【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体上涉及质谱，并且具体地，涉及用于调制质谱仪中采用的离子束的强度的系统和方法。
技术介绍
1、本教导一般地涉及用于调制质谱仪中的离子束强度的系统和方法。
2、质谱(ms)是一种用于确定测试化学物质的结构的分析技术，具有定性应用和定量应用两者。ms可以用于识别未知化合物、确定分子中原子元素的组成、通过观察化合物的碎裂来确定该化合物的结构、以及定量混合样品中特定化学化合物的量。质谱仪检测作为离子的化学实体，以致于在采样过程期间必须发生分析物至带电离子的转换。
3、在许多质谱仪中，随着离子束传播通过质谱仪，存在对调制经由样品的电离所产生的离子束的强度的需要。
技术实现思路
1、在一个方面中，公开了一种质谱仪，该质谱仪包括离子路径和离子束偏转器，离子束可以沿着该离子路径传播，该离子束偏转器定位在离子路径中并被配置为调制从离子路径的上游部分接收到的离子束的向离子路径的下游部分的转移，所述离子束偏转器包括至少两个导电电极，所述至少两个导电电极相对于彼此定位为提供离子束可以通过的开口，其中两个电极相对于彼此电绝缘以便允许将每个电极维持在独立于另一电极所维持于的dc电势的dc电势。
2、在一些实施例中，离子偏转器可以被实现为多个导电电极，该多个导电电极相对于彼此定位为允许沿着至少两个可能的方向中的一个方向偏转具有给定电荷极性的离子束。控制器可以可操作地耦合到至少一个电压源，该至少一个电压源向离子偏转器的导电电极供应电压，以便调节施加到那些电极的电压的模式
3、至少一个dc电压源可操作地耦合到两个导电电极用于向其施加dc电压。质谱仪还包括与所述至少一个dc电压源通信的控制器，用于调制施加到所述两个导电电极的dc电压，以便将跨两个电极的dc电势差在第一电平和第二电平之间转变，在第一电平处离子束基本上不偏转地通过所述离子偏转器，在第二电平处离子束从所述离子路径偏转。
4、以示例的方式，两个导电电极可以是被离子束可以通过的间隙分开的两个导电板。跨板施加dc电压差可以产生电场，该电场可以引起通过间隙的离子束的偏转。在其他实施例中，导电电极可以是彼此分开的两个杆的形式，以允许离子束在其间通过。可以调制跨两个杆施加的电压差，以便使离子束转向沿着感兴趣的方向在杆之间通过。在又一些实施例中，导电电极可以是彼此分开的两个导电板的形式，以提供离子束可以通过的通道。可以调节跨板施加的电压差以影响离子束的传播路径，例如通过偏转离子束朝向电极之一。
5、在一些实施例中，至少一个束收集电极可以被设置在离子束偏转器的下游用于收集偏转的离子束。
6、在一些实施例中，质谱仪可以包括至少一个抽空室，离子路径的至少一部分被布置在该至少一个抽空室中。例如，质谱仪可以包括两个抽空室，该两个抽空室流体连通并且被差动地泵吸以被维持在不同的压强。在这样的实施例中，离子偏转器可以定位在两个室之间以允许调制在那两个室之间行进的离子束的强度。
7、离子束偏转器可以定位在两个抽空室之间。在一些这样的实施例中，离子透镜可以被定位在离子偏转器的上游。在这样的实施例中，dc电压源可以被配置为在上游离子透镜和离子偏转器之间施加电压差，以便在其间生成电场以用于在离子束通过离子偏转器时偏转离子束。
8、质谱仪还可以包括控制器，该控制器被配置为控制电压源以调节施加到离子偏转器的导电电极的电压，以便调制离子束通过离子偏转器的传输。以示例的方式，控制器可以使电压源向离子偏转器的两个导电电极施加基本上相似的电压或不同的电压，以便分别允许离子束基本上不偏转地通过离子束偏转器或在离子束通过离子偏转器时引起离子束的偏转。在一些实施例中，导电电极可以由合适的金属形成，诸如不锈钢、铜、铜合金、镀金陶瓷和镀金pcb以及钼合金之类。
9、以示例的方式，控制器可以使电压源施加跨离子偏转器的两个电极的电压差，以便将离子束偏转一偏转角，例如，在约5度至约60度的范围内的偏转角，尽管也可以使用其他偏转角。在一些实施例中，控制器可以控制电压源，使得该电压源施加跨两个电极的电压差，以便基本上抑制离子束从一个抽空室通往另一抽空室，离子偏转器定位在这两个抽空室之间。
10、在一些实施例中，离子束偏转器可以是具有离子可以通过的开口的离子透镜的形式。在一些这样的实施例中，离子透镜可以形成为两个导电电极(例如，两个半圆形电极)，该两个导电电极彼此绝缘且分开，以便提供用于离子束通过的至少一个开口。以示例的方式，两个导电电极可以被离子束可以通过的狭缝分开。
11、在一些实施例中，第一室可以被维持在约0.1托至约10托的范围内的压强，以及第二室可以被维持在约0.001托至约0.1托的范围内的压强。
12、在一些实施例中，布置为多极配置从而提供离子可以通过的通道的杆组可以被设置在抽空室中的任何抽空室中。在一些实施例中，可以例如经由一个或多个dc和/或rf电压源向多极杆施加dc和/或rf电压，使得杆组用作离子导向器和/或质量分析器。
13、在一些实施例中，控制器可以控制施加到根据本教导的离子偏转器的导电电极的dc电压，以便将离子束转向在感兴趣的方向上。例如，控制器可以使施加到彼此分开的两个导电电极的电压的极性进行切换，以提供离子可以通过的狭缝，以便改变离子沿其偏转的方向。以示例的方式，在一些实施例中，根据本教导的离子偏转器可以包括四个导电电极，例如四个楔形导电电极，它们相对于彼此定位为以便提供交叉狭缝。通过调节施加到导电电极的电压，可以将离子束沿着不同的方向(例如，右、左、上或下)转向。
14、在相关方面中，公开了一种质谱仪，该质谱仪包括：离子路径，离子束可以沿着该离子路径传播；离子束偏转器，该离子束偏转器定位在所述离子路径中并被配置为调制从该离子路径的上游部分接收到的离子束的向该离子路径的下游部分的转移，所述离子束偏转器包括至少一个导电电极；至少一个dc电压源，该至少一个dc电压源能操作地耦合到所述至少一个导电电极以向其施加dc电压；以及控制器，该控制器与所述至少一个dc电压源通信以用于调制施加到所述至少一个导电电极的dc电压，以便将施加到所述至少一个电极的dc电压在第一电平和第二电平之间转变，在第一电平处离子束基本上不偏转地通过所述离子偏转器，在第二电平处离子束从所述离子路径偏转。在一些实施例中，至少一个导电电极包括定位在离子路径上方或下方的单个电极。在一些实施例中，第二电平处的dc电压被配置为引起离子束的相对于离子路径以约5度至约60度的范围内的角度的偏转。
15、在一些实施例中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种质谱仪，包括：
2.根据权利要求1所述的质谱仪，还包括设置在所述离子束偏转器的下游的至少一个束收集电极，用于收集所述偏转的离子束。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的质谱仪，还包括至少一个抽空室，所述离子路径的至少一部分被设置在所述至少一个抽空室中。
4.根据权利要求3所述的质谱仪，其中所述至少一个抽空室包括第一抽空室和定位在所述第一抽空室的下游的第二抽空室，其中所述第一抽空室和所述第二抽空室被差动地泵吸以便被维持在不同的压强。
5.根据权利要求4所述的质谱仪，其中所述离子束偏转器定位在这两个抽空室之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的质谱仪，还包括设置在所述离子偏转器的上游的离子透镜。
7.根据权利要求6所述的质谱仪，其中所述离子透镜包括离子束能够通过的开口。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的质谱仪，其中所述控制器被配置为使所述至少一个DC电压源在第一电平和第二电平之间调节施加到所述至少一个导电电极的DC电压，在所述第一电平处所述至少一个导电电极和所述离子透镜被维持在相同的电势
9.根据权利要求8所述的质谱仪，其中选择所述第二电平处的DC电势以使离子束相对于所述离子路径以约5度至约60度的范围内的角度偏转。
10.根据权利要求1所述的质谱仪，其中所述至少一个导电电极包括至少两个导电电极，所述至少两个导电电极相对于彼此定位为提供离子束能够通过的开口，以及其中可选地所述两个导电电极包括离子透镜的彼此分开以在其间形成离子束能够通过的间隙的两个导电电极。
11.根据权利要求10所述的质谱仪，其中所述控制器被配置为使所述至少一个DC电压源向所述两个电极施加基本上相似的DC电压，以便允许离子束基本上不偏转地通过所述离子束偏转器。
12.根据权利要求10所述的质谱仪，其中所述控制器被配置为使所述至少一个DC电压源在所述两个电极之间施加DC电势差，以便使离子束相对于所述离子路径以约5度至约60度的范围内的角度偏转。
13.根据权利要求4所述的质谱仪，其中第一室被维持在0.1托至约10托的范围内的压强。
14.根据权利要求12所述的质谱仪，其中第二室被维持在约0.001托至约0.1托的范围内的压强。
15.根据前述权利要求中任一项所述的质谱仪，其中所述控制器被配置为调制施加到所述离子束偏转器的电压，以便以约0.1至约1的范围内的占空比调制离子束通过所述离子束偏转器的通行。
16.根据权利要求4-7中任一项所述的质谱仪，其中DC电压的所述第二电平被配置为偏转离子束以便基本上抑制离子束进入所述第二室。
17.根据权利要求1所述的质谱仪，其中所述至少一个导电电极具有半球形形状，以及其中所述至少一个导电电极包括导电板。
18.根据权利要求3-17中任一项所述的质谱仪，还包括设置在所述抽空室中的离子导向器。
19.根据权利要求18所述的质谱仪，其中所述离子导向器包括设置在所述抽空室中的多个杆，其中所述杆被布置为多极配置，从而提供用于离子束通过其中传输的通道。
20.根据权利要求19所述的质谱仪，还包括RF电压源，所述RF电压源用于向所述杆施加RF电压以生成电磁场，所述电磁场被配置用于当所述离子束中的离子通过所述通道时离子的径向限制。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种质谱仪，包括：
2.根据权利要求1所述的质谱仪，还包括设置在所述离子束偏转器的下游的至少一个束收集电极，用于收集所述偏转的离子束。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的质谱仪，还包括至少一个抽空室，所述离子路径的至少一部分被设置在所述至少一个抽空室中。
4.根据权利要求3所述的质谱仪，其中所述至少一个抽空室包括第一抽空室和定位在所述第一抽空室的下游的第二抽空室，其中所述第一抽空室和所述第二抽空室被差动地泵吸以便被维持在不同的压强。
5.根据权利要求4所述的质谱仪，其中所述离子束偏转器定位在这两个抽空室之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的质谱仪，还包括设置在所述离子偏转器的上游的离子透镜。
7.根据权利要求6所述的质谱仪，其中所述离子透镜包括离子束能够通过的开口。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的质谱仪，其中所述控制器被配置为使所述至少一个dc电压源在第一电平和第二电平之间调节施加到所述至少一个导电电极的dc电压，在所述第一电平处所述至少一个导电电极和所述离子透镜被维持在相同的电势以允许离子束不偏转地通过所述离子束偏转器，在所述第二电平处所述至少一个导电电极和所述离子透镜被维持在不同的电势以在离子束通过所述离子束偏转器时使离子束偏转。
9.根据权利要求8所述的质谱仪，其中选择所述第二电平处的dc电势以使离子束相对于所述离子路径以约5度至约60度的范围内的角度偏转。
10.根据权利要求1所述的质谱仪，其中所述至少一个导电电极包括至少两个导电电极，所述至少两个导电电极相对于彼此定位为提供离子束能够通过的开口，以及其中可选地所述两个导电电极包括离子透镜的彼此分开以在其间形成离子束能够通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·豪弗莱尔，W·洛德，
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：
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