[发明专利]可切换分支式离子导向器

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求Alan E.Schoen于2006年5月12日提交的标题为“可切换分支式离子导向器”、序号为60/799,813的美国临时专利申请在美国专利法119(e)(1)规定下的优先权。

技术领域

本发明一般来说涉及质谱仪，并且更具体地涉及用于质谱仪的四极离子导向器。

背景技术

四极离子导向器在质谱仪领域中用于在质谱仪区域之间传输离子已经是公知的。总的来说，这种离子导向器由两对加长电极构成，其中这两对加长电极上施加有相位相反的射频电压。由此径向产生的基本为四极的电场将离子限制在离子导向器内以便离子沿着在离子导向器的入口和出口端之间延伸的轴向路径基本没有损耗地传输。

在常规的质谱仪中，离子沿着离子源和至少一个质量分析器之间延伸的单个路径进行传输。近年来，已经对具有更复杂体系结构的质谱仪系统的开发极为重视，这就要求离子可选择地在两个或多个可替换路径中切换。例如，混合质谱仪可采用并行布置的两种不同类型的质量分析器，离子可控制地导向到这两个质量分析器中所选择的一个上。在另一个示例中，离子可在第一路径和第二路径之间切换，在第一路径中它们进入到碰撞单元并且分裂成产物离子，在第二路径上它们保持完整。在又一个示例中，在两种不同的离子源之一中产生的离子选择性地允许进入到质量分析器中。

这种质谱仪的成功操作要求离子路径的切换以不导致离子损耗到不可接受的程度并且不区分质量而对待的方式进行。还希望在多个路径之间较快地切换。现有技术中几乎没有任何设备能够满足这些标准。

发明内容

大概说来，本发明的实施例采取了可切换分支式离子导向器的形式，该可切换分支式离子导向器包括干路段、至少第一和第二分支段、以及将干路段和分支段连接的连接点。干路和分支段可由平行布置的两个Y型扁平电极和在通常垂直于Y型电极平面的平面中布置的多个侧电极构成。将相位相反的射频电压施加到Y型电极以及侧电极上，从而将离子径向限制在干路段和分支段的内部容积中。

位于连接点处的阀门部件可控地在第一位置和第二位置之间移动。当阀门部件移动到第一位置时，第一分支段“打开”，由此使离子可以在干路段和第一分支段的内部容积之间移动，并且第二分支段“闭合”，由此阻止离子在干路段和第二分支段之间移动。同样，阀门部件移动到第二位置上闭合了第一分支段并且打开了第二分支段。以这种方式，离子可控地在两个路径之间切换，第一路径包括第一分支段内部容积，第二路径包括第二分支段内部容积。在某些实施例中，阀门部件可使用在至少一个中间位置中，由此离子可在干路段与第一和第二分支段之间移动。

阀门部件的移动可包括转动和/或滑动动作。阀门部件可由压电、永磁、机电、气动或者其他合适的装置来可控地致动。

附图说明

图1A示出根据本发明第一实施例的可切换分支式离子导向器的透视图，其中阀门部件可在所选择的位置之间转动；

图1B示出图1A的可切换分支式离子导向器系统的透视图，其中去掉上部Y型电极以更清楚地示出离子导向器的特征；

图2A示出可切换分支式离子导向器的顶视图，其中阀门部件处于第一位置；

图2B示出可切换分支式离子导向器的顶视图，其中阀门部件移动到第二位置；

图2C示出可切换分支式离子导向器的顶视图，其中阀门部件移动到中间位置；

图3A示出采用可切换分支式离子导向器的质谱仪体系结构的第一示例；

图3B示出采用可切换分支式离子导向器的质谱仪体系结构的第二示例；

图4A示出根据本发明第二实施例的可切换分支式离子导向器的透视图，其中阀门部件可滑动地在所选位置之间移动，阀门部件位于第一位置；

图4B示出图4A的可切换分支式离子导向器的透视图，其中阀门部件已经移动到第二位置；以及

图4C示出图4A的可切换分支式离子导向器的透视图，其中阀门部件已经移动到第三位置。

具体实施方式