[发明专利]质量分析仪、质谱仪和相关方法

权利要求书

1.一种在质谱仪中使用的质量分析仪，所述质量分析仪包括：

电极集合，包括被布置为形成至少一个静电扇区的电极，所述电极集合在空间上被布置为能够在参考平面中提供适合于沿着所述参考平面中的闭合轨道引导离子的静电场，其中，所述电极集合沿着局部垂直于所述参考平面并且绕参考轴弯曲的漂移路径延伸，使得在使用中，所述电极集合提供了3D静电场区域；

其中，所述质量分析仪被配置为使得在使用中，由所述电极集合提供的所述3D静电场区域沿着绕所述参考轴弯曲的单个预定3D参考轨迹引导具有不同初始坐标和速度的离子。

2.根据权利要求1所述的质量分析仪，其中，所述电极集合被配置为提供离子沿着所述3D参考轨迹在所述3D参考轨迹的起点与所述3D参考轨迹的终点之间移动的等时性。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的质量分析仪，其中，所述电极集合被配置为提供离子沿着所述3D参考轨迹在所述3D参考轨迹的起点与所述3D参考轨迹的终点之间移动的空间和/或能量等时性。

4.根据权利要求3所述的质量分析仪，其中，所述电极集合被另外配置为按泰勒展开的二阶项提供离子沿着所述3D参考轨迹在所述3D参考轨迹的起点与所述3D参考轨迹的终点之间移动的能量等时性。

5.根据前述权利要求中任意一项所述的质量分析仪，其中，所述电极集合和/或注入接口被配置为使得在使用中，由所述电极集合提供的所述3D静电场区域沿着绕所述参考轴弯曲的单个预定3D参考轨迹引导具有不同初始坐标和速度的离子。

6.根据前述权利要求中任意一项所述的质量分析仪，其中，所述电极集合包括被配置为提供漂移聚焦以在沿着所述预定3D参考轨迹的一个或多个位置处在所述漂移方向上聚焦离子的电极。

7.根据权利要求6所述的质量分析仪，其中，所述被配置为提供漂移聚焦的电极包括以下各项中的任意一项或多项：

聚焦透镜；

周期性或非周期性透镜集合，被并入到至少一个静电扇区的电极中或之间；

电极集合，被周期性地或非周期性地定位在漂移方向上，所述漂移方向被定义为关于所述参考轴的局部旋转方向；

一对旋转对称电极，在漂移方向上被分为多个小段，所述漂移方向被定义为关于所述参考轴的局部旋转方向；和/或

产生静电场的装置，所述静电场的电势具有非零二阶导数和/或高阶导数，从而在漂移方向上产生聚焦，所述漂移方向被定义为关于所述参考轴的局部旋转方向。

8.根据前述权利要求中任意一项所述的质量分析仪，其中，所述参考平面中的所述闭合轨道：

在单个点处与所述参考轴相交；

在两个点处与所述参考轴相交；或者

在三个或更多个点处与所述参考轴相交。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的质量分析仪，其中，所述参考平面中的所述闭合轨道不与所述参考轴相交。

10.根据前述权利要求中任意一项所述的质量分析仪，其中，所述电极集合被布置为提供连续的3D静电场区域。

11.根据前述权利要求中任意一项所述的质量分析仪，其中，所述电极集合和所述电极集合的电压设置关于垂直于所述参考轴的中间平面具有镜像对称性。

12.根据前述权利要求中任意一项所述的质量分析仪，其中，所述电极集合优选地沿着绕所述参考轴以恒定曲率半径弯曲的漂移路径延伸。

13.根据前述权利要求中任意一项所述的质量分析仪，其中，所述电极集合包括被布置为形成与中间平面相交的至少一个静电扇区的电极。

14.根据前述权利要求中任意一项所述的质量分析仪，其中，所述质量分析仪被配置为具有：

多通道操作模式，在所述多通道操作模式中，沿着具有闭合部分的预定3D参考轨迹引导离子，其中，所述离子重复通过所述预定3D参考轨迹的所述闭合部分多次；和/或

准多通道模式，在所述准多通道模式中，沿着开路的预定3D参考轨迹引导离子，其中，所述离子重复通过所述开路的预定3D参考轨迹的一部分多次，每一个重复部分关于前一个和/或后一个重复部分绕所述参考轴旋转较小角度。