[发明专利]可用作四极质量过滤器的二维径向喷射阱

权利要求书

1.一种二维离子阱质量分析仪，包括：

四个拉长的棒电极，每个所述棒电极都具有朝向中心线、双曲半径为r₀的双曲表面，以及贯穿所述电极的厚度的孔；

所述四个棒电极与所述中心线间隔相等的距离r，其中，r大于所述双曲半径为r₀；以及

RF电压源，用于将RF捕获电压施加到所述棒电极，以产生将离子径向地限制在所述离子阱的内部的RF捕获场；以及

直流电压源，用于将直流偏置施加到所述棒电极或施加到在所述棒电极的外部放置的一组轴向捕获电极，以产生将离子轴向地限制在所述离子阱的所述内部的电势阱。

2.如权利要求1所述的离子阱质量分析仪，其中，r与r₀的比例至少是1.01。

3.如权利要求1所述的离子阱质量分析仪，其中，r与r₀的比例在1.07至1.20之间。

4.如权利要求1、2或3所述的离子阱质量分析仪，其中，所述RF捕获场具有十二极分量，所述十二极分量的幅值是所述RF捕获场的四极分量的幅值的至少0.2％。

5.如任一前述权利要求所述的离子阱质量分析仪，其中：

所述RF电压源可选择地用于将过滤直流分量施加到所述棒电极；以及

所述直流电压源可选择地用于将直流偏置施加到所述棒电极的至少一部分或所述轴向捕获电极，或者将直流偏置从所述棒电极的至少一部分或所述轴向捕获电极移除，以允许选择的离子纵向穿过所述离子阱质量分析仪；

由此，所述离子阱质量分析仪可选择地用作质量过滤器。

6.如权利要求1所述的离子阱质量分析仪，进一步包括一组检测器，每个检测器均被放置为靠近相应的孔。

7.如权利要求5所述的离子阱质量分析仪，其中，所述棒电极在入口端和出口端之间延伸，并且进一步包括靠近所述出口端放置的检测器。

8.如任一前述权利要求所述的离子阱质量分析仪，进一步包括振荡激发电压源，用于将第一激发电压施加到第一对对置的棒电极上。

9.如权利要求8所述的离子阱质量分析仪，其中，所述振荡激发电压源被配置以将第二激发电压施加到第二对对置的棒电极上，所述第一激发电压在频率和相位中的至少一个上不同于所述第二激发电压。

10.如权利要求8所述的离子阱质量分析仪，其中，所述第一激发电压的频率等于所述RF捕获电压的频率的1/3。

11.一种质谱仪，包括：

离子源，用于从待分析的样品产生离子；

至少一个离子光学元件，用于引导由所述离子源产生的所述离子；以及

二维离子阱质量分析仪，被放置以接收来自所述至少一个离子光学元件的离子，所述离子阱质量分析仪包括：

第一离子阱结构，包括四个拉长的棒电极，每个所述棒电极都具有朝向中心线、双曲半径为r₀的双曲表面，以及贯穿所述电极的厚度的孔；

所述四个棒电极与所述中心线间隔相等的距离r，其中，r大

于所述双曲半径r₀；

RF电压源，用于将RF捕获电压施加到所述棒电极，以产生将离子径向地限制在所述离子阱的内部的RF捕获场；以及

直流电压源，用于将直流偏置施加到所述棒电极或施加到在所述棒电极的外部放置的一组轴向捕获电极，以产生将离子轴向地限制在所述离子阱的所述内部的电势阱。

12.如权利要求11所述的质谱仪，其中，r与r₀的比例至少是1.01。

13.如权利要求11所述的质谱仪，其中，r与r₀的比例在1.07至1.20之间。

14.如权利要求11至13中的任一项所述的质谱仪，其中，所述RF捕获场具有十二极分量，所述十二极分量的幅值是所述RF捕获场的四极分量的幅值的至少0.2％。