[发明专利]用于质量分析的方法和设备

说明书

发明领域

本发明涉及质谱法领域，并且具体地说采用离子的镜像电流检测的质谱法，如使用FT-ICR室和静电阱（包括静电轨道阱）的FT质谱法。 

发明背景

许多类型的质谱仪采用离子的镜像电流检测。这类谱仪通常采用所检测的镜像电流的傅里叶（Fourier）变换来产生频谱和/或质谱，因此得名傅里叶变换质谱法（FTMS）。这类质谱仪典型地采用离子捕获装置，使用这些离子捕获装置需要控制离子阱中的离子群以便限制空间电荷效应。 

显然，在FTMS中希望在质量分析器中积累尽可能多的离子以便改进所收集的数据的统计状况。然而，这一点与以下事实冲突：存在由空间电荷效应引起的在更高离子浓度下的饱和。这些空间电荷效应限制质量分辨率并且影响质量精确度，从而导致质量并且甚至强度的不正确指定。 

积累在一个离子阱内的总离子丰度可以通过如在US5,107,109和WO2005/093782中针对RF线性阱详细描述的自动增益控制（AGC）来进行控制。首先，在一个已知的时间周期上积累离子并且进行快速的总离子丰度测量。获悉时间周期和阱中的总离子丰度允许选择随后离子填充的适当填充时间以便在该阱中产生最优离子丰度。 

已经提出了多种另外的方式来控制阱内的离子群。例如，对于如在US5,572,022和US6,600,154中所描述的RF离子阱来说，已经提出恰在分析扫描之前包括一个预扫描以便提供一个反馈用于自动地控制用于将离子引入到阱中供分析扫描用的选通或填充时间。还已经提出了使用如US5,559,325中的众多的预扫描的外推用于类似的目的。在WO03/019614中所披露的另一 种方法中，已经提出了使用具有三重的四极杆安排的静电计型检测器来测量传输模式中的离子通量用于确定随后的分析扫描的填充时间。在FT-ICR的情况下，已经在US6,555,814中提出了一种方法，该方法包括将离子预先捕获在一个外部积累装置中，随后在电子倍增器上进行检测。 

在FTMS的情况下，该仪器可以被配置成使用镜像电流检测用于测定进入到质量分析器中的离子电荷。在转移至FT质量分析器之前，这些离子典型地首先被捕获在一个注入装置（如一个线性阱）中，并且可以使用在该质量分析器中所测定的离子电流以使得该注入装置中的离子数目被控制以便避免其中的空间电荷效应。例如，这种方法（在一些情况下连同接口连接的线性阱中的自动增益控制（AGC）一起）用于来自赛默飞世尔科技有限公司（Thermo Fisher Scientific）的许多Orbitrap^TM静电阱仪器中，其中短持续时间的预扫描（“AGC预扫描”）用于离子电流的估算。 

希望改进FTMS中离子数目测量的精确度，尤其是使用镜像电流检测。 

发明综述

针对这个背景，本发明在一方面提供一种质量分析的方法，该方法包括： 

在一个质量分析器中积累一个批次的离子； 

使用镜像电流检测来检测在该质量分析器中所积累的该批次离子，以便提供一个检测到的信号； 

其中该方法包括基于使用来自该质量分析器中所积累的一个先前批次的离子的镜像电流检测所获得的一个先前检测到的信号使用一种算法来控制该质量分析器中所积累的该批次离子中的离子数目；并且 

其中该方法包括基于使用位于该质量分析器外部的一个独立检测器所获得的离子电流或电荷的一个测量值来调整该算法的一个或多个参数。 

本发明在另一方面提供一种质谱仪，该质谱仪包括： 

一个质量分析器，包括用于使用镜像电流检测来检测来自该分析器中 所积累的一个批次的离子的一个信号的多个检测电极； 

一个位于该质量分析器外部的独立检测器，该独立检测器用于测量还未被注入到该质量分析器中的离子的离子电流；以及 

一个控制安排，其可操作来基于使用来自该质量分析器中所积累的一个先前批次的离子的镜像电流检测所获得的一个先前检测到的信号使用一种算法来控制该质量分析器中所积累的该批次离子中的离子数目，其中该算法的一个或多个参数是基于使用该独立检测器所获得的离子电流或电荷的一个测量值可调整的。该质谱仪优选包括用于将离子注入到该质量分析器中的一个注入装置以便在该质量分析器中积累该批次离子； 

本发明在仍然另一方面中提供一种测定一个质量分析器中所存储的离子的总电荷的方法，该方法包括：