[發明專利]增大譜測定設備的有用動態范圍的方法和系統

有效

• 申請號: 201310628362.0
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103915312B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: A.莫德海;E.達蘭
• 申請（專利權）人: 安捷倫科技有限公司
• 主分類號: H01J49/00
• 分類號: H01J49/00;H01J49/40
• 代理公司: 北京市嘉元知識產權代理事務所(特殊普通合伙)11484
• 代理人: 陳靜

技術領域

本發明涉及增大譜測定設備的有用動態范圍的方法和系統。

背景技術

傳統離子遷移率譜測定(IMS)儀器和IMS-質譜測定(IMS-MS)儀器通常包括離子阱和離子遷移率分離設備。IMS-MS儀器進一步包括質量分析儀，和能夠同時產生質譜數據和離子遷移率數據。例如，與液相色譜分析(LC)技術結合的IMS-MS儀器提供另一種分離尺度，可以簡化對非常復雜分析和生物樣本的分析。但是，傳統IMS或IMS-MS儀器具有通常在低端和高端兩者上受到限制的有用動態范圍。例如，低端可能由于電子、化學或數字化噪聲而受到限制，而高端可能受離子轉換或電子設備的飽和限制。因此，離子檢測系統具有其范圍的有用“中部”(有用動態范圍)，其中對越來越大離子強度(豐度)的響應就測量的目的而言是足夠線性的，或換句話說，就測量的目的而言與離子豐度充分地成比例。受限有用動態范圍限制了同時分析不同離子濃度的能力。最好是改進IMS或IMS-MS儀器的有效動態范圍。

人們已經對改進動態范圍作了一些嘗試。例如，2005年5月31日授予Belov等人的美國專利第6,900,431號公開了擁有后處理解碼所獲得數據的編碼脈沖方案的系統。但是，典型動態范圍擴展仍然受到限制，實際上只增大了約10倍或更小。在Ibrahim等人公開的另一種技術(Ibrahim et al.,Automated Gain Control for Orthogonal Time-of-Flight Mass Spectrometry,ANAL.CHEM.2008,80,pp.5367-5376)中，使用了自動增益控制，使得根據基于以前測量的總離子電流調整離子阱中的捕獲時間。但是，當需要在存在非常大群體的情況下檢測小離子群體時，這種技術是不恰當的。

發明內容

在一個代表性實施例中，提供了一種增大離子遷移率譜測定(IMS)設備的動態范圍的方法。該方法包括：在第一時間間隔上累積離子的第一樣本；將離子的第一樣本提供給離子檢測器以提供第一幀；在第二時間間隔上累積離子的第二樣本，其中第二時間間隔不同于第一時間間隔；以及將離子的第二樣本提供給離子檢測器以提供第二幀。有選擇地將第一幀的第一數據點與第二幀的第二數據點組合以提供離子的第一和第二樣本的累積幀。

在另一個代表性實施例中，一種譜測定儀器包括：離子源；與該離子源耦合的離子阱；離子檢測器；以及處理器。該離子阱被配置成在第一時間間隔和與第一時間間隔不同的第二時間間隔上累積離子。該離子檢測器被配置成接收在第一時間間隔上累積的來自該離子阱的離子和接收在第二時間間隔上累積的來自該離子阱的離子，其中該離子檢測器提供來自在第一時間間隔上累積的離子的第一幀和來自在第二時間間隔上累積的離子的第二幀。該處理器被配置成將第一幀的第一數據點與第二幀的第二數據點組合以提供離子的第一和第二樣本的累積幀。

附圖說明

當結合附圖閱讀時，可以從如下詳細描述中最好地理解例示性實施例。要強調的是，各種特征件未必按比例畫出。事實上，為了使討論清楚起見，可以任意增大或減小尺度。在可應用和可實施的任何地點，相同標號都指相同元件。

圖1是按照一個代表性實施例的IMS或IMS-MS儀器的簡化方塊圖；

圖2是示出按照一個代表性實施例的累積時間的時序圖；

圖3是示出按照一個代表性實施例提供累積幀的過程的流程圖；以及

圖4是示出按照一個代表性實施例，將所獲取幀組合在累積幀中的過程的流程圖。

具體實施方式

在如下詳細描述中，為了說明而不是限制的目的，給出了公開具體細節的例示性實施例，以便使人們透徹理解按照本教導的實施例。但是，對于從本公開中受益的人員來說，顯而易見，偏離本文公開的具體細節的按照本教導的其他實施例仍然在所附權利要求書的范圍之內。此外，可能省略對眾所周知設備和方法的描述，以便突出對示范性實施例的描述。這樣的方法和設備都在本教導的范圍之內。