[发明专利]用于递送质谱仪的超快脉冲发生器极性切换的三开关拓扑结构

说明书

相关申请案

本申请案主张2010年5月7日申请的标题为“用于递送质谱仪的超快脉冲发生器极性切换的三开关拓扑结构(Triple Switch Topology for delivering Ultrafast Pulser Polarity Switching for Mass Spectrometry)”序列号为61/332,387的美国临时申请案的优先权，所述临时申请案以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及用于操作飞行时间质谱分析检测系统的系统及方法。

背景技术

飞行时间质谱分析(TOFMS)涉及通过施加已知强度的短的、高强度电场使离子穿过无场漂移室朝向检测器加速。脉冲发生器一般用于供应所述电场。所述电场经施加以给予所有离子动能，使得所述离子越过漂移室的粒子速度取决于其m/z比率。具有较大m/z比率的离子将趋向于以较低速度移动，而具有较小m/z比率的离子将趋向于以较高速度移动。每一离子越过无场漂移室到达检测器(其位于距离离子源某一已知距离的地方)的飞行时间是可测量的。接着可使用飞行时间信息及已知的实验参数来确定离子的m/z比率。还可估计离子通量强度。

发明内容

以下概述希望向读者介绍此说明书但不界定任何发明。一个或一个以上发明可驻留于下文描述的设备元件或方法步骤的组合或子组合中或此文档的其它部分中。本发明不仅仅通过不在权利要求书中描述此说明书中揭示的任何发明或若干发明而放弃或抛弃对此类任何发明或若干发明的权利。

本文中描述的实施例在一个方面中提供用于与飞行时间质谱仪系统的加速器组合件一起使用的脉冲发生器，所述脉冲发生器包含：

第一正开关，其用于将加速器组合件的第一电极耦合到正电压及将第一电极与正电压去耦；

第一负开关，其用于将所述第一电极耦合到负电压及将所述第一电极与负电压去耦；及

第一双极开关，其用于交替地将所述第一电极耦合到第三电压及将所述第一电极与第三电压去耦。

本文中描述的实施例在另一方面中提供飞行时间质谱仪系统，其包含：

离子源；

飞行时间质量分析器，其耦合到所述离子源，所述飞行时间质量分析器包含：

加速器组合件，其用于加速从所述离子源接收的离子，所述加速器组合件包含：第一电极；及脉冲发生器，所述脉冲发生器包含：第一正开关，其用于将第一电极耦合到正电压及将第一电极与正电压去耦；第一负开关，其用于将第一电极耦合到负电压及将第一电极与负电压去耦；第一双极开关，其用于交替地将第一电极耦合到第三电压及将第一电极与第三电压去耦；及

检测器，其用于检测所述离子。

本文中描述的实施例在另一方面中提供分析离子的方法，所述方法包含：

(a)将第一组离子引入到加速器组合件的积累区域中，所述加速器组合件包含至少一个电极；

(b)向所述电极提供第一电压以使第一极性的离子朝向检测器加速，

(c)将第二组离子引入到加速器组合件的积累区域中；及

(d)向所述电极提供第二电压以使第二极性的离子朝向所述检测器加速。

本文中描述的实施例的进一步方面及优势将从与附图一起作出的以下描述显现。

附图说明

为更好地理解本文中描述的实施例及更清楚地展示其可如何实行，现将仅通过实例参考展示至少一个实例实施例的附图，且其中：

图1为根据实施例的若干方面的质谱仪的示意图；

图2为根据各种实施例的说明脉冲发生器的各种组件的示意图；

图3为图2的脉冲发生器所使用的电路的各种实施例的示意图；

图4为根据各种实施例的单极开关的示意图；

图5为根据各种实施例的双极开关的示意图；及

图6为根据各种实施例的脉冲发生器的功能性框图。

具体实施方式

现在参考图1，其示意性地说明根据本发明的实施例的方面的质谱仪10。应理解，质谱仪10仅代表可用于本发明的实施例中的一个可能的MS配置。如图1中所展示，质谱仪10为混合四极/飞行时间质谱仪(QqTOF)。然而，独立飞行时间质谱仪(TOF)、串联飞行时间质谱仪(TOF-TOF)及混合捕集/飞行时间质谱仪(Trap-TOF)都可用于本发明的替代实施例中。也可使用又其它经合适配置的TOF拓扑结构。