[发明专利]静电离子陷阱

权利要求书

1.一种离子陷阱，其包括：

电极结构，其包含第一和第二相反镜面电极和其间的中心透镜，所述电极结构产生使得离子在自然振荡频率下被限制于若干轨迹的静电电位，所述限制电位为非谐的；以及

具有激励频率f的AC激励源，其在所述离子的所述自然振荡频率的约两倍的频率下激励被限制的离子，所述AC激励源连接到所述中心透镜。

2.根据权利要求1所述的离子陷阱，其进一步包含扫描控件，所述扫描控件质量选择性地减小所述AC激励频率与所述离子的所述自然振荡频率的约两倍之间的频率差。

3.根据权利要求2所述的离子陷阱，其中所述扫描控件在来自高于所述离子的所述自然振荡频率的两倍的激励频率的方向上以一扫描速率扫描所述AC激励频率f以实现自谐振。

4.根据权利要求2所述的离子陷阱，其中所述扫描控件在来自低于所述离子的所述自然振荡频率的两倍的激励频率的方向上以一扫描速率扫描所述AC激励频率f。

5.根据权利要求2所述的离子陷阱，其中所述扫描控件以非线性扫描速率来扫描所述AC激励频率f。

6.根据权利要求5所述的离子陷阱，其中所述非线性扫描由串联的线性扫描组成。

7.根据权利要求5所述的离子陷阱，其中所述扫描速率经设定以使得d(1/fⁿ)/dt约等于常数，且n大于零。

8.根据权利要求7所述的离子陷阱，其中n近似等于1。

9.根据权利要求7所述的离子陷阱，其中n近似等于2。

10.根据权利要求2所述的离子陷阱，其中所述扫描控件可在一方向上以一扫描速率扫描所述静电电位的量值V，使得所述离子的所述自然振荡频率的两倍从低于所述AC激励源的所述频率的频率改变以实现自谐振。

11.根据权利要求10所述的离子陷阱，其中所述扫描速率为非线性的。

12.根据权利要求2所述的离子陷阱，其中所述扫描控件在一方向上以一扫描速率扫描所述静电电位的所述量值V，使得所述离子的所述自然振荡频率的两倍从高于所述AC激励源的所述频率的频率改变。

13.根据权利要求12所述的离子陷阱，其中所述扫描速率为非线性的。

14.根据权利要求1所述的离子陷阱，其中所述第一相反镜面电极结构和所述第二相反镜面电极结构被施加不相等的偏压。

15.根据权利要求1所述的离子陷阱，其中所述第一和所述第二相反镜面电极结构每一个包含具有轴向定位的孔隙的第一板状电极，以及以杯子形式成形的朝所述中心透镜开放且具有中心定位的孔隙的第二电极，且所述中心透镜为板状且包含轴向定位的孔隙。

16.根据权利要求1所述的离子陷阱，其中所述电极结构的所述第一相反镜面电极包含

a)具有至少一个孔隙的相对于所述相反镜面电极结构的轴离轴定位的第一板状电极；以及

b)以杯子形式成形的朝所述中心透镜开放且具有中心定位的孔隙的第二电极；且

所述电极结构的所述第二相反镜面电极包含

i)具有轴向定位的孔隙的第一板状电极；以及

ii)以杯子形式成形的朝所述中心透镜开放且具有中心定位的孔隙的第二电极；且

所述中心透镜为板状且包含轴向定位的孔隙。

17.根据权利要求1所述的离子陷阱，其进一步包含离子源。

18.根据权利要求17所述的离子陷阱，其中所述离子源包含通过气态物质的电子冲击电离而产生离子的至少一个电子发射源。

19.根据权利要求1所述的离子陷阱，其配置为质谱仪，所述离子陷阱进一步包含离子源和离子检测器。

20.根据权利要求19所述的离子陷阱，其中所述离子源包含通过气态物质的电子冲击电离而产生离子的至少一个电子发射源。

21.根据权利要求20所述的离子陷阱，其中所述至少一个电子发射源为热灯丝。

22.根据权利要求20所述的离子陷阱，其中所述至少一个电子发射源为冷电子发射源。