[發明專利]靜電離子阱質量分析器的接口裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 200910054221.6
• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN101593660A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 徐國賓;黃超;楊芃原
• 申請（專利權）人: 上海華質生物技術有限公司
• 主分類號: H01J49/02
• 分類號: H01J49/02;H01J49/26;G01N27/62
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 李儀萍;余明偉

技術領域

本發明涉及離子阱質譜分析領域，尤其涉及一種傅立葉變換靜電離子阱質量 分析器的接口裝置及其使用方法。

背景技術

早在1923年，Kindon就提出了利用靜電場實現離子的束縛。它的結構類似 于帶有端電極的圓柱型電容器，這種模型也被稱為Kingdon?trap。1981年，Knight 對Kingdon?trap的電極形狀進行了改進，使其不再需要兩端的端電極就能實現 離子的束縛。這種利用靜電實現離子束縛的阱很快就在質譜分析上得到了應用。 它利用離子繞內電極旋轉的頻率與質荷比相關來實現樣品離子的質量分析。但 是，由于離子的這種繞內電極旋轉運動的頻率在很大程度上受到離子的速度和初 始位置影響，因此該質量分析方法的分辨率很低。1995年，Alexander?Makarov 等人提出了靜電傅立葉離子回旋共振質譜。它也是利用靜電場使離子在質量分析 器內做周期性運動，從而實現對離子的束縛。與磁式傅里葉變換離子阱相比較， 這種裝置既能提供高分辨率和質量精度的質量分析，同時又能夠降低制造成本， 減輕重量，得以廣泛的應用。

與利用射頻電場實現離子束縛的質量分析器，例如離子阱以及四極桿濾質器 不同的是，傅里葉變換靜電場離子阱是利用靜電場實現離子的束縛，使得它作為 質量分析器時的結構變得簡單。同時，如果利用離子在傅里葉變換靜電場離子阱 內的軸向振動頻率作為檢測對象，就可以獲得足夠高質量分辨率。傅里葉變換靜 電場離子阱的這些優點為它實現小型化創造了條件。

但是，靜電離子阱也存在著應用上的困難。由于靜電離子阱是一種封閉型的 質量分析器，存在著離子源接口問題。如何才能使得靜電離子阱獲得足夠的分析 靈敏度是靜電離子阱應用設計的關鍵所在。

鑒于此，為了解決以上問題，現提出一種新的靜電離子阱質量分析器的接口 裝置及方法以解決上述技術問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種靜電離子阱質量分析器的接口裝置， 以實現靜電離子阱與外部離子源的更高效連接，從而提高靜電離子阱的分析靈敏 度。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：靜電離子阱質量分析器的接 口裝置，其包括：

該接口裝置包括位于同一平面內的同心圓弧狀外部導電體和內部導電體，所 述外部導電體和內部導電體形成離子運動空間；

第一電源，與所述外部導電體相連接，用于提供直流電壓；

第二電源，與所述內部導電體相連接，用于提供直流電壓；第二電源提供的 直流電壓低于第一電源提供的直流電壓；

第三電源，與所述外部導電體相連接，用于提供周期性正電壓脈沖；

所述內部導電體上設有用于離子通過的通道。

作為本發明的優選方式之一，所述圓弧角度為區間[0，2π)內的任意角度。

作為本發明的優選方式之一，所述內部導電體上設有的通道為一條狹縫，所 述狹縫周長與內部導電體周長相等。

本發明還提供一種靜電離子阱質量分析器的接口裝置的使用方法，其包括步 驟：

1)第一電源提供的直流電壓施加在所述外部導電體上；

2)第二電源提供的直流電壓施加在所述內部導電體上，第二電源提供的直流 電壓低于第一電源提供的直流電壓；

3)第三電源提供的周期性正電壓脈沖施加在所述外部導電體上，通過調節第 三電源所提供的周期性正電壓脈沖的幅度和周期，改變外部導電體上的電 勢，從而改變在所述兩個導電體形成的對數式靜電場內運動的離子的運動 軌跡，將離子從所述通道引入靜電離子阱。

作為本發明的優選方式之一，當所述第一電源提供直流正電壓施加在外部導 電體上時，所述第二電源提供直流負電壓施加在內部導電體上。

作為本發明的優選方式之一，當所述第一電源提供直流正電壓施加在外部導 電體上時，所述內部導電體電勢維持為零。

作為本發明的優選方式之一，當所述第一電源提供直流正電壓施加在外部導 電體上時，所述第二電源提供直流正電壓施加在內部導電體上，第二電源提供的 直流正電壓小于第一電源提供的直流正電壓。

作為本發明的優選方式之一，當所述外部導電體電勢維持為零時，所述第二 電源提供直流負電壓施加在內部導電體上。