用于質譜分析法的離子導向件制造技術

本文提供用于傳輸離子導向件中的離子的方法及系統。根據申請人的教示的各種方面，所述方法及系統可致使夾帶于進入離子導向件的氣流中的離子的至少一部分從氣體射流被提取且沿氣流的一或多個路徑被引導向下游，其中可從所述離子導向件去除缺少所述離子的氣體。在一些實施例中，從氣流提取的所述離子可被引導到其中所述離子例如經由RF聚焦可被聚焦的聚焦區域中以進入后續處理階段，例如質譜分析儀。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】本文提供用于傳輸離子導向件中的離子的方法及系統。根據【申請人】的教示的各種方面，所述方法及系統可致使夾帶于進入離子導向件的氣流中的離子的至少一部分從氣體射流被提取且沿氣流的一或多個路徑被引導向下游，其中可從所述離子導向件去除缺少所述離子的氣體。在一些實施例中，從氣流提取的所述離子可被引導到其中所述離子例如經由RF聚焦可被聚焦的聚焦區域中以進入后續處理階段，例如質譜分析儀。【專利說明】用于質譜分析法的離子導向件 相關申請案本申請案主張2013年12月31日申請的第61/922,319號美國臨時申請案的優先權，所述申請案的全文以引用的方式并入本文中。
本文中的教示涉及用于質譜分析法的方法及設備，且更特定來說，涉及離子導向件及離子輸送方法。
技術介紹
質譜分析法(MS)為一種用于確定具有定量應用及定性應用兩者的樣本物質的元素分子的分析技術。例如，MS可用于識別未知化合物，確定分子中元素的同位素成分，及通過觀察特定化合物的碎片確定特定化合物的結構，以及用于為樣本中的特定化合物的量定量。在質譜分析法中，一般使用離子源將樣本分子轉換成離子且接著通過一或多個下游質譜分析儀進行分離及檢測。對于大多數大氣壓離子源，離子在進入安置在真空室中的離子導向件之前傳遞通過入口孔。施加于離子導向件的射頻(RF)電壓可在離子輸送到其中安置有所述質譜分析儀的后續低壓真空室中時提供徑向聚焦。雖然增大離子源與離子導向件之間的入口孔的大小可增加進入離子導向件的離子的數目(其可抵消離子損耗且可能增大下游檢測的靈敏度)，但因氣流增大所致的第一級真空室中的壓力變高可由于與周圍氣體分子的沖突增加而降低離子導向件使離子聚焦的能力。因此，仍需要最大化進入離子導向件的離子的數目同時維持到下游分析儀的離子傳送效率以實現高靈敏度的質譜儀系統及方法。
技術實現思路
根據一個方面，【申請人】的教示的某些實施例涉及一種離子導向件，其包括外殼，所述外殼包括沿中心軸線從近入口端縱向地延伸到遠出口端的至少兩個對置側壁，所述近入口端經配置以接收在通過安置于所述中心軸線上的入口孔的氣流中夾帶的多個離子;及阻擋件，其安置在所述外殼內在近端與遠端之間，所述阻擋件使所述氣流的至少一部分偏轉遠離所述外殼的中心軸線。根據本教示的各種方面，所述對置側壁中的每一者包括多個電極，將RF及DC電勢施加到所述多個電極以便產生用于使所述所夾帶離子偏轉遠離接近所述阻擋件的所述外殼的中心軸線的電場;及至少一個電極，將RF電勢施加到所述至少一個電極用于將所述經偏轉離子聚焦朝向遠離所述阻擋件的中心軸線。在一些方面中，所述遠出口端可經配置以將經聚焦的離子傳輸通過出口孔到下游質譜分析儀。所述對置側壁可具有各種配置。舉例來說，在一個方面中，所述對置側壁中的至少一者界定窗口，氣流可通過所述窗口離開所述外殼。舉例來說，所述阻擋件(例如，安置于所述中心軸線上)可經配置以使所述氣流的至少一部分偏轉到界定于所述對置側壁中的每一者中的窗口。在各種方面中，所述外殼可進一步由安置于所述對置側壁之間的對置壁電極界定。舉例來說，所述對置壁電極可沿所述對置側壁的長度的至少一部分延伸。在一些方面中，所述對置壁電極可耦合到用于將RF信號施加到所述對置壁電極的電源。在一個方面中，所述對置壁電極相對于所述中心軸線偏移使得其在所述氣流之外。另外，在一些方面中，所述對置壁電極之間的距離可沿其長度的至少一部分變化。舉例來說，所述對置壁電極的內表面可不與沿著沿所述中心軸線的其長度的至少一部分的所述中心軸線平行。所述對置側壁的所述多個電極可具有各種配置。舉例來說，所述多個電極可包括多個多邊形導電表面。舉例來說，所述多邊形導電表面中的至少一者可為大體上三角形、四邊形、五邊形、六邊形、七邊形或五邊形，皆以非限制性實例的方式。在相關方面，所述多邊形導電表面中的至少一者的對置側可為非平行的。在其它相關方面中，所述多邊形導電表面中的至少一者的鄰近側可為非垂直的。在各種方面，所述多個電極中的至少一者可為沿兩個軸線為非對稱的。舉例來說，所述多個電極中的至少一者可為非矩形的。在一些方面中，所述多個電極可包括大體上平面導電表面。在各種方面中，所述對置側壁包括沿縱向軸線從近端延伸到遠端的印刷電路板。舉例來說，所述多個電極可包括由所述印刷電路板的非導電部分將其與鄰近電極分離的導電表面。在一些方面中，至少一些所述非導電部分并非彼此垂直。在一個方面中，至少一些所述非導電部分并非平行或垂直于所述印刷電路板的縱向軸線。在一個方面中，所述對置側壁進一步包括多個電極，僅將RF信號施加到所述多個電極。在一些方面中，所施加的DC電勢具有與一或多個所關注的離子相同的極性以便致使所述所關注的離子偏轉遠離所述中心軸線。在一些方面中，所述多個電極可經配置以界定大體上在所述氣流之外的最小電勢(例如，針對所關注的離子)。在各種方面中，位于所述入口端及出口端處的電場大體上為四極或多極RF場。以實例的方式，所述離子導向件可包括位于所述入口端處的經配置以產生多極RF聚焦場的多個桿。在一個方面中，施加到對置入口桿對的RF信號可為與彼此不同的相位。在各種方面中，所述離子導向件可進一步包括位于所述出口端處的經配置以產生四極或多極RF聚焦場的多個桿。在一些方面中，可將所述外殼維持于約I到約20托的范圍中的真空壓強下。根據一個方面，【申請人】的教示的某些實施例涉及一種用于傳輸離子的方法。根據所述方法，在外殼的入口端處接收氣流中所夾帶的多個離子，所述外殼圍繞中心軸線從所述近入口端縱向地延伸到遠出口端，所述外殼包括沿所述中心軸線縱向地延伸的至少兩個對置側壁，其中所述對置側壁中的每一者具有多個電極。所述方法還可包含將RF及DC電壓施加到所述對置側壁的所述多個電極的至少一個對置對以便產生用于使所述所夾帶離子的至少一部分偏轉遠離所述中心軸線的在所述外殼中的電場，使所述氣流的至少一部分偏轉到開口以在偏轉所述經偏轉的離子之后離開所述外殼，以及聚焦所述經偏轉的離子以傳輸到下游質譜分析儀。在一些方面中，所述對置側壁中的至少一者界定窗口，通過所述窗口將所述氣流的至少一部分從所述外殼去除。在各種實施例中，所述外殼進一步由安置于所述對置側壁之間的對置壁電極界定，其中所述對置壁電極相對于所述中心軸線偏移使得其在所述氣流之外。在一些方面中，所述離子導向件界定大體上沿所述對置壁電極但與所述對置壁電極分離達小距離(例如，約I到3mm)的最小電勢以便將所關注的離子吸引到所述對置壁電極。根據一個方面，【申請人】的教示的某些實施例涉及一種質譜儀系統，其包括離子源；具有入口孔隙的近入口板，其經配置以從所述離子源接收氣流中夾帶的多個離子;及具有出口孔隙的遠出口板，其經配置以將多個離子傳輸到質譜分析儀。在各種方面中，離子導向件可安置于所述入口板與所述出口板之間，且所述離子導向件可包含外殼，所述外殼包括沿中心軸線從近入口端縱向地延伸到遠出口端的至少兩個對置側壁，所述近入口端經配置以從所述入口孔隙接收所述氣流及所夾帶的離子。阻擋件安置于所述外殼內用于使所述氣流的至少一部分偏轉遠離所述外殼的所述中心軸線，其中所述對置側壁包括多個對置導電區域，將RF及DC電壓施加到所述多個對置導電區域以便產生用于使所述所夾帶離子偏轉遠離接近所述阻擋件本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種離子導向件，其包括：外殼，其包括沿中心軸線從近入口端縱向地延伸到遠出口端的至少兩個對置側壁，所述近入口端經配置以接收在通過安置于所述中心軸線上的入口孔的氣流中夾帶的多個離子；及阻擋件，其安置在所述外殼內在所述近端與遠端之間，所述阻擋件使所述氣流的至少一部分偏轉遠離所述外殼的所述中心軸線，其中所述對置側壁中的每一者包括多個電極，將RF及DC電壓施加到所述多個電極以便產生用于使所述所夾帶離子偏轉遠離接近所述阻擋件的所述外殼的所述中心軸線的電場；及至少一個電極，將RF電勢施加到所述至少一個電極用于將所述經偏轉離子聚焦朝向遠離所述阻擋件的所述中心軸線。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬場崇，
申請(專利權)人：DH科技發展私人貿易有限公司，
類型：發明
國別省市：新加坡;SG