專利名稱：質(zhì)譜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種質(zhì)鐠儀和一種離子質(zhì)量分析方法。
背景技術(shù)：
常常有必要將離子從可以維持于相對(duì)高壓的質(zhì)鐠儀的電離區(qū)轉(zhuǎn)移到 維持于相對(duì)低壓的質(zhì)量分析器。已知道4吏用一個(gè)或多個(gè)射頻(RT)離子 引導(dǎo)器將離子從電離區(qū)輸送到質(zhì)量分析器。已知il^約10—3-1 mbar的中 壓下運(yùn)轉(zhuǎn)RF離子引導(dǎo)器。
還知道在存在非均勻AC或RF電場(chǎng)的情況下帶電粒子或離子上的時(shí) 間平均力能將帶電粒子或離子加速到電場(chǎng)較弱的區(qū)。電場(chǎng)的最小值常稱為 偽勢(shì)谷或阱。已知的RT離子引導(dǎo)器以如下方法利用此現(xiàn)象布置成4吏偽 勢(shì)谷或阱沿著RF離子引導(dǎo)器的中心軸生成或產(chǎn)生，使得離子被徑向限制 于RF離子引導(dǎo)器中心。
已知的RF離子引導(dǎo)器被用作一種高效地限制離子并且將離子從一個(gè) 區(qū)輸送到另一區(qū)的手段。沿著已知的RT離子引導(dǎo)器的中心軸的電勢(shì)輪廓 基本上恒定，因此已知的RT離子引導(dǎo)器以最小延遲并且對(duì)不同種離子無 區(qū)別地輸送所有離子。

發(fā)明內(nèi)容
希望提供了 一種改進(jìn)的質(zhì)鐠儀。
才艮據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種質(zhì)量分析器，該質(zhì)量分析器包括 包括多個(gè)電極的離子引導(dǎo)器；
用于將AC或RF電壓施加到多個(gè)電極中的至少一些電極，使得在使 用時(shí)沿著離子引導(dǎo)器的軸向長度的至少一部分產(chǎn)生多個(gè)軸向時(shí)間平均的 或偽的勢(shì)壘、溝槽或阱的裝置；以及
用于沿著和/或經(jīng)過離子引導(dǎo)器的軸向長度的至少一部分驅(qū)動(dòng)或驅(qū)策離子，使得在一工作模式下質(zhì)荷比在第一范圍內(nèi)的離子退出離子引導(dǎo)器而 質(zhì)荷比在不同的第二范圍內(nèi)的離子由多個(gè)軸向時(shí)間平均的或偽的勢(shì)壘、溝 槽或阱軸向捕獲或限制于離子引導(dǎo)器內(nèi)的裝置。
應(yīng)當(dāng)理解，質(zhì)量分析器涉及一種根據(jù)離子的質(zhì)荷比而不是某種其它特 性如離子遷移率或離子遷移率隨電場(chǎng)強(qiáng)度的變化率來分離離子的設(shè)備。
第一范圍和/或笫二范圍優(yōu)選地選自于(i)〈100; (ii) 100-200; (iii) 200-300; (iv) 300-400; (v) 400-500; (vi) 500-600; (vii) 600-700; (viii) 700-800; (ix) 800-卯0; (x) 900-1000;以及(xi) >1000。
用于將AC或RT電壓施加到多個(gè)電極中的至少一些電極的裝置優(yōu)選 地被布置成和適合于使得沿著離子引導(dǎo)器的軸向長度的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95%或100 %產(chǎn)生多個(gè)軸向時(shí)間平均的或偽的勢(shì)壘、溝槽或阱。
優(yōu)選地沿著離子引導(dǎo)器的中心縱軸的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100%產(chǎn)生或提供 多個(gè)軸向時(shí)間平均的或偽的勢(shì)壘、溝槽或阱。
多個(gè)軸向時(shí)間平均的或偽的勢(shì)壘、溝槽或阱優(yōu)選地在離開離子引導(dǎo)器 的中心縱軸的徑向方向上伸展至少r亳米，其中r選自于(i) <1; (ii) 1-2; (iii)2畫3; (iv)3畫4; (v) 4-5; (vi) 5-6; (vii) 6-7; (viii) 7-8; (ix) 8-9; (x)9-10;以及(xi) >10。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，軸向時(shí)間平均的或偽 的勢(shì)壘或溝槽的幅度、高度或深度在離開中心縱軸的徑向方向上基本上恒 定。
才艮據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)于質(zhì)荷比落在范圍1-100、 100-200、 200-300、 300-400、 400-500、 500-600、 600-700、 700-800、 800畫卯0或卯O-IOOO內(nèi) 的離子，軸向時(shí)間平均的或偽的勢(shì)壘或溝槽的至少1%、 5%、 10%、 20 %、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95%或100%的幅度、 高度或深度選自于(O <0.1 V; (ii) 0.1國0.2V; (iii) 0.2-0.3V; (iv) 0.3-0.4V;
(v )0.4-0,5V; (vi )0.5誦0.6V; (vii )0.6-0.7V; (viii )0.7-0.8V; (ix )0.8國0.9V;
(x )0.9-1.0V; (xi )1.0-1.5V; (xii )1.5-2.0V; (xiii )2.0-2.5V; (xiv )2.5-3.0V;
(xv) 3.0-3.5V; (xvi) 3.5-4.0V; (xvii) 4.0-4.5V; (xviii) 4.5-5.0V; (xix ) 5.0-5.5V; (xx)5.5畫6.0V; (xxi) 6.0-6.5V; (xxii) 6.5-7.0V; (xxiii) 7.0誦7.5V;
(xxiv) 7.5-8.0V; (xxv) 8.0誦8.5V; (xxvi) 8.5-9.0V; (xxvii) 9.0-9.5V;
(xxviii) 9.5匿10.0V;以及(xxix) >10.0V。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在使用時(shí)沿著離子引導(dǎo)器的軸向長度每厘米提供或
產(chǎn)生至少l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9或10個(gè)軸向時(shí)間平均的或偽的勢(shì) 壘、溝槽或阱。
多個(gè)軸向時(shí)間平均的或偽的勢(shì)壘、溝槽或阱優(yōu)選地沿著離子引導(dǎo)器的 軸向長度具有與多個(gè)電極的軸向位置基本上相對(duì)應(yīng)的最小值。多個(gè)軸向時(shí) 間平均的或偽的勢(shì)壘、溝槽或阱優(yōu)選地沿著離子引導(dǎo)器的軸向長度具有位 于優(yōu)選地與鄰近電極之間軸向距離或間距的基本上50%基本上相對(duì)應(yīng)的 軸向位置的最大值。優(yōu)選地，多個(gè)軸向時(shí)間平均的或偽的勢(shì)壘、溝槽或阱 具有對(duì)于具有特定質(zhì)荷比的離子而言為基本上相同高度、深度或幅度的最 小值和/或最大值，并且其中最小值和/或最大值具有與多個(gè)電極的軸向位 移或間距基本上相同的周期性。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)每個(gè)電極優(yōu)選地產(chǎn)生 或形成一個(gè)軸向偽勢(shì)阱。優(yōu)選地形成軸向偽勢(shì)壘、溝槽或阱的規(guī)則周期性 列，該規(guī)則周期性列優(yōu)選地與構(gòu)成離子引導(dǎo)器的電極之間的軸向間隔具有 相同的周期性。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，質(zhì)量分析器的周期時(shí)間可以選自于(i)<lms; (ii) l-10ms; (iii) 10畫20ms; (iv) 20國30ms; (v) 30-40ms; (vi) 40-50ms; (vii) 50-60ms; (viii) 60國70ms; (ix) 70匪80ms; (x) 80-90ms; (xi) 90-100ms;
(xii) 100-200ms; (xiii) 200隱300ms; (xiv) 300-400ms; (xv) 400-500ms;
(xvi )500-600ms; (xvii )600-700ms; (xviii )700畫800ms; (xix )800國卯0ms;
(xx) 900-1000ms; (xxi) l畫2s; (xxii) 2-3s; (xxiii) 3-4s; (xxiv) 4-5s; 以及(xxv) >5s。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，多個(gè)電極優(yōu)選地包括具有孔的電極，在使用時(shí)離子 穿過這些孔。優(yōu)選地，電極的至少1 % 、 5 % 、 10 % 、 20 % 、 30 % 、 40 % 、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100%具有基本上圓形、矩形、 正方形或橢圓形孔。電極的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95 %或100 %優(yōu)選地具有基本上相同尺 寸或基本上相同面積的孔。根據(jù)一個(gè)可替選實(shí)施例，電極的至少1%、 5 %、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95%或 100%具有在沿著離子引導(dǎo)器的軸的方向上尺寸或面積逐漸變大和/或變 小的孔。
電極的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70 %、 80%、 90%、 95%或100%優(yōu)選地具有其內(nèi)直徑或尺度選自于以下內(nèi) 直徑或尺度的孑U (i)^1.0mm; (ii)^2.0mm; (iii)53.0mm; (iv)^4.0mm;(v)S5.0mm; (vi)￡6.0mm; (vii)^7.0mm; (viii )S8.0mm; (ix)^9.0mm; (x)^10.0mm;以及(xi) >10.0mm。
才艮據(jù)一個(gè)實(shí)施例，電極的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100%相互間隔開從以下軸向距 離中選擇的軸向距離(0小于或等于5mm; (ii)小于或等于4.5mm;
(iii)小于或等于4mm; (iv)小于或等于3.5mm; (v)小于或等于3mm;
(vi )小于或等于2.5mm; (vii )小于或等于2mm; (viii )小于或等于1.5mm;
(ix)小于或等于lmm; (x)小于或等于0.8mm; (xi)小于或等于0.6mm;
(xii)小于或等于0.4mm; (xiii)小于或等于0.2mm; (xiv)小于或等于 O.lmm;以及(xv)小于或等于0.25mm。
優(yōu)選地，多個(gè)電極中的至少一些電極包括孔，且孔的內(nèi)直徑或尺度與 相鄰電極之間的中心到中心軸向間隔之比選自于(i)<1.0; (ii) 1.0-1.2;
(iii) 1,2-1.4; (iv) 1.4-1.6; (v) 1.6-1.8; (vi) 1.8-2.0; (vii) 2.0-2.2; (viii) 2.2-2.4; (ix)2.4-2.6; (x)2.6-2.8; (xi)2.8-3.0; (xii)3.0-3.2; (xiii)3.2-3.4;
(xiv) 3.4-3.6; (xv) 3.6-3.8; (xvi) 3.8-4.0; (xvii) 4.0-4.2; (xviii) 4.2-4.4;
(xix) 4.4-4.6; (xx) 4.6-4.8; (xxi) 4.8-5.0;以及(xxii) >5.0。
電極的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30°/。、 40%、 50%、 60%、 70 %、 80%、卯％、 95°/。或100%優(yōu)選地具有從以下厚度或軸向長度中選擇 的厚度或軸向長度(i)小于或等于5mm; (ii)小于或等于4.5mm; (iii) 小于或等于4mm; (iv)小于或等于3.5mm; (v)小于或等于3mm; (vi) 小于或等于2.5111111; (vii)小于或等于2mm; (viii)小于或等于1.5mm;
(ix)小于或等于lmm; (x)小于或等于0.8mm; (xi)小于或等于0.6mm;
(xii)小于或等于0.4mm; (xiii)小于或等于0.2mm; (xiv)小于或等于 O.lmm;以及(xv)小于或等于0.25mm。
才艮據(jù)一個(gè)次優(yōu)選實(shí)施例，離子引導(dǎo)器可以包括分"R桿集離子引導(dǎo)器。 例如，離子引導(dǎo)器可以包括分段四極、六極或八極離子引導(dǎo)器或具有多于
八個(gè)分^a桿集的離子引導(dǎo)器。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，離子引導(dǎo)器可以包括具有
從以下橫截面中選擇的橫截面的多個(gè)電極(i)近似或基本上圓形橫截面； (ii)近似或基本上雙曲面；(iii)弓形或部分圓形橫截面；(iv)近似或 基本上矩形橫截面；以及(v)近似或基本上正方形橫截面。
根據(jù)另一實(shí)施例，離子引導(dǎo)器可以包括多個(gè)板電極，其中沿著離子引 導(dǎo)器的軸向長度布置多組電極。每組電極優(yōu)選地包括第一電極和第二電 極，其中第 一和第二電極優(yōu)選地基本上在同 一平面上布置并且優(yōu)選地在離子引導(dǎo)器的中心縱軸的任一側(cè)布置。質(zhì)量分析器優(yōu)選地包括用于將DC電 壓或電勢(shì)施加到第一和第二電極以便在第一徑向方向上限制離子于離子 引導(dǎo)器內(nèi)的裝置。
每組電極優(yōu)選地還包括第三電極和第四電極，其中第三和第四電極優(yōu) 選地基本上在與第一和第二電極相同的平面上布置并且優(yōu)選地以與第一 和第二電極不同的取向在離子引導(dǎo)器的中心縱軸的任一側(cè)布置。用于施加 AC或RF電壓的裝置優(yōu)選地被布置成將AC或RF電壓施加到第三和第 四電極以便在第二徑向方向上限制離子于離子引導(dǎo)器內(nèi)。根據(jù)此實(shí)施例， 優(yōu)選地由DC或靜電電場(chǎng)在第一徑向方向上限制離子，且優(yōu)選地由隨時(shí)間 變化的或非均勻的AC或RT電場(chǎng)在第二徑向方向上限制離子。第二徑向 方向優(yōu)選地與第 一徑向方向基本上正交。軸向相鄰電極優(yōu)選地被供給有 AC或RF電壓的相>^相。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，用于施加AC或RF電壓的裝置優(yōu)選地被布置成將 AC或RF電壓施加到多個(gè)電極的至少10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95%或100%。
AC或RF電壓優(yōu)選地具有從以下幅度中選擇的幅度(i) <50V峰-峰值；(ii) 50-100V峰-峰值；(iii) 100國150V峰-峰值；(iv) 150-200V 峰—峰值；(v )200-250V峰—峰值；(vi )250-300V峰—峰值；(vii )300-350V 峰—峰值;(viii )350國400V峰-峰值;(ix )400-450V峰—峰值；(x M50-500V 峰 - 峰值；以及(xi) >500V峰-峰值。AC或RF電壓優(yōu)選地具有從以 下頻率中選擇的頻率(i)<100kHz; (ii) 100-200kHz; (iii) 200-300kHz;
(iv) 300國400kHz; (v) 400-500kHz; (vi) 0.5-l.OMHz; (vii) 1.0畫1.5MHz;
(viii)1.5-2.0MHz; (ix) 2.0畫2.5MHz; (x) 2.5畫3.0MHz; (xi) 3.0-3.5MHz;
(xii )3.5-4.0MHz; (xiii )4.0畫4.5MHz; (xiv )4.5-5.0MHz; (xv )5.0-5.5MHz;
(xvi) 5.5國6.0MHz; ( xvii) 6.0-6.5MHz; ( xviii) 6.5-7.0MHz; ( xix ) 7.0誦7.5MHz; (xx) 7.5-8.0MHz; (xxi) 8.0-8.5MHz; (xxii) 8.5-9.0MHz;
(xxiii) 9.0-9.5MHz; (xxiv) 9.5-10.0MHz;以及(xxv) >10.0MHz。
離子引導(dǎo)器可以包括n個(gè)軸向段，其中n選自于(i )1-10; (ii )11-20; (iii) 21-30; (iv) 31-40; (v) 41-50; (vi) 51-60; (vii) 61-70; (viii) 71-80; (ix) 81-卯；(x) 91-100;以及(xi) >100。每個(gè)軸向段可以包括 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 20或>20個(gè)電極。軸向段的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40 %、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100%的軸向長度優(yōu)選地選自于(i)<lmm; (ii) l-2mm; (iii)2-3mm; (iv)3-4mm; (v)4-5mm;
(vi) 5-6mm; (vii) 6-7mm; (viii) 7-8mm; (ix) 8-9mm; (x) 9-10mm; 以及(xi)〉10mm。軸向段的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯。/。、 95。/?；?00%之間的間隔優(yōu)選地選自于
(i) <lmm; (ii) l-2mm; (Hi) 2-3mm; (iv) 3-4mm; (v) 4國5mm; (vi) 5畫6mm; (vii)6-7mm; (viii) 7-8mm; (ix)8-9mm; (x)9-10mm;以及 (xi) >10mm。
離子引導(dǎo)器優(yōu)選地具有從以下長度中選擇的長度(O<20mm; (ii) 20-40mm; (iii )40畫60mm; (iv )60國80mm; (v )80-100mm; (vi )跳120mm;
(vii) 120-140mm; (viii) 140-160mm; (ix) 160-180mm; (x) 180-200mm; 以及(xi)〉200mm。離子引導(dǎo)器優(yōu)選地至少包括(i) 10-20個(gè)電極；(ii) 20-30個(gè)電極；(iii) 30-40個(gè)電極；(iv) 40-50個(gè)電極；(v) 50-60個(gè)電極；
(vi) 60-70個(gè)電極；(vii) 70-80個(gè)電極；(viii) 80-90個(gè)電極；(ix) 90-100 個(gè)電極；(x) 100-110個(gè)電極;(xi) 110-120個(gè)電極;(xii) 120-130個(gè)電 極;(xiii) 130-140個(gè)電極；(xiv) 140-150個(gè)電極；或(xv) >150個(gè)電極。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，用于沿著離子引導(dǎo)器的長度驅(qū)動(dòng)或驅(qū)策離子的裝置 包括用于將一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC電壓或電勢(shì)波形施加到 電極的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100%的裝置。 一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或 DC電壓或電勢(shì)波形優(yōu)選地產(chǎn)生(i)位壘或勢(shì)壘；(ii)勢(shì)阱；(iii)多個(gè) 位壘或勢(shì)壘；(iv)多個(gè)勢(shì)阱；(v)位壘或勢(shì)壘與勢(shì)阱的組合；或(vi)多 個(gè)位壘或勢(shì)壘與多個(gè)勢(shì)阱的組合。才艮據(jù)一個(gè)實(shí)施例， 一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC 電壓或電勢(shì)波形優(yōu)選地包括重復(fù)的波形或方波。所產(chǎn)生的軸向勢(shì)阱、勢(shì)壘 或位壘優(yōu)選地為與偽勢(shì)阱相對(duì)的真實(shí)軸向勢(shì)阱、勢(shì)壘或位壘。
優(yōu)選地在^f吏用時(shí)沿著離子引導(dǎo)器的長度平移多個(gè)真實(shí)軸向DC勢(shì)阱， 或者優(yōu)選地沿著離子引導(dǎo)器的軸向長度向電極遞進(jìn)地施加多個(gè)瞬態(tài)DC 電勢(shì)或電壓。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，質(zhì)量分析器優(yōu)選地包括笫一裝置，第一裝置被布置 成和適合于逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃描、線性增大、線性減小、 以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小一個(gè)或多 個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC電壓或電勢(shì)波形的幅度、高度或深度。第一 裝置優(yōu)選地被布置成和適合于在時(shí)間段^內(nèi)將一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或 電勢(shì)或DC電壓或電勢(shì)波形的幅度、高度或深度逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃描、線性增大、線性減小、以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者
以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小^伏。優(yōu)選地，^選自于(i)<0.1V; (ii) 0.1-0.2V; (iii) 0.2-0.3V; (iv) 0.3-0.4V; (v) 0.4-0.5V; (vi) 0.5-0.6V;
(vii) 0.6-0.7V; (viii)0.7醒0.8V; (ix)0.8-0.9V; (x)0.9畫1.0V; (xi )1.0-1.5V; (xii) 1.5-2.0V; (xiii) 2.0-2.5V; (xiv) 2.5-3.0V; (xv) 3.0-3.5V; (xvi)
3.5-4.0V; (xvii)4.0隱4,5V; (xviii) 4.5-5.0V; (xix) 5.0-5.5V; (xx ) 5.5國6.0V;
(xxi) 6.0-6.5V; (xxii) 6.5-7.0V; (xxiii) 7.0-7.5V; (xxiv) 7.5-8.0V; (xxv) 8.0-8.5V; (xxvi) 8.5-9.0V; (xxvii) 9.0國9.5V; (xxviii) 9.5-10.0V;以及
(xxix)>10.0V。優(yōu)選地，t選自于(i)<lms; (ii) l-10ms; (iii) 10-20ms;
(iv )20誦30ms; (v )30-40ms; (vi )棒50ms; (vii )50國60ms; (viii )60國70ms;
(ix) 70-80ms; (x) 80-90ms; (xi)卯-100ms; (xii) 100國200ms; (xiii) 200-300ms; (xiv) 300-400ms; (xv) 400隱500ms; (xvi) 500-600ms; (xvii) 600畫700ms; (xviii )700-800ms; (xix )800-卯0ms; (xx )卯0-1000ms; (xxi) l-2s; (xxii) 2-3s; (xxiii) 3-4s; (xxiv) 4誦5s; 以及(xxv) >5s。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，質(zhì)量分析器可以包括第二裝置，第二裝置被布置成 和適合于逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃描、線性增大、線性減小、 以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小向電M 加一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC電勢(shì)或電壓波形的速度或速率。 第二裝置優(yōu)選地被布置成和適合于在時(shí)間段t2內(nèi)將向電極施加一個(gè)或多 個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC電壓或電勢(shì)波形的速度或速率逐漸增大、逐 漸減小、逐漸變化、掃描、線性增大、線性減小、以階躍、遞進(jìn)或其它方
式增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小X2米/秒。優(yōu)選地，X2選自于
(i) <1; (ii) 1-2; (iii) 2-3; (iv) 3-4; (v) 4-5; (vi) 5國6; (vii) 6-7;
(viii) 7畫8; (ix) 8畫9; (x) 9-10; (xi) 10-11; (xii) 11-12; (xiii) 12-13; (xiv) 13-14; (xv) 14-15; (xvi) 15-16; (xvii) 16-17; (xviii) 17-18; (xix) 18-19; (xx) 19-20; (xxi) 20-30; (xxii) 30-40; (xxiii) 40-50;
(xxiv) 50-60; (xxv) 60-70; (xxvi) 70-80; (xxvii) 80-90; (xxviii)卯-100;
(xxix) 100-150; (xxx) 150-200; (xxxi)200-250; (xxxii)250-300; (xxxiii) 300-350; (xxxiv )350-400; (xxxv )400-450; (xxxvi )450-500;以及(xxxvii) >500。優(yōu)選地，t2選自于(i) <lms; (ii) l-10ms; (iii) 10-20ms; (iv) 20-30ms; (v) 30國40ms; (vi) 40國50ms; (vii) 50-60ms; (viii) 60國70ms;
(ix) 70-80ms; (x) 80-卯ms; (xi) 90謹(jǐn)100ms; (xii) 100國200ms; (xiii) 200國300ms; (xiv) 300-400ms; (xv) 400國500ms; (xvi) 500-600ms; (xvii) 600畫700ms; (xviii )700畫800ms; (xix )800國900ms; (xx)卯0-1000ms; (xxi)l-2s5 (xxii) 2-3sj (xxiii) 3誦4s5 (xxiv) 4-5s; 以及(xxv) >5s。
根據(jù)一個(gè)次優(yōu)選實(shí)施例，質(zhì)量分析器可以包括笫三裝置，第三裝置被 布置成和適合于逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃描、線性增大、線性 減小、以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小向 電極施加的AC或RF電壓的幅度。第三裝置優(yōu)選地被布置成和適合于在 時(shí)間段t3內(nèi)將AC或RF電壓的幅度逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃 描、線性增大、線性減小、以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞 進(jìn)或其它方式減小X3伏。優(yōu)選地，X3選自于(i)〈50V峰-峰值；(ii) 50-100V峰-峰值；(iii) 100-150V峰-峰值;(iv) 150-200V峰-峰值；
(v) 200畫250V峰-峰值；(vi) 250-300V峰-峰值；(vii) 300-350V峰 -峰值；(viii )350-400V峰-峰值；(ix )400-450V峰-峰值；(x )450-500V 峰-峰值；以及(xi) 〉500V峰-峰值。優(yōu)選地，t3選自于(i) <lms;
(ii) l國10ms; (iii) 10-20ms; (iv) 20-30ms; (v) 30-40ms; (vi) 40畫50ms;
(vii )50-60ms; (viii )60-70ms; (ix )70-80ms; (x )80-卯ms; (xi )卯-100ms;
(xiO 100-200ms; (xiii) 200-300ms; (xiv) 300-400ms; (xv) 400-500ms;
(xvi )500畫600ms; (xvii )600-700ms; (xviii )700畫800ms; (xix )800-卯0ms;
(xx) 900畫1000ms; (xxi) l-2s; (xxii) 2隱3s; (xxiii) 3-4s; (xxiv) 4-5s; 以及(xxv) >5s。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，質(zhì)量分析器可以包括第四裝置，第四裝置被布置成 和適合于逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃描、線性增大、線性減小、 以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小向電fefe 加的RF或AC電壓的頻率。第四裝置優(yōu)選地被布置成和適合于在時(shí)間段 t4內(nèi)將向電板拖加的RF或AC電壓的頻率逐漸增大、逐漸減小、逐漸變 化、掃描、線性增大、線性減小、以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者以階 躍、遞進(jìn)或其它方式減小x4MHz。優(yōu)選地，X4選自于(i)<100kHz; (ii) 100-200kHz; (iii) 200-300kHz; (iv) 300-400kHz; (v) 400-500kHz; (vi) 0.5-l.OMHz; (vii) 1.0畫1.5MHz; (viii) 1.5-2.0MHz; (ix) 2.0國2.5MHz;
(x)2,5畫3.0MHz; (xi)3.0-3.5MHz; (xii)3.5誦4.0MHz; (xiii)4.0-4.5MHz;
(xiv )4.5-5.0MHz; (xv )5.0-5.5MHz; (xvi )5.5國6.0MHz; (xvii )6.0-6.5MHz;
(xvm ) 6.5-7.0MHz; ( xix ) 7.0-7.5MHz; ( xx ) 7.5-8.0MHz; (xxi) 8.0-8.5MHz; (xxii )8.5-9.0MHz; (xxiii )9.0-9.5MHz; (xxiv )9.5畫10.0MHz; 以及(xxv) >10.0MHz。優(yōu)選地，tt選自于(i)<lms; (ii)l畫10ms; (iii) 10-20ms; (iv) 20-30ms; (v) 30-40ms; (vi) 40-50ms; (vii) 50-60ms;
(viii) 60國70ms; (ix) 70-80ms; (x) 80-卯ms; (xi) 90國100ms; (xii)100-200ms; (xiii) 200畫300ms; (xiv) 300-400ms; (xv) 400-500ms; (xvi) 500-600ms; (xvii) 600-700ms; (xviii) 700-800ms; (xix) 800國900ms; (xx) 卯0隱1000ms; (xxi) l-2s; (xxii)2國3s; (xxiii) 3國4s; (xxiv) 4國5s;以及 (xxv) >5s。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以提供第五裝置，第五裝置被布置成和適合于逐 漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃描、線性增大、線性減小、以階躍、遞 進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小向離子引導(dǎo)器的電極 中的至少一些電極施加的并且用以在徑向方向上限制離子于離子引導(dǎo)器 內(nèi)的DC電壓或電勢(shì)的幅度。第五裝置優(yōu)選地被布置成和適合于在時(shí)間段 ts內(nèi)將向所述至少一些電極施加的DC電壓或電勢(shì)的幅度逐漸增大、逐漸 減小、逐漸變化、掃描、線性增大、線性減小、以階躍、遞進(jìn)或其它方式 增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小x5伏。優(yōu)選地，x5選自于(i )<0.1V;
(ii)0.1隱0,2V; (iii)0.2-0.3V; (W)0,3國0.4V; (v)0.4-0,5V; (vi)0.5-0.6V;
(vii )0.6國0.7V; (viii )0.7-0.8V; (ix )0.8-0.9V; (x )0.9-1.0V; (xi )1.0-1.5V;
(xii) 1.5-2.0V; (xiii) 2.0-2.5V; (xiv) 2.5-3.0V; (xv) 3.0-3.5V; (xvi) 3.5-4.0V; (xvii)4.0國4,5V; (xviii) 4.5-5.0V; (xix) 5.0-5.5V; (xx) 5.5-6.0V;
(xxi) 6.0國6.5V; (xxii) 6.5-7.0V; (xxiii) 7.0-7.5V; (xxiv) 7.5國8.0V; (xxv) 8.0-8.5V; ( xxvi) 8.5-9.0V; ( xxvii) 9.0-9.5V; (xxviii) 9.5-10.0V;以及
(xxix)>10.0V。優(yōu)選地，ts選自于(i)〈lms; (ii)l-10ms; (iii) 10-20ms;
(iv )20-30ms; (v)30-40ms; (vi )40-50ms; (vii )50-60ms; (viii )60-70ms;
(ix) 70-80ms; (x) 80國卯ms; (xi)卯隱100ms; (xii) 100-200ms; (xiii) 200國300ms; (xiv) 300-400ms; (xv) 400畫500ms; (xvi) 500陽600ms; (xvii) 600-700ms; (xviii)700畫800ms; (xix)800國900ms; (xx)卯0-1000ms; (xxi) l-2s; (xxii) 2-3s; (xxiii) 3-4s; (xxiv) 4-5s; (xxv) >5s。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，質(zhì)量分析器可以包括用于在一工作模式下將離子引 導(dǎo)器維持于從以下壓力中選擇的壓力的裝置(i) 〈1.0xl(^mbar; (ii) <1.0xl0_2mbar; (iii) <1.0xl03mbar;以及(iv) <1.0xl(T4mbar。質(zhì)量分 析器優(yōu)選地包括用于在一工作模式下將離子引導(dǎo)器維持于從以下壓力中 選擇的壓力的裝置(i) >1.0xl(T3mbar; (ii) >1.0xl(T2mbar; (iii) 〉1.0xlO工mbar; (iv) >lmbar; (v) >10mbar; (vi) >100mbar; (vii) >5.0xlO 3mbar; (viii )>5.0xl(T2mbar; (ix )l(T4-103mbar; (x )1(T3-10 2mbar; 以及(xi) 10 2-10"mban
才艮據(jù)一個(gè)次優(yōu)選實(shí)施例，質(zhì)量分析器可以包括凈皮布置成和適合于逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃描、線性增大、線性減小、以階躍、遞進(jìn) 或其它方式增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小經(jīng)過離子引導(dǎo)器的氣流 的裝置。
優(yōu)選地，在一工作模式下離子被布置成基本上以質(zhì)荷比的*退出質(zhì) 量分析器。離子優(yōu)選地被布置成,皮捕獲于離子引導(dǎo)器內(nèi)但是優(yōu)選地在離子 引導(dǎo)器內(nèi)基本上不裂解。質(zhì)量分析器優(yōu)選地還包括用于在離子引導(dǎo)器內(nèi)碰 撞冷卻或基本上使離子熱化的裝置。
根據(jù)一個(gè)次優(yōu)選實(shí)施例，質(zhì)量分析器還可以包括用于在另外工作模式 下在離子引導(dǎo)器內(nèi)使離子基本上裂解的裝置。
質(zhì)量分析器優(yōu)選地包括在離子引導(dǎo)器的入口和/或出口布置的一個(gè)或 多個(gè)電極，其中在一工作模式下離子優(yōu)選地以脈沖形式進(jìn)入和/或退出離 子引導(dǎo)器。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種包括如上所述質(zhì)量分析器的質(zhì)鐠儀。
質(zhì)^^優(yōu)選地還包括從以下離子源中選擇的離子源(i)電噴霧電離 ("ESI")離子源；(ii)大氣壓光電離("APPI")離子源；(iii)大氣壓 化學(xué)電離("APCI")離子源；(iv)基質(zhì)輔助激光解吸電離("MALDI") 離子源；(v)激光解吸電離("LDI")離子源；(vi)大氣壓電離("API") 離子源；(vii)硅上解吸電離("DIOS")離子源；(vii)電子沖擊("EI") 離子源；(ix)化學(xué)電離("CI")離子源；(x)場(chǎng)電離("FI")離子源； (xi)場(chǎng)解吸("FD")離子源；(xii)感應(yīng)耦合等離子體("ICP，，)離子 源；(xiii)快原子轟擊("FAB")離子源；(xiv)液體二次離子質(zhì)鐠測(cè)定 ("LSIMS")離子源；(xv )解吸電噴霧電離("DESI")離子源；以及(xvi) 鎳-63放射性離子源。該離子源可以包括連續(xù)或脈沖式離子源。
優(yōu)選地，可以在質(zhì)量分析器的上游和/或下游布置一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量過 濾器。 一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量過濾器優(yōu)選地選自于(i)四^if集質(zhì)量過濾器； (ii)飛行時(shí)間質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器；(iii)Wein過濾器；以及(iv) 磁式扇形質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器。
優(yōu)選地，可以在質(zhì)量分析器的上游和/或下游布置一個(gè)或多個(gè)第二離 子引導(dǎo)器或離子捕獲器。 一個(gè)或多個(gè)第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器優(yōu)選地 選自于
(i)多極桿集或分段多極桿集離子引導(dǎo)器或離子捕獲器，包括四極桿集、六極桿集、八極桿集或具有多于八個(gè)桿的桿集；
(ii)離子隧道或離子漏斗式離子引導(dǎo)器或離子捕獲器，包括具有孔 的多個(gè)電極或至少2、 5、 10、 20、 30、 40、 50、 60、 70、 80、 90或100 個(gè)電極，在使用時(shí)離子穿過這些孔，其中電極的至少1%、 5%、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65 %、 70%、 75%、 80%、 85%、卯％、 95%或100%具有基本上相同尺寸 或面積的孔或者尺寸或面積逐漸變大和/或變小的孔；以及
(m)平面、板或網(wǎng)電極堆或列，其中平面、板或網(wǎng)電極堆或列包括 多個(gè)或至少2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19或20個(gè)平面、板或網(wǎng)電極，或者平面、板或網(wǎng)電極的至少5 %、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65°/。、 70%、 75%、 80%、 85%、 90%、 95%或100%大致布置于 在使用時(shí)離子行進(jìn)的平面上；以及如權(quán)利要求75所述的質(zhì)鐠儀，其中所 述一個(gè)或多個(gè)第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器選自于
(i) 多極桿集或分段多極桿集離子引導(dǎo)器或離子捕獲器，包括四極 桿集、六極桿集、八極桿集或具有多于八個(gè)桿的桿集；
(ii) 離子隧道或離子漏斗式離子引導(dǎo)器或離子捕獲器，包括具有孔 的多個(gè)電極或至少2、 5、 10、 20、 30、 40、 50、 60、 70、 80、卯或100 個(gè)電極，在使用時(shí)離子穿過這些孔，其中所述電極的至少1%、 5%、 10 %、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、卯％、 95%或100%具有基本上相同尺 寸或面積的孔或者尺寸或面積逐漸變大和/或變小的孔；
(iii) 平面、板或網(wǎng)電極堆或列，其中所述平面、板或網(wǎng)電極堆或列 包括多個(gè)或至少2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19或20個(gè)平面、板或網(wǎng)電極，或者所述平面、板或網(wǎng)電極 的至少1%、 5%、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70°/。、 75%、 80%、 85%、 90%、 95%或100 %大致布置于在使用時(shí)離子行進(jìn)的平面上；以及
(iv) 離子捕獲器或離子引導(dǎo)器，包括沿著離子捕獲器或離子引導(dǎo)器 的長度軸向布置的多組電極，其中每組電極包括(a)第一和第二電極以 及用于將DC電壓或電勢(shì)施加到所述第一和第二電極以便在第一徑向方 向上限制離子于所述離子引導(dǎo)器內(nèi)的裝置；以及(b)第三和第四電極以及用于將AC或RF電壓施加到第三和第四電極以便在第二徑向方向上限 制離子于所述離子引導(dǎo)器內(nèi)的裝置。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器優(yōu)選地包括離子隧道 或離子漏斗式離子引導(dǎo)器或離子捕獲器，并且其中電極的至少1°/。、 5%、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60 %、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、 90%、 95%或100%具有從以下內(nèi) 直徑或尺度中選擇的內(nèi)直徑或尺度(i)Sl.Omm; (ii)HOmm; (iii) ￡3.0mm; (iv)^4.0mm; (v)55.0mm; (vi)^6.0mm; (vH)^7.0mm; (viii) S8.0mm; (ix) S9.0mm; (x) ^10.0mm;以及(xi) >10.0mm。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器優(yōu)選地還包括第二 AC或RF電壓裝置，第二 AC或RF電壓裝置被布置成和適合于將AC 或RF電壓施加到第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器的多個(gè)電極的至少1 % 、 5 %、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、 90%、 95%或100%以^U圣向限 制離子于第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器內(nèi)。
第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器優(yōu)選地被布置成和適合于從質(zhì)量分析 器接收離子束或組并且轉(zhuǎn)換或劃分離子束或組，使得在任何特定時(shí)間至少 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19或20個(gè)單獨(dú)的離子包被限制和/或隔離于第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲 器內(nèi)，并且其中每個(gè)離子包優(yōu)選地被單獨(dú)限制和/或隔離于在第二離子引 導(dǎo)器或離子捕獲器中形成的單獨(dú)的軸向勢(shì)阱中。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，質(zhì)"^優(yōu)選地還包括被布置成和適合于在一工作模 式下向上游和/或下游經(jīng)過或沿著第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器的軸向長 度的至少1%、 5%、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45 %、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、卯％、 95%或 100 %驅(qū)策至少 一些離子的裝置。
質(zhì)鐠儀優(yōu)選地還包括瞬態(tài)DC電壓裝置，該瞬態(tài)DC電壓裝置被布置 成和適合于將一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓 或電勢(shì)波形施加到構(gòu)成第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器的電極以便向下游 和/或上游沿著第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器的軸向長度的至少1%、5%、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60 %、 65%、 70%、 75%、 80%、 85。/。、 90%、 95%或100%驅(qū)策至少一些 離子。才艮據(jù)另一實(shí)施例，質(zhì)譜_儀可以包括AC或RF電壓裝置，該AC或 RF電壓裝置被布置成和適合于將兩個(gè)或更多相移AC或RF電壓施加到 構(gòu)成第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器的電極以便向下游和/或上游沿著第二 離子引導(dǎo)器或離子捕獲器的軸向長度的至少1%、 5%、 10%、 15%、 20 %、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、 90%、 95%或100%驅(qū)策至少一些離子。
質(zhì)譜儀優(yōu)選地包括被布置成和適合于將第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲 器的至少一部分維持于從以下壓力中選擇的壓力的裝置(i) >0.0001mbar; (ii) >0.001mbar; (iii) X).Olmbar; (iv) >0.1mbar; (v) >lmbar; (vi)>10mbar; (vii)>lmbar; (viii) 0扁l國100mbar'，以及 (ix) O.OOl國lOmbar。
才艮據(jù)一個(gè)實(shí)施例，質(zhì)譜儀還可以包皿布置成和適合于通過碰撞誘發(fā) 解離("CID")來使離子裂解的碰撞、裂解或反應(yīng)設(shè)備。根據(jù)一個(gè)次優(yōu)選 實(shí)施例，質(zhì)鐠儀可以包括從以下設(shè)備中選擇的碰撞、裂解或反應(yīng)設(shè)備(i) 表面誘發(fā)解離("SID")裂解設(shè)備；(ii)電子轉(zhuǎn)移解離裂解設(shè)備；(iii)電 子捕獲解離裂解設(shè)備；(iv)電子碰撞或沖擊解離裂解設(shè)備；(v)光誘發(fā) 解離("PID，，)裂解設(shè)備；(vi)激光誘發(fā)解離裂解設(shè)備；(vii)紅外輻射 誘發(fā)解離設(shè)備；(viii)紫外輻射誘發(fā)解離設(shè)備；(ix)噴嘴-分液器接口裂 解設(shè)備；(x)內(nèi)源裂解i殳備；(xi)離子源碰撞誘發(fā)解離裂解設(shè)備；(xii) 熱或溫度源裂解設(shè)備；(xiii)電場(chǎng)誘發(fā)裂解設(shè)備；(xiv)磁場(chǎng)誘發(fā)裂解設(shè) 備;(xv )酶消化或酶降解裂解設(shè)備;(xvi)離子-離子反應(yīng)裂解設(shè)備;(xvii) 離子-分子反應(yīng)裂解設(shè)備；(xviii)離子-原子反應(yīng)裂解設(shè)備；(xix)離子 -亞穩(wěn)離子反應(yīng)裂解設(shè)備；(xx)離子-亞穩(wěn)分子反應(yīng)裂解設(shè)備；(xxi) 離子-亞穩(wěn)原子反應(yīng)裂解設(shè)備；(xxii)用于使離子反應(yīng)以形成加合或產(chǎn)物 離子的離子 一 離子反應(yīng)設(shè)備；(xxiii )用于使離子反應(yīng)以形成加合或產(chǎn)物 離子的離子 一 分子反應(yīng)設(shè)備5 (xxiv )用于4吏離子反應(yīng)以形成加合或產(chǎn)物 離子的離子-原子反應(yīng)設(shè)備；(xxv)用于使離子反應(yīng)以形成加合或產(chǎn)物離 子的離子-亞穩(wěn)離子反應(yīng)設(shè)備；(xxvi)用于使離子反應(yīng)以形成加合或產(chǎn) 物離子的離子-亞穩(wěn)分子反應(yīng)設(shè)備；以及(xxvii)用于使離子反應(yīng)以形成 加合或產(chǎn)物離子的離子-亞穩(wěn)原子反應(yīng)設(shè)備。
質(zhì)鐠儀優(yōu)選地包括被布置成和適合于在質(zhì)量分析器的周期時(shí)間內(nèi)或 期間逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃描、線性增大、線性減小、以階 躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小質(zhì)量分析器與碰撞、裂解或反應(yīng)單元之間電勢(shì)差的裝置。
才艮據(jù)一個(gè)次優(yōu)選實(shí)施例，質(zhì)鐠儀可以包括在優(yōu)選質(zhì)量分析器的下游布
置的另外質(zhì)量分析器。該另外質(zhì)"*^優(yōu)選地選自于:(i彿立葉變換("FT") 質(zhì)量分析器；(ii)傅立葉變換離子回旋共振("FTICR")質(zhì)量分析器；(iii) 飛行時(shí)間("TOF")質(zhì)量分析器；(iv)正交加速飛行時(shí)間("oaTOF") 質(zhì)量分析器；(v)軸向加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器；(vi)磁式扇形質(zhì)讀_儀； (vii)保羅(Paul)或3D四極質(zhì)量分析器；(viii) 2D或線性四極質(zhì)量分 析器；(ix)彭寧(Penning)捕獲器質(zhì)量分析器；(x)離子捕獲器質(zhì)量分 析器；(xi)傅立葉變換軌道捕獲器；(xii)靜電離子回旋共振質(zhì)鐠儀；(xiii) 靜電傅立葉變M鐠儀；以及(xhO四極桿集質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，質(zhì)語儀優(yōu)選地還包括被布置成和適合于在質(zhì)量分析 器的周期時(shí)間內(nèi)或期間與質(zhì)量分析器的工作同步地逐漸增大、逐漸減小、 逐漸變化、掃描、線性增大、線性減小、以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或 者以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小該另外分析器的質(zhì)荷比傳送窗的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種離子質(zhì)量分析方法，該方法包括
提供包括多個(gè)電極的離子引導(dǎo)器；
將AC或RF電壓施加到多個(gè)電極中的至少一些電極，使得在使用時(shí) 沿著離子引導(dǎo)器的軸向長度的至少一部分產(chǎn)生多個(gè)軸向時(shí)間平均的或偽 的勢(shì)壘、溝槽或阱；并且
沿著和/或經(jīng)過離子引導(dǎo)器的軸向長度的至少一部分驅(qū)動(dòng)或驅(qū)策離 子，使得在一工作模式下質(zhì)荷比在第一范圍內(nèi)的離子退出離子引導(dǎo)器而質(zhì) 荷比在不同的第二范圍內(nèi)的離子由多個(gè)軸向時(shí)間平均的或偽的勢(shì)壘、溝槽 或阱軸向捕獲或P艮制于離子引導(dǎo)器內(nèi)。
優(yōu)選實(shí)施例涉及一種包括根據(jù)離子的質(zhì)荷比分離離子的離子引導(dǎo)器 的質(zhì)量分析器，該離子引導(dǎo)器與布置成傳送離子而不才艮據(jù)離子的質(zhì)荷比分 離離子的已知離子引導(dǎo)器形成對(duì)比。優(yōu)M量分析器的特別有利特征在于 可以在與常規(guī)質(zhì)量分析器相比高得多的壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)優(yōu)選質(zhì)量分析器。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，質(zhì)量分析器包括堆疊環(huán)或離子隧道離子引導(dǎo) 器。堆疊環(huán)或離子隧道離子引導(dǎo)器優(yōu)選地包括具有孔的多個(gè)電極，在使用 時(shí)離子穿過這些孔。AC或RF電壓優(yōu)選地施加到離子引導(dǎo)器的電極，使 得離子被徑向限制于離子引導(dǎo)器內(nèi)。然而，除了徑向P艮制離子于離子引導(dǎo) 器內(nèi)以外，施加的AC或RF電壓優(yōu)選地還使得沿著質(zhì)量分析器的軸向長度提供或產(chǎn)生多個(gè)軸向偽勢(shì)溝槽或軸向偽位壘或阱。軸向偽勢(shì)溝槽或軸向 偽位壘優(yōu)選地采取沿著質(zhì)量分析器的軸使偽勢(shì)最小值和最大值交替的形 式。偽勢(shì)最小值和最大值優(yōu)選地與電極的軸向間隔具有相同的周期性。偽 勢(shì)最小值和最大值的相對(duì)幅度優(yōu)選地依賴于環(huán)電極的孔尺寸與相鄰環(huán)電 極之間的軸向間隔之比。優(yōu)選地優(yōu)化此比率以確保產(chǎn)生具有相對(duì)大幅度、 高度或深度的軸向偽勢(shì)溝槽同時(shí)亦確保徑向限制離子。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，具有不同質(zhì)荷比的離子群優(yōu)選地被引入質(zhì)量分析器 中。然后優(yōu)選地使得離子根據(jù)它們的質(zhì)荷比在不同時(shí)間退出質(zhì)量分析器。
離子群可以基本上同時(shí)地在質(zhì)量分析器的入口端引入質(zhì)量分析器中。 離子優(yōu)選地被布置成在質(zhì)量分析器的出口端M量分析器出現(xiàn)。離子優(yōu)選
地以它們的質(zhì)荷比的i^從質(zhì)量分析器出現(xiàn)。
才艮據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，沿著質(zhì)量分析器的軸的軸向偽勢(shì)波動(dòng)或軸向偽勢(shì)溝 槽優(yōu)選地具有相當(dāng)大幅度并且優(yōu)選地能夠軸向捕獲一些離子，這不同于常 規(guī)離子引導(dǎo)器。
作為徑向距離R和軸向位置Z.n的函數(shù)的RF環(huán)堆或離子隧道離子 引導(dǎo)器內(nèi)的偽勢(shì)Y(R， Z)由下式給出<formula>formula see original document page 31</formula>其中m/z是離子質(zhì)荷比，e是電子電荷，Vo是峰值RF電壓，co是施加的 RF電壓的角頻率，Ro是電極中孔的半徑，Zo.n是相鄰環(huán)電極之間的中 心到中心間隔，10是第一類型的零階修正貝塞爾函數(shù)，II是第一類型的 一階修正貝塞爾函數(shù)。
由上式可知，優(yōu)選地沿著質(zhì)量分析器的長度產(chǎn)生或形成的軸向偽勢(shì)溝 槽的幅度、高度或深度與離子質(zhì)荷比成反比。因此，質(zhì)荷比例如為1000 的離子所經(jīng)歷的軸向偽勢(shì)溝槽的幅度、高度或深度將是具有較低質(zhì)荷比 IOO的離子所經(jīng)歷的軸向偽勢(shì)溝槽的幅度、高度或深度的10%。因此，如 果離子沿著質(zhì)量分析器的長度被驅(qū)策，則質(zhì)荷比為100的離子將比具有較 高質(zhì)荷比1000的離子有效地經(jīng)歷更大的軸向運(yùn)動(dòng)阻力。這是因?yàn)橘|(zhì)荷比 為100的離子將經(jīng)歷具有相對(duì)大幅度、高度或深度的軸向偽勢(shì)溝槽，而質(zhì)荷比為1000的離子將經(jīng)歷僅具有相對(duì)低幅度、高度或深度的軸向偽勢(shì)溝槽。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，優(yōu)選地通過將一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電勢(shì)或電壓或 DC電勢(shì)或電壓波形遞#施加到離子引導(dǎo)器或質(zhì)量分析器的電極來經(jīng)過 或沿著質(zhì)量分析器的軸向長度推進(jìn)或驅(qū)策離子。離子沿著質(zhì)量分析器長度 的前iiit率優(yōu)選地依賴于向電機(jī)拖加的一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電勢(shì)或電壓 或DC電勢(shì)或電壓波形的幅度與沿著質(zhì)量分析器的長度產(chǎn)生的軸向偽勢(shì) 溝槽的幅度、高度或深度之間的關(guān)系。
如果離子由于與緩沖氣體反復(fù)碰撞而變得熱化，則在向電極沲加的一 個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電勢(shì)或電壓或DC電勢(shì)或電壓波形的幅度固定的情況 下，離子沿著質(zhì)量分析器長度的前進(jìn)將依賴于離子所經(jīng)歷的軸向偽勢(shì)溝槽 的幅度、高度或深度。然而，軸向偽勢(shì)溝槽的幅度、高度或深度依賴于離 子的質(zhì)荷比。因此，離子沿著質(zhì)量分析器長度的前進(jìn)將依賴于離子的質(zhì)荷 比，將據(jù)此對(duì)離子進(jìn)行質(zhì)量分析。
如果對(duì)于具有特定質(zhì)荷比的離子而言，施加的一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電
度或深度，則這些離子將不會(huì)由于一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電勢(shì)或電壓或DC 電勢(shì)或電壓波形施加到質(zhì)量分析器的電極而沿著質(zhì)量分析器的長度被驅(qū) 動(dòng)。
如果對(duì)于具有特定質(zhì)荷比的離子而言，施加的一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電 勢(shì)或電壓或DC電勢(shì)或電壓波形的幅度大大高于軸向偽勢(shì)溝槽的幅度、高 度或深度，則這些離子將沿著質(zhì)量分析器的長度被驅(qū)動(dòng)。將優(yōu)選地以與向 電極遞ii^施加一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC電勢(shì)或電壓波形的 速度或速率基本上相同的速度或速率沿著質(zhì)量分析器的長度驅(qū)動(dòng)離子。
如果對(duì)于具有特定質(zhì)荷比的離子而言，施加的一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電 勢(shì)或電壓或DC電勢(shì)或電壓波形的幅度近似于軸向偽勢(shì)溝槽的幅度、高度 或深度，則這些離子仍可以沿著質(zhì)量分析器的長度被驅(qū)動(dòng)，但是它們的平 均速度將稍小于向電極遞i^施加一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC 電勢(shì)或電壓波形的速度或速率。
具有相對(duì)高質(zhì)荷比的離子所經(jīng)歷的軸向偽勢(shì)溝槽的幅度、高度或深度 優(yōu)選地低于具有相對(duì)低質(zhì)荷比的離子優(yōu)選地經(jīng)歷的軸向偽勢(shì)溝槽的幅度、 高度或深度。因而，如果向電極施加具有特定幅度的一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電勢(shì)或電壓或DC電勢(shì)或電壓波形，則將以優(yōu)選地與向電板施加一個(gè)或多 個(gè)瞬態(tài)DC電勢(shì)或電壓或DC電勢(shì)或電壓波形的速度或速率基本上相對(duì)應(yīng) 的速度或速率沿著質(zhì)量分析器的軸推進(jìn)具有相對(duì)高質(zhì)荷比的離子。然而， 將不會(huì)沿著質(zhì)量分析器的長度推進(jìn)具有相對(duì)低質(zhì)荷比的離子，因?yàn)閷?duì)于這 些離子，軸向偽勢(shì)溝槽的幅度、高度或深度將大于向電極施加的一個(gè)或多 個(gè)瞬態(tài)DC電勢(shì)或電壓或DC電勢(shì)或電壓波形的幅度。
具有中間質(zhì)荷比的離子將沿著質(zhì)量分析器的軸、但是以優(yōu)選地比向電 極施加一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電勢(shì)或電壓或DC電勢(shì)或電壓波形的速度或速 率小的速度或速率前進(jìn)。因此，如果向電fefe加具有適當(dāng)幅度的一個(gè)或多 個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC電勢(shì)或電壓波形，則質(zhì)荷比為1000的離子 將比質(zhì)荷比為100的離子在更短時(shí)間內(nèi)穿越質(zhì)量分析器的長度。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，可以優(yōu)選地通過最小化離子所穿過的、構(gòu)成質(zhì)量分 析器的電極的內(nèi)部孔的直徑與相鄰電極之間的間隔之比(Ro/Zo)來最大 化優(yōu)選地沿著質(zhì)量分析器的長度形成或產(chǎn)生的軸向偽勢(shì)溝槽的幅度、高度 或深度，而最小化Ro/Zo例如通過使電極的孔的直徑盡可能小和/或通過 使相鄰電極之間的間隔盡可能大(同時(shí)仍確保離子凈皮徑向限制于質(zhì)量分析 器內(nèi))來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地沿著質(zhì)量分^f器的中心軸產(chǎn)生或形成的偽勢(shì)溝槽的 所得相對(duì)大幅度、高度或深度優(yōu)選地增大離子沿著質(zhì)量分析器的中心軸移 動(dòng)的阻力并且優(yōu)選地增強(qiáng)質(zhì)荷比分離過程的有效性，質(zhì)荷比分離過程優(yōu)選 地當(dāng)向電極優(yōu)選J4^加一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC電壓或電勢(shì) 波形以便沿著和經(jīng)過軸向偽勢(shì)溝槽并因此沿著離子引導(dǎo)器的長度驅(qū)策或 掃掠離子時(shí)發(fā)生。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，離子群可以在時(shí)間TO以脈沖形式ii^優(yōu)選質(zhì)量分 析器中。在時(shí)間T0，優(yōu)選地施加到電極的一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電勢(shì)或電 壓或DC電勢(shì)或電壓波形的幅度被優(yōu)選地設(shè)置為最小值或零值。然后，一 個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電勢(shì)或電壓或DC電勢(shì)或電壓波形的幅度優(yōu)選地在質(zhì)量 分析器的掃描時(shí)段內(nèi)被遞進(jìn)地掃描、斜升、增大或階躍升高到最終最大幅 度。初始時(shí)，具有相對(duì)高質(zhì)荷比的離子將M量分析器出現(xiàn)。當(dāng)一個(gè)或多 個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC電勢(shì)或電壓波形的幅度隨時(shí)間增大時(shí)，具有 逐漸變低質(zhì)荷比的離子將優(yōu)選M質(zhì)量分析器出現(xiàn)。因此，將優(yōu)選地使得 離子以它們的質(zhì)荷比的逆序隨時(shí)間退出質(zhì)量分析器，使得具有相對(duì)高質(zhì)荷 比的離子將在具有相對(duì)低質(zhì)荷比的離子之前退出質(zhì)量分析器。在根據(jù)離子 的質(zhì)荷比分離了離子組且所有離子都退出了質(zhì)量分4斤器后，優(yōu)選地重復(fù)該過程并優(yōu)選地準(zhǔn)許一個(gè)或多個(gè)另外離子組iiX質(zhì)量分析器中，然后在后續(xù) 掃描時(shí)段中對(duì)這一個(gè)或多個(gè)另外離子組進(jìn)行質(zhì)量分析。
可以按與一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC電勢(shì)或電壓波形的幅 度從最小值增大到最大值的時(shí)間段基本上同步的方式變化向質(zhì)量分析器 中注入離子組或脈沖之間的時(shí)間。因此，可以例如在數(shù)十亳秒到數(shù)秒之間 變化或設(shè)置質(zhì)量分析器的分離時(shí)間或周期時(shí)間，而不顯著影響質(zhì)量分析器 的分離能力或分辨率。
優(yōu)選質(zhì)量分析器有利地能夠在相對(duì)高工作壓力(其可以例如在范圍 l(T3mbar到1(^mbar內(nèi))下才艮據(jù)離子的質(zhì)荷比分離離子。應(yīng)理解，這樣 的工作壓力大大高于通常在《0-Smbar壓力(其中該壓力足夠{氐，以致于 氣體分子的平均自由程大大長于離子在質(zhì)量分析器內(nèi)的飛行路徑)下工作 的常規(guī)質(zhì)量分析器的工作壓力。
優(yōu)選質(zhì)量分析器的工作壓力范圍與常規(guī)質(zhì)鐠儀中的離子引導(dǎo)器和氣 體碰撞單元的工作壓力基本上相當(dāng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，可以使用低 真空泵如回轉(zhuǎn)泵或渦旋泵來實(shí)現(xiàn)優(yōu)選質(zhì)量分析器的相對(duì)高工作壓力。因 此，優(yōu)選質(zhì)量分析器無需提供昂貴的高真空泵如渦輪分子泵或擴(kuò)散泵就能 夠?qū)﹄x子進(jìn)行質(zhì)量分析。
根據(jù)一些實(shí)施例，優(yōu)選質(zhì)量分析器可以擁有例如3到10 (FWHM) 的相對(duì)低質(zhì)量或質(zhì)荷比分辨率。然而，該相對(duì)低質(zhì)量分辨率優(yōu)選地由于如 下事實(shí)而得以彌補(bǔ)優(yōu)選質(zhì)量分析器優(yōu)選地具有很高傳送效率，因?yàn)榛?上所有由優(yōu)選質(zhì)量分析器接收的離子被向前傳送。
優(yōu)選質(zhì)量分析器可以與可以在質(zhì)量分析器的上游布置或提供的離子 存儲(chǔ)區(qū)或離子捕獲器相組合或耦合。離子存儲(chǔ)區(qū)或離子捕獲器可以被布置 成積累及存儲(chǔ)離子而其它離子優(yōu)選地由質(zhì)量分析器進(jìn)行質(zhì)量分析。包括上 游離子捕獲器和優(yōu)選質(zhì)量分析器的質(zhì)語儀將優(yōu)選地具有相對(duì)高的占空比。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以在優(yōu)選質(zhì)量分析器的上游提供離子存儲(chǔ)區(qū)或離 子捕獲器，且可以在優(yōu)選質(zhì)量分析器的下游提供第二或另外質(zhì)量分析器。 第二或另外質(zhì)量分析器優(yōu)選地包括正交加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器或四極 桿集質(zhì)量分析器。根據(jù)此實(shí)施例，提供優(yōu)選地具有高占空比、高傳送效率 和改進(jìn)的質(zhì)量分辨率的質(zhì)脊仗。
優(yōu)選質(zhì)量分析器可以與各種類型的質(zhì)量分析器耦合。優(yōu)選質(zhì)量分析器 在可固定或按需設(shè)置的時(shí)間段或周期時(shí)間內(nèi)以質(zhì)荷比的逆序傳送離子的能力使得優(yōu)選質(zhì)量分析器能夠耦合到可具有變化的或不同的周期時(shí)間的 各種其它設(shè)備。例如，優(yōu)選質(zhì)量分析器可以耦合到在優(yōu)選質(zhì)量分析器的下 游布置的飛行時(shí)間質(zhì)量分析器，在此情形下，優(yōu)選質(zhì)量分析器可以被布置 成具有數(shù)十亳秒的質(zhì)量分離或周期時(shí)間。可替選地，優(yōu)選質(zhì)量分析器可以 耦合到布置成被掃描的優(yōu)選質(zhì)量分析器的下游布置的四極桿集質(zhì)量分析 器。在此情形下，可以用數(shù)百毫秒的質(zhì)量分離或周期時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)優(yōu)選質(zhì)量分 析器。
優(yōu)選質(zhì)量分析器可以與軸向加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器、正交加速飛行
時(shí)間質(zhì)量分析器、3D四極離子捕獲器、線性四極離子捕獲器、四極桿集 質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器、磁式扇形質(zhì)#^、離子回旋共振質(zhì)量分析器或 軌道捕獲器質(zhì)量分析器相組合或耦合。該另外質(zhì)量分析器可以包括傅立葉 變換質(zhì)量分析器，傅立葉變換質(zhì)量分析器可以采用質(zhì)量相關(guān)共振頻率的傅 立葉變換以便進(jìn)行離子質(zhì)量分析。根據(jù)一個(gè)特別優(yōu)選實(shí)施例，優(yōu)選質(zhì)量分 析器可以與正交加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器或四極桿集質(zhì)量分析器相組合 或耦合。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以在正交加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器的上游提供優(yōu) 選質(zhì)量分析器。在常規(guī)正交加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器中，擁有近似相同能 量的離子4皮布置成通過其中周期性施加有正交加速電場(chǎng)的正交加速區(qū)。其 中施加有正交加速電場(chǎng)的正交加速區(qū)的長度、離子的能量和正交加速電場(chǎng) 的施加頻率將確定用于對(duì)離子采樣以便隨后在飛行時(shí)間質(zhì)量分析器中分 析的采樣占空比。擁有近似相同能量但是具有不同質(zhì)荷比的ii^正交加速 區(qū)的離子在它們通過正交加速區(qū)時(shí)將具有不同速度。因此，當(dāng)施加正交加 速電場(chǎng)以便將離子正交加速到質(zhì)量分析器的漂移區(qū)或飛行時(shí)間區(qū)時(shí)， 一些 離子可能已超出正交加速區(qū)而其它離子可能還未到"交加速區(qū)。由此可 見，在常M交加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器中，具有不同質(zhì)荷比的離子將具 有不同的采樣占空比。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，離子優(yōu)選地作為一連串離子包從優(yōu)選質(zhì)量分析器釋 放，其中每個(gè)包中的離子將優(yōu)選地具有相對(duì)窄的質(zhì)荷比范圍并因此亦具有 相對(duì)窄的速度分布。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，>^優(yōu)選質(zhì)量分析器釋放的離子包內(nèi) 的所有離子可以優(yōu)選地布置成與正交加速電場(chǎng)的施加基本上同時(shí)地到達(dá) 飛行時(shí)間質(zhì)量分析器的正交加速區(qū)內(nèi)。從而可以根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例實(shí)現(xiàn)高的 采樣占空比。
為了實(shí)現(xiàn)高的總體采樣占空比，優(yōu)選地從優(yōu)選質(zhì)量分析器釋放每個(gè)離子包，使得包中的離子到達(dá)飛行時(shí)間質(zhì)量分析器的正交加速區(qū)的時(shí)間足夠
短，以致于離子沒有足夠的時(shí)間來以任何顯著程度軸向^H軟。因此，離子
的長度短。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，在給定了從優(yōu)選質(zhì)量分析器釋放的任何離子 包內(nèi)離子的質(zhì)荷比范圍以及離子的能量時(shí)，從優(yōu)選質(zhì)量分析器釋放離子的 點(diǎn)與飛行時(shí)間質(zhì)量分析器的正交加速區(qū)之間的距離優(yōu)選地被布置為相對(duì) 短。
從質(zhì)量分析器釋放的每個(gè)離子包內(nèi)離子的質(zhì)荷比范圍優(yōu)選地被布置 為相對(duì)窄。優(yōu)選地與離子到達(dá)飛行時(shí)間質(zhì)量分析器的正交加速區(qū)同步地施 加正交加速電場(chǎng)。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，有可能為從優(yōu)選質(zhì)量分析器釋放的離 子包中的所有離子實(shí)現(xiàn)基本上100 %的采樣占空比。如果將相同M應(yīng)用
于從優(yōu)選質(zhì)量分析器釋放的每個(gè)后續(xù)離子包，則根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)
基本上100%的總體采樣占空比。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，優(yōu)選質(zhì)量分析器優(yōu)選地耦合到正交加速飛行時(shí)間質(zhì)
量分析器，從而獲得基本上100%的采樣占空比?？梢栽趦?yōu)選質(zhì)量分析器
的下游以及正交加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器的上游提供離子引導(dǎo)器以便輔 助確保獲得高的采樣占空比。離子優(yōu)選地被布置成退出優(yōu)M量分析器并 且優(yōu)選地由離子引導(dǎo)器接收。從優(yōu)M量分析器出現(xiàn)的離子優(yōu)選地凈皮捕獲 于優(yōu)選地沿著離子引導(dǎo)器的長度被輸送或平移的多個(gè)真實(shí)軸向勢(shì)阱之一
中。才艮據(jù)一個(gè)實(shí)施例， 一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC電壓或電勢(shì) 波形可以優(yōu)選地施加到離子引導(dǎo)器的電極d吏得一個(gè)或多個(gè)真實(shí)軸向勢(shì)阱 或勢(shì)壘優(yōu)選地沿著離子引導(dǎo)器的軸或長度移動(dòng)。優(yōu)選質(zhì)量分析器和下游離 子引導(dǎo)器優(yōu)選地足夠緊密地耦合，使得從優(yōu)i^t量分析器的出口出現(xiàn)的離 子優(yōu)選地在一連串包或單獨(dú)的軸向勢(shì)阱中沿著和經(jīng)過離子引導(dǎo)器的長度 被輸送或平移。優(yōu)選地以與離子從優(yōu)選質(zhì)量分析器的出口出現(xiàn)基本上相同 的順序沿著離子引導(dǎo)器的長度輸送或平移離子。離子引導(dǎo)器和正交加速飛 行時(shí)間質(zhì)量分析器優(yōu)選地亦緊密地耦合，使得從離子引導(dǎo)器釋放的每個(gè)離 子包優(yōu)選地由正交加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器優(yōu)選地以基本上100 %采樣
占空比進(jìn)4亍i^樣。
舉例來說，優(yōu)選質(zhì)量分析器的周期時(shí)間可以是10ms。從優(yōu)選質(zhì)量分 析器的出口出現(xiàn)的離子包可以被布置成在200個(gè)真實(shí)軸向勢(shì)阱之一中被 收集和軸向平移，這200個(gè)真實(shí)軸向勢(shì)阱優(yōu)選地在質(zhì)量分析器的周期時(shí)間 期間在離子引導(dǎo)器內(nèi)產(chǎn)生。周而，在離子引導(dǎo)器中產(chǎn)生的每個(gè)軸向勢(shì)阱優(yōu)選地在50jis時(shí)間段內(nèi)接收離子。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在離子引導(dǎo)器中產(chǎn)生 每個(gè)波或軸向勢(shì)阱的速率優(yōu)選地對(duì)應(yīng)于正交加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器的 周期時(shí)間。優(yōu)選地，從離子引導(dǎo)器釋放離子包與向飛行時(shí)間質(zhì)量分析器的 推動(dòng)器電極施加正交加速電壓脈沖之間的延遲時(shí)間優(yōu)選地在質(zhì)量分析器 的周期時(shí)間內(nèi)隨時(shí)間逐漸減小，因?yàn)閺碾x子引導(dǎo)器的出口釋放的離子的平 均質(zhì)荷比將優(yōu)選地隨時(shí)間減小。
優(yōu)選地在優(yōu)選質(zhì)量分析器的上游提供離子源。離子源可以包括脈沖式 離子源，比如激光解吸電離("LDI")離子源、基質(zhì)輔助激光解吸電離 ("MALDI")離子源或硅上解吸電離("DIOS")離子源?？商孢x地，離 子源可以包括連續(xù)離子源。如果提供連續(xù)離子源，則可以優(yōu)選地在離子源 的下游以及優(yōu)選質(zhì)量分析器的上游提供用于存儲(chǔ)離子并且將離子周期性 地釋放到優(yōu)選質(zhì)量分析器中的離子捕獲器。連續(xù)離子源可以包括電噴霧電 離("ESI")離子源、大氣壓化學(xué)電離("APCI")離子源、電子沖擊("EI") 離子源、大氣壓光電離("APPI")離子源、化學(xué)電離("CI")離子源、 解吸電噴霧電離("DESI")離子源、大氣壓MALDI ( "AP-MALDI")離 子源、快速原子轟擊("FAB")離子源、液體二次離子質(zhì)鐠測(cè)定("LSIMS，，) 離子源、場(chǎng)電離("FI")離子源或場(chǎng)解吸("FD")離子源。亦可以使用 其它連續(xù)或偽連續(xù)離子源。
質(zhì)i普儀還可以包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例可以在優(yōu)選質(zhì)量分析器的上游提 供的碰撞、裂解或反應(yīng)單元。在一種工作模式下，使得&V碰撞、裂解或 反應(yīng)單元的離子中的至少一些離子裂解或反應(yīng)，使得優(yōu)選地形成多種裂 解、子系、產(chǎn)物或加合離子。然后所得裂解、子系、產(chǎn)物或加合離子優(yōu)選 地從碰撞、裂解或反應(yīng)單元向前傳送或傳遞到優(yōu)選質(zhì)量分析器。裂解、子 系、產(chǎn)物或加合離子優(yōu)選地由優(yōu)選質(zhì)量分析器進(jìn)行質(zhì)量分析。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以在碰撞、裂解或反應(yīng)單元的上游提供質(zhì)量過濾 器。質(zhì)量過濾器可以在一工作模式下被布置成傳送具有一個(gè)或多個(gè)特定質(zhì) 荷比的離子而大大衰減所有其它離子。才艮據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以由質(zhì)量過濾 器選擇特定母或先驅(qū)離子，使得它們被向前傳送而所有其它離子被大大衰 減。然后所選母或先驅(qū)離子優(yōu)選地在它們iiAJ^撞、裂解或反應(yīng)單元時(shí)裂 解或反應(yīng)。然后所得裂解、子系、加合或產(chǎn)物離子優(yōu)選地^L傳遞到優(yōu)選質(zhì) 量分析器，且離子優(yōu)選地在它們通過優(yōu)選質(zhì)量分析器時(shí)在時(shí)間上分離。
可以在優(yōu)選質(zhì)量分析器的下游提供第二質(zhì)量過濾器。第二質(zhì)量過濾器 可以被布置成4吏得僅向前傳送具有一個(gè)或多個(gè)特定質(zhì)荷比的特定裂解、子系、產(chǎn)物或加合離子。第一質(zhì)量過濾器和/或第二質(zhì)量過濾器可以包括四 極桿集質(zhì)量過濾器。然而，根據(jù)其它次優(yōu)選實(shí)施例，第一質(zhì)量過濾器和/ 或第二質(zhì)量過濾器可以包括另 一類型的質(zhì)量過濾器。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的質(zhì)量分析器與常規(guī)質(zhì)量分析器如四極桿集質(zhì)量分 析器相比是特別有利的，因?yàn)閮?yōu)選地隨后檢測(cè)由質(zhì)量分析器接收的多個(gè)或 基本上所有裂解離子。優(yōu)選質(zhì)量分析器因此能夠?qū)﹄x子進(jìn)行質(zhì)量分析和以 很高的傳送效率向前傳送離子。相比之下，常規(guī)掃描四極桿集質(zhì)量分析器 在任何特定瞬間僅能夠傳送具有特定質(zhì)荷比的離子并且因此具有相對(duì)低 的傳送效率。
優(yōu)選質(zhì)量分析器使得能夠以高精確度測(cè)量例如兩種或更多種特定裂 解離子的相對(duì)豐度。雖然可以對(duì)四極桿集質(zhì)量分析器編程以便切換為傳送 不同的裂解離子從而對(duì)分析進(jìn)行確認(rèn)，但由于測(cè)量每個(gè)特定裂解離子而存 在不可避免的對(duì)應(yīng)占空比減小。這導(dǎo)致了每個(gè)特定裂解離子的靈敏度損 失。相比之下，優(yōu)選質(zhì)量分析器能夠在時(shí)間上分離不同的裂解離子，4吏得 然后可以無任何占空比或靈敏度損失地記錄或檢測(cè)每種離子。
可以通過在裂解之前去除不潛在感興趣的任何母或先驅(qū)離子來進(jìn)一 步改進(jìn)分析的專一性。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，離子可以被布置成通過優(yōu)選地位 于碰撞、裂解或^^應(yīng)單元的上游的質(zhì)量過濾器。質(zhì)量過濾器可以包括四極 桿集質(zhì)量過濾器，但亦可考慮其它類型的質(zhì)量過濾器。質(zhì)量過濾器可以在 一工作模式下被設(shè)置成傳U本上所有離子，即，質(zhì)量過濾器可以被布置 成在非分辨或離子引導(dǎo)工作模式下工作?？商孢x地，在另一工作模式下， 質(zhì)量過濾器可以被設(shè)置成僅傳送感興趣的特定母或先驅(qū)離子。
優(yōu)選質(zhì)量分析器優(yōu)選地向前傳送它接收的所有離子，但是與常規(guī)質(zhì)量 分析器如四極桿集質(zhì)量分析器相比，優(yōu)選質(zhì)量分析器可以具有較低的專一
性。例如，優(yōu)選質(zhì)量分析器的有效分辨率可以約為4或5，而常規(guī)掃描四 極桿集質(zhì)量分析器的分辨率可以是單位質(zhì)量，這意味著質(zhì)荷比為100時(shí)分 辨率為100，或質(zhì)荷比為200時(shí)分辨率為200，或質(zhì)荷比為500時(shí)分辨率 為500，等等。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可以在優(yōu)選質(zhì)量分析器的下游定位另外質(zhì) 量過濾器或質(zhì)量分析器。該另外質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器優(yōu)選地在離子檢 測(cè)器的上游布置。該另外質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器可以包括四極桿集質(zhì)量 過濾器或質(zhì)量分析器，但亦可考慮其它類型的質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器。 該另外質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器可以在向前傳送基本上所有離子的非分辨工作模式下運(yùn)轉(zhuǎn)?？商孢x地，該另外質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器可以在僅 向前傳送感興趣離子的質(zhì)量過濾工作模式下運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)該另外質(zhì)量過濾器或 質(zhì)量分析器被設(shè)置成傳送所有離子時(shí)，優(yōu)i^t量分析器優(yōu)選地專門用來進(jìn) 行離子質(zhì)量分析。
在一個(gè)實(shí)施例中，該另外質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器可以被布置成傳送 一種或多種特定母或裂解離子。該另外質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器可以被布 置成切換為在優(yōu)選質(zhì)量分析器的分離周期時(shí)間期間內(nèi)的預(yù)選擇時(shí)間傳送 若干具有預(yù)選擇質(zhì)荷比的離子。預(yù)選擇質(zhì)荷比優(yōu)選地對(duì)應(yīng)于一 系列感興趣
的特定母或裂解離子的質(zhì)荷比。預(yù)選擇時(shí)間優(yōu)選地,皮i殳置成包含或?qū)?yīng)于 特定選擇的母或裂解離子從優(yōu)選質(zhì)量分析器退出的時(shí)間。因此，可以以該 另外質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器的專一性但基本上無任何占空比損失并因 此基本上無任何靈敏度損失地測(cè)量若干母或裂解離子。
才艮據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在優(yōu)選質(zhì)量分析器的下游布置的另外質(zhì)量過濾器或 質(zhì)量分析器優(yōu)選地被布置成在優(yōu)選質(zhì)量分析器的周期時(shí)間內(nèi)基本上與優(yōu) 選質(zhì)量分析器的工作同步地被掃描。該另外質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器的質(zhì) 荷比傳送窗隨時(shí)間的遞進(jìn)變化或掃描法則優(yōu)選地被布置成盡可能緊密地 匹配從優(yōu)選質(zhì)量分析器退出的離子的質(zhì)荷比與時(shí)間的關(guān)系。因此，相當(dāng)大 數(shù)目的退出優(yōu)選質(zhì)量分析器的母或裂解離子優(yōu)選地隨后向前傳送經(jīng)過該 另外質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器或者由該另外質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器向 前傳送。該另外質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器優(yōu)選地被布置成在優(yōu)M量分析 器的周期時(shí)間內(nèi)從高質(zhì)荷比到低質(zhì)荷比地掃描，因?yàn)閮?yōu)選質(zhì)量分析器優(yōu)選 地以質(zhì)荷比的逆序輸出離子。
四極桿集質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器具有依賴于四極桿集長度的最大 掃描速率。對(duì)于1000道爾頓的掃描而言，最大掃描速率可以典型地為 100ms級(jí)。因而，如果在優(yōu)選質(zhì)量分析器的下游提供四極桿集質(zhì)量過濾器 或質(zhì)量分析器，則可以以數(shù)百毫秒(而不是數(shù)十毫秒)級(jí)的周期時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn) 優(yōu)選質(zhì)量分析器，使得可以優(yōu)選地使優(yōu)選質(zhì)量分析器和四極桿集質(zhì)量分析 器的工作同步。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種質(zhì)譜儀，該質(zhì)鐠儀優(yōu)選地包括用于接 收和存儲(chǔ)離子的裝置；用于以脈沖釋放離子的裝置；接收離子脈沖并且根 據(jù)離子的質(zhì)荷比分離離子的優(yōu)選質(zhì)量分析器；在優(yōu)選質(zhì)量分析器的下游布 置的四極桿集質(zhì)量過濾器；以及離子檢測(cè)器。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，質(zhì)脊"可 以包括第一四極桿集質(zhì)量過濾器或分析器；用于接收、裂解、存儲(chǔ)和以脈沖釋放離子的裝置；接收離子脈沖的優(yōu)選質(zhì)量分析器；在優(yōu)i^t量分析 器的下游布置的第二四極桿集質(zhì)量過濾器或分析器；以及用于檢測(cè)離子的 裝置。
在一工作模式下，離子可以由氣體碰撞單元接收并且在氣體碰撞單元 內(nèi)裂解。碰撞單元可以維持于l(T4mbar到lmbar之間或更優(yōu)選地l(T3到 1(^mbar之間的壓力。碰撞單元優(yōu)選地包括RF離子引導(dǎo)器。離子優(yōu)選地 被布置成甚至當(dāng)經(jīng)受與背景氣體分子的碰撞時(shí)也被限制為靠近氣體碰撞 單元的中心軸。氣體碰撞單元可以包括多極桿集離子引導(dǎo)器，其中AC或 RF電壓施加在鄰近桿之間，使得離子被徑向限制于碰撞單元內(nèi)。
根據(jù)另一實(shí)施例，氣體碰撞單元可以包括環(huán)堆或離子隧道離子引導(dǎo) 器，該環(huán)堆或離子隧道離子引導(dǎo)器包括具有孔的多個(gè)電極，在使用時(shí)離子 穿過這些孔。AC或RF電壓的相>^相優(yōu)選地施加在鄰近或相鄰環(huán)或電極 之間，使得通過生成徑向偽勢(shì)阱來徑向限制離子于氣體碰撞單元內(nèi)。
根據(jù)一個(gè)次優(yōu)選實(shí)施例，碰撞單元可以包括另一類型的RF離子引導(dǎo)器。
在一工作模式下，優(yōu)選地使得離子以至少10eV的能量ii^撞單元。 離子優(yōu)選地經(jīng)受與碰撞單元內(nèi)氣體分子的多次碰撞并優(yōu)選地被誘發(fā)裂解。
在一工作模式下，氣體碰撞單元可以用來存儲(chǔ)離子和以脈沖釋放離 子。板或電極可以布置于碰撞單元的出口，并且可以維持于使得產(chǎn)生基本 上防止離子退出碰撞單元的勢(shì)壘的電勢(shì)。對(duì)于正離子，可以維持相對(duì)于碰 撞單元的其它電極而言約+10V的電勢(shì)以便捕獲離子于碰撞單元內(nèi)?？梢?在碰撞單元的入口提供相似的板或電極，且該板或電極可以維持于相似電 勢(shì)以便防止離子經(jīng)由碰撞單元的入口退出碰撞單元。如^J^撞單元入口和 /或出口處的板或電極上的電勢(shì)瞬間地降低到OV或小于OV (相對(duì)于構(gòu)成 碰撞單元的其它電極而言)，則離子將優(yōu)選地以脈沖M撞單元釋放。離 子優(yōu)選itMOt撞單元向前傳送到優(yōu)選質(zhì)量分析器。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，向優(yōu)選質(zhì)量分析器的電極施加的一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài) DC電勢(shì)或電壓或DC電勢(shì)或電壓波形的幅度優(yōu)選地與在優(yōu)選質(zhì)量分析器 的下游布置的四極桿集質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器的工作同步地從相對(duì)低 幅度隨時(shí)間逐漸增大到相對(duì)高幅度。四極桿集質(zhì)量過濾器優(yōu)選地被布置成 與優(yōu)選質(zhì)量分析器的周期時(shí)間同步地掃描或階躍降低質(zhì)量或質(zhì)荷比。


現(xiàn)在將僅通過例子并參照附圖描述本發(fā)明的各種實(shí)施例，在附圖中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的質(zhì)量分析器；
圖2示出了對(duì)于質(zhì)荷比為100的離子而言的沿著優(yōu)選質(zhì)量分析器的長 度的軸向偽勢(shì)溝槽的幅度或深度；
圖3示出了對(duì)于質(zhì)荷比為1000的離子而言的沿著優(yōu)選質(zhì)量分;f斤器的 長度的軸向偽勢(shì)溝槽的幅度或深度；
圖4示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中優(yōu)選質(zhì)量分析器經(jīng)由轉(zhuǎn)移透鏡 耦合到正交加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器；
圖5示出了當(dāng)以100ms的周期時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)優(yōu)i^t量分析器時(shí)質(zhì)荷比為 311和556的離子的質(zhì)量色鐠圖6示出了當(dāng)以1秒的周期時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)優(yōu)選質(zhì)量分析器時(shí)質(zhì)荷比為311 和556的離子的質(zhì)量色鐠圖7示出了另一實(shí)施例，其中優(yōu)選質(zhì)量分析器耦合到掃描四極桿集質(zhì) 量過濾器或質(zhì)量分析器；以及
圖8示出了另一實(shí)施例，其中優(yōu)選質(zhì)量分析器經(jīng)由離子隧道離子引導(dǎo) 器耦合到正交加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照?qǐng)D1描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的質(zhì)量分析器。質(zhì)量分析 器優(yōu)選地包括離子引導(dǎo)器2，離子引導(dǎo)器2包括具有孔的多個(gè)環(huán)電極，在 使用時(shí)離子穿過這些孔。相鄰電極優(yōu)選地連接到AF或RF電壓供給的相 反相。優(yōu)選地在離子引導(dǎo)器2的入口提供入口電極3，且優(yōu)選地在離子引 導(dǎo)器2的出口提供出口電極4。可以任選地在入口電極3的上游提供門電 極l。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，入口電極3和門電極1可以包括同一部件。
優(yōu)選地例如通過瞬間地降低門電極1的電勢(shì)來使離子以周期性脈沖 形式i^離子引導(dǎo)器2中。i^離子引導(dǎo)器2的離子優(yōu)選地經(jīng)歷RF非均 勻場(chǎng)，該RT非均勻場(chǎng)用以由于產(chǎn)生徑向偽勢(shì)阱而徑向限制離子于離子引 導(dǎo)器2內(nèi)。有利地，優(yōu)選質(zhì)量分析器優(yōu)選地維持于中壓。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例， 一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC電壓或電勢(shì)波形優(yōu)選地施加到包括離子引導(dǎo)器2的電極。圖1示出了瞬態(tài)DC電壓在 特定瞬間同時(shí)施加到離子引導(dǎo)器2的兩個(gè)電極。 一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓 或電勢(shì)或DC電壓或電勢(shì)波形優(yōu)選地沿著離子引導(dǎo)器2的長度遞進(jìn)地施加 到電極。 一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC電壓或電勢(shì)波形優(yōu)選地這 樣施加到構(gòu)成離子引導(dǎo)器2的電極，使得瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)^相對(duì)短 的時(shí)間段施加到任何特定電極。然后一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或 DC電壓或電勢(shì)波形優(yōu)選地切換或施加到一個(gè)或多個(gè)相鄰電極。
向電極遞進(jìn)地施加一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC電壓或電勢(shì) 波形優(yōu)選地4吏得沿著離子引導(dǎo)器2的長度平移一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC位壘或 真實(shí)位壘。這優(yōu)選地使得在與向電極遞進(jìn)地施加一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓 或電勢(shì)或DC電壓或電勢(shì)波形相同的方向上沿著離子引導(dǎo)器2的長度驅(qū)策 或推進(jìn)至少一些離子。
AC或RF電勢(shì)優(yōu)選地持續(xù)施加到電極。沿著離子引導(dǎo)器的軸的相鄰 電極優(yōu)選地維持于AC或RF電壓供給的相反相。這優(yōu)選地使得由于產(chǎn)生 徑向偽勢(shì)阱而徑向限制離子于質(zhì)量分沖斤器2內(nèi)。然而，沿著離子引導(dǎo)器2 的長度向多個(gè)電極施加AC或RF電壓供給優(yōu)選地亦使得沿著離子引導(dǎo)器 2的軸向長度形成或產(chǎn)生多個(gè)時(shí)間平均軸向偽勢(shì)溝槽或位壘、勢(shì)壘或勢(shì) 谷。
圖2示出了在包括如圖1中所示環(huán)堆或離子隧道離子引導(dǎo)器2的優(yōu)選 質(zhì)量分析器內(nèi)具有相對(duì)低質(zhì)荷比100的離子所經(jīng)歷的軸向偽勢(shì)溝槽或位 壘或偽勢(shì)壘的幅度或深度。離子引導(dǎo)器2的電極^L模制為連接到頻率為 2.7MHz且峰-峰電壓為400V的RF電壓源。環(huán)電極的中心到中心間隔 被模制為1.5mm且環(huán)電極的內(nèi)直徑被模制為3mm。
圖3示出了在包括如圖1中所示環(huán)堆或離子隨道離子引導(dǎo)器2的優(yōu)選 質(zhì)量分析器內(nèi)具有相對(duì)高質(zhì)荷比1000的離子所經(jīng)歷的軸向偽勢(shì)溝槽或位 壘或偽勢(shì)壘的降低了的幅度或深度。離子引導(dǎo)器2的電極被模制為連接到 頻率為2.7MHz且峰-峰電壓為400V的RF電壓源。環(huán)電極的中心到中 心間隔被模制為1.5mm且環(huán)電極的內(nèi)直徑被模制為3mm。
圖2和圖3中所示時(shí)間平均或軸向偽勢(shì)溝槽或偽勢(shì)壘的最小值對(duì)應(yīng)于 環(huán)電極的軸向位置或位移。從圖2和圖3可見，軸向偽勢(shì)溝槽或偽勢(shì)壘的 幅度或深度與離子的質(zhì)荷比成反比。例如，具有相對(duì)低質(zhì)荷比100的離子 所經(jīng)歷的軸向偽勢(shì)溝槽的幅度約為5V(如圖2中所示)，而具有相對(duì)高質(zhì) 荷比1000的離子所經(jīng)歷的軸向偽勢(shì)溝槽的幅度僅約為0.5V (如圖3中所示)。
軸向偽勢(shì)溝槽或偽勢(shì)壘的有效深度、高度或幅度依賴于離子的質(zhì)荷
比。因此，當(dāng)沿著離子引導(dǎo)器2的長度驅(qū)動(dòng)、推壓或推進(jìn)離子時(shí)，具有相 對(duì)高質(zhì)荷比1000的離子將優(yōu)選地經(jīng)歷較小的軸向阻力(因?yàn)閷?duì)于具有相 對(duì)高質(zhì)荷比的離子而言，軸向偽勢(shì)溝槽的幅度、高度或深度相對(duì)低)，相 比之下，具有相對(duì)低質(zhì)荷比100的離子將經(jīng)歷較大的軸向阻力(因?yàn)閷?duì)于 具有相對(duì)低質(zhì)荷比的離子而言，軸向偽勢(shì)溝槽的幅度、高度或深度相對(duì) 高)。
優(yōu)選地，由優(yōu)選地向離子引導(dǎo)器2的電極遞進(jìn)地施加的一個(gè)或多個(gè)瞬 態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC電壓或電勢(shì)波形沿著離子引導(dǎo)器2的長度驅(qū)策離 子。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，向電極施加的一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或 DC電壓或電勢(shì)波形的幅度優(yōu)選地在質(zhì)量分析器的工作周期內(nèi)遞進(jìn)地增 大，使得質(zhì)荷比越來越低的離子開始克服軸向偽勢(shì)溝槽并因此沿著離子引 導(dǎo)器2的長度被驅(qū)策或驅(qū)動(dòng)，并最終從離子引導(dǎo)器2的出口噴出。
圖4示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中優(yōu)選質(zhì)量分析器2經(jīng)由轉(zhuǎn)移透 鏡6耦合到正交加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器7。來自離子源(未示出)的離 子優(yōu)選地積累于在優(yōu)選質(zhì)量分析器2的上游布置的離子捕獲器5中。然后 優(yōu)選地通過向在離子捕獲器5的出口布置的門電極1施加脈沖iMv離子捕 獲器5周期性地釋放離子。在從離子捕獲器5釋放離子的瞬間，優(yōu)選地向 離子引導(dǎo)器2的電極施加的一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電勢(shì)或電壓或DC電勢(shì)或 電壓波形的幅度優(yōu)選地被設(shè)置在最小值、更優(yōu)選地為0V。向質(zhì)量分析器 2的電^fefe加的一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電勢(shì)或電壓或DC電勢(shì)或電壓波形的 幅度然后優(yōu)選地在優(yōu)選質(zhì)量分析器2的周期時(shí)間內(nèi)從0V或最小值線性增 大或斜升到最終的最大值。優(yōu)選質(zhì)量分析器2的周期時(shí)間可以例如在 10ms-ls的范圍內(nèi)。在優(yōu)選質(zhì)量分析器2的周期時(shí)間期間，離子優(yōu)選地以 它們的質(zhì)荷比的i^從優(yōu)選質(zhì)量分析器2出現(xiàn)。退出質(zhì)量分析器2的離子 優(yōu)選地通過轉(zhuǎn)移透鏡6，然后優(yōu)選地向前傳送到容納正交加速飛行時(shí)間質(zhì) 量分析器7的真空室。優(yōu)選地由正交加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器7對(duì)離子進(jìn) 行質(zhì)量分析。
圖4亦示出了向優(yōu)選質(zhì)量分析器2的電極施加的一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC 電壓或電勢(shì)或DC電勢(shì)或電壓波形的幅度怎樣優(yōu)選地在質(zhì)量分析器的三 個(gè)連續(xù)工作周期內(nèi)線性增大。亦示出了為了使離子以脈沖形式i^優(yōu)選質(zhì) 量分析器2中而向門電極l施加的對(duì)應(yīng)電壓脈沖。進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)來證明優(yōu)選質(zhì)量分析器2的有效性。亮氨酸腦啡肽 (Leucine Enk印halin X M+ = 556 )和磺胺二甲氧嘧咬(Sulfadimethoxine) (M+ = 311)的混合物被注A^本上如圖4中所示布置的質(zhì)譜儀中。離子 被布置成在800jis門脈沖期間以脈沖形式從離子捕獲器5i^優(yōu)選質(zhì)量分 析器2的離子引導(dǎo)器2中。門脈沖之間的時(shí)段以及因此優(yōu)i^t量分析器2 的周期時(shí)間祐i殳置在100ms。向離子引導(dǎo)器2的電M加的一個(gè)或多個(gè)瞬 態(tài)DC電勢(shì)或電壓或DC電勢(shì)或電壓波形的幅度在門脈沖之間的100ms 周期時(shí)間內(nèi)從0V線性斜升或增大到2V。
圖5示出了質(zhì)荷比為311和556的離子的所得重構(gòu)質(zhì)量色譜圖。該質(zhì) 量色語圖是根據(jù)在質(zhì)量分析器2的100ms周期時(shí)間內(nèi)采集的飛行時(shí)間數(shù) 據(jù)來重構(gòu)的。該重構(gòu)質(zhì)量色鐠圖示出了質(zhì)荷比為311的離子與質(zhì)荷比為 556的離子相比需要更長的時(shí)間來穿越優(yōu)選質(zhì)量分析器2的長度。
然后重復(fù)該實(shí)驗(yàn)，但是門脈沖的寬度從800ns增大到8ms。門脈沖之 間的時(shí)間以及因此優(yōu)選質(zhì)量分析器2的周期時(shí)間亦從100ms增大到ls。 圖6示出了質(zhì)荷比為311和556的離子的所得重構(gòu)質(zhì)量色譜圖。該質(zhì)量色 譜圖是根據(jù)在質(zhì)量分析器2的ls周期時(shí)間內(nèi)釆集的飛行時(shí)間數(shù)據(jù)來重構(gòu) 的。該重構(gòu)質(zhì)量色譜圖同樣示出了質(zhì)荷比為311的離子與質(zhì)荷比為556的 離子相比需要更長的時(shí)間來穿越優(yōu)選質(zhì)量分析器2的長度。
根據(jù)一些實(shí)施例，優(yōu)選質(zhì)量分析器2可以具有相對(duì)低的質(zhì)荷比分辨 率。然而，優(yōu)選質(zhì)量分析器2可以耦合到相對(duì)高分辨率的掃描/步進(jìn)質(zhì)量 分析器，比如優(yōu)選地在優(yōu)選質(zhì)量分析器2的下游布置的四核，桿集質(zhì)量分析 器8。圖7示出了一個(gè)實(shí)施例，其中在四極桿集質(zhì)量分析器8的上游提供 優(yōu)選質(zhì)量分析器2。優(yōu)選地在四極桿集質(zhì)量分析器8的下游提供離子檢測(cè) 器9。優(yōu)選地在使用時(shí)與>^優(yōu)選質(zhì)量分析器2出現(xiàn)的離子的預(yù)期質(zhì)荷比同 步地掃描四極桿集質(zhì)量分析器8的質(zhì)荷比傳送窗。將優(yōu)選質(zhì)量分析器2 耦合到下游布置的四極質(zhì)量分析器8優(yōu)選地改進(jìn)了質(zhì)鐠儀的總體儀器占 空比和靈敏度。
優(yōu)選質(zhì)量分析器2的輸出優(yōu)選地是隨時(shí)間變化的離子質(zhì)荷比的函數(shù)。 在任何給定時(shí)間，退出優(yōu)選質(zhì)量分析器2的離子的質(zhì)荷比范圍將優(yōu)選^目 對(duì)窄。因而，具有特定質(zhì)荷比的離子將優(yōu)選地在相對(duì)短的時(shí)間段內(nèi)退出質(zhì) 量分析器2。因此，掃描四極桿集質(zhì)量分析器8的質(zhì)荷比傳送窗可以在任 何時(shí)間點(diǎn)與退出優(yōu)選質(zhì)量分析器2的離子的預(yù)期質(zhì)荷比范圍同步，使得掃 描四極桿集質(zhì)量分析器8的占空比優(yōu)選地增大。圖7亦示出了向優(yōu)選質(zhì)量分析器2的電極施加的一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC 電壓或電勢(shì)或DC電勢(shì)或電壓波形的幅度怎樣優(yōu)選地在質(zhì)量分析器的三 個(gè)連續(xù)工作周期內(nèi)線性增大。亦示出了為了使離子以脈沖形式i^優(yōu)選質(zhì) 量分析器2中而向門電極l施加的對(duì)應(yīng)電壓脈沖。
根據(jù)一個(gè)可替選實(shí)施例，可以按階躍方式而不是按線性方式增大四極 桿集質(zhì)量分析器8的質(zhì)荷比傳送窗?？梢园磁c退出優(yōu)選質(zhì)量分析器2的離 子的釋;^本上同步的方式使四極桿集質(zhì)量分析器8的質(zhì)荷比傳送窗階 躍了或階躍到有P艮數(shù)目的預(yù)定值。這使得能夠在僅關(guān)心和希望測(cè)量、檢測(cè) 或分析具有某些質(zhì)荷比的某些特定離子的工作模式下增大四極桿集質(zhì)量 過濾器8的傳送效率和占空比。
圖8中示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例，其中優(yōu)選質(zhì)量分析器2經(jīng)由離子 引導(dǎo)器10耦合到正交加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器7。才艮據(jù)此實(shí)施例，優(yōu)選 地提供改進(jìn)了總體占空比和靈敏度的質(zhì)鐠儀。離子引導(dǎo)器10優(yōu)選地包括 每個(gè)都具有孔的多個(gè)電極。 一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電勢(shì)或電壓或DC電勢(shì)電 壓波形優(yōu)選皿加到離子引導(dǎo)器10的電極以便沿著離子引導(dǎo)器10的長度 驅(qū)策或平移離子。離子引導(dǎo)器10優(yōu)選地被布置成有效地對(duì)從優(yōu)選質(zhì)量分 析器2出現(xiàn)的離子進(jìn)行采樣。因此，在任何瞬間作為包從優(yōu)選質(zhì)量分析器 2出現(xiàn)的具有相對(duì)窄質(zhì)荷比范圍的離子優(yōu)選地被布置成被捕獲于優(yōu)選地 在離子引導(dǎo)器IO內(nèi)形成或產(chǎn)生的多個(gè)真實(shí)軸向勢(shì)阱之一中。優(yōu)選地在離 子引導(dǎo)器10內(nèi)形成或產(chǎn)生的真實(shí)軸向勢(shì)阱優(yōu)選地沿著離子引導(dǎo)器10的長 度持續(xù)平移。離子包優(yōu)選地被捕獲于離子引導(dǎo)器IO中的分立勢(shì)阱中，使 得一個(gè)勢(shì)阱中的離子優(yōu)選地轉(zhuǎn)到相鄰勢(shì)阱。
優(yōu)選地沿著離子引導(dǎo)器10的長度持續(xù)平移在離子引導(dǎo)器10中形成或 產(chǎn)生的軸向勢(shì)阱。當(dāng)軸向勢(shì)阱到達(dá)離子引導(dǎo)器IO的下游端時(shí)，于《_優(yōu)選 地釋放該軸向勢(shì)阱內(nèi)所含的離子包，且離子包優(yōu)選地被向前傳送到正交加 速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器7。正交加速提取脈沖優(yōu)選地施加到正交加速飛行 時(shí)間質(zhì)量分析器7的提取電極11。正交加速提取脈沖優(yōu)選地與離子包從 離子引導(dǎo)器10的釋放同步，以便最大化iiA正交加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析 器7的漂移或飛行時(shí)間區(qū)中的離子包的采樣效率。
圖8亦示出了向優(yōu)選質(zhì)量分析器2的電極施加的一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC 電壓或電勢(shì)或DC電勢(shì)或電壓波形的幅度怎樣優(yōu)選地在質(zhì)量分析器的三 個(gè)連續(xù)工作周期內(nèi)線性增大。亦示出了為了使離子以脈沖形式i^v優(yōu)選質(zhì) 量分析器2中而向門電極1施加的對(duì)應(yīng)電壓脈沖。考慮了各種另外實(shí)施例。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，質(zhì)量分析器2可以包括具 有矩形、正方形或橢圓形孔的環(huán)電極。根據(jù)另一實(shí)施例，質(zhì)量分析器2 可以包括分段多極桿集離子引導(dǎo)器。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，離子可以以脈沖形式直接從離子源ii^優(yōu)選質(zhì)量分 析器2中。例如，可以提供MALDI離子源或另一脈沖式離子源，且每當(dāng) 激光束射中離子源的^時(shí)，離子可以以脈沖形式i^優(yōu)i^t量分析器2 中。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以在優(yōu)選質(zhì)量分析器2的上游和/或下游^C供碰 撞、裂解或反應(yīng)單元。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，優(yōu)選質(zhì)量分析器2與碰撞、裂解 或反應(yīng)單元之間的電勢(shì)差可以在優(yōu)選質(zhì)量分析器2的周期時(shí)間內(nèi)逐漸斜 降或減小，且向優(yōu)選質(zhì)量分4斤器的離子引導(dǎo)器2的電極施加的一個(gè)或多個(gè) 瞬態(tài)DC電勢(shì)或電壓或DC電壓或電勢(shì)波形的幅度優(yōu)選地逐漸斜升或增 大。根據(jù)此實(shí)施例，優(yōu)選地針對(duì)隨后在提供于優(yōu)選質(zhì)量分析器2下游的碰 撞、裂解或反應(yīng)單元中發(fā)生的裂解而優(yōu)化退出質(zhì)量分析器2的離子的能 量。
雖然已參照優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解， 可以在不脫離如所附權(quán)利要求中闡明的本發(fā)明范圍的情況下作出形式和 細(xì)節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種質(zhì)量分析器，包括包括多個(gè)電極的離子引導(dǎo)器；用于將AC或RF電壓施加到所述多個(gè)電極中的至少一些電極，使得在使用時(shí)沿著所述離子引導(dǎo)器的軸向長度的至少一部分產(chǎn)生多個(gè)軸向時(shí)間平均的或偽的勢(shì)壘、溝槽或阱的裝置；以及用于沿著和/或經(jīng)過所述離子引導(dǎo)器的軸向長度的至少一部分驅(qū)動(dòng)或驅(qū)策離子，使得在一工作模式下質(zhì)荷比在第一范圍內(nèi)的離子退出所述離子引導(dǎo)器而質(zhì)荷比在不同的第二范圍內(nèi)的離子由所述多個(gè)軸向時(shí)間平均的或偽的勢(shì)壘、溝槽或阱軸向捕獲或限制于所述離子引導(dǎo)器內(nèi)的裝置。
2. 如權(quán)利要求l所述的質(zhì)量分析器，其中所述第一范圍選自于(i) <100; (ii) 100-200; (iii) 200-300; (iv) 300-400; (v) 400-500; (vi) 500-600; (vii) 600-700; (viii) 700-800; (ix) 800-卯0; (x) 900-1000; 以及(xi) >1000。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的質(zhì)量分析器，其中所述第二范圍選自于 (i)<100; (ii) 100-200; (Hi) 200-300; (iv) 300-400; (v) 400-500; (vi)500-600; (vii) 600-700; (viii) 700-800; (ix) 800-900; (x) 900-1000; 以及(xi) >1000。
4. 如權(quán)利要求l、 2或3所述的質(zhì)量分析器，其中用于將AC或RF 電壓施加到所述多個(gè)電極中的至少一些電極的所述裝置被布置成和適合 于使得沿著所述離子引導(dǎo)器的軸向長度的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95%或100%產(chǎn)生多個(gè)軸 向時(shí)間平均的或偽的勢(shì)壘、溝槽或阱。
5. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中沿著所述離子引導(dǎo) 器的中心縱軸的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95%或100%產(chǎn)生或提供所述多個(gè)軸向時(shí)間平均的或 偽的勢(shì)壘、溝槽或阱。
6. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述多個(gè)軸向時(shí)間 平均的或偽的勢(shì)壘、溝槽或阱在離開所述離子引導(dǎo)器的中心縱軸的徑向方 向上伸展至少r毫米，其中r選自于(i) <1; (ii) l國2; (iii) 2-3; (iv) 3-4; (v)4誦5; (vi) 5-6; (vii) 6畫7; (viii) 7-8; (ix) 8-9; (x) 9畫10;以及(xi) >10。
7. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中對(duì)于質(zhì)荷比落在范 圍1-100、 100-200、 200-300、 300-400、 400-500、 500-600、 600-700、 700-800、 800-卯0或卯0-1000內(nèi)的離子，所述軸向時(shí)間平均的或偽的勢(shì)壘、溝槽或 阱的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80 % 、90 % 、95 %或100 %的幅度、高度或深度選自于(i )<0.1V; (ii )0.1-0.2V;(iii)0.2-0.3V; (iv)0.3-0.4V; (v)0.4陽0.5V; (vi)0.5-0.6V; (vii)0.6-0.7V;(viii)0.7-0.8V; (ix)0.8-0.9V; (x)0,9畫1.0V; (xi)1.0-l,5V; (xii )1.5-2.OV;(xiii) 2.0-2.5V; (xiv) 2.5-3.0V; (xv) 3.0-3.5V; (xvi) 3.5-4.0V; (xvii)4.0-4.5V; (xviii) 4.5-5.0V; (xix) 5.0-5.5V; (xx) 5.5漏6.0V; (xxi) 6.0-6.5V; (xxii) 6.5-7.0V; (xxiii) 7.0-7.5V; (xxiv) 7.5-8.0V; (xxv) 8.0-8.5V; (xxvi) 8.5-9.0V; (xxvii) 9.0-9.5V; (xxvm) 9.5-10.0V;以及(xxix) >10.0V。
8. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中在使用時(shí)沿著所述 離子引導(dǎo)器的軸向長度每厘米提供或產(chǎn)生至少l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9或10個(gè)軸向時(shí)間平均的或偽的勢(shì)壘、溝槽或阱。
9. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述多個(gè)軸向時(shí)間 平均的或偽的勢(shì)壘、溝槽或阱沿著所述離子引導(dǎo)器的軸向長度具有與所述 多個(gè)電極的軸向位置相對(duì)應(yīng)的最小值。
10. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述多個(gè)軸向時(shí)間 平均的或偽的勢(shì)壘、溝槽或阱沿著所述離子引導(dǎo)器的軸向長度具有位于與 鄰近電極之間軸向距離或間距的基本上50%相對(duì)應(yīng)的軸向位置的最大 值。
11. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述多個(gè)軸向時(shí)間 平均的或偽的勢(shì)壘、溝槽或阱具有對(duì)于具有特定質(zhì)荷比的離子而言為基本 上相同高度、深度或幅度的最小值和/或最大值，并且其中所述最小值和/ 或最大值具有與所述多個(gè)電極的軸向位移或間距基本上相同的周期性。
12. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述多個(gè)電極包括 具有孔的電極，在使用時(shí)離子穿過所述孔。
13. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述電極的至少1 %、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100%具有基本上圓形、矩形、正方形或橢圓形孔。
14. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述電極的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95 %或100 %具有基本上相同尺寸或基本上相同面積的孔。
15. 如權(quán)利要求1-13中任何權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述 電極的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100%具有在沿著所述離子引導(dǎo)器的軸的方向上尺寸 或面積逐漸變大和/或變小的孔。
16. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述電極的至少1 %、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100%具有其內(nèi)直徑或尺度選自于以下內(nèi)直徑或尺度的孔(i) ^1.0mm; (ii) ^2.0mm; (iii) ￡3.0mm; (iv) S4.0mm; (v) ￡5.0mm; (vi) 16.0mm; (vii)^7.0mm; (viii) ￡8.0mm; (ix)^9.0mm; (x) ^10.0mm; 以及(xi) >10.0mm。
17. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述電極的至少1 %、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100%相互間隔開從以下軸向距離中選擇的軸向距離(i)小于或 等于5mm; (ii)小于或等于4,5mm; (iii)小于或等于4mm; (iv)小于 或等于3.5mm; (v)小于或等于3mm; (vi)小于或等于2.5mm; (vii) 小于或等于2mm; (viii)小于或等于1.5mm; (ix)小于或等于lmm; (x) 小于或等于(K8mm; (xi)小于或等于0.6mm; (xii)小于或等于0.4mm;(xiii) 小于或等于0.2mm; (xiv)小于或等于O.lmm;以及(xv)小于 或等于0.25mm。
18. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述多個(gè)電極中的 至少一些電極包括孑L，并且其中所述孔的內(nèi)直徑或尺度與相鄰電極之間的 中心到中心軸向間隔之比選自于(i)<1.0; (ii) 1.0-1.2; (iii) 1.2-1.4;(iv) 1.4-1.6; (v) 1.6-1.8; (vi) 1.8-2.0; (vii) 2.0-2.2; (viii) 2.2-2.4; (ix) 2.4-2.6; (x) 2.6-2.8; (xi) 2.8-3.0; (xii) 3.0-3.2; (xiii) 3.2-3.4;(xiv) 3.4-3.6; (xv) 3.6-3.8; (xvi) 3.8-4.0; (xvii) 4.0-4.2; (xviii) 4.2-4.4; (xix) 4.4-4.6; (xx) 4.6-4.8; (xxi) 4.8-5.0;以及(xxii) >5.0。
19. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述電極的至少1 %、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100%具有從以下厚度或軸向長度中選擇的厚度或軸向長度(i) 小于或等于5mm; (ii)小于或等于4.5mm; (iii)小于或等于4mm; (iv) 小于或等于3.5111111; (v)小于或等于3mm; (vi)小于或等于2.5mm; (vii)小于或等于2mm; (viii)小于或等于1.5mm; (ix)小于或等于lmm; (x) 小于或等于0.8mm; (xi)小于或等于0.6mm; (xii)小于或等于0.4mm; (xiii)小于或等于0.2mm; (xiv)小于或等于0.1mm;以及(xv)小于 或等于0.25mm。
20. 如權(quán)利要求1-11中任何權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述 離子引導(dǎo)器包括分段桿集離子引導(dǎo)器。
21. 如權(quán)利要求20所述的質(zhì)量分析器，其中所述離子引導(dǎo)器包括分 段四極、六極或/^L離子引導(dǎo)器或具有多于八個(gè)分段桿集的離子引導(dǎo)器。
22. 如權(quán)利要求20或21所述的質(zhì)量分析器，其中所述離子引導(dǎo)器包 括具有從以下橫截面中選擇的橫截面的多個(gè)電極(0近似或基本上圓形 橫截面；(ii)近似或基本上雙曲面；(m)弓形或部分圓形橫截面；(iv) 近似或基本上矩形橫截面；以及(v)近似或基本上正方形橫截面。
23. 如權(quán)利要求1-11中任何權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述 離子引導(dǎo)器包括多個(gè)板電極，其中沿著所述離子引導(dǎo)器的軸向長度布置多 組電極。
24. 如權(quán)利要求23所述的質(zhì)量分析器，其中每組電極包括第一電極 和第二電極，其中所述第一和第二電 本上在同一平面上布置并且在所 述離子引導(dǎo)器的中心縱軸的任一側(cè)布置。
25. 如權(quán)利要求24所述的質(zhì)量分析器，還包括用于將DC電壓或電 勢(shì)施加到所述第一和第二電極以4更在第一徑向方向上限制離子于所述離 子引導(dǎo)器內(nèi)的裝置。
26. 如權(quán)利要求24或25所述的質(zhì)量分析器，其中每組電極還包括第 三電極和第四電極，其中所述第三和第四電:feL&本上在與所述第 一和第二 電極相同的平面上布置并且以與所述第一和第二電極不同的取向在所述 離子引導(dǎo)器的中心縱軸的任一側(cè)布置。
27. 如權(quán)利要求26所述的質(zhì)量分析器，其中用于施加AC或RF電 壓的所述裝置被布置成將所述AC或RF電壓施加到所述第三和第四電極 以4更在第二徑向方向上限制離子于所述離子引導(dǎo)器內(nèi)。
28. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中用于施加AC或 RF電壓的所述裝置被布置成將所述AC或RF電壓施加到所述多個(gè)電極 的至少10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95 %或100%。
29. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中軸向相鄰電極被供 應(yīng)以所述AC或RF電壓的相反相。
30. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述AC或RF電 壓具有從以下幅度中選擇的幅度(i)〈50V峰-峰值；(ii) 50-100V峰 -峰值；(iii) 100國150V峰—峰值；(iv) 150-200V峰—峰值；(v) 200-250V 峰-峰值；(vi) 250-300V峰-峰值;(vii) 300-350V峰-峰值;(viii) 350國400V峰-峰值；(ix) 400隱450V峰-峰值；(x) 450隱500V峰-峰值; 以及(xi) 〉500V峰-峰值。
31. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述AC或RF電 壓具有從以下頻率中選擇的頻率(i)<100kHz; (ii) 100-200kHz; (iii) 200-300kHz; (iv) 300-400kHz; (v) 400-500kHz; (vi) 0.5-l.OMHz; (vii) 1.0國1.5MHz; (viii) 1.5國2.0MHz; (ix) 2.0-2.5MHz; (x) 2.5國3.0MHz; (xi) 3.0-3.5MHz; (xii) 3.5隱4.0MHz; (xiii) 4.0-4.5MHz; (xiv) 4.5-5.0MHz;(xv) 5.0-5.5MHz; ( xvi) 5.5國6.0MHz; ( xvii) 6.0-6.5MHz; ( xviii) 6.5-7.0MHz; (xix) 7.0-7.5MHz; (xx) 7.5-8.0MHz; (xxi) 8.0國8.5MHz;(xxii)8.5誦9.0MHz; (xxiii)9.0誦9.5固z; (xxiv )9.5-10.OMHz;以及(xxv) >10.0MHz。
32. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述離子引導(dǎo)器包 括n個(gè)軸向段，其中n選自于(i) 1-10; (ii) 11-20; (iii) 21-30; (iv) 31-40; (v) 41-50; (vi) 51-60; (vii) 61-70; (viii) 71-80; (ix) 81國卯；(x) 91-100;以及(xi) >100。
33. 如權(quán)利要求32所述的質(zhì)量分析器，其中每個(gè)軸向段包括l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 20 或>20個(gè)電極。
34. 如權(quán)利要求32或33所述的質(zhì)量分析器，其中所述軸向段的至少 1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100%的軸向長度選自于(0<lmm; (ii) l-2mm; (iii)2醫(yī)3mm;(iv) 3-4mm; (v) 4-5mm; (vi) 5國6mnr， (vii) 6-7mm; (viii) 7國8mm; (ix)8-9mm; (x)9畫10mm;以及(xi) >10mm。
35. 如權(quán)利要求32、 33或34所述的質(zhì)量分析器，其中所述軸向段的 至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 卯％、 95%或100%之間的間隔選自于(i)<lmm; (ii) l國2mm; (iii)2-3mm; (iv) 3國4mm; (v) 4國5mm; (vi) 5國6mm; (vii) 6國7mm; (viii) 7畫8mm; (ix) 8-9mm; (x) 9國10mm;以及(xi) >10mm。
36. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述離子引導(dǎo)器具 有從以下長度中選擇的長度(i)<20mm; (ii) 20-40mm; (iii) 40畫60mm;(iv) 60-80mm; (v) 80畫100mm; (vi) 100國120mm; (vii) 120-140mm; (viii )140-160mm; (ix )160國180mm; (x )180-200mm;以及(xi )>200mm。
37. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中所述離子引導(dǎo)器至 少包括(i) 10-20個(gè)電極;(ii) 20-30個(gè)電極;(iii) 30-40個(gè)電極;(iv) 40-50個(gè)電極；(v) 50-60個(gè)電極；(vi) 60-70個(gè)電極；(vii) 70-80個(gè)電 極；(viii)80-卯個(gè)電極;(ix)卯-100個(gè)電極;(x) 100-110個(gè)電極;(xi) 110-120個(gè)電極；(xii )120-130個(gè)電極；(xiii )130-140個(gè)電極；(xiv )140-150 個(gè)電極；或(xv) >150個(gè)電極。
38. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中用于驅(qū)動(dòng)或驅(qū)策離 子的所述裝置包括用于將一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC電壓或電 勢(shì)波形施加到所述電極的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40°/。、 50 %、 60%、 70%、 80%、 90°/。、 95%或100%的裝置。
39. 如權(quán)利要求38所述的質(zhì)量分析器，其中所述一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC 電壓或電勢(shì)或DC電壓或電勢(shì)波形產(chǎn)生(i)位壘或勢(shì)壘；(ii)勢(shì)阱；(iii) 多個(gè)位壘或勢(shì)壘；(iv)多個(gè)勢(shì)阱；(v)位壘或勢(shì)壘與勢(shì)阱的組合；或(vi) 多個(gè)位壘或勢(shì)壘與多個(gè)勢(shì)阱的組合。
40. 如權(quán)利要求38或39所述的質(zhì)量分析器，其中所述一個(gè)或多個(gè)瞬 態(tài)DC電壓或電勢(shì)波形包括重復(fù)的波形或方波。
41. 如權(quán)利要求38、 39或40所述的質(zhì)量分析器，其中在使用時(shí)沿著 所述離子引導(dǎo)器的長度平移多個(gè)軸向DC勢(shì)阱，或者沿著所述離子引導(dǎo)器 的軸向長度向電極遞iii4施加多個(gè)瞬態(tài)DC電勢(shì)或電壓。
42. 如權(quán)利要求38-41中任何權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，還包括第 一裝置，所述第一裝置被布置成和適合于逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、 掃描、線性增大、線性減小、以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、 遞進(jìn)或其它方式減小所述一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC電壓或電 勢(shì)波形的幅度、高度或深度。
43. 如權(quán)利要求42所述的質(zhì)量分析器，其中所述第一裝置被布置成 和適合于在時(shí)間段ti內(nèi)將所述一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)或DC電壓或電勢(shì)波形的幅度、高度或深度逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃描、 線性增大、線性減小、以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞進(jìn)或 其它方式減小Xi伏。
44. 如權(quán)利要求43所述的質(zhì)量分析器，其中&選自于(i)<0.1V; (ii) 0.1-0.2V; (iii) 0.2-0.3V; (iv) 0.3國0.4V; (v) 0.4-0.5V; (vi) 0.5-0.6V; (vii )0.6國0.7V; (viii)0.7畫0.8V; (ix )0.8誦0.9V; (x )0.9隱1.0V; (xi )1.0隱1.5V; (xii) 1.5-2.0V; (xiii) 2.0-2.5V; (xiv) 2.5隱3.0V; (xv) 3.0畫3.5V; (xvi)3.5-4.0V; (xvii)4.0-4,5V; (xviii) 4.5-5.0V; (xix) 5.0-5.5V; (xx) 5.5-6.0V;(xxi) 6.0-6.5V; (xxii) 6.5-7.0V; (xxiii) 7.0-7.5V; (xxiv) 7.5-8.0V; (xxv) 8.0-8.5V; (xxvi) 8.5-9.0V; ( xxvii) 9.0國9.5V; ( xxviii) 9.5-10.0V;以及(xxix) >10.0V。
45. 如權(quán)利要求43或44所述的質(zhì)量分析器，其中b選自于(i Xms; (ii) l-10ms; (iii) 10國20ms; (iv) 20國30ms; (v) 30畫40ms; (vi)棒50ms; (vii )50-60ms; (viii )60-70ms; (ix )70國80ms; (x )80國卯ms; (xi )卯-100ms; (xii) 100國200ms; (xiii) 200-300ms; (xiv) 300-400ms; (xv) 400國500ms; (xvi )500-600ms; (xvii )600-700ms; (xviii )700-800ms; (xix )800-卯0ms;(xx) 900匪1000ms; (xxi) l-2s; (xxii) 2畫3s; (xxiii) 3-4s; (xxiv) 4-5s; 以及(xxv) >5s。
46. 如權(quán)利要求38-45中任何權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，還包括第 二裝置，所述第二裝置被布置成和適合于逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、 掃描、線性增大、線性減小、以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、 遞進(jìn)或其它方式減小向所述電極施加所述一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電 勢(shì)或DC電勢(shì)或電壓波形的速度或速率。
47. 如權(quán)利要求46所述的質(zhì)量分析器，其中所述第二裝置被布置成 和適合于在時(shí)間段t2內(nèi)將向所述電極施加所述一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或 電勢(shì)或DC電壓或電勢(shì)波形的速度或速率逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、 掃描、線性增大、線性減小、以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小X2米/秒。
48. 如權(quán)利要求47所述的質(zhì)量分析器，其中X2選自于(i)<l; (ii) l畫2; (iii)2陽3; (iv)3-4; (v) 4-5; (vi) 5誦6; (vii) 6誦7; (viii) 7誦8; (ix) 8匪9; (x)9-10; (xi) 10-11; (xii) 11-12; (xiii) 12-13; (xiv) 13-14; (xv) 14-15; (xvi) 15-16; (xvii) 16-17; (xviii) 17-18; (xix) 18-19; (xx) 19-20;(xxi) 20-30; (xxii) 30-40; (xxm) 40-50; (xxiv) 50-60; (xxv) 60-70;(xxvi) 70-80; (xxvii) 80隱卯；(xxviii) 90-跳(xxix) 100-150; (xxx) 150-200; (xxxi) 200-250; (xxxii) 250-300; (xxxiii) 300-350; (xxxiv) 350-400; (xxxv) 400-450; (xxxvi) 450-500;以及(xxxvii) >500。
49. 如權(quán)利要求47或48所述的質(zhì)量分析器，其中b選自于(i )<lms; (ii) l-10ms; (iii) 10醒20ms; (iv) 20-30ms; (v) 30誦40ms; (vi) 40國50ms; (vii )50畫60ms; (viii )60-70ms; (ix )70國80ms; (x )80-卯ms; (xi )90國100ms; (xii)跳200ms; (xiii) 200-300ms; (xiv) 300-400ms; (xv) 400國500ms; (xvi )500國600ms; (xvii )600畫700ms; (xviii )700-800ms; (xix )800-卯0ms; (xx)卯0-1000ms; (xxi) l-2s; (xxii) 2-3s; (xx出)3-4s; (xxiv) 4國5s;以及(xxv) >5s。
50. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，還包括第三裝置，所述 第三裝置被布置成和適合于逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃描、線性 增大、線性減小、以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它 方式減小向所述電機(jī)沲加的所述AC或RF電壓的幅度。
51. 如權(quán)利要求50所述的質(zhì)量分析器，其中所述第三裝置被布置成 和適合于在時(shí)間段t3內(nèi)將所述AC或RF電壓的幅度逐漸增大、逐漸減小、 逐漸變化、掃描、線性增大、線性減小、以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小X3伏。
52. 如權(quán)利要求51所述的質(zhì)量分析器，其中X3選自于(i)〈50V峰 -峰值；(ii)50醒100V峰-峰值；(iii) 100-150V峰-峰值；(iv)150國200V 峰 - 峰值；(v )200國250V峰-峰值；(vi )250-300V峰-峰值；(vii )300-350V 峰 - 峰值；(viii )350畫400V峰-峰值;(ix )400-450V峰-峰值;(x )450隱500V 峰-峰值；以及(xi) >500V峰-峰值。
53. 如權(quán)利要求51或52所述的質(zhì)量分析器，其中t3選自于:(i Xms; (ii)l誦10ms; (iii) 10國20ms; (iv)20國30ms; (v)30畫40ms; (vi)40國50ms; (vii )50-60ms; (viii )60誦70ms; (ix )70國80ms; (x )80關(guān)90ms; (xi )卯誦100ms; (xii) 100-200ms; (xiii) 200畫300ms; (xiv) 300國400ms; (xv) 400-500ms; (xvi )500國600ms; (xvii )600-700ms; (xviii )700國800ms; (xix )800-卯0ms; (xx)卯0隱1000ms; (xxi) l陽2s; (xxii) 2畫3s; (xxiii) 3陽4s; (xxiv) 4-5s;以及(xxv) >5s。
54. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，還包括第四裝置，所述 第四裝置被布置成和適合于逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃描、線性增大、線性減小、以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小向所述電極施加的所述RT或AC電壓的頻率。
55. 如權(quán)利要求54所述的質(zhì)量分析器，其中所述第四裝置被布置成 和適合于在時(shí)間段t4內(nèi)將向所述電極施加的所述RT或AC電壓的頻率逐 漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃描、線性增大、線性減小、以階躍、遞 進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小x4MHz。
56. 如權(quán)利要求55所述的質(zhì)量分析器，其中&選自于(i)<100kHz; (ii) 100國200kHz; (iii) 200-300kHz; (iv) 300陽400kHz; (v) 400-500kHz; (vi) 0.5畫1.0MHz; (vii) 1.0-1.5MHz; (viii) 1.5-2.0MHz; (ix) 2.0國2.5MHz; (x)2,5-3.0MHz; (xi)3.0隱3.5MHz; (xii)3.5國4.0MHz; (xiii)4.0-4.5MHz; (xiv )4.5-5.0MHz; (xv )5.0-5.5MHz; (xvi )5.5-6.0MHz; (xvii )6.0-6.5MHz; (xviii) 6.5-7.0MHz; ( xix ) 7.0畫7.5MHz; ( xx ) 7.5國8.0MHz; ( xxi)8.0-8.5MHz; (xxii )8.5畫9.0MHz; (xxiii )9.0誦9.5MHz; (xxiv )9.5-10.0MHz; 以及(xxv) >10.0MHz。
57. 如權(quán)利要求55或56所述的質(zhì)量分析器，其中t4選自于:(i )<lms; (ii) l國10ms; (iii) 10國20ms; (iv) 20國30ms; (v) 30國40ms; (vi) 40-50ms; (vii )50隱60ms; (viii )60國70ms; (ix )70-80ms; (x )80國卯ms; (xi )卯-100ms; (xii) 100-200ms; (xiii) 200-300ms; (xiv) 300國400ms; (xv) 400國500ms; (xvi )500-600ms; (xvii )600-700ms; (xviii )700-800ms; (xix)800-卯0ms; (xx) 900-1000ms; (xxi) l畫2s; (xxii) 2-3s; (xxiii) 3腦4s; (xxiv) 4畫5s;以及(xxv) >5s。
58. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，還包括第五裝置，所述 第五裝置被布置成和適合于逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃描、線性 增大、線性減小、以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它 方式減小向所述離子引導(dǎo)器的所述電極中的至少一些電極施加的并且用 以在徑向方向上限制離子于所述離子引導(dǎo)器內(nèi)的DC電壓或電勢(shì)的幅度。
59. 如權(quán)利要求58所述的質(zhì)量分析器，其中所述第五裝置被布置成 和適合于在時(shí)間段ts內(nèi)將向所述至少一些電極施加的所述DC電壓或電勢(shì) 的幅度逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃描、線性增大、線性減小、以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小Xs伏。
60. 如權(quán)利要求59所述的質(zhì)量分析器，其中xs選自于(i)<0.1V; (ii) 0.1-0.2V; (iii) 0.2-0.3V; (iv) 0.3誦0.4V; (v) 0.4-0.5V; (vi) 0.5-0.6V;(vii)0.6-0.7V; (viii)0.7-0.8V; (ix)0.8-0.9V; (x)0.9-1.0V; (xi )1.0-1.5V;(xii) 1.5-2.0V; (xiii) 2.0-2.5V; (xiv) 2.5-3.0V; (xv) 3.0-3.5V; (xvi) 3.5-4.0V; (xvii)4.0-4,5V; (xviii) 4.5-5.0V; (xix) 5.0-5.5V; (xx) 5.5-6.0V;(xxi) 6.0-6.5V; (xxii) 6.5-7.0V; (xxiii) 7.0-7.5V; (xxiv) 7.5隱8.0V; (xxv) 8.0-8.5V; (xxvi) 8.5-9.0V; ( xxvii) 9.0-9.5V; (xxviii) 9.5-10.0V;以及(xxix) >10.0V。
61. 如權(quán)利要求59或60所述的質(zhì)量分析器，其中ts選自于(i )<lms; (ii) l畫10ms; (Hi) 10畫20ms; (iv) 20-30ms; (v) 30-40ms; (vi) 40國50ms; (vii )50國60ms; (viii )60畫70ms; (ix )70-80ms; (x )80-90ms; (xi )90國100ms; (xii) 100國200ms; (xiii) 200-300ms; (xiv) 300國400ms; (xv) 400-500ms; (xvi )500畫600ms; (xvii )600-700ms; (xviii )700-800ms; (xix )800-卯0ms; (xx)卯0-1000ms; (xxi) l畫2s; (xxii) 2-3s; (xxiii) 3-4s; (xxiv) 4-5s;以及(xxv) >5s。
62. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，還包括用于在一工作模 式下將所述離子引導(dǎo)器維持于從以下壓力中選擇的壓力的裝置(i) 〈1.0xl(^mbar; (ii) <1.0xlO 2mbar; (iii) <1.0xl03mbar;以及(iv) <1.0xl0_4mbar。
63. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，還包括用于在一工作模 式下將所述離子引導(dǎo)器維持于從以下壓力中選擇的壓力的裝置(i) >1.0xl03mbar; (ii) >1.0xl(T2mbais (iii) >1.0xlO^mbar; (iv)>lmbar;(v )>10mbar; (vi )>100mbar; (vii )>5.0xl0 3mbar; (viii )>5.0xl0-2mbar; (ix) 104-103mbar; (x) 103-l(T2inbar;以及(xi) 1()-2-10"mbar。
64. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，還包M布置成和適合 于逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃描、線性增大、線性減小、以階躍、 遞進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小經(jīng)過所述離子引導(dǎo) 器的氣流的裝置。
65. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，其中在一工作模式下離 子被布置成基本上以質(zhì)荷比的逆序退出所述質(zhì)量分析器。
66. 如任何前ii^利要求所述的質(zhì)量分析器，其中在一工作模式下離 子被布置成被捕獲于所述離子引導(dǎo)器內(nèi)但是在所述離子引導(dǎo)器內(nèi)基本上 不裂解。
67. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，還包括用于在所述離子引導(dǎo)器內(nèi)碰撞冷卻或基本上使離子熱化的裝置。
68. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，還包括用于在一工作模 式下在所述離子引導(dǎo)器內(nèi)使離子基本上裂解的裝置。
69. 如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分析器，還包括在所述離子引導(dǎo) 器的入口和/或出口布置的一個(gè)或多個(gè)電極，其中在一工作模式下離子以 脈沖形式ii^和/或退出所述離子引導(dǎo)器。
70. —種質(zhì)"*儀，包括如任何前述權(quán)利要求所述的質(zhì)量分沖斤器。
71. 如權(quán)利要求70所述的質(zhì)鐠儀，還包括從以下離子源中選擇的離 子源(i)電噴霧電離("ESI，，)離子源；(ii)大氣壓光電離("APPI，，) 離子源；(iii)大氣壓化學(xué)電離("APCI")離子源；(iv)基質(zhì)輔助激光解 吸電離("MALDI")離子源；(v)激光解吸電離("LDI")離子源；(vi) 大氣壓電離("API")離子源；(vii)硅上解吸電離("DIOS")離子源；(vii)電子沖擊("EI")離子源；(ix)化學(xué)電離("CI")離子源；(x) 場(chǎng)電離("FI")離子源；(xi)場(chǎng)解吸("FD，，)離子源；(xii)感應(yīng)耦合 等離子體("ICP")離子源；(xiii)快原子轟擊("FAB")離子源；(xiv) 液體二次離子質(zhì)傳測(cè)定("LSIMS")離子源；(xv)解吸電噴霧電離("DESI")離子源；以及(xvi)鎳-63放射性離子源。
72. 如權(quán)利要求70或71所述的質(zhì)"i^l義，還包括連續(xù)或脈沖式離子源。
73. 如權(quán)利要求70、 71或72中任何權(quán)利要求所述的質(zhì)鐠儀，還包括 在所述質(zhì)量分析器的上游和/或下游布置的一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量過濾器。
74. 如權(quán)利要求73所述的質(zhì)鐠儀，其中所述一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量過濾器 選自于(0四扭if集質(zhì)量過濾器；(ii)飛行時(shí)間質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析 器；(iii) Wein過濾器；以及(iv)磁式扇形質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器。
75. 如權(quán)利要求70-74中任何權(quán)利要求所述的質(zhì)鐠儀，還包括在所述 質(zhì)量分析器的上游和/或下游布置的一個(gè)或多個(gè)第二離子引導(dǎo)器或離子捕 獲器。
76. 如權(quán)利要求75所述的質(zhì)鐠儀，其中所述一個(gè)或多個(gè)第二離子引 導(dǎo)器或離子捕獲器選自于(i) 多極桿集或分段多極桿集離子引導(dǎo)器或離子捕獲器，包括四極 桿集、六極桿集、^^l桿集或具有多于八個(gè)桿的桿集；(ii) 離子隧道或離子漏斗式離子引導(dǎo)器或離子捕獲器，包括具有孔的多個(gè)電極或至少2、 5、 10、 20、 30、 40、 50、 60、 70、 80、卯或100 個(gè)電極，在使用時(shí)離子穿過所述孔，其中所述電極的至少1%、 5%、 10 %、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75。/。、 80%、 85%、卯％、 95%或100%具有基本上相同尺 寸或面積的孔或者尺寸或面積逐漸變大和/或變小的孔；(iii) 平面、板或網(wǎng)電極堆或列，其中所述平面、板或網(wǎng)電極堆或列 包括多個(gè)或至少2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19或20個(gè)平面、板或網(wǎng)電極，或者所述平面、板或網(wǎng)電極 的至少1%、 5%、 10%、 15%、 20%、 25°/。、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、 90%、 95%或100 %大致布置于在使用時(shí)離子行進(jìn)的平面上；以及(iv) 離子捕獲器或離子引導(dǎo)器，包括沿著所述離子捕獲器或離子引 導(dǎo)器的長度軸向布置的多組電極，其中每組電極包括(a)第一和第二電 極以及用于將DC電壓或電勢(shì)施加到所述第一和第二電極以〗更在第一徑 向方向上限制離子于所述離子引導(dǎo)器內(nèi)的裝置；以及(b)第三和第四電 極以及用于將AC或RF電壓施加到所述第三和第四電極以便在第二徑向 方向上限制離子于所述離子引導(dǎo)器內(nèi)的裝置。
77. 如權(quán)利要求75或76所述的質(zhì)鐠儀，其中所述第二離子引導(dǎo)器或 離子捕獲器包括離子隨道或離子漏斗式離子引導(dǎo)器或離子捕獲器，并且其 中所述電極的至少1%、 5%、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、卯 %、 95%或100%具有從以下內(nèi)直徑或尺度中選擇的內(nèi)直徑或尺度(i) Sl.0mm; (ii) ^2.0mm; (iii) ^3.0mm; (iv) S4.0mm; (v) 55.0mm; (vi) ￡6.0mm; (vii) ^7.0mm; (viii) S8.0mm; (ix) ￡9.0mm; (x) SlO.Omm; 以及(xi) >10.0mm。
78. 如權(quán)利要求75、 76或77所述的質(zhì)刺義，其中所述第二離子引導(dǎo) 器或離子捕獲器還包括第二AC或RF電壓裝置，所述第二AC或RF電 壓裝置被布置成和適合于將AC或RF電壓施加到所述第二離子引導(dǎo)器或 離子捕獲器的所述多個(gè)電極的至少1%、 5%、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80 %、 85%、 90%、 95%或100%以<更徑向限制離子于所述第二離子引導(dǎo)器 或離子捕獲器內(nèi)。
79. 如權(quán)利要求75-78中任何權(quán)利要求所述的質(zhì)譜儀，其中所述第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器被布置成和適合于從所述質(zhì)量分析器接收離子束或組并且轉(zhuǎn)換或劃分所述離子束或組，使得在任何特定時(shí)間至少1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19或20 個(gè)單獨(dú)的離子包被限制和/或隔離于所述第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器 內(nèi)，并且其中每個(gè)離子包被單獨(dú)限制和/或隔離于在所述第二離子引導(dǎo)器 或離子捕獲器中形成的單獨(dú)的軸向勢(shì)阱中。
80. 如權(quán)利要求75-79中任何權(quán)利要求所述的質(zhì)鐠儀，還包括被布置 成和適合于在一工作模式下向上游和/或下游經(jīng)過或沿著所述第二離子引 導(dǎo)器或離子捕獲器的軸向長度的至少1%、 5%、 10%、 15%、 20%、 25 %、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、 90%、 95%或100%驅(qū)策至少一些離子的裝置。
81. 如權(quán)利要求75-80中任何權(quán)利要求所述的質(zhì)鐠儀，還包括瞬態(tài) DC電壓裝置，所述瞬態(tài)DC電壓裝置被布置成和適合于將一個(gè)或多個(gè)瞬 態(tài)DC電壓或電勢(shì)或一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓或電勢(shì)波形施加到構(gòu)成所述 第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器的所述電極以便向下游和/或上游沿著所述 第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器的軸向長度的至少1%、 5%、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70 %、 75%、 80%、 85%、 90%、 95%或100%驅(qū)策至少一些離子。
82. 如權(quán)利要求75-81中任何權(quán)利要求所述的質(zhì)譜儀，還包括AC或 RF電壓裝置，所述AC或RT電壓裝置被布置成和適合于將兩個(gè)或更多 相移AC或RF電壓施加到構(gòu)成所述第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器的電極 以便向下游和/或上游沿著所述第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器的軸向長度 的至少1%、 5%、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、 90%、 95%或100 %驅(qū)策至少一些離子。
83. 如權(quán)利要求75-82中任何權(quán)利要求所述的質(zhì)鐠儀，還包括被布置 成和適合于將所述第二離子引導(dǎo)器或離子捕獲器的至少 一部分維持于從 以下壓力中選擇的壓力的裝置(i)>0.0001mbar; (ii) >0.001mbar; (iii) >0.01mbar; (iv) >0.1mbar; (v) 〉lmbar; (vi) >10mbar; (vii) >lmbar;(viii) 0.0001-lOOmbar;以及(ix) O.OOl國lOmbar。
84. 如權(quán)利要求70-83中任何權(quán)利要求所述的質(zhì)鐠儀，還包括被布置 成和適合于通it^撞誘發(fā)解離("CID")來使離子裂解的碰撞、裂解或反 應(yīng)設(shè)備。
85. 如權(quán)利要求70-84中任何權(quán)利要求所述的質(zhì)鐠儀，還包括從以下 設(shè)備中選擇的碰撞、裂解或反應(yīng)設(shè)備(i)表面誘發(fā)解離("SID")裂解 設(shè)備；(ii)電子轉(zhuǎn)移解離裂解設(shè)備；(iii)電子捕獲解離裂解設(shè)備；(iv) 電子碰撞或沖擊解離裂解設(shè)備；(v)光誘發(fā)解離("PID")裂解設(shè)備;(vi) 激光誘發(fā)解離裂解設(shè)備；(vii)紅外輻射誘發(fā)解離設(shè)備；(viii)紫外輻射 誘發(fā)解離設(shè)備；(ix)噴嘴—分液器接口裂解設(shè)備；(x)內(nèi)源裂解i更備；(xi) 離子源碰撞誘發(fā)解離裂解設(shè)備；(xii)熱或溫度源裂解設(shè)備；(xiii)電場(chǎng) 誘發(fā)裂解設(shè)備；(xiv)磁場(chǎng)誘發(fā)裂解設(shè)備；(xv)酶消化或酶降解裂解設(shè) 備；(xvi)離子-離子反應(yīng)裂解設(shè)備；(xvii)離子-分子反應(yīng)裂解設(shè)備；(xviii)離子-原子反應(yīng)裂解設(shè)備；(xix)離子-亞穩(wěn)離子反應(yīng)裂解設(shè)備； (xx)離子-亞穩(wěn)分子^Jl裂解設(shè)備；(xxi)離子-亞穩(wěn)原子反應(yīng)裂解設(shè) 備;(xxii )用于使離子反應(yīng)以形成加合或產(chǎn)物離子的離子-離子反應(yīng)設(shè)備；(xxiii) 用于4吏離子>^應(yīng)以形成加合或產(chǎn)物離子的離子-分子反應(yīng)設(shè)備；(xxiv) 用于使離子反應(yīng)以形成加合或產(chǎn)物離子的離子-原子反應(yīng)設(shè)備；(xxv) 用于使離子反應(yīng)以形成加合或產(chǎn)物離子的離子-亞穩(wěn)離子反應(yīng)設(shè) 備；(xxvi)用于使離子反應(yīng)以形成加合或產(chǎn)物離子的離子-亞穩(wěn)分子反 應(yīng)i殳備；以及( xxvii)用于使離子反應(yīng)以形成加合或產(chǎn)物離子的離子 一 亞 穩(wěn)原子>^應(yīng)纟殳備。
86. 如權(quán)利要求84或85所述的質(zhì)i普儀，還包括被布置成和適合于在 所述質(zhì)量分析器的周期時(shí)間內(nèi)或期間逐漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃 描、線性增大、線性減小、以階躍、遞進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞 進(jìn)或其它方式減小所述質(zhì)量分析器與所M撞、裂解或反應(yīng)單元之間電勢(shì) 差的裝置。
87. 如權(quán)利要求70-86中任何權(quán)利要求所述的質(zhì)鐠儀，還包括在所述 質(zhì)量分析器的下游布置的另外質(zhì)量分析器。
88. 如權(quán)利要求87所述的質(zhì)i普儀，其中所述另外質(zhì)鐠儀選自于(i) 傅立葉變換("FT")質(zhì)量分析器；(ii)傅立葉變換離子回旋共振("FTICR") 質(zhì)量分析器；(iii)飛行時(shí)間("TOF")質(zhì)量分析器；(iv)正交加速飛行 時(shí)間("oaTOF，，)質(zhì)量分析器；(v)軸向加速飛行時(shí)間質(zhì)量分析器；(vi) 磁式扇形質(zhì)賴；(vii)保羅(Paul)或3D四歸量分析器；(viii) 2D 或線性四極質(zhì)量分析器；(ix)彭寧(Penning)捕獲器質(zhì)量分析器；U) 離子捕獲器質(zhì)量分析器；(xi)傅立葉變換軌道捕獲器；(xii)靜電離子回 旋共振質(zhì)鐠儀；(xiii)靜電傅立葉變^t語儀；以及(xiv)四極桿集質(zhì)量過濾器或質(zhì)量分析器。
89.如權(quán)利要求87或88所述的質(zhì)鐠儀，還包括被布置成和適合于在 所述質(zhì)量分析器的周期時(shí)間內(nèi)或期間與所述質(zhì)量分析器的工作同步地逐 漸增大、逐漸減小、逐漸變化、掃描、線性增大、線性減小、以階躍、遞 進(jìn)或其它方式增大或者以階躍、遞進(jìn)或其它方式減小所述另外分析器的質(zhì) 荷比傳送窗的裝置。
90. 一種離子質(zhì)量分析方法，包括提供包括多個(gè)電極的離子引導(dǎo)器；將AC或RF電壓施加到所述多個(gè)電極中的至少一些電極，使得在使 用時(shí)沿著所述離子引導(dǎo)器的軸向長度的至少一部分產(chǎn)生多個(gè)軸向時(shí)間平 均的或偽的勢(shì)壘、溝槽或阱；并且沿著和/或經(jīng)過所述離子引導(dǎo)器的軸向長度的至少一部分驅(qū)動(dòng)或驅(qū)策 離子，4吏得在一工作模式下質(zhì)荷比在第一范圍內(nèi)的離子退出所述離子引導(dǎo) 器而質(zhì)荷比在不同的第二范圍內(nèi)的離子由所述多個(gè)軸向時(shí)間平均的或偽 的勢(shì)壘、溝槽或阱軸向捕獲或限制于所述離子引導(dǎo)器內(nèi)。
全文摘要
提供了質(zhì)量分析器(2)，其包括具有孔的多個(gè)電極，在使用時(shí)離子穿過這些孔。沿著質(zhì)量分析器(2)的軸產(chǎn)生多個(gè)偽勢(shì)溝槽。偽勢(shì)溝槽的幅度或深度與離子質(zhì)荷比成反比。一個(gè)或多個(gè)瞬態(tài)DC電壓被施加到質(zhì)量分析器(2)的電極以便沿著質(zhì)量分析器(2)的長度驅(qū)策離子。向電極施加的瞬態(tài)DC電壓的幅度隨時(shí)間增大，且使得離子以質(zhì)荷比的逆序從質(zhì)量分析器(2)射出。
文檔編號(hào)H01J49/42GK101305444SQ200680040578
公開日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2006年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月1日
發(fā)明者史蒂文·德里克·普林格爾, 詹森·李·維爾德古斯 申請(qǐng)人:英國質(zhì)譜公司