[发明专利]操纵带电粒子的装置

权利要求书

1.一种用于操纵带电粒子的装置，其特征在于，所述装置包含：

一系列电极，所述一系列电极被布置为形成用于传送所述带电粒子的通道；

电源单元，所述电源单元适于向所述电极提供电源电压，以便在所述通道内创建非均匀的高频电场，所述场的伪势至少在某个时间间隔内，沿着用于传送带电粒子的所述通道的长度具有两个以上的局部极大值，其中，沿着所述通道的所述长度的所述带电粒子的传送由所述伪势的所述极大值中的至少两个极大值的转置被提供，从而至少在某个时间间隔内并且至少在所述通道的所述长度的部分内，使得所述极大值中的所述至少两个极大值随着时间沿着所述通道前进，其中，所述供电电压是高频电压；

其中，所述装置被配置为通过粘性气体区域传送带电粒子，所述粘性气体区域中的气体压力满足条件L/λ>0.01，其中L为导向器的尺寸，并且λ为所述粘性气体的分子的平均自由行程。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置被配置为从高压离子源的分界区域传送带电粒子。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置被配置为将离子从气体压力区域传送到真空区域中。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，具有差动泵的多个阶段。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，压力沿着所述通道的所述长度改变。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，以比离子出口更高的压力将离子喷射到所述通道中。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述带电粒子的传送过程中，由于带电粒子和惰性气体分子之间的碰撞和能量交换，带电粒子的动能出现平衡。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置被配置为提供离子脉冲喷射到质量分析器中。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，离子以至少与所述伪势的至少两个极大值相同的速度，移动通过所述粘性气体区域。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，有使得所述粘性气体区域中的气体以速度V移动的气体流动。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，在所述粘性气体区域中满足以下条件：

其中，q是正在传送的带电粒子的电荷，U_RF是所述高频电压的振幅，m是正在传送的带电粒子的质量，L_char是电极之间的特征距离或带电粒子的两个相邻聚束之间的距离，ω是所述高频电压的频率，γ是表征与惰性气体分子碰撞的影响的有效摩擦系数，T是使得离子聚束移动距离L_char的特征时间。

12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，至少在某个时间间隔内，在所述伪势的局部极小值/极大值的一个或多个点处的所述伪势的值沿着所述通道的所述长度变化。

13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，一些或者所有电极由电线和/或网格形成，并且/或者具有狭缝和/或其它附加的孔，从而使得所述电极透过气流，或能够减小对气流通过所述电极的阻力。

14.如权利要求1所述的装置，其特征在于，施加于所述电极的所述供电电压的频率至少在某个时间的间隔内变化。

15.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置与以连续模式操作的离子源组合使用，以连续模式操作的所述离子源是以下中的一个：

电喷雾电离(ESI)离子源；

大气压力电离(API)离子源；

大气压力化学电离(APCI)离子源；

大气压力光电离(APPI)离子源；

电感耦合等离子体(ICP)离子源；

电子撞击(EI)离子源；

化学电离(CI)离子源；

光电离(PI)离子源；

热电离(TI)离子源；

气体放电电离离子源；

快速原子轰击(FAB)离子源；

在二次离子质谱分析法(SIMS)中的离子轰击电离离子源；

在液体二次离子质谱分析法(LSIMS)中的离子轰击电离离子源。