一种用于在质谱仪的低真空或大气压区域中传输和聚焦离子的装置，由多个纵向空间隔开的电极构成，该电极被施加振荡（例如，射频）电压，为了在装置出口附近产生将离子聚焦为窄束的锥形场，在离子移动的方向上增加电极间的间隔或振荡电压的振幅。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及用于质谦f义的离子光学系统，尤其涉4低真空区域中用于限制和聚焦离子的装置。
技术介绍
质谱仪设计者们面临的一个^^兆战是，离子从离子源M^^析器的有效传输，特别是通过大^或低真空区域，在该区域中离子的运动大幅度地受到背景气体W相互作用的影响。在商业可用的质谱仪器件的区域中，通常使用静电光学元件^ii行离子聚焦，众所周知，因为离子受到大量的碰撞，这种装置的有效性受到了限制。因此，通过低真空区域的离子传输损失有变高的趋势，这在器件的总体灵敏性上具有非常不利的影响。为了在^^空区域中改善离子传输效率，在质i射义技术中已经提出了各种不同的方法。通过描述于Sm他等的USPN6,107，628中的离子漏斗装置朱現了 一种方法。大体上描述的，离子漏斗装置由大量紧密排列的纵向隔开的环形电招i且成，该电极具有/A^置入口到其出口尺寸上减小的3W圣。电才及彼此之间电隔离，射频(RF)电压以规定的相位关系^i口在电极上，以将离子径向的限制在装置的内部。在装置入口处相对大的:IW圣尺寸提供了大的离子接收面积，该逐渐减小的孑W圣尺寸产生了"锥形"RF场，该RF场具有沿离子移动方向上直径减小的无场区域，从而聚焦离子为窄束，该窄束可以随后穿过截取锥或其他静电透镜的孔径而不会带来很大程度上的离子损失。(例如)Sm他等的USPN6,583，408， Franzen的USPN7，064,321 ， BrukerDaltonics和Julian等的EP申请号No.l，465，234，"为获得质量的离子漏斗对简化离子漏斗的实验和才對以"，J.Amer.Soc. Mass Spec., vol.16,pp.l708_l712 (2005)中描述了离子漏斗装置上的改进和变化。当离子漏斗装置已经成功的用于研究环境中时，其在商业质"^义器件中的实施会受到成^fn制造问题的阻碍。典型的离子漏斗^^大约100个环形电极，每个电极具有唯一的孔径。这种设计导致元件数量变大以及制造成本和复杂性提高。另外，大量环形电极的^^]产生了很高的电容性负载，这需要高功率的放大器以驱动电^各。
技术实现思路
才艮据本专利技术的一个实施例，提供了一种离子传输装置，该装置由沿装置的纵 轴方向隔开的多个3W圣电极组成。电极孔径沿装置入口和出口之间的离子传输方向P艮定了离子通道。4給至电极的振荡(例如，RF)电压源，给电极提M适相 位关系的4展荡电压，以径向的限制离子。为了将离子聚焦至装置出口附近的离子 通道的中心线处，在离子移动的方向上增加相邻电才及之间的间隔。装置出口附近 相对较大的电极间的间隔为成比例增加的振荡场提供穿透，从而产生将离子集中 至纵向中心线的锥形场。振荡电压的幅度可以扫描或步进的方法在时间上变化，从而优化某些离子种类的传送或减少质量鉴别效应。沿离子通道助推离子的纵向 DC场，可以通it^o—组DC电压至电才及而产生。根据本专利技术的第二实施例，离子传输装置包括具有振荡电压^i口至其上的多 个均匀间隔的孑L径电极。用于将离子聚焦至离子通道中心线的锥形场，通过在离 子移动方向上增加振荡电压的振幅而产生。在以上任一实施例中，光束流、中'1^立子和脱溶液滴向下游，质i對义的^S 区域的流动可以通过以下4支术之一或组合来减少，该技术包4封目对于离子传输装 置入口横向和/或有角度的偏移毛细管，以及相对于相邻电极的孑W圣横向偏移电极 孑Uf圣以阻挡可视的^I4圣。附图说明在附图中图1是根据本专利技术第一实施例构造的包含离子传输装置的质i射义的示意图，其中在离子的移动方向上增加电极间隔以产生锥形聚焦场； 图2更详细;^笛绘了用于图1的质i射义中的离子传输装置； 图3描绘了用于图2的离子传输装置中的孔径电极的一个示例； 图4描绘了具有外壳并能1狄气^#助离子传输的离子传输装置的"P分； 图5描绘了离子传输装置的第二实施例，其中通过在离子移动方向上增加施加的振荡电压的振幅而产生锥形聚焦场；图6描绘了离子传输装置的另一实施方式，其^^]几何体来减少中性气体分8子束和其他不需要颗粒束流A^谱仪的下游区域；图7描绘了根据才剁乍方法在离子传输装置上嶽口振幅斜线上升式RF电压， 从而最大化传送由四^L^量过滤器或类A诚量分析器分析的离子；图8描绘了根据才刻乍方法在离子传输装置上;^口振幅阶跃式RF电压，从而 减少注入周期的m/z鉴别比；图9还描绘了离子传输装置的另一实施方式，其使用倾斜环形电极几何体从 而在邻近喷射扩散的区域减少RF场强；以及图IO描绘了离子传输装置的又一实施方式，其使用不对称DC场使离子远离 高RF场强区域。胁实施方式图1是根据本专利技术第一实施例构造的包含离子传输装置105的质i射义100描 绘的示意图。待分析离子可以通过电探针110向电离室107内电喷f^羊品溶液而 形成。对于使用电喷雾技术的离子源，电离室107通常保持在大气压处或附近。 同背景气体以及部分Mi^液滴"-"^的待分析离子，力l/v传统离子传输管115 (例 如，窄孔毛细管)的进口端，并在压力梯度的影响下贯穿管的长度。为了增加离 子从电离室107的产生量，可以通过多路毛细管或可分割流动路径的离子传输管 代替此处描绘的单通道离子传输管以提供多路离子流动通道。待分析离子传输管 115优选保持与块120良好热接触，该块120被筒式加热器125加热。如在该技 术中/^口的，加热穿过离子传输管115的离子/气体流，可^ii残留溶剂的蒸发并 增加可用于测量的待分析离子的数量。待分析离子从离子传输管115的出口端排 出，该出口端通向位于jtt空室130内的离子传输装置105的入口 127处。如箭 头所指示的，室130通过才財戒泵或同等物抽空至低真空气压。在传统操作^f牛下， 低真空室内的^将在l-10Torr (大约1-10毫巴)的范围内，但是可以肯定的是， 根据本专利技术实施例的离子传输装置在低真空和近大气压的较宽范围内可以成功 的操作，例如，在0.1毫巴至1巴之间。需要理解的是，此处描绘和说明的电喷雾电离源是通过说明例的方式呈现 的，并JL^专利技术的离子传输装置不应当被理解为限制至^J ]电喷雾或者其他M 类型的电离源。其他可以替代电喷雾源(或者除此"卜被使用)的电离技术包括 化学电离，光电离，以;^lt^解吸或M辅助^^解pA/电离(MALDI)。待分析离子作为自由喷射扩散从离子传输管115的出口端射出，移动穿过离子传输装置105内部限定的离子通道132。如下面将会更详细论述的，在离子通 道132内径向限制和聚焦离子，可通过向离子传输装置105的孑14至电极135 ^> 振荡电压来实现。如以下更进一步"i^i的，可以通过产生纵向DC场和/或通过制 作在其中夹杂离子的背景气体^^佑近沿离子通道132向装置出口 137离子的传 输。离子作为窄聚焦束离开离子传输装置105,直接穿过引出透镜145的孔140 进入室150中。离子随后穿过离子导向155和160,被传送至位于室170中的质 量分析器165 (如所描绘的，其可以采取传统的双向四极离子阱的形式)。室150 和170可以通过如箭头指示的，连接至涡轮泵的端口的方式来抽空至相对的低压。 当离子传输装置105描绘为占据单个室时，可选的实施方式可^^]桥接本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种离子传输装置，包括： 多个纵向隔开的电极，沿离子传输方向限定离子通道，多个电极中的每个电极具有能使离子移动穿过的孔；以及 配置为在多个电极的至少一部分上施加振荡电压的振荡电压源； 其中相邻电极间的间隔（ｉ）和施加的振荡 电压的振幅（ｉｉ）中的至少一个在离子移动方向上增加。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔W赛恩科，维亚切斯拉夫V科夫敦，保罗R阿瑟顿，吉恩雅克迪尼亚什，埃洛伊R沃特斯，毛里齐奥斯普朗德，威廉希伯特，
申请(专利权)人：塞莫费尼根股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。