[发明专利]离子迁移率分离装置

说明书

本发明公开了一种使用包括第一区段和第二区段的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，其包含：使用由第一组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；逐渐减小所述第一反向电场的量值和/或逐渐增大所述第一驱动力的量值；以及使用由第二组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；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。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年9月17日提交的英国专利申请号1913378.4的优先权和权益。该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及离子迁移率分离装置，其可以用作离子分析仪器诸如离子迁移率谱仪和/或质谱仪的一部分。

背景技术

离子迁移率分离器是已知的，在其中推动离子通过气体以便根据离子的迁移率分离离子。存在各种类型的离子迁移率分离器。

例如，在所谓的“漂移管”离子迁移率分离器中，离子被基本上恒定、均匀的电场推动通过缓冲气体，并且从而使离子与缓冲气体相互作用。然后，当离子穿过漂移管装置时，离子根据它们在缓冲气体中的迁移率在时间上分离。

代替使用均匀电场，另一种方法是使用所谓的“行波”电势驱动离子通过充气装置，例如，在《行波离子迁移率普基本原理(Fundamentals of Traveling Wave IonMobility Spectrometry)》，Shvartsburg和Smith，《分析化学(Anal.Chem.)》，2008年12月15日；80(24):9689-9699中所描述的。

此外，通过对行波装置施加合适的反向电场，可以使离子占据沿装置的长度的平衡位置，其中行波提供的原动力与反向电场提供的力匹配，因此该平衡位置是离子迁移率的函数。通过逐渐减小反向电场，离子可以因此按照其迁移率的顺序被选择性地释放。

美国专利号6,914,241(英国质谱有限公司(MICROMASS UK LIMITED))中描述了此类离子迁移率分离器的实例，其中离子根据其离子迁移率在装置内空间分离，并且沿装置的长度呈现不同的基本上静态或平衡轴向位置。

然而，申请人相信，仍然存在根据离子迁移率分离离子的改进方法和装置的余地。

发明内容

根据一个方面，提供了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，该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，该方法包含：使用由施加到第一区段的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第一区段，第一反向场沿第一区段的长度在量值上增大，使得离子在由其迁移率确定的平衡位置处沿第一区段分布；随时间逐渐减小第一反向电场的量值和/或逐渐增大第一驱动力的量值，使得离子按迁移率的顺序依次从第一区段进入第二区段；以及使用由施加到第二区段的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第二区段，使得离子在第二区段中在时间上分离，其中与减小第一反向电场的量值和/或增大第一驱动力的量值协同地逐渐减小第二反向电场的量值和/或逐渐增大第二驱动力的量值。