专利汇可以提供离子阱专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 离子阱 ,包括基本上细长的 电极 10、20,其中的一些沿其延伸轴成弧形,并在它们之间定义了捕获体积。此捕获体积在延伸方向上朝阱末端的截面面积不同于远离其末端的截面面积(例如,靠近阱的中间)。在优选实施方式中,阱具有多个延伸的电极,其中相对向的电极具有不同 曲率 半径,从而使得阱朝其末端外扩。因此,能够捕获和喷射更宽 质量 范围的离子,提供更高空间电荷容量(对于给定的阱长度),而且在喷射中的离子束聚焦有可能更清晰。,下面是离子阱专利的具体信息内容。
1、一种离子阱,包括多个细长的捕获电极,所述捕获电极被安排成在它们之间形成捕获体积,所述捕获体积大致按至少部分为弧形的延伸轴延伸,而且其中所述捕获体积沿所述延伸轴接近其末端处的截面积不同于所述捕获体积远离其末端的位置处的截面积。
2、 如权利要求1所述的阱,其特征在于,至少一个所述捕获电极沿所述延伸方向成弧形,从而使得至少两个对向电极之间的物理间距沿所述阱的延伸 方向不同。
3、 如权利要求2所述的阱,其特征在于,至少一个所述捕获电极具有沿 其延伸方向的至少一部分变化的截面积,而且其中所述截面积随着沿所述延伸 方向的距离的变化率不是恒定的。
4、 如以上权利要求中的任一项所述的阱,其特征在于,还包括电源,所 述电源被配置成给所述捕获电极提供捕获电压,以在工作时将离子捕获在所述 捕获体 积上的电场内。
5、 如权利要求4所述的阱,其特征在于,还包括阱端盖电极,所述电源 还被配置成给所述端盖电极提供电压,以调节所述捕获体积上的电场并辅助捕 获其中的离子。
6、 如权利要求5所述的阱,其特征在于,所述电源还被配置成给所述端 盖电极提供RF电势。
7、 如权利要求6所述的阱,其特征在于,所述电源还被配置成给所述端 盖电极提供可变RF电势。
8、 如以上权利要求中的任一项所述的阱,其特征在于,还包括形成在至 少一个捕获电极中的出口孔径,所述出口孔径允许从所述阱中喷射离子。
9、 如权利要求8所述的阱,其特征在于,还包括至少一个阱入口孔径, 所述入口孔径与所述阱出口孔径分别地形成。
10、 如权利要求8或9所述的阱,其特征在于,所述出口孔径大约沿所述 捕获电极的长度的中路形成,从而所述阱关于所述出口孔径近似对称。
11、 如权利要求4至7、从属于权利要求4的权力要求8、或权利要求9或10中的任一项所述的阱,其特征在于,所述电源还包括对所述离子阱施加 喷射电压的装置,以通过所述出口孔径沿偏离所述离子阱的弧形延伸轴的垂线 的方向喷射离子。
12、 如权利要求ll所述的阱,其特征在于,所述形状和/或施加到所述电 极的电压使离子在被喷射时到达所述出口孔径下游的焦点。
13、 如权利要求12所述的阱,其特征在于,存在至少两个细长的捕获电极,它们具有不同的半径R,、 R2 (R《oo,R《00,且R,沐2)和不同的曲率中心。
14、 如权利要求13所述的阱,其特征在于:R2< I R, I ;以及 R2
16、 如以上权利要求中的任一项所述的阱,其特征在于,有四个捕获电极, 而且其中所述捕获电极的形状和/或施加到其上的电压致使对所述捕获体积中 的一般四极场引入非线性。
17、 如权利要求13、权利要求14或权利要求15所述的阱,其特征在于, 还包括至少第三和第四进一步的捕获电极,它们分别具有曲率半径R3和R4, 并且其中:I R3 I 〉R2;以及 I R4 i >R2。
18、 如以上权利要求中的任一项所述的阱,其特征在于,有至少两个捕获 电极,它们朝其末端分开,从而使所述离子阱在至少垂直于所述阱的延伸轴的 平面上在其末端处外扩。
19、 如权利要求18所述的阱,其特征在于,有围绕中心延伸轴安排的至 少四个捕获电极,而且其中两对对向的捕获电极分别朝两末端分开,从而使所 述离子阱在垂直于所述延伸轴的多个平面上在其末端处外扩。
20、 如权利要求1至17中的任一项所述的阱,其特征在于,有至少两个 捕获电极,它们朝其末端汇合,从而使所述离子阱在垂直于所述阱的延伸轴的至少一个平面上在其末端处收縮。
21、 如权利要求20所述的阱,其特征在于,有围绕所述中心延伸轴安排 的至少四个捕获电极,而且其中两对对向的捕获电极分别朝它们的末端汇合, 从而使所述离子阱在分别垂直于所述延伸轴的多个平面上在其末端处收縮。
22、 如以上权利要求中的任一项所述的阱,其特征在于,至少一个所述捕获电极基本上是直的或平坦的。
23、 如以上权利要求中的任一项所述的阱,其特征在于,在沿所述阱的延伸轴上的任何点处的所述捕获电极之间的间距小于沿所述延伸轴的电极的长 度。
24、 如以上权利要求中的任一项所述的阱,其特征在于,至少一个所述捕 获电极由多个电极分段构成。
25、 如权利要求24所述的阱,其特征在于,所述至少一个捕获电极包括 形成所述捕获电极的中心的中央直电极分段,和形成所述捕获电极的末端的外 弧形电极分段。
26、 一种质谱仪,包括:如权利要求8所述的离子阱;以及在所述离子阱下游的静电阱,其被配置成接收从所述离子阱的出口孔径喷 射的离子。
27、 一种质谱仪,包含: 如权利要求8所述的离子阱;以及在所述离子阱下游的飞行时间(TOF)质谱仪,其被配置成接收从所述离子阱的出口孔径喷射的离子。
28、 如权利要求27所述的质谱仪,其特征在于,所述捕获电极包括至少 两个具有不同半径R卜R2 (R《oo,R-o0,且R^R》和不同曲率中心的弧形细长捕获电极,并且所述半径R卜R2被选择成使像差最小化和/或使离子束参数 对空间电荷的无关性最大化。
29、 如权利要求26所述的质谱仪,其特征在于,所述静电阱是轨道阱质 谱仪。
30、 如权利要求29所述的质谱仪,其特征在于,所述捕获电极包括至少两个具有不同半径R" R2 (R^oo,R《oD,且R^R》和不同曲率中心的弧形细 长捕获电极,而且其中所述半径R,、 R2被选择成使离子从所述离子阱到达所 述轨道阱时的离子的空间聚焦和/或飞行时间聚焦的程度最大化,和/或被选择 以引入离子能量对离子质量的期望相关性。
31、 一种离子阱,包括多个细长的捕获电极、用于从所述阱喷射离子的离 子出口孔径、以及电压供给装置,所述电压供给装置被配置成:(a) 给所述细长的捕获电极提供捕获电压,以将离子捕获在离子捕获体积中,以及(b) 随后给所述阱提供喷射电压,以从出口孔径处沿既不平行也不垂直于所述阱的延伸方向的方向喷射其中所捕获的离子;以及其中,所述捕获电极和它们之间的喷射电压产生沿所述阱的延伸方向非线 性的电场,从而使沿所述阱的延伸方向的不同位置处的离子在施加喷射电压时 经受不同的电场电势,从而引起在所述阱下游的离子的空间聚焦。
32、 如权利要求31所述的阱,其特征在于,至少两个所述细长电极是弧 形的,而且具有不同半径和不同曲率中心。
33、 如权利要求31或权利要求32所述的阱,其特征在于,所述出口孔径 在所述多个细长电极中的一个中。
34、 如权利要求33所述的阱,其特征在于,所述出口孔径基本上在沿所 述至少一个细长电极的长度的中点处形成。
35、 一种离子阱,包括:多个细长的捕获电极,所述捕获电极被安排成在 它们之间形成具有延伸轴的捕获体积;以及用于给所述捕获电极供给rf电压的 电源,其中所述捕获电极的形状和/或施加的rf电压值被选择以在所述捕获体 积中建立电场,所述电场对其中的离子施加电力,所述电力的幅值随着沿平行 于所述阱的延伸轴所画的线的至少一部分的距离而变化。
36、 如权利要求35所述的离子阱,其特征在于,所述延伸轴至少部分为 弧形。
37、 如权利要求36所述的离子阱,其特征在于,至少一个所述捕获电极 为弧形。
38、 如权利要求37所述的离子阱,包含第一和第二对向的捕获电极,其中至少一个为弧形,从而使所述第一和第二电极之间的距离沿所述阱的延伸方 向变化。
39、 一种从离子阱喷射离子的方法,所述阱包括多个弧形的细长捕获电极, 所述捕获电极具有沿所述电极的长度形成的出口孔径,所述方法包括:给所述细长捕获电极施加捕获电压,从而在所述捕获电极之间形成捕获体 积,所述捕获体积在靠近所述捕获体积末端处的截面积不同于所述捕获体积远 离其末端处的截面积。
40、 如权利要求39所述的方法,其特征在于,所述离子阱包括多个弧形 的细长捕获电极,其中的至少两个具有不同曲率半径和不同曲率中心。
41、 如权利要求39或40所述的方法,其特征在于,还包括在施加所述捕 获电压后给所述阱的电极施加喷射电压,以沿既不平行也不垂直于所述阱的延 伸方向的方向经过所述出口孔径从所述阱喷射离子,从而使所述离子在所述出 口孔径下游的点f处空间聚焦。
42、 如权利要求39至41中的任一项所述的方法,其特征在于,所述阱还 包括阱端盖电极,所述方法还包括:给所述端盖电极施加rf电势。
43、 如权利要求39、 40、 41或42所述的方法,其特征在于,所述阱还包 括阱端盖电极,所述方法还包括:给所述端盖电极施加直流电势。
44、 如权利要求43所述的方法,其特征在于,还包括改变所施加的直流 电势以挤压所述捕获体积中的离子。
45、 如权利要求39至44中的任一项所述的方法,其特征在于,还包括提 供弧形捕获电极,所述弧形捕获电极的形状给所述捕获体积中的电场引入高于 二阶项;以及根据离子的质量选择所述捕获体积中的离子的子集。
46、 如权利要求412所述的方法,其特征在于,还包括: 将从所述阱喷射的离子或其碎片/衍生物再次引入回所述阱中。
47、 如权利要求46所述的方法,其特征在于,所述再次引入的步骤包含 经过与所述离子出口孔径空间分离的离子入口孔径将离子再次引入回所述阱中。
48、 如权利要求41、 46或47所述的方法,其特征在于,还包括:在飞行时间质谱仪中捕获从所述阱喷射的离子。
49、 如权利要求48所述的方法,其特征在于,还包括: 优化所述捕获电极的形状和/或半径,以使像差最小化和/或使离子束参数对空间电荷的无关性最大化。
50、 如权利要求41、 46或47所述的方法,其特征在于,还包括: 在轨道阱质谱仪中捕获从所述阱喷射的离子。
51、 如权利要求50所述的方法,其特征在于,还包括: 优化所述捕获电极的形状和/或半径,以使所述离子在到达所述轨道阱时的空间聚焦度最大化,和/或引入离子能量对离子质量的期望相关性。
52、 如权利要求40至47中的任一项所述的方法,其特征在于,还包括选 择所述捕获电极的形状和/或曲率半径和/或所施加的rf电压,以提高或抑制所 述捕获体积中的电场的第三或更高阶分量。
53、 一种在具有多个细长捕获电极的离子阱的捕获体积中捕获离子的方 法,所述方法包括:在所述捕获体积中建立电场,所述电场对其中的离子施加电力,所述电力 的幅值随着沿任何平行于所述阱的延伸轴所画的线的至少一部分的距离而变 化。
54、 如权利要求53所述的方法,其特征在于,在所述捕获体积中建立电 场的步骤包括给所述捕获电极施加rf电压。
55、 如权利要求52或53所述的方法,其特征在于,所述建立电场的步骤 包括提供至少一个弧形电极,以使所述阱的延伸轴至少部分为弧形。
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