用于传输和聚焦离子的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:46070135 阅读:7 留言:0更新日期:2025-08-11 15:59
本发明专利技术涉及用于传输、聚焦和限制离子的射频装置,特别涉及质谱和离子迁移谱。一种用于传输和聚焦离子的装置,包含离子源、设置有射频电极阵列的表面,以及与所述表面相对设置并共同构成离子传输通道的至少一个电极,其中所述至少一个电极具有至少一个直流电位,并且带有射频电极阵列的所述表面沿着所述离子传输通道布置。还描述了一种用于传输和聚焦离子的方法。技术效果在于:提高离子传输和聚焦的效率,防止离子包在通过装置传输过程中的弥散,消除分辨率损失,并使装置能够抵抗污染物,从而在高负载和连续分析条件下,提供了传输装置的稳定运行和质谱仪或离子迁移谱仪的整体稳定特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及用于传输、聚焦和保留离子的射频装置,特别涉及质谱和离子迁移谱。


技术介绍

1、质谱仪通常由离子源、真空室、质量分析器和离子检测器组成。在离子源中产生的离子进入质量分析器,在那里根据其质荷比(下文简称“质量”)进行分离,然后由检测器记录。如果离子源在较高压力下工作,则需要一个系统将离子传输到典型压力为1e-5—1e-6托(torr)的真空室中,在那里离子在质量分析器中按质量进行分离。这类装置被称为差动泵送接口,其中压力梯度被分成几个腔室区段。每个腔室通过隔膜与下一腔室分开,该隔膜限制气体流入下一腔室。同时,为避免分析灵敏度损失,离子在进入下一级之前需要被聚焦。

2、除了最小化离子损失外,对差动泵送接口和其他传输系统还提出了长期稳定工作的要求,其中包括传输系统必须能抵抗随离子一同进入真空室的污染物。污染物包括可能在电极表面形成稳定薄膜的低挥发性物质或化合物。当质量分析器与根据某些参数(例如高速色谱法或离子迁移谱法(ims))对离子进行预分离的装置联用时,这些装置以10-1000毫秒的特征时间高速分离样品组分,或在测量快速过程时,对聚焦本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于传输和聚焦离子的装置,其特征在于,包括离子源、设置有射频电极阵列的表面,以及与所述表面相对设置并共同构成离子传输通道的至少一个电极,并且所述至少一个电极被施加至少一个直流电位,并且带有射频电极阵列的所述表面沿着所述离子传输通道布置。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述射频电极阵列具有重复图案,并由沿切线方向重复的N个电极为一组的多个电极组构成。

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述射频电极阵列和与所述射频电极阵列相对设置的直流电极朝向装置出口方向逐渐变窄,从而在垂直于表面的方向(Y轴)和沿装置横向的方向(X轴)这两个方向上对离子包...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于传输和聚焦离子的装置,其特征在于,包括离子源、设置有射频电极阵列的表面,以及与所述表面相对设置并共同构成离子传输通道的至少一个电极,并且所述至少一个电极被施加至少一个直流电位,并且带有射频电极阵列的所述表面沿着所述离子传输通道布置。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述射频电极阵列具有重复图案,并由沿切线方向重复的n个电极为一组的多个电极组构成。

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述射频电极阵列和与所述射频电极阵列相对设置的直流电极朝向装置出口方向逐渐变窄,从而在垂直于表面的方向(y轴)和沿装置横向的方向(x轴)这两个方向上对离子包进行压缩。

4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述图案的尺寸和所述图案本身沿切线方向变化。

5.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述装置被配置为能够向所述射频电极阵列的n个电极为一组的多个电极组施加n个随时间变化的电位。

6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,向所述射频电极阵列的n个电极为一组的多个电极组施加n个交流电压,所述交流电压的相位相对于组内相邻电极至少移位2π/n。

7.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述装置被配置为能够向所述射频电极阵列中的相邻电极施加相位差为π的射频电压。

8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述电极阵列中至少一部分电极的形状为矩形、呈角状的弯曲条带、椭圆形一部分的弯曲条带、或环形一部分的弯曲条带。

9.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述射频电极阵列具有平坦的绝缘基板,并可通过印刷电路板技术实现。

10.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,除所述射频电极阵列外,所述表面还包括设置在所述表面边缘的至少一个或多个施加有直流电位的电极,以形成将离子引向所述离子传输通道中心轴线的恒定电场或射频电场。

11.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,与所述射频电极阵列相对设置的、带有直流电位的电极被制成板状、网状或其他线状结构。

12.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置的出口还连接到下游装置,所述下游装置由彼此相对设置的、类似的射频电极阵列构成,这些阵列形成类似的行波场,用以将离子约束在所述离子传输通道内并沿所述通道进行传输。

13.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述离子源是差动泵送接口的前一级、或根据离子特性进行分离的装置、或任何在近大气压、前级真空或高真空压力下工作的离子源。

14.一种用于传输和聚焦离子的方法,所述方法通过一种装置实现,所述装置包括离子源、设置有射频电极阵列并沿...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·S·波特什金
申请(专利权)人:伊诺斯克普有限责任公司
类型:发明
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