[发明专利]一种新型四极杆-离子阱串联质谱离子存储系统及方法

说明书

本发明公开了一种新型四极杆‑离子阱串联质谱离子存储系统及方法，属于质谱技术领域。该系统顺次包括加热毛细管、镜筒透镜、取样锥、第一离子导引、第二离子导引、四极杆质量分析器、离子阱质量分析器和检测器，所述第一离子导引和第二离子导引之间设有第一透镜，所述第二离子导引和四极杆质量分析器之间设有第二透镜和第三透镜，其中，所述第一离子导引和第二离子导引运行模式包括离子传输模式和离子存储模式。与传统时序控制方法相比，在相同的时间内，本发明存储了更多的离子，提高了仪器的灵敏度。

技术领域

本发明专利属于质谱技术领域，具体涉及一种四极杆-离子阱串联质谱离子存储系统及方法。

背景技术

四极离子阱质谱仪具有全扫描、高灵敏度、高分辨率扫描和MSⁿ的优点，因此广泛应用于分析化学领域。

四极杆质量分析器和离子阱质量分析器的电压施加方式相同：相对电极施加相同电压，相邻电极电压相反。对于离子阱质量分析器，施加一定的射频电压和直流电压形成四极场用于囚禁离子。然而，离子阱本身的结构尺寸限制了其离子存储能力。当注入离子过多时，离子阱便会出现空间电荷效应，导致质量偏移，分析结果失真等问题。

此外，当离子阱处于离子分析状态时不能进行离子存储。如果离子源产生的离子数量很大，则填充离子阱所需的时间可能远远小于离子阱进行分析所需的时间。在分析期间，会浪费离子源产生的离子，从而导致离子阱的占空比非常低，并导致系统灵敏度降低。

发明内容

基于以上问题，本发明专利提出了一种四极杆-离子阱串联质谱的新型离子存储系统及方法。

根据本发明的第一方面，提供一种新型四极杆-离子阱串联质谱离子存储系统。

所述离子存储系统顺次包括加热毛细管、镜筒透镜(tube lens)、取样锥(Skimmer)、第一离子导引、第二离子导引、四极杆质量分析器、离子阱质量分析器和检测器，所述第一离子导引和第二离子导引之间设有第一透镜，所述第二离子导引和四极杆质量分析器之间设有第二透镜和第三透镜，

其中，所述第一离子导引和第二离子导引运行模式包括离子传输模式和离子存储模式。

进一步的，当所述第二透镜电压设置为+10V时，第一离子导引和第二离子导引运行模式为离子存储模式；当所述第二透镜电压设置为-20V时，第一离子导引和第二离子导引运行模式为离子传输模式。

进一步的，所述第一离子导引为I型方四极杆，用于第二级真空中离子的碰撞聚焦和传输。

进一步的，所述第一离子导引由四片平板电极平行放置组装，电极长28mm，相对电极连接在一起，电极使用射频电压驱动，相邻电极的射频电压极性相反。

进一步的，所述第二离子导引为II型方四极杆，用于第三级真空中离子的碰撞聚焦和传输。

进一步的，所述第二离子导引由四片平板电极平行放置组装，电极长86mm，相对电极连接在一起，电极使用射频电压驱动，相邻电极的射频电压极性相反。

进一步的，所述离子存储系统还包括气体孔、分子泵、机械泵、前端盖和后端盖。

根据本发明的第二方面，提供一种新型四极杆-离子阱串联质谱离子存储方法，所述离子存储方法基于前述任一方面所述的新型四极杆-离子阱串联质谱的离子存储系统进行操作，所述方法包括Init(初始化)、pre-ion(预离子化)、ionization(离子化)、cooling(冷却)、cooling1(冷却1)、pre-sample(预采样)、sample(采样)、down(下降)、zero(清零)九个时序。

其中，在时序Init、pre-ion和ionization中，第二透镜和第三透镜的电压分别保持+10V和+200V，第一离子导引和第二离子导引运行模式为离子存储模式；