[发明专利]质谱仪

说明书

发明的技术领域

本发明涉及对带正电的和带负电的离子二者进行精确的质量分析的一种质谱仪，并且涉及将电势提供给这样一种质谱仪的质量分析器的一种方法。

发明背景

许多提供精确的质量测量的质量分析器使用由高压电源所产生的静电场。在一些应用中，例如在利用大气压下电离的液相色谱质谱法(LC/MS)中，用于分析的粒子的电离效率在不同的极性下可能是最佳的。在这类情况中，对所有离子的分析要求对质量分析器的静电场的极性进行切换。为了精确的质量分析，令人希望的是使静电场的稳定性最大化。

一些现有的技术使用具有相同极性的一个或多个电源来提供正电势和负电势二者。于是，可以通过将整个高压网络的电力降低、将继电器切换以使电源的输出极性反转、并且再次将该高压网络的电力升高来实现极性切换。还可能要求对脉冲器的布线或触发进行调整。此外，可以将一个不同的反馈电阻器链用于在不同极性之间的电压调节。一旦整个网络已经将电力升高，其加热和稳定可能要花费几个小时。在这个时间的过程中，在提供用于产生静电场的电势可能不稳定时，由于这些原因使该质量分析器的精确度是不良的。WO-2004/107388和WO-2008/081334也展示了用于将离子注入质量分析器的方案，这种质量分析器要求稳定和精确的电势。

在WO-A-2007/029327中说明了一种具有改进的切换速度的高压电源。它被设计用于为一个转换倍增极供电。使用了两个电源，每个电源提供一个电压，这个电压具有相对于另一个电源相反的极性。通过将提供不想要的极性的电源的电力降低并且将另一个电源的输出调节到所希望的水平来改变该电源输出的极性。因此，通过牺牲该输出电压的精准度而改善了极性的切换速度。

发明概述

针对这一背景，本发明提供了一种在质量分析器的电源的第一模式与第二模式之间进行切换的方法，该方法包括：在一个第一工作模式中，将由一个第一电源产生的一个第一非零电势连接到该质量分析器上，同时一个第二电源产生一个第二非零电势但该第二电源与该质量分析器是断开连接的；在一个第二工作模式中，将由该第二电源产生的该第二非零电势连接到该质量分析器上，同时该第一电源产生该第一电势但该第一电源与该质量分析器是断开连接的；在该第一工作模式下运行一个第一预定义的持续时间；并且在第二工作模式下运行一个第二预定义的持续时间。将该第一预定义的持续时间和第二预定义的持续时间选择为使得在任何时间仅将该第一电势和该第二电势之一连接到该质量分析器上，并且使得在一个预定的时间长度内将在该第一工作模式和该第二工作模式中的这些运行步骤执行至少一次。

使用两个连续运行的电源意味着来自每个电源的电势是连续并且立即可供使用的，尽管事实上这些电源从未在同一时间被连接。在一个电源需要将电力升高以便使另一个电势得以产生时，这缓和了切换迟延的问题。

然而，如果将一个电源保持空闲过长时间，则该电源的稳定性可能降低。在此背景下，“空闲”是指一个电源产生一个非零电势，但该电源是与一个负载断开连接的，这样使得它实际上供给零电流。通过将该质量分析器在该第一电源与该第二电源之间进行切换而使得在一个预定的时间长度上两个电源都被连接到该质量分析器上，由第一电源提供的平均电流以及由第二电源提供的平均电流都被保持在不低于一个预定的非零的水平上。这两个电源的稳定性并且因此其精确度由此而得到改善。这种切换是独立于该质量分析器的分析要求来执行的。

高度令人希望的是，有待呈现给该电源的负载阻抗是与该电源的阻抗相匹配的。通过定期地将没有正在用于质量分析的电源连接到质量分析器上，这有利地保持了由该电源所产生的电势的稳定性。

因此，这两个电源均可以提供精确的输出，这样使得两个高精确度的电势立即可供用于在两者间进行切换。当对于这两个电势都需要较大的再充电电流连同高精确度时，这些优点就是特别令人希望的。

优选的是，该第一电势的极性与该第二电势的极性是相反的。因此，这两个精确的电势对于带正电荷的以及带负电荷的粒子的分析都是可以使用的。可任选的是，该第一非零电势与该第二非零电势在幅值上是相等的。

在该优选的实施方案中，该第二预定义的持续时间的长度不长于该第一预定义的持续时间的长度。最优选的是，该第一预定义的持续时间的长度实质上等于该第二预定义的持续时间的长度。以此方式，由这两个电源所引出的平均电流是相似的。