專利名稱：質(zhì)譜系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自對(duì)準(zhǔn)的浮動(dòng)離子光學(xué)器件組件。
背景技術(shù)：
質(zhì)譜是一種可用來基于帶電粒子的質(zhì)量電荷比(m/z)來識(shí)別樣品的化學(xué)組成的 分析技術(shù)。樣品包括帶電粒子或者經(jīng)受離子化以形成帶電粒子。粒子的電荷質(zhì)量比通常是 通過使粒子通過質(zhì)譜儀中的電磁場(chǎng)來確定的。質(zhì)譜既具有定性用途又具有定量用途，例如識(shí)別未知的化合物、確定化合物中元 素的同位素組成、通過觀察化合物的碎裂來確定化合物的結(jié)構(gòu)、對(duì)樣品中化合物的量進(jìn)行 量化、研究氣相離子化學(xué)(真空中離子和中性子的化學(xué))的基本原理以及確定化合物的其 他物理、化學(xué)或生物學(xué)性質(zhì)。圖1示出典型的三重四極質(zhì)譜儀系統(tǒng)的離子光學(xué)器件100的示例。質(zhì)譜儀的離子 光學(xué)器件100 —般具有三個(gè)主要模塊離子源101，其將樣品中的分子變換成離子113 ；質(zhì) 量分析器103，其通過施加電磁場(chǎng)而用離子113的質(zhì)量電荷比來分揀離子113 ；以及檢測(cè)器 105，其測(cè)量某一指標(biāo)量的值，并從而提供用于計(jì)算所存在的每種離子的豐度(abundance) 的數(shù)據(jù)。在三重四極質(zhì)譜儀的情況下，質(zhì)量分析器103具有一系列的三重四極。第一個(gè)四 極107和第三個(gè)四極111用作質(zhì)量過濾器。中間的四極109包括在碰撞單元中。該碰撞單 元使用氣體引起來自第一個(gè)四極107的所選前體離子的碎裂(碰撞引起的離解)。隨后的 碎片傳播到第三個(gè)四極111，碎片在此可被充分過濾或者掃描。使用三個(gè)四極使得能夠研究碎片(產(chǎn)生的離子)，這在結(jié)構(gòu)說明方面非常有用的。 例如，第一個(gè)四極107可被設(shè)定為已知質(zhì)量的離子的“過濾器”，該離子在中間的四極109 中被進(jìn)行碎裂。第三個(gè)四極111可被設(shè)定來掃描整個(gè)m/z范圍，從而給出關(guān)于所產(chǎn)生的碎 片的大小的信息。這樣，可推出原始離子的結(jié)構(gòu)。有時(shí)，離子光學(xué)器件100的組件可能變臟、誤動(dòng)作，或者可能需要不規(guī)則的周期性 維護(hù)，因此必須被用戶訪問或者取下。然而，從現(xiàn)有技術(shù)的質(zhì)譜儀上訪問或者取下離子光學(xué) 器件的組件是不便的。例如，某些質(zhì)譜儀(例如美國(guó)專利6，069，355)具有分離的真空室和 標(biāo)準(zhǔn)真空連接件，使得訪問或者取下真空室內(nèi)部的組件是非常困難且耗時(shí)的。另外，當(dāng)重新 裝配在質(zhì)譜儀中時(shí)，離子光學(xué)器件100的組件必須被精確地定位且彼此對(duì)準(zhǔn)。在現(xiàn)有技術(shù)中，內(nèi)部組件通常是利用諸如軌道之類的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)來對(duì)準(zhǔn)的，所有內(nèi) 部組件被安裝到對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)上。其他對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)使用精密加工的室，內(nèi)部組件被插入到該室中。 安捷倫科技有限公司的液相色譜法三重四極質(zhì)譜儀裝置(LC/QQQ)是使用這種對(duì)準(zhǔn)技術(shù)的 質(zhì)譜儀的示例。然而，在這些現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)中，對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的一些部分可能與要對(duì)準(zhǔn)的 組件相比是遠(yuǎn)離的。這可能引起公差疊加和難以達(dá)到加工公差要求的問題，從而使得這種 系統(tǒng)的制造更加復(fù)雜和昂貴。這里的公差疊加也稱為公差堆疊或者公差堆積，是用于描述 由于指定尺寸和公差的堆積而發(fā)生的變動(dòng)的術(shù)語。希望提供對(duì)質(zhì)譜儀組件的快速方便訪問，而同時(shí)使得能夠在精確定位和對(duì)準(zhǔn)的情況下重新裝配組件。
實(shí)用新型內(nèi)容根據(jù)一個(gè)方面，提供了一種質(zhì)譜系統(tǒng)，包括離子光學(xué)器件；用于離子光學(xué)器件的 殼體；相對(duì)于殼體可在打開位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)的面板；離子光學(xué)器件的第一部分在 殼體內(nèi)；離子光學(xué)器件的第二部分被安裝到面板上，其中，當(dāng)面板處于關(guān)閉位置時(shí)，離子光 學(xué)器件被殼體和面板圍繞；對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，用于在關(guān)閉面板的情況下將離子光學(xué)器件的第一部 分和第二部分對(duì)準(zhǔn)成預(yù)定對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)。其中，離子光學(xué)器件的第一部分可以被安裝到殼體。該系統(tǒng)還可以包括附接到殼體的至少一個(gè)托架，離子光學(xué)器件的第一部分位于托 架上以將離子光學(xué)器件的第一部分安裝到殼體上。該系統(tǒng)還可以包括至少一個(gè)托架，所述托架附接到面板并且支撐離子光學(xué)器件的 第二部分，以將離子光學(xué)器件的第二部分安裝到殼體。其中，離子光學(xué)器件的第一部分和第二部分的預(yù)定對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)的對(duì)準(zhǔn)公差可以小于 0. 5毫米。其中，面板在打開位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)時(shí)可以圍繞鉸鏈而旋轉(zhuǎn)。其中，對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)可以包括離子光學(xué)器件的第一部分的銷和離子光學(xué)器件的第二部 分的插口，這些銷和這些插口用于在關(guān)閉面板的情況下移動(dòng)成彼此嚙合以使所述第一部分 和第二部分對(duì)準(zhǔn)成所述預(yù)定對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)。該系統(tǒng)還可以包括第一部分的凸緣，銷沿垂直向外的方向從第一部分的凸緣延 伸；第二部分的凸緣，插口被形成到第二部分的凸緣中。其中，銷中的至少一個(gè)銷可以包括墊塊，該墊塊用于在面板被移到關(guān)閉位置并且 銷和插口移動(dòng)成彼此嚙合時(shí)在離子光學(xué)器件的第一部分與第二部分之間設(shè)定預(yù)定距離。其中，面板當(dāng)在打開位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)時(shí)可以圍繞鉸鏈而旋轉(zhuǎn)，并且，更靠 近該鉸鏈的插口可以具有大致圓形的橫截面，而離該鉸鏈較遠(yuǎn)的插口與更靠近該鉸鏈的插 口的橫截面相比具有拉長(zhǎng)的橫截面。其中，銷中的至少一個(gè)銷可以具有圓形頭部，并且在切向上圍繞鉸鏈旋轉(zhuǎn)成與所 述插口中的至少一個(gè)插口相嚙合。其中，離子光學(xué)器件的第一部分可以包括碰撞單元。其中，離子光學(xué)器件的第二部分可以包括質(zhì)量過濾器。根據(jù)另一方面，提供了一種用于對(duì)準(zhǔn)質(zhì)譜系統(tǒng)的離子光學(xué)器件的方法，包括以下 步驟在離子光學(xué)器件的第一部分被安裝在殼體內(nèi)的情況下，關(guān)閉離子光學(xué)器件的第二部 分所附接到的面板，使得對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)將離子光學(xué)器件的第二部分置于預(yù)定對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)。其中，離子光學(xué)器件的第一部分可以被安裝到殼體。其中，離子光學(xué)器件的第一部分和第二部分的預(yù)定對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)的對(duì)準(zhǔn)公差可以小于 0. 5毫米。其中，對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)可以包括銷和插口，關(guān)閉步驟還可以包括在關(guān)閉面板的情況下將 這些銷和這些插口移動(dòng)成彼此嚙合以使所述第一部分和第二部分對(duì)準(zhǔn)成所述預(yù)定對(duì)準(zhǔn)狀 態(tài)。[0028]其中，銷中的至少一個(gè)銷可以包括墊塊，并且，關(guān)閉面板的步驟還可以包括當(dāng)面板 被移到關(guān)閉位置并且銷和插口移動(dòng)成彼此嚙合時(shí)，將離子光學(xué)器件的第一部分和第二部分 置于彼此處于由所述墊塊設(shè)定的預(yù)定距離內(nèi)。其中，在關(guān)閉面板的步驟之前，可以執(zhí)行通過將離子光學(xué)器件的第一部分放置在 至少一個(gè)托架上而將離子光學(xué)器件的第一部分安裝到殼體上的步驟。其中，關(guān)閉步驟還可以包括圍繞鉸鏈而旋轉(zhuǎn)面板。

現(xiàn)在將參考附圖、僅作為示例來描述本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)選特征，在附圖中圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)的典型三重四極質(zhì)譜儀系統(tǒng)的離子光學(xué)器件的示意圖。圖2示出當(dāng)面板被相對(duì)于本發(fā)明的三重四極質(zhì)譜儀系統(tǒng)的殼體關(guān)閉時(shí)離子光學(xué) 器件和面板的位置。圖3示出相對(duì)于殼體處于打開位置的面板。圖4示出中間四極碰撞單元與圓柱護(hù)罩內(nèi)的四極質(zhì)量過濾器之間的對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的 近視圖。圖5在四極質(zhì)量過濾器和中間四極碰撞單元放置在一起的情況下示出對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。圖6示出其中形成有插口的圖5的對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的凸緣。圖7示出圖5的對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的對(duì)準(zhǔn)銷的詳細(xì)視圖。圖8在四極質(zhì)量過濾器和中間四極碰撞單元處于分離位置的情況下示出圖5的對(duì) 準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。圖9示出支撐中間四極碰撞單元的托架。圖10示出用于裝配和拆卸質(zhì)譜系統(tǒng)的離子光學(xué)器件的步驟。
具體實(shí)施方式
在本發(fā)明的實(shí)施例中，當(dāng)面板303、305被相對(duì)于殼體301 (圖3)打開時(shí)，質(zhì)譜系統(tǒng) 201 (圖2)提供對(duì)離子光學(xué)器件203的快速方便訪問。離子光學(xué)器件203的組件被安裝到 面板303、305以及殼體301，但是通過打開面板303、305，這些組件可被容易地彼此分離、與 面板303、305分離以及與殼體301分離。本發(fā)明的對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)401 (圖4、圖5和圖8)通過 關(guān)閉面板303、305而使得當(dāng)在殼體301內(nèi)重新裝配離子光學(xué)器件203時(shí)實(shí)現(xiàn)離子光學(xué)器件 203的精確定位和對(duì)準(zhǔn)是簡(jiǎn)單的事情。更詳細(xì)地描述附圖，在圖2中，在面板303、305被相對(duì)于殼體301關(guān)閉的情況下示 出離子光學(xué)器件203和面板303、305的位置。去除殼體301以更清楚地觀看離子光學(xué)器件 203。當(dāng)質(zhì)譜系統(tǒng)201要被使用時(shí)，面板303、305被相對(duì)于殼體301定位在關(guān)閉位置，以使 得離子光學(xué)器件203被殼體301圍繞或者在殼體301內(nèi)。離子光學(xué)器件203被示出為包括離子源205、圓柱護(hù)罩209內(nèi)的第一四極質(zhì)量過 濾器207、中間四極碰撞單元211、圓柱護(hù)罩215內(nèi)的第三四極質(zhì)量過濾器213、以及檢測(cè)器 217。第一四極質(zhì)量過濾器207、中間四極碰撞單元211和第三四極質(zhì)量過濾器213組合來 形成質(zhì)量分析器219。組件205-217的任意一個(gè)或它們的組合，或者離子在從離子源205向檢測(cè)器217傳播時(shí)所經(jīng)過的任何其他組件(離子113所采用路徑可被稱為“離子束路徑”或者“束路 徑”)，可被稱為離子光學(xué)器件203。圖3示出相對(duì)于殼體301處于打開位置的面板303、305。殼體在頂部被示出為切 開以提供中間四極碰撞單元211的視圖。第一面板303和第二面板305(在圖2和圖3中 均示出)提供對(duì)殼體301內(nèi)的離子光學(xué)器件203的訪問。面板303、305分別通過鉸鏈307、 309(圖2)與殼體301相連。面板303、305在相對(duì)于殼體301在打開和關(guān)閉位置之間移動(dòng) 時(shí)圍繞鉸鏈307、309旋轉(zhuǎn)。雖然面板303、305被描述為通過圍繞鉸鏈307、309旋轉(zhuǎn)而打開或關(guān)閉，但是也可 以通過將面板303、305滑動(dòng)到打開或關(guān)閉位置或者按照本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的其他 方式來打開或關(guān)閉面板303、305。離子光學(xué)器件203的一些部分被直接或間接安裝到面板303、305和殼體301的任 意組合或者全部。在其他實(shí)施例中，包括電子顯微鏡、電子顯微鏡的樣品處置器、表面科學(xué) 設(shè)備或者晶片裝載機(jī)在內(nèi)的不同設(shè)備可被安裝到面板303、305和/或殼體301。電子子配 件(subassembly)也可被安裝到面板303、305和/或殼體301。圖2和圖3還示出離子源205和圓柱護(hù)罩209內(nèi)的第一四極質(zhì)量過濾器207被利 用托架221、223安裝到面板305并相對(duì)于面板305而固定。更具體地，圓柱護(hù)罩209被剛 性地固定到托架221、223，托架221、223被剛性地固定到面板305。類似地，圓柱護(hù)罩215內(nèi)的第三四極質(zhì)量過濾器213和檢測(cè)器217被示出為利用 托架2四、231安裝到面板303并相對(duì)于面板303而固定。如圖2所示，中間四極碰撞單元211被利用托架225、227安裝到殼體301。圖9更 詳細(xì)地示出支撐中間四極碰撞單元211的托架227。中間四極碰撞單元211寬松地置于托 架227上，而不是被托架227剛性地限制。中間四極碰撞單元211的相反一端以類似方式 寬松地置于托架225上。下面更詳細(xì)地描述了中間四極碰撞單元211和托架225、227的這 種布置的使用。托架221、223被安裝到面板305上的位置，托架225、227被安裝到殼體301上的 位置，并且托架2四、231被安裝到面板303上的位置，使得離子光學(xué)器件203在附接到托架 221、223、225、227、229、231時(shí)并且當(dāng)面板303、305相對(duì)于殼體301處于關(guān)閉位置時(shí)被裝配 成預(yù)定的對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)(alignment)。一般而言，離子光學(xué)器件的組件可被直接地、間接地或者使用本領(lǐng)域技術(shù)人員可 以想到的任何附接手段而被安裝到面板303、305和殼體301。這種安裝可以提供固定的、剛 性的支撐，或者也可以提供寬松的支撐。這種安裝可以在所有或一些運(yùn)動(dòng)方向上約束離子 光學(xué)器件的組件。對(duì)形成離子光學(xué)器件203的組件具有緊密的定位和對(duì)準(zhǔn)要求。因此，本發(fā)明的離 子光學(xué)器件203是由將高精度地彼此對(duì)準(zhǔn)的組件制造的，以滿足這些要求。離子光學(xué)器件 203的組件(包括離子源205、第一四極質(zhì)量過濾器207、中間四極碰撞單元211、第三四極 質(zhì)量過濾器213和檢測(cè)器217)應(yīng)當(dāng)被徑向(與束路徑垂直)地對(duì)準(zhǔn)且在軸向(在束路徑 的方向上)定位在設(shè)計(jì)規(guī)范的0.5毫米以內(nèi)。在一些系統(tǒng)中，對(duì)準(zhǔn)公差遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)規(guī)范的 0. 5毫米，從而要求本發(fā)明的組件實(shí)現(xiàn)更加精確的對(duì)準(zhǔn)和定位。應(yīng)當(dāng)注意，在本說明書中，參考以下圓柱坐標(biāo)系統(tǒng)來描述離子光學(xué)器件203的對(duì)準(zhǔn)和定位該圓柱坐標(biāo)系統(tǒng)的軸向分量沿著束路徑，其徑向分量與束路徑垂直，并且其切向 分量環(huán)繞束路徑。圖4示出對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)401的近視圖，對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)401在允許離子光學(xué)器件203的組件 的方便裝配和拆卸的同時(shí)提供精確對(duì)準(zhǔn)和定位。對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)401被示出為在中間四極碰撞單 元211與圓柱護(hù)罩215內(nèi)的第三四極質(zhì)量過濾器213之間。圖5和圖8單獨(dú)示出對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu) 401的詳細(xì)視圖。對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)401包括用于與第一插口 407嚙合的第一對(duì)準(zhǔn)銷403和用于與第二插口 409嚙合的第二對(duì)準(zhǔn)銷405。銷403、405被示出為從凸緣411垂直向外延伸，凸緣411被附 接到中間四極碰撞單元211。插口 407、409形成在凸緣413內(nèi)，凸緣413接著被附接到圓柱 護(hù)罩215。在其他實(shí)施例中，銷403、405可從凸緣413延伸，并且插口 407、409可形成在凸緣 411內(nèi)?；蛘?，凸緣411、413可各自包括銷和插口的組合。也可以在凸緣上/凸緣內(nèi)布置任 意數(shù)目的相應(yīng)銷和插口。在其他實(shí)施例中，銷403、405或者插口 407、409可被直接附接到 離子光學(xué)器件203的質(zhì)量過濾器或碰撞單元部分或者直接形成在離子光學(xué)器件203的質(zhì)量 過濾器或碰撞單元部分內(nèi)，而不使用凸緣411、413。另一對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)位于中間四極碰撞單元211的相反一側(cè)、中間四極碰撞單元211與 第一四極質(zhì)量過濾器207之間，并且可以與針對(duì)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)401所描述的實(shí)施例基本相同。當(dāng)制造或者首次裝配離子光學(xué)器件203時(shí)，對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)401被設(shè)計(jì)或調(diào)整為精確控 制離子光學(xué)器件203的組件彼此之間的對(duì)準(zhǔn)和位置。銷403、405從凸緣垂直向外延伸的距 離可被調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)第一四極質(zhì)量過濾器207與中間四極碰撞單元211中間的所需相對(duì)軸 向位置。此外，銷403、405的徑向和切向定位可被調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)所需的相對(duì)徑向和切向?qū)?準(zhǔn)。這樣，使得離子光學(xué)器件的組件達(dá)成預(yù)定的軸向定位、徑向?qū)?zhǔn)和切向?qū)?zhǔn)。 圖5示出當(dāng)?shù)谌臉O質(zhì)量過濾器和中間四極碰撞單元211放置在一起時(shí)的對(duì)準(zhǔn)機(jī) 構(gòu)401。圖6示出形成有插口 407、409的凸緣413。圖7示出銷403的詳細(xì)視圖(例如銷 405之類的其他銷可與銷403基本相同)。銷403具有大體上圓球形的頭部701，頭部701 具有平的頂部703。銷403還包括墊塊705。銷403與第一插口 407之間以及第二銷405與第二插口 409之間的配合被設(shè)計(jì)為 具有小于0.5毫米的公差。因此，組件之間的徑向?qū)?zhǔn)(與束路徑垂直)是非常精確的。此 外，如圖5所示，組件的相對(duì)軸向位置(在束路徑的方向上)通過撐靠凸緣413的墊塊705 而被精確設(shè)定為設(shè)計(jì)規(guī)范的0. 5毫米以內(nèi)。與銷403類似的其他銷也用于設(shè)定離子光學(xué)器 件203的組件的相對(duì)軸向位置。返回圖9，可以看到，銷403、405通過位于托架227中所形成的凹槽901、903來支 撐中間四極碰撞單元211。另一對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)位于中間四極碰撞單元211與第一四極質(zhì)量過濾 器207之間，并且具有類似的位于托架225上的銷以支撐中間四極碰撞單元211的相反一端。現(xiàn)在參考圖10來描述用于裝配和拆卸質(zhì)譜系統(tǒng)201的離子光學(xué)器件203的方法。 在步驟1001，離子光學(xué)器件203的組件被放置到質(zhì)譜系統(tǒng)201中。在面板303、305如圖3 所示處于打開位置的情況下，離子源205和圓柱護(hù)罩209內(nèi)的第一四極質(zhì)量過濾器207 (或 者更一般地稱為離子光學(xué)器件的第一部分)被利用托架221、223安裝到面板305或者被利用托架221、223相對(duì)于面板305而固定。此外，圓柱護(hù)罩215內(nèi)的第三四極質(zhì)量過濾器213 和檢測(cè)器217(或者更一般地稱為離子光學(xué)器件的第三部分)被利用托架2四、231安裝到 面板303并被利用托架2四、231相對(duì)于面板303而固定。中間四極碰撞單元211(或者更 一般地稱為離子光學(xué)器件的第二部分)被利用托架225、227安裝到殼體301。為此，中間四 極碰撞單元211被放在托架225、227之上，使得銷403、405與托架227中形成的凹槽901、 903相配合，并且還使得在中間四極碰撞單元211的相反一端的類似銷與托架225中形成的 類似凹槽相配合。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的，然后進(jìn)行與離子光學(xué)器件203的組件的各 種電連接。在步驟1003，面板303、305相對(duì)于質(zhì)譜系統(tǒng)201的殼體301而關(guān)閉。面板303圍 繞鉸鏈307進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以使得第三四極質(zhì)量過濾器213與中間四極碰撞單元211之間的對(duì) 準(zhǔn)機(jī)構(gòu)401置于一起并且使第三四極質(zhì)量過濾器213和中間四極碰撞單元211對(duì)準(zhǔn)(見圖 4和圖8)。鉸鏈307的旋轉(zhuǎn)軸對(duì)應(yīng)于圓柱坐標(biāo)系統(tǒng)的軸向組件。當(dāng)面板303圍繞鉸鏈307 旋轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)401的銷403、405沿著該圓柱坐標(biāo)系統(tǒng)的切向路徑前進(jìn)，與對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)401 的插口 407、409嚙合。插口 407可以具有大致圓形的橫截面，因?yàn)樗弯N403離鉸鏈307較遠(yuǎn)。另一方 面，銷405和插口 409更靠近鉸鏈307，并且為了適應(yīng)銷405的更極端的切向運(yùn)動(dòng)，插口 409 的橫截面與插口 407的橫截面相比在切向上被拉長(zhǎng)。另外，將插口 407設(shè)計(jì)為具有大致圓形 的橫截面并且將插口 409設(shè)計(jì)為具有與插口 407相比被拉長(zhǎng)的橫截面幫助降低公差疊加。當(dāng)面板303處于關(guān)閉位置時(shí)，銷403、405緊密地與插口 407、409配合，以提供中間 四極碰撞單元211和第一四極質(zhì)量過濾器207之間的密切徑向?qū)?zhǔn)。此外，當(dāng)面板305處于 關(guān)閉位置時(shí)，銷403、405的墊塊705撐靠凸緣413，以提供中間四極碰撞單元211和第一四 極質(zhì)量過濾器207之間的精確軸向定位。同樣在步驟1003，以與關(guān)閉面板303類似的方式實(shí)現(xiàn)面板305的關(guān)閉，使得面板 305圍繞鉸鏈309旋轉(zhuǎn)，從而將第一四極質(zhì)量過濾器207與中間四極碰撞單元211之間的對(duì) 準(zhǔn)機(jī)構(gòu)置于一起，以使第一四極質(zhì)量過濾器207和中間四極碰撞單元211對(duì)準(zhǔn)。如上所述，參考圖9，中間四極碰撞單元211寬松地位于托架225、227上。另外，隨 著面板303、305關(guān)閉，面板303、305的運(yùn)動(dòng)中存在一定游隙(play)。這樣，安裝到面板305 的離子源205和第一四極質(zhì)量過濾器207、安裝到面板303的第三四極質(zhì)量過濾器213和檢 測(cè)器、以及位于托架225、227上的中間四極碰撞單元211彼此都是“浮動(dòng)的”。對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的銷403、405的頭部的一般為圓球形的形狀用于隨著面板303、305的關(guān) 閉而引導(dǎo)離子光學(xué)器件203的“浮動(dòng)”組件以將對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)置于一起。當(dāng)面板303、305達(dá)到 完全關(guān)閉的位置時(shí)，銷403、405的墊塊705撐靠凸緣并且銷的頭部“扣合”到它們的相應(yīng)插 口中，使得離子光學(xué)器件203的組件在徑向和軸向上在小于大約0. 5mm的公差內(nèi)裝配成預(yù) 定的對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)。另外，安裝到面板305的離子源205和第一四極質(zhì)量過濾器207、安裝到面板303 的第三四極質(zhì)量過濾器213和檢測(cè)器217、以及位于托架225、227上的中間四極碰撞單元 211之間的游隙量不會(huì)大到使得銷和相應(yīng)的插口在關(guān)閉面板303、305之后無法彼此嚙合。在步驟1005，質(zhì)譜系統(tǒng)201的真空室被抽氣，質(zhì)譜系統(tǒng)201被啟動(dòng)并且然后可用于 對(duì)樣品執(zhí)行測(cè)量。[0073]可以通過利用離子源205將樣品中的分子變換成離子而使樣品離子化來執(zhí)行對(duì) 樣品的測(cè)量。諸如氦之類的氣體也被泵入到源205中。離子光學(xué)器件203的質(zhì)量分析器部 分然后通過施加電磁場(chǎng)而用離子的質(zhì)量來分揀離子。離子光學(xué)器件203的檢測(cè)器217測(cè)量 某一指標(biāo)量的值，并從而提供用于計(jì)算所存在的每種離子的豐度的數(shù)據(jù)。當(dāng)需要維護(hù)時(shí)，在步驟1007，釋放殼體301中的真空并且關(guān)掉質(zhì)譜系統(tǒng)201。在步驟1009，打開面板303、305。當(dāng)該動(dòng)作完成時(shí)，銷和插口彼此脫離，并且離子 源205、第一四極質(zhì)量過濾器207和圓柱護(hù)罩209與中間四極碰撞單元211分離。同樣，第 三四極質(zhì)量過濾器213、圓柱護(hù)罩215和檢測(cè)器217與中間四極碰撞單元211分離。在步驟1011，用戶手動(dòng)取下殼體301內(nèi)部的質(zhì)譜儀組件(例如離子光學(xué)器件203) 以執(zhí)行清潔、維修或者常規(guī)的周期性維護(hù)就是簡(jiǎn)單的事情了。在前述說明書中，參考具體的示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明。因此，說明書和附圖將 被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求1.一種質(zhì)譜系統(tǒng)，其特征在于包括離子光學(xué)器件(100)；用于所述離子光學(xué)器件的殼體(301)；相對(duì)于所述殼體可在打開位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)的面板(303、305)；所述離子光學(xué)器件的第一部分(211)在所述殼體內(nèi)；所述離子光學(xué)器件的第二部分(205、207、209)被安裝到所述面板上，其中，當(dāng)所述面 板處于所述關(guān)閉位置時(shí)，所述離子光學(xué)器件被所述殼體和所述面板圍繞；以及對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)G01)，用于在關(guān)閉所述面板的情況下將所述離子光學(xué)器件的第一部分和第 二部分對(duì)準(zhǔn)成預(yù)定對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的質(zhì)譜系統(tǒng)，其中，所述離子光學(xué)器件(100)的第一部分(211)被 安裝到所述殼體(301)。
3.如權(quán)利要求1所述的質(zhì)譜系統(tǒng)，還包括附接到所述殼體的至少一個(gè)托架025、227)， 所述離子光學(xué)器件的第一部分位于所述至少一個(gè)托架上以將所述離子光學(xué)器件的第一部 分安裝到所述殼體上。
4.如權(quán)利要求1所述的質(zhì)譜系統(tǒng)，還包括至少一個(gè)托架021、223、2四、231)，所述托架 附接到所述面板并且支撐所述離子光學(xué)器件的第二部分，以將所述離子光學(xué)器件的第二部 分安裝到所述殼體。
5.如權(quán)利要求1所述的質(zhì)譜系統(tǒng)，其中，所述離子光學(xué)器件的第一部分(211)和所述離 子光學(xué)器件的第二部分O05、207、209)的預(yù)定對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)的對(duì)準(zhǔn)公差小于0.5毫米。
6.如權(quán)利要求1所述的質(zhì)譜系統(tǒng)，其中，所述面板在所述打開位置和關(guān)閉位置之間移 動(dòng)時(shí)圍繞鉸鏈(307、309)而旋轉(zhuǎn)。
7.如權(quán)利要求1所述的質(zhì)譜系統(tǒng)，其中，所述對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)包括所述離子光學(xué)器件的第一 部分的銷(403、40幻和所述離子光學(xué)器件的第二部分的插口 007、409)，這些銷和這些插 口用于在關(guān)閉所述面板的情況下移動(dòng)成彼此嚙合以使所述第一部分和第二部分對(duì)準(zhǔn)成所 述預(yù)定對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的質(zhì)譜系統(tǒng)，還包括所述第一部分的凸緣G11)，所述銷沿垂直向外的方向從所述第一部分的凸緣延伸；以及所述第二部分的凸緣G13)，所述插口被形成到所述第二部分的凸緣中。
9.如權(quán)利要求7所述的質(zhì)譜系統(tǒng)，其中，所述銷中的至少一個(gè)銷包括墊塊(705)，該墊 塊用于在所述面板被移到所述關(guān)閉位置并且所述銷和插口移動(dòng)成彼此嚙合時(shí)在所述離子 光學(xué)器件的第一部分與所述離子光學(xué)器件的第二部分之間設(shè)定預(yù)定距離。
10.如權(quán)利要求7所述的質(zhì)譜系統(tǒng)，其中，所述面板當(dāng)在所述打開位置和關(guān)閉位置之間 移動(dòng)時(shí)圍繞鉸鏈(307、309)而旋轉(zhuǎn)，并且，更靠近該鉸鏈的插口(409)具有大致圓形的橫截 面，而離該鉸鏈較遠(yuǎn)的插口(407)與所述更靠近該鉸鏈的插口的橫截面相比具有拉長(zhǎng)的橫 截面。
專利摘要本實(shí)用新型涉及自對(duì)準(zhǔn)的浮動(dòng)離子光學(xué)器件組件。一種質(zhì)譜系統(tǒng)包括離子光學(xué)器件和用于該離子光學(xué)器件的殼體。面板相對(duì)于殼體可在打開位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)。離子光學(xué)器件的第一部分在殼體內(nèi)，而離子光學(xué)器件的第二部分被安裝到面板上。當(dāng)面板處于關(guān)閉位置時(shí)，離子光學(xué)器件被殼體和面板圍繞。對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)在關(guān)閉面板的情況下將離子光學(xué)器件的第一部分和第二部分對(duì)準(zhǔn)成預(yù)定對(duì)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)H01J49/06GK201820739SQ20102020811
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者道格拉斯·J·金 申請(qǐng)人:安捷倫科技有限公司