[发明专利]离子进入/离开装置

说明书

相关申请案的交叉参考

本申请案主张来自2014年4月11日申请的第1406575.9号英国专利申请案和2014年4月11日申请的第14164500.2号欧洲专利申请案的优先权和权益。这些申请案的完整内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

现有离子迁移率分离器通常与质谱仪的离子光学路径串联操作，且因此会直接影响仪器的总长度，且即使不需要离子迁移率分离，仍必须通过现有离子迁移率分离器，这可能会使快速改变离子信号与后续分析仪之间的时序更成问题。这种情形随着离子迁移率分离器的长度增加以便增加装置的解析度而变得更成问题。

已知在闭合回路分离器中分离离子以便克服必须提供相对较长装置以便获得所需解析度的问题。然而，期望提供改进的技术，所述改进的技术用于从此装置引入和提取离子，并且还用于使得离子开始围绕此装置移动。

期望提供从离子迁移率分离装置、改进的离子进入/离开装置和改进的质谱仪或离子迁移率光谱仪引入和射出离子的改进的方法。

发明内容

从第一方面，本发明提供一种从离子迁移率分离装置引入和射出离子的方法，所述方法包括：

提供具有至少两个电极阵列的离子进入/离开装置；

在第一模式中操作所述装置，其中在第一方向上将DC电势连续施加到所述电极阵列中的至少一个的连续电极，以使得电势势垒在所述第一方向上沿着所述至少一个阵列移动，且在所述第一方向上将离子驱动到所述装置中和/或驱动离子到所述装置之外；以及

在第二模式中操作所述装置，其中在第二不同方向上将DC电势连续施加到所述电极阵列中的至少一个的连续电极，以使得电势势垒在所述第二方向上沿着所述至少一个阵列移动，且在所述第二方向上将离子驱动到所述装置中和/或驱动离子到所述装置之外。

本发明提供用于在多个方向上操控离子的单个相对简单的装置。举例来说，装置可用以在第一方向上将离子载入到离子迁移率分离器中或从离子迁移率分离器射出离子，且接着可用以使得离子在所述第二方向上移动穿过离子迁移率分离器。以便使得离子分离。装置也可用以在所述第一方向上绕过分离器。这移除了多个区操控离子的需要。

至少两个电极阵列可彼此平行地布置。

所述两个阵列皆可在所述第一或第二模式中同时操作。或者，所述阵列中的仅一个可在第一模式中操作，且仅一个其它阵列可在第二模式中操作。

每一电极阵列可包括布置成行和列的多个电极。每一行可包括x个电极，其中x是选自由以下各者组成的群：>3；>4；>5；>6；>7；>8；>9；>10；>15；>20；>25；>30；>35；>40；>45；以及>50。另外或替代地，每一列可包括y个电极，其中y是选自由以下各者组成的群：>3；>4；>5；>6；>7；>8；>9；>10；>15；>20；>25；>30；>35；>40；>45；以及>50。每行电极数目和每列电极数目的任何组合可选自以上列表。

每一电极阵列可包括布置成行和列的多个电极。在所述第一模式中，可将所述DC电势施加到第一中的电极，且接着可将所述DC电势连续施加到电极的不同行，以使得所述电势势垒在所述第一方向上沿着阵列移动。或者或另外，在所述第二模式中，可将所述DC电势施加到第一列中的电极，且接着可将所述DC电势连续施加到电极的不同列，以使得所述电势势垒在所述第二方向上沿着阵列移动。

如上文所描述，每一阵列可具有布置成每一行和每一列的多个电极。此布置为特别有利的，其中每一阵列在第一和第二模式两者中操作。较不优选地，一个阵列在第一模式中操作，且另一阵列在第二模式中操作。在此布置中，一个阵列可仅包括在第一方向上布置的电极列，其用于在第一操作模式中在所述第一方向上驱动离子，即每一行中仅存在一个电极。另一阵列可仅包括在第二方向上布置的电极列，其用于在第二操作模式中在所述第二方向上驱动离子，即每一列中仅存在一个电极。

方法可进一步包括将RF电压供应到所述电极阵列，以便在阵列之间的方向上限制离子。