[发明专利]含有高阶场成份的四极杆电极系统及其用途

权利要求书

1.一种含有高阶场成份的四极杆电极系统，用四个杆形电极沿中心轴向平行围合而成四极场系统，其特征在于：所述的高阶场成份为含有负十二极场和负二十极场成份，即内部场强U的展开式∑A_nRe(x+yi)ⁿ中的系数A₆与A₁₀为负值，其中，展开式中负十二极场系数A₆的数值为-0.1％～-3.7％之间，负二十极场系数A₁₀的数值为-0.045％～-0.5％之间，即-0.037＜A₆＜-0.001，且-0.005＜A₁₀＜-0.00045，其中，所述的杆形电极为圆柱形，四个杆形电极围合的内切圆半径r₀与圆柱形杆形电极半径r间符合：r/r₀＝1.161～2.0。

2.根据权利要求1所述的含有高阶场成份的四极杆电极系统，其特征在于：通过改变四根电极之间的距离，使该线性四极场系统中负十二极场系数A₆的数值在-0.1％～-3.7％范围间调节，负二十极场系数A₁₀的数值在-0.25％～-0.045％范围间调节。

3.根据权利要求1所述的含有高阶场成份的四极杆电极系统，其特征在于：所述的四个杆形电极为两对双曲面型电极组成四极场系统时，四个双曲面型电极杆放置的位置相对其自然共原点的理想位置向内收缩，使从轴心到极杆的内切圆半径r₀小于该组双曲面的理想场半径，即双曲面型电极曲面方程x²-y²＝±r_N²所决定的双曲面至原点的最小距离r_N，并符合：60％≤r₀/r_N≤99％。

4.根据权利要求3所述的含有高阶场成份的四极杆电极系统，其特征在于：通过改变四根电极之间的距离，使该线性四极场系统中负十二极场系数A₆的数值的绝对值在最大至3％的范围内调节，使负二十极场系数A₁₀的数值的绝对值在最大至0.09％的范围内调节。

5.根据权利要求1所述的含有高阶场成份的四极杆电极系统，其特征在于：在线性四极电场中加入所述含量的负十二极场和负二十极场，实现对离子的高分辨质量分析或达到改变线性离子阱性能。

6.针对权利要求1至5之一所述的含有高阶场成份的四极杆电极系统的用途，用于制造四极杆离子质量分析器、线性离子阱或离子导引。

7.针对权利要求1或2所述的含有高阶场成份的四极杆电极系统制造的交变电场的离子质量分析器，它由四根圆柱型电极平行地围绕一个中心轴固定，然后将两两相对的电极连接在一起形成两个端点，供连接外加工作电源用，四根圆柱型电极在它们合围所形成的空间中产生以四极电场为主，并含有一定量的负十二极场和负二十极场的成分，以及更少量的更高极场成分，被分析的离子从四根圆柱型电极所合围形成的空间中的一端进入，在其中所形成的电场作用下，离子按照其质荷比有选择性地从另一端射出。

8.针对权利要求1或3或4所述的高阶场成份的四极杆电极系统制造的交变电场的离子质量分析器，它由四根双曲面型电极合围而成，将四根双曲面型电极平行地围绕一个中心轴且其凸面朝向轴心固定，然后将两两相对的电极连接在一起形成两个端点，供连接外加工作电源用，四根双曲面型电极在它们合围所形成的空间中产生以四极电场为主，并含有一定量的负十二极场与负二十极场的成分，以及更少量的更高极场成分，被分析的离子从四根双曲面型电极合围所形成的空间中的一端进入，在其中所形成的电场作用下，离子按照其质荷比有选择性地从另一端射出。