[發(fā)明專利]四極桿質(zhì)譜儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710004567.X
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN107017150B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: H-J·施呂特
• 申請（專利權(quán)）人: 塞莫費雪科學(xué)(不來梅)有限公司
• 主分類號: H01J49/42
• 分類號: H01J49/42;G01N27/62
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 姬利永

在質(zhì)譜分析中，離子光學(xué)裝置將接收到的離子束處理成輸出離子束，所述輸出離子束在輸出方向上行進，并在垂直于所述輸出方向的平面中具有空間分布，所述輸出方向在所述平面的一個維度中相對于所述平面的另一維度進行延長，并由此界定延長軸。四極桿離子光學(xué)裝置包括第一和第二對相對的延長電極，所述延長電極接收沿著所述輸出方向行進的所述輸出離子束，并在垂直于所述第一和第二對相對的延長電極的延長方向的平面中界定接受軸線。所述接受軸線是其上達到離子對所述四極桿離子光學(xué)裝置的最大接受性的軸線。所述第一和第二對相對的延長電極大體上定向成匹配所述接受軸線與由所述空間分布界定的所述延長軸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于一種質(zhì)譜儀，其包括四極桿離子光學(xué)裝置(例如，四極桿離子阱或存儲裝置)，并且特別地，關(guān)于一種三重四極桿質(zhì)譜儀。還考慮一種對應(yīng)的質(zhì)譜分析方法。

背景技術(shù)

使用四極桿離子光學(xué)裝置的質(zhì)譜儀是眾所周知的。此類儀器的特定實例是三重四極桿質(zhì)譜儀，其通常用于串聯(lián)質(zhì)譜分析。這包括：第一質(zhì)量選擇四極桿裝置，Q1；充當碰撞池并用于離子斷裂的第二四極桿裝置，Q2；以及第三質(zhì)量分辨四極桿質(zhì)量分析器，Q3。這種類型的儀器的許多實例是已知的，如由賽默飛世爾科技公司(Thermo Fisher Scientific,Inc)制造的TSQ 8000(RTM)或TSQ量子(RTM)。有時提供另一四極桿裝置Q0用作基本的濾質(zhì)器、離子導(dǎo)向器或斷裂池。這可準許MSⁿ操作。

每一四極桿裝置包括四個平行桿，它們被布置成相對的兩對電極。一般來說，桿電極對具有施加到它們的射頻(RF)電壓和任選地DC電壓的相反相位。質(zhì)量選擇四極桿一般具有施加到電極的RF和DC，而充當碰撞池或離子導(dǎo)向器的四極桿通常僅施加有RF。然而，某些四極桿裝置可僅具有施加到它們的靜電電壓，舉例來說，以用于波束成形或靜電透鏡陣列。桿可具有圓形、橢圓或雙曲線的橫截面。替代地，在被稱作平桿(flatapole)或方形四極桿的配置中，桿可具有矩形橫截面，并被稱作平桿電極。平桿電極可具有斜切的或筆直的邊緣。在所有情況下，桿是經(jīng)延長的，并且離子沿著桿延長的方向行進。通常，一個四極桿裝置中的桿在垂直于離子行進方向的平面中以與另一四極桿裝置的那些桿相同的方式定向。

但是存在其中桿的相對定向已經(jīng)變化的儀器的實例。例如，在TSQ量子(RTM)儀器中，桿在Q1和Q3裝置中的相對定向是相同的，但相對于曲面的Q2碰撞池旋轉(zhuǎn)了45度。盡管已經(jīng)考慮到此類旋轉(zhuǎn)改變，但它們已基于實驗試錯法。此外，沒有確定最佳方法，也沒有識別出此類優(yōu)化的基本原理。因此，通過設(shè)置桿在四極桿離子光學(xué)裝置中的相對定向來改進質(zhì)譜儀的性能在可靠性方面還是不可能的。

發(fā)明內(nèi)容

針對這個背景技術(shù)，提供根據(jù)權(quán)利要求1的質(zhì)譜儀和符合權(quán)利要求34的質(zhì)譜分析的方法。權(quán)利要求中界定其它優(yōu)選的、任選的以及有利的特征。

四極桿裝置上游的離子光學(xué)裝置使離子的空間(可包含角度)分布變得不對稱。具體來說，空間分布通常沿著軸線延長，例如：如果空間分布的范圍變成橢圓形，那么它可沿著橢圓的長軸延長；以及如果空間分布的范圍變成矩形(通常具有弧形拐角)，那么它可沿著矩形的一個對角線(或多個對角線)或沿著矩形的長軸延長。四極桿裝置具有接受軸線，沿著所述接收軸線達到離子的最大接受性。例如，對于施加有負DC電位的第一對相對桿和施加有正DC電位的第二對相對桿的四極桿裝置來說，接受軸線可界定在第一對相對桿之間。在另一實例中，四極桿裝置可具有平的延長的電極，并且接受軸線可由兩個電極之間的間隙和另外兩個電極之間的相對的間隙界定，(具體來說，所述接受軸線在這些間隙的中心之間)。通過匹配接受軸線和延長的空間分布軸，明顯改進了離子對四極桿裝置的接受性。

在替代的或者額外的意義上，可考慮特定情境。離子光學(xué)裝置可產(chǎn)生離子束的明顯偏轉(zhuǎn)，這使得離子束的空間分布從對稱變成不對稱(如上文所論述)。例如，大于45度的偏轉(zhuǎn)，特別地，大約90度的偏轉(zhuǎn)可導(dǎo)致此類改變。另外地或可替代地，不精確或不正確的機械或電子調(diào)整可使離子束在某種程度上離軸，或具有相對于理想情況略微傾斜的主軸線，還會導(dǎo)致不對稱的空間分布。