[发明专利]高效隔离离子阱内离子的操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及离子阱质谱操作离子的方法，特别是有关于高效隔离离子阱内离子的方法。

背景技术

质谱分析方法是将物质粒子(原子、分子)电离成离子，并通过适当的稳定或变化的电场或磁场将它们按空间位置、时间顺序等实现质荷比分离，并检测其强度来作定性、定量分析的分析方法。由于质谱分析方法直接测量物质粒子，且质谱分析方法具有高灵敏、高分辨、高通量和高适用性的特性，使得质谱仪和质谱分析技术在现代科学技术中举足轻重。随着生命科学、环境科学、医药科学等学科的发展，以及食品安全、国家安全、国际反恐的需要，质谱仪的已成为需求量增长速度最快的分析仪器之一，尤其是色谱/质谱联用技术和相关仪器的出现，因其对复杂基体的高分离功能和检测的高灵敏度，更是在上述各领域倍受青睐，甚至不可或缺。

质量分析器是质谱仪器中将离子依照质荷比分离出可以检测的部件，离子阱是重要的一种质量分析器，其原理是将众离子存储于阱内后，再分离检测，相对于其他不包含离子阱的质量分析器，包含离子阱的质量分析器可以存储离子，因此可以在包含离子阱的质量分析器内做MSⁿ操作(质谱操作)。

在做MSⁿ操作或者做选择离子操作之前，需要对指定离子做隔离操作，也就是在离子阱内仅仅保留指定离子，而将其他质荷比的离子通过共振方式，逐出离子阱，而从达到了隔离指定离子的目的。

在离子阱上施加相同射频电压下，其中荷质比大的离子在X方向上运动的频率越小，共振逐出需要的能量越大。在离子阱中实施隔离指定离子(m/z，其中m为离子的质量，z为该离子所带电荷的数量)操作是在离子阱的X方向电极上施加包含很多频率信号的波形。该波形有两个参数特别重要：一是频率成分，通常是包括10k-500kHz的频率成分，不包括(m/z+1)离子在X方向的运动频率f1到不包括(m/z-1)离子在X方向的运动频率f2这个区间的频率成分。这样在理想情况下，在X方向的运动频率f1到f2区间的离子通常不被共振出离子阱。二是各频率成分对应信号的幅度值，荷质比大的离子共振逐出需要的幅度值越大，但也不能过大，否则把需要隔离的指导离子也产生破坏影响，逐出离子阱。因此，往往依据离子阱的实际场型、阱内气压来做参数曲线，获得合适的能量值，这也是质谱仪器定期校准的操作之一。

在现实实验操作过程中，情况往往不理想：如果f1到f2太窄了(对应的小于1个amu宽度)，则被指定隔离的离子大量不逐出，如果f1到f2太宽了(大于1.5amu宽度)，则被指定隔离的离子周围的离子将不能够有效逐出离子阱而保留在离子阱中，如此会影响后续操作。

如何能够不损失被指定隔离的离子而又能有效将其他离子逐出离子阱，这是离子阱质谱仪器需要解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种操作离子阱质谱内离子的方法。

为实现上述目的，本发明提出了一种高效隔离离子阱内离子的操作方法，依次包括如下步骤：

S1，检测离子阱及与离子阱相关的各项电参数以及真空区间内的真空度是否正常，检测范围包括：

离子门，施加在离子透镜上的电压，控制离子是否向后端传输，初始状态为关闭状态；

Trap-RF，施加在离子阱(设定狭缝在X方向上，用于检测离子)上的射频电压，用于捕获进入离子阱内的离子。可以独立施加在Y方向的1对电极上，也可以实现在Y方向的1对电极同时施加在X方向的1对电极(X方向与Y方向的电压幅度相同，相位相差180度)。

Aux Amp，施加在离子阱的X方向电极上高频交流电的幅度；为了检测在X方向特定运动频率的离子，该交流电压的施加用于共振该特定运动频率的离子，被逐出离子阱，从而达到被检测的目的。通常情况，m/z数值大的离子，Aux Amp值大。

Aux Fre，施加在离子阱的X方向电极上高频交流电的频率。该频率与特定离子在X方向的运动频率相同，才能在X方向上产生共振。通常情况下，Aux Fre保持在某个频率不变，通过控制Trap-RF的幅度，让诸多离子在X方向上的频率增加，达到Aux Fre时被共振逐出离子阱，从而被检测。

WF Amp，施加在离子阱的X方向电极上特定波形的幅度。该特定波形用于除指定离子不逐出离子阱外，其他离子都被逐出离子阱，仅仅保留指定离子在离子阱中。