专利汇可以提供质谱仪专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且公开了一种包括四极杆集离子捕获器(2、3)的质谱仪,其中在离子捕获器的出口(4、5)产生随着在一个径向方向上增大半径而减小的电势场。离子捕获器(2、3)内的离子在径向方向上被 质量 有选择地激发。已在径向方向上被激发的离子经历如下电势场,该电势场不再将离子轴向地限制于离子捕获器内,而代之以用来提取离子,并因此引起离子从离子捕获器(2、3)轴向地喷出。,下面是质谱仪专利的具体信息内容。
1.一种离子捕获器,包括:
第一电极集,包括第一多个电极;
第二电极集,包括第二多个电极;
第一设备,被布置成并且适合于向所述第一多个电极中的一个或多个电极和/或向所述第二多个电极中的一个或多个电极施加一个或多个DC电压,使得:
(a)具有在第一范围内的径向位移的离子经历用来将所述离子中的至少一些离子限制于所述离子捕获器内、至少一个轴向方向上的DC捕获场、DC势垒或势垒场;并且
(b)具有在第二不同范围内的径向位移的离子经历(i)基本上为零的DC捕获场、零DC势垒或零势垒场,使得所述离子中的至少一些离子不被限制于所述离子捕获器内、所述至少一个轴向方向上;和/或(ii)用来在所述至少一个轴向方向上提取或加速所述离子中的至少一些离子和/或提取或加速所述离子中的至少一些离子使之退出所述离子捕获器的DC提取场、加速DC电势差或提取场;以及
第二设备,被布置成并且适合于变化、增大、减小或变更至少一些离子在所述离子捕获器内的径向位移。
2.如权利要求1所述的离子捕获器,其中所述第二设备被布置成:
(i)引起在第一时间具有落在所述第一范围内的径向位移的至少一些离子在第二后续时间具有落在所述第二范围内的径向位移;且/或
(ii)引起在第一时间具有落在所述第二范围内的径向位移的至少一些离子在第二后续时间具有落在所述第一范围内的径向位移。
3.如权利要求1或2所述的离子捕获器,其中:
(i)所述第一电极集和所述第二电极集包括同一套电极的多个电隔离的部分,且/或其中所述第一电极集和所述第二电极集由同一套电极机械地形成;且/或
(ii)所述第一电极集包括一套电极的具有电介质涂层的区域,而所述第二电极集包括所述同一套电极的不同区域;且/或
(iii)所述第二电极集包括一套电极的具有电介质涂层的区域,而所述第一电极集包括所述同一套电极的不同区域。
4.如权利要求1、2或3所述的离子捕获器,其中所述第二电极集被布置于所述第一电极集的下游。
5.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一电极集的下游端与所述第二电极集的上游端之间的轴向间距选自于:(i)<1mm;(ii)1-2mm;(iii)2-3mm;(iv)3-4mm;(v)4-5mm;(vi)5-6mm;(vii)6-7mm;(viii)7-8mm;(ix)8-9mm;(x)9-10mm;(xi)10-15mm;(xii)15-20mm;(xiii)20-25mm;(xiv)25-30mm;(xv)30-35mm;(xvi)35-40mm;(xvii)40-45mm;(xviii)45-50mm;以及(xix)>50mm。
6.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一电极集与所述第二电极集基本上相邻和/或同轴地布置。
7.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中:
(a)所述第一多个电极包括多极杆集、四极杆集、六极杆集、八极杆集或者具有多于八个杆的杆集;且/或
(b)所述第二多个电极包括多极杆集、四极杆集、六极杆集、八极杆集或者具有多于八个杆的杆集。
8.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中:
(a)所述第一多个电极包括具有孔的多个电极或至少5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190或200个电极,在使用时离子穿过这些孔;且/或
(b)所述第二多个电极包括具有孔的多个电极或至少5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190或200个电极,在使用时离子穿过这些孔。
9.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一电极集具有第一轴向长度,而所述第二电极集具有第二轴向长度,且其中所述第一轴向长度显著大于所述第二轴向长度,且/或其中所述第一轴向长度与所述第二轴向长度之比至少是2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45或50。
10.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一设备被布置成并且适合于向所述第一多个电极中的一个或多个电极和/或向所述第二多个电极中的一个或多个电极施加一个或多个DC电压,以便在使用时在所述第一电极集内和/或在所述第二电极集内产生随着第一径向方向上的自所述第一电极集和/或所述第二电极集的中心纵轴算起的径向位移而增大和/或减小和/或变化的电势。
11.如权利要求10所述的离子捕获器,其中所述第一设备被布置成并且适合于向所述第一多个电极中的一个或多个电极和/或向所述第二多个电极中的一个或多个电极施加一个或多个DC电压,以便在使用时产生随着第二径向方向上的自所述第一电极集和/或所述第二电极集的中心纵轴算起的径向位移而增大和/或减小和/或变化的电势,其中所述第二径向方向与所述第一径向方向正交。
12.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一设备被布置成并且适合于向所述第一多个电极中的一个或多个电极和/或向所述第二多个电极中的一个或多个电极施加一个或多个DC电压,以便在至少一些正和/或负离子具有大于或小于第一值的自所述第一电极集和/或所述第二电极集的中心纵轴算起的径向位移的情况下将所述离子轴向地限制于所述离子捕获器内。
13.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一设备被布置成并且适合于在使用时在沿着所述离子捕获器的长度的一个或多个轴向位置产生一个或多个径向依赖性的轴向DC势垒,其中所述一个或多个径向依赖性的轴向DC势垒基本上防止所述离子捕获器内的正和/或负离子中的至少一些或者至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%轴向地越过所述一个或多个轴向DC势垒和/或从所述离子捕获器中被轴向地提取。
14.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一设备被布置成并且适合于向所述第一多个电极中的一个或多个电极和/或向所述第二多个电极中的一个或多个电极施加一个或多个DC电压,以便在使用时产生在至少一些正和/或离子具有大于或小于第一值的自所述第一电极和/或所述第二电极的中心纵轴算起的径向位移的情况下用来提取或加速所述离子使之退出所述离子捕获器的提取场。
15.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一设备被布置成并且适合于在使用时在沿着所述离子捕获器的长度的一个或多个轴向位置产生一个或多个轴向DC提取电场,其中所述一个或多个轴向DC提取电场引起所述离子捕获器内的正和/或负离子中的至少一些或者至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%轴向地越过所述DC捕获场、DC势垒或势垒场和/或从所述离子捕获器中被轴向地提取。
16.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一设备被布置成并且适合于在使用时产生用来将所述离子中的至少一些离子限制于所述至少一个轴向方向上的DC捕获场、DC势垒或势垒场,且其中所述离子具有在从下列范围中选择的范围内的自所述第一电极集和/或所述第二电极集的中心纵轴算起的径向位移:(i)0-0.5mm;(ii)0.5-1.0mm;(iii)1.0-1.5mm;(iv)1.5-2.0mm;(v)2.0-2.5mm;(vi)2.5-3.0mm;(vii)3.0-3.5mm;(viii)3.5-4.0mm;(ix)4.0-4.5mm;(x)4.5-5.0mm;(xi)5.0-5.5mm;(xii)5.5-6.0mm;(xiii)6.0-6.5mm;(xiv)6.5-7.0mm;(xv)7.0-7.5mm;(xvi)7.5-8.0mm;(xvii)8.0-8.5mm;(xviii)8.5-9.0mm;(xix)9.0-9.5mm;(xx)9.5-10.0mm;以及(xxi)>10.0mm。
17.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一设备被布置成并且适合于使得在至少一个位置提供基本上为零的DC捕获场、零DC势垒或零势垒场,使得所述离子中的至少一些离子不被限制于所述离子捕获器内、所述至少一个轴向方向上,且其中所述离子具有在从下列范围中选择的范围内的自所述第一电极集和/或所述第二电极集的中心纵轴算起的径向位移:(i)0-0.5mm;(ii)0.5-1.0mm;(iii)1.0-1.5mm;(iv)1.5-2.0mm;(v)2.0-2.5mm;(vi)2.5-3.0mm;(vii)3.0-3.5mm;(viii)3.5-4.0mm;(ix)4.0-4.5mm;(x)4.5-5.0mm;(xi)5.0-5.5mm;(xii)5.5-6.0mm;(xiii)6.0-6.5mm;(xiv)6.5-7.0mm;(xv)7.0-7.5mm;(xvi)7.5-8.0mm;(xvii)8.0-8.5mm;(xviii)8.5-9.0mm;(xix)9.0-9.5mm;(xx)9.5-10.0mm;以及(xxi)>10.0mm。
18.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一设备被布置成并且适合于在使用时产生用来在所述至少一个轴向方向上提取或加速所述离子中的至少一些离子和/或提取或加速所述离子中的至少一些离子使之退出所述离子捕获器的DC提取场、加速DC电势差或提取场,且其中所述离子具有在从下列范围中选择的范围内的自所述第一电极集和/或所述第二电极集的中心纵轴算起的径向位移:(i)0-0.5mm;(ii)0.5-1.0mm;(iii)1.0-1.5mm;(iv)1.5-2.0mm;(v)2.0-2.5mm;(vi)2.5-3.0mm;(vii)3.0-3.5mm;(viii)3.5-4.0mm;(ix)4.0-4.5mm;(x)4.5-5.0mm;(xi)5.0-5.5mm;(xii)5.5-6.0mm;(xiii)6.0-6.5mm;(xiv)6.5-7.0mm;(xv)7.0-7.5mm;(xvi)7.5-8.0mm;(xvii)8.0-8.5mm;(xviii)8.5-9.0mm;(xix)9.0-9.5mm;(xx)9.5-10.0mm;以及(xxi)>10.0mm。
19.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一多个电极具有内接半径r1和第一纵轴,且/或其中所述第二多个电极具有内接半径r2和第二纵轴;并且
其中所述第一设备被布置成并且适合于产生用来将所述离子中的至少一些离子限制于所述离子捕获器内、所述至少一个轴向方向上的DC捕获场、DC势垒或势垒场,且其中所述DC捕获场、DC势垒或势垒场随着在第一径向方向上自所述第一纵轴和/或所述第二纵轴起一直向所述第一内接半径r1和/或所述第二内接半径r2的至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或100%增大半径或位移而增大和/或减小和/或变化;且/或
其中所述第一设备被布置成并且适合于产生用来将所述离子中的至少一些离子限制于所述离子捕获器内、所述至少一个轴向方向上的DC捕获场、DC势垒或势垒场,且其中所述DC捕获场、DC势垒或势垒场随着在第二径向方向上自所述第一纵轴和/或所述第二纵轴起一直向所述第一内接半径r1和/或所述第二内接半径r2的至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或100%增大半径或位移而增大和/或减小和/或变化,其中所述第二径向方向与所述第一径向方向正交。
20.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一多个电极具有内径半径r1和第一纵轴,且/或其中所述第二多个电极具有内接半径r2和第二纵轴;并且
其中所述第一设备被布置成并且适合于在至少一个位置提供基本上为零的DC捕获场、零DC势垒或零势垒场,使得所述离子中的至少一些离子不被限制于所述离子捕获器内、所述至少一个轴向方向上,且其中所述基本上为零的DC捕获场、零DC势垒或零势垒场随着在第一径向方向上自所述第一纵轴和/或所述第二纵轴起一直向所述第一内接半径r1和/或所述第二内接半径r2的至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或100%增大半径或位移而延伸;且/或
其中所述第一设备被布置成并且适合于在至少一个位置提供基本上为零的DC捕获场、零DC势垒或零势垒场,使得所述离子中的至少一些离子不被限制于所述离子捕获器内、所述至少一个轴向方向上,且其中所述基本上为零的DC捕获场、零DC势垒或零势垒场随着在第二径向方向上自所述第一纵轴和/或所述第二纵轴起一直向所述第一内接半径r1和/或所述第二内接半径r2的至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或100%增大半径或位移而延伸,其中所述第二径向方向与所述第一径向方向正交。
21.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一多个电极具有内径半径r1和第一纵轴,且/或其中所述第二多个电极具有内接半径r2和第二纵轴;并且
其中所述第一设备被布置成并且适合于产生用来在所述至少一个轴向方向上提取或加速所述离子中的至少一些离子和/或提取或加速所述离子中的至少一些离子使之退出所述离子捕获器的DC提取场、加速DC电势差或提取场,且其中所述DC提取场、加速DC电势差或提取场随着在第一径向方向上自所述第一纵轴和/或所述第二纵轴起一直向所述第一内接半径r1和/或所述第二内接半径r2的至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或100%增大半径或位移而增大和/或减小和/或变化;且/或
其中所述第一设备被布置成并且适合于产生用来在所述至少一个轴向方向上提取或加速所述离子中的至少一些离子和/或提取或加速所述离子中的至少一些离子使之退出所述离子捕获器的DC提取场、加速DC电势差或提取场,且其中所述DC提取场、加速DC电势差或提取场随着在第二径向方向上自所述第一纵轴和/或所述第二纵轴起一直向所述第一内接半径r1和/或所述第二内接半径r2的至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或100%增大半径或位移而增大和/或减小和/或变化,其中所述第二径向方向与所述第一径向方向正交。
22.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中在沿着所述离子捕获器的长度并且位于所述第一电极集和/或所述第二电极集的轴向中心的上游和/或下游至少x mm处的一个或多个轴向位置产生用来将所述离子中的至少一些离子限制于所述离子捕获器内、所述至少一个轴向方向上的所述DC捕获场、DC势垒或势垒场,其中x选自于:(i)<1;(ii)1-2;(iii)2-3;(iv)3-4;(v)4-5;(vi)5-6;(vii)6-7;(viii)7-8;(ix)8-9;(x)9-10;(xi)10-15;(xii)15-20;(xiii)20-25;(xiv)25-30;(xv)30-35;(xvi)35-40;(xvii)40-45;(xviii)45-50;以及(xix)>50。
23.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中在沿着所述离子捕获器的长度并且位于所述第一电极集和/或所述第二电极集的轴向中心的上游和/或下游至少ymm处的一个或多个轴向位置提供所述零DC捕获场、所述零DC势垒或所述零势垒场,其中y选自于:(i)<1;(ii)1-2;(iii)2-3;(iv)3-4;(v)4-5;(vi)5-6;(vii)6-7;(viii)7-8;(ix)8-9;(x)9-10;(xi)10-15;(xii)15-20;(xiii)20-25;(xiv)25-30;(xv)30-35;(xvi)35-40;(xvii)40-45;(xviii)45-50;以及(xix)>50。
24.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中在沿着所述离子捕获器的长度并且位于所述第一电极集和/或所述第二电极集的轴向中心的上游和/或下游至少zmm处的一个或多个轴向位置产生用来在所述至少一个轴向方向上提取或加速所述离子中的至少一些离子和/或提取或加速所述离子中的至少一些离子使之退出所述离子捕获器的所述DC提取场、所述加速DC电势差或所述提取场,其中z选自于:(i)<1;(ii)1-2;(iii)2-3;(iv)3-4;(v)4-5;(vi)5-6;(vii)6-7;(viii)7-8;(ix)8-9;(x)9-10;(xi)10-15;(xii)15-20;(xiii)20-25;(xiv)25-30;(xv)30-35;
(xvi)35-40;(xvii)40-45;(xviii)45-50;以及(xix)>50。
25.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一设备被布置成并且适合于向所述第一多个电极中的一个或多个电极和/或向所述第二多个电极中的一个或多个电极施加所述一个或多个DC电压,使得:
(i)在工作模式下,在离子从所述离子捕获器轴向地喷出之时,所述DC捕获场、DC势垒或势垒场的径向和/或轴向位置保持基本上恒定;且/或
(ii)在工作模式下,在离子从所述离子捕获器轴向地喷出之时,所述基本上为零的DC捕获场、零DC势垒或零势垒场的径向和/或轴向位置保持基本上恒定;且/或
(iii)在工作模式下,在离子从所述离子捕获器轴向地喷出之时,所述DC提取场、加速DC电势差或提取场的径向和/或轴向位置保持基本上恒定。
26.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一设备被布置成并且适合于向所述第一多个电极中的一个或多个电极和/或向所述第二多个电极中的一个或多个电极施加所述一个或多个DC电压,以便:
(i)在工作模式下,在离子从所述离子捕获器轴向地喷出之时,变化、增大、减小或扫描所述DC捕获场、DC势垒或势垒场的径向和/或轴向位置;且/或
(ii)在工作模式下,在离子从所述离子捕获器轴向地喷出之时,变化、增大、减小或扫描所述基本上为零的DC捕获场、零DC势垒或零势垒场的径向和/或轴向位置;且/或
(iii)在工作模式下,在离子从所述离子捕获器轴向地喷出之时,变化、增大、减小或扫描所述DC提取场、加速DC电势差或提取场的径向和/或轴向位置。
27.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一设备被布置成并且适合于向所述第一多个电极中的一个或多个电极和/或向所述第二多个电极中的一个或多个电极施加所述一个或多个DC电压,使得:
(i)在工作模式下,在离子从所述离子捕获器轴向地喷出之时,所述DC捕获场、DC势垒或势垒场的幅度保持基本上恒定;且/或
(ii)在工作模式下,在离子从所述离子捕获器轴向地喷出之时,所述基本上为零的DC捕获场、所述零DC势垒或所述零势垒场保持基本上为零;且/或
(iii)在工作模式下,在离子从所述离子捕获器轴向地喷出之时,所述DC提取场、加速DC电势差或提取场的幅度保持基本上恒定。
28.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一设备被布置成并且适合于向所述第一多个电极中的一个或多个电极和/或向所述第二多个电极中的一个或多个电极施加所述一个或多个DC电压,以便:
(i)在工作模式下,在离子从所述离子捕获器轴向地喷出之时,变化、增大、减小或扫描所述DC捕获场、DC势垒或势垒场的幅度;且/或
(ii)在工作模式下,在离子从所述离子捕获器轴向地喷出之时,变化、增大、减小或扫描所述DC提取场、加速DC电势差或提取场的幅度。
29.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第二设备被布置成并且适合于向所述第一多个电极中的至少一些电极和/或向所述第二多个电极中的至少一些电极施加一个或多个激发电压、AC电压或挠电压的第一相和/或第二相反相,以便在所述第一电极集内和/或在所述第二电极集内在至少一个径向方向上激发至少一些离子,并且使得至少一些离子随后在所述至少一个轴向方向上被推动和/或从所述离子捕获器轴向地喷出和/或移动通过所述DC捕获场、所述DC电势或所述势垒场。
30.如权利要求29所述的离子捕获器,其中在所述至少一个轴向方向上被推动和/或从所述离子捕获器轴向地喷出和/或移动通过所述DC捕获场、所述DC电势或所述势垒场的所述离子沿着形成于所述第二电极集内的离子路径移动。
31.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第二设备被布置成并且适合于向所述第一多个电极中的至少一些电极和/或向所述第二多个电极中的至少一些电极施加一个或多个激发电压、AC电压或挠电压的第一相和/或第二相反相,以便在所述第一电极集和/或所述第二电极集内以质量或质荷比有选择的方式径向地激发至少一些离子,从而以质量或质荷比有选择的方式增大至少一些离子在所述第一电极集和/或所述第二电极集内在至少一个径向方向上的径向移动。
32.如权利要求29、30或31所述的离子捕获器,其中:
(a)所述一个或多个激发电压、AC电压或挠电压具有从下列幅度中选择的幅度:(i)<50mV峰到峰值;(ii)50-100mV峰到峰值;(iii)100-150mV峰到峰值;(iv)150-200mV峰到峰值;(v)200-250mV峰到峰值;(vi)250-300mV峰到峰值;(vii)300-350mV峰到峰值;(viii)350-400mV峰到峰值;(ix)400-450mV峰到峰值;(x)450-500mV峰到峰值;以及(xi)>500mV峰到峰值;且/或
(b)所述一个或多个激发电压、AC电压或挠电压具有从下列频率中选择的频率:(i)<10kHz;(ii)10-20kHz;(iii)20-30kHz;(iv)30-40kHz;(v)40-50kHz;(vi)50-60kHz;(vii)60-70kHz;(viii)70-80kHz;(ix)80-90kHz;(x)90-100kHz(xi)100-110kHz;(xii)110-120kHz;(xiii)120-130kHz;(xiv)130-140kHz;(xv)140-150kHz;(xvi)150-160kHz;(xvii)160-170kHz;(xviii)170-180kHz;(xix)180-190kHz;(xx)190-200kHz;以及(xxi)200-250kHz;(xxii)250-300kHz;(xxiii)300-350kHz;(xxiv)350-400kHz;(xxv)400-450kHz;(xxvi)450-500kHz;(xxvii)500-600kHz;(xxviii)600-700kHz;(xxix)700-800kHz;(xxx)800-900kHz;(xxxi)900-1000kHz;以及(xxxii)>1MHz。
33.如权利要求29-32中的任一权利要求所述的离子捕获器,其中所述第二设备被布置成并且适合于维持向所述第一多个电极中的至少一些电极和/或所述第二多个电极中的至少一些电极施加的所述一个或多个激发电压、AC电压或挠电压的频率和/或幅度和/或相位基本上恒定。
34.如权利要求29-33中的任一权利要求所述的离子捕获器,其中所述第二设备被布置成并且适合于变化、增大、减小或扫描向所述第一多个电极中的至少一些电极和/或所述第二多个电极中的至少一些电极施加的所述一个或多个激发电压、AC电压或挠电压的频率和/或幅度和/或相位。
35.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一电极集包括第一中心纵轴,且其中:
(i)沿着所述第一中心纵轴有直接视线;且/或
(ii)沿着所述第一中心纵轴基本上无物理轴向阻碍;且/或
(iii)在使用时沿着所述第一中心纵轴传输的离子是以基本上100%的离子传输效率传输的。
36.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第二电极集包括第二中心纵轴,且其中:
(i)沿着所述第二中心纵轴有直接视线;且/或
(ii)沿着所述第二中心纵轴基本上无物理轴向阻碍;且/或
(iii)在使用时沿着所述第二中心纵轴传输的离子是以基本上100%的离子传输效率传输的。
37.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一多个电极单独地和/或组合地具有第一横截面面积和/或形状,且其中所述第二多个电极单独地和/或组合地具有第二横截面面积和/或形状,其中所述第一横截面面积和/或形状在沿着所述第一电极集和所述第二电极集的轴向长度的一个或多个点处与所述第二横截面面积和/或形状基本上相同,且/或其中所述第一多个电极的下游端的所述第一横截面面积和/或形状与所述第二多个电极的上游端的所述第二横截面面积和/或形状基本上相同。
38.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一多个电极单独地和/或组合地具有第一横截面面积和/或形状,且其中所述第二多个电极单独地和/或组合地具有第二横截面面积和/或形状,其中在沿着所述第一电极集和所述第二电极集的轴向长度的一个或多个点处和/或在所述第一多个电极的下游端和所述第二多个电极的上游端,所述第一横截面面积和/或形状与所述第二横截面面积和/或形状之比选自于:(i)<0.50;(ii)0.50-0.60;(iii)0.60-0.70;(iv)0.70-0.80;(v)0.80-0.90;(vi)0.90-1.00;(vii)1.00-1.10;(viii)1.10-1.20;(ix)1.20-1.30;(x)1.30-1.40;(xi)1.40-1.50;以及(xii)>1.50。
39.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,还包括布置于所述第一电极之间的第一多个叶片电极或副电极和/或布置于所述第二电极集之间的第二多个叶片电极或副电极。
40.如权利要求39所述的离子捕获器,其中所述第一多个叶片电极或副电极和/或所述第二多个叶片电极或副电极包括布置于第一平面内的第一组叶片电极或副电极和/或布置于第二平面内的第二组电极,其中所述第二平面与所述第一平面正交,且其中:
(i)所述第一组叶片电极或副电极包括布置于所述第一电极集的第一纵轴和/或所述第二电极集的第二纵轴的一侧的第一套叶片电极或副电极以及布置于所述第一纵轴和/或所述第二纵轴的相对侧的第二套叶片电极或副电极,其中所述第一套叶片电极或副电极和/或所述第二套叶片电极或副电极包括至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100个叶片电极或副电极;且/或
(iii)所述第二组叶片电极或副电极包括布置于所述第一纵轴和/或所述第二纵轴的一侧的第三套叶片电极或副电极以及布置于所述第一纵轴和/或所述第二纵轴的相对侧的第四套叶片电极或副电极,其中所述第三套叶片电极或副电极和/或所述第四套叶片电极或副电极包括至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100个叶片电极或副电极。
41.如权利要求40所述的离子捕获器,其中所述第一套叶片电极或副电极和/或所述第二套叶片电极或副电极和/或所述第三套叶片电极或副电极和/或所述第四套叶片电极或副电极被布置于构成所述第一电极集和/或所述第二电极集的不同电极对之间。
42.如权利要求39、40或41所述的离子捕获器,还包括被布置成并且适合于向下列电极施加一个或多个第一DC电压和/或一个或多个第二DC电压的第四设备:
(i)所述叶片电极或副电极中的至少一些叶片电极或副电极;和/或
(ii)所述第一套叶片电极或副电极;和/或
(iii)所述第二套叶片电极或副电极;和/或
(iv)所述第三套叶片电极或副电极;和/或
(v)所述第四套叶片电极或副电极。
43.如权利要求42所述的离子捕获器,其中所述一个或多个第一DC电压和/或所述一个或多个第二DC电压包括一个或多个瞬态DC电压或电势和/或一个或多个瞬态DC电压或电势波形。
44.如权利要求42或43所述的离子捕获器,其中所述一个或多个第一DC电压和/或所述一个或多个第二DC电压引起:
(i)离子沿着所述离子捕获器的轴向长度的至少一部分朝着所述离子捕获器的入口或第一区域和/或在轴向方向上被推动、驱动、加速或推进;且/或
(ii)已在至少一个径向方向上被激发的离子沿着所述离子捕获器的轴向长度的至少一部分朝着所述离子捕获器的出口或第二区域和/或在相反轴向方向上被推动、驱动、加速或推进。
45.如权利要求42、43或44所述的离子捕获器,其中所述一个或多个第一DC电压和/或所述一个或多个第二DC电压具有基本上相同的幅度或不同的幅度,且其中所述一个或多个第一DC电压和/或所述一个或多个第二DC电压的幅度选自于:(i)<1V;(ii)1-2V;(iii)2-3V;(iv)3-4V;(v)4-5V;(vi)5-6V;(vii)6-7V;(viii)7-8V;(ix)8-9V;(x)9-10V;(xi)10-15V;(xii)15-20V;(xiii)20-25V;(xiv)25-30V;(xv)30-35V;(xvi)35-40V;(xvii)40-45V;(xviii)45-50V;以及(xix)>50V。
46.如权利要求39-45中的任一权利要求所述的离子捕获器,其中所述第二设备被布置成并且适合于向下列电极施加一个或多个激发电压、AC电压或挠电压的第一相和/或第二相反相:
(i)所述叶片电极或副电极中的至少一些叶片电极或副电极;和/或
(ii)所述第一套叶片电极或副电极;和/或
(iii)所述第二套叶片电极或副电极;和/或
(iv)所述第三套叶片电极或副电极;和/或
(v)所述第四套叶片电极或副电极;
以便在所述第一电极集和/或所述第二电极集内在至少一个径向方向上激发至少一些离子,并且使得至少一些离子随后在所述至少一个轴向方向上被推动和/或从所述离子捕获器轴向地喷出和/或移动通过所述DC捕获场、所述DC电势或所述势垒场。
47.如权利要求46所述的离子捕获器,其中在所述至少一个轴向方向上被推动和/或从所述离子捕获器轴向地喷出和/或移动通过所述DC捕获场、所述DC电势或所述势垒场的所述离子沿着形成于所述第二电极集内的离子路径移动。
48.如权利要求39-47中的任一权利要求所述的离子捕获器,其中所述第二设备被布置成并且适合于向下列电极施加一个或多个激发电压、AC电压或挠电压的第一相和/或第二相反相:
(i)所述叶片电极或副电极中的至少一些叶片电极或副电极;和/或
(ii)所述第一套叶片电极或副电极;和/或
(iii)所述第二套叶片电极或副电极;和/或
(iv)所述第三套叶片电极或副电极;和/或
(v)所述第四套叶片电极或副电极;
以便在所述第一电极集和/或所述第二电极集内以质量或质荷比有选择的方式径向地激发至少一些离子,从而以质量或质荷比有选择的方式增大至少一些离子在所述第一电极集和/或所述第二电极集内在至少一个径向方向上的径向移动。
49.如权利要求46、47或48所述的离子捕获器,其中:
(a)所述一个或多个激发电压、AC电压或挠电压具有从下列幅度中选择的幅度:(i)<50mV峰到峰值;(ii)50-100mV峰到峰值;(iii)100-150mV峰到峰值;(iv)150-200mV峰到峰值;(v)200-250mV峰到峰值;(vi)250-300mV峰到峰值;(vii)300-350mV峰到峰值;(viii)350-400mV峰到峰值;(ix)400-450mV峰到峰值;(x)450-500mV峰到峰值;以及(xi)>500mV峰到峰值;且/或
(b)所述一个或多个激发电压、AC电压或挠电压具有从下列频率中选择的频率:(i)<10kHz;(ii)10-20kHz;(iii)20-30kHz;(iv)30-40kHz;(v)40-50kHz;(vi)50-60kHz;(vii)60-70kHz;(viii)70-80kHz;(ix)80-90kHz;(x)90-100kHz(xi)100-110kHz;(xii)110-120kHz;(xiii)120-130kHz;(xiv)130-140kHz;(xv)140-150kHz;(xvi)150-160kHz;(xvii)160-170kHz;(xviii)170-180kHz;(xix)180-190kHz;(xx)190-200kHz;以及(xxi)200-250kHz;(xxii)250-300kHz;(xxiii)300-350kHz;(xxiv)350-400kHz;(xxv)400-450kHz;(xxvi)450-500kHz;(xxvii)500-600kHz;(xxviii)600-700kHz;(xxix)700-800kHz;(xxx)800-900kHz;(xxxi)900-1000kHz;以及(xxxii)>1MHz。
50.如权利要求46-49中的任一权利要求所述的离子捕获器,其中所述第二设备被布置成并且适合于维持向所述多个叶片电极或副电极中的至少一些叶片电极或副电极施加的所述一个或多个激发电压、AC电压或挠电压的频率和/或幅度和/或相位基本上恒定。
51.如权利要求46-50中的任一权利要求所述的离子捕获器,其中所述第二设备被布置成并且适合于变化、增大、减小或扫描向所述多个叶片电极或副电极中的至少一些叶片电极或副电极施加的所述一个或多个激发电压、AC电压或挠电压的频率和/或幅度和/或相位。
52.如权利要求39-51中的任一权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一多个叶片电极或副电极单独地和/或组合地具有第一横截面面积和/或形状,且其中所述第二多个叶片电极或副电极单独地和/或组合地具有第二横截面面积和/或形状,其中所述第一横截面面积和/或形状在沿着所述第一多个叶片电极或副电极和所述第二多个叶片电极或副电极的长度的一个或多个点处与所述第二横截面面积和/或形状基本上相同。
53.如权利要求39-52中的任一权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一多个叶片电极或副电极单独地和/或组合地具有第一横截面面积和/或形状,且其中所述第二多个叶片电极或副电极单独地和/或组合地具有第二横截面面积和/或形状,其中在沿着所述第一多个叶片电极或副电极和所述第二多个叶片电极或副电极的长度的一个或多个点处,所述第一横截面面积和/或形状与所述第二横截面面积和/或形状之比选自于:(i)<0.50;(ii)0.50-0.60;(iii)0.60-0.70;(iv)0.70-0.80;(v)0.80-0.90;(vi)0.90-1.00;(vii)1.00-1.10;(viii)1.10-1.20;(ix)1.20-1.30;(x)1.30-1.40;(xi)1.40-1.50;以及(xii)>1.50。
54.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,还包括被布置成并且适合于向所述第一电极集施加第一AC或RF电压和/或向所述第二电极集施加第二AC或RF电压的第三设备。
55.如权利要求54所述的离子捕获器,其中:
(a)所述第一AC或RF电压和/或所述第二AC或RF电压具有从下列幅度中选择的幅度:(i)<50V峰到峰值;(ii)50-100V峰到峰值;(iii)100-150V峰到峰值;(iv)150-200V峰到峰值;(v)200-250V峰到峰值;(vi)250-300V峰到峰值;(vii)300-350V峰到峰值;(viii)350-400V峰到峰值;(ix)400-450V峰到峰值;(x)450-500V峰到峰值;以及(xi)>500V峰到峰值;且/或
(b)所述第一AC或RF电压和/或所述第二AC或RF电压具有从下列频率中选择的频率:(i)<100kHz;(ii)100-200kHz;(iii)200-300kHz;(iv)300-400kHz;(v)400-500kHz;(vi)0.5-1.0MHz;(vii)1.0-1.5MHz;(viii)1.5-2.0MHz;(ix)2.0-2.5MHz;(x)2.5-3.0MHz;(xi)3.0-3.5MHz;(xii)3.5-4.0MHz;(xiii)4.0-4.5MHz;(xiv)4.5-5.0MHz;(xv)5.0-5.5MHz;(xvi)5.5-6.0MHz;(xvii)6.0-6.5MHz;(xviii)6.5-7.0MHz;(xix)7.0-7.5MHz;(xx)7.5-8.0MHz;(xxi)8.0-8.5MHz;(xxii)8.5-9.0MHz;(xxiii)9.0-9.5MHz;(xxiv)9.5-10.0MHz;以及(xxv)>10.0MHz;且/或
(c)所述第一AC或RF电压和所述第二AC或RF电压具有基本上相同的幅度和/或相同的频率和/或相同的相位。
56.如权利要求54或55所述的离子捕获器,其中所述第三设备被布置成并且适合于维持所述第一AC或RF电压和/或所述第二AC或RF电压的频率和/或幅度和/或相位基本上恒定。
57.如权利要求54、55或56所述的离子捕获器,其中所述第三设备被布置成并且适合于变化、增大、减小或扫描所述第一AC或RF电压和/或所述第二AC或RF电压的频率和/或幅度和/或相位。
58.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第二设备被布置成并且适合于通过共振喷出和/或质量选择不稳定性和/或参数激发来激发离子。
59.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第二设备被布置成并且适合于通过向所述第一多个电极和/或所述第二多个电极中的至少一些电极施加一个或多个DC电势来增大离子的径向位移。
60.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,还包括被布置于所述第一电极集和/或所述第二电极集的上游和/或下游的一个或多个电极,其中在工作模式下一个或多个DC和/或AC或RF电压被施加于所述一个或多个电极,以便将至少一些离子轴向地限制于所述离子捕获器内。
61.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中在工作模式下至少一些离子被布置成被捕获或隔离于所述离子捕获器的一个或多个上游和/或中间和/或下游区域中。
62.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中在工作模式下至少一些离子被布置成在所述离子捕获器的一个或多个上游和/或中间和/或下游区域中被裂解。
63.如权利要求62所述的离子捕获器,其中所述离子被布置成通过下列方式来裂解:(i)碰撞诱发解离(“CID”);(ii)表面诱发解离(“SID”);(iii)电子转移解离;(iv)电子捕获解离;(v)电子碰撞或冲击解离;(vi)光诱发解离(“PID”);(vii)激光诱发解离;(viii)红外辐射诱发解离;(ix)紫外辐射诱发解离;(x)热或温度解离;(xi)电场诱发解离;(xii)磁场诱发解离;(xiii)酶消化或酶降解解离;(xiv)离子-离子反应解离;(xv)离子-分子反应解离;(xvi)离子-原子反应解离;(xvii)离子-亚稳离子反应解离;(xviii)离子-亚稳分子反应解离;(xix)离子-亚稳原子反应解离;以及(xx)电子电离解离(“EID”)。
64.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述离子捕获器在工作模式下被维持于从下列压力中选择的压力:(i)>100mbar;(ii)>10mbar;(iii)>1mbar;(iv)>0.1mbar;(v)>10-2mbar;(vi)>10-3mbar;(vii)>10-4mbar;(viii)>10-5mbar;(ix)>10-6mbar;(x)<100mbar;(xi)<10mbar;(xii)<1mbar;(xiii)<0.1mbar;(xiv)<10-2mbar;(xv)<10-3mbar;(xvi)<10-4mbar;(xvii)<10-5mbar;(xviii)<10-6mbar;(xix)10-100mbar;(xx)1-10mbar;(xxi)0.1-1mbar;(xxii)10-2至10-1mbar;(xxiii)10-3至10-2mbar;(xxiv)10-4至10-3mbar;以及(xxv)10-5至10-4mbar。
65.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中在工作模式下至少一些离子被布置成当它们经过所述离子捕获器的长度的至少一部分时根据它们的离子迁移率或离子迁移率随电场强度的变化率在时间上被分离。
66.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,还包括用于使离子以脉冲形式进入所述离子捕获器和/或用于将基本上连续的离子束转换成脉冲式离子束的设备或离子门。
67.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一电极集和/或所述第二电极集被轴向分段成多个轴向段或者至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20个轴向段。
68.如权利要求67所述的离子捕获器,其中在工作模式下所述多个轴向段中的至少一些轴向段被维持于不同的DC电势,且/或其中一个或多个瞬态DC电势或电压或者一个或多个瞬态DC电势或电压波形被施加于所述多个轴向段中的至少一些轴向段,使得至少一些离子被捕获于一个或多个轴向DC势阱中,且/或其中至少一些离子在第一轴向方向和/或第二相反轴向方向上被推动。
69.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中在工作模式下:
(i)离子在基本上不向所述离子传递轴向能量的情况下和/或在轴向方向上从所述离子捕获器基本上绝热地喷出;且/或
(ii)离子以从下列范围中选择的范围内的平均轴向动能在轴向方向上从所述离子捕获器轴向地喷出:(i)<1eV;(ii)1-2eV;(iii)2-3eV;(iv)3-4eV;(v)4-5eV;(vi)5-6eV;(vii)6-7eV;(viii)7-8eV;(ix)8-9eV;(x)9-10eV;(xi)10-15eV;(xii)15-20eV;(xiii)20-25eV;(xiv)25-30eV;(xv)30-35eV;(xvi)35-40eV;以及(xvii)40-45eV;且/或
(iii)离子在轴向方向上从所述离子捕获器轴向地喷出,且其中所述轴向动能的标准偏差处于从下列范围中选择的范围内:(i)<1eV;(ii)1-2eV;(iii)2-3eV;(iv)3-4eV;(v)4-5eV;(vi)5-6eV;(vii)6-7eV;(viii)7-8eV;(ix)8-9eV;(x)9-10eV;(xi)10-15eV;(xii)15-20eV;(xiii)20-25eV;(xiv)25-30eV;(xv)30-35eV;(xvi)35-40eV;(xvii)40-45eV;以及(xviii)45-50eV。
70.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中在工作模式下具有不同质荷比的多个不同种类的离子在基本上相同和/或显著不同的轴向方向上从所述离子捕获器同时轴向地喷出。
71.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中在工作模式下向所述第一多个电极中的至少一些电极和/或所述第二多个电极中的至少一些电极施加附加AC电压。
72.如权利要求71所述的离子捕获器,其中在所述附加AC电压上对所述一个或多个DC电压进行调制,使得至少一些正和负离子被同时限制于所述离子捕获器内和/或从所述离子捕获器同时轴向地喷出。
73.如权利要求71或72所述的离子捕获器,其中:
(a)所述附加AC电压具有从下列幅度中选择的幅度:(i)<1V峰到峰值;(ii)1-2V峰到峰值;(iii)2-3V峰到峰值;(iv)3-4V峰到峰值;(v)4-5V峰到峰值;(vi)5-6V峰到峰值;(vii)6-7V峰到峰值;(viii)7-8V峰到峰值;(ix)8-9V峰到峰值;(x)9-10V峰到峰值;以及(xi)>10V峰到峰值;且/或
(b)所述附加AC电压具有从下列频率中选择的频率:(i)<10kHz;(ii)10-20kHz;(iii)20-30kHz;(iv)30-40kHz;(v)40-50kHz;(vi)50-60kHz;(vii)60-70kHz;(viii)70-80kHz;(ix)80-90kHz;(x)90-100kHz;(xi)100-110kHz;(xii)110-120kHz;(xiii)120-130kHz;(xiv)130-140kHz;(xv)140-150kHz;(xvi)150-160kHz;(xvii)160-170kHz;(xviii)170-180kHz;(xix)180-190kHz;(xx)190-200kHz;以及(xxi)200-250kHz;(xxii)250-300kHz;(xxiii)300-350kHz;(xxiv)350-400kHz;(xxv)400-450kHz;(xxvi)450-500kHz;(xxvii)500-600kHz;(xxviii)600-700kHz;(xxix)700-800kHz;(xxx)800-900kHz;(xxxi)900-1000kHz;以及(xxxii)>1MHz。
74.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述离子捕获器还被布置成并且适合于在至少一个非捕获工作模式下工作,其中:
(i)向所述第一电极集和/或向所述第二电极集施加DC和/或AC或RF电压,使得所述离子捕获器作为纯RF的离子引导器、或者不将离子轴向地限制于其内部的离子引导器来工作;且/或
(ii)向所述第一电极集和/或向所述第二电极集施加DC和/或AC或RF电压,使得所述离子捕获器作为质量过滤器或质量分析器来工作,以便质量有选择地传输一些离子而显著衰减其它离子。
75.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中在工作模式下径向地激发不希望在瞬间轴向地喷出的离子,且/或其中不再径向地激发或者在更小程度上径向地激发希望在瞬间轴向地喷出的离子。
76.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中希望在瞬间从所述离子捕获器轴向地喷出的离子从所述离子捕获器质量有选择地喷出,且/或不希望在所述瞬间从所述离子捕获器轴向地喷出的离子不从所述离子捕获器质量有选择地喷出。
77.如任一前述权利要求所述的离子捕获器,其中所述第一电极集包括第一多极杆集,而所述第二电极集包括第二多极杆集,且其中向所述第一多极杆集和向所述第二多极杆集施加AC或RF电压的基本上相同的幅度和/或频率和/或相位,以便将离子径向地限制于所述第一多极杆集和/或所述第二多极杆集内。
78.一种离子捕获器,包括:
第一设备,被布置成并且适合于产生用来将具有第一径向位移的离子轴向地限制于所述离子捕获器内的第一DC电场以及用来从所述离子捕获器提取或轴向地加速具有第二径向位移的离子的第二DC电场;以及
第二设备,被布置成并且适合于质量有选择地变化、增大、减小或扫描至少一些离子的径向位移,使得所述离子从所述离子捕获器轴向地喷出,而其它离子保持轴向地限制于所述离子捕获器内。
79.一种质谱仪,包括如任一前述权利要求所述的离子捕获器。
80.如权利要求79所述的质谱仪,还包括:
(a)离子源,被布置于所述离子捕获器的上游,其中所述离子源选自于:(i)电喷雾电离(“ESI”)离子源;(ii)大气压光电离(“APPI”)离子源;(iii)大气压化学电离(“APCI”)离子源;(iv)基质辅助激光解吸电离(“MALDI”)离子源;(v)激光解吸电离(“LDI”)离子源;(vi)大气压电离(“API”)离子源;(vii)硅上解吸电离(“DIOS”)离子源;(viii)电子冲击(“EI”)离子源;(ix)化学电离(“CI”)离子源;(x)场电离(“FI”)离子源;(xi)场解吸(“FD”)离子源;(xii)感应耦合等离子体(“ICP”)离子源;(xiii)快原子轰击(“FAB”)离子源;(xiv)液体二次离子质谱学(“LSIMS”)离子源;(xv)解吸电喷雾电离(“DESI”)离子源;(xvi)镍-63放射性离子源;(xvii)大气压基质辅助激光解吸电离离子源;以及(xviii)热喷雾离子源;和/或
(b)一个或多个离子引导器,被布置于所述离子捕获器的上游和/或下游;和/或
(c)一个或多个离子迁移率分离设备和/或一个或多个场不对称离子迁移率谱仪设备,被布置于所述离子捕获器的上游和/或下游;和/或
(d)一个或多个离子捕获器或者一个或多个离子捕获区,被布置于所述离子捕获器的上游和/或下游;和/或
(e)一个或多个碰撞、裂解或反应单元,被布置于所述离子捕获器的上游和/或下游,其中所述一个或多个碰撞、裂解或反应单元选自于:(i)碰撞诱发解离(“CID”)裂解设备;(ii)表面诱发解离(“SID”)裂解设备;(iii)电子转移解离裂解设备;(iv)电子捕获解离裂解设备;(v)电子碰撞或冲击解离裂解设备;(vi)光诱发解离(“PID”)裂解设备;(vii)激光诱发解离裂解设备;(viii)红外辐射诱发解离设备;(ix)紫外辐射诱发解离设备;(x)喷嘴-分液器接口裂解设备;(xi)内源裂解设备;(xii)离子源碰撞诱发解离裂解设备;(xiii)热或温度源裂解设备;(xiv)电场诱发裂解设备;(xv)磁场诱发裂解设备;(xvi)酶消化或酶降解裂解设备;(xvii)离子-离子反应裂解设备;(xviii)离子-分子反应裂解设备;(xix)离子-原子反应裂解设备;(xx)离子-亚稳离子反应裂解设备;(xxi)离子-亚稳分子反应裂解设备;(xxii)离子-亚稳原子反应裂解设备;(xxiii)用于使离子反应以形成加合或产物离子的离子-离子反应设备;(xxiv)用于使离子反应以形成加合或产物离子的离子-分子反应设备;(xxv)用于使离子反应以形成加合或产物离子的离子-原子反应设备;(xxvi)用于使离子反应以形成加合或产物离子的离子-亚稳离子反应设备;(xxvii)用于使离子反应以形成加合或产物离子的离子-亚稳分子反应设备;(xxviii)用于使离子反应以形成加合或产物离子的离子-亚稳原子反应设备;以及(xxix)电子电离解离(“EID”)裂解设备;和/或
(f)从下列质量分析器中选择的质量分析器:(i)四极质量分析器;(ii)2D或线性四极质量分析器;(iii)保罗(Paul)或3D四极质量分析器;(iv)彭宁(Penning)捕获器质量分析器;(v)离子捕获器质量分析器;(vi)磁式扇形质量分析器;(vii)离子回旋共振(“ICR”)质量分析器;(viii)快速傅里叶变换离子回旋共振(“FTICR”)质量分析器;(ix)静电或轨道捕获器质量分析器;(x)傅里叶变换静电或轨道捕获器质量分析器;(xi)傅里叶变换质量分析器;(xii)飞行时间质量分析器;(xiii)正交加速飞行时间质量分析器;以及(xiv)线性加速飞行时间质量飞行器;和/或
(g)一个或多个能量分析器或静电能量分析器,被布置于所述离子捕获器的上游和/或下游;和/或
(h)一个或多个离子检测器,被布置于所述离子捕获器的上游和/或下游;和/或
(i)一个或多个质量过滤器,被布置于所述离子捕获器的上游和/或下游,其中所述一个或多个质量过滤器选自于:(i)四极质量过滤器;(ii)2D或线性四极离子捕获器;(iii)保罗或3D四极离子捕获器;(iv)彭宁离子捕获器;(v)离子捕获器;(vi)磁式扇形质量过滤器;以及(vi¨飞行时间质量过滤器。
81.一种双模式设备,包括:
第一电极集和第二电极集;
第一设备,被布置成并且适合于当所述双模式设备在第一工作模式下工作时在沿着离子捕获器的位置产生用来将具有第一径向位移的离子轴向地限制于所述离子捕获器内并且从所述离子捕获器提取具有第二径向位移的离子的DC电势场;
第二设备,被布置成并且适合于当所述双模式设备在所述第一工作模式下工作时质量有选择地变化、增大、减小或扫描至少一些离子的径向位移,使得至少一些离子从所述离子捕获器轴向地喷出而其它离子保持轴向地限制于所述离子捕获器内;以及
第三设备,被布置成并且适合于向所述第一电极集和/或向所述第二电极集施加DC和/或RF电压,使得当所述双模式设备在第二工作模式下工作时,所述双模式设备作为质量过滤器或质量分析器来工作,或者作为向前传输离子而不轴向地限制离子的纯RF的离子引导器来工作。
82.一种捕获离子的方法,包括:
提供包括第一多个电极的第一电极集和包括第二多个电极的第二电极集;
向所述第一多个电极中的一个或多个电极和/或向所述第二多个电极中的一个或多个电极施加一个或多个DC电压,使得具有在第一范围内的径向位移的离子经历用来将所述离子中的至少一些离子限制于所述离子捕获器内、至少一个轴向方向上的DC捕获场、DC势垒或势垒场,且其中具有在第二不同范围内的径向位移的离子经历:
(i)基本上为零的DC捕获场、零DC势垒或零势垒场,使得所述离子中的至少一些离子不被限制于所述离子捕获器内、所述至少一个轴向方向上;和/或
(ii)用来在所述至少一个轴向方向上提取或加速所述离子中的至少一些离子和/或提取或加速所述离子中的至少一些离子使之退出所述离子捕获器的DC提取场、加速DC电势差或提取场;并且
变化、增大、减小或变更至少一些离子在所述离子捕获器内的径向位移。
83.一种质谱测定方法,包括如权利要求82所述的捕获离子的方法。
84.一种可由包括离子捕获器的质谱仪的控制系统执行的计算机程序,所述计算机程序被布置成引起所述控制系统:
(i)向所述离子捕获器的一个或多个电极施加一个或多个DC电压,使得在所述离子捕获器内具有在第一范围内的径向位移的离子经历用来将所述离子中的至少一些离子限制于所述离子捕获器内、至少一个轴向方向上的DC捕获场、DC势垒或势垒场,且其中具有在第二不同范围内的径向位移的离子经历:(a)基本上为零的DC捕获场、零DC势垒或零势垒场,使得所述离子中的至少一些离子不被限制于所述离子捕获器内、所述至少一个轴向方向上;和/或(b)用来在所述至少一个轴向方向上提取或加速所述离子中的至少一些离子和/或提取或加速所述离子中的至少一些离子使之退出所述离子捕获器的DC提取场、加速DC电势差或提取场;并且
(ii)变化、增大、减小或变更至少一些离子在所述离子捕获器内的径向位移。
85.一种计算机可读介质,包括存储于所述计算机可读介质上的计算机可执行指令,所述指令被布置成可由包括离子捕获器的质谱仪的控制系统执行,以便引起所述控制系统:
(i)向所述离子捕获器的一个或多个电极施加一个或多个DC电压,使得在所述离子捕获器内具有在第一范围内的径向位移的离子经历用来将所述离子中的至少一些离子限制于所述离子捕获器内、至少一个轴向方向上的DC捕获场、DC势垒或势垒场,且其中具有在第二不同范围内的径向位移的离子经历:(a)基本上为零的DC捕获场、零DC势垒或零势垒场,使得所述离子中的至少一些离子不被限制于所述离子捕获器内、所述至少一个轴向方向上;和/或(b)用来在所述至少一个轴向方向上提取或加速所述离子中的至少一些离子和/或提取或加速所述离子中的至少一些离子使之退出所述离子捕获器的DC提取场、加速DC电势差或提取场;并且
(ii)变化、增大、减小或变更至少一些离子在所述离子捕获器内的径向位移。
86.如权利要求85所述的计算机可读介质,其中所述计算机可读介质选自于:(i)ROM;(ii)EAROM;(iii)EPROM;(iv)EEPROM;(v)闪存;以及(vi)光盘。
87.一种离子捕获器,包括:
第一多极杆集,包括具有第一纵轴的第一多个杆电极;
第二多极杆集,包括具有第二纵轴的第二多个杆电极,所述第二多极杆集被布置于所述第一多极杆集的下游;
第一设备,被布置成并且适合于向所述第二杆电极中的一个或多个杆电极施加一个或多个DC电压,以便在使用时产生具有随着在第一径向方向上自所述第二纵轴起增大半径或位移而减小的电势的势垒场;以及
第二设备,被布置成并且适合于在所述第一多极杆集内在至少一个径向方向上激发至少一些离子和/或增大至少一些离子在所述第一多极杆集内在至少一个径向方向上的径向位移。
88.一种离子捕获器,包括:
多个电极;
第一设备,被布置成并且适合于向所述多个电极中的一个或多个电极施加一个或多个DC电压,以产生用来轴向地限制具有第一径向位移的至少一些离子并且用来轴向地提取具有第二径向位移的至少一些离子的DC场。
89.根据权利要求88所述的离子捕获器,还包括:第二设备,被布置成并且适合于激发至少一些离子,使得所述离子中的至少一些离子的径向位移变化、增大、减小或变更,使得所述离子中的至少一些离子从所述离子捕获器被轴向地提取。
90.一种离子捕获器,包括:
多个电极;
设备,被布置成并且适合于在所述离子捕获器的第一区域内维持正DC电场,使得防止所述第一区域内的正离子在轴向方向上退出所述离子捕获器,且其中所述设备被布置成并且适合于在所述离子捕获器的第二区域内维持零或负DC电场,使得所述第二区域内的正离子自由地在所述轴向方向上退出所述离子捕获器或者在所述轴向方向上被推动、吸引或提取从而退出所述离子捕获器。
91.一种离子捕获器,包括:
多个电极;
设备,被布置成并且适合于在所述离子捕获器的第一区域内维持负DC电场,使得防止所述第一区域内的负离子在轴向方向上退出所述离子捕获器,且其中所述设备被布置成并且适合于在所述离子捕获器的第二区域内维持零或正DC电场,使得所述第二区域内的负离子自由地在所述轴向方向上退出所述离子捕获器或者在所述轴向方向上被推动、吸引或提取从而退出所述离子捕获器。
92.一种离子捕获器,其中在工作模式下离子在轴向方向上从所述离子捕获器基本上绝热地喷出。
93.如权利要求92所述的离子捕获器,其中:
(i)紧接在轴向地喷出之前,所述离子捕获器内的离子具有第一平均能量E1,且其中紧接在从所述离子捕获器轴向地喷出之后,所述离子具有第二平均能量E2,其中E1基本上等于E2;且/或
(ii)紧接在轴向地喷出之前,所述离子捕获器内的离子具有第一能量范围,且其中紧接在从所述离子捕获器轴向地喷出之后,所述离子具有第二能量范围,其中所述第一能量范围基本上等于所述第二能量范围;且/或
(iii)紧接在轴向地喷出之前,所述离子捕获器内的离子具有第一能量展宽ΔE1,且其中紧接在从所述离子捕获器轴向地喷出之后,所述离子具有第二能量展宽ΔE2,其中ΔE1基本上等于ΔE2。
94.一种离子捕获器,其中在工作模式下在所述离子捕获器的出口区产生径向依赖性的轴向DC势垒,其中所述DC势垒在第一径向位移处是非零的、是正的或者是负的,而在第二径向位移处基本上是零、是负的或者是正的。
95.一种离子捕获器,包括:
第一设备,被布置成并且适合于产生:
(i)第一轴向DC电场,用来将具有第一径向位移的离子轴向地限制于所述离子捕获器内;以及
(ii)第二轴向DC电场,用来从所述离子捕获器提取或轴向地加速具有第二径向位移的离子;以及
第二设备,被布置成并且适合于质量有选择地变化、增大、减小或扫描至少一些离子的径向位移,使得所述离子从所述离子捕获器轴向地喷出,而其它离子保持轴向地限制于所述离子捕获器内。
96.一种质谱仪,包括一种设备,其中所述设备包括基本上无物理轴向阻碍的RF离子引导器并且被配置成使得在使用时在至少两个工作模式或状态之间切换所施加的电场,其中在第一工作模式或状态下所述设备向前传输在一质量或质荷比范围内的离子,且其中在第二工作模式或状态下所述设备作为如下线性离子捕获器来工作:其中离子在至少一个径向方向上质量有选择地移位并且借助一个或多个径向依赖性的轴向DC势垒在轴向方向上绝热地喷出。
97.一种离子捕获器,其中在工作模式下离子以从下列范围中选择的范围内的平均轴向动能在轴向方向上从所述离子捕获器轴向地喷出:(i)<1eV;(ii)1-2eV;(iii)2-3eV;(iv)3-4eV;(v)4-5eV;(vi)5-6eV;(vii)6-7eV;(viii)7-8eV;(ix)8-9eV;(x)9-10eV;(xi)10-15eV;(xii)15-20eV;(xiii)20-25eV;(xiv)25-30eV;(xv)30-35eV;(xvi)35-40eV;以及(xvii)40-45eV。
98.一种离子捕获器,其中在工作模式下离子在轴向方向上从所述离子捕获器轴向地喷出,且其中所述轴向动能的标准偏差处于从下列范围中选择的范围内:(i)<1eV;(ii)1-2eV;(iii)2-3eV;(iv)3-4eV;(v)4-5eV;(vi)5-6eV;(vii)6-7eV;(viii)7-8eV;(ix)8-9eV;(x)9-10eV;(xi)10-15eV;(xii)15-20eV;(xiii)20-25eV;(xiv)25-30eV;(xv)30-35eV;(xvi)35-40eV;(xvii)40-45eV;以及(xviii)45-50eV。
99.一种离子捕获器,包括:
第一多极杆集,包括第一多个杆电极;
第二多极杆集,包括第二多个杆电极;
第一设备,被布置成并且适合于向所述第一多个杆电极中的一个或多个杆电极和/或向所述第二多个杆电极中的一个或多个杆电极施加一个或多个DC电压,使得:
(a)具有在第一范围内的径向位移的离子经历用来将所述离子中的至少一些离子限制于所述离子捕获器内、至少一个轴向方向上的DC捕获场、DC势垒或势垒场;并且
(b)具有在第二不同范围内的径向位移的离子经历:(i)基本上为零的DC捕获场、零DC势垒或零势垒场,使得所述离子中的至少一些离子不被限制于所述离子捕获器内、所述至少一个轴向方向上;和/或(ii)用来在所述至少一个轴向方向上提取或加速所述离子中的至少一些离子和/或提取或加速所述离子中的至少一些离子使之退出所述离子捕获器的DC提取场、加速DC电势差或提取场;以及
第二设备,被布置成并且适合于变化、增大、减小或变更至少一些离子在所述离子捕获器内的径向位移。
100.如权利要求99所述的离子捕获器,还包括:
第一多个叶片电极或副电极,被布置于构成所述第一多极杆集的杆之间;和/或
第二多个叶片电极或副电极,被布置于构成所述第二多极杆集的杆之间。
本发明涉及一种质谱仪、一种质谱测定方法、一种离子捕获器和一种捕获离子的方法。
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