交错的Y形多极制造技术

技术编号:7129048 阅读:205 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
介绍了以交错方式使两个独立多极进行组合以形成多极结构的方法和设备。这种布置使得来自两个不同源的离子能够沿着预定的纵向方向被合并,而且也能够在反向路径中使预定的部分离子沿着一个或多个离子通道被导引,从而也能够通过例如飞行时间(TOF)质量分析仪和离子阱同时进行收集。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及质谱分析领域,更具体地涉及质谱仪多极装置,为了采集和/或分析, 该质谱仪多极设备使得来自分离源的离子束能够合并和/或将单离子束导引到多个方向。
技术介绍
质谱分析是使能够基于带电离子的质荷比对样品的化学成分进行识别的分析技术。一般来说,样品中的分析物被离子化,此后通过它们的质量进行分离,其中,通过使它们经过电场和磁场来确定各自质荷比,从而产生所需的质谱。具体地,能够进行分离和检测的质谱仪的设计通常包括离子源,将引入的样品中的分子转化为离子化的粒子;分析器,通过施加电场和磁场,根据这种离子化的粒子的质量使它们分离;以及检测器,进行测量进而提供用于计算每种离子存在量的数据。如本领域技术人员所知,在这种光谱仪系统的设计中,往往使用离子导引光学元件(诸如但不限于圆柱透镜、单透镜配置、分离器、多极杆配置等)沿着离子路径对从离子源产生的离子化粒子进行导引。在多极杆配置中,杆的数量可以是任意偶数,诸如4、6、或 8,反相相位的高频电压被施加到彼此相邻的电极,而且往往与额外施加的直流(DC)电压电协作。因此,由于由上述电压所造成的高频电场,在预定周期内通过振荡来处理沿着纵向方向被引入这种结构的离子,从而将所需的离子量导引至下一阶段。虽然这种离子导引光学元件(尤其是多极杆配置)有利地使所需离子能够沿着预定路径被导引,但是这种设计没有提供如由本专利技术新颖且有利的配置所公开的对来自两个不同源的离子束进行合并,或使沿着一个或另一个方向的单离子束重导引。为了向读者提供目前本领域中技术能力的概念,读者可以查看系统的背景信息,该系统使用可移动安装的多极以将一个或多个离子源耦合至质谱仪,这在Baykut的 1998 年 10 月 20 日公布的、题为"Introduction of Ions from Ion sources Into Mass Spectrometers (将来自离子源的离子引入质谱仪),,的第5,825,026号美国专利中描述并要求权利,其包括以下内容“本专利技术的基本思想是移动一个或若干个弯曲的多极离子引导装置的位置,使得在具有多个固定离子源的系统中,每个源可以通过调整可移动的多极来一个接一个地使用。源自不同离子源的离子(但是被导引到共同点)可以使用可旋转的多极离子导线布置被引入质谱仪。离子可以被直接传输到RF离子阱中或四极或扇形质谱仪中、或FTICR质谱仪的离子传输线。为此,多极(例如,六极或八极)可调整地定位在离子阱的轴线的周围或FTICR质谱仪的离子传输线的轴线的周围。质谱仪侧(注入侧)上的多极的弯曲纵轴与可旋转定位的多极的旋转轴相同。在旋转过程中,多极的另一端沿着经过各种离子源的圆移动。多极的旋转位置确定传输到质谱仪的离子来自哪个离子源。”而且,利用偏转装置将产生自多个离子源的离子导引至质谱仪的系统的背景信息在 Kato 的 2003 年 7 月 22 日公布的、题为"Mass Analysis Method and Apparatus for Mass Analysis (用于质量分析的质量分析方法及设备)”的第6,596,989 B2号美国专利中被描述并要求权利,该专利包括以下内容“质量分析系统能够通过将多个离子源安装到一6台质谱仪上并且迅速切换离子源来并行执行多个测量。质量分析仪设备包括多个离子源以及偏转装置,偏转装置用于使来自多个离子源之中的至少一个离子源的离子偏转,使得离子通过产生的电场朝向质谱仪移动。合并离子的离子漏斗的背景信息在Tang等人的2005年12月27日公布的、题为 "Multi-Source Ion Funnel (多源离子漏斗)”的第6,979,816 B2号美国专利中被描述并要求权利,该专利包括以下内容“一种用于通过以下步骤将在压力相对高的区域产生的离子引入到压力相对低的区域的方法提供至少两个电喷雾离子源;提供至少两个毛细管入口,将通过电喷雾离子源产生的离子导引到并穿过毛细管入口中的每一个;提供两组具有孔的主要元件,每组元件具有接收端和发射端,主要组元件在接收端接收来自接毛细管入口的离子;并提供一组具有孔的次要元件,具有接收端和发射端,次要组元件接收来自主要组元件的发射端的离子,并且发射来自次要组元件的发射的离子。该方法可以进一步以下步骤提供至少一个定位在至少一个主要元件内的射流干扰器;在射流干扰器中提供电压,诸如直流电压,从而通过多组主要元件中的至少一组来调整离子的传输”。交替导引离子的分支装置的背景信息在Kovtoim的2008年9月2日公布的、题为 “Branched Radio Frequency Multipole (分支的射频多极)”的第 7,420, 161 B2 号美国专利中被描述并要求权利,该专利包括以下内容“本专利技术的系统和方法包括分支的射频多极,其被配置以用作,例如离子引导器。分支的射频多极包括多个离子通道,通过这些离子通道,粒子可以被交替导引。分支的射频多极通过施加适当电势来控制离子被导引的多个离子通道。因此,离子可以在不使用机械阀的情况下被交替地向下导引至不同的离子通道”。使用电气透镜合并离子束的系统的其他背景信息在Mordehai等人的2008年5月 13 日公布的、题为"Lens Device For Introducing A Second Ion Beam Into a Primary Ion Path (将次要离子束引入主要离子路径的透镜装置)”的第7,372,042 B2号美国专利中被描述并要求权利,该专利包括以下内容“本专利技术提供用于将次要离子束引入质谱系统的主要离子路径的透镜装置。一般情况下,该装置包含电气透镜,电气透镜具有主要离子通道以及与主要离子通道合并的次要离子通道的。在某些实施方式中,电气透镜包含了第一部分和第二部分,第一部分和第二部分一起形成主要离子通道。透镜的第一部分可以包含次要离子通道。还提供将离子传递至包含提及的电气透镜的质量分析仪和质谱仪系统的装置。本专利技术还提供了使用提及的电气透镜将次要离子束引入主要离子路径的方法,以及样品分析方法”。最后,通过多极杆配置与一个或多个离子源相接的系统的背景信息在 Chernushevich 等人的 2008 年 4 月 15 日公布的、题为 “Mass Spectrometer Multiple Device Interface For Parallel Configuration of Multiple Devices (用于多个设备并联配置的质谱仪多设备接口),,的第7,358,488 B2号美国专利中被描述并要求权利,该专利包括以下内容“用于质谱分析中的多设备接口,用于将一个或多个离子源与一个或多个下游装置相接。”多设备接口包括三个或更多多极杆组,其依赖于施加到多极杆组的电势被置为输入杆组或输出杆组。配置为输入杆组的多极杆组可连接到一个或多个离子源,用于接收一个或多个离子源产生的离子,并且将离子发送到至少一个配置为输出杆组的多极杆组。输出多极杆组可连接到下游装置,用于向下游装置发送所产生的离子。多极杆组的至少两个为输入杆组,或者多极杆组的至少两个为输出杆组”。因此,虽然上述专利技术具有有利的应用,但是对于如本文所公开的以新型交错的配置方式利用多极离子光学器件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于引导离子的设备,包括:交错的电极组,限定多极离子通道,所述交错的电极组由分离的第一电极组和第二电极组构成,所述第一电极组和所述第二电极组适于分别限定第一离子通道路径和第二离子通道路径;以及RF电压源,用于将RF电压施加到所述第一电极组和所述第二电极组中的至少一些电极上,所述施加的RF电压被配置有相位和振幅,从而将所述离子径向限制在所述第一离子通道路径和所述第二离子通道路径内。

【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·森克
申请(专利权)人:萨莫芬尼根有限责任公司
类型:发明
国别省市:US

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