[发明专利]一种新型静电离子阱离子切向引入轨道偏转装置

说明书

本发明涉及一种新型静电离子阱离子切向引入轨道偏转装置，包括构成同心圆筒状的偏转外轨和偏转内轨，所述偏转外轨的电势高于所述偏转内轨的电势，所述偏转外轨和所述偏转内轨组成离子高势储存偏转腔O‑trap，所述高势储存偏转腔O‑trap的外端设有用以切向引入离子束的离子引入轨道，所述偏转内轨的中心处设有静电离子阱内电极，所述偏转内轨与所述静电离子阱内电极构成静电离子阱分析腔，所述偏转内轨上设有供离子引入静电离子阱分析腔中的离子变轨引入通道。与现有技术相比，本发明具有减少离子损失，提高信号强度，控制简单等优点。

技术领域

本发明涉及质谱分析技术领域，尤其是涉及一种新型静电离子阱离子切向引入轨道偏转装置。

背景技术

静电离子阱质谱仪(Orbitrap)的发展是近年来质谱技术的一项重要进展。Orbitrap质谱仪以其极高的分辨率和灵敏度，在蛋白质组学、临床分析检测等过程中均发挥着重要作用。然而，由于外国公司对此类质谱仪器关键技术C形状-离子阱(C-Trap)的技术垄断，导致其价格高昂，限制了该仪器技术在我国各科研机构和临床医院的普及使用。

而目前的C-trap引入装置存在着一个明显缺点，即离子在射入Orbitrap的过程中离子损失严重，造成很多低丰度信号难以被检测。此外，入射到Orbitrap的离子需要经历短暂的停摆时刻，以便中心轴电压调整到合适值，这个停摆时刻的控制是离子入射到Orbitrap的技术瓶颈。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种新型静电离子阱离子切向引入轨道偏转装置，用于将连续离子流切向引入高势储存偏转腔O-trap中并被储存，之后通过多次降轨的方式将离子引入静电离子阱中，本发明装置可避免离子远距离传输，减少离子损失，从而提高静电离子阱的分析灵敏度。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种新型静电离子阱离子切向引入轨道偏转装置，与Orbitrap离子阱配合使用，装置包括构成同心圆筒状的偏转外轨和偏转内轨，所述偏转外轨的电势高于所述偏转内轨的电势，所述偏转外轨和所述偏转内轨组成离子高势储存偏转腔O-trap，所述高势储存偏转腔O-trap的外端设有用以切向引入离子束的离子引入轨道，所述偏转内轨的中心处设有静电离子阱内电极，所述偏转内轨与所述静电离子阱内电极构成静电离子阱分析腔，所述偏转内轨上设有供离子引入静电离子阱分析腔中的离子变轨引入通道。

该装置还包括用以为所述偏转外轨提供直流电压的第一直流电源，用以为所述偏转内轨提供直流电压的第二直流电源，用以为所述偏转外轨提供脉冲偏转电压的第一脉冲电源，以及用以为所述静电离子阱内电极提供二次降轨脉冲电压的第二脉冲电源。

所述离子引入通道设于所述高势储存偏转腔O-trap外端，所述离子引入通道与所述偏转外轨、所述偏转内轨呈切向关系，离子切向引入所述高势储存偏转腔O-trap中。

离子束经所述离子引入通道切向地进入所述高势储存偏转腔O-trap中，并在所述第一直流电源和所述第二直流电源提供的电压作用下，储存于所述高势储存偏转腔O-trap中，所述第一脉冲电源为所述偏转外轨提供脉冲偏转电压，使离子经离子变轨引入通道，在高势储存偏转腔O-trap和静电离子阱分析腔之间做椭圆运动；所述第二脉冲电源为所述静电离子阱内电极提供二次降轨脉冲电压，实现离子再次变轨，并进入静电离子阱分析腔中做圆周运动。

所述离子做椭圆轨道运动时，其椭圆轨道的一个焦点与所述Orbitrap离子阱的轨道的圆心重合。

进一步地，所述离子变轨引入通道为所述偏转内轨上的一条开口狭缝。

进一步地，所述离子变轨引入通道的弧度为[π–2π]。

进一步地，所述偏转内轨与所述静电离子阱外电极共享同一电极。