高产出的四极离子阱制造技术

本发明专利技术提供一种用于运行线性离子阱(380)的方法和装置。与传统 的三部分线性离子阱相比，该线性离子阱(380)被设置为允许增加功能 的通用性。在运行中，该线性离子阱(380)设置多个分区(610，615，620)， 将初始数量的离子(420)在空间上至少分割为两个离子数量(步骤520)， 并使对应于所述第一离子数量的离子基本上与对应于第二离子数量的离 子同时排出离子阱(380)(步骤530)。每个分区有效独立，并且对应于 第一离子数量的离子能够独立于对应于第二离子数量的离子而被处理；在 相同条件下由离子源产生离子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术公开的实施例通常涉及用于运行线性离子阱的装置和方法。
技术介绍
线性离子阱在质谱学的许多领域中找到许多应用。这些应用典型地需要串联质谱学(MS/MS)技术，高质荷(m/z)比的测量，大动态范围，精度，高质量数据和处理能力的帮助。这尤其是在生物或生物化学应用的情况中。例如在蛋白质组学领域中，其中需要分析仪器识别小分子和大分子，以及确定分子结构，并且需要快速完成且提供高质量的结果。需要这些仪器用以识别单个样本中成千上万个覆盖大动态范围的缩氨酸。也需要基于串联质谱学或缩氨酸MS/MS分裂的缩氨酸识别。另外，该技术的特殊领域典型地需要高度自动化以在最短时间内收纳大量数据。由于这些原因，因此寻求允许线性离子阱满足该需求的新的装置和方法。
技术实现思路
根据本专利技术，公开了一种与传统的三部分线性离子阱相比，能够提供允许增加了功能的通用性的装置和方法。设置线性离子阱，该离子阱具有轴向，并在空间上分割为至少两个分区，包括第一和第二分区。在操作中，分区将初始数量的离子在空间上分割为至少第一离子数量和第二离子数量，并使对应于所述第一离子数量的离子基本上与对应于第二离子数量的离子同时排出离子阱离子被从离子阱中排出。离子可以沿着基本上与轴向方向正交的方法排出。每个分区可有效地独立，在离子从离子阱中排出之前，能够操作独-->立于所述第二离子数量的第一离子数量；在相同的条件下产生上述离子。可以在两个或者多个分区中同时操作上述离子。可以采用分裂，隔离或者其他任何可以影响离子行为的工艺的形式。该线性离子阱具有多个电极，每个电极分为多个部分。每个部分包括三部分电极组件。由于该装置允许快速执行串联(MS/MS)质谱学试验，且仅需要来自离子源的一个填充。并且，将原始离子分为渐增的很窄范围的m/z值允许在它们的空间电荷限制内优化捕获区域的离子容量。在本专利技术的一个方面中，在初始离子数量进入线性离子阱之前，可以在空间上分割它，例如根据质荷比。在该种情况下，通过分割初始数量，线性离子阱运行以在线性离子阱内保持初始数量的空间分割。根据本专利技术另外一方面，通过在用于离子运动且具有第一q参数的(a，q)稳定区图中，将离子从稳定的离子运动区域移动至不稳定的离子运动区域，排出与第一离子数量对应的离子，以及在用于离子运动且具有第二q参数的(a，q)稳定区图中，将离子从稳定的离子运动区域移动至不稳定的离子运动区域，而排出与第二离子数量对应的离子，所述第一和第二q参数彼此不同。根据本专利技术另外一方面，所述线性离子阱包括多个分区，所述多个分区轴向放置，每个分区与多个伸长的电极相关联，并且每个分区的电极具有r0值，其与相邻分区的电极的r0值相同。根据本专利技术另外一方面，所述线性离子阱包括多个分区，所述多个分区轴向放置，每个分区与多个伸长的电极相关联，并且每个分区的电极具有r0值，其与相邻分区的电极的r0值不同。在这个实施例中，在用于离子运动且q参数基本相同的(a，q)稳定区图中，将稳定的离子运动区域中的离子移动至不稳定的离子运动区域，而排出与第一离子数量和第二离子数量对应的离子。-->附图说明为了更好的理解本专利技术的性质和目标，结合附图，参考下述详细描述，其中：图1示出了包括线性离子阱的质谱仪的结构。图2是用于说明二维线性离子阱的基本设计的透视图。图3示出了根据本专利技术一个方面的包括线性离子阱的质谱仪的结构。图4a，4b和4c是根据本专利技术的用于示出线性离子阱如何构造为提供分区的示意性说明。图5是用于说明根据本专利技术一个方面的方法的流程图。图6a至6d说明了一种方式，其中分割过程可以用于离子数量的分区。图7说明了另一种方式，其中分隔过程可以用于离子数量的分区。图8是根据本专利技术另一方面的用于示出分区的线性离子阱结构的示意性说明。图9是用于说明根据本专利技术另一方面的方法的流程图。在附图的几个视图中，相同的附图标记始终表示对应的部分。具体实施方式图1说明了典型的线性离子阱质谱仪的结构100。该结构100包括适当的离子源110，例如腔室120中的电喷雾离子源。在腔室120中形成的离子经由加热的毛细管140传导至第二腔室130，并通过透镜装置150到达第三腔室160。进入第三腔室160的离子由四极离子向导170导引，并到达装在真空室190中的二维(线性)四极离子阱180。由离子源110产生的离子直接或间接进入离子阱180。四极离子阱基本使用四极场以捕获离子。在纯四极场中，通过被称为Mathieu方程的二阶差分方程的解来数学地描述离子的运动。该解可以扩展用于应用到所有射频(RF)和直流(DC)四极设备的一般情况，其中该设备包括二维和三维四极离子阱。二维四极阱在美国专利No.5420425中描述-->过，且其被并入本文作为参考。图2说明了线性或二维(2D)四极离子阱200的四极电极/杆的结构。该四极结构包括两组相对的电极，其包括限定了伸长的内部体积的杆，其中该内部体积具有沿坐标系统的z方向的中心轴。一个X组相对的电极包括沿着坐标系统x轴布置的杆215和220，一个Y组相对的电极包括沿着坐标系统的y轴布置的杆205和210。正如所说明的，每个杆205，210，215，220被切割为主要或中心部分230以及前面的部分和后面的部分235，240。在控制器290的控制下，由施加于X和Y组电极/杆的RF四极捕获电势径向约束离子。射频(RF)电压施加于杆，其中一相施加于X组，而相对相施加于Y组。这在x和y方向上建立了RF四极约束场，并使得离子在这些方向被捕获。为了在轴向(z方向)约束离子，控制器290可以构造为将DC电压施加于中心分区230的电极，或者改变该DC电压，其中该中心分区不同于前分区和后分区235，240。这样，除了的四极场的径向约束外，在z方向形成DC“电势井”，从而导致在全部三维约束离子。在杆205，210，215，220中一个的至少一个中心部分230中定义孔245。通过该孔245，控制器290进一步通过在垂直于中心轴的方向上施加或改变额外的AC双极电场，而有助于基于捕获的离子在垂直于中心轴方向的质荷比，有选择性地排出该捕获的离子。在该示例中，该孔和施加的双极电场在X组的杆中。也可以使用其它恰当的方法使得离子被排出，例如离子在杆之间被喷出。一种获得被约束的离子的质谱的方法是改变捕获参数，使得增加了质荷比的值的捕本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运行具有轴向的线性离子阱的方法，该方法包括：　ａ．　在离子阱中捕获初始数量的离子；　ｂ．　将初始数量的离子在空间上轴向至少分割为两个离子数量，包括第一和第二离子数量；　ｃ．　同时从离子阱中排出与所述第一和第二离子数 量对应的离子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.7.11 US 11/485,0571、一种用于运行具有轴向的线性离子阱的方法，该方法包括：
a.在离子阱中捕获初始数量的离子；
b.将初始数量的离子在空间上轴向至少分割为两个离子数量，包括第
一和第二离子数量；
c.同时从离子阱中排出与所述第一和第二离子数量对应的离子。
2、如权利要求1所述的方法，进一步包括：检测与所述第一和第二离子
数量对应的离子。
3、如权利要求1和2中任一个所述的方法，进一步包括：(d)在排出之前，
独立于所述第二离子数量，操作至少一个离子数量。
4、如权利要求3所述的方法，其中：
所述操作的步骤包括将离子分裂。
5、如权利要求3和4中任一个所述的方法，其中：
所述操作的步骤包括隔离具有理想的质荷比范围的离子。
6、如权利要求1至5中任一个所述的方法，其中：所述排出离子的步骤
包括在基本与所述轴向垂直的方向排出离子。
7、如权利要求1至6中任一个所述的方法，其中：
所述第一离子数量具有与所述第二离子数量的质荷比的范围不同的质
荷比。
8、如权利要求1至7中任一个所述方法，其中：所述排出离子的步骤包
括通过在用于离子运动且具有第一q参数的(a，q)稳定区图中，将离子从稳
定的离子运动区域移动至不稳定的离子运动区域，而排出与第一离子数量
对应的离子，以及在用于离子运动且具有第二q参数的(a，q)稳定区图中，
将离子从稳定的离子运动区域移动至不稳定的离子运动区域，而排出与第
二离子数量对应的离子，所述第一和第二q参数彼此不同。
9、如权利要求1至8中任一个所述的方法，其中：所述线性离子阱包括
多个分区，所述多个分区轴向放置，每个分区与多个伸长的电极相关联，
并且每个分区的电极具有r0值，其与相邻分区的电极的r0值相同。
10、如权利要求1至9中任一个所述的方法，其中：所述线性离子阱包括
多个分区，所述多个分区轴向放置，每个分区与多个伸长的电极相关联，
并且每个分区的电极与相邻分区的电极具有不同的r0值；通过激活所述
线性离子阱多个分区结构的分区的步骤，实现在空间上分割初始离子数量
的离子。
11、如权利要求1至10中任一个所述的方法，其中：通过在用于离子运
动且q参数基本相同的(a，q)稳定区图中，将稳定的离子运动区域中的离子
移动至不稳定的离子运动区域，而排出与第一离子数量和第二离子数量对
应的离子。

【专利技术属性】
技术研发人员：维亚切斯拉夫·V·科夫敦，
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