[发明专利]一种用于提升质谱仪器分辨率的数值分析方法及装置

说明书

本发明公开了用于用于提升质谱仪器分辨率的数值分析方法，包括如下步骤：根据预定义的多个电极初始电压值进行离子模拟运动，生成第一分辨率集合；根据第一搜索条件对第一分辨率集合中的极大值变化进行判断，若第一分辨率集合中的极大值发生变化，否则生成第一优解集合，并执行下述；根据第一优解集合对应的多个电极的电压值进行离子模拟运动，生成第二分辨率集合；根据第二搜索条件对第二分辨率集合中的极大值是否变化进行判断，否则生成第二优解集合，其中，所述第二搜索条件的搜索步长小于所述第一搜索条件。能够通过先全局粗查后局部细搜的搜索方式，相比单次搜索其结果更优更准确，对比全局细搜能免去大量不必要的计算，节省时间。

技术领域

本发明涉及质谱仪分析技术领域，尤其涉及一种用于提升质谱仪器分辨率的数值分析方法及装置。

背景技术

质谱仪的分辨率是衡量质谱定性能力的一个重要指标，是指质谱仪能够将质量相近的两个峰分开的能力。对于飞行时间质谱等类型的仪器，分辨率在数值上，等于质谱图中某个离子峰的质荷比除以该峰的半峰宽。质谱仪的分辨本领越高，质谱能够区分相邻峰的能力越强，或者能够区分不同物质的质量更精细，也就是说其定性不同物质的能力越强。但是分辨率受离子的运动轨迹影响，为了获取精确的离子运动轨迹，往往采用离子聚焦条件求解的方法，一般通过泰勒展开得到高阶聚焦条件，但是对于一些复杂飞行轨迹的离子，在传统方法上无法获取离子轨迹方程，从而导致这类离子复杂飞行的仪器分辨率较难通过模拟的方法提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于提升质谱仪器分辨率的数值分析方法及装置，能够提高对于复杂飞行轨迹的离子的分辨率，克服了现有技术中不能获取离子飞行轨迹，从而导致分辨率不高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种用于提升质谱仪器分辨率的数值分析方法，包括如下步骤：

根据预定义的多个电极初始电压值进行离子模拟运动，生成第一分辨率集合；

根据第一搜索条件对所述第一分辨率集合中的极大值是否变化进行判断，若所述第一分辨率集合中的极大值发生变化，则根据所述第一搜索条件进行迭代操作至所述第一分辨率集合中的极大值不变，否则，生成第一优解集合，并执行下述步骤；

根据所述第一优解集合对应的多个电极的电压值进行离子模拟运动，生成第二分辨率集合；

根据第二搜索条件对所述第二分辨率集合中的极大值是否变化进行判断，若所述第二分辨率集合中的极大值发生变化，则根据所述第二搜索条件进行迭代操作至所述第二分辨率集合中的极大值不变，否则，生成第二优解集合，其中，所述第二搜索条件的搜索步长小于所述第一搜索条件；

将所述第二优解集合作为提升质谱分辨率的电极电压组合，对所述离子飞行轨迹进行分析。

在一些实施方式中，根据预定义的多个电极初始电压值进行离子模拟运动，生成第一分辨率集合，包括如下步骤：

在MATLAB中定义多个电极的初始电压值；

通过MATLAB调用Simion，并根据所述多个电极的初始电压值实现离子模拟运动；

将所述离子模拟运动中获取的数据反馈至MATLAB中进行计算得到所述第一分辨率集合，其中，所述计算公式为：

R为分辨率，T为离子飞行时间，△T为离子聚焦时间。

在一些实施方式中，根据第一搜索条件对所述第一分辨率集合中的极大值是否变化进行判断，若所述第一分辨率集合中的极大值发生变化，则根据所述第一搜索条件进行迭代操作至所述第一分辨率集合中的极大值不变，否则，生成第一优解集合，并执行下述步骤，包括如下步骤：

将所述第一搜索条件配置为基于单纯行法对所述离子的分辨率集合进行范围搜索；