[发明专利]用于2D质谱的在双平衡AC/非平衡RF模式下操作线性离子阱的系统和方法

说明书

本发明公开了质量选择性离子捕获装置包括线性离子阱和RF控制电路。所述离子阱包括多个阱电极，其被配置成在阱内部中产生四极捕获场以及从所述阱内部中质量选择性喷射离子。所述RF控制电路被配置成在第一时间段期间将平衡的AC电压施加到所述阱电极，使得施加到第一对阱电极的AC电压具有与施加到第二对阱电极的AC电压相同量值并且具有相反的符号；在第二时间段期间将非平衡的RF电压施加到所述第二对阱电极；在转变时段期间将所述平衡的AC电压缓降并且将所述非平衡的RF电压缓升；并且在所述第二时间段后从所述线性离子阱中喷射离子。

技术领域

本公开总体上涉及质谱领域，包括用于2D质谱的在双平衡AC/非平衡RF模式下操作线性离子阱的系统和方法。

背景技术

由于其在离子阱中大离子装料下在扫描输出期间维持良好的离子的m/z分离的能力，作为分析仪器的离子阱可以提供供用于数据独立分析(DIA)中的非常宝贵的机会。除常规分析扫描以外，这可以为离子阱(尤其是线性离子阱)提供扩展功能的机会。此功能可以包括喷射后捕获、CID分段以及用第二质量分析器对片段进行最终质量分析。关键因素可以包括确保高效捕获注入的离子，并维持严格控制喷射离子的动能。然而，捕获注入离子的最佳条件可不与维持严格控制喷射离子动能的最佳条件相对应。从上文应了解，需要线性离子阱的改进操作。

发明内容

在第一方面中，质量选择性离子捕获装置可以包括线性离子阱和RF控制电路。线性离子阱可以包括彼此间隔开且包围阱内部的多个阱电极。多个阱电极可以包括第一对阱电极和第二对阱电极。第一对阱电极的至少第一阱电极可以包括阱出口孔。阱电极可以被配置成在阱内部中生成四极捕获场以及从阱内部中质量选择性喷射离子。RF控制电路可以被配置成在第一时间段期间将平衡的AC电压施加到阱电极，使得施加到第一对阱电极的第一AC电压具有与第二对阱电极的第二AC电压相反的符号并且具有基本上相同的量值；在第二时间段期间将非平衡的RF电压施加到第二对陷阱电极；在第一时间段和第二时间段之间的转变时段期间使平衡的AC电压缓降，且使非平衡的RF电压缓升；并且在第二时间段后从线性离子阱喷射离子。

在第一方面的各种实施例中，离子可以在第一时间段期间进入阱。

在第一方面的各种实施例中，在从线性离子阱喷射之前离子的动能散度可以小于约5.0eV，如小于约2.5eV，如小于约0.5eV，甚至小于约0.2eV。

在第一方面的各种实施例中，线性离子阱的中心线上的电场在第一时间段期间可以接近于零。

在第一方面的各种实施例中，AC电压可以在约100kHz至约600kHz之间的频率范围内。

在第一方面的各种实施例中，AC电压可以小于约400V_0-P，如小于约200V_0-P。

在第一方面的各种实施例中，RF电压可以在约750kHz至约1500kHz之间的频率范围内。

在第一方面的各种实施例中，在转变时段期间，AC电压的缓降时间可以小于约1.5ms，并且RF电压的缓升时间可以在约0.8ms至约2.5ms之间。

在第二方面中，用于鉴别样品的组分的方法可以包括将离子供应到质量选择线性离子阱，该离子阱包括彼此间隔开并包围阱内部的多个阱电极，该阱电极被配置成在阱内部产生四极捕获场；将离子捕获在平衡的捕获场中；在平衡的捕获场到非平衡的捕获场之间转变；和维持非平衡的捕获场，同时使用辅助RF电压根据离子的质量从离子阱内部选择性地喷射离子。

在第二方面的各种实施方案中，在从线性离子阱喷射之前，离子的动能散度可以小于约5.0eV，如小于约2.5eV，如小于约0.5eV，甚至小于约0.2eV。

在第二方面的各种实施例中，当在平衡的捕获场内捕获离子时，线性离子阱的中心线上的电场可以接近于零。