[发明专利]用于校准或重置电荷检测器的设备和方法

说明书

CDMS可以包括：具有电荷检测圆筒（CD）的ELIT；用于生成高频电荷（HFC）的电荷发生器；电荷灵敏前置放大器（CP），其具有耦合到所述CD的输入和被配置成响应于在所述CD上感应的电荷而产生电荷检测信号（CHD）的输出；以及处理器，其被配置成（a）控制所述电荷发生器在所述CD上感应HFC，（b）控制所述ELIT的操作，以使被俘获的离子每次在所述CD上感应电荷时通过所述CD来回振荡，以及（c）处理CHD，以（i）根据在所述CD上感应的HFC确定增益系数，以及（ii）根据所述增益系数修改由所述被俘获的离子通过所述CD时在其上感应的电荷产生的CHD的部分的大小。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年6月4日提交的美国临时专利申请号62/680,272的优先权权益，并且是于2019年1月11日提交的国际专利申请号PCT/US2019/013284的部分继续申请，这两者的公开内容都通过引用全部并入本文。

技术领域

本公开大体上涉及电荷检测仪器，并且更具体地涉及用于校准这种仪器的设备和方法。

背景技术

质谱分析提供通过根据离子质量和电荷分离物质的气态离子来鉴定化学成分。已经开发了各种仪器和技术来确定这种分离的离子的质量，并且一种这样的技术被称为电荷检测质谱分析（CDMS）。在CDMS中，根据测量的离子质荷比（通常被称为“m/z”）和测量的离子电荷来测量离子质量。

利用早期CDMS检测器的m/z和电荷测量的高度不确定性已经导致了静电线性离子阱（ELIT）检测器的开发，在该检测器中，使离子通过电荷检测圆筒来回振荡。离子多次通过这样的电荷检测圆筒为每个离子提供多次测量，并且结果已经表明，电荷测量的不确定性以n^1/2降低，其中，n是电荷测量的次数。然而，在电荷检测器上拾取的外来和/或其他电荷可能对区分有效和可检测的电荷与电荷检测器噪声带来挑战，并且当电荷信号水平接近电荷检测器的噪声基底时，这种影响会变得甚至更加明显。因此，期望寻求ELIT设计和/或操作的改进，这些改进将有效的、可检测的电荷测量范围扩展到超过使用当前ELIT设计可获得的测量。

发明内容

本公开可以包括所附权利要求中所叙述的特征中的一个或多个和/或以下特征中的一个或多个以及其组合。在第一方面中，包括增益漂移补偿的电荷检测质谱仪（CDMS）可以包括：静电线性离子阱（ELIT），该ELIT具有设置在第一离子镜和第二离子镜之间的电荷检测圆筒；离子源，该离子源被配置成将离子供应给ELIT；电荷发生器，该电荷发生器用于生成高频电荷；电荷灵敏前置放大器，该电荷灵敏前置放大器具有耦合到电荷检测圆筒的输入和被配置成产生与在电荷检测圆筒上产生的电荷对应的电荷检测信号的输出；以及处理器，该处理器被配置成：（a）控制电荷发生器以在电荷检测圆筒上感应高频电荷，（b）控制第一离子镜和第二离子镜的操作以在其中俘获来自离子源的离子，并且之后使被俘获的离子每次通过电荷检测圆筒并且在其上感应对应的电荷时在第一离子镜和第二离子镜之间来回振荡，以及（c）处理由电荷灵敏前置放大器产生的电荷检测信号，以（i）根据由电荷发生器在电荷检测圆筒上感应的高频电荷确定增益系数，以及（ii）根据增益系数修改由被俘获的离子通过电荷检测圆筒而在其上感应的电荷导致的电荷检测信号的部分的大小。

在第二方面中，用于分离离子的系统可以包括：根据权利要求1至11中任一项所述的CDMS，其中，离子源被配置成从样品生成离子；以及至少一个离子分离仪器，该离子分离仪器被配置成根据至少一个分子特性分离所生成的离子，其中，离开所述至少一个离子分离仪器的离子被供应给ELIT。