[发明专利]离子迁移率分离装置

权利要求书

1.一种使用离子迁移率分离装置将离子根据其离子迁移率进行分离的方法，所述离子迁移率分离装置包括包含第一多个电极的第一区段和包含第二多个电极的第二区段，所述方法包含：

使用由施加到所述第一区段的所述电极的第一组一个或多个时变电压或电压波形提供的第一驱动力推动离子逆着第一反向电场通过所述第一区段，所述第一反向场沿所述第一区段的长度在量值上增大，使得所述离子在由其迁移率确定的平衡位置处沿所述第一区段分布；

随时间逐渐减小所述第一反向电场的所述量值和/或逐渐增大所述第一驱动力的量值，使得离子按迁移率的顺序依次从所述第一区段进入所述第二区段；以及

使用由施加到所述第二区段的所述电极的第二组一个或多个时变电压或电压波形提供的第二驱动力驱动离子逆着第二反向电场通过所述第二区段，使得离子在所述第二区段中在时间上分离，

其中与减小所述第一反向电场的所述量值和/或增大所述第一驱动力的所述量值协同地逐渐减小所述第二反向电场的量值和/或逐渐增大所述第二驱动力的量值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中离子按迁移率从高到低的顺序依次从所述第一区段进入所述第二区段。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第二反向电场沿所述第二区段的长度是基本上均匀的。

4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的方法，其包含在离子阱中捕集所述第一区段上游的所述离子，并且周期性地将离子从所述离子阱释放到所述第一区段中。

5.根据权利要求4所述的方法，其中在离子正从所述第一区段进入所述第二区段的时间周期期间防止离子从所述离子阱进入所述第一区段。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述第一区段和/或所述第二区段包含：(i)其中具有孔的平板电极或环形电极堆，在使用中离子穿过所述孔；(ii)分段杆组。

7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中使用一个或多个RF电压将离子径向限制在所述第一区段和/或所述第二区段内。

8.根据任一前述权利要求所述的方法，其包含对已经在所述第二区段中分离的所述离子进行质量分析。

9.根据权利要求8所述的方法，其中使用飞行时间质量分析器对所述离子进行质量分析，任选地，其中所述飞行时间质量分析器是多反射飞行时间质量分析器。

10.一种离子迁移率分离装置，其包含：

包含第一多个电极的第一区段，其中在使用中由施加到所述第一区段的所述电极的第一组一个或多个时变电压或电压波形提供的第一驱动力逆着第一反向电场推动离子通过所述第一区段，所述第一反向场沿所述第一区段的长度在量值上增大，使得所述离子在由其迁移率确定的平衡位置处沿所述第一区段分布；

包含第二多个电极的第二区段，其中在使用中由施加到所述第二区段的所述电极的第二组一个或多个时变电压或电压波形提供的第二驱动力逆着第二反向电场驱动离子通过所述第二区段，使得离子在所述第二区段中在时间上分离；以及

控制电路，所述控制电路被配置为：

与所述第二反向电场和/或第二驱动力协同地随时间逐渐减小所述第一反向电场的所述量值和/或逐渐增大所述第一驱动力的量值，以使离子按迁移率的顺序依次从所述第一区段进入所述第二区段，并且根据迁移率在所述第二区段中分离。

11.根据权利要求10所述的离子迁移率分离装置，其中离子按迁移率从高到低的顺序依次从所述第一区段进入所述第二区段。

12.根据权利要求10或11所述的离子迁移率分离装置，其中所述第二反向电场沿所述第二区段的长度是基本上均匀的。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的离子迁移率分离装置，其包含所述第一区段上游的离子阱。