[发明专利]质谱仪

说明书

本发明提供一种质谱仪，所述质谱仪包含：第一离子阱(200)；第二离子阱(400)；透镜堆叠(300)，其用于将离子从所述第一离子阱(200)引导到所述第二离子阱(400)；以及外壳(10)。所述第一离子阱(200)被布置成形成线性或弯曲势阱，并且所述第二离子阱(400)为静电离子阱，其被布置成形成环形势阱并优选为轨道离子阱。所述质谱仪进一步包含一体式插入件(50)，所述一体式插入件包含容纳所述透镜堆叠(300)的第一空腔(51)和容纳所述第二离子阱(400)的第二空腔(52)，其中所述插入件(50)插入所述外壳(10)内。

技术领域

本发明涉及质谱仪和其部件。具体地，以下描述了可以改进质谱仪的各种 部件的组件、它们在真空歧管中的密封以及它们的电磁屏蔽的质谱仪的结构细 节。通过改进质谱仪的各种部件的物理配准、它们的密封以及它们的电磁屏蔽， 可以获得更准确的质谱。

背景技术

在质谱分析法领域中已知的是，将来自限定其中存储有离子的势阱的弯曲 离子阱的离子经由透镜堆叠引导到形成其中离子跟随轨道的第二环形势阱的轨 道离子阱。弯曲离子阱在本领域中称为C阱。利用四对数势的轨道离子阱在本 领域中已知为分析器。透镜堆叠在本领域中已知包含作用类似于离子透 镜的电极对(与实际上包含具有特定折射率的成形固体的光学透镜相反)。

传统上，首先将C阱、透镜堆叠和部件构建为分开的组件，然后随 后将它们连接在一起。传统方法没有认识到需要精确对准这三个关键部件。需 要这些部件的可靠密封和改进的电磁屏蔽。

发明内容

根据本发明，提供一种根据权利要求书所述的质谱仪。

根据本发明的质谱仪的优选实施例包含：第一离子阱，所述第一离子阱被 布置成形成线性或弯曲势阱；第二离子阱，所述第二离子阱是被布置成沿着限 定纵向方向的纵向轴线形成环形势阱的轨道离子阱；透镜堆叠，其用于将离子 从第一离子阱引导到第二离子阱的透镜堆叠；以及外壳，其中质谱仪进一步包 含一体式插入件，所述一体式插入件包含容纳透镜堆叠的第一空腔和容纳第二 离子阱的第二空腔，其中插入件插入外壳内。优选地，第一离子阱内的势阱由 射频(RF)电压产生的伪势阱和直流电压产生的静态势阱的组合形成。

第二离子阱可以是质量分析器。

优选地，透镜堆叠包含安装在一个或多个对准杆上的多对电极；第一离子 阱直接接合一个或多个对准杆中的至少一个；插入件在第一空腔内直接接触并 接纳多对电极中的至少一对；并且插入件在第二空腔内直接接触并接纳第二离 子阱。

优选地，透镜堆叠包含安装在一个或多个对准杆上的多对电极；第一离子 阱直接接合一个或多个对准杆中的至少一个；插入件在第一空腔内直接接触并 且接纳一个或多个对准杆中的至少一个；并且插入件在第二空腔内直接接触并 且接纳第二离子阱。

优选地，第二离子阱包含延伸贯穿桶电极的环形空腔的心轴电极，所述心 轴电极和桶电极由一个或多个绝缘隔件分隔开；并且插入件在第二空腔内直接 接触并接纳一个或多个绝缘隔件中的至少一个。

优选地，质谱仪进一步包含用于在插入件内产生热的加热元件。这能够烘 烤实现第二离子阱中的高分辨率精确质量(HR/AM)分析所需的超高真空 (UHV)条件所需的系统，所述第二离子阱优选为轨道离子阱。

优选地，外壳包含通过多个密封件被彼此密封的多个分开的区域。例如， 当插入件插入外壳中时。

优选地，第一离子阱区域与第二离子阱区域之间的至少一个密封件是导电 密封件。优选地，导电密封件是导电的。优选地，插入件的一部分中的一个密 封配合件直接接触外壳。优选地，插入件的导电密封部分与外壳电连通。

优选地，插入件和外壳都是金属，并且至少一个密封件是通过插入件与外 壳之间的金属对金属接触形成的。优选地，至少一个密封件由插入件与外壳之 间的金属对金属压力形成。