[发明专利]在离子阱中分离离子

说明书

本发明公开一种方法，其包括：在离子阱(40)中截留离子；在第一方向上对所述离子阱内的所述离子施加第一力，所述力具有取决于所述离子的物理化学性质的值的量值；在相反的方向上对这些离子施加第二力以使得所述离子由于所述第一和第二力而根据所述物理化学性质值分离；以及随后将离子脉冲或驱动出所述离子阱的一个或多个区。

相关申请的交叉引用

本申请是申请日为2016年04月25日、申请号为201680027051.0(PCT/GB2016/051159)、发明名称为“在离子阱中分离离子”的分案申请。

本申请要求2015年4月23日提交的第1506909.9号英国专利申请、2015年4月23日提交的第1506906.5号英国专利申请以及2015年4月23日提交的第1506908.1号英国专利申请的优先权和权益。这些申请案中的每一个的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及质谱仪和/或离子迁移率谱仪以及质谱法和/或离子迁移率谱法的方法。本发明的实施例涉及用于根据物理化学性质对离子进行过滤的离子过滤器、用于改善离子迁移率测量的分辨率的方法和设备，以及用于改善例如飞行时间(ToF)质量分析器等不连续离子分析器的工作循环的方法和设备。

背景技术

本发明的第一组实施例涉及离子过滤器。质谱法中存在需要低分辨率或不良质量质荷比过滤器的许多情形。举例来说，可以使用低通质量过滤器来限制进入飞行时间(ToF)质量分析器的质荷比的范围，以便移除所谓的“绕回”的效应。并且，在MS^e“猎枪”实验中常常使用高通质量过滤器(有时称为低质量截止过滤器)来清除母代及子代数据，所述实验即周期性地将母代离子分段且在母代离子分析模式与子代离子分析模式之间交替的实验。然而，需要提供对离子进行过滤的改进的方法以及改进的离子过滤器。

本发明的第二组实施例涉及改善离子迁移率测量的分辨率。漂移时间离子迁移率分离器(IMS)的最大分辨率与漂移路径的长度的平方根和电场成比例。举例来说，在参数中需要四倍的增加以获得分辨率的两倍的增加。需要提供离子迁移率分离的改进的方法以及具有改进的分辨率的IMS装置。

本发明的第三组实施例涉及改善不连续离子分析器的工作循环。已知从离子阱质量选择性喷射离子进入飞行时间(ToF)质量分析器的推动器区中，以便将给定范围的质荷比时间聚焦于推动器内，且因此增加分析器的工作循环。还已知使用离子迁移率分离器来时间分离ToF质量分析器上游的离子，并且然后同步ToF分析器的推动器与来自离子迁移率分离器的离子的到达时间。然而，此方法一般仅适合与单个电荷态的离子一起使用，因为离子迁移率分离导致不同电荷态的离子的时间分离。还已知将离子从小的低分辨率TOF区释放到行波离子导向器中。沿着离子导向器的行波的速度受控制以使得所需的质量范围可以被时间分离且引入到TOF质量分析器的推动器区中，以便增加质量分析器的工作循环。然而，行波的速度要求可能导致在低质荷比下离子的显著分段。需要提供和改进的方法及设备以用于改善例如飞行时间(ToF)质量分析器等不连续离子分析器的工作循环。

发明内容

从第一方面，本发明提供一种根据至少一个物理化学性质过滤离子的方法，其包括：

在离子阱中截留离子；以及随后

根据所述至少一个物理化学性质在所述离子阱内空间分离所述离子以使得离子变为根据已知的、所确定或估计的物理化学性质分布而分布于所述离子阱内，使得具有所述物理化学性质的不同值的离子截留于所述离子阱的不同区中；

为需要从所述离子阱喷射的第一离子选择所述物理化学性质的所需第一值或第一值范围；

从所述已知的、所确定或估计的物理化学性质分布确定所述第一离子位于的所述离子阱的第一区；以及随后

将截留于所述区中的第一离子驱动或脉冲出所述离子阱。