同步的離子修改的制作方法
【專利摘要】描述同步的離子修改系統(tǒng)和技術(shù)。離子修改器可以用于修改通過門進入漂移室的離子的一部分，該門控制離子進入漂移室。通信地連接到離子修改器的控制器被構(gòu)造用來控制離子修改器以選擇要被修改的離子的一部分。在實施例中，基于檢測器對其它離子的先前響應(yīng)，控制器選擇該部分，該其它離子由形成離子的樣品形成。例如，其它離子對應(yīng)與光譜儀的先前操作中的峰關(guān)聯(lián)的離子。
【專利說明】同步的離子修改

【背景技術(shù)】
[0001] 離子遷移率光譜儀（MS)可以通過電離材料（例如，分子，原子等等）并且測量作 為結(jié)果的離子達到檢測器花費的時間而識別來自感興趣的樣品的材料。離子的飛行時間與 其離子遷移率關(guān)聯(lián)，該離子遷移率與被電離的分子的質(zhì)量和幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)。檢測器的輸出 可以可視地表現(xiàn)為峰高度對漂移時間的等離子體色譜圖。
[0002] 有時，可能難以識別等離子體色譜圖中描繪的一些離子。污染物，操作條件，具有 相似幾何結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的離子等等可能影響IMS的檢測和識別離子的能力。例如，被污染的 樣品可能具有畸形的或比較小的峰高度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 描述同步的離子修改系統(tǒng)和技術(shù)。離子修改器可以用于修改通過門進入漂移室的 離子的一部分，該門控制離子進入漂移室。通信地連接到離子修改器的控制器被配置用來 控制離子修改器以選擇要被修改的離子的一部分。在實施例中，基于檢測器對其它離子的 先前響應(yīng)，控制器選擇該部分，該其它離子由形成離子的樣品形成。例如，其它離子對應(yīng)與 光譜儀的先前操作中的峰關(guān)聯(lián)的離子。
[0004] 提供該總結(jié)以便以簡化的形式介紹構(gòu)思的選擇，該構(gòu)思的選擇在下面在詳細(xì)描述 中被進一步描述。該總結(jié)不意圖確定要求保護的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不意圖幫 助確定要求保護的主題的范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005] 詳細(xì)描述參考附圖被描述。在圖中，附圖標(biāo)記的最左數(shù)字標(biāo)識附圖標(biāo)記在其中首 次出現(xiàn)的圖。在描述和圖中在不同的情況中使用相同的附圖標(biāo)記可以指示相似或相同項 目。
[0006] 圖1是根據(jù)本公開被配置用來實施離子修改器的光譜儀的圖示。
[0007] 圖2A-D是根據(jù)本公開的光譜儀的圖解圖示。
[0008] 圖3A-C是指示根據(jù)本公開的離子修改器的示例操作的等離子體色譜圖的圖示。
[0009] 圖4是描繪檢測程序的流程圖，該檢測程序?qū)崿F(xiàn)要被修改的離子的分離。

【具體實施方式】
[0010] 圖1是諸如離子遷移率光譜儀（MS) 100的光譜儀的圖示。雖然這里描述MS，但 將顯然的是，多種不同類型的光譜儀可以受益于本公開的結(jié)構(gòu)、技術(shù)和方法。本公開的意圖 是包含且包括這種改變。
[0011] 如示出的MS100包括電離室102,該電離室通過門與漂移室104分離。門106可 以控制離子從電離室102進入漂移室104。例如，門106被配置成具有電荷，該電荷被施加 /降低以控制何時且什么離子可以進入漂移室104。門106可以包括任何合適的門，該任何 合適的門包括但不限于Bradbury-Nielsen門和Tyndall Powell門。
[0012] 如示出的頂S100包括入口 108,該入口用來從感興趣的樣品引入材料到電離室 102。入口 108可以使用多種樣品引入途徑。雖然可以使用空氣的流（例如，空氣流），但 MS100可以使用多種其它流體和/或氣體來將材料吸入該入口 108。用來將該材料吸過該 入口的途徑包括使用風(fēng)扇，加壓氣體，由流過漂移室的漂移氣體產(chǎn)生的真空，等等。頂S100 可以基本上在周圍壓力下操作，雖然空氣或其它流體的流用于將該材料引入電離室。
[0013] 在實施例中，頂S100包括其它部件以幫助從樣品的材料的引入。例如，諸如加熱 器的解吸裝置被包括用來引起樣品的至少一部分蒸發(fā)且/或進入其氣相，因此它可以被吸 入入口 108。MS100可以包括預(yù)濃縮器以濃縮或引起一塊材料進入電離室102。
[0014] MS100可以包括多種部件以促進感興趣的分子的識別。例如，頂S100包括一個或 多個單元以包含校準(zhǔn)物和/或摻雜物。該單元可以提供摻雜物到入口，電離室或漂移室的 一個或多個。摻雜物與該分子結(jié)合并且被電離以形成離子，該離子比對應(yīng)于該分子的離子 更有效地被檢測。MS可以被配置用來在MS的操作期間在不同的時間提供摻雜物到不同 的部位。頂S可以協(xié)調(diào)摻雜物輸送與MS中的其它部件的操作。
[0015] 如示出的電離源110布置在電離室102中。例子電離源包括但不限于放射性和電 力電離源，諸如電暈放電源，光致電離源，電噴射源，基質(zhì)輔助激光解吸電離（MALDI)源，鎳 63 源（Ni63)，等等。
[0016] 在實施例中，頂S100以正模式、負(fù)模式操作，在正和負(fù)模式之間切換，等等。在正 模式中，例如，電離源110從來自感興趣的樣品的材料中包括的分子產(chǎn)生正離子。在負(fù)模式 中，電離源110可以產(chǎn)生負(fù)離子。頂S100以正模式、負(fù)模式操作還是在正和負(fù)模式之間切 換可以取決于實施偏好，預(yù)測的樣品類型（例如，爆炸性的，麻醉的，有毒的工業(yè)化學(xué)品）等 等。電力電離源和/或電離室的壁可以以近似二十（20)毫秒，十（10)毫秒（ms)或更小間 隔（雖然可以構(gòu)想多種定時情況）在正和負(fù)模式之間切換。
[0017] 電離源的操作配置可以基于操作偏好變化。示例配置包括但不限于一個或多個電 壓和電流（用于電力源），入口流率或漂移氣體流率。其它配置包括要被電離的期望量的樣 品，電離源和形成電離室102的一個或多個壁之間的電壓差，或電離源。例如，IMS100基于 樣品引入，門開啟，在事件發(fā)生時等等周期性地對電離源110施加脈沖。
[0018] 電離源110可以產(chǎn)生具有不同的質(zhì)荷比的多種離子。例如，電離源110產(chǎn)生包括具 有正或負(fù)電荷的分子的離子。電離源110可以以多個步驟電離來自感興趣的樣品的分子。 例如，電離源110產(chǎn)生電暈，該電暈電離電離室中的氣體，該氣體隨后用于電離感興趣的分 子。示例氣體包括氮氣，水蒸氣，空氣中包括的氣體和電離室中的其它氣體。
[0019] 在實施例中，形成電離室的壁是電傳導(dǎo)性的，因此電荷差可以存在于電離源和該 壁之間（當(dāng)IMS包括電力電離源時）。在操作中，電荷差可以引起來自電暈的離子從該源被 吸走以電離來自感興趣的樣品的材料。雖然離子可以從電離源被吸走，但阻止離子進入漂 移區(qū)。在門關(guān)閉時傳向門的離子可以在離子接觸門時被中和。
[0020] 在實施例中，門106控制離子進入漂移室104。例如，門106包括絲網(wǎng)，電荷被施加 到該絲網(wǎng)/從該絲網(wǎng)被移除。在實施例中，形成門106的絲網(wǎng)包括固定柵格112和移動?xùn)?格114。門106通過降低移動?xùn)鸥裆系碾姾梢?打開"門以控制進入漂移室的離子。
[0021] 例如，Bradbury Neilson門可以由兩組（近似共面的）相互交錯的絲構(gòu)造。當(dāng)門 要關(guān)閉時，該組絲的一個被設(shè)定在與另一個不同的電勢，例如大約50V的差。因此，離子經(jīng) 歷與它們的正常行進方向成90度的強的電場，并且撞擊該絲且被中和。當(dāng)門打開時，兩組 絲被設(shè)定在相同的電勢，然后離子僅僅經(jīng)歷正常的MS電場，該正常的MS電場將它們帶入 漂移區(qū)。
[0022] 諸如計算機控制器116的控制器可以用于控制門的打開/關(guān)閉。在實施例中，該控 制器控制什么電壓被施加到門（例如，移動和固定柵格112,114)，該電壓如何被施加等等。 門的操作可以被控制以在發(fā)生事件時周期性地發(fā)生，等等。該控制器可以基于事件（例如， 電暈放電）的發(fā)生周期性地調(diào)節(jié)門打開或關(guān)閉多長，等等。例如，控制器可以基于電離源的 模式切換被施加到門的電荷。
[0023] 如圖1中所示，漂移室包括檢測器118,該檢測器布置成基本上與門106相對。在 實施例中，漂移室用于基于單個離子的離子遷移率分離允許進入漂移室的離子。離子遷移 率由離子上的電荷，離子的質(zhì)量，幾何結(jié)構(gòu)等等確定。以這種方式，頂S100可以基于離子的 飛行時間分離離子。在實施例中，漂移室具有從門106延伸到檢測器118的基本上均勻的 電場。
[0024] 檢測器118可以是帶電的板（例如，F(xiàn)araday板），該帶電的板在離子接觸該板時 基于離子的電荷檢測離子。計算機控制器116可以根據(jù)分子的對應(yīng)的離子識別分子。IMS 可以基于離子的離子遷移率在離子之間區(qū)分。
[0025] 在實施例中，一系列電極120a_d(例如，聚焦環(huán)）和/或防護柵格122被包括在漂 移室104中。聚焦環(huán)可以將離子聚焦且/或指向檢測器118。防護柵格122屏蔽檢測器電 極使其免受即將來臨的離子，在屏蔽格柵不存在的情況下，檢測器將顯著地在離子實際上 達到檢測器電極之前記錄離子的存在。在實施例中，電極120a-d是環(huán)形的并且沿漂移室 104的長度布置。聚焦環(huán)在操作期間可以在漂移室中形成電場以幫助離子的分離且/或向 著檢測器聚焦離子。包括聚焦環(huán)的漂移室可以在漂移室中施加基本上均勻的電場。例如， 聚焦環(huán)將離子吸向且/或幫助將離子引向檢測器118。
[0026] 在實施例中，MS引起漂移氣體沿與到檢測器的離子的行進路徑基本上相反的方 向流動（使漂移氣體流動）。例如，漂移氣體從鄰近的檢測器118流向門106。如示出的， 漂移氣體入口 122和漂移氣體出口 124用于使漂移氣體流過漂移室。示例漂移氣體包括但 不限于氮氣，氦氣，空氣，被再循環(huán)的空氣（例如，被清潔且/或干燥的空氣）等等。
[0027] 在實施例中，離子修改器126被包括在漂移室中。離子修改器可以包括一個或多 個電極，該一個或多個電極在門和檢測器之間布置在漂移室中。離子修改器可以包括兩個 或多個電極，該兩個或多個電極沿漂移室的長度彼此間隔開。例如，離子修改器包括絲網(wǎng)。
[0028] 離子修改器126在離子向著檢測器118漂移時可以修改離子，諸如通過使用無線 電頻率（RF)。離子修改器126可以選擇性地修改進入漂移室的離子的一部分。例如，在 IMS的先前操作期間，離子修改器修改具有基本上類似的離子遷移率的離子，例如該離子對 應(yīng)于與共有峰，重疊的，或相鄰的峰關(guān)聯(lián)的離子。因此，允許進入漂移室的離子可以在門106 和離子修改器126之間分離（例如，基于它們的各自的離子遷移率），因此離子修改器可以 修改該離子的一部分（例如，選定的離子）而不修改其它部分。
[0029] 修改離子可以包括但不限于碎裂離子，改變離子的質(zhì)荷比，等等。在示例中，離子 修改器被配置用來防止不被包括在該部分離子中的其它離子到達檢測器。雖然離子修改器 可以提供直流電場，但在其它實施例中，離子修改器使用交流電場且/或在發(fā)生事件時切 換極性。離子修改器可以中和其它離子，同時允許選定的離子傳向檢測器。在實施例中，離 子修改器暫時防止離子傳到檢測器，諸如通過脈動電荷以中和選定的其它離子。例如，其它 離子的選定組可以基于離子的飛行時間等等被選擇。在實施例中，控制器和/或離子修改 器可以被配置用來引起該其它離子的一些被中和，而不中和該其它離子中的不同離子。離 子修改器可以例如在不中和其它離子的同時中和將干涉感興趣的離子的鄰近感興趣的峰 的其它離子，將淹沒檢測器的離子，等等。
[0030] 以這種方式，離子修改器可以允許離子穿過它，或者可以防止離子穿過它。離子修 改器126的操作可以與門106的操作同步。例如，離子修改器可以在門打開之后在預(yù)定時 間修改。離子修改器可以修改對應(yīng)于先前運行中的峰中的離子的離子以幫助識別來自樣品 的分子。
[0031] 在實施例中，離子修改器改變什么能量被施加到該離子。離子修改器126可以增 加（加大）施加到離子的能量，在操作期間切換極性，等等。例如，離子修改器可以以正模 式操作并且然后將極性切換到負(fù)模式。
[0032] 離子修改器126可以被布置用來允許進入漂移室的離子的分離和/或由修改離子 的選定部分引起的離子的分離。例如，離子修改器126布置成使得由修改引起的片段基于 它們的各自的離子遷移率在離子修改器和檢測器之間分離。
[0033] 漂移室中的離子修改器的位置可以基于設(shè)計偏好，預(yù)期材料，預(yù)期材料類型，離子 /已修改的離子，離子的片段，操作條件，等等變化。例如，離子修改器被布置在中途或近似 地布置在漂移室的中點以允許通過門進入的離子，以及由門的操作引起的已修改的離子的 分離。在一些情況中，離子修改器布置成鄰近門，但處于充分的距離以允許在離子修改器和 檢測器之間的已修改的離子的分離。在其它情況中，離子修改器被放置成比漂移室的中點 更靠近檢測器以允許進入漂移室的離子的分離，同時允許由修改該離子引起的片段的充分 分離。
[0034] 離子修改器可以選擇性地修改該離子的一些而不修改其它離子且/或不同地修 改離子，例如，在該離子的一些上施加（相比較地）較高的電荷，而在其它離子上施加較低 的或不同的電荷。在實施例中，離子修改器在修改選定的離子時防止非選定的離子（該非 選定的離子將干涉選定的離子的檢測）達到檢測器。因此，與鄰近先前運行中的感興趣的 峰的峰關(guān)聯(lián)的離子可以被中和，而對應(yīng)于感興趣的峰的離子被碎裂以幫助來自樣品的材料 (例如，分子）的識別。
[0035] 諸如計算系統(tǒng)116的控制器可以被包括在光譜儀中用來控制離子修改器126的操 作。如示出的計算系統(tǒng)116通信地連接到離子修改器以控制其操作。計算系統(tǒng)116可以執(zhí) 行其它功能，諸如分析檢測器輸出（例如，基于離子的感興趣的樣品的識別），控制門的操 作（打開/關(guān)閉），控制IMS的操作，等等，雖然該控制器可以專用于控制離子修改器。
[0036] 計算系統(tǒng)116可以基于光譜儀的先前操作的結(jié)果而控制離子修改器的操作。例 如，基于來自感興趣的樣品的材料的先前分析期間的檢測器輸出，控制裝置確定離子修改 器何時和/或如何操作。以這種方式，控制器基于檢測器的先前響應(yīng)而選擇該離子的哪個 部分要被修改。控制器128可以基于模糊識別引起離子修改器操作。模糊識別可以包括但 不限于部分識別，非識別，非檢測等等。例如，控制器可以在后續(xù)運行中開啟離子修改器以 幫助區(qū)分在MS的先前操作期間來自鄰近的峰的離子。在實施例中，控制器128通過離子 修改器的操作改變頂S中的其它部件的操作。例如，控制器控制門106在后續(xù)運行中如何 打開/關(guān)閉以協(xié)調(diào)離子修改器的操作。
[0037] 在實施例中，IMS可以通過門或離子修改器的操作的一個或多個計時至少一些離 子到達檢測器。以這種方式，在近似相同的時間由修改經(jīng)過離子修改器的離子產(chǎn)生的離子 (諸如片段）與離子進入漂移室關(guān)聯(lián)。應(yīng)當(dāng)理解，包括計時數(shù)據(jù)的多種數(shù)據(jù)可以被組合且分 析以幫助來自樣品的材料的檢測和/或識別。例如，來自離子修改器不起作用的運行的數(shù) 據(jù)與來自離子修改器被操作的運行的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。因此，與離子修改器的操作關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)可 以用于區(qū)分或確認(rèn)具有相似的離子遷移率的離子的身份。
[0038] 在實施例中，頂S100 (包括其部件）在計算機控制下操作。例如，與MS -起被包 括或被包括在MS中的處理器使用軟件，固件，硬件（例如，固定的邏輯電路），手動處理， 或其組合來控制這里描述的MS的部件和功能。如這里使用的術(shù)語"控制器"，"功能"，"月艮 務(wù)"和"邏輯"通常代表連同控制MS100的軟件，固件，硬件，或軟件、固件、或硬件的組合。 在軟件實現(xiàn)的情況中，模塊，功能，或邏輯代表程序代碼，該程序代碼當(dāng)在處理器（例如，一 個CPU或多個CPU)上被執(zhí)行時執(zhí)行指定的任務(wù)。該程序代碼可以被存儲在一個或多個計 算機可讀存儲器裝置（例如，存儲器和/或一個或多個可觸知介質(zhì)）等等中。本文獻中描 述的結(jié)構(gòu)，功能，途徑和技術(shù)可以被實施在具有多種處理器的多種商業(yè)計算平臺上。
[0039] 處理器不受形成它們的材料或其中使用的處理機構(gòu)限制。例如，處理器可以由半 導(dǎo)體和/或晶體管（例如，電子集成電路（1C))組成。
[0040] 存儲器可以與處理器一起被包括。存儲器可以存儲數(shù)據(jù)，諸如用來操作MS(包括 其部件），數(shù)據(jù)等等的指令的程序。雖然可以使用單個存儲器裝置，但可以使用很多種類型 和組合的存儲器（例如，可觸知存儲器，永久的），諸如隨機存取存儲器（RAM)，硬盤存儲器， 可移除介質(zhì)存儲器，外部存儲器，和其它類型的計算機可讀存儲介質(zhì)。
[0041] 在另外實施例中，多種分析裝置可以利用這里描述的結(jié)構(gòu)，技術(shù)，途徑，等等。因 此，雖然貫穿本文獻描述了 MS裝置，但多種分析儀器可以利用已描述的技術(shù)，途徑，結(jié)構(gòu)， 等等。這些裝置可以構(gòu)造成具有有限的功能（例如，薄的裝置）或具有強健的功能（例如， 厚的裝置）。因此，裝置的功能可以與裝置的軟件或硬件資源有關(guān)，該軟件或硬件資源例如 處理能力，存儲器（例如，數(shù)據(jù)存儲能力），分析能力，等等。
[0042] 此外，控制MS100的處理器可以被構(gòu)造用來與多種不同的網(wǎng)絡(luò)通信。例如，該網(wǎng) 絡(luò)可以包括因特網(wǎng)，蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)，局域網(wǎng)（LAN)，廣域網(wǎng)（WAN)，無線網(wǎng)絡(luò)，公共電話網(wǎng)絡(luò)， 內(nèi)部網(wǎng)，等等。
[0043] 已經(jīng)討論了各種構(gòu)造，現(xiàn)在討論結(jié)合圖1的根據(jù)本公開的光譜儀的操作，包括離 子修改器的光譜儀的另外構(gòu)造/操作方面。應(yīng)當(dāng)理解，部件，構(gòu)造，途徑，技術(shù)，操作參數(shù)可 以結(jié)合參考圖1和圖4討論的方面被使用。
[0044] 圖2A-D示出示例實施例中的MS200,其中修改器226用于修改允許進入漂移室 106的離子的一部分。
[0045] 圖2A是一種配置中的MS200的圖示，其中電離源在電離室中電離來自感興趣的 樣品的諸如分子，原子的材料。如示出的，門206被關(guān)閉以將離子保持在電離室中。門可以 通過放置排斥電荷在門上被關(guān)閉以防止離子進入漂移室206。門可以例如迫使具有較大電 荷的離子與具有較低電荷的離子相比更遠離門。
[0046] 圖2B示出MS200,該MS處于一種配置使得離子的至少一些進入漂移室204。離 子228可以響應(yīng)于門206上的排斥電荷的移除在聚焦環(huán)產(chǎn)生的電場的影響下被吸向檢測器 218。單個離子可以基于它們的離子遷移率進入漂移室204。例如，鄰近門的離子在降低排 斥電荷之前在被迫離開門的離子之前進入漂移室。漂移室中的離子228可以在它們向著離 子修改器226行進時分離。例如，離子修改器226近似地布置在漂移室的中點，因此離子修 改器可以選擇性地修改進入漂移室204的離子的一部分。
[0047] 圖2C示出處于一種配置的MS200,其中離子修改器修改離子230的一部分。如示 出的，離子修改器可以基于離子達到離子修改226花費的時間修改選定的離子。例如，控制 門和/或離子修改器226的操作的計算系統(tǒng)可以計時門的打開，離子修改器的操作和/或 借助檢測器響應(yīng)以便識別來自感興趣的樣品的材料。例如，離子修改器226可以修改與中 等速度5毫秒（ms) (230)關(guān)聯(lián)的離子，而中和或不修改行進較快，例如2ms (230b)，或較慢， 例如7ms(230a)的離子。在實施例中，計算系統(tǒng)可以計時離子從門行進到檢測器花費多長 時間。計算系統(tǒng)可以計時打開門和離子修改器的操作之間的間隔，例如，規(guī)定門的打開和修 改器的操作之間的時間。
[0048] 計算系統(tǒng)可以將這個時間與離子，片段等等（由修改離子的選定部分產(chǎn)生）達到 檢測器所花費的時間關(guān)聯(lián)。在實施例中，包括但不限于不同運行之間的飛行時間的數(shù)據(jù)彼 此關(guān)聯(lián)以識別來自感興趣的樣品的材料。應(yīng)當(dāng)理解，除了離子修改器的操作外，頂S200還 可以改變其它操作配置，例如，頂S基于先前運行中的模糊識別在后續(xù)運行中使用摻雜物。 [0049] 在實施例中，離子修改器可以中和沒有被選擇的離子。例如，控制器被配置用來引 起離子修改器中和其它離子的至少一些。離子修改器可以引起沒有被選擇的離子被吸引到 離子修改器中包括的電極和/或聚焦環(huán)，離子在那里被中和。在最初運行中，例如，頂S可 以以兩毫秒，五毫秒和七毫秒產(chǎn)生峰，而在第二運行中，離子修改器可以被配置用來消除與 兩毫秒和七毫秒峰關(guān)聯(lián)的離子，因此傳到檢測器的離子或離子的片段僅僅與五毫秒峰的離 子關(guān)聯(lián)。
[0050] 圖2D示出處于一種配置的MS200,其中被修改的離子和/或離子的片段232在它 們傳向檢測器218時分離。該離子可以基于離子的各自的離子遷移率分離。圖3A-C是等 離子體色譜圖的圖示，用來示出根據(jù)本公開的離子修改器的操作。僅僅為了說明目的而包 括這些等離子體色譜圖。
[0051] 圖3A示出等離子體色譜圖300,其中離子修改器不起作用。這個等離子體色譜圖 代表其中不使用離子修改器的最初運行期間的樣品檢測器輸出。由于具有不同離子遷移率 的離子的檢測，多個峰可以存在。由于多種原因，諸如感興趣的樣品的低濃度等等，該峰的 一個或多個可以被模糊地識別，諸如不被識別。
[0052] 圖3B是示出最初運行的單個峰的等離子體色譜圖302的圖示，其中離子修改器用 來在后續(xù)運行中修改對應(yīng)的離子。該峰可以被手動地選擇或由控制離子修改器和/或檢測 器的計算系統(tǒng)自動選擇。例如，計算系統(tǒng)可以選擇該峰以進一步確認(rèn)與該峰關(guān)聯(lián)的離子的 身份或在感興趣的離子（例如，藥物，有毒化學(xué)品）和具有相似離子遷移率的污染物之間區(qū) 分。雖然具有離子修改器的頂S可以被操作用來隔離單個峰，但在實施例中，圖3B的等離 子體色譜圖可以是圖3A中示出的等離子體色譜圖的計算機操縱。
[0053] 圖3C是示出根據(jù)本公開的離子修改器的操作的等離子體色譜圖304的圖示。離 子修改器例如可以用于中和與不感興趣的圖3A的峰關(guān)聯(lián)的離子且修改與圖3B中的感興趣 的峰相關(guān)的離子。圖3C中的等離子體色譜圖示出那兩個峰，分別是具有分子306上的電荷 的峰和由使用RF修改離子的一部分產(chǎn)生的片段峰308。
[0054] 已經(jīng)描述了根據(jù)本公開可以實施的系統(tǒng)，部件，技術(shù)，模塊和途徑，現(xiàn)在描述樣品 程序，該樣品程序可以與上述系統(tǒng)，部件，技術(shù)，模塊和途徑一起被實施。
[0055] 示例程序
[0056] 以下討論描述可以使用先前描述的IMS100部件，技術(shù)，途徑和模塊實施的程序。 該程序的每一個的方面可以被實施在硬件，軟件，或其組合中。該程序被示出為一組方塊， 該組方塊指定由一個或多個裝置（例如，光譜儀，控制光譜儀或光譜儀部件的計算機系統(tǒng)） 執(zhí)行的操作，并且不必限于用來由相應(yīng)的方塊執(zhí)行該操作的示出的順序。在以下討論的若 干部分中，將參考圖1的頂S100。
[0057] 圖4描繪例子實施中的程序400,其中離子被修改以幫助來自感興趣的樣品的材 料的檢測和/或識別。例如，離子修改器用于修改選定的離子，從而與不修改該離子的至少 一些相比增加識別精度。在實施例中，在計算機控制下執(zhí)行程序400。
[0058] 任選地，執(zhí)行最初運行，其中對于來自感興趣的樣品的材料的識別，檢測器響應(yīng)是 模糊的（方塊402)。例如，由于多種原因，最初運行中的峰可以是模糊的，難以檢測，或不被 檢測。最初運行可以被執(zhí)行而不修改該離子的一部分以最小化總功率消耗等等。
[0059] 在實施例中，響應(yīng)于模糊識別，執(zhí)行后續(xù)運行（方塊404)。例如，當(dāng)控制MS的操 作的計算系統(tǒng)未能識別來自感興趣的樣品的材料時，它可以觸發(fā)后續(xù)運行，在該后續(xù)運行 中修改該離子的一些。例如，響應(yīng)于不檢測，離子修改器126碎裂對應(yīng)于與（先前）最初運 行中的特別的峰關(guān)聯(lián)的離子的該離子的至少一些。
[0060] 允許由感興趣的樣品形成的離子基于它們的各自的離子遷移率分離（方塊406)。 例如，響應(yīng)于何時使移動?xùn)鸥裆系碾妱莼旧系扔诠潭鸥裆系碾妱?，來自感興趣的樣品 的至少一些離子進入漂移室106。在實施例中，離子在它們經(jīng)過以便檢測時基于它們的離子 遷移率分離。
[0061] 該離子的一部分被修改（方塊408)。修改可以包括施加無線電頻率（RF)到該離 子的一部分以碎裂它們，因此被電離的作為結(jié)果的片段可以被檢測且/或識別。修改可以 包括中和該離子，例如，通過中和它們防止離子和/或片段經(jīng)過以便檢測。例如，在RF被施 加以修改該離子之前，對應(yīng)于該部分的離子的通過被暫時停止（例如，通過破壞該離子）， 并且隨后釋放該離子和/或作為結(jié)果的片段以經(jīng)過以便檢測。任選地，修改可以包括中和 不感興趣的離子。例如，執(zhí)行該方法的包括離子修改器的MS可以修改花費5ms來穿過漂 移室的離子，而防止花費2ms或7ms從門傳到檢測器的離子被檢測。該離子可以被中和，諸 如接觸離子修改器和/或另一電極。
[0062] 由修改該部分中的離子產(chǎn)生的離子基于它們的各自的離子遷移率分離（方塊 410)。例如，由修改該離子產(chǎn)生的片段與分子的離子相比可以具有較短的飛行時間。該片 段和離子在它們從離子修改器行進到檢測器時可以基于它們的各自的離子遷移率分離。執(zhí) 行該程序的光譜儀可以計時從打開門到修改的時間或該片段和/或離子從被修改到達到 檢測器花費的時間的一個或多個。
[0063] 由修改該離子產(chǎn)生的該片段和/或離子被檢測（方塊412)。例如，檢測器可以產(chǎn) 生輸出，該輸出用于識別來自感興趣的樣品的材料。執(zhí)行該方法的計算系統(tǒng)可以至少部分 地基于由修改該部分內(nèi)的離子產(chǎn)生的片段和/或離子識別該材料，例如來自感興趣的樣品 的分子。
[0064] 本申請通過引用完全并入2011年1月21日提交的題為"Combined Ion Gate and Ion Modifier" 的英國（GB)專利申請?zhí)?IIOII32·7。
[0065] 雖然已經(jīng)以針對結(jié)構(gòu)特征和/或方法學(xué)行為的語言描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解， 所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明不必限于描述的具體特征或行為。雖然討論了各種構(gòu)造，但 該設(shè)備，系統(tǒng)，子系統(tǒng)，部件等等可以以多種方式被構(gòu)造而不偏離本公開。更確切地說，具體 特征和行為被公開作為實施要求保護的發(fā)明的例子形式。
【權(quán)利要求】
1. 一種光譜儀，該光譜儀包括： 布置在漂移室中的離子修改器，所述漂移室具有門，所述門被配置用來控制離子進入 所述漂移室，所述離子修改器被配置用來修改進入所述漂移室的離子的一部分；以及 控制器，所述控制器通信地連接到所述離子修改器，用來控制所述離子修改器的操作 以選擇由樣品形成的所述離子的一部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜儀，其中所述離子修改器還被配置用來防止其它離子傳 向檢測器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光譜儀，其中所述離子修改器還被配置用來中和所述其它離 子的至少一些。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜儀，其中所述控制器被配置用來控制所述離子修改器的 操作以基于所述檢測器的先前響應(yīng)選擇所述離子的一部分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜儀，其中所述控制器還被配置用來引起所述離子修改器 響應(yīng)于所述光譜儀的先前操作期間的對應(yīng)于所述一部分中的所述離子的所述其它離子的 模糊識別修改所述一部分中的所述離子的至少一些。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜儀，其中所述離子修改器被配置用來碎裂所述一部分中 的所述離子的至少一些。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜儀，其中所述光譜儀被配置用來基本上在環(huán)境壓力下操 作。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜儀，其中所述光譜儀被配置用來計時通過所述門和所述 離子修改器的操作來修改所述一部分中的所述離子形成的至少一些片段的到達。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜儀，其中所述光譜儀被配置用來計時通過所述離子修改 器的操作來修改所述一部分中的所述離子形成的至少一些片段的到達。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜儀，其中所述離子修改器被配置用來通過無線電頻率 修改所述一部分中的所述離子的至少一些。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜儀，其中所述門和所述離子修改器彼此間隔開以允許 被允許進入所述漂移室的所述離子的分離。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜儀，其中所述控制器還被配置用來同步所述離子修改 器的操作與所述門的打開以選擇要被修改的所述離子的一部分。
13. -種離子遷移率光譜儀，所述離子遷移率光譜儀包括： 門，該門被配置用來控制離子進入漂移室，所述門被布置在基本上與檢測器相對的漂 移室的端部上；以及 離子修改器，該離子修改器被布置在所述門和所述檢測器之間，因此所述離子分別地 基于所述離子的離子遷移率在所述門和所述離子修改器之間分離。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的離子遷移率光譜儀，所述離子遷移率光譜儀還包括控制 器，所述控制器連接到所述離子修改器，被配置用來同步所述離子修改器的操作，因此由所 述離子修改器的操作產(chǎn)生的片段基于離子遷移率與所述離子的一部分關(guān)聯(lián)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的離子遷移率光譜儀，其中所述控制器還被配置用來計時所 述離子修改器的操作以防止不在所述一部分中的離子傳到所述檢測器。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的離子遷移率光譜儀，其中所述離子修改器還被配置用來防 止其它離子的較大部分傳到所述檢測器。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的離子遷移率光譜儀，其中所述離子修改器還被配置用來中 和基本上所有其它離子。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的離子遷移率光譜儀，其中所述離子修改器還被配置用來中 和其它離子的至少一些。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的離子遷移率光譜儀，其中所述控制器還被配置用來引起所 述離子修改器響應(yīng)于對應(yīng)于所述一部分的其它離子在先前操作期間不被所述檢測器識別 的確定而操作。
20. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的離子遷移率光譜儀，其中所述離子遷移率光譜儀還被配置 用來通過所述門和所述離子修改器的操作計時所述片段的至少一些的檢測。
21. -種方法，所述方法包括： 分別基于離子的離子遷移率在漂移室中分離所述離子； 碎裂所述離子的一部分，所述一部分中的所述離子具有基本上相似的離子遷移率； 分別基于片段的離子遷移率分離被電離的所述片段。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中響應(yīng)于在執(zhí)行所述方法的裝置的先前操作期間 對應(yīng)于所述一部分的其它離子的不識別執(zhí)行所述方法。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述碎裂導(dǎo)致不被包括在所述一部分中的離子 被防止被檢測。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，所述方法還包括防止不在所述一部分中的至少一些 其它離子傳向所述檢測器。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，所述方法還包括中和至少一些其它離子。
26. 包括指令的一個或多個計算機可讀介質(zhì)，所述指令響應(yīng)于被計算系統(tǒng)執(zhí)行，引起所 述計算系統(tǒng)： 引起在門和檢測器之間布置在漂移室中的離子修改器修改對應(yīng)于在所述檢測器的先 前操作期間被模糊地識別的其它離子的離子；以及 基于與片段關(guān)聯(lián)的離子遷移率識別感興趣的樣品中包括的分子，所述片段由所述離子 修改器修改由所述分子形成的離子而產(chǎn)生。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的一個或多個計算機可讀介質(zhì)，其中所述指令還能夠執(zhí)行所 述門和所述離子修改器的同步操作。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的一個或多個計算機可讀介質(zhì)，其中所述指令還能夠執(zhí)行以 使識別至少部分地基于所述離子修改器的操作和所述片段的檢測之間的時間。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的一個或多個計算機可讀介質(zhì)，其中所述識別至少部分地基 于所述檢測器的先前操作期間的所述檢測器的響應(yīng)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的一個或多個計算機可讀介質(zhì)，其中所述指令還能夠執(zhí)行以 引起所述離子修改器中和所述其它離子的至少一些。
【文檔編號】G01N27/62GK104126115SQ201380009917
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年2月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月16日
【發(fā)明者】S·J·泰勒, J·R·阿特金森 申請人:史密斯探測-沃特福特有限公司