[发明专利]交错的Y形多极

说明书

技术领域

本发明涉及质谱分析领域，更具体地涉及质谱仪多极装置，为了采集和/或分析，该质谱仪多极设备使得来自分离源的离子束能够合并和/或将单离子束导引到多个方向。

背景技术

质谱分析是使能够基于带电离子的质荷比对样品的化学成分进行识别的分析技术。一般来说，样品中的分析物被离子化，此后通过它们的质量进行分离，其中，通过使它们经过电场和磁场来确定各自质荷比，从而产生所需的质谱。

具体地，能够进行分离和检测的质谱仪的设计通常包括：离子源，将引入的样品中的分子转化为离子化的粒子；分析器，通过施加电场和磁场，根据这种离子化的粒子的质量使它们分离；以及检测器，进行测量进而提供用于计算每种离子存在量的数据。

如本领域技术人员所知，在这种光谱仪系统的设计中，往往使用离子导引光学元件(诸如但不限于圆柱透镜、单透镜配置、分离器、多极杆配置等)沿着离子路径对从离子源产生的离子化粒子进行导引。在多极杆配置中，杆的数量可以是任意偶数，诸如4、6、或8，反相相位的高频电压被施加到彼此相邻的电极，而且往往与额外施加的直流(DC)电压电协作。因此，由于由上述电压所造成的高频电场，在预定周期内通过振荡来处理沿着纵向方向被引入这种结构的离子，从而将所需的离子量导引至下一阶段。

虽然这种离子导引光学元件(尤其是多极杆配置)有利地使所需离子能够沿着预定路径被导引，但是这种设计没有提供如由本发明新颖且有利的配置所公开的对来自两个不同源的离子束进行合并，或使沿着一个或另一个方向的单离子束重导引。

为了向读者提供目前本领域中技术能力的概念，读者可以查看系统的背景信息，该系统使用可移动安装的多极以将一个或多个离子源耦合至质谱仪，这在Baykut的1998年10月20日公布的、题为“Introduction of Ions from Ion sources Into Mass Spectrometers(将来自离子源的离子引入质谱仪)”的第5,825,026号美国专利中描述并要求权利，其包括以下内容：“本发明的基本思想是移动一个或若干个弯曲的多极离子引导装置的位置，使得在具有多个固定离子源的系统中，每个源可以通过调整可移动的多极来一个接一个地使用。源自不同离子源的离子(但是被导引到共同点)可以使用可旋转的多极离子导线布置被引入质谱仪。离子可以被直接传输到RF离子阱中或四极或扇形质谱仪中、或FTICR质谱仪的离子传输线。为此，多极(例如，六极或八极)可调整地定位在离子阱的轴线的周围或FTICR质谱仪的离子传输线的轴线的周围。质谱仪侧(注入侧)上的多极的弯曲纵轴与可旋转定位的多极的旋转轴相同。在旋转过程中，多极的另一端沿着经过各种离子源的圆移动。多极的旋转位置确定传输到质谱仪的离子来自哪个离子源。”

而且，利用偏转装置将产生自多个离子源的离子导引至质谱仪的系统的背景信息在Kato的2003年7月22日公布的、题为“Mass Analysis Method and Apparatus for Mass Analysis(用于质量分析的质量分析方法及设备)”的第6,596,989 B2号美国专利中被描述并要求权利，该专利包括以下内容：“质量分析系统能够通过将多个离子源安装到一台质谱仪上并且迅速切换离子源来并行执行多个测量。质量分析仪设备包括多个离子源以及偏转装置，偏转装置用于使来自多个离子源之中的至少一个离子源的离子偏转，使得离子通过产生的电场朝向质谱仪移动。

合并离子的离子漏斗的背景信息在Tang等人的2005年12月27日公布的、题为“Multi-Source Ion Funnel(多源离子漏斗)”的第6,979,816 B2号美国专利中被描述并要求权利，该专利包括以下内容：“一种用于通过以下步骤将在压力相对高的区域产生的离子引入到压力相对低的区域的方法：提供至少两个电喷雾离子源；提供至少两个毛细管入口，将通过电喷雾离子源产生的离子导引到并穿过毛细管入口中的每一个；提供两组具有孔的主要元件，每组元件具有接收端和发射端，主要组元件在接收端接收来自接毛细管入口的离子；并提供一组具有孔的次要元件，具有接收端和发射端，次要组元件接收来自主要组元件的发射端的离子，并且发射来自次要组元件的发射的离子。该方法可以进一步以下步骤：提供至少一个定位在至少一个主要元件内的射流干扰器；在射流干扰器中提供电压，诸如直流电压，从而通过多组主要元件中的至少一组来调整离子的传输”。