极处碰撞产生次级正离子的效率相对较低。因此，优选通过检测所产生的电子来检测入射到倍增器电极上的初级离子。
3、然而，当打算通过检测由所产生的电子产生的信号来检测初级离子时，次级正离子仍可能对所检测的信号产生贡献。这是因为次级正离子可由于次级正离子与检测器的部件之间的碰撞而产生额外电子。这些额外电子随后也可能被检测到。这种情况的问题在于，从次级正离子产生的额外电子可能导致当单个离子撞击倍增器电极时信号发生相对大的变化。特别地，由撞击倍增器电极的离子产生的信号的分布(即，作为信号强度的函数的离子检测事件的数量，也称为脉冲高度分布)可以具有双峰分布，其中一种模式由初级离子与倍增器电极碰撞直接产生的电子产生，并且第二种模式由次级正离子与检测器中的表面而非倍增器电极碰撞产生的电子产生。这两种模式对检测信
技术实现思路
1、本公开提供了一种用于质谱仪和/或离子迁移谱仪的离子检测器，该离子检测器包括：倍增器电极，该倍增器电极被布置和配置为使得待由离子检测器检测的初级离子撞击该倍增器电极，并产生第一电子和次级正离子；电子检测器，该电子检测器被布置和配置为吸引并检测所述第一电子；和开孔电极，该开孔电极包括多个孔，该开孔电极被布置和配置为使得所述次级正离子中的至少一些次级正离子穿过该电极的这些孔。
2、当该初级离子撞击该倍增器电极时，所述第一电子从该倍增器电极发射，并且例如经由该初级离子碎裂而产生次级正离子。额外电子(第二电子)可以随后通过该次级正离子与该离子检测器的表面而非该倍增器电极碰撞而产生。由于本文所讨论的原因，不希望检测到这些第二电子。通过提供根据本专利技术的开孔电极，这些次级正离子中的至少一些次级正离子穿过该开孔电极的这些孔而不撞击该开孔电极。这样，这些次级正离子可从该离子检测器的区域移除，在该区域中如果这些次级正离子撞击表面并产生电子将会出现问题。该第一电子被吸引到该电子检测器而不穿过该开孔电极的该孔(即，绕过该开孔电极)。因此，该开孔电极可以从该第一电子中过滤出该次级正离子。
3、该离子检测器可包括容纳该倍增器电极的壳体，并且该壳体可以具有用于使得该初级离子能够进入该壳体并撞击该倍增器电极的开口。
4、该第一电子可以由该电子检测器以任何合适的方式检测。例如，该电子检测器可包括闪烁体(例如，磷光屏)和光电倍增器，并且/或者该电子检测器可包括电子倍增器。该电子检测器可包括用于测量由光电倍增器或电子倍增器放大的电子信号的电路。
5、该开孔电极可以被布置和配置在该离子检测器内，使得所述次级正离子中的至少一些次级正离子穿过所述孔，然后撞击该离子检测器的位于该开孔电极的与所述倍增器电极相对的一侧上的表面。
6、该离子检测器可以被配置为使得当所述次级正离子撞击所述表面时它们生成第二电子，并且该开孔电极可以被布置在该离子检测器内并被配置为使得所述第二电子不能到达该电子检测器。
7、该离子检测器可以被配置为在该倍增器电极和该电子检测器之间提供电场，该电场将该第一电子从该倍增器电极吸引到该电子检测器，并且该开孔电极可以被配置为阻止该倍增器电极和该电子检测器之间的该电场将该第二电子吸引到该电子检测器。
8、该离子检测器可包括用于提供本文所讨论的这些电场和电位的任何合适的电压发生器或电源。
9、该离子检测器可以被配置为通过该离子检测器向该开孔电极施加电位来在该倍增器电极与该开孔电极之间提供该电场，该电位比施加到该倍增器电极的电位更负。
10、该离子检测器可以被布置为使得该电子检测器与该倍增器电极位于该开孔电极的同一侧，并且该离子检测器可以被配置为使得该倍增器电极与该开孔电极之间的该电场使该次级正离子偏转，使得该次级正离子穿过该孔到达该开孔电极的另一侧。
11、该离子检测器可以被配置为将该开孔电极维持在地电位或负电位。
12、将该开孔电极接地使得位于所述倍增器电极的与该开孔电极相对的一侧上的第二电子能够被该倍增器电极和该电子检测器之间的该电场屏蔽，从而阻止该第二电子被吸引到该电子检测器上。因此，该开孔电极被配置为使得所述第二电子不能到达该电子检测器。然而，可以设想，不将该开孔电极接地，而是可以使其处于负电位。这将有助于排斥所产生的任何第二电子,并阻止它们穿过该开孔电极并朝向该电子检测器。
13、该离子检测器可以被配置为在该倍增器电极与该开孔电极之间提供大于或等于1kv、大于或等于3kv、或者大于或等于5kv的电位差。在该倍增器电极和该开孔电极之间提供相对较高的电位差可以降低次级正离子在到达该开孔电极之前与该离子检测器的部件碰撞的可能性。而且，当该次级正离子到达该开孔电极时，这为该次级正离子提供了相对较高的速度，从而增加了该次级正离子直接穿过该孔而不是偏转到该开孔电极上的可能性。
14、施加到该倍增器电极的正电位可以大于3kv，诸如例如在5kv和10kv之间。该倍增器电极的该电位可用于吸引待检测的负初级离子以及排斥所产生的次级正离子。
15、该离子检测器可以被配置为向该电子检测器(诸如闪烁体(例如，磷光屏)或电子倍增器电极)的碰撞表面施加电位，该电位比施加到该倍增器电极的电位更高。这可以允许该第一电子被吸引到该电子检测器并由该电子检测器检测。例如，施加到该电子检测器的该碰撞表面的该电位可以等于或大于10kv。
16、与施加到该倍增器电极的该电位的量值相比，施加到该开孔电极的电位的量值相对较小。如果将负电位施加到该开孔电极上，则使施加到该开孔电极上的该电位的量值相对较小可以减小向该开孔电极加速的该次级正离子将与该开孔电极碰撞和/或将在穿过该孔之后偏转回到或穿本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于质谱仪和/或离子迁移谱仪的离子检测器，所述离子检测器包括：
2.根据权利要求1所述的离子检测器，其中所述开孔电极被布置和配置在所述离子检测器内，使得所述次级正离子中的至少一些次级正离子穿过所述孔，然后撞击所述离子检测器的位于所述开孔电极的与所述倍增器电极相对的一侧上的表面。
3.根据权利要求2所述的离子检测器，所述离子检测器被配置为使得当所述次级正离子撞击所述表面时它们生成第二电子，并且其中所述开孔电极被布置在所述离子检测器内并被配置为使得所述第二电子不能到达所述电子检测器。
4.根据权利要求3所述的离子检测器，其中所述离子检测器被配置为在所述倍增器电极和所述电子检测器之间提供电场，所述电场将所述第一电子从所述倍增器电极吸引到所述电子检测器，并且其中所述开孔电极被配置为阻止所述倍增器电极和所述电子检测器之间的所述电场将所述第二电子吸引到所述电子检测器。
5.根据权利要求4所述的离子检测器，其中所述离子检测器被配置为通过所述离子检测器向所述开孔电极施加电位来在所述倍增器电极与所述开孔电极之间提供所述电场，所述电位比施加到所
6.根据权利要求4或5所述的离子检测器，其中所述离子检测器被配置为将所述开孔电极保持在地电位或负电位。
7.根据任一前述权利要求所述的离子检测器，其中所述开孔电极的所述孔中的至少一些孔各自具有从下列形状中选择的形状：正方形；细长的矩形、圆形、椭圆形、三角形、多边形、六边形或狭槽形。
8.根据任一前述权利要求所述的离子检测器，其中所述开孔电极的所述孔是正方形的，并且所述孔的平均宽度与分隔所述孔中的相邻孔的平均距离的比率在5和15之间、6和14之间、7和13之间、8和12之间或9和11之间。
9.根据任一前述权利要求所述的离子检测器，其中所述开孔电极的所述孔的组合面积除以所述开孔电极的总面积为：≥0.5；≥0.6；≥0.7；≥0.8；≥0.9；或≥0.95。
10.根据任一前述权利要求所述的离子检测器，其中所述多个孔包括至少10个孔，可选地包括至少50个孔。
11.根据任一前述权利要求所述的离子检测器，其中所述孔的所述平均宽度在1mm和10mm之间，可选地在2mm和5mm之间。
12.根据任一前述权利要求所述的离子检测器，其中所述多个孔被布置成二维阵列，可选地，其中所述电极以栅格或网格的形式提供。
13.根据任一前述权利要求所述的离子检测器，其中所述离子检测器被布置和配置为在所述开孔电极与所述倍增器电极之间提供电场以便使所述初级离子偏转远离所述开孔电极并且朝向所述倍增器电极，使得所述初级离子撞击所述倍增器电极。
14.根据任一前述权利要求所述的离子检测器，其中所述开孔电极形成包含所述倍增器电极的所述离子检测器的室的壁的一部分。
15.一种质谱仪和/或离子迁移谱仪，所述质谱仪和/或离子迁移谱仪包括根据任一前述权利要求所述的离子检测器。
16.一种用于质谱仪和/或离子迁移谱仪的检测离子的方法，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于质谱仪和/或离子迁移谱仪的离子检测器，所述离子检测器包括：
2.根据权利要求1所述的离子检测器，其中所述开孔电极被布置和配置在所述离子检测器内，使得所述次级正离子中的至少一些次级正离子穿过所述孔，然后撞击所述离子检测器的位于所述开孔电极的与所述倍增器电极相对的一侧上的表面。
3.根据权利要求2所述的离子检测器，所述离子检测器被配置为使得当所述次级正离子撞击所述表面时它们生成第二电子，并且其中所述开孔电极被布置在所述离子检测器内并被配置为使得所述第二电子不能到达所述电子检测器。
4.根据权利要求3所述的离子检测器，其中所述离子检测器被配置为在所述倍增器电极和所述电子检测器之间提供电场，所述电场将所述第一电子从所述倍增器电极吸引到所述电子检测器，并且其中所述开孔电极被配置为阻止所述倍增器电极和所述电子检测器之间的所述电场将所述第二电子吸引到所述电子检测器。
5.根据权利要求4所述的离子检测器，其中所述离子检测器被配置为通过所述离子检测器向所述开孔电极施加电位来在所述倍增器电极与所述开孔电极之间提供所述电场，所述电位比施加到所述倍增器电极的电位更负。
6.根据权利要求4或5所述的离子检测器，其中所述离子检测器被配置为将所述开孔电极保持在地电位或负电位。
7.根据任一前述权利要求所述的离子检测器，其中所述开孔电极的所述孔中的至少一些孔各自具有从下列形状中选择的形状：正方形；细长的矩形、圆形、椭圆形、三角形、多边形、六边形或狭槽形。
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