[發明專利]混合質譜裝置

在審

• 申請號: 202210497003.5
• 申請日: 2022-05-09
• 公開（公告）號: CN115346855A
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 羅蘭·萊曼;尤里·卡林依特成科
• 申請（專利權）人: 耶拿分析儀器有限公司
• 主分類號: H01J49/42
• 分類號: H01J49/42;H01J49/02;H01J49/06;H01J49/10
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 穆森;戚傳江

本發明涉及一種混合質譜裝置。用于分析分析物樣品的質譜裝置(100)包括：離子源(1)，可以從該離子源(1)獲取來自分析物樣品的一定量的分析物離子以用于提供離子束(7，11)；質量分析儀(9)，用于將離子束(7，11)的分析物離子基于其質荷比進行過濾；第一檢測器單元(A)，用于分析離子束(7，11)的離子；以及，第二檢測器單元(B)，其基于飛行時間原理并且包括用于分析離子束(7，11)的離子的第二檢測器(15)。本發明還涉及一種通過根據本發明的質譜裝置(100)分析分析物樣品的方法。

技術領域

本發明涉及一種用于分析分析物樣品的質譜裝置以及一種通過質譜裝置分析分析物樣品的方法。

背景技術

如今，借助質譜法對分析物樣品進行分析和/或表征已廣泛用于各種領域。從現有技術已經變得已知許多不同類型的質譜儀，例如扇形場、四極或飛行時間質譜儀，或者還有具有電感耦合的等離子體的質譜儀。各種質譜儀的操作模式已在許多出版物中進行了描述，因此此處不再詳細說明。

在質譜儀中，分析物樣品的分子或原子首先被轉移到氣相中并被電離。對于電離，現有技術中已知的各種方法是可用的，例如電感耦合等離子體電離(ICP)、碰撞電離、電子碰撞電離、化學電離、光電離、場電離或所謂的快速原子轟擊、基質-輔助激光解吸/電離或電噴霧電離。

在電離后，離子通過分析儀(也稱為質量分析儀)，其中，將離子根據它們的質荷比m/z進行分離。不同類型的分析儀和操作模式基于例如靜態或動態電場和/或磁場的應用或基于不同離子的不同飛行時間。特別地，不同類型的質量分析儀包括分析儀的單一、多重或混合排列，例如四極、三重四極、飛行時間(TOF)、離子阱、軌道阱或磁扇區。

最后，分離的離子被導向檢測器，其例如是光離子倍增器、離子電子倍增器、法拉第集電極、戴利檢測器、微通道板或通道倍增器中的一種。

通常，質譜儀的組件根據所涉及的目的被組合，并涉及在質譜裝置的末端區域選擇最適合的檢測器以檢測目標離子。在混合質譜裝置的情況下，這種檢測器可以布置在單個質量分析儀或多于一個質量分析儀之后。混合質譜設備將不同類型質譜儀提供的不同性能特征組合在一個單個設備中。混合質譜設備例如已知的形式有四極和TOF質量分析儀(Q/TOF)、四極和離子阱(Q-Trap)、線性離子阱和軌道阱(LTQ-Orbitrap)或四極和軌道阱質量分析儀。

電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)例如涉及在由光譜儀對所得元素離子進行量化之前，通過等離子體源對測試樣品進行完全原子化和隨后的電離。在這方面，經常使用四極質量過濾器，這是由于其出色的動態范圍和靈敏度，而且還由于它們的穩健性和高分析速度。然而，一些應用(例如納米顆粒的檢測、激光消融或組織成像)需要通過基于飛行時間(TOF)或四極飛行時間(Q/TOF)的設備獲得的平行質譜，這提供了相對更高的檢測速度和同時的質量范圍覆蓋。另一方面，與僅基于四極的質譜設備相比，這樣的設備包括顯著較低的動態范圍、較低的靈敏度和增加的系統成本。因此，期望將兩種不同類型的質譜設備的優點組合起來以提高分析能力。

發明內容

今天，這是通過利用各種混合手段的某些方面和特征的能力或通過利用兩個單獨的設備來實現的。這些解決方案或者無法從混合手段背后的整個想法中受益，或者效率低下且成本高昂。因此，本發明的目的是提供一種允許對分析物樣品進行全面表征的混合質譜設備。

該目的通過一種質譜裝置和一種操作根據本發明的質譜裝置的方法來實現。

關于質譜裝置，該目的通過一種用于分析分析物樣品的質譜裝置來實現，該質譜裝置包括：離子源，可以從該離子源獲取來自分析物樣品的一定量的分析物離子以提供離子束；質量分析儀，用于將離子束的分析物離子基于其質荷比進行過濾；第一檢測器單元，用于分析離子束的離子；以及，第二檢測器單元，其基于飛行時間原理，且包括第二檢測器，用于分析離子束的離子。