專利名稱：質譜儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種質"^C和一種質鐠測定方法。
背景技術：
質量掃描四極質量過濾器/分析器是普遍存在的分析設備。然而，質 量掃描四極質量過濾器/分析器的主^點在于這樣的設備由于具有不良
占空比而具有低靈敏度。如果四極質量過濾器/分析器以y道爾頓(Da) 的質量分辨率或J^值寬度掃描x道爾頓的質量范圍，則四極質量過濾器/ 分析器的占空比將為y/x。通常，常規四極質量過濾器/分析器可以以質量 分辨率1掃描1000道爾頓的質量范圍。因而，常規四極質量過濾器/分析 器的占空比可能僅為1/1000或0.1 % 。結果，四極質量過濾器/分析器在任 何特定瞬間僅能夠向前傳送四極質量過濾器/質量分析器接收到的離子的 總質量范圍的0.1%。除了在該特定瞬間被向前傳送的那些離子以外的所 有離子將具有經過四極質量過濾器/分析器的不穩定軌道并且因此將被四 極質量過濾器/分析器衰減。

發明內容
才艮據本發明的一方面，提供一種質#義，該質脊仗包括
包括多個電極的質量或質荷比選擇離子捕獲器；
布置在質量或質荷比選擇離子捕獲器的下游的第一質量過濾器/分析 器或質鐠儀；以及
控制裝置，被布置成和適合于
(i) 使得離子根據它們的質量或質荷比從離子捕獲器有選擇地噴出 或釋，放；以及
(ii) 以與離子從離子捕獲器的有選擇噴出或釋;^本上同步的方式 掃描第 一質量過濾器/分析器或質鐠儀。第一質量過濾器/分析器或質鐠儀優選地包括質量或質荷比掃描質量 過濾器/分析器或質鐠儀。第一質量過濾器/分析器或質#^優選地包括四 極質量過濾器/分析器或質"^，例如四極桿集質量過濾器/分析器或質鐠 儀。
根據次優選實施例，第一質量過濾器/分析器或質鐠儀可以包括磁式 扇形質量過濾器/分析器或質"^。
離子捕獲器優選地具有從以下分辨率中選擇的質量或質荷比分辨率 (0<1; (ii)l隱5; (iii)5國10; (iv) 10-15; (v) 15-20; (vi) 20-25; (vii)
25-30; (viii) 30-35; (ix) 35-40; (x) 40-45; (xi) 45-50; (xii) 50-100; (xiii) 100-150; (xiv) 150-200; (xv) 200-250; (xvi) 250-300; (xvii)
300-350; (xviii) 350-400; (xix) 400-450; (xx) 450-500; (xxi) 500-600; (xxii) 600-700; (xxm) 700-800; (xxiv) 800-900; (xxv)卯0-1000;以
及(xxvi) >1000。
第 一質量過濾器/分析器或質鐠儀優選地具有從以下分辨率中選擇的 質量或質荷比分辨率(i)<100; (ii) 100-200; (iii)200-300; (iv)300-400;
(v)400-500; (vi)500-600; (vii)600-700; (viii)700-800; (ix)800-卯0;
(x)卯0隱1000; (xi) 1000-1500; (xii) 1500-2000; (xiii)2000-2500; (xiv) 2500-3000;以及(xv) >3000。
本發明的一個優選特征在于第一質量過濾器/分析器或質鐠儀的質量 或質荷比分辨率可以大于離子捕獲器的質量或質荷比分辨率。才艮據實施 例，第一質量過濾器/分^f器或質鐠儀的質量或質荷比分辨率相對于離子 捕獲器的質量或質荷比分辨率的倍因數選自于(i)l-2; (ii)2-3; (iii) 3-4; (iv)4-5; (v) 5-6; (vi) 6國7; (vii) 7-8; (viii)8畫9; (ix) 9國10; (x) 10-11; (xi) 11-12; (xii) 12-13; (xiii) 13-14; (xiv) 14-15; (xv) 15-16;
(xvi) 16-17; (xvii) 17-18; (xviii) 18-19; (xix) 19-20; (xx) 20-50;
(xxi) 50-100; (xxii) 100-150; (xxiii) 150-200; (xxiv) 200-250;以及
(xxv) >250。
第一質量過濾器/分析器或質鐠儀優選地被布置成接收已從離子捕獲 器有選擇地噴出或釋放的離子。
控制裝置優選地被布置成和適合于使得離子根據它們的質量或質荷 比從離子捕獲器依次地或漸進地噴出或釋放。
控制裝置優選地被布置成和適合于以基本上連續和/或線性和/或漸進和/或規則方式掃描第 一質量過濾器/分析器或質鐠儀。根據另 一實施例，
控制裝置可以被布置成和適合于以^^上非連續和/或階躍式和/或非線性
和/或非漸進和/或不規則方式掃描第一質量過濾器/分析器或質脊仗。
控制裝置優選地被布置成和適合于使惑子從離子捕獲器的有選擇噴 出或釋放與第一質量過濾器/分析器或質鐠儀的質量或質荷比傳送窗的掃 描同步。
從離子捕獲器有選擇地噴出或釋放的離子中的至少一些離子優選地 由第 一質量過濾器/分析器或質*向前傳送。
根據實施例， 一個或多個離子檢測器可以布置在離子捕獲器和/或第 一質量過濾器/分析器或質#^的上游和/或下游。
又一質量分析器優選地布置在離子捕獲器和/或第 一質量過濾器/分析
器或質*1^的下游和/或上游。該又一質量分析器優選地選自于(i)傅立 葉變換("FT")質量分析器；(ii)傅立葉變換離子回旋共振("FTICR") 質量分析器；(iii)飛行時間("TOF，，)質量分析器；(iv)正交加速飛行 時間("oaTOF")質量分析器；(v)軸向加速飛行時間質量分析器；(vi) 磁式扇形質鐠儀；(viO保羅(Paul)或3D四極質量分析器；(viii) 2D 或線性四極質量分析器；(ix)彭寧(Penning)捕獲器質量分析器；(x) 離子捕獲器質量分析器；(xi)傅立葉變換軌道捕獲器；(xii)靜電傅立葉 變M脊義；以及(xiii)四極質量分析器。
離子捕獲器優選地被布置成在一工作模式下釋放具有第一質荷比范 圍的離子而基本上保留離子捕獲器內具有第 一范圍之夕卜的質荷比的離子。 第一質荷比范圍優選地落在從以下范圍中選擇的一個或多個范圍內(i) <100; (ii) 100-200; (iii) 200-300; (iv) 300-400; (v) 400-500; (vi) 500-600; (vii) 600-700; (viii) 700-800; (ix) 800-900; (x)卯0隱1000;
(xi) 1000-1100; (xii) 1100-1200; (xiii) 1200-1300; (xiv) 1300-1400;
(xv) 1400-1500; (xvi) 1500-1600; (xvii) 1600-1700; (xviii) 1700-1800;
(xix) 1800-1900; (xx) l卯0-2000;以及(xxi) >2000。
離子捕獲器優選地包括離子引導裝置。
離子捕獲器優選地包括RF電極集。RF電極集可以包括至少一對RF 電極堆。每對RF電極堆中的堆優選地跨氣體單元間隔開，且每個堆中的 RF電極沿著離子提M徑堆疊。
RF電極集優選地包括沿著離子提M徑設置的RF電極的子集優選地通過向RF電極的子集施加的振蕩RF電勢的周期性、沿著離 子捕獲器的軸產生一個或多個勢壘。
優選地4C供用于向RF電極的子集中的多個相鄰RF電板逸加同相的 振蕩RF電勢以使得在子集中的RF電極組之間建立振蕩RF電勢的周期 性的裝置。
優選地提供如下裝置，該裝置用于向電極施加振蕩RF電勢以4更(i) 大致沿著橫向于離子提#*^的至少一個軸生成質動力(pondermotive) 離子捕獲電勢；以及(ii)沿著離子提M徑至少部分地生成有效電勢， 其中有效電勢包括至少一個勢壘，該至少一個勢壘的量值依賴于離子供應 中的離子的質荷比并J^本上獨立于沿著該橫向軸的離子的位置，其中該 至少一個勢壘由向電極施加的振蕩RF電勢的周期性引起。
離子捕獲器優選地還包括被布置成和適合于向多個電極中的至少一 些電板拖加AC或RF電壓的AC或RF電壓裝置。
AC或RF電壓裝置優選地被布置成和適合于向多個電極中的至少一 些電;feUfe加AC或RF電壓以便將至少一些離子徑向P艮制于離子捕獲器 內。
AC或RF電壓裝置優選地被布置成和適合于向多個電極中的至少1 %、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95 %或100 %施加AC或RF電壓。
AC或RF電壓裝置優選地被布置成和適合于供應具有從以下幅度中 選擇的幅度的AC或RF電壓(i)〈50V峰-峰值；(ii) 50-100V峰-峰 值；(iii) 100-150V峰-峰值；(iv) 150隱200V峰-峰值；(v) 200-250V 峰 - 峰值；(vi) 250-300V峰-峰值；(vii) 300-350V峰-峰值；(viii) 350-400V峰-峰值；(ix) 400國450V峰-峰值；(x) 450-500V峰-峰值； 以及(xi) ^00V峰-峰值。
AC或RF電壓裝置優選地被布置成和適合于供應具有從以下頻率中 選擇的頻率的AC或RF電壓(i) <100kHz; (ii) 100-200kHz; (iii) 200-300kHz; (iv) 300-400kHz; (v) 400國500kHz; (vi) 0.5-1 .OMHz; (vii) 1.0-1.5MHz; (viii) 1.5-2.0MHz; (ix) 2.0-2.5MHz; (x) 2.5國3.0MHz; (xi) 3.0隱3,5MHz; (xii) 3.5-4.0MHz; (xiii) 4.0-4.5MHz; (xiv) 4.5-5.0MHz; (xv) 5.0誦5,5MHz; ( xvi) 5.5隱6.0MHz; ( xvii) 6.0畫6.5MHz; ( xviii) 6.5-7.0MHz; (xix) 7.0-7.5MHz; (xx) 7.5國8.0MHz; (xxi) 8.0-8.5MHz;(xxii)8,5國9.0MHz; (xxiii)9.0-9.5MHz; (xxiv)9.5國10.0MHz;以及(xxv) >10.0MHz。
離子捕獲器優選地包括用于將離子徑向限制于離子捕獲器內的裝置。 離子捕獲器優選地包括用于生成質動力或RT離子捕獲電勢的裝置。優選 地在交叉或正交于氣體和/或離子流過離子捕獲器的方向的方向上生成質 動力或RF離子捕獲電勢。優選地在與靜電或DC離子捕獲電勢的方向正 交的方向上生成質動力或RF離子捕獲電勢。優選地在與沿著離子捕獲器 的長度施加的軸向電場的方向正交的方向上生成質動力或RF離子捕獲電 勢。
離子捕獲器優選地包括用于生成具有周期性的多個軸向偽勢阱的裝 置。軸向偽勢阱的幅度優選地依賴于離子的質荷比。
離子捕獲器優選地還包括用于生成靜電或DC離子捕獲勢阱的裝置。
優選地在交叉或正交于氣體和/或離子流過離子捕獲器的方向的方向 上生成靜電或DC離子捕獲勢阱。優選地在與生成質動力或RF電勢所沿 著的方向正交的方向上生成靜電或DC離子捕獲勢阱。優選地在與沿著離 子捕獲器的長度施加軸向電場的方向正交的方向上生成靜電或DC離子 捕獲勢阱。
用于生成靜電或DC離子捕獲勢阱的裝置優選地包括至少一對電極， 該至少 一對電極中的電極跨氣體單元間隔開。
用于生成靜電或DC離子捕獲勢阱的裝置優選地包括一系列對沿著 氣體單元設置的電極。
離子捕獲器優選地還包括用于生成另外電勢以提供防止離子從離子 捕獲器的提取區被提取的有效電勢的裝置。
離子捕獲器優選地被布置成4吏得防止離子從提取區被提取的有效電 勢的特性至少部分地由質動力或RF離子捕獲電勢的生成所引起。
根據該優選實施例，提供用于沿著離子捕獲器的軸向長度的至少5 %、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、卯％、 95%或100%施加軸向電 場的裝置。
離子捕獲器優選地還包括用于沿著離子提取路徑施加漂移電勢的裝離子捕獲器優選地還包括用于變化漂移電勢的量值以便有選擇地提 取離子的裝置。
離子捕獲器優選地包括氣體單元，氣體本體中的離子供應在使用時位 于氣體單元中。
氣體單元的至少一部分包括可以輸送氣流中攜帶的離子的氣流導管， 該導管具有氣流方向。優選地4C供用于4^供氣流的氣流裝置。
離子捕獲器優選地包括限定離子提M徑的離子提取體積。離子提取 體積優選地包括具有寬度、高度和長度的長方體。該長方體的寬度與高度
之比選自于(i)a; (ii)^l.l; (iii) ^1.2; (iv) ^1.3; (v) $1.4; (vi) $1.5; (vii)^1.6; (viii) $1.7; (ix) $1.8; (x) $1.9;以及(xi) ^2.0。
根據該優選實施例，優選地提供用于從離子捕獲器的提取區有選擇地 提取具有預定質荷比或離子遷移率的離子的離子提取裝置。
離子提取裝置優選地被布置用于空間有選擇地提取位于離子捕獲器 內預定空間位置的離子群體。
離子提取裝置可以包括跨氣體單元設置并且其中形成有孔的離子壘。 離子捕獲器還可以包括用于施加提取場以通過孔提取離子的裝置。離子捕 獲器優選地還包括與孔連通的由漏電介質材料形成的向內延伸管。
離子捕獲器優選地還包括用于變化或掃描沿著離子捕獲器的軸向長 度產生的多個軸向偽勢阱的裝置。
離子捕獲器優選地還包括用于變化有效電勢以便允許從離子捕獲器 有選擇地提取預定質荷比或離子遷移率的離子的裝置。
用于變化有效電勢的裝置可以變化振蕩RF電勢以便有選擇地提取離子。
用于變化有效電勢的裝置優選地變化離子捕獲器內的質動力或RF離 子捕獲電勢以便使得所選離子群體移動到預定空間位置。
用于變化有效電勢的裝置可以變化離子捕獲器內的靜電或DC離子 捕獲勢阱以《更使得所選離子群體移動到預定空間位置。
根據次優選實施例，可以提供用于變化氣體本體的壓力的裝置以便使 得所選離子群體移動到預定空間位置。
根據實施例的離子捕獲器可以包括如下設備，在該設備中，離子被攜帶于載體氣體的層流中并且被捕獲于其中跨層流施加電場的壘區中。
根據另一實施例，離子捕獲器可以包括被布置成和適合于在第一工作
模式下沿著離子捕獲器的軸向長度的至少一部分維持一個或多個DC、真 實或靜態勢阱或基本上靜態非均勻電場的第一裝置。第一裝置可以被布置 成和適合于沿著離子捕獲器的軸向長度的至少一部分維持至少l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10或>10個勢阱。優選地，第一裝置被布置成和適合 于沿著離子捕獲器的軸向長度的至少一部分維持一個或多個基本上二次 勢阱。
第 一裝置優選地被布置成和適合于沿著離子捕獲器的軸向長度的至 少一部分維持一個或多個基本上非二次勢阱。
第 一裝置優選地被布置成和適合于沿著離子捕獲器的軸向長度的至 少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯 % 、 95 %或100 %維持一個或多個勢阱。
第一裝置優選地被布置成和適合于維持具有從以下深度中選擇的深 度的一個或多個勢阱(i)〈10V; (ii)10國20V; (iii)20-30V; "v)30-40V;
(v) 40畫50V; (vi) 50-60V; (vii) 60-70V; (viii) 70-80V; (ix)80-卯V; (x) 90-100V;以及(xi) >100V。
第一裝置可以被布置成和適合于在第一工作模式下沿著離子捕獲器 的軸向長度維持其中最小值位于第一位置的一個或多個勢阱。離子捕獲器 優選地具有離子入口和離子出口 ，并且其中第一位置位于離子入口下游距 離L處和/或離子出口上游距離L處，并且其中L選自于以下距離(i) <20mm; (ii) 20-40mm; (iii) 40誦60mm; (iv) 60-80mm; (v) 80-100mm;
(vi) 100國120mm; (vii) 120曙140mm; (viii) 140-160mm; (ix) 160-180mm; (x) 180畫200mm;以及(xi) >200mm。
第一裝置優選地包括用于向電極的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30 %、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95%或100%供應一個或多 個DC電壓的一個或多個DC電壓源。
第 一裝置優選地被布置成和適合于提供具有沿著離子捕獲器的軸向 長度的至少一部分變化或增大的電場強度的電場。
第 一裝置可以被布置成和適合于提供具有沿著離子捕獲器的軸向長 度的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80 o/o、卯。/。、 95%或100%變化或增大的電場強度的電場。根據該優選實施例，離子捕獲器優選地包括被布置成和適合于在第一 工作模式下沿著離子捕獲器的軸向長度的至少一部分維持隨時間變化的 基本上均勻軸向電場的第二裝置。第二裝置優選地被布置成和適合于沿著
離子捕獲器的軸向長度的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50 %、 60%、 70%、 80%、卯％、 95°/。或100%維持隨時間變>[匕的均勻軸向 電場。
第二裝置可以包括用于向電極的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100°/。供應一個或多個 DC電壓的一個或多個DC電壓源。
第二裝置可以被布置成和適合于在第一工作模式下生成在任何時間 點沿著離子捕獲器的軸向長度的至少 一部分具有基本上恒定電場強度的 軸向電場。
第二裝置優選地被布置成和適合于在第一工作模式下生成在任何時 間點沿著離子捕獲器的軸向長度的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100%具有基本上恒定電 場強度的軸向電場。
第二裝置優選地被布置成和適合于在第 一工作模式下生成具有隨時 間變化的電場強度的軸向電場。
第二裝置被布置成和適合于在第一工作模式下生成具有隨時間變化 至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95%或100。/。的電場強度的軸向電場。
第二裝置優選地被布置成和適合于在第一工作模式下生成隨時間改 變方向的軸向電場。
第二裝置優選地被布置成和適合于生成具有隨時間改變的偏移的軸 向電場。
第二裝置優選地被布置成和適合于以第一頻率t或在第一頻率&變 化隨時間變化的基本上均勻軸向電場，其中&選自于(0<5kHz; (ii) 5-10kHz; (iii) 10-15kHz; (iv) 15畫20kHz; (v)20-25kHz; (vi)25隱30kHz; (vii) 30-35kHz; (viii) 35-40kHz; (ix) 40-45kHz; (x)45國50kHz; (xi) 50-55kHz; ( xii) 55誦60kHz; (xiii) 60-65kHz; ( xiv) 65誦70kHz; (xv) 70-75kHz; (xvi) 75-80kHz; (xvii) 80-85kHz; (xviii) 85-90kHz; (xix) 卯-95kHz; (xx) 95-100kHz;以及(xxi) >100kHz。第一頻率fi優選地大于位于離子捕獲器內離子捕獲區內的離子的至
少5%、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55 %、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、 90%、 95%或100%的諧振 或基波頻率。
第 一頻率&優選地比位于離子捕獲器內離子捕獲區內的離子的至少5 %、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、 90%、 95%或100%的諧振或基 波頻率大至少5%、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、 90%、 95%、 100 %、 110%、 120%、 130 。/q、 140%、 150%、 160%、 170%、 180°/。、 l卯 %、 200%、 250%、 300%、 350%、 400%、 450 %或500%。
離子捕獲器包括被布置成和適合于在一工作模式下以基本上非諧振 方式從離子捕獲器的捕獲區噴出至少一些離子而其它離子被布置成基本
上保持^:捕獲于離子捕獲器的捕獲區內的噴出裝置。
噴出裝置優選地被布置成和適合于更改和/或變化和/或掃描隨時間變 化的基本上均勻軸向電場的幅度。
噴出裝置優選地被布置成和適合于增大隨時間變化的基本上均勻軸
向電場的幅度。
噴出裝置優選地被布置成和適合于以基本上連續和/或線性和/或漸進 和/或規則方式增大隨時間變化的基本上均勻軸向電場的幅度。
噴出裝置優選地被布置成和適合于以基本上非連續和/或非線性和/或 非漸進和/或不規則方式增大隨時間變化的基本上均勻軸向電場的幅度。
噴出裝置優選地被布置成和適合于更改和/或變化和/或掃描隨時間變 化的基本上均勻軸向電場的調制或振蕩的頻率。
噴出裝置優選地被布置成和適合于減小隨時間變化的基本上均勻軸
向電場的調制或振蕩的頻率。噴出裝置優選地被布置成和適合于以J4Ui
連續和/或線性和/或漸進和/或規則方式減小隨時間變化的基本上均勻軸 向電場的調制或振蕩的頻率。
噴出裝置可以優選地被布置成和適合于以基本上非連續和/或非線性 和/或非漸進和/或不規則方式減小隨時間變化的基本上均勻軸向電場的調 制或振蕩的頻率。離子捕獲器優選地包括被布置成和適合于從離子捕獲器質量或質荷 比有選擇地噴出離子的噴出裝置。
噴出裝置優選地被布置成和適合于在第 一工作模式下使得基本上所 有具有低于第一截止質荷比的質荷比的離子從離子捕獲器的離子捕獲區 噴出。
噴出裝置優選地被布置成和適合于在第 一工作模式下使得基本上所 有具有高于第 一截止質荷比的質荷比的離子保持或被保留或限制于離子 捕獲器的離子捕獲區內。
第一截止質荷比優選地落在從以下范圍中選擇的范圍內(i) <100;
(ii) 100-200; (iii) 200-300; (iv) 300-400; (v) 400-500; (vi) 500-600; (vii )600-700; (viii )700-800; (ix )800-卯0; (x )卯0-1000; (xi )1000-1100; (xii) 1100-1200; (x祖)1200-1300; (xiv) 1300-1400; (xv) 1400-1500; (xvi) 1500-1600; (xvii) 1600-1700; (xviii) 1700-1800; (xix) 1800-1卯0; (xx) l卯0-2000;以及(xxi) >2000。
噴出裝置優選地被布置成和適合于增大第一截止質荷比。噴出裝置優
選地被布置成和適合于以基本上連續和/或線性和/或漸進和/或規則方式
增大第一截止質荷比。可替選地，噴出裝置可以被布置成和適合于以基本 上非連續和/或非線性和/或非漸進和/或不規則方式增大笫一截止質荷比。
噴出裝置優選地被布置成和適合于在第 一工作模式下從離子捕獲器 基本上軸向地噴出離子。
離子優選地被布置成被捕獲或軸向限制于離子捕獲器內的離子捕獲 區內，離子捕獲區具有長度l，其中l選自于(i)<20mm; (ii)20-40mm;
(iii) 格60mm; (iv) 60-80mm; (v) 80-100mm; (vi) 100-120mm; (vii) 120-140mm; (viii) 140國160mm; (ix) 160-180mm; (x) 180誦200mm;以 及(xi) >200mm。
離子捕獲器優選地包括線性離子捕獲器。
所述多個電極可以具有從以下橫截面中選擇的橫截面(0近似或基 本上圓形；(ii)近似或基本上雙曲線形；(iii)近似或基本上弓形或部分 圓形；以及(iv)近似或基本上矩形或正方形。
離子捕獲器優選地包括多核>桿集離子捕獲器。
離子捕獲器優選地包括四極、六極、/Vfel或更高階多極桿集。多極桿集離子捕獲器的內切半徑優選地選自于(i)<lmm; (ii) l-2mm; (iii) 2誦3mm; (iv) 3-4mm; (v) 4誦5mm; (vi) 5-6mm; (vii) 6隱7mm; (viii) 7隱8mm; (ix) 8-9mm; (x) 9畫10mm;以及(xi) >10mm。
離子捕獲器可以是軸向分段的或者包括多個軸向段。
離子捕獲器優選地包括x個軸向段，其中x選自于(i)〈10; (ii) 10-20; (iii) 20-30; (iv) 30-40; (v) 40-50; (vi) 50-60; (vii) 60-70; (viii) 70-80; (ix) 80-90; (x)卯-100;以及(xi) >100。每個軸向^:優 選地包括l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 20或>20個電極。
軸向段的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100°/。的軸向長度選自于(i)<lmm; (ii) l-2mm; (iii) 2-3mm; (iv) 3-4mm; (v) 4國5mm; (vi) 5-6mm; (vii) 6-7mm; (viii) 7-8mm; (ix) 8畫9mm; (x) 9誦10mm;以及(xi) >10mm。
軸向段的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95%或100%之間的間隔優選地選自于(i) <lmm;
(ii) l-2mm; (iii) 2誦3mm; (iv) 3-4mm; (v) 4誦5mm; (vi) 5-6mm;
(vii) 6誦7mm; (viii) 7國8mm; (ix) 8國9mm; (x) 9隱10mm;以及(xi) >10mm。
離子捕獲器優選地包括多個非導電、絕緣或陶瓷的桿、突起物或器件。
離子捕獲器優選地包括l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 20或>20個桿、突起物或器件。
多個非導電、絕緣或陶瓷的桿、突起物或器件還可以包括在桿、突起 物或器件上、周圍、鄰近、上方設置或很靠近桿、突起物或器件設置的一 個或多個電阻性或導電的涂層、層、電極、膜或表面。
離子捕獲器優選地包括多個具有孔的電極，其中離子在使用時穿過孔。
優選地，電極的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100%具有基本上相同尺寸或基本上相 同面積的孔。
根據實施例，電極的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50 %、 60%、 70%、 80%、 90%、 95%或100%具有在沿著離子捕獲器的軸的方向上尺寸或面積逐漸變大和/或變小的孔。
根據實施例，電極的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50 %、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100%具有從以下內直徑或>^中 選擇的內直徑或尺度的孔(i)5l.0mm; (ii) ^2.0mm; (iii) ^3.0mm; (iv)S4.0mm; (v)^5.0mm; (vi)^6.0mm; (vii )￡7.0mm; (viii )S8.0mm; (ix) S9.0mm; (x) SlO.Omm;以及(xi) >10.0mm。
離子捕獲器可以包括多個板或網電極，并且其中所述電極中的至少一 些電極被布置成大致處于離子在使用時行進的平面上或者被布置成大致 正交于離子在使用時行進的平面。
離子捕獲器可以包括多個板或網電極，并且其中所述電極的至少50 %、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、卯％、 95%或100% 被布置成大致處于離子在使用時行進的平面上或者被布置成大致正交于 離子在使用時行進的平面。
離子捕獲器優選地包括至少2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 20或>20個板或網電極。
板或網電極優選地具有從以下厚度中選擇的厚度(i)小于或等于 5mm; (ii)小于或等于4.5mm; (iii)小于或等于4mm; (iv)小于或等 于3,5mm; (v)小于或等于3mm; (vi)小于或等于2.5111111; (vii)小于 或等于2mm; (viii)小于或等于1.5mm; (ix)小于或等于lmm; (x)小 于或等于0.8mm; (xi )小于或等于0.6mm; (xii )小于或等于0.4mm; (xiii) 小于或等于0.2mm; (xiv)小于或等于O.lmm;以及(xv)小于或等于 0.25mm。
板或網電極優選i^目互間隔開從以下距離中選擇的距離(i)小于或 等于5mm; (ii)小于或等于4,5mm; (iii)小于或等于4mm; (iv)小于 或等于3,5mm; (v)小于或等于3mm; (vi)小于或等于2.5mm; (vii) 小于或等于2mm; (viii)小于或等于1.5mm; (ix)小于或等于lmm; (x) 小于或等于0,8mm; (xi)小于或等于0.6mm; (xii)小于或等于0.4mm; (xiii)小于或等于0.2mm; (xiv)小于或等于O.lmm;以及(xv)小于 或等于0.25mm。
板或網電極優選地被供應以AC或RF電壓。相鄰板或網電極優選地 ^L供應以AC或RF電壓的^jtt。
AC或RF電壓優選地具有從以下頻率中選擇的頻率(i) <100kHz;(ii) 100-200kHz; (iii) 200-300kHz; (iv) 300-400kHz; (v) 400-500kHz;
(vi) 0.5-l.OMHz; (vii) 1.0-1.5MHz; (viii) 1.5-2.0MHz; (ix)2.0-2.5MHz; (x)2'5畫3.0MHz; (xi)3.0-3.5MHz; (xii)3.5-4.0MHz; (xiii)4.0畫4,5MHz; (xiv )4.5-5.0MHz; (xv )5.0誦5,5MHz; (xvi )5.5-6.0MHz; (xvii )6.0畫6.5MHz; (xviii) 6.5-7.0MHz; ( xix ) 7.0-7.5MHz; ( xx ) 7.5-8.0MHz; ( xxi)
8.0誦8,5MHz; (xxii) 8.5-9.0MHz; (xxiii) 9.0-9.5MHz; (xxiv) 9.5國10.0MHz; 以友(xxv) >10.0MHz。
AC或RF電壓的幅度優選地選自于(i )<50V峰-峰值;(ii )50-100V 峰 - 峰值；(iii )100-150V峰-峰值；(iv )150-200V峰-峰值；(v )200-250V 峰 - 峰值；(vi) 250-300V峰-峰值；(vii) 300-350V峰-峰值；(viii) 350國400V峰-峰值；(ix) 400畫450V峰-峰值；(x) 450-500V峰-峰值； 以及(xi) 〉500V峰-"^值。
離子捕獲器優選地還包括布置在離子捕獲器的第 一側的第 一外板電 極和布置在離子捕獲器的第二側的第二外板電極。
離子捕獲器優選地還包括以相對于AC或RF電壓所施加于的板或網 電極的平均電壓的偏置DC電壓對第一外板電極和/或第二外板電極進行 偏置的偏置裝置。偏置裝置優選地被布置成和適合于以從以下電壓中選擇 的電壓對第一外板電極和/或第二外板電極進行偏置(i)小于-10V; (ii) -9至誦8V; (iii)畫8至畫7V; (iv) -7至-6V; (v) -6至畫5V; (vi) -5至畫4V;
(vii) -4至國3V; (viii)隱3至-2V; (ix) -2至-lV; (x) -1至OV; (xi) 0 至IV; (xii) 1至2V; (xiii) 2至3V; (xiv) 3至4V; (xv) 4至5V; (xvi) 5至6V; (xvii)6至7V; (xviii)7至8V; (xix)8至9V; (xx)9至10V; 以及(xxi)大于IOV。
第一外板電極和/或第二外板電極可以在使用時被供應以僅DC電壓。 可替選地，第一外板電極和/或第二外板電極可以在使用時被供應以僅AC 或RF電壓。根據另一實施例，第一外板電極和/或第二外板電極可以在使 用時被供應以DC和AC或RF電壓。
離子捕獲器還可以包^fe布、布置、交織或沉積于多個板或網電極之 間的一個或多個絕緣體層。
離子捕獲器可以包括基本上彎曲的或非線性的離子引導或離子捕獲區。
離子捕獲器可以包括多個軸向段。例如，離子捕獲器可以包括至少5、10、 15、 20、 25、 30、 35、 40、 45、 50、 55、 60、 65、 70、 75、 80、 85、 90、 95或100個軸向段。
離子捕獲器可以具有基本上圓形、橢圓形、正方形、矩形、規則或不 規則的橫截面。
根據實施例，離子捕獲器可以具有離子引導區，該離子引導區的大小 和/或形狀和/或寬度和/或高度和/或長度沿著該離子引導區的至少 一部分 變化。離子捕獲器優選地包括l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10或>10個 電極。根據另一實施例，離子捕獲器包括至少(0 10-20個電極；(ii) 20-30個電極；(iii) 30-40個電極；(iv) 40-50個電極；(v) 50-60個電極；
(vi) 60-70個電極；(vii) 70-80個電極；(viii) 80-90個電極；(ix) 90-100 個電極；(x) 100-110個電極;(xi) 110-120個電極;(xii) 120-130個電 極；(xiii) 130-140個電極；(xiv) 140-150個電極；或(xv) >150個電極。
離子捕獲器優選地具有從以下長度中選擇的長度(i)<20mm; (ii) 20誦40mm; (iii )40-60mm; (iv )60-80mm; (v )80-100mm; (vi )100-120mm;
(vii) 120國140mm; (viii) 140-160mm; (ix) 160誦180mm; (x) 180-200mm; 以及(xi) >200mm。
根據實施例，提供了被布置成和適合于在一工作模式下將離子捕獲器 維持在從以下壓力中選擇的壓力的裝置(i) 〈1.0xlO"mbar; (ii) <1.0xl02mbar ; ( iii ) <1.0xl0_3mbar ; ( iv ) <1.0xl0_4mbar ; ( v ) <10xl(T5mbar; ( vi ) <1.0xl06mbar; ( vii ) <1.0xl07mbar; (viii) <1.0xl(T8mbar ; ( ix ) <1.0xl09mbar ; ( x ) <1.0xl010mbar ; ( xi ) <1.0xlO_11mbar;以及(xii) <1.0xl0_12mbar。
根據實施例，提供了被布置成和適合于在一工作模式下將離子捕獲器 維持在從以下壓力中選擇的壓力的裝置(i) >1.0xl(T3mbar; (ii) >1.0xl0_2mbar; (iii) 〉1.0xlO"mbar; (iv) >lmbar; (v) >10mbar; (vi) >100mbar; (vii)>5.0xl0_3mbar; (viii)>5.0xlO_2inbar; (ix)103-102mbar; 以及(x) 1(r4-10"mbar。
在一工作模式下，離子可以被捕獲于離子捕獲器內但是在離子捕獲器 內基本上沒有分裂。根據另一實施例，離子可以被布置成和適合于在一工 作模式下在離子捕獲器的至少 一部分內碰撞冷卻或基本上熱化離子。
可以提供被布置成和適合于在離子捕獲器內碰撞冷卻或熱化離子的 裝置被布置成在離子從離子捕獲器噴出之前和/或之后碰撞冷卻或基本上熱化離子。
離子捕獲器還可以包括被布置成和適合于在離子捕獲器內基本上分
裂離子的分裂裝置。分裂裝置優選地被布置成和適合于通it^撞誘發解離 ("CID，，)或通過表面誘發解離("SID，，)分裂離子。
離子捕獲器優選地被布置成和適合于在一工作模式下從離子捕獲器 諧振地和/或質量有選擇地噴出離子。
離子捕獲器可以被布置成和適合于從離子捕獲器軸向和/或徑向噴出 離子。
根據實施例，離子捕獲器可以被布置成和適合于調整向所述多個電極 施加的AC或RF電壓的頻率和/或幅度以便通過質量選擇不穩定性來噴出 離子。離子捕獲器可以被布置成和適合于將AC或RF補充波形或電壓疊 加到所述多個電極以便通過諧振噴出來噴出離子。離子捕獲器可以被布置 成和適合于向所述多個電極施加DC偏置電壓以便噴出離子。
在一工作模式下，離子捕獲器可以被布置成傳送離子或存儲離子而不 從離子捕獲器質量有選擇地和/或非諧M噴出離子。
在一工作模式下，離子捕獲器可以被布置成質量過濾或質量分析離子。
在一工作模式下，離子捕獲器可以被布置成充當碰撞或分裂單元而不 從離子捕獲器質量有選擇地和/或非諧,噴出離子。
離子捕獲器可以包括被布置成和適合于在一工作模式下在離子捕獲 器的一部分內在與離子捕獲器的入口和/或中央和/或出口最接近的一個或 多個位置存儲或捕獲離子的裝置。
根據實施例，離子捕獲器還包4^L布置成和適合于在一工作模式下在 離子捕獲器內捕獲離子以及朝著離子捕獲器的入口和/或中央和/或出口逐 漸移動離子的裝置。
離子捕獲器還可以包括如下裝置，該裝置被布置成和適合于首先在第 一軸向位置向所述多個電極施加一個或多個瞬態DC電壓或一個或多個 瞬態DC電壓波形，其中隨后沿著離子捕獲器在第二、然后第三不同軸向 位置拔 供所述一個或多個瞬態DC電壓或一個或多個瞬態DC電壓波形。
離子捕獲器還可以包括被布置成和適合于將一個或多個瞬態DC電 壓或一個或多個瞬態DC電壓波形從離子捕獲器的一端施加、移動或平移到離子捕獲器的另一端以便沿著離子捕獲器的軸向長度的至少一部分推
進離子的裝置。所述一個或多個瞬態DC電壓可以產生(i)位壘或勢壘； (ii)勢阱；(iii)多個位壘或勢壘；(iv)多個勢阱；(v)位壘或勢壘和 勢阱的組合；或(vi)多個位壘或勢壘和多個勢阱的組合。
所述一個或多個瞬態DC電壓波形可以包括重復波形或方波。
離子捕獲器還可以包括被布置成在離子捕獲器的第 一端和/或第二端 施加一個或多個捕獲靜電或DC電勢的裝置。
離子捕獲器還可以包括被布置成沿著離子捕獲器的軸向長度施加一 個或多個捕獲靜電勢的裝置。
根據實施例，質"^還可以包括布置在離子捕獲器的上游和/或下游 的一個或多個另外離子引導器、離子引導區、離子捕獲器或離子捕獲區。 所述一個或多個另外離子引導器、離子引導區、離子捕獲器或離子捕獲區 可以被布置成和適合于在所述一個或多個另外離子引導器、離子引導區、 離子捕獲器或離子捕獲區內碰撞冷卻或基本上熱化離子。所述一個或多個 另外離子引導器、離子引導區、離子捕獲器或離子捕獲區可以^皮布置成和 適合于在離子被引入離子捕獲器之前和/或之后在所述一個或多個另外離 子引導器、離子引導區、離子捕獲器或離子捕獲區內碰撞冷卻或基本上熱 化離子。
質鐠儀還可以包括,皮布置成和適合于將離子從所述一個或多個另外 離子引導器、離子引導區、離子捕獲器或離子捕獲區引入、軸向注入或噴 出、徑向注入或噴出、傳送或脈沖式傳送到離子捕獲器中的裝置。
根據實施例，質*^還可以包M布置成和適合于在所述一個或多個 另外離子引導器、離子引導區、離子捕獲器或離子捕獲區內基本上分裂離 子的裝置。
質^5UE可以包M布置成和適合于將離子引入、軸向注入或噴出、 徑向注入或噴出、傳送或脈沖式傳送到離子捕獲器中的裝置。
離子捕獲器可以包括線性質量或質荷比選擇離子捕獲器，線性質量或 質荷比選擇離子捕獲器包括被布置成和適合于以基本上非諧振或諧振方 式從離子捕獲器質量或質荷比有選擇地噴出離子而其它離子保持被捕獲 于離子捕獲器內的裝置。
根據可替選實施例，離子捕獲器可以選自于(i)3D四極場或保羅 (Paul)離子捕獲器；(ii) 2D或線性四極離子捕獲器；或(iii)磁式或彭寧(Penning)離子捕獲器。
質*優選地還包括從以下離子源中選擇的離子源(i)電噴霧電離
("ESI")離子源；(ii)大氣壓光電離("APPI")離子源；(iii)大氣壓 化學電離("APCI")離子源；(iv)基質輔助激光解吸電離("MALDI") 離子源；(v)激光解吸電離("LDI")離子源；(vi)大氣壓電離("API") 離子源；(vii)硅上解吸電離("DIOS，，)離子源；(vii)電子沖擊("EI") 離子源；(ix)化學電離("CI")離子源；(x)場電離("FI")離子源；
(xi)場解吸("FD")離子源；(xii)感應耦合等離子體("ICP")離子 源；(xiii)快原子轟擊("FAB")離子源；(xiv)液體二次離子質鐠測定
("LSIMS")離子源；(xv)解吸電噴霧電離("DESI")離子源；(xvi) 鎳-63放射性離子源；(xvii)大氣壓基質輔助激光解吸電離離子源；以及
(xviii)熱噴霧離子源。
離子源可以包括連續或脈沖式離子源。 質*^還可以包括碰撞單元。
根據實施例，質*還可以包括:第二質量或質荷比選擇離子捕獲器； 布置在第二質量或質荷比選擇離子捕獲器的下游的第二質量過濾器/分析 器或質鐠儀；以及第二控制裝置，被布置成和適合于
(i)使得離子根據它們的質量或質荷比從第二離子捕獲器有選擇地 噴出或釋放；以及(ii)以與離子從第二離子捕獲器的有選擇噴出或釋放 基本上同步的方式掃描第二質量過濾器/分析器或質^^。
第二質量或質荷比選擇離子捕獲器優選地包括如上所述的離子捕獲 器。類似地，第二質量過濾器/分析器或質鐠儀優選地包括質量掃描質量 過濾器/分析器或質#^1，比如四極桿集質量過濾器/分析器或質鐠儀或磁 式扇形質量過濾器/分析器或質#^。
根據本發明的另一方面，提供了一種質鐠測定方法，包括
提供質量或質荷比選擇離子捕獲器；
在質量或質荷比選擇離子捕獲器的下游提供第 一質量過濾器/分析器
使得離子根據它們的質量或質荷比從離子捕獲器有選擇地噴出或釋 放；并且
以與離子從離子捕獲器的有選擇噴出或釋;^本上同步的方式掃描第 一質量過濾器/分析器或質#^。
才艮據本發明的另一方面，拔:供了一種質脊仗，包括
包括多個電極的離子遷移率選擇離子捕獲器；
布置在離子遷移率選擇離子捕獲器的下游的第一質量過濾器/分析器 或質鐠儀；以及
控制裝置，被布置成和適合于
(0使得離子根據它們的離子遷移率從離子捕獲器有選擇地噴出或 釋放；以及
(ii)以與離子從離子捕獲器的有選擇噴出或釋;^本上同步的方式 掃描第 一質量過濾器/分析器或質脊義。
根據本發明的另一方面，<^供了一種質鐠測定方法，包括
提供包括多個電極的離子遷移率選擇離子捕獲器；
在離子遷移率選擇離子捕獲器的下游提供第 一質量過濾器/分析器或
使得離子根據它們的離子遷移率從離子捕獲器有選擇地噴出或釋放；
并且
以與離子從離子捕獲器的有選擇噴出或釋;^本上同步的方式掃描 第一質量過濾器/分析器或質脊義。
才艮據本發明的一方面，4C供了一種質^U更備，包括
質量選擇或離子遷移率選擇離子捕獲器；
質量掃描質"^義，位于離子捕獲器的下游，4吏得從離子捕獲器噴出的 離子被導向到質量掃描質脊仗中；以及
控制裝置，用于(i)根據離子的質荷比或離子遷移率從離子捕獲器 依次地和有選擇地噴出離子；(ii)掃描質量掃描質鐠儀所傳送的離子的質 量；以及(iii)使(i)和(ii)同步，使得被導向到質量掃描質鐠儀中的 離子中至少 一些離子的質量對應于質量掃描質鐠儀所傳送的離子的質量。
才艮據本發明的一方面，提供了一種執行質鐠測定的方法，包括
根據離子的質荷比或離子遷移率從質量選擇或離子遷移率選擇離子 捕獲器依次地和有選^^地噴出離子；將所噴出的離子導向到質量掃描質鐠儀；并且
掃描質量掃描質脊R所傳送的離子的質量；
其中使離子從離子捕獲器的噴出與質量掃描質#^的掃描同步，使得 被導向到質量掃描質鐠儀中的離子中至少一些離子的質量對應于質量掃 描質鐠儀所傳送的離子的質量。
該優選實施例實現了掃描質量過濾器/分析器如四極桿集質量過濾器/ 分析器的占空比的顯著增強，由此顯著改善了這樣的質量過濾器/分析器 的靈敏度。
術語"質量掃描質譜儀"應當理解為意指被配置成在任何特定瞬間僅 允許向前傳送具有特定或所選質量或質荷比的離子的質量過濾器/分析器 或質"^R。質量過濾器/分析器或質*的質荷比傳送窗隨著質量過濾器/ 分析器被掃描而逐漸變化。作為由質量過濾器/分析器向前傳送的結果， 被允許通過質量過濾器/分析器的離子的質量或質荷比隨時間逐漸變化。
掃描質量過濾器/分析器或質鐠儀可以與例如飛行時間質量分析器形 成對照，在后者中具有寬質荷比范圍的離子同時脈沖式傳送到漂移或飛行 時間區中。離子于是變得在時間上分離，且離子的質荷比通過測量離子在 到達布置在漂移或飛行時間區末端的離子檢測器之前經過漂移或飛行時 間區的飛行時間來確定。
才艮據該優選實施例，^到離子捕獲器的質量或質荷比掃描質量過濾 器/分析器或質脊仗包括四極桿集質量過濾器/分析器或質鐠儀。
根據實施例，優選地布置在質量過濾器/分析器的上游的質量選擇離 子捕獲器包括氣體單元。優選地向氣體單元提供氣體本體中的離子供應。 優選地:^供用于生成質動力離子捕獲電勢的裝置。質動力離子捕獲電勢優 選地使得離子被徑向限制于離子捕獲器內。此外，優選地^供用于生成另 外電勢以提供防止離子從處于離子捕獲器的一端的提取區被提取的有效 軸向電勢的裝置。
質量選擇離子捕獲器優選地被配置成使得防止離子從提取區被提取 的有效電勢的特性至少部分地由質動力離子捕獲電勢的生成所引起。
質量選擇離子捕獲器優選地還包括用于從離子捕獲器的提取區有選 擇地提取具有預定質荷比或離子遷移率的離子的離子提取裝置。
該優選離子捕獲器可以作為質量或質荷比選擇離子捕獲器或作為離子遷移率選設備來工作。
根據該優選實施例的離子捕獲器的特別優點在于離子捕獲器可以按 與布置在離子捕獲器的下游的質量過濾器/分析器或質^f儀在質量范圍內 執行掃描所按的時標(timescale)相當的時標有選擇地發射離子。此時標 可以在數百毫秒級。
根據另一次優選實施例，離子捕獲器可以包括離子遷移率選^i殳備。 離子可以被攜帶于載體氣體的層流中。離子于是可以優選地被捕獲于其中 跨層流施加電場的壘區中。此形式的離子遷移率選擇離子捕獲器的優點在 于它可以按與布置在離子捕獲器的下游的質量過濾器/分析器或質鐠儀在 質量范圍內執行掃描所按的時標相當的時標有選擇地發射離子。該時標可 以在數百亳秒級。
根據其它實施例，質量選擇離子捕獲器可以包括保羅(Paul)離子捕 獲器、3D四極場離子捕獲器、磁式("彭寧(Penning)")離子捕獲器或 線性四極離子捕獲器。
該優選離子捕獲器優選地通過存儲離子、然后優選地將基本上僅那些 大致對應于質量過濾器/分析器的質荷比傳送窗的離子供應給質量掃描質 量過濾器/分析器，來增強質量掃描質量過濾器/分析器的靈敏度，上述那 些離子將在質量過濾器/分析器的質量掃描周期中的任何給定時間由質量 過濾器/分析器向前傳送。
為了實現最大靈敏度，離子優選地從質量選擇離子捕獲器噴出，使得 它們在具有這樣的質荷比的離子被質量選擇質鐠儀掃描時而不是在其它 時間到達質量掃描質量過濾器/分析器。如果質量選擇離子捕獲器的分辨 率等于或優于質量過濾器/分析器的分辨率，則顯然質量過濾器/分析器在 很大程度上是多余的。然而，當使用具有比質量過濾器/分析器的分辨率 低的分辨率的質量選擇離子捕獲器時，該優選實施例是特別有利的。根據 實施例，質量過濾器/分析器的質量或質荷比分辨率可以是質量選擇離子 捕獲器的質量分辨率的5至15倍。優選地，質量過濾器/分析器的質量分 辨率可以是質量選擇離子捕獲器的質量分辨率的10倍。質量分辨率可以 定義為M/AM，其中M是離子的質量或質荷比，AM是離子可以不同于 質量M且仍然可以從質量為M的離子中分辨出的最小數目的質量單位。
可以在質量選擇或離子遷移率選擇離子捕獲器的上游提供離子積累 捕獲器或級。根據實施例，可以提供包括兩個質量選擇離子捕獲器和/或兩個對應 質量過濾器/分析器的質鐠儀。還可以提供碰撞、分裂或反應單元使得可 以4^供三重四M脊乂的變體。
根據本發明的實施例，提供了一種質譜測定方法，其中從質量選擇或 離子遷移率選擇離子捕獲器依次地和有選擇地噴出離子。所噴出的離子優 選地被傳遞或導向到優選地包括四極桿集質量過濾器/分析器的質量掃描 質量過濾器/分析器或質a。優選地對質量掃描質量過濾器/分析器所傳 送的離子的質量或質荷比進行掃描。優選地使離子從離子捕獲器的噴出與 質量掃描質量過濾器/分析器的掃描同步，使得被導向或傳遞到質量掃描 質量過濾器/分析器中的離子中至少一些離子的質量或質荷比基本上對應 于質量掃描質量過濾器/分析器的瞬時質荷比傳送窗。
還公開了一種有選擇地提取離子的方法，該方法優選地包括提供氣體 本體中的離子供應。該方法優選地還包括生成用以徑向限制離子的質動力
離子捕獲電勢。優選地生成另外電勢以提供防止離子從提取區被提取的有 效電勢。離子優選地被捕獲于有效電勢中。優選ilM^提取區有選擇地提取 具有預定質荷比或離子遷移率的離子。防止離子從提取區被提取的有效電 勢的特性優選地至少部分地由質動力離子捕獲電勢的生成所引起。
該優選質量選擇離子捕獲器優選地使得大致沿著軸生成質動力離子
捕獲電勢。優選地生成另外電勢以提供有效電勢，該有效電勢(a)優選 地使得具有不同質荷比和/或離子遷移率的離子空間分離；和/或(b)包含 一個或多個勢壘，這些勢壘的有效量值優選地依賴于經過設備的離子的質 量或質荷比。離子優選地被捕獲于有效電勢中。該方法優選地還包括:有選 擇地提取預定質荷比或離子遷移率的離子。
公開了一種包括以下步驟的有選擇地提取離子的方法(i)提供離子 提取體積中的氣體本體中的離子供應，離子提取體積限定離子提^J^;
(ii)大致沿著第一軸生成質動力離子捕獲電勢；(iii)大致沿著優選地正 交于第一軸的第二軸生成靜電離子捕獲勢阱。優選地執行步驟(i)、 (ii) 和(iii)以便提供有效電勢，該有效電勢使得具有不同質荷比的離子和/ 或具有不同離子遷移率的離子空間分離。優選地生成具有不同質荷比的多 個空間分離離子群體和/或具有不同離子遷移率的多個空間分離離子群 體。該方法優選地還包括有選#^地^|_取離子群體。
優選離子捕獲器內的有效勢阱優選地由RF電勢和靜電勢的組合來產 生，并且優選地以允許不同質荷比的離子(例如相似質量但不同電荷的離子)空間分離的方式依賴于該電勢中離子上的電荷。優選離子捕獲器利用 此現象來提供有選擇離子提取。
根據次優選實施例，由于有效電勢亦依賴于離子遷移率，所以這可以 用來提供離子遷移率相關的有選擇離子提取。
該優選離子捕獲器不依賴于空間電荷效應來實現空間分離，而空間電 荷效應可以通過適當設計離子捕獲環境來減小。
該優選實施例提供了一種以預測方式分離離子的方式并且實現了與 另外級如質鐠儀級的高效耦合。還乂>開了離子分離、存儲或捕獲和分裂的 方法。
該優選離子捕獲器中的離子可以被攜帶于氣流中。優選地大致沿著優 選地正交于氣流方向的諸單個軸生成質動力離子捕獲電勢和靜電離子捕 獲電勢。
可以通過向至少一對優選地間隔開的電極施加電勢來生成靜電或DC 離子捕獲勢阱。離子和氣體本體優選地在這兩個電極之間通過。
優選地通過向電極集如多極桿集或環集施加AC或RF電壓來生成質 動力或RF離子捕獲電勢。亦可以優選地向RF電極施加DC靜電勢以便 輔助生成靜電離子捕獲勢阱。
可以從該優選離子捕獲器內的預定空間位置提取離子群體。可以通過 使得所選離子群體移動到預定空間位置來實現離子群體的有選擇提取。于 是可以從預定空間位置提取離子群體。可以通過變化有效電勢來使得所選 離子群體移動到預定空間位置。可以通過變化質動力或RF離子捕獲電勢 和/或靜電或DC離子捕獲勢阱來變化有效電勢。
根據次優選實施例，可以通過變化氣體本體的壓力來變化有效電勢。
可以通it^氣體本體提供離子壘從預定空間位置提取離子^。離子
壘中可以定位有孔。優選地通過該孔提取離子。可以通過調諧有效電勢使 得離子群體所占據的空間位置被調整為與可以通過孔從中提取離子的預
定空間位置重合，來提取所選離子群體。 可以沿著氣體本體施加漂移電勢。
根據實施例，可以使用一種有選擇地提取離子的方法，其中提供離子 提取體積中的氣體本體中的離子供應。離子提取體積優選地限定離子提取
路徑。優選地提供AC或RF電壓所供應到的電極集。優選地向RF電極集提供振蕩RF電勢以(a)大致沿著優選目向于離子提M徑的至少 一個軸生成質動力離子捕獲電勢；以及(b)沿著離子提M徑生成有效 電勢。沿著離子提M徑的有效電勢優選地包含至少一個勢壘。勢壘的量 值優選地依賴于離子供應中的離子的質荷比并且優選地基本上獨立于沿 著該橫向軸的離子的位置。優選地至少部分地由向RF電極集施加的振蕩 RF電勢來生成沿著離子提M徑的有效電勢。該至少一個勢壘優選地由 向RF電極集施加的振蕩RF電勢的周期性引起。優選地變化有效電勢以 便允許有選擇地提取預^t荷比或離子遷移率的離子。
這樣優選地提供了一種捕獲和提取離子的靈活的、靈敏的和精確的方 式。可以獲得在整個質量范圍內接近或實際實現100%占空比的高占空 比。該優選離子捕獲器的額外優點在于可以使離子聚束成強的包，由此減 小ADC系統中的噪聲。
RF電極集優選地包括沿著離子提M徑設置的RF電極的子集。沿 著離子提M徑的至少一個勢壘優選地由向沿著離子提M徑設置的RF 電極的子集施加的振蕩RF電勢的周期性引起。
有效電勢還可以包括可以優選地沿著離子提取路徑施加的附加漂移 電勢。可以通過變化該漂移電勢的量值;^選擇地提取離子。可替選地或 除此之外，可以通過變化振蕩RF電勢的量值來有選擇地提取離子。
離子優選地被攜帶于氣流中，且質動力離子捕獲電勢優選地大致沿著 優選地正交于氣流方向的至少 一個軸生成。
該方法還可以包括大致沿著與生成質動力離子捕獲電勢的軸正交并 且與離子拔:M徑正交的軸生成靜電離子捕獲勢阱的步驟。可以通過向至 少一對電極施加電勢來生成靜電離子捕獲勢阱，該至少一對電極跨氣體本 體間隔開。在這些實施例中，可以向RF電極集施加DC靜電勢以輔助生 成靜電離子捕獲勢阱。
在可替選實施例中，可以大致沿著相互正交并且亦正交于離子提M 徑的兩個軸生成質動力離子捕獲電勢。在此情況下，可以使用擴展RF電 極集，擴展RF電極集優選地具有沿著離子提M徑設置的附加RF電極 子集。有利地，附加子集中的RF電極可以比其它RF電極子集中的RF 電極薄。
根據實施例，提供了一種離子提取設備。該離子提取設a選地包括 氣體單元，氣體本體中的離子供應可以位于氣體單元中。提供用于大致沿著軸生成質動力離子捕獲電勢的裝置。還優選地提供用于生成另外電勢以 提供防止離子從提取區被提取的有效電勢的裝置。該設4^選地配置成使 得防止離子從提取區被提取的有效電勢的特性至少部分地由質動力離子 捕獲電勢的生成所引起。可以提供用于從提取區有選擇地提取具有預^t 荷比或離子遷移率的離子的離子l^取裝置。
根據實施例，提供了一種包括氣體單元的離子提取設備，在氣體單元 中拔JH吏用氣體本體中的離子供應。氣體單元優選地具有限定離子提M 徑的離子提^^體積。優選地提供用于生成質動力離子捕獲電勢的裝置。優
選,氣體單元生成質動力電勢。優選地提供用于生成靜電或DC離子捕 獲勢阱的裝置。優選地大致沿著優選地與生成質動力電勢所沿著的單個軸 正交的單個軸、跨氣體單元生成靜電或DC勢阱。還優選地提供用于空間 有選擇地提取位于預定空間位置的離子幹體的離子提取裝置。
可以在包括離子分離、離子存儲或離子分裂工作模式的各種模式下操 作離子提取設備。
氣體單元的至少 一部分可以包括優選地輸送氣流中攜帶的離子的氣 流導管。該導管具有氣流方向。該設備還可以包括用于提供氣流的氣流裝 置。用于生成質動力或RF離子捕獲電勢的裝置可以跨該流向生成DC電 勢。類似地，用于生成靜電或DC離子捕獲勢阱的裝置可以亦跨該流向生 成勢阱。
用于生成質動力離子捕獲電勢的裝置優選地包括提供RF電極集。RF 電極集可以包括至少一對RF電極。每對RF電極中的電極優選,氣體 單元間隔開。在具有單對RF電極堆的一些實施例中，RF電極堆中的RF 電極可以沿著氣體單元的基林上整個長JL^伸。在具有單對RF電極堆的 其它實施例中，每個堆中的RF電極可以沿著氣體單元的長度堆疊。
可替選地，RF電極集可以包括一系列對跨氣體單元間隔開的RF電 極堆。每個堆中的電極可以在與氣體單元的縱軸正交的方向上堆疊。
用于生成靜電離子捕獲勢阱的裝置可以包括至少一對電極。該至少一 對電極中的電極優選,氣體單元間隔開。用于生成靜電離子捕獲勢阱的 裝置優選地包括一系列對沿著氣體單元設置的電極。可替選地，用于生成 靜電離子捕獲勢阱的裝置可以包括單對跨氣體單元間隔開的電極。該單對 電極可以相對于該流向傾斜。可以向該系列對電極施加電勢以便沿著氣體 單元的至少一部分施加漂移場。在另一實施例中，用于生成質動力離子捕獲電勢的裝置可以包括RF 電極集，用于生成靜電離子捕獲勢阱的裝置包括一系列對沿著氣體單元設 置的電極，并且該設備包括多個分段RT電^l/電極單元，其中每個單元包 括兩個相對電極和兩個相對RF電極的共面布置。
可以向用于生成質動力離子捕獲電勢的裝置施加DC靜電勢以便輔 助生成靜電離子捕獲勢阱。
離子提取裝置可以包括其中形成有孔的跨氣流導管設置的離子壘。離 子壘優選地防止離子穿過勢壘并因此離開離子4C^U更備。離子壘可以包括 物理壘如端帽，并且/或者可以包括用于施加離子阻滯電場的裝置。離子 提取設備還可以包括用于施加提取場以通過孔提取離子的裝置。
離子提取裝置可以包括與孔連通的由漏電介質材料形成的向內延伸管。
用于生成質動力離子捕獲電勢的裝置、用于生成靜電離子捕獲勢阱的 裝置以及氣體本體的壓力中的至少一個可以是可變的，以便使得所選離子 群體移動到預定空間位置。
離子提取設備可以用作氣體碰撞單元。
根據另一實施例，提供了一種包括氣體單元的離子提取設備，氣體本 體中的離子供應在使用時位于氣體單元中。氣體單元優選地具有限定離子 提M徑的離子提取體積。優選地提供包括RF電極的離子引導裝置。優 選地提供用于向RF電極集施加振蕩RF電勢的裝置以便(a)大致沿著 橫向于離子拔:M徑的至少一個軸生成質動力離子捕獲電勢；以及(b) 沿著離子提M徑至少部分地生成有效電勢。沿著離子提M徑的有效電 勢優選地包含至少 一個勢壘，該至少 一個勢壘的量值依賴于離子供應中的 離子的質荷比并JL^本上獨立于沿著該橫向軸的離子的位置，其中該至少 一個勢壘由向RF電極集施加的振蕩RF電勢的周期性引起。還優選地提 供用于變化有效電勢以便允許從設備有選擇地提取預定質荷比或離子遷 移率的離子的裝置。
優選地，離子引導裝置還包括用于大致沿著與生成質動力離子捕獲電 勢所沿著的軸正交并且與離子提取路徑正交的軸生成靜電離子捕獲勢阱 的裝置。用于生成靜電離子捕獲勢阱的裝置可以包括至少一對電極，該至 少一對電極中的電極跨氣體單元間隔開。用于生成靜電離子捕獲勢阱的裝 置可以包括一系列對沿著氣體單元設置的電極。可以向該系列對電fefe加電勢以便沿著離子提^J^施加漂移電場。
可以向RF電極集施加DC靜電勢以便輔助生成靜電離子捕獲勢阱。
有利地，離子提取體積包括具有寬度、高度和長度以及矩形橫截面的 長方體，其中寬度不同于高度。優選地大致沿著與長方體的寬度相對應的 軸生成質動力離子捕獲電勢。長方體的寬度與高度之比優選為至少1:1.5， 進一步優選為大于1:1.7。
該設備可以包括具有至少一個離子入口的在該設備一端的入口端板。 該設備可以包括具有至少一個離子出口的在該設備另 一端的出口端板。可
以借助向端板拖加電壓來沿著離子提: u^施加漂移電勢。
可以將優選設備級^ME—起以在x、 y或z方向上或在組合方向上產 生i殳備陣列。可以通過使用具有縫、孔、網或其它孔的電極在相鄰該:^^之 間轉移離子。這些電極可以優選地為相鄰設備所共有。
RF電極集可以包括至少一對RF電極堆，其中每對RF電極堆中的 堆跨氣體單元間隔開，且每個堆中的RF電極沿著離子提M徑堆疊。
用于施加振蕩RF電勢的裝置可以向RF電極子集中的多個相鄰RF 電g加同相的振蕩RF電勢。因而，在子集中的RF電^i且之間建立振 蕩RF電勢的周期性。在此情況下，可能理想的是，亦向每對RF電極堆 中的RF電祝拖加離子捕獲振蕩RF電勢，其中向相鄰RF電g加的離 子捕獲振蕩RF電勢的相位相反。此離子捕獲振蕩RF電勢用來通過提供 朝著設備側部的強勢壘而不顯著影響沿著主i殳備軸的有效電勢來限制高 質量離子(其否則可能趨于撞擊設備的電極)。優選地，與向每個RF電 極子集施加的振蕩RF電勢相位相差卯。地施加離子捕獲振蕩RF電勢； 這改善了離子捕獲并且減小了加在RF電極上的峰值電壓。
可以使用離子行波設備。可以提供用于施加具有周期性的行進軸向場 的裝置，該行進軸向場當隨時間平均時以與DC軸向場由相鄰電極之間的 分壓器生成時相似的方式克J3艮該壘。
根據實施例，可以提供一種離子提取設備，該離子提取設備包括用于 向氣體單元生成離子供應的離子供應裝置。可以使用適當電離技術產生離 子，這些電離技術比如電噴霧電離、MALDI (基質輔助激光解吸電離)、 電子沖擊、化學電離、快速原子轟擊、場電離、場解吸以及采用方便光源 如激光所產生的真空紫外線或軟x射線輻射的軟電離技術。 一般而言，離 子在氣體單元之外生成，但是在原理上可以在氣體單元之內生成。根據另一實施例，可以提供一種串列式離子分離設備，該設備包括耦 合到離子分離級的第一離子提取設備。可以提供作為離子遷移率分離器來 工作的上游離子提取設備，并且可以提供根據它們的質荷比分離離子的下 游離子提取設備。上游離子提取設備于是可以在相對高的壓力下工作。可 替選地，離子分離級可以包括質譜測定裝置。質鐠測定裝置可以包括多極 質^f義。在此情況下，質鐠測定裝置可以作為質量過濾器來工作，且第一 離子提取設備可以作為離子遷移率分離器來工作。離子分離級可以將離子
供應給第一 離子^1^U殳備。
根據實施例，提供了一種質鐠儀設備，該質鐠儀i殳備包括質量選擇 或離子遷移率選擇離子捕獲器；以及位于離子捕獲器的下游以致從離子捕 獲器噴出的離子被導向到其中的質量掃描質脊(5C。優選地提供控制裝置用 于(i)根據離子的質荷比或離子遷移率從離子捕獲器依次地和有選擇地 噴出離子;(ii )對質量掃描質鐠儀所傳送的離子的質量進行掃描；以及(iii) 使(i)和(ii)同步，使得被導向到質量掃描質脊仗中的離子中至少一些 離子的質量對應于質量掃描質譜儀所傳送的離子的質量，由此增強質量掃 描質"^儀的靈^t度。
這樣，可以實現占空比的增強。與利用相同質量掃描質*而無質量 選擇或離子遷移率選擇離子捕獲器的系統相比，占空比可以被增強。
優選地4吏該優選離子捕獲器的掃描速度與質量掃描質量過濾器/分析 器或質脊義的掃描速度相匹配。在實踐中，這可能意味著采用具有如下掃 描速度的離子捕獲器，該掃描速度低得足以匹配質量掃描質鐠儀的掃描速 度。
優選地，質量掃描質譜儀的質量分辨率相對于從離子捕獲器噴出的離 子的質量分辨率的倍因數的范圍為2至250，優選為5至15，進一步優選 地約為IO。質量分辨率定義為M/AM，其中M是離子的質量，AM是離 子可以不同于質量M且仍然可以從質量為M的離子中分辨出的最小數目 的質量單位。應當指出，四M脊f5C的質量分辨率M/AM大致作為M的 函數而變化。亦有可能使離子捕獲器的質量分辨率作為M的函數而變化。 因此，該倍因數可以作為M的函數而變化。上面討論的倍因數的范圍可 以為質量為100amu的離子提供參考。有利地，在質量選#^或離子遷移率 選捧離子捕獲器的上游提供離子積累捕獲器。


現在將僅通過例子并且參照附圖來描述本發明的各實施例，在附圖
中
圖1示出了圖示本發明優選實施例的示意圖2示出了本發明的實施例；
圖3圖示了圖2中所示實施例的工作；
圖4示出了根據實施例的DC電極和RF平行桿集離子捕獲器的橫截 面圖5A示出了根據本發明實施例的離子提取設備在xy平面上的橫截 面圖，圖5B示出了端板的端視圖6示出了優選離子捕獲器的側視圖7示出了另一優選離子拔:取i更備的側視圖8示出了又一優選離子提取設備的側視圖9示出了離子^^U殳備的實施例的透視和側視圖10示出了離子提取設備的實施例的透視和側視圖11示出了離子提取設備的實施例的透視和側視圖12示出了使用如圖2中所示離子提取設^^產生的沿著y軸的典型 靜電勢阱；
圖13示出了使用如圖5A中所示設備提供的沿著x軸的典型負^t 曲線；
圖14示出了4吏用如圖5A中所示設備產生的沿著x軸的有效勢阱的 形狀；
圖15示出了使用如圖5A中所示設備產生的沿著x軸的靜電勢阱和 質動力勢阱的組合所產生的合成電勢；
圖16A示出了對于M=1000且z-2的離子而言的電勢最小值的位置， 圖16B示出了對于M=500且z=2的離子而言的電勢最小值的位置，圖16C 示出了對于M=250且z-2的離子而言的電勢最小值的位置；
圖17示出了優選離子提取設備的出口區的橫截面圖18示出了根據另一實施例的離子提取設備的出口區的橫截面圖；圖19A示出了 DC電^/RF電極布置的橫截面圖，圖19B示出了根 據實施例的長方體設備的透視圖20A示出了優選離子捕獲器在xz平面上的橫截面圖，圖20B示出 了側視圖，圖20C示出了后端視圖，圖20D示出了優選離子提取設備的 前端視圖21是根據離子提取設備的實施例的RF電極的平面圖，其示出了 向RF電板拖加RF電勢；
圖22示出了 x方向上的RF有效勢阱；
圖23示出了 z方向上的DC靜電勢阱；
圖24示出了 y方向或軸向方向上的有效電勢；
圖25A示出了在i殳備中央的對于質荷比-2000的離子而言的y方向或 軸向方向上的優選離子提取設備中的有效電勢，圖25B示出了在RF電極 的對于質荷比=2000的離子而言的有效電勢，圖25C示出了在該:備中央的 對于質荷比=200的離子而言的有效電勢，圖25D示出了在RF電極的對 于質荷比=200的離子而言的有效電勢；
圖26示出了當V0-200V且質荷比=2000時xy平面(z=0 )上的電勢；
圖27示出了當V0-200V且質荷比=50時xy平面(z-0)上的電勢；
圖28示出了當V0-50V且質荷比=50時xy平面(z=0 )上的電勢；
圖29示出了當V0-50V且質荷比=2000時xy平面(z=0)上的電勢；
圖30示出了當V0-50V且質荷比=50時xy平面(x-0 )上的電勢；
圖31示出了當V(^50V且質荷比-50時yz平面(x=0)上的電勢；
圖32示出了當V0=50V、質荷比=200且Vent-Vext-lV時yz平面 (x=0)上的電勢；
圖33A示出了對于相對高質荷比的離子而言的當施加有漂移場時的 y方向上的有效電勢，圖33B示出了對于相對^^荷比的離子而言的當施 加有漂移場時的y方向上的有效電勢；
圖34示出了本發明的離子提取設備中的RF電極的平面圖，其示出 了電;feU且連接到RF電勢的同相；
圖35示出了出口板；圖36人示出了對于質荷比=500的離子而言的x方向上的有效電勢， 圖36B示出了對于質荷比=50的離子而言的x方向上的有效電勢；
圖37示出了適合于用作優選離子捕獲器的端板的各種電極結構；
圖38示出了根據優選實施例的多級離子捕獲器和相關聯的DC電勢 能圖39示出了用于優選離子捕獲器的捕獲器TOF ^5L脈沖式提WL
制；
圖40示出了優選離子捕獲器的束成形器部分；
圖41示出了根據優選實施例的部分構造離子捕獲器的端視圖42示出了根據本發明實施例的空心RF板；
圖43示出了接收連續離子束的優選離子捕獲器；
圖44示出了優選布置，其中在兩個優選離子捕獲器之間提供四M 量過濾器/分析器并且提供又一質量分析器如飛行時間質量分析器；以及
圖45示出了根據本發明優選實施例的耦合到離子捕獲器的掃描質量 過濾器/分析器或質鐠似目對于無上游離子捕獲器的同 一質量過濾器/分析 器或質脊仗的、作為離子質量的函數的占空比改善。
具體實施例方式
現在將參照圖1描述本發明的優選實施例。根據該優選實施例提供了 質#^10，質鐠儀IO包括質量或質荷比選擇離子捕獲器12，離子捕獲器 12與質量或質荷比掃描質量過濾器/分析器或質鐠儀14對接并且布置于 其上游。該質量或質荷比掃描質量過濾器/分析器優選地包括四極桿集質 量過濾器/分析器或質鐠儀，盡管次優選地，該質量或質荷比掃描質量過 濾器/分析器或質鐠儀可以包括磁式扇形質量過濾器/質量分析器或質譜 儀。
質量或質荷比選擇離子捕獲器12和質量或質荷比掃描質"*儀14優選 地由控制裝置16控制。控制裝置16優選地控制離子從質量或質荷比選擇 離子捕獲器12的噴出并且還優選地控制質量或質荷比掃描質量過濾器/ 分才斤器或質"^儀14的掃描。
根據該優選實施例，控制裝置16優選地使離子從質量或質荷比選離子捕獲器12的噴出或釋放同步，使得當質量掃描質量過濾器/分析器或 質m 14掃描至其質量或質荷比傳送窗基本上對應于從離子捕獲器釋放 或噴出的離子的質量或質荷比的時間點時，僅具有特定或期望質量或質荷 比的離子被傳遞到質量掃描質量過濾器/分析器或質鐠儀14。
優選離子捕獲器12可以具有相對有限或低質量或質荷比分辨率。因 而，在給定質量或質荷比的離子被質量過濾器/分析器或質諉儀14傳送之 前和/或之后的時間段，可以從離子捕獲器12噴出具有特定質量或質荷比 的一些離子。然而，對于質量過濾器/分析器或質譜儀14的掃描周期中的 相當長時段，將不被質量掃描質量過濾器/分析器或質脊義14向前傳送的 離子優選地被保持或者被保留于上游質量選擇離子捕獲器12內。
控制裝置16優選地包括一個或多個計算機和相關聯電子設備。控制 裝置16可以包括用以執行其功能的定制電路。可替選地，質鐠儀10可以 利用市售質量掃描質量過濾器/分析器或質鐠儀14,在此情況下，控制裝 置16可以包括用于控制質量掃描質量過濾器/分析器或質"^儀14的掃描 的市售控制系統以及用于控制離子從質量或質荷比選擇離子捕獲器12的 噴出并且使這與質量掃描質量過濾器/分析器或質譜儀14的掃描同步的適 當接口。
出于說明的目的，可以考慮每秒掃過1000道爾頓并且從質量0開始 掃描并且掃描直至質量1000的四極質量過濾器/分析器或質鐠儀14。可以 考慮將積累離子捕獲器12布置于四極質量過濾器/分析器或質鐠儀12的 上游。可以考慮將離子捕獲器12布置成在四極掃描的前0.9秒時段內積 累離子。離子捕獲器12于是布置成在剩余O.l秒時段中釋放離子。
除了質量標度的后10°/。(卯O-IOOO道爾頓)以外，1秒掃描時段內的 質鐠將為零。然而，后10%所具有的離子的強度將是未提供質量選擇離 子捕獲器12的情況下的強度的10倍。這是因為離子捕獲器12存儲所有 離子，然后以強的突發釋放它們。所有離子種的離子電流在釋放時段中的 強度將是在連續情形下的強度的十倍(當離子捕獲器中無離子丟失時)。
根據該優選實施例，如果離子捕獲器12被布置成以質量分辨率10、 在1秒掃描的過程中、以質量或質荷比相關或選擇方式從離子捕獲器12 釋放離子，則在聯動掃描中使離子捕獲器12的輸出與四M量過濾器/ 分析器或質鐠儀14的掃描同步將導致四極質量過濾器/分析器或質鐠儀 14的靈智:度增大同一因子。質量或質荷比相關或選擇的離子捕獲器12的 分辨率越高，則相對于連續(無捕獲器)情形的增強越大。在離子捕獲器12能夠發射、噴出或釋放具有l道爾頓的恒定質量寬 度的離子這一限制下，該四極將1000倍地更靈敏。然而，同樣在該限制 下，四極質量過濾器/分析器或質鐠儀14將基本上是多余的，因為離子捕 獲器12將^供所需分辨率和靈4lt度。
該優選實施例的有利特征在于相對低分辨率的質量或質荷比選擇離 子捕獲器12可以用來顯著增強布置在離子捕獲器12的下游的相對高分辨 率的掃描四極質量過濾器/分析器的靈敏度。
圖2描繪了根據本發明實施例的多級離子引導器或離子捕獲器20， 其中離子引導器或離子捕獲器20包括第一上游分裂、熱化和捕獲級22， 之后是第二下游質量或質荷比選擇離子傳送級24。四極質量過濾器/分析 器或質鐠儀26優選地被提供或布置于多級離子引導器或離子捕獲器20 的下游。
下文將更詳細地討論優選離子引導器或離子捕獲器20的上游第一分 裂、熱化和捕獲級22和下游第二質量選擇離子傳送級24。第一分裂、熱 化和捕獲級22優選地包括布置在DC電極30的相間隔堆內的RF電極28 的相間隔堆。第一分裂、熱化和離子捕獲級22和第二質量選擇離子傳送 級24優選地包括多個分段RF/DC電極單元。每個RF/DC電極單元優選 地包括兩個相對RF電極28和兩個相對DC電極30的共面布置。離子引 導器優選地包括在第一上游分裂、熱化和捕獲級22的上游的端板32。
第一上游分裂、熱化和捕獲級22優選地被布置成積累從適當離子供 應級(未示出)接收的離子，而質量選擇噴出優選地發生在第二質量選擇 離子傳送級24中。下文更詳細地描述質量選擇傳送級24的工作。
圖2還示出了沿著根據本發明優選實施例的離子引導器或離子捕獲 器20的長度的DC電勢能輪廓。圖2示出了優選地沿著質量選擇級24的
比相關紋波。
優選地使離子從離子捕獲器的質量選擇傳送級24的質量或質荷比選 ##放與優選地布置于下游的四極質量過濾器/分析器或質#^26的掃描 同步。將參照圖3更詳細地描述此過程。
圖3示出了優選地捕獲和積累從連續離子束源接收的離子的離子捕 獲器的離子捕獲級22。該離子捕獲級優選地在從時間0到時間^的時間 段捕獲和積累離子。此時間段優選地亦對應于下游四極質量過濾器/分析器或質"#儀26的掃描時間。
在從時間O到時間^的時間中，優選地變化從離子捕獲器的質量選擇 級24質量有選擇地噴出的離子的質量或質荷比，使得在該特定瞬間，噴 出的離子的質量或質荷比優選地基本上對應于四極質量過濾器/分析器26 的質量或質荷比傳送窗。
在完成了四極質量過濾器/分析器或質鐠儀26的掃描周期之后，于是 優選地發生從時間t到時間t2的提取/填充階段。在從時間^到時間t2的 時間段中，離子優選地被布置成從上游捕獲級22噴出以便填充優選地布 置在捕獲級22的下游的質量選#^傳送級24。
在完成該過程之后，優選地與從質量選擇離子傳送級24對離子的質 量或質荷比選擇提取同步地執行四極質量過濾器/分析器或質鐠儀26的另 一掃描周期。
質量選擇離子傳送級24優選地被布置成質量有選擇地噴出離子，優 選地從具有相對高質荷比的離子開始并且就質荷比向下掃描至具有相對 低質荷比的離子。因而，在任何周期中，具有相對高質荷比的離子先于具 有相對低質荷比的離子被傳送。
然而，根據其它次優選實施例，質量或質荷比選擇離子捕獲器可以初 始時噴出具有相對4氐質量或質荷比的離子，然后就質量或質荷比向上掃掠 或掃描以便然后噴出具有相對高質量或質荷比的離子。
優選地在質量或質荷比掃描質量過濾器/分析器或質鐠儀(例如四極 桿集質量過濾器/分析器或質鐠儀或磁式扇形質量過濾器/分析器或質鐠 儀)的上游提供的質量選擇離子捕獲器可以釆取多種不同形式。現在將參 照附圖更詳細地描述特別優選的離子捕獲器。優選離子捕獲器包M對其 間有離子引導區的板電極。兩個板電極優選地連接到AC或RF電壓源的 同相。多對板電極優選地沿著優選離子捕獲器的長度來布置。優選地，軸 向相鄰板電極連接到AC或RT電壓源的反相。
向多個板電板拖加的AC或RF電壓產生用來將離子在一個徑向方向 上P艮制于離子捕獲器內的徑向偽勢阱。
優選地用DC或靜電勢阱在優選地與第一徑向方向正交的第二徑向 方向上限制離子。
優選地通過將DC電壓施加于沿著優選離子捕獲器的軸向長度在頂 部和底部延伸的多個DC電極來產生DC或靜電勢阱。由于離子捕獲器是軸向分段的且反相AC或RF電壓沿著離子捕獲器 的軸向長度施加于電極，所以優選地沿著離子捕獲器的軸產生多個另外偽 勢阱。這些另外軸向偽勢阱具有優選地與沿著優選離子捕獲器的長度布置 的RF電極的周期性相對應的周期性。
軸向偽勢阱的有效高度或深度依賴于沿著離子捕獲器的長度通過的 離子的質荷比。通過變化所施加AC或RF電壓的幅度，亦可以變化軸向 偽勢阱的有效幅度。
根據優選實施例，可以通過多種手段沿著離子捕獲器的軸向長度驅動 或推進離子。可以通過沿著優選離子捕獲器的長度維持恒定DC電壓梯度 來沿著離子捕獲器的長度推進離子。可替選地，可以向離子捕獲器的電極 施加一個或多個瞬態DC電壓，而瞬態DC電壓的施加可以用來沿著優選 離子捕獲器的長度推進離子。根據另一實施例，可以通過氣流效應來沿著 離子捕獲器的長度推進離子。
離子捕獲器中的RF和靜電源的有效電勢的一般形式可以使用絕熱近 似來導出，并由下式給出
.聰禮)=^^+€* 〖1》
其中Ro是離子的緩慢變化的位置，q是離子的電荷，Eo是角頻率為Q的 振蕩電場在位置Ro的量值，M是離子的質量。
該等式包括經典靜電勢q€>s，其中①s是任何一般系統中施加于電極 的DC電勢所產生的電壓。
可以看出，振蕩場所導致的電勢與電荷的平方成比例，而靜電勢與電 荷成比例。才艮據該優選實施例的質量選擇離子捕獲器利用了此關系以<更分 離質量相似但:是電荷不同的離子。
四極、六極或/V級中的振蕩場的有效電勢具有如下形式
formula>formula see original document page 57</formula>
對于環集，我們有<formula>formula see original document page 57</formula>上述離子引導器表現出某種程度的圓柱對稱性，且離子引導器表現出v
徑向依賴于有效電勢，其中多級和環集的階數越高則勢阱的側越陡。
根據該優選實施例，優選地提供線性堆式RF板離子捕獲器，而這使 得能夠有選擇地噴出或釋放具有期望質量或質荷比和/或離子遷移率和/或 電荷態的離子。
離子捕獲器可以優選地具有長線性幾何形狀，該幾何形狀可以優選地 允許離子捕獲器的工作不被其大電荷容量所導致的空間電荷效應所危害 (或影響)。
期望離子引導器或離子捕獲器中任何點處的有效電勢的形式的解析 解，即對于所選一般幾何形狀的等式1的解。這樣的解可以通過分別求出 RF和靜電分量、然后通過疊加將這兩個解相加來獲得。
為在圖4中展示其形式和記法的離子引導器或離子捕獲器得到了一 般二維解。圖4中所示離子引導器或離子捕獲器包括RF平行桿集，該 RF平行桿集包括多個RF桿以及一對上和下DC電極。該解由下式給出
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離子引導器或離子捕獲器涉及到y (或豎直)方向上的靜電或DC捕 獲以及x方向上的質動力或RF有效電勢或偽電勢捕獲。
由于拉普拉斯方程的性質，在y方向上捕獲離子的靜電勢阱是造成離 子在x方向上離開設備中央的鞍點。如果要實現完全x-y捕獲，質動力有 效勢阱或偽勢阱優選地被布置成足以克服此負*。
圖5-11圖示了根據本發明的各種略有不同實施例的離子捕獲器。除 了在x-y維度上捕獲離子以外，還可以采用不同手段來生成可具有變化復 雜度的軸向場。該軸向場可以包括線性軸向驅動場或更復雜的多項式場。 該軸向場優選地用來沿著優選離子引導器或離子捕獲器的軸向長度推進 離子。
在圖5-11中描繪的實施例之間共享各種特征，用同樣的標號來描繪 這樣的共同特征。
圖5A示出了根據本發明優選實施例的離子捕獲器的中央的x-y橫截 面圖。離子捕獲器優選地包括上和下僅DC捕獲電極22，捕獲電極22優 選地被維持在DC電壓Vp。離子捕獲器優選地還包括夾在上與下僅DC電極22之間的RF電極20。
RF電極20優選地成對布置。成對的兩個RF電極優選地由離子引導 或離子捕獲區分開。相對板對的RF電極20優選地連接到RF的同相。 豎直相鄰板對優選地連接到RF電壓的^jf目。對于所示出的所有實施例都 是這樣，但是出于簡化的目的而在后續的圖中省略。
圖5B示出了優選地提供于優選離子捕獲器的軸向端的端板24。端板 24優選地在中央具有孔26，離子優選地質量或質荷比有選擇地通過孔26 噴出。離子可以次優選地基于它們的遷移率而不是質荷比通過孔26噴出。
還可以在離子提取設備或優選離子捕獲器的入口區提供類似于端板 24的入口板。
圖6示出了 一個實施例，其中離子捕獲器包括多個分段上和下DC電 極30。根據此實施例，可以沿著優選離子捕獲器的長度維持期望形式的 軸向DC電場或電壓梯度。可以通過向每個上和下DC電極30施加不同 電壓Vpl-Vp8來提供軸向DC或靜電電場。優選地向包括軸向段的上和 下電^lk加同一DC電壓。
圖7示出了另 一實施例，其中通過4I:供傾斜頂部40和底部42 DC電 極來產生或提供軸向電場。
圖8示出了又一實施例，其中除了提供軸向分段DC電極以外，還提 供多個軸向分段RF板或電極50。將在下面進一步解釋，出于上游存儲的 目的，此實施例允許了產生捕獲勢阱方面更大的靈活性。
圖9示出了類似于圖5A中所示實施例的可替選離子捕獲器，不同之 處在于RF板或電極22在z方向或軸向方向上而不是在y方向上堆疊。 因而，在與離子移動方向正交的平面上揭L供RF電極。這與參照圖5A示 出和描述的實施例形成對照，在后者中，RF電極大致布置在與沿著離子 捕獲器傳送離子的方向平行的平面上。
圖10示出了一個實施例，其類似于圖7中所示實施例，不同之處在 于RF板或電極72在z方向或軸向方向上堆疊。
圖ll示出了一個實施例，其中分段RF板80在z方向或軸向方向上 堆疊，且分段DC板82亦在z方向或軸向方向上堆疊。圖ll中所示實施 例包括多個分段RF/DC電極單元，其中每個RT/DC電極單元可以視為包 括兩個相對RF電極和兩個相對DC電極的共面布置。這樣，可以向上和 下DC電極82和/或RF板或電極80施加具有多項式函數的DC電壓以產生任何期望功能。
離子提取設備或優選離子捕獲器可以優選地具有50nm至250nm的 長度、5mm至50mm的寬度和0.5mm至4mm的提取孔直徑。優選地， ^!:取孔直徑約為2mm。
圖12示出了如圖5A中所示優選離子捕獲器的y方向(例如豎直方 向)上的典型靜電或DC勢阱。圖13示出了例如RF電極之間的沿著x 方向的典型負分歉。這些曲線是根據等式4中的第2項計算的。
圖14示出了沿著x軸的有效勢阱的形狀，其是才艮據等式4中的第1 項計算的。圖15示出了對于所選設備幾何形狀而言的沿著x軸的靜電或 DC電勢和質動力或RF電勢所產生的合成電勢。可以看出，在設備中央、 y軸附近，電勢處于局部最大值。這是因為由于靜電或DC鞍點而在離 子引導器或離子捕獲器的中央產生的x方向分歉力大于由于RF有效電勢 而由質動力或RF捕獲力產生的力。隨著逐漸靠近離子引導器或離子捕獲 器的邊緣，RF有效電勢超過靜電分歉，從而在這兩個阱中實現完全x-y 捕獲。
在存在碰撞氣體時，離子動能優選地受阻尼，且離子優選地局部P艮制 于離開優選離子引導器或離子捕獲器中央的這些電勢最小值。
從等式4的第一項可以看出，RF有效勢阱的大小依賴于電荷的平方 和質量。通過仔細調整靜電或DC電壓和/或施加的RF電壓，有可能分離 質量相似但是z不同的離子。
圖16A示出了對于M-1000、 z-2的離子而言的電勢最小值的位置， 圖16B示出了對于M=500、 z=2的離子而言的電勢最小值的位置，圖16C 示出了對于M-250、z-2的離子而言的電勢最小值的位置。對于這三個圖， 在優選離子引導器或離子捕獲器中使用相同電壓設置，這三個圖展示了可 以怎樣實現具有相似質量但是不同z的離子的空間分離。
至此僅討論了優選離子引導器或離子捕獲器的2D特性但是尚未討論 將離子提取到另外級。優選離子捕獲器可以構造成各種長度以便在性能降 級之前增大空間電荷容量。
在如圖17所示的一個實施例中，端板140設有孔142，優選地通過 孔142提取離子。在正常工作中，端板140可以被偏置以便捕獲離子于離 子捕獲器本體中。輔助電極144優選地位于端板140后以便在離子捕獲器 中央造成局部提取場。圖17還示出了上和下DC電極146的末端。圖17還示出了等電勢線，這些等電勢線示出了局部拔:取場。在一工作模式下， 離開光軸而在勢阱中駐留的離子優選地保持被捕獲于該設備中，而朝著離 子捕獲器的中央駐留的離子優選地從離子捕獲器中被提取。
根據該優選實施例，可以優選地掃描或變化RF和/或靜電DC電勢以 便將具有期望質荷比和/或電荷態z的那些離子依次帶到光軸以便于后來 通過端板孔噴出。優選地在提取過程中維持不同離子種的空間分離，以使 得離子捕獲器的性能不受危害。
從優選離子捕獲器提取離子的另一方式在圖18中示出，這種方式包 括提供具有向內延伸漏電介質管150的端板140。可以通過向內延伸漏電 介質管150提取離子。漏電介質管150優選J^目鄰于孔142而定位。優選 地向端板140施加捕獲電壓，端板140優選地用來將離子保持于離子捕獲 器內。通過離子捕獲器的氣流和/或電場在管150中的施加可以優選地用 來將離子驅動或推進到管150中并且從優選離子捕獲器中驅出或推出。可 以優選地通過漏電介質來維持RF場，以便在離子例如退出到后續的質譜 儀級的過程中、或在離子被傳遞到優選地提供于優選離子捕獲器的下游的 掃描質量過濾器/分析器或質鐠儀時保持離子朝著管150的中央。
優選離子捕獲器的提取元件可以是脈沖式的，以便于優化與質脊仗例 如四極質量過濾器/分析器或質鐠儀的下游元件的對接。在可替選實施例 中，可以從優選離子捕獲器從多個預定位置提取離子群體。出于此目的可 以拔:供多個孔。因而，可以原地提取離子幹沐而無需使得離子幹沐移動到 固定提取點比如離子捕獲器的中央。
上述優選離子捕獲器利用與一般二維解相關聯的現象。本發明的另外 實施例利用與一般三維解相關聯的現象。為在圖19A和19B中示出其形 式和記法的離子引導器或離子捕獲器得到了 一般三維解。該離子引導器或 離子捕獲器包括多個RF板212、多個上和下DC電極214以及一對端板 216。用于圖19A和19B中所示離子引導器或離子捕獲器的坐標系不同于 用于參照圖4示出和描述的離子引導器或離子捕獲器的坐標系。
對長方體幾何形狀的解進行了展開，由此，所得電勢同樣是如下所示 各單獨分量的疊加。
y=-c處的注入板Vent:<formula>formula see original document page 62</formula>
y-c處的提WLVext:<formula>formula see original document page 62</formula>z=+/-d處的板，二者具有相同電壓VP:
<formula>formula see original document page 62</formula>①RF被定義為使得電極沿著z軸恒定、沿著y軸交變且位于x=+/-a:
<formula>formula see original document page 62</formula>根據上i^達式導出此RF場的有效電勢，但所得項過長以至于無法 包括于此。針對使用以下^lt計算的圖19A和19B中所示幾何形狀，在 以下圖中示出有效電勢的多個例子。z軸到RF板的距離a優選為6mm。 RF板寬度b優選為10 mm。離子捕獲器在y方向上的半長度d優選為 20mm。從x軸到DC板的板數目n優選為5。峰值電壓優選為VO。插入 板電壓Vent優選為IV。除非另有說明，提取&電壓Vext優選為-lV。捕 獲板電壓Vp優選為IV。以下例子說明了有效電勢對質量或質荷比的依 賴性以及優選離子捕獲器在所選方向上捕獲和4^取離子的能力。
圖20A-D示出了本發明的離子提取設備的實施例。離子提取設備的 工作基于上面討論的3D解。圖20A示出了離子捕獲器中央的x-z橫截面 圖，其示出了上和下DC靜電捕獲電極220和RF板電極222。 RF電極優 選地形成一對電極。多對RF電極優選地形成如圖20A中所示的兩個RF 電極堆224a、 224b。 一個堆中的每個RF電極優選地在另一堆中具有匹 配或對應電極，該另一堆在x方向上跨離子提取或離子引導區定位。圖 20A示出了這樣一對在x方向上間隔開的RF電極222a、 222b。相對的諸對在x方向上間隔開的RF電極如電極222a、 222b優選地 連接到施加于RF電極222的AC或RF電壓的同相。相比之下，所施加 RF電勢的反相優選地連接到同一堆中的相鄰電極。
上和下DC電極220優選地是軸向分段的并且優選地形成一對沿著離 子捕獲器的長度軸向延/f申的DC電極堆225a、 225b。
可以看出，圖20A中所示離子引導器或離子捕獲器包括多個分段 RF/DC電極單元，其中每個RF/DC電極單元包括兩個相對RF電極222 和兩個相對上和下DC電極224的共面布置。可以將具有多項式函數的 DC電壓施加于僅DC電極224和RF板或電極222以產生任何期望功能。
離子引導器或離子捕獲器優選地還包括第一端板226和第二端板 228。如圖20C中所示的第一端板226中優選地形成有孔230，孔230使 離子能夠供應到離子引導器或離子捕獲器。孔230可以具有任何方便的形 狀，比如正方形或圓形。第二端板228優選地具有孔232，可以通過該孔 從離子引導器或離子捕獲器提取離子。孔232可以是任何適當形狀，比如 如圖20D中所示的縫。下面討論使離子從設備退出的孔的其它適當配置。
圖21示出了平面圖，其描繪了以兩個平行縱向堆224a、 224b布置的 圖20中的RF板電極222。圖21描繪了向RF電極222施加AC或RF 電勢(由等式e^Vocos(wt)定義)的方式。具體而言，圖21示出了施加 于每個RT電極222的AC或RF電勢的相位。諸對在x方向上間隔開的 RF電極222優選地連接到AC或RF電勢的同相。相比之下，電極堆中 沿著優選離子引導器或離子捕獲器的y軸或軸向長度的相鄰電招 阮選地 連接到AC或RF電勢的^^相。
應理解，向任何給定電極施加的AC或RF電勢的相位將作為時間的 函數而變化，因此圖21中用來描述向每個電極222施加的RF電勢的正 和負符號代表時間快照。向軸向分段RF電極222施加AC或RF電勢的 方式的效果在于產生有效電勢沿著y軸(即光軸)的空間周期性。軸向有 效電勢的周期性在圖21中用虛線表示。
圖22示出了 x方向上(即諸對維持于同相的相間隔RF電極222之 間的徑向方向上)的有效RF勢阱的典型形狀。圖22示出了有效徑向捕 獲電勢隨著離子逼近間隔對中任一同相RF電極222而急劇增大。
圖23示出了向上和下DC靜電捕獲電極220施加電壓Vp所生成的z 方向(即豎直徑向方向)上的典型DC靜電勢阱。該電勢亦隨著離子逼近上或下DC電極220中任一個而顯著增大。
圖24示出了 y方向上(即沿著離子拔:取設備或離子捕獲器的軸向長 度)的有效電勢。可以看出，有效電勢表現出沿著y軸的紋波。紋波由沿 著y軸的AC或RF電勢的周期性引起，紋波的量值依賴于離子提取設備 或離子捕獲器中離子的質荷比。已發現，沿著y軸的有效電勢的紋波的量 值獨立于離子與RF電極222或與上和下DC電極220的接近度。
圖25A-D示出了多種不同情況下的y方向上(即沿著軸)的質量相 關有效電勢。圖25A和25B示出了對于質量為2000的單電荷離子而言的 有效電勢。圖25A示出了沿著離子提取設備中央(即使用圖19A-19B中 所示坐標系的x=0且z=0處)的有效電勢。圖25B示出了 RF電極222 處的有效電勢。正如所料，RF電極222處的電勢高于設備中央的電勢。 然而，在這兩種情況下，紋波的量值為0.3V,即紋波的量值不隨著離子 引導器或離子捕獲器內位置變化。
類似地，圖25C和25D示出了對于質量為200的單電荷離子而言的 y方向上(即沿著光軸)的有效電勢。圖25C示出了設備中央的有效電勢， 圖25D示出了 RF電極222處的有效電勢。同樣，RF電極222處的電勢 高于設備中央的電勢，但是在兩種情況下觀察到的紋波的量值相同。紋波 的量值在此情形下為3V。這說明了紋波的量值依賴于設備中離子的質荷 比。
圖26-32示出了穿過參照圖20A示出和描述的離子拔_取設4^或離子捕 獲器的多個平面上的各種二維有效電勢。上述有效軸向電勢中的紋波代表 質量相關勢壘。此現^艮據該優選實施例優選地用來捕獲碎片離子或母離 子以及優選地用來質量有選擇地釋放離子。
在本發明的優選實施例中，可以附加地沿著離子捕獲器的長度施加軸 向場。例如，可以向圖20A中所示離子捕獲器的端板226、 228施加適當 電勢。該附加軸向場優選地使得具有相對高質荷比的離子沿著設備的長度 移動而具有相對低質荷比的離子將優選地在y方向上遇到較深勢阱(見圖 25A-25D)并且將優選地保持被捕獲于設備本體中。通過明智地變化有效 電勢，可以從離子捕獲器有選擇地提取具有所選質荷比的離子。
圖33A-B示出了可以怎樣通過沿著離子引導器或離子捕獲器的軸向 長度施加軸向漂移場來實現離子的質量選擇提取。圖33A示出了當漂移 場大得足以克服RF電勢所產生的電勢最大值時離子所經歷的有效電勢。在此情況下，有效電勢中不存在軸向能壘，且漂移場足以使離子能夠沿著
設備的長度傳送。圖33B描繪了在所施加漂移場減小但是沒有消除RF電 勢所產生的電勢最大值的情況下的有效電勢。在此情況下，離子將變得在 有效電勢的電勢最大值后被捕獲。可以對所施加RF電勢進行掃掠以便從 高質荷比到低質荷比有選擇地傳送離子。在可替選實施例中，可以對所施 加漂移場的量值進行掃掠以便有選擇地傳送離子。
圖34示出了 一個可替選實施例，其中多個軸向相鄰RT電極222連 接到所施加振蕩AC或RF電勢的同相。在RF電極222的每個堆224a、 224b中，三個相鄰RF電極360的組優選地連接到所施加RF電勢的同相。 因而，沿著軸向方向，所施加RF電勢的相位在每第三個電極改變。此實 施例的效果在于，對于給定RF電極集，所施加RF電勢的周期性的間隔 增大，即軸向偽勢阱的周期性優選地增大。
在圖34所示例子中，三個相鄰RF電極的組連接到所施加RF電勢 的同相。然而，連接到同RF電勢的相鄰電^feUa中的電極的數目不限于三 個，還可考慮其它實施例，其中例如兩個、四個、五個、六個、七個、八 個或多于/\個軸向相鄰RF電極可以一起連接到RF電壓的同相。根據優 選實施例，六個軸向相鄰RF電極可以連接到RF電壓的同相。
如果堆中的軸向相鄰RF電極連接到所施加RF電勢的相對板，如圖 21中所示，則根據實施例可以采用相對厚的RF電極以便產生具有較大量 值的軸向電勢中的紋波。
有可能利用參照圖21和34示出和描述的實施例而示出和描述的方法 的組合。例如，有可能將多個軸向相鄰RF電極連接到所施加振蕩RF電 勢的同相，如參照圖34所描述的那樣，以便增大所施加RF電勢的周期 性。還可以以圖21中所示方式(即向相鄰RF電極施加的離子捕獲振蕩 RF電勢的相位相反)向相鄰RF電fefe加用以4C供x方向上的額外P艮制 的附加離子捕獲振蕩AC或RF電勢。
應當指出，離子捕獲振蕩RF電勢并非意圖產生所施加RF電勢的周 期性(即已經通過被連接的多個相鄰RF電極產生了周期性阱)，而是用 來通過提供朝著設備側部的強勢壘而不顯著影響沿著主縱向設備軸的有 效RF電勢來P艮制高質荷比離子(其否則可能撞擊設備的電極)。
可以優選地與向相鄰RF電極的組施加的RF電勢相位相差卯。地施 加離子捕獲振蕩RF電勢。這改善了離子捕獲并且減小了 RF電極上的峰值電壓。根據實施例，向相鄰RF電極的組施加的RF電勢可以是300V, 離子捕獲振蕩RF電勢可以是85V。兩個電勢都可以具有1.5 MHz的頻率。 一個有利特征在于，由于拉普拉斯方程的性質，離子捕獲振蕩RF電勢附 加于離子捕獲器的有效電勢。
圖35示出了優選地4^供于離子引導器或離子捕獲器的出口處的優選 端板370。端板370優選地具有縫孔372，優選地通過該孔從離子捕獲器 提取離子。由于DC電極所產生的靜電或DC電勢與RF有效電勢的疊加， 沿著x軸(即聘i殳備的間隔開的諸對RF電極之間)的有效電勢可以在離 開離子引導器或離子捕獲器中央軸的位置呈現出電勢最小值。可能最小值 的位置依賴于有效電勢中離子的質荷比。
圖36A示出了對于質荷比為500的離子而言的x方向上的有效電勢。 圖36B示出了對于具有較低質荷比50的離子而言的有效電勢。從圖36B 可以看出，對于質荷比為50的離子而言的有效電勢最小值位于離子捕獲 器的中央，而對于質荷比為500的離子而言，觀察到從離子引導器或離子 捕獲器的中央軸向移位的兩個電勢最小值。通it^供如圖35中所示縫孔 372，有可能從離子捕獲器發送離子而無論它們沿著x軸的分布如何。
圖37A-E示出了根據其它實施例的端板。圖37A示出了具有限定多 個出口孔的柵格或網392的端板3卯。圖37B示出了具有豎直縫孔394的 端板3卯。圖37C示出了具有圓孔396的端板390。圖37D示出了具有由 豎直和水平縫形成的十字形孔398的端板390。圖37E示出了具有多個豎 直縫孔400的端板390。可以使用上面參照圖17和19中示出和描述的實 施例描述的方法來提取離子。
根據實施例，可以提供一對充當DC電極的相間隔DC板或電極。 DC板或電極優選地沿著離子引導器或離子捕獲器軸向延伸。可替選地， 可以拔:供一對充當DC電極的傾斜間隔DC板，這些DC電極使得能夠產 生沿著離子捕獲器的軸向場。
離子捕獲器優選地具有50mm至250mm的長度、5mm至50mm的 寬度,且根據優選實施例可以在每個堆中包括140個RF電極(即總共280 個RF電極)。
圖38示出了一個實施例，其中離子引導器或離子捕獲器包括第一分 裂、熱化和捕獲級420,之后是質量選擇傳送級422。質量選擇傳送級422 之后繼而是捕獲器飛行時間級424。可以在捕獲器飛行時間級424的下游和離子引導器或離子捕獲器的出口區拔 映光束成形器級426。
質量選擇傳送級422優選地包括如上面討論的離子捕獲器。整個離子 引導器或離子捕獲器的級420、 422、 424、 426中的每一個還可以優選地
430。還可以優選地提供端板432。
初始分裂、熱化和捕獲級420可以優選地被^Mt成使得有效軸向電勢 中僅存在可忽略紋波。分裂、熱化和捕獲級可以優選地具有跨該級維持的 相對和緩的驅動軸向場。根據實施例，在一工作模式下，離子優選地積累 于此級420內并且任選地在此級420內分裂。母離子或碎片離子的*然 后優選地被傳送到質量選擇傳送級422。分裂、熱化和捕獲級420優選地 被布置成積累進入的離子，而質量選擇噴出優選地發生在下游質量選擇傳 送級422中。
質量選擇傳送級422優選地大致以如上所述方式工作。優選地在有效 軸向電勢中^^相對大的質量相關紋波。
在質量選擇傳送級422的下游提供的捕獲器飛行時間級424優選iWt 軸向有效電勢中具有可忽略紋波。捕獲器飛行時間級424優選地積累離子 并將離子包發送到布置在下游的束成形器級426。捕獲器飛行時間級424 優選地具有跨此級424的軸向長度維持的相對和緩驅動場。
如圖39中所示可變質量相關延遲使離子從離子引導器或離子捕獲器 的提取優選地與推動器同步。與其它^目比，束成形器級426優選地包括 僅RF電極級。由此，優選地不向此級426中的任何DC電極施加電勢。 因而，可以不在束成形器級426中提供DC電極。束成形器級426優選地 在軸向有效電勢中具有可忽略紋波。
如圖40中所示，束成形器級426可以優選地包括多個不同板440， 板440優選地具有變化的內部縱橫比，該變化的內部縱橫比可以優選地準 備和/或更改離子束的橫截面輪廓以便于引入后續的分析級。后續的分析 級優選地包括質鐠儀級，比如四極桿集質量過濾器/分析器或質鐠儀。束 成形器級426可以因此根據實施例形成離子束的橫截面輪廓，使得離子束 的橫截面輪廓被優化以接納于下游四極桿集質量過濾器/分析器或質譜儀 14中。
優選離子引導器或離子捕獲器的電極可以根據實施例安置在印刷電 i^板(PCB)上。將電極安置到PCB上提供了如何對離子捕獲器進行接線方面的靈活性。有利地，已發現PCB孔精確得足以獲得期望離子光學 性能。
圖41示出了總體上用450表示的優選離子捕獲器的端視圖，該離子 捕獲器包括多個RF電極452與上和下DC電極454。 RF電極452優選地 包括RF板電極并且優選地直接安置到PCB 456、 458上。 一堆RF電極 優選地安置到第一 PCB 456上，而第二堆RF電招^優選地安置到第二 PCB 458上。上和下DC電極454優選地安置在構件460上，構件460本身優 選地經由邊緣連接器462安置在PCB456、 458上。
間隔開的上和下DC電極454和RF電極452所限定的通路或離子引 導區優選地代表或包括具有離子提M徑的離子提取體積。在此例子中， 離子提取體積是具有由上和下DC電極454和RF電極452的間隔限定的 矩形面的長方體。間隔優選地分別為14mm和8mm,導致1.75的縱橫比。 亦可考慮其它尺度和/或縱橫比。然而，應當指出，與提供正方體離子提 取體積(具有縱橫比1.0)相比，^!供長方體離子4^取體積對于生成期望 軸向有效電勢特別地有利。
圖41中所示離子捕獲器優選地還包括頂板463和底板464。頂和底 板463、 464可以由金屬形成，并且可以利用襯墊466抵著PCB456、 458 來定位并利用適當固定裝置如螺絲268固定就位。可以向頂板462提供氣 體進口 470。 RF電極452優選地具有小片452a，小片452a優選地從PCB 456、 458突出，由此允許方便地接線。類似地，上和下DC電極454優 選地具有小片454a,小片454a優選地從構件460突出，從而使得能夠方 便地對DC電極進行接線。
每個DC電極454可以附接到單獨構件460，其中每個DC電極454 或構件460單元相互間隔開。這樣，優選地在上DC電極454或構件460 單元之間提供孔，從而允許氣體從氣體進口 470iiA單元。包括適當成形 的入口和出口孔的入口和出口板組件優選地使用襯墊固定到頂和底板 462、 464和PCB456、 458的邊緣。
圖42示出了可以根據實施例來使用的空心或開孔RF板480、 482的 可能設計。空心或開孑U1電極導致電容減小并且因此導致RF功率源上的 負載減小。有可能提供形狀不同的相鄰板。這些板可以被化學蝕刻并且可 以任選地鍍金。圖41中所示構造方法是方便的、節省成本的并且允許容 易地制造優選離子引導器或離子捕獲器。可以通過焊接來構造離子引導器 或離子捕獲器，這可能需要使用構造夾具來使板保持就位。當優選離子引導器或離子捕獲器耦合到質"^的另外級時，可以提供 更大分析效用。根據該優選實施例，離子捕獲器優選地耦合到下游四^bf 量過濾器/分析器或質鐠儀。還可設想，當優選離子引導器或離子捕獲器 耦合到正交加速飛行時間質鐠儀時，可以實現占空比的改善。
優選離子引導器或離子捕獲器當耦合到正交加速飛行時間質量分析
器時對于所有離子(例如母離子和碎片離子)實現100%占空比。在一個 實施例中，可以由輔助提取電極或由端板例如通過變化RF電勢從離子引 導器或離子捕獲器中脈沖式傳送出期望離子。可以優選地使正交加速飛行 時間質量分析器的推動器電極的脈沖發生的時序與一質荷比的離子包從 離子引導器或離子捕獲器的噴出相一致。可以重復提取脈沖周期直至所有 離子都已從離子引導器或離子捕獲器提取，然后可以調整離子引導器或離 子捕獲器以噴出下一期望質荷比值的離子。所ll取離子的單能性質和工作 的簡單性提供了優于常規3D四極離子捕獲器(QIT)布置的顯著優點。 100%占空比將依賴于離子提取設備以100%效率積累離子并且與離子 提取設備的上游的具有100 %效率的離子捕獲區當其將離子依次噴出到 飛行時間質量分析器時相隔離。
在一個實施例中，亦可考慮上游離子捕獲區可以包括已被適當偏置以 防止離子l下游級的另 一優選離子提取設備。
還已認識到，特別是當耦合到模數轉換器("ADC")采集電子設備 時，優選離子提取設備與正交加速飛行時間質量分析器一起工作可以改善 信噪比。對于高離子電流，與時間數字轉換器("TDC")相比，ADC轉 換器拔:供了顯著的動態范圍優點。然而，在低離子電流下，特別是經過長 的集成時段后，它們的較差噪聲特性可能使弱信號不明顯。信噪比的改善 依靠兩個概念，即離于信號集中于較短時間包中并集中于較小離M量范 圍中。
圖43示出了積累離子捕獲器170的穩定實施(即恒定的離子信號進 入設備)，其中精確脈沖寬度"W"和捕獲時間"T"被分到n個離^LS^目等 的質量范圍中。如果離子捕獲器具有100 %效率并Jbf目等地發射所有質量 的離子，則與對于任何特定質量同等連續的實驗相比，離子包的強度在離 子捕獲器的提取階段中增強至n(W+T)/W倍(并且發射時間減小至 W/n(W+T)倍)。信噪比得以顯著改善，這是因為在沒有信號時ADC無需 采集數據，ADC上設置的質量采集范圍與該優選實施例的離子捕獲器在 該時間點發射的質量范圍相關聯。通常，優選離子捕獲器可以被設置為遍及10個分開的離散質量范圍發射以覆蓋整個感興趣質量范圍，其中數據
僅被記錄到那些與離子捕獲器發射的質量通ii^目對應的質量通道中。
當離子捕獲器內包含的總電荷增大至(W+T)/W倍時，離子捕獲與提
取之比僅受離子捕獲器的空間電荷容量的限制。
選擇一個或多個所選電荷態的有用性先前已被j人識到并且對于改善
蛋白質組學(Proteomics)類型應用中的信噪比是重要的。例如，可以用 四極質量過濾器對串列式離子遷移率質鐠儀進行串列式掃描以選擇所選 電荷態。優選離子提^U殳備當作為遷移率分離器來工作時的輸出亦可以由 質譜測定裝置如四極質量過濾器或軸向飛行時間(或其它質量過濾器/分 析器)過濾，以給出期望電荷態的完整選擇從而改善例如蛋白質組學實驗 中的信噪比。考慮本發明的離子提取設備作為遷移率分離設備來工作的原 理時，還應當考慮有效電勢的量值將隨氣壓和離子截面變化。Tolmachev (A.V. Tolmachev等人的"Nuclear Instruments and Methods" ， Physics Research B 124 (1997) 112-119)利用硬^^型來預測有效電勢的量值怎 樣隨氣壓和離子截面變化。衰減倍因數Y應當被并入有效電勢中，并且由 下式給出
其中w是RF驅動場的角頻率，m是背景氣體分子的質量，M是離子的 質量，n是緩沖氣體的數密度，v是平均麥克斯韋氣體速率，(J是離子的 碰撞截面。
該模型預測有效電勢場隨氣壓增大而衰減，尤其提出，如果離子在一 個RF周期的時段中經歷與殘留氣體分子的大量碰撞，則有效電勢減小。 離子的遷移率與它的碰撞截面的關系如下(Anal. Chem. 1998， 70， 2236-2242 ):
<formula>formula see original document page 70</formula>
其中:其中T是絕對溫度，P是以mbar為單位的壓力，k是玻爾茲曼常數。
然后離子提取設備內的氣壓被調整到其中y項變得顯著小于1的狀態 段(regime)(在低壓下，y對于所有離子而言都等于1，且不存在有效電 勢的衰減)，4吏得當勢阱的位置由于上述有效電勢的變化而移動時，可以 使不同截面或離子遷移率的離子占據不同位置。因此，可以通過以與上述 質量選擇噴出的方式相同的方式變化氣壓、或更優選地變化所施加RT電 壓或DC捕獲電壓來實現離子從設備的遷移率選擇提取。供作為離子遷移 率分離器的設備使用的典型但非限制性的氣壓在0.1到10mbar之間。
優選離子引導器或離子捕獲器可以作為碰撞單元來工作。為此，離子 引導器或離子捕獲器優選地被保持在使得離子以期望離子能量加速到離 子引導器或離子捕獲器中的電勢。離子優選地被布置成以足以分裂的能量 與離子引導器或離子捕獲器中存在的氣體碰撞。離子優選地一般當離子橫 越離子引導器或離子捕獲器的長度時被熱化。在離子到達離子引導器或離 子捕獲器的出口時，它們可以優選地根據它們的質荷比、以與以低能量注 入的未分裂離子的混合物可被分離的方式相同的方式來被分離。
圖44中示出了根據優選實施例的質鐠儀的例子。優選地在離子源180 如電噴霧或MALDI源中生成離子。然后離子經過優選離子捕獲器182傳 遞到常規四極質量過濾器/分析器或質譜儀184。然后離子通過優選離子捕 獲器186。最后，離子被傳送到質量分析器級188,質量分析器級188可 以包括四極質量分析器、飛行時間質量、傅立葉變M鐠儀、磁式扇形質 量分析器、離子捕獲器質量分析器或可替選形式的質#^。
根據該優選實施例，優選質鐠儀優選地按填充-隔離-提取周期工 作。優選地允許離子在一段時間內ii^優選離子捕獲器186，使得優選地 不超過優選離子捕獲器186的空間電荷容量。然后優選地隔離優選離子捕 獲器186以防止任何更多離子1。最后，優選地將離子依次提取到質鐠 儀的另外下游級中。理想的是，隔離離子提取設備或離子捕獲器186以防 止偽信號(artefact),例如，如果i殳備首先注入^^t荷比(以Ml表示) 的離子并逐漸轉變為噴出較高質荷比(以Mh表示)的離子，則在該時間 到達優選離子捕獲器186的任何Ml離子也將被傳送。如果例如優選離子 捕獲器首先噴出高遷移率的離子，然后朝掃描以噴出較低遷移率的離子， 則可能發生類似效應。在離子提取設備或優選離子捕獲器186與飛行時間 或其它質#^級對接的情況下，不會最佳地檢測到這樣的偽信號，或者， 在與簡易離子檢測器直接對接的情況下，這樣的偽信號可能造成混淆。圖44還示出了可以提皿選地包括優選離子提取設備或離子捕獲器 的上游離子引導器182。在電噴霧電離的情形下，與電噴霧的大氣電離過 程對接的結果是差動抽運上游室可能有必要處于比四極桿集質量過濾器 /分析器或質譜儀的最佳工作所需的壓力高的壓力。如果優選離子捕獲器 182工作在這樣的高壓狀態段，則離子提取設備或離子捕獲器可以作為高 效遷移率分離器來工作。因此，在一個實施例中，離子捕獲器182可以包 括提供于四極桿集質量過濾器/分析器或質* 184的上游的離子遷移率 選捧離子捕獲器以便改善例如多電荷肽(peptide)的信噪比。可發生從 下游離子捕獲器186的質量選擇噴出，以給予后續飛行時間或其它質量分 析器級188高達100 %的占空比。
對全部具有同一質荷比(Mc)的形式為[nMcn+的離子簇進行分離的 實驗的一個例子是使用第一四極質量過濾器/分析器或質鐠儀選擇質荷 比為Mc的離子，然后將它們傳遞到優選離子遷移率選擇離子捕獲器中， 然后該離子捕獲器可以才艮據它們的離子遷移率依次噴出離子。具有最高遷 移率(及較高電荷態)的離子將在較低電荷級的離子之前被P艮制于離子提 取設備或離子捕獲器的中央并且將被首先提取。這樣的實驗在非共價蛋白 質聚集研究中是有用的，在非共價蛋白質聚集研究中，常M鐠測定不能 區分這些種。
進行了計算以確定以圖2和3中所示方式耦合到質量選擇離子傳送級 的四M量過濾器/分析器或質"^的占空比改善。圖45中示出了占空比 改善，占空比改善是相對于在沒有質量選擇離子傳送^合到其的情況下 工作的四極質量過濾器/分析器或質鐠儀而言的。這些改善私艮示為具有 質量選擇離子傳送級的四極質量過濾器/分析器或質譜儀的占空比與沒有 質量選擇離子傳送級的四極質量過濾器/分析器或質#^1的占空比之比。 T以看出，在大的離子質量范圍內，占空比的很大改善是顯而易見的。這 些改善在相對低離子質量或質荷比處更加顯著。物理上，這歸因于質量或 質荷比選擇離子傳送級在該離子質量范圍內具有或多或少恒定質量分辨 率(如前面所定義)這一性質。由此可見，在相對低質量M處，離子可 以不同于質量M且仍然可以從質量為M的離子中分辨出的最小數目的質 量單位(AM)將比在高M處小。因此，在任何給定瞬間被引入四極質量 過濾器/分析器或質鐠儀中的離子的較大比例將對應于四極質量過濾器/分 析器或質鐠儀所傳送的離子質量。換言之，實現了從質量選擇離子傳送級 的離子噴出與四極質量過濾器/分析器或質鐠儀的質量掃描的更有效同 步。離子傳送級優選地被配置成使得從高質量或質荷比離子到低質量或
質荷比離子地進行離子的質量選擇噴出。然而，次優選地，質量或質荷比 選捧離子捕獲器可以首先噴出相對低質量或質荷比的離子并朝著相對高
質量或質荷比離子的噴出向上掃掠。
雖然已詳細描述了才艮據例如參照圖19示出和描述的優選實施例的離 子捕獲器，但是根據次優選實施例，離子捕獲器也可以釆取其它形式。
例如，根據次優選實施例，離子捕獲器12可以包括多個電極，其中 沿著離子捕獲器12的長度產生一個或多個基本上靜態的非均勻電場。優 選地沿著離子捕獲器12的長度產生二次或非二次勢阱。優選地沿著優選 離子捕獲器12的長度疊加隨時間變化的均勻軸向電場。隨時間變化的均 勻軸向電場優選地以比位于離子捕獲器12內的大多數離子的諧振或基波 頻率大的頻率變化。優選地通過變化隨時間變化的均勻軸向電場的振蕩的 幅度和/或頻率、以非諧振方式從離子捕獲器12噴出離子。
亦可設想如下實施例，其中可以向包括離子捕獲器的軸向分段電Wfe 加一個或多個瞬態DC電壓，以便沿著離子捕獲器的軸向長度推進離子。
根據優選實施例，離子捕獲器可以包括多個環電極或有孔電極，離子 在使用時穿過這些孔。可以優選地向環電極或有孔電極施加DC和AC/RF 電壓的組合以便產生勢場，這些勢場將離子限制于離子引導器內并且使得 沿著離子捕獲器的長度產生周期性偽勢阱。此外，所施加電壓亦可以使得 產生附加靜態或瞬態軸向電場，該附加靜態或瞬態軸向電場用來沿著離子 捕獲器的長度推進離子。
才艮據另外的實施例，離子捕獲器可以包括3D四極或保羅(Paul)離 子捕獲器、2D或線性四極離子捕獲器、或者磁式或彭寧(Penning)離子 捕獲器。這樣的離子捕獲器在本領域中眾所周知，因此不再詳細描述。
雖然已參照優選實施例描述了本發明，但是本領域技術人員應理解， 可以在不脫離如所附權利要求中闡明的本發明范圍的情況下對形式和細 節作出各種改變。
權利要求
1.一種質譜儀，包括包括多個電極的質量或質荷比選擇離子捕獲器；布置在所述質量或質荷比選擇離子捕獲器的下游的第一質量過濾器/分析器或質譜儀；以及控制裝置，被布置成和適合于(i)使得離子根據它們的質量或質荷比從所述離子捕獲器有選擇地噴出或釋放；以及(ii)以與離子從所述離子捕獲器的有選擇噴出或釋放基本上同步的方式掃描所述第一質量過濾器/分析器或質譜儀。
2. 如權利要求1所述的質鐠儀，其中所述第一質量過濾器/分析器或 質*包括質量或質荷比掃描質量過濾器/分析器或質#^。
3. 如權利要求1或2所述的質鐠儀，其中所述第一質量過濾器/分析 器或質脊義包括四極質量過濾器/分析器或質脊汊。
4. 如權利要求1、 2或3所述的質鐠儀，其中所述第一質量過濾器/ 分析器或質#^包括四極桿集質量過濾器/分析器或質#^。
5. 如權利要求1或2所述的質譜儀，其中所述第一質量過濾器/分析 器或質脊汊包括磁式扇形質量過濾器/分析器或質脊義。
6. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器具有從 以下分辨率中選擇的質量或質荷比分辨率(0<1; (ii)l-5; (iii) 5-10;(iv) 10-15; (v) 15-20; (vi) 20-25; (vii) 25-30; (viii) 30-35; (ix) 35-40; (x)40-45; (xi)45-50; (xii)50-100; (xiii) 100-150; (xiv) 150-200;(xv) 200-250; (xvi) 250-300; (xvii) 300-350; (xviii) 350-400; (xix) 400-450; (xx) 450-500; (xxi) 500-600; (xxii) 600-700; (xxiii) 700-800;(xxiv) 800-卯0; (xxv)卯0-1000;以及(xxvi) >1000。
7. 如任何前述權利要求所述的質譜儀，其中所述第一質量過濾器/ 分析器或質鐠儀具有從以下分辨率中選擇的質量或質荷比分辨率(i) <100; (ii) 100-200; (iii) 200-300; (iv) 300-400; (v) 400-500; (vi) 500-600; (vii) 600-700; (viii) 700-800; (ix) 800-900; (x) 900-1000;(xi) 1000-1500; (xii) 1500-2000; (xiii) 2000-2500; (xiv) 2500-3000;以及(xv) >3000。
8. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述第一質量過濾器/ 分析器或質鐠儀的質量或質荷比分辨率大于所述離子捕獲器的質量或質 荷比分辨率。
9. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述第一質量過濾器/ 分析器或質鐠儀的質量或質荷比分辨率相對于所述離子捕獲器的質量或 質荷比分辨率的倍因數選自于(i)l國2; (ii) 2-3; (iii) 3畫4; (iv) 4-5;(v) 5-6; (vi) 6國7; (vii) 7畫8; (viii) 8畫9; (ix) 9國10; (x) 10-11; (xi) 11-12; (xii) 12-13; (xiii) 13-14; (xiv) 14-15; (xv) 15-16; (xvi) 16-17; (xvii) 17-18; (xviii) 18-19; (xix) 19-20; (xx) 20-50; (xxi) 50-100; (xxii) 100-150; (xxiii) 150-200; (xxiv) 200-250;以及(xxv) >250。
10. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述第一質量過濾器/ 分析器或質鐠儀被布置成接收已從所述離子捕獲器有選擇地噴出或釋放 的離子。
11. 如任何前^利要求所述的質*，其中所述控制裝置被布置成 和適合于使得離子根據它們的質量或質荷比從所述離子捕獲器依次地或 漸i^噴出或釋放。
12. 如任何前述權利要求所述的質"^，其中所述控制裝置被布置成 和適合于以基本上連續和/或線性和/或漸進和/或規則方式掃描所述第一 質量過濾器/分析器或質*^。
13. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述控制裝置被布置成 和適合于以基本上非連續和/或階躍式和/或非線性和/或非漸進和/或不規 則方式掃描所述第一質量過濾器/分析器或質鐠儀。
14. 如任何前述權利要求所述的質譜儀，其中所述控制裝置被布置成 和適合于使離子從所述離子捕獲器的有選擇噴出或釋放與所述第 一質量 過濾器/分析器或質*的質量或質荷比傳送窗的掃描同步。
15. 如任何前a利要求所述的質鐠儀，其中從所述離子捕獲器有選 擇地噴出或釋放的離子中的至少一些離子由所述第 一質量過濾器/分析器 或質鐠儀向前傳送。
16. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，還包括布置在所述離子捕獲 器和/或所述第一質量過濾器/分析器或質鐠儀的上游和/或下游的一個或 多個離子檢測器。
17. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，還包括布置在所述離子捕獲 器和/或所述第一質量過濾器/分;f斤器或質鐠儀的下游和/或上游的又一質 量分析器。
18. 如權利要求17所述的質*，其中所述又一質量分析器選自于 (i)傅立葉變換("FT")質量分析器；(ii)傅立葉變換離子回旋共振 ("FTICR,，)質量分析器；(iii)飛行時間("TOF")質量分析器;(iv)正交加速飛行時間("oaTOF")質量分析器；(v)軸向加速飛行時間質量 分析器；(vi)磁式扇形質鐠儀；(vii)保羅(Paul)或3D四極質量分析 器；(viii) 2D或線性四財量分析器；(ix)彭寧(Penning)捕獲器質量分析器；(x)離子捕獲器質量分析器；(xi)傅立葉變換軌道捕獲器；(xii) 靜電傅立葉變M鐠儀；以及(xiii)四極質量分析器。
19. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器被布置 成在一工作模式下釋放具有第一質荷比范圍的離子而基本上保留所述離 子捕獲器內具有所述第一范圍之外的質荷比的離子。
20. 如權利要求19所述的質鐠儀，其中所述第一質荷比范圍落在從 以下范圍中選擇的一個或多個范圍內(i )<100; (ii )100-200; (iii )200-300;(iv)300-400; (v)400-500; (vi)500-600; (vii)600-700; (viii)700-800;(ix) 800-卯0; (x)卯0-1000; (xi) 1000-1100; (xii) 1100-1200; (xiii) 1200-1300; (xiv) 1300-1400; (xv) 1400-1500; (xvi) 1500-1600; (xvii) 1600-1700; (xviii) 1700-1800; (xix) 1800-1900; (xx) 1900-2000;以及(xxi) >2000。
21. 如任何前述權利要求所述的質譜儀，其中所述離子捕獲器包括離 子引導裝置。
22. 如任何前述權利要求所述的質譜儀，其中所述離子捕獲器包括 RF電極集。
23. 如權利要求22所述的質脊仗，其中所述RF電極集包括至少一 對RF電極堆。
24. 如權利要求23所述的質脊仗，其中每對RF電極堆中的堆跨氣 體單元間隔開，且每個堆中的RF電極沿著離子提M徑堆疊。
25. 如權利要求22、 23或24所述的質語儀，其中所述RF電極集包 括沿著離子提^J^H更置的RF電極的子集。
26. 如權利要求25所述的質鐠儀，其中通過向RF電極的所述子集施加的振蕩RF電勢的周期性、沿著所述離子捕獲器的軸產生一個或多個 勢壘。
27. 如任何前i^K利要求所述的質^，還包括用于向RF電極的子 集中的多個相鄰RF電極施加同相的振蕩RF電勢以使得在所述子集中的 RF電極組之間建立振蕩RF電勢的周期性的裝置。
28. 如任何前i^K利要求所述的質譜儀，還包括如下裝置，該裝置用 于向所述電極施加振蕩RF電勢以便(i)大致沿著橫向于離子提M徑 的至少一個軸生成質動力離子捕獲電勢；以及(ii)沿著離子提M徑至 少部分地生成有效電勢，其中所述有效電勢包括至少一個勢壘，所述至少 一個勢壘的量值依賴于離子供應中的離子的質荷比并且基本上獨立于沿 著所述橫向軸的離子的位置，其中所述至少一個勢壘由向所述電極施加的 振蕩RF電勢的周期性引起。
29. 如任何前a利要求所述的質剩義，還包M布置成和適合于向 所述多個電極中的至少一些電;fefe加AC或RF電壓的AC或RF電壓裝
30. 如權利要求29所述的質鐠儀，其中所述AC或RF電壓裝置被 布置成和適合于向所述多個電極中的至少一些電極施加所述AC或RF電 壓以《更將至少 一些離子徑向P艮制于所述離子捕獲器內。
31. 如權利要求29或30所述的質鐠儀，其中所述AC或RF電壓裝 置4皮布置成和適合于向所述多個電極中的至少1%、 5%、 10o/。、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95%或100%施加AC或 RF電壓。
32. 如權利要求29、 30或31所述的質鐠儀，其中所述AC或RF電 壓裝置被布置成和適合于供應具有從以下幅度中選擇的幅度的AC或RF 電壓(i)〈50V峰-峰值；(ii) 50-100V峰-峰值；(iii) 100國150V峰-峰值； (iv) 150-200V峰-峰值；(v) 200-250V峰-峰值；(vi) 250-300V 峰—峰值；(vii) 300-350V峰—峰值；(viii) 350-400V峰—峰值；(ix) 400-450V峰-峰值；(x) 450-500V峰-峰值；以及(xi) >500V峰 - 峰 值。
33. 如權利要求29-32中任何權利要求所述的質譜儀，其中所述AC 或RF電壓裝置被布置成和適合于供應具有從以下頻率中選擇的頻率的 AC或RF電壓(i) <100kHz; (ii) 100-200kHz; (iii) 200-300kHz; (iv)300國400kHz; (v)400-500kHz; (vi)0,5誦1.0MHz; (vii) 1.0-1.5MHz; (viii) 1.5誦2.0MHz; (ix) 2.0-2.5MHz; (x) 2.5-3.0MHz; (xi) 3.0誦3.5MHz; (xii) 3.5隱4.0MHz; (xiii) 4.0畫4,5MHz; (xiv) 4.5-5.0MHz; (xv) 5.0隱5.5MHz;(xvi) 5.5-6.0MHz; ( xvii) 6.0-6.5MHz; ( xviii) 6.5畫7.0MHz; ( xix ) 7.0畫7,5MHz; (xx) 7.5-8.0MHz; (xxi) 8.0-8.5MHz; (xxii) 8.5-9.0MHz;(xxiii) 9.0畫9,5MHz; (xxiv) 9.5-10.0MHz;以及(xxv) >10.0MHz。
34. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器包括用 于將離子徑向限制于所述離子捕獲器內的裝置。
35. 如任何前a利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器包括用 于生成質動力或RF離子捕獲電勢的裝置。
36. 如權利要求35所述的質鐠儀，其中在交叉或正交于氣體和/或離 子流過所述離子捕獲器的方向的方向上生成所述質動力或RF離子捕獲電勢。
37. 如權利要求35或36所述的質剩義，其中在與靜電或DC離子捕 獲電勢的方向正交的方向上生成所述質動力或RF離子捕獲電勢。
38. 如權利要求35、 36或37所述的質鐠儀，其中在與沿著所述離子 捕獲器的長度施加的軸向電場的方向正交的方向上生成所述質動力或RF 離子捕獲電勢。
39. 如任何前a利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器包括用 于生成具有周期性的多個軸向偽勢阱的裝置。
40. 如權利要求39所述的質鐠儀，其中所述軸向偽勢阱的幅度依賴 于離子的質荷比。
41. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，還包括用于生成靜電或DC 離子捕獲勢阱的裝置。
42. 如權利要求41所述的質鐠儀，其中在交叉或正交于氣體和/或離 子流過所述離子捕獲器的方向的方向上生成所述靜電或DC離子捕獲勢 阱。
43. 如權利要求41或42所述的質鐠儀，其中在與生成質動力或RF 電勢所沿著的方向正交的方向上生成所述靜電或DC離子捕獲勢阱。
44. 如權利要求41、 42或43所述的質"^f義，其中在與沿著所述離子 捕獲器的長度施加軸向電場的方向正交的方向上生成所述靜電或DC離子捕獲勢阱。
45. 如權利要求41-44中任何權利要求所述的質鐠儀，其中用于生成 靜電或DC離子捕獲勢阱的所述裝置包括至少一對電極，所述至少一對電 極中的電極跨氣體單元間隔開。
46. 如權利要求41-45中任何權利要求所述的質鐠儀，其中用于生成 靜電或DC離子捕獲勢阱的所述裝置包括一系列對沿著氣體單元設置的 電極。
47. 如任何前述權利要求所述的質靜義，還包括用于生成另外電勢以 提供防止離子從所述離子捕獲器的提取區被提取的有效電勢的裝置。
48. 如權利要求47所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器被布置成使 得防止離子從所述提取區被提取的所述有效電勢的特性至少部分地由質 動力或RF離子捕獲電勢的生成所引起。
49. 如任何前述權利要求所述的質" ^，還包括用于沿著所述離子捕 獲器的軸向長度的至少5%、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40 %、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、卯％、 95°/。或100%施加軸向電場的裝置。
50. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器還包括 用于沿著離子^^徑施加漂移電勢的裝置。
51. 如權利要求50所述的質鐠儀，還包括用于變化所述漂移電勢的 量值以便有選擇地提取離子的裝置。
52. 如任何前a利要求所述的質"^義，其中所述離子捕獲器包括氣 體單元，氣體本體中的離子供應在使用時位于所述氣體單元中。
53. 如權利要求52所述的質鐠儀，其中所述氣體單元的至少一部分 包括可以輸送氣流中攜帶的離子的氣流導管，所述導管具有氣流方向。
54. 如權利要求53所述的質鐠儀，還包括用于提供所述氣流的氣流 裝置。
55. 如任何前述權利要求所述的質譜儀，其中所述離子捕獲器包括限 定離子提^徑的離子提取體積。
56. 如權利要求55所述的質鐠儀，其中所述離子提取體積包括具有 寬度、高度和長度的長方體。
57. 如權利要求56所述的質鐠儀，其中所述長方體的寬度與高度之 比選自于(i)a; (ii)a.l; (iii)^1.2; (iv)^l,3; (v)a.4; (vi)^1.5;(vii)^1.6; (viii)^1.7; (ix) ^L.8; (x) ^1.9;以及(xi) $2.0。
58. 如任何前述權利要求所述的質譜儀，還包括用于從所述離子捕獲 器的提取區有選擇地提取具有預定質荷比或離子遷移率的離子的離子提 取裝置。
59. 如^r前a利要求所述的質a,還包括用于空間有選擇地提取位于所述離子捕獲器內預定空間位置的離子群體的離子提取裝置。
60. 如權利要求58或59所述的質*(義，其中所述離子提取裝置包括 跨氣體單元設置并且其中形成有孔的離子壘。
61. 如權利要求60所述的質鐠儀，還包括用于施加提取場以通過所 述孔提取離子的裝置。
62. 如權利要求60或61所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器還包括 與所述孔連通的由漏電^h質材料形成的向內延伸管。
63. 如任何前a利要求所述的質脊義，還包括用于變化或掃描沿著 所述離子捕獲器的軸向長度產生的多個軸向偽勢阱的裝置。
64. 如任何前述權利要求所述的質^f義，還包括用于變化有效電勢以 便允許從所述離子捕獲器有選擇地提取預定質荷比或離子遷移率的離子 的裝置。
65. 如權利要求64所述的質鐠儀，其中用于變化所述有效電勢的所 述裝置變化振蕩RF電勢以便有選擇地提取離子。
66. 如權利要求64或65所述的質譜儀，其中用于變化所述有效電勢 的所述裝置變化所述離子捕獲器內的質動力或RF離子捕獲電勢以便使得 所選離子群體移動到預定空間位置。
67. 如權利要求64、 65或66所述的質*(義，其中用于變化所述有效 電勢的所述裝置變化所述離子捕獲器內的靜電或DC離子捕獲勢阱以便 使得所選離子群體移動到預定空間位置。
68. 如權利要求64-67中任何權利要求所述的質鐠儀，還包括用于變 化氣體本體的壓力以便使得所選離子群體移動到預定空間位置的裝置。
69. 如任何前述權利要求所述的質譜儀，其中所述離子捕獲器包括如 下設備，在所述設備中，離子被攜帶于載體氣體的層流中并且被捕獲于其中跨所述層;絲加電場的壘區中。
70. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器包括被 布置成和適合于在第一工作模式下沿著所述離子捕獲器的軸向長度的至 少一部分維持一個或多個DC、真實或靜態勢阱或基本上靜態非均勻電場 的第一裝置。
71. 如權利要求70所述的質"^儀，其中所述第一裝置被布置成和適 合于沿著所述離子捕獲器的軸向長度的至少一部分維持至少1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10或>10個勢阱。
72. 如權利要求70或71所述的質鐠儀，其中所述第一裝置被布置成 和適合于沿著所述離子捕獲器的軸向長度的至少一部分維持一個或多個 基本上二次勢阱。
73. 如權利要求70或71所述的質鐠儀，其中所述第一裝置被布置成 和適合于沿著所述離子捕獲器的軸向長度的至少一部分維持一個或多個 基本上非二次勢阱。
74. 如權利要求70-73中任何權利要求所述的質鐠儀，其中所述第一 裝置被布置成和適合于沿著所述離子捕獲器的軸向長度的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95%或100 %維持一個或多個勢阱。
75. 如權利要求70-74中任何權利要求所述的質鐠儀，其中所述第一 裝置被布置成和適合于維持具有從以下深度中選擇的深度的 一個或多個 勢阱")<10V; (ii)10畫20V; (iii)20畫30V; (iv)30誦40V; (v) 40-50V;(vi) 50-60V; (vii) 60-70V; (viii) 70-80V; (ix) 80-90V; (x)卯畫100V; 以及(xi) >100V。
76. 如權利要求70-75中任何權利要求所述的質鐠儀，其中所述第一 裝置被布置成和適合于在所述第一工作模式下沿著所述離子捕獲器的軸 向長度維持其中最小值位于第一位置的一個或多個勢阱。
77. 如權利要求76所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器具有離子入 口和離子出口，并且其中所述第一位置位于所述離子入口下游距離L處 和/或所述離子出口上游if巨離L處，并且其中L選自于以下距離(i) <20mm; (ii) 20-40mm; (iii) 40-60mm; (iv) 60國80mm; (v) 80-100mm;(vi) 100-120mm; (vii) 120誦140mm; (viii) 140-160mm; (ix) 160-180mm; (x) 180-200mm;以及(xi) >200mm。
78. 如權利要求70-77中任何權利要求所述的質譜儀，其中所述第一 裝置包括用于向所述電極的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95%或100%供應一個或多個DC電壓 的一個或多個DC電壓源。
79. 如權利要求70-78中任何權利要求所述的質譜儀，其中所述第一 裝置被布置成和適合于提供具有沿著所述離子捕獲器的軸向長度的至少 一部分變化或增大的電場強度的電場。
80. 如權利要求70-79中任何權利要求所述的質脊仗，其中所述第一 裝置被布置成和適合于提供具有沿著所述離子捕獲器的軸向長度的至少 1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95%或100%變化或增大的電場強度的電場。
81. 如權利要求70-80中任何權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子 捕獲器包括被布置成和適合于在所述第一工作模式下沿著所述離子捕獲 器的軸向長度的至少一部分維持隨時間變化的基本上均勻軸向電場的第
82. 如權利要求81所述的質鐠儀，其中所述第二裝置被布置成和適 合于沿著所述離子捕獲器的軸向長度的至少i%、 5o/。、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95 %或100 %維持所述隨時 間變化的均勻軸向電場。
83. 如權利要求81或82所述的質鐠儀，其中所述第二裝置包括用于 向所述電極的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 95%或100。/。供應一個或,個DC電壓的一個或多個 DC電壓源。
84. 如權利要求81、 82或83所述的質剩義，其中所述第二裝置被布 置成和適合于在所述第一工作模式下生成在任何時間點沿著所述離子捕 獲器的軸向長度的至少一部分具有^上恒定電場強度的軸向電場。
85. 如權利要求81-84中任何權利要求所述的質諉儀，其中所述第二 裝置被布置成和適合于在所述笫一工作模式下生成在任何時間點沿著所 述離子捕獲器的軸向長度的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100%具有基本上恒定電場強度 的軸向電場。
86. 如權利要求81-85中任何權利要求所述的質鐠儀，其中所述第二裝置被布置成和適合于在所述第 一工作模式下生成具有隨時間變化的電 場強度的軸向電場。
87. 如權利要求81-86中任何權利要求所述的質鐠儀，其中所述第二 裝置^L布置成和適合于在所述第一工作模式下生成具有隨時間變化至少 1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95 %或100 %的電場強度的軸向電場。
88. 如權利要求81-87中任何權利要求所述的質鐠儀，其中所述第二 裝置被布置成和適合于在所述第一工作模式下生成隨時間改變方向的軸 向電場。
89. 如權利要求81-88中任何權利要求所述的質鐠儀，其中所述第二 裝置被布置成和適合于生成具有隨時間改變的偏移的軸向電場。卯.
90.如權利要求81-89中任何權利要求所述的質鐠儀，其中所述笫二 裝置被布置成和適合于以笫一頻率&或在第一頻率fi變化所述隨時間變 化的基本上均勻軸向電場，其中fi選自于(0<5kHz; (ii)5-10kHz; (iii) 10國15kHz; (iv)15國20kHz; (v)20國25kHz; (vi)25國30kHz; (vii)30-35kHz; (viii) 35-40kHz; (ix) 40-45kHz; (x) 45誦50kHz; (xi) 50誦55kHz; (xii) 55-60kHz; (xiii) 60-65kHz; (xiv) 65誦70kHz; (xv) 70-75kHz; (xvi) 75國80kHz; (xvii) 80-85kHz; (xviii) 85-卯kHz; (xix) 90-95kHz; (xx) 95-100kHz;以及(xxi) >100kHz。
91. 如權利要求卯所述的質鐠儀，其中所述第一頻率&大于位于所 述離子捕獲器內離子捕獲區內的離子的至少5%、 10%、 15%、 20%、 25 %、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、卯％、 95%或100%的諧振或基波頻率。
92. 如權利要求90或91所述的質鐠儀，其中所述第一頻率&比位于 所述離子捕獲器內離子捕獲區內的離子的至少5%、 10°/。、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75 %、 80%、 85%、卯％、 95%或100。/。的諧4Ml基波頻率大至少5%、 10 %、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、卯％、 95%、 100%、 110%、 120%、 130%、 140。/。、 150%、 160。/。、 170%、 180 。/q、 190%、 200°/。、 250%、 300 % 、 350 % 、 400 % 、 450 %或500 % 。
93. 如權利要求70-92中任何權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器包括被布置成和適合于在一工作模式下以基本上非諧振方式從所 述離子捕獲器的捕獲區噴出至少一些離子而其它離子被布置成基本上保 #^1捕獲于所述離子捕獲器的所述捕獲區內的噴出裝置。
94. 如權利要求93所述的質發K，其中所述噴出裝，被布置，和適
95. 如權利要求94所述的質鐠儀，其中所述噴出裝置被布置成和適 合于增大所述隨時間變化的基本上均勻軸向電場的幅度。
96. 如權利要求94或95所述的質鐠儀，其中所述噴出裝置被布置成 和適合于以基本上連續和/或線性和/或漸進和/或規則方式增大隨時間變 化的基本上均勻軸向電場的幅度。
97. 如權利要求94或95所述的質鐠儀，其中所述噴出裝置被布置成 和適合于以基本上非連續和/或非線性和/或非漸進和/或不規則方式增大 所述隨時間變化的基本上均勻軸向電場的幅度。
98. 如權利要求93-97中任何權利要求所述的質譜儀，其中所述噴出 裝置被布置成和適合于更改和/或變化和/或掃描所述隨時間變化的基本上 均勻軸向電場的調制或振蕩的頻率。
99. 如權利要求98所述的質諉儀，其中所述噴出裝置被布置成和適 合于減小所述隨時間變化的基本上均勻軸向電場的調制或振蕩的頻率。
100. 如權利要求98或99所述的質#^，其中所述噴出裝置被布置 成和適合于以基本上連續和/或線性和/或漸進和/或規則方式減小所述隨 時間變化的基本上均勻軸向電場的調制或振蕩的頻率。
101. 如權利要求98或99所述的質鐠儀，其中所述噴出裝置被布置 成和適合于以基本上非連續和/或非線性和/或非漸進和/或不規則方式減 小所述隨時間變化的基本上均勻軸向電場的調制或振蕩的頻率。
102. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，還包括被布置成和適合于 從所述離子捕獲器質量或質荷比有選"^地噴出離子的噴出裝置。
103. 如權利要求93-102中任何權利要求所述的質鐠儀，其中所述噴 出裝置被布置成和適合于在所述第一工作模式下使得基本上所有具有低 于第一截止質荷比的質荷比的離子從所述離子捕獲器的離子捕獲區噴出。
104. 如權利要求93-103中任何權利要求所述的質鐠儀，其中所述噴 出裝置被布置成和適合于在所述第一工作模式下使得基本上所有具有高于第一截止質荷比的質荷比的離子保持或被保留或限制于所述離子捕獲 器的離子捕獲區內。
105. 如權利要求103或104所述的質譜儀，其中所述第一截止質荷 比落在從以下范圍中選擇的范圍內(i)<100; (ii) 100-200; (Hi)200-300;(iv)300-400; (v)400-500; (vi) 500-600; (vii) 600-700; (viii) 700-800;(ix) 800-900; (x) 900-1000; (xi) 1000-1100; (xii) 1100-1200; (xiii) 1200-1300; (xiv) 1300-1400; (xv) 1400-1500; (xvi) 1500-1600; (xvii) 1600-1700; (xviii) 1700-1800; (xix) 1800-1900; (xx) 1900-2000;以及(xxi) >2000。
106. 如權利要求103、 104或105所述的質鐠儀，其中所述噴出裝置 被布置成和適合于增大所述第 一截止質荷比。
107. 如權利要求106所述的質語儀，其中所述噴出裝置被布置成和 適合于以基本上連續和/或線性和/或漸進和/或規則方式增大所述第一截 止質荷比。
108. 如權利要求106所述的質譜儀，其中所述噴出裝置被布置成和 適合于以基本上非連續和/或非線性和/或非漸進和/或不規則方式增大所 述第一截止質荷比。
109. 如權利要求93-108中任何權利要求所述的質鐠儀，其中所述噴 出裝置被布置成和適合于在所述第 一工作模式下從所述離子捕獲器基本 上軸向地噴出離子。
110. 如任何前述權利要求所述的質諉儀，其中離子被布置成被捕獲 或軸向限制于所述離子捕獲器內的離子捕獲區內，所述離子捕獲區具有長 度l，其中l選自于(i)〈20mm; (ii) 20-40mm; (iii) 40-60mm; (iv) 60畫80mm; (v) 80畫100mm; (vi) 100-120mm; (vii) 120畫140mm; (viii) 140-160mm; (ix) 160-180mm; (x) 180-200mm;以及(xi) >200mm。
111. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器包括 線性離子捕獲器。
112. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述多個電極具有從 以下橫截面中選擇的橫截面(i)近似或基本上圓形；(ii)近似或基本上 雙曲線形；(iii)近似或基本上弓形或部分圓形；以及(iv)近似或基本上 矩形或正方形。
113. 如任何前述權利要求所述的質譜儀，其中所述離子捕獲器包括多極桿集離子捕獲器。
114. 如權利要求113所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器包括四極、 六極、八極或更高階多極桿集。
115. 如權利要求113或114所述的質"Wo其中所述多極桿集離子 捕獲器的內切半徑選自于:(i)<lmm; (ii) l-2mm; (iii) 2-3mm; (iv) 3-4mm; (v) 4-5mm; (vi) 5誦6mm; (vii) 6-7mm; (viii) 7-8mm; (ix) 8誦9mm; (x) 9-10mm;以及(xi) >10mm。
116. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器是軸 向分段的或者包括多個軸向段。
117. 如權利要求116所述的質譜儀，其中所述離子捕獲器包括x個 軸向段，其中x選自于")<10; (ii) 10-20; (iii) 20-30; (iv) 30-40;(v) 40-50; (vi) 50-60; (vii) 60-70; (viii) 70-80; (ix) 80-90; (x)卯-100; 以及(xi) >亂
118. 如權利要求116或117所述的質鐠儀，其中每個軸向段包括l、.2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 20或>20個電極。
119. 如權利要求116、 117或118所述的質鐠儀，其中所述軸向段的 至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 卯％、 95%或100%的軸向長度選自于(i)<lmm; (ii) l-2mm; (iii) 2-3mm; (iv) 3-4mm; (v) 4-5mm; (vi) 5-6mm; (vii) 6-7mm; (viii) 7隱8mm; (ix) 8-9mm; (x) 9-10mm;以及(xi) >10mm。
120. 如權利要求116-119中任何權利要求所述的質譜儀，其中所述 軸向段的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100%之間的間隔選自于(i) <lmm; (ii) l-2mm;(iii) 2-3mm; (iv) 3-4mm; (v) 4畫5mm; (vi) 5-6mm; (vii) 6-7mm; (viii) 7-8mm; (ix) 8-9mm; (x) 9-10mm;以及(xi) >10mm。
121. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器包括 多個非導電、絕緣或陶瓷的桿、突起物或器件。
122. 如權利要求121所述的質譜儀，其中所述離子捕獲器包括l、 2、.3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 20 或>20個桿、突起物或器件。
123. 如權利要求121或122所述的質鐠儀，其中所述多個非導電、 絕緣或陶瓷的桿、突起物或器件還包括在所述桿、突起物或器件上、周圍、 鄰近、上方設置或很靠近所述桿、突起物或器件設置的一個或多個電阻性 或導電的涂層、層、電極、膜或表面。
124. 如任何前述權利要求所述的質譜儀，其中所述離子捕獲器包括 多個具有孔的電極，其中離子在使用時穿過所述孔。
125. 如權利要求124所述的質譜儀，其中所述電極的至少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100 %具有基本上相同尺寸或基本上相同面積的孔。
126. 如權利要求124所述的質"^f義，其中所述電極的至少1 % 、 5% 、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、卯％、 95%或100 %具有在沿著所述離子捕獲器的軸的方向上尺寸或面積逐漸變大和/或變 小的孔。
127. 如權利要求124、 125或126所述的質譜儀，其中所述電極的至 少1%、 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90 % 、 95%或100%具有從以下內直徑或尺度中選擇的內直徑或尺度的孔(i)^1.0mm; (ii)^2.0mm; (iii)53.0mm; (iv)^4.0mm; (v)^5.0mm;(vi )56.0mm; (vii )S7.0mm; (viii )^8.0mm; (ix )^9.0mm; (x )￡lO.Omm;以及(xi) >10.0mm。
128. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器包括 多個板或網電極，并且其中所述電極中的至少一些電極被布置成大致處于 離子在使用時行進的平面上或者被布置成大致正交于離子在使用時行進 的平面。
129. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器包括 多個板或網電極，并且其中所述電極的至少50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、 90%、 95%或100%被布置成大致處于離子在 使用時行進的平面上或者被布置成大致正交于離子在使用時行進的平面。
130. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器包括 至少2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 20或>20個板或網電極。
131. 如權利要求128、 129或130所述的質譜儀，其中所述板或網電 極具有從以下厚度中選擇的厚度(i)小于或等于5mm; (ii)小于或等于4.5mm; (iii)小于或等于4mm; (iv)小于或等于3.5mm; (v)小于 或等于3mm; (vi)小于或等于2.5mm; (vii)小于或等于2mm; (viii) 小于或等于1.5mm; (ix)小于或等于1mm; (x)小于或等于0.8mm; (xi) 小于或等于0.6mm; (xii)小于或等于0.4mm; (xiii)小于或等于0.2mm; (xiv)小于或等于0.1mm;以及(xv)小于或等于0.25mm。
132. 如權利要求128-131中任何權利要求所述的質鐠儀，其中所述 板或網電^U目互間隔開從以下距離中選擇的距離(i)小于或等于5mm;(ii)小于或等于4.5mm; (iii)小于或等于4mm; (iv)小于或等于3.5mm;(v) 小于或等于3mm; (vi)小于或等于2.5mm; (vii)小于或等于2mm; (viii )小于或等于1.5mm; (ix )小于或等于1mm; (x )小于或等于0.8mm; (xi)小于或等于0.6mm; (xii)小于或等于0.4mm; (xiii)小于或等于0.2mm; (xiv)小于或等于0.1mm;以及(xv)小于或等于0.25mm。
133. 如權利要求128-132中任何權利要求所述的質譜儀，其中所述 板或網電核j皮供應以AC或RF電壓。
134. 如權利要求133所述的質鐠儀，其中相鄰板或網電極被供應以 所述AC或RF電壓的反相。
135. 如權利要求133或134所述的質鐠儀，其中所述AC或RF電 壓具有從以下頻率中選擇的頻率(i)<100kHz; (ii) 100-200kHz; (iii) 200國300kHz; (iv)300國400kHz; (v)400-500kHz; (vi)0.5-l.OMHz; (vii) 1.0國l,5MHz; (viii) 1.5國2.0MHz; (ix) 2.0-2.5MHz; (x) 2.5-3.0MHz; (xi) 3.0-3.5MHz; (xii) 3.5國4.0MHz; (xiii) 4.0-4.5MHz; (xiv) 4.5-5.0MHz;(xv ) 5.0-5.5MHz; ( xvi) 5.5-6.0MHz; ( xvii) 6.0誦6.5MHz; ( xviii) 6.5-7.0MHz; (xix) 7.0畫7.5MHz; (xx) 7.5-8.0MHz; (xxi) 8.0-8.5MHz;(xxii)8,5-9.0MHz; (xxiii) 9.0闘9.5MHz; (xxiv) 9.5-10.0MHz;以及(xxv) >10.0MHz。
136. 如權利要求133、 134或135所述的質鐠儀，其中所述AC或 RF電壓的幅度選自于(i)〈50V峰-峰值；(ii) 50-100V峰-峰值；(iii) 100-150V峰-峰值;(iv) 150-200V峰-峰值;(v) 200-250V峰-峰值;(vi) 250-300V峰-峰值；(vii) 300-350V峰-峰值；(viii) 350-400V峰 -峰值；(ix) 400-450V峰-峰值；(x) 450國500V峰-峰值；以及(xi) XOOV峰-峰值。
137. 如權利要求133-136中任何權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器還包括布置在所述離子捕獲器的第 一側的第 一外板電極和布 置在所述離子捕獲器的第二側的第二外板電極。
138. 如權利要求137所述的質脊乂，還包括以相對于AC或RT電 壓所施加于的板或網電極的平均電壓的偏置DC電壓對所述第一外板電 極和/或所述第二外板電極進行偏置的偏置裝置。
139. 如權利要求138所述的質鐠儀，其中所述偏置裝置被布置成和 適合于以從以下電壓中選擇的電壓對所述第 一外板電極和/或所述第二外 板電極進行偏置(i)小于國10V; (ii)力至-8V; (iii) -8至-7V; (iv) -7 至隱6V; (v) -6至國5V; (vi) -5至-4V; (vii)畫4至畫3V; (viii) -3至國2V;(ix)-2至畫lV; (x)-l至0V; (xi)0至lV; (xii)l至2V; (xiii)2至 3V; (xiv)3至4V; (xv)4至5V; (xvi)5至6V; (xvii)6至7V; (xviii) 7至8V; (xix)8至9V; (xx)9至10V;以及(xxi)大于IOV。
140. 如權利要求137、 138或139所述的質刺義，其中所述第一外板 電極和/或所述第二外板電極在使用時被供應以僅DC電壓。
141. 如權利要求137、 138或139所述的質剩義，其中所述第一外板 電極和/或所述第二外板電極在使用時被供應以僅AC或RF電壓。
142. 如權利要求137、 138或139所述的質譜儀，其中所述第一外板 電極和/或所述第二外板電極在使用時被供應以DC和AC或RF電壓。
143. 如權利要求128-142中任何權利要求所述的質諉儀，還包^t 布、布置、交織或沉積于所述多個板或網電;fel之間的一個或多個絕緣體層。
144. 如任何前述權利要求所述的質譜儀，其中所述離子捕獲器包括 基本上彎曲的或非線性的離子引導或離子捕獲區。
145. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器包括 多個軸向段。
146. 如權利要求145所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器包括至少 5、 10、 15、 20、 25、 30、 35、 40、 45、 50、 55、 60、 65、 70、 75、 80、 85、 90、 95或100個軸向段。
147. 如任何前述權利要求所述的質譜儀，其中所述離子捕獲器具有 基本上圓形、橢圓形、正方形、矩形、規則或不規則的橫截面。
148. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器具有 離子引導區，所述離子引導區的大小和/或形狀和/或寬度和/或高度和/或長度沿著所述離子引導區的至少一部分變化。
149. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器包括 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10或>10個電極。
150. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器包括 至少(i) 10-20個電極；(ii) 20-30個電極；(iii) 30-40個電極；(iv) 40-50個電極；(v) 50-60個電極；(vi) 60-70個電極；(vii) 70-80個電 極；(viii) 80-卯個電極;(ix) 90-100個電極;(x) 100-110個電極;(xi) 110-120個電極；(xii )120-130個電極；(xiii )130-140個電極；(xiv )140-150 個電極；或(xv) >150個電極。
151. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器具有 從以下長度中選擇的長度(i)<20mm; (ii) 20畫40mm; (iii) 40-60mm;(iv) 60畫80mm; (v) 80-100mm; (vi) 100國120mm; (vii) 120-140mm; (viii )140-160mm; (ix )160畫180mm; (x )180-200mm;以及(xi )>200mm。
152. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，還包括被布置成和適合于 在一工作模式下將所述離子捕獲器維持在從以下壓力中選擇的壓力的裝 置(i) <1.0xlO_1mbar; (ii) <1.0xl02mbar; (iii) <1.0xl0_3mbar; (iv) <1.0xl04mbar ; ( v ) <1.0xlOsmbar ; ( vi ) <1.0xl06mbar ; ( vii ) <1.0xl0_7mbar; ( viii ) <1.0xl0_8mbar ; ( ix ) <1.0xl(T9mbar ; ( x ) <1.0xl010mbar; (xi) <1.0xlOuinbar;以及(xii) <1.0xl0_12mbar。
153. 如任何前a利要求所述的質譜儀，還包括被布置成和適合于 在一工作模式下將所述離子捕獲器維持在從以下壓力中選擇的壓力的裝置(i) >1.0xl(T3mbar; (ii) >1.0xl02mbar; (iii) 〉1.0xlO"mbar; (iv) >lmbar; (v) >10mbar; (vi) >100mbar; (vii) >5.0xl(T3mbar; (viii) >5.0xl(T2mbar; (ix) 10_3-102mbar;以及(x) 10-4-10_1mbar。
154. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中在一工作模式下，離 子被捕獲于所述離子捕獲器內但是在所述離子捕獲器內基本上沒有分裂。
155. 如任何前a利要求所述的質鐠儀，還包括被布置成和適合于 在一工作模式下在所述離子捕獲器的至少 一部分內碰撞冷卻或基本上熱 化離子的裝置。
156. 如權利要求155所述的質鐠儀，其中被布置成和適合于在所述 離子捕獲器內碰撞冷卻或熱化離子的所述裝置被布置成在離子從所述離 子捕獲器噴出之前和/或之后碰撞冷卻或基本上熱化離子。
157. 如任何前a利要求所述的質鐠儀，還包括被布置成和適合于 在所述離子捕獲器內基本上分裂離子的分裂裝置。
158. 如權利要求157所述的質#,其中所述分裂裝置被布置成和 適合于通it^撞誘發解離("CID")或通過表面誘發解離("SID")分裂 離子。
159. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器被布 置成和適合于在一工作模式下從所述離子捕獲器諧振地和/或質量有選擇 地噴出離子。
160. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器被布 置成和適合于從所述離子捕獲器軸向和/或徑向噴出離子。
161. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器被布 置成和適合于調整向所述多個電極施加的AC或RF電壓的頻率和/或幅度 以便通it^量選擇不穩定性來噴出離子。
162. 如任何前述權利要求所述的質譜儀，其中所述離子捕獲器被布 置成和適合于將AC或RF補充波形或電壓疊加到所述多個電極以便通過 諧振噴出來噴出離子。
163. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器被布 置成和適合于向所述多個電極施加DC偏置電壓以便噴出離子。
164. 如任何前i^K利要求所述的質鐠儀，其中在一工作模式下，所 述離子捕獲器被布置成傳送離子或存儲離子而不從所述離子捕獲器質量 有選擇地和/或非諧^J4噴出所述離子。
165. 如任何前a利要求所述的質"^，其中在所述工作模式下， 所述離子捕獲器被布置成質量過濾或質量分析離子。
166. 如任何前^L利要求所述的質鐠儀，其中在一工作模式下，所 述離子捕獲器被布置成充當碰撞或分裂單元而不從所述離子捕獲器質量 有選擇地和/或非諧#^噴出離子。
167. 如任何前a利要求所述的質鐠儀，還包括被布置成和適合于 在一工作模式下在所述離子捕獲器的一部分內在與所述離子捕獲器的入口和/或中央和/或出口最接近的一個或多個位置存儲或捕獲離子的裝置。
168. 如任何前述權利要求所述的質^R，還包括被布置成和適合于 在一工作模式下在所述離子捕獲器內捕獲離子以及朝著所述離子捕獲器的入口和/或中央和/或出口逐漸移動所述離子的裝置。
169. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，還包括如下裝置，該裝置 被布置成和適合于首先在第一軸向位置向所述多個電極施加一個或多個 瞬態DC電壓或一個或多個瞬態DC電壓波形，其中隨后沿著所述離子捕 獲器在第二、然后笫三不同軸向位置提供所述一個或多個瞬態DC電壓或 一個或多個瞬態DC電壓波形。
170. 如任何前a利要求所述的質"^儀，還包括^被布置成和適合于 將一個或多個瞬態DC電壓或一個或多個瞬態DC電壓波形從所述離子捕 獲器的一端施加、移動或平移到所述離子捕獲器的另一端以^"更沿著所述離 子捕獲器的軸向長度的至少一部分推進離子的裝置。
171. 如權利要求169或170所述的質鐠儀，其中所述一個或多個瞬 態DC電壓產生(i)位壘或勢壘；(ii)勢阱；(iii)多個位壘或勢壘；(iv) 多個勢阱；(v)位壘或勢壘和勢阱的組合；或(vi)多個位壘或勢壘和多個勢阱的組合。
172. 如權利要求169、 170或171所述的質#<義，其中所述一個或多 個瞬態DC電壓波形包括重復波形或方波。
173. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，還包括被布置成在所述離 子捕獲器的第一端和/或第二端施加一個或多個捕獲靜電或DC電勢的裝 置。
174. 如任何前逸&利要求所述的質脊仗，還包括被布置成沿著所述 離子捕獲器的軸向長度施加一個或多個捕獲靜電勢的裝置。
175. 如任何前i^L利要求所述的質鐠儀，還包括布置在所述離子捕 獲器的上游和/或下游的一個或多個另外離子引導器、離子引導區、離子 捕獲器或離子捕獲區。
176. 如權利要求175所述的質譜儀，其中所述一個或多個另外離子 引導器、離子引導區、離子捕獲器或離子捕獲區被布置成和適合于在所述 一個或多個另外離子引導器、離子引導區、離子捕獲器或離子捕獲區內碰 撞冷卻或基本上熱化離子。
177. 如權利要求176所述的質諉儀，其中所述一個或多個另外離子 引導器、離子引導區、離子捕獲器或離子捕獲區被布置成和適合于在離子 被引入所述離子捕獲器之前和/或之后在所述一個或多個另外離子引導 器、離子引導區、離子捕獲器或離子捕獲區內碰撞冷卻或基本上熱化離子.
178. 如權利要求175、 176或177所述的質^C,還包括被布置成和 適合于將離子從所述一個或多個另外離子引導器、離子引導區、離子捕獲 器或離子捕獲區引入、軸向注入或噴出、徑向注入或噴出、傳送或脈沖式 傳送到所述離子捕獲器中的裝置。
179. 如權利要求175-178中任何權利要求所述的質鐠儀，還包括被 布置成和適合子在所述一個或多個另外離子引導器、離子引導區、離子捕 獲器或離子捕獲區內基本上分裂離子的裝置。
180. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，還包括被布置成和適合于 將離子引入、軸向注入或噴出、徑向注入或噴出、傳送或脈沖式傳送到所 述離子捕獲器中的裝置。
181. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器包括 線性質量或質荷比選擇離子捕獲器，所述線性質量或質荷比選擇離子捕獲 器包括被布置成和適合于以基本上非諧振或諧振方式從所述離子捕獲器 質量或質荷比有選擇地噴出離子而其它離子保持被捕獲于所述離子捕獲 器內的裝置。
182. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，其中所述離子捕獲器選自 于(i)3D四極場或保羅(Paul)離子捕獲器；(ii) 2D或線性四極離子 捕獲器；或(iii)磁式或彭寧(Penning)離子捕獲器。
183. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，還包括從以下離子源中選 擇的離子源(i)電噴霧電離("ESI")離子源；(ii)大氣壓光電離("APPI") 離子源；(iii)大氣壓化學電離("APCI")離子源；(iv)基質輔助激光解 吸電離("MALDI")離子源；(v)激光解吸電離("LDI")離子源；(vi) 大氣壓電離("API")離子源；(vii)硅上解吸電離("DIOS")離子源；(vii)電子沖擊("EI")離子源；(ix)化學電離("CI")離子源；(x) 場電離("FI")離子源；(xi)場解吸("FD")離子源；(xii)感應耦合 等離子體("ICP")離子源；(xm)快原子轟擊("FAB")離子源；(xiv) 液體二次離子質鐠測定("LSIMS")離子源；(xv)解吸電噴霧電離("DESI")離子源；(xvi)鎳-63放射性離子源；(xvii)大氣壓^^質輔助 激光解吸電離離子源；以及(xviii)熱噴霧離子源。
184. 如任何前a利要求所述的質鐠儀，還包括連續或脈沖式離子源。
185. 如任何前述權利要求所述的質鐠儀，還包括碰撞單元。
186. 如任何前a利要求所述的質鐠儀，還包括 第二質量或質荷比選擇離子捕獲器；布置在所述第二質量或質荷比選擇離子捕獲器的下游的第二質量過 濾器/分析器或質鐠儀；以及第二控制裝置，被布置成和適合于(i) 使得離子根據它們的質量或質荷比從所述第二離子捕獲器有選 擇地噴出或釋放；以及(ii) 以與離子從所述第二離子捕獲器的有選擇噴出或釋;^本上同 步的方式掃描所述第二質量過濾器/分析器或質#^。
187. —種質鐠測定方法，包括 提供質量或質荷比選擇離子捕獲器；在所述質量或質荷比選擇離子捕獲器的下游提供第一質量過濾器/分 析器或質#^;使得離子根據它們的質量或質荷比從所述離子捕獲器有選擇地噴出 或釋，放；并且以與離子從所述離子捕獲器的有選擇噴出或釋M本上同步的方式 掃描所述第 一質量過濾器/分析器或質鐠儀。
188. —種質"^C，包括包括多個電極的離子遷移率選擇離子捕獲器；布置在所述離子遷移率選擇離子捕獲器的下游的第一質量過濾器/分 析器或質if^;以及控制裝置，被布置成和適合于(i) 使得離子根據它們的離子遷移率從所述離子捕獲器有選擇地噴 出或辯r放；以及(ii) 以與離子從所述離子捕獲器的有選擇噴出或釋;at&本上同步的方式掃描所述第一質量過濾器/分析器或質#^。
189. —種質譜測定方法，包括提供包括多個電極的離子遷移率選擇離子捕獲器； 在所述離子遷移率選擇離子捕獲器的下游提供第一質量過濾器/分析器或質*^;使得離子根據它們的離子遷移率從所述離子捕獲器有選擇地噴出或 釋放；并且以與離子從所述離子捕荻器的有選擇噴出或釋玫基本上同步的方式 掃描所述第 一質量過濾器/分析器或質*^。
190. —種質鐠^fJU殳備，包括 質量選擇或離子遷移率選擇離子捕獲器；質量掃描質*(義，位于所述離子捕獲器的下游，使得從所述離子捕獲 器噴出的離子被導向到所述質量掃描質脊仗中；以及控制裝置，用于(i)才艮據離子的質荷比或離子遷移率從所迷離子捕 獲器依次地和有選擇地噴出離子；(ii)掃描所述質量掃描質鐠儀所傳送的 離子的質量；以及(iii)使(i)和(ii)同步，使得被導向到所^t量掃 描質鐠儀中的離子中至少 一些離子的質量對應于所述質量掃描質鐠儀所 傳送的離子的質量。
191. 一種執行質鐠測定的方法，包括根據離子的質荷比或離子遷移率從質量選擇或離子遷移率選擇離子 捕獲器依次地和有選擇地噴出離子；將所噴出的離子導向到質量掃描質脊K;并且掃描所述質量掃描質"^所傳送的離子的質量；其中使離子從所述離子捕獲器的噴出與所述質量掃描質鐠儀的掃描 同步，使得被導向到所述質量掃描質鐠儀中的離子中至少 一些離子的質量 對應于所述質量掃描質鐠儀所傳送的離子的質量。
全文摘要
公開了一種質譜儀，該質譜儀包括質量選擇離子捕獲器(12)和布置在質量選擇離子捕獲器(12)的下游的四極桿集質量過濾器(14)。以與質量過濾器(14)的掃描基本上同步的方式從離子捕獲器(12)質量有選擇地噴出離子以便增大質量過濾器(14)的占空比。
文檔編號H01J49/42GK101288146SQ200680034557
公開日2008年10月15日 申請日期2006年7月21日 優先權日2005年7月21日
發明者約翰·瓦耶斯 申請人:英國質譜公司