[发明专利]用于增强质谱系统的鲁棒性和减少污染的RF/DC截止

说明书

本文描述的系统和方法利用了多极离子引导件，该多极离子引导件可以从离子源接收离子以用于传输到下游的质量分析仪，同时防止不想要的/干扰的/污染的离子被传输到质谱系统的高真空室中。在各种方面中，可以向插置在四极杆组内的辅助电极提供RF和/或DC信号，从而控制或操纵离子从多极离子引导件的传输。

相关申请

本申请要求于2018年8月24日提交的名称为“RF/DC Cutoff to ReduceContamination and Enhance Robustness of Mass Spectrometer Systems”的美国临时申请no.62/722,440的优先权，该美国临时申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及质谱法，并且更具体地，涉及将多极离子引导件用于传输离子的方法和装置。

背景技术

质谱法(MS)是具有定量和定性应用二者的用于确定测试物质的元素组成的分析技术。例如，MS可以用于识别未知化合物、确定分子中的元素的同位素组成和通过观察特定化合物的碎裂来确定其结构以及量化样本中的特定化合物的量。

在质谱法中，通常使用离子源将样本分子转换成离子，然后将其分离并通过一个或多个质量分析仪对其进行检测。对于大多数大气压离子源，离子在进入设置在真空室中的离子引导件之前穿过入口孔口。在常规的质谱系统中，当离子被传送到其中设置有(一个或多个)质量分析仪的后续较低压真空室中时，施加到离子引导件的射频(RF)信号沿着离子引导件的中央轴线提供碰撞冷却和径向聚焦。

大气压处的离子化(例如，通过化学离子化、电喷雾)通常是使样本内的分子离子化的高效手段。离子的大气离子化可以以高丰度创建所关注的分析物以及干扰/污染离子和中性分子。

发明内容

本公开涵盖了以下认识：需要用于将离子从离子源传输到质谱仪的下游部件的增强的离子引导件。本公开认识到，因为质谱系统的大多数离子光学器件(例如，透镜)由于离子在离子传输穿过离子光学器件期间的散焦而经受离子沉积，并且如此在大量污染之后可能表现出明显不同的行为(例如，灵敏度降低)。定期清洁脏污的表面以保持灵敏度可以是有益的。尽管前端部件(例如，幕板、孔口板、前端离子引导件等)的表面可以是相对容易清洁的，但下游的高真空室(例如，Q0、Q1、IQ1)内包含的部件的污垢可以导致时间和花费，因为真空室在清洁之前必须通气并被基本上拆卸。本文提供了用于控制质谱系统的部件的污染的方法和系统。在一些方面中，这样的方法和系统在保持离子源的稳定性的同时和/或在由其连续产生离子的同时是可操作的并特别有用。通过减少离子传输到质谱系统内容纳的敏感部件中，本公开的系统表现出增加的吞吐量、改进的鲁棒性和/或减少的对脏污的部件进行通气/拆卸/清洁通常所需的停机时间。

本公开尤其涵盖了以下认识：如本文公开的包括结合离子引导件使用的辅助电极组件的质谱系统可以减少这样的系统的下游污染。在一些实施例中，本公开提供了用于这样的离子引导件和辅助电极组件的几何结构和偏置方法。在一些实施例中，本公开提供了制作和使用这样的组件的方法。本公开的辅助电极组件的实现在质谱系统中是有用的，包括例如当采样复杂的高分子量生物制剂时。

在一些实施例中，本公开提供了一种质谱系统，该质谱系统包括离子源和离子引导件。离子源生成离子，并且定位在离子源下游的离子引导件可以被配置用于接收所生成的离子、选择所生成的离子、导引所生成的离子和/或将所生成的离子传输到质谱系统中定位在离子源和离子引导件下游的质量分析仪。在一些实施例中，离子引导件设置在具有入口孔口和至少一个出口孔口的室中。离子引导室的入口孔口接收由离子源生成的离子。在一些实施例中，离子引导室被保持在或可以被保持在从约1毫托至约30毫托的范围内的压强处。在一些实施例中，离子引导室被保持在或可以被保持在一定压强处，使得压强×四极杆长度大于2.25×10^-2Torr-cm。在一些实施例中，离子引导室的至少一个出口孔口将从离子源接收的离子的一部分传输到容纳至少一个质量分析仪的真空室中。