[发明专利]具有轴向场的碰撞池

权利要求书

1.一种同位素比质谱分析的方法，所述方法包含以下步骤：

i.将来自离子源的元素离子传输到包含至少一个离子导向器的反应池中，其中

所述反应池含有至少一种反应气体；

ii.在所述反应池中施加轴向电场梯度以用于提高离子穿过所述反应池的透射率，其中能够调节所述轴向电场梯度使得在质量分析期间，利用所述反应池中的所述轴向电场梯度的第一设置分析第一元素并且使用所述反应池中的所述轴向电场梯度的第二设置分析第二元素；

iii.将所述反应池中的离子传输到用于质量分析的扇形场质量分析仪中，随后使用多集电极检测离子，和

分析所检测离子的同位素比。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述元素离子包含具有相同于或低于所述反应池中的反应气体的原子或分子质量的原子质量的元素离子。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述元素离子包含具有低于40amu的原子质量的轻元素离子。

4.根据权利要求3所述的方法，其中相对于具有大于所述轻元素离子的原子质量的较重元素离子，所述轴向电场梯度提高所述轻元素离子穿过所述反应池的透射率。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述反应池包含至少一个多极离子导向器。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中在透射穿过所述反应池之前，所述离子透射穿过至少一个滤质器。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述质量分析仪是：双聚焦多集电极质量分析仪、单聚焦扇形场质量分析仪、四极质量分析仪、飞行时间(time of flight，TOF)质量分析仪、离子回旋共振(ion cyclotron resonance，ICR)质量分析仪、RF离子阱质量分析仪、或静电阱质量分析仪。

8.根据权利要求6所述的方法，其进一步包含将离子束传输穿过布置在所述反应池上游的至少一个静电透镜，其中所述静电透镜能够以其中所述离子束透射穿过所述静电透镜并且进入所述反应池的第一模式和其中所述离子束反射到离轴检测器装置中的第二模式操作。

9.根据权利要求8所述的方法，其中在第一过滤模式期间，具有可选质荷比的所述离子束中的离子透射穿过所述滤质器并且进入所述静电透镜，其中所述离子束反射到所述离轴检测器中；和第二宽质量模式，其中具有大于过滤模式期间的质量范围的质量范围的粒子透射穿过所述滤质器并且穿过所述静电透镜进入所述反应池中。

10.一种将元素离子传输穿过质谱仪中的反应池的方法，所述方法包含：

i.在所述反应池内提供至少一个多极离子导向器；

ii.在所述多极离子导向器中施加轴向电场梯度用于提高离子穿过所述反应池的透射率；

iii.沿轴线方向传输离子穿过所述多极离子导向器，其中所述轴向电场沿透射方向对所述离子施加力，

其中能够调节所述轴向电场梯度，使得在质量分析期间，利用所述反应池中的所述轴向电场梯度的第一设置分析第一元素并且使用所述反应池中的所述轴向电场梯度的第二设置分析第二元素，和

iv.将离子从所述离子导向器传输到用于质量分析的扇形场质量分析仪中，随后使用多集电极检测离子。

11.根据权利要求10所述的方法，其中施加所述轴向电场梯度进一步包含以下各项中的至少一个：(i)沿所述轴线方向将一系列步进式电压施加到所述反应池的沿所述轴线方向延长的至少一个电极；(ii)向所述反应池的沿所述轴线方向延长的至少一个电极提供电阻性涂层并且将DC电压电源连接到所述至少一个电极的一端；(iii)提供沿着所述轴线方向倾斜的沿所述轴线方向延长的至少一个电极；其中所述至少一个电极是所述多极的至少一个延长杆和/或是至少一个辅助电极。