[發明專利]用于減少從線性離子阱徑向射出的離子的動能擴散的系統和方法

有效

• 申請號: 201710373123.3
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107437491B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: V·V·考弗陶恩
• 申請（專利權）人: 薩默費尼根有限公司
• 主分類號: H01J49/06
• 分類號: H01J49/06;G01N27/62
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 姬利永

一種用于分析樣本的系統包含線性離子阱、嵌入DC電極、電壓控制器和RF控制電路。所述線性離子阱包含第一對阱電極和第二對阱電極，其彼此隔開并且包圍阱內部。所述第二對阱電極中的一個電極包含阱出口。所述嵌入DC電極定位成鄰近于所述阱出口。所述電壓控制器向所述嵌入DC電極施加DC電壓。所述RF控制電路向所述第一對阱電極施加主RF電壓，向所述第二對阱電極施加所述主RF的一部分，增加施加于所述第一對阱電極的所述主RF，并且向所述第二對阱電極施加輔助RF電壓。

技術領域

本公開大體上涉及質譜分析領域，包含用于減少從線性離子阱徑向射出的離子的動能擴散的系統和方法。

背景技術

線性離子阱(LIT)是可以用于質譜分析的一種類型的離子阱。在線性離子阱中，離子可以被二維射頻(RF)場徑向限制，并且被施加于端電極的遏止電位軸向限制。由于線性離子阱具有高注射效率和高離子儲存容量，所以線性離子阱可以用來處理高處理量二維質譜分析用的大離子群體。

離子可以注射到離子阱內部中或者在離子阱內部形成。通過施加適當的RF和DC電壓，可以將離子限制或截留在離子阱的中心區部內。施加于離子阱的電壓可以經過調整

通過向阱的所有區段施加RF電壓并且利用補充兩極諧振射出電壓，可以從阱中射出離子。這些變化可以使離子在兩極激勵的方向上變得不穩定并且離開俘獲場。通過線性地增加RF電壓，可以依次從阱中射出離子以產生質譜。

根據上文，應了解，需要用于減少從線性離子阱徑向射出的離子的動能擴散的經過改進的系統和方法。

發明內容

在第一方面中，一種用于分析樣本的系統可以包含離子源、離子檢測器、線性離子阱、嵌入DC電極、電壓控制器和RF控制電路。所述離子阱可以包含多個阱電極，其彼此隔開并且包圍阱的內部，所述多個阱電極包含第一對阱電極和第二對阱電極。第二對阱電極中的至少第一阱電極可以包含阱出口，阱出口包括孔口，并且嵌入DC電極可以定位成鄰近于阱出口。阱電極可以被配置成在阱內部生成RF俘獲場并且用于從阱內部質量選擇性射出離子。電壓控制器可以被配置成向嵌入DC電極施加DC電壓。RF控制電路可以被配置成：向第一對阱電極施加主RF電壓，向第二對阱電極施加主RF的一部分，并且按比例增加施加于第一對阱電極的主RF，以維持第一對阱電極與第二對阱電極之間的電壓差，并且以兩極方式向第二對阱電極施加輔助RF電壓。RF控制電路可以被配置成向第一對阱電極施加主RF電壓，向第二對阱電極施加主RF的一部分，并且按比例增加施加于第一對阱電極的主RF，以維持第一對阱電極與第二對阱電極之間的電壓差，并且以兩極方式向第二對阱電極施加輔助RF電壓。在各種實施例中，DC控制電路可以被配置成向第一對阱電極和第二對阱電極都施加可變DC電壓，從而將兩對阱電極之間的DC電壓差維持在接近0。

在第一方面的各種實施例中，嵌入DC電極的DC電壓的絕對值可以在約1000V與約5000V之間。在具體實施例中，DC電壓的絕對值在約1500V與約3500V之間。對于正離子，DC電壓可以是負的，對于負離子，DC電壓可以是正的。

在第一方面的各種實施例中，RF控制電路可以被配置成以主RF電壓頻率的整數分數頻率生成輔助RF電壓。在具體實施例中，RF控制電路可以被配置成以約2/3的β射出離子。在具體實施例中，RF控制電路可以被配置成維持主RF電壓與輔助RF電壓之間的相位鎖定。

在第一方面的各種實施例中，RF控制電路可以被配置成生成具有主RF電壓頻率的整數分數頻率的輔助RF電壓，并且在主RF電壓與輔助RF電壓之間提供相位鎖定。

在第一方面的各種實施例中，RF控制電路可以被配置成用0度與120度之間的范圍的相移將輔助RF電壓和主RF電壓鎖相。