[发明专利]具有正交加速的多次反射飞行时间质谱仪

说明书

本发明公开了一种具有正交加速的多次反射飞行时间质谱仪(MR‑TOF MS)(11)，包括一对无网格离子镜(12)、漂移空间(13)、正交离子加速器(14)、可任选的偏转器(15)、离子检测器(16)、周期透镜组(17)、以及边缘偏转器(18)。为提高MR‑TOF MS中的由长飞行限定的低重复率的离子注入的占空比，可进行多路测量。输入的离子束和加速器可以基本取向为穿过MR‑TOF中的离子路径，同时通过倾斜加速器以及使离子束转向相同角度对离子束的初始速度进行补偿。可通过离子导向器对轴向离子速度进行调制来对离子束进行时间压缩。可通过将离子束捕获在静电阱中来提高离子在加速器中的驻留时间。在加速器中具有延长驻留时间的设备对灵敏度和分辨率均进行了提高。

本申请是中国专利申请号为201510519226.7、申请日为2006年10月11日、名称为“具有正交加速的多次反射飞行时间质谱仪”的发明专利申请的分案申请，该分案申请又是中国专利申请号为200680045703.X、申请日为2006年10月11日的PCT申请PCT/US2006/039464的、名称为“具有正交加速的多次反射飞行时间质谱仪”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总的来讲涉及质谱分析的领域，更具体地讲，本发明涉及包括多次反射飞行时间质谱仪(MR-TOF MS)的方法和设备、以及提高低重复率的正交注入的占空比的方法和设备。

背景技术

飞行时间质谱仪(TOF MS)变得越来越流行，既作为独立仪器又作为诸如Q-TOF或TOF-TOF之类的质谱串联配置的一部分。它们提供高速度、灵敏度、分辨能力(分辨率)以及质量准确度的唯一组合。最近引入的多次反射飞行时间(MR-TOF)质谱仪显示了10⁵之上的分辨率的实质上升(见由Michisato Toyoda、Daisuke Okumura、Morio Ishihara和ItsuKatakuse所著的题目为“Multi-Turn Time-of-Flight Mass Spectrometers withElectrostatic Sectors(具有静电区的多次反射飞行时间质谱仪)”的在J.MassSpectrom.38(2003)pp.1125-1142中发表的出版物和由Verentchikov等人所著的在Russian Journal of Technical Physics(JTP),2005vol.50，No.1，pp.76-88中发表的出版物)。

在由发明人提交的共同未决国际PCT专利申请(WO2005/001878A2)中，建议了一种具有平面几何构型和周期聚焦透镜组的MR-TOF。该多次反射方案对飞行路径基本上进行了延伸，并且由此提高了分辨率，同时该平面(基本2D)几何构型允许保留全部质量范围。位于MR-TOF的无场空间内的周期透镜沿着主要竖锯状(jig-saw)轨迹对离子运动提供了稳定限制。为了将MR-TOF耦合到连续离子束，建议采用充气无线电频率(RF)离子阱在MR-TOF的稀疏脉冲之间累积离子。