[發明專利]用于2D質譜的在雙平衡AC/非平衡RF模式下操作線性離子阱的系統和方法

在審

• 申請號: 202010866897.1
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112447490A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: V·V·考弗土恩
• 申請（專利權）人: 薩默費尼根有限公司
• 主分類號: H01J49/42
• 分類號: H01J49/42
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳潔;周全

本發明公開了質量選擇性離子捕獲裝置包括線性離子阱和RF控制電路。所述離子阱包括多個阱電極，其被配置成在阱內部中產生四極捕獲場以及從所述阱內部中質量選擇性噴射離子。所述RF控制電路被配置成在第一時間段期間將平衡的AC電壓施加到所述阱電極，使得施加到第一對阱電極的AC電壓具有與施加到第二對阱電極的AC電壓相同量值并且具有相反的符號；在第二時間段期間將非平衡的RF電壓施加到所述第二對阱電極；在轉變時段期間將所述平衡的AC電壓緩降并且將所述非平衡的RF電壓緩升；并且在所述第二時間段后從所述線性離子阱中噴射離子。

技術領域

本公開總體上涉及質譜領域，包括用于2D質譜的在雙平衡AC/非平衡RF模式下操作線性離子阱的系統和方法。

背景技術

由于其在離子阱中大離子裝料下在掃描輸出期間維持良好的離子的m/z分離的能力，作為分析儀器的離子阱可以提供供用于數據獨立分析(DIA)中的非常寶貴的機會。除常規分析掃描以外，這可以為離子阱(尤其是線性離子阱)提供擴展功能的機會。此功能可以包括噴射后捕獲、CID分段以及用第二質量分析器對片段進行最終質量分析。關鍵因素可以包括確保高效捕獲注入的離子，并維持嚴格控制噴射離子的動能。然而，捕獲注入離子的最佳條件可不與維持嚴格控制噴射離子動能的最佳條件相對應。從上文應了解，需要線性離子阱的改進操作。

發明內容

在第一方面中，質量選擇性離子捕獲裝置可以包括線性離子阱和RF控制電路。線性離子阱可以包括彼此間隔開且包圍阱內部的多個阱電極。多個阱電極可以包括第一對阱電極和第二對阱電極。第一對阱電極的至少第一阱電極可以包括阱出口孔。阱電極可以被配置成在阱內部中生成四極捕獲場以及從阱內部中質量選擇性噴射離子。RF控制電路可以被配置成在第一時間段期間將平衡的AC電壓施加到阱電極，使得施加到第一對阱電極的第一AC電壓具有與第二對阱電極的第二AC電壓相反的符號并且具有基本上相同的量值；在第二時間段期間將非平衡的RF電壓施加到第二對陷阱電極；在第一時間段和第二時間段之間的轉變時段期間使平衡的AC電壓緩降，且使非平衡的RF電壓緩升；并且在第二時間段后從線性離子阱噴射離子。

在第一方面的各種實施例中，離子可以在第一時間段期間進入阱。

在第一方面的各種實施例中，在從線性離子阱噴射之前離子的動能散度可以小于約5.0eV，如小于約2.5eV，如小于約0.5eV，甚至小于約0.2eV。

在第一方面的各種實施例中，線性離子阱的中心線上的電場在第一時間段期間可以接近于零。

在第一方面的各種實施例中，AC電壓可以在約100kHz至約600kHz之間的頻率范圍內。

在第一方面的各種實施例中，AC電壓可以小于約400V_0-P，如小于約200V_0-P。

在第一方面的各種實施例中，RF電壓可以在約750kHz至約1500kHz之間的頻率范圍內。

在第一方面的各種實施例中，在轉變時段期間，AC電壓的緩降時間可以小于約1.5ms，并且RF電壓的緩升時間可以在約0.8ms至約2.5ms之間。

在第二方面中，用于鑒別樣品的組分的方法可以包括將離子供應到質量選擇線性離子阱，該離子阱包括彼此間隔開并包圍阱內部的多個阱電極，該阱電極被配置成在阱內部產生四極捕獲場；將離子捕獲在平衡的捕獲場中；在平衡的捕獲場到非平衡的捕獲場之間轉變；和維持非平衡的捕獲場，同時使用輔助RF電壓根據離子的質量從離子阱內部選擇性地噴射離子。

在第二方面的各種實施方案中，在從線性離子阱噴射之前，離子的動能散度可以小于約5.0eV，如小于約2.5eV，如小于約0.5eV，甚至小于約0.2eV。

在第二方面的各種實施例中，當在平衡的捕獲場內捕獲離子時，線性離子阱的中心線上的電場可以接近于零。