光谱仪以及用于光谱仪的方法技术

本发明专利技术公开了光谱仪以及用于光谱仪的方法，该光谱仪包括：布置在漂移室中的离子修改器，所述漂移室具有门，所述门被配置用来控制离子进入所述漂移室，所述离子修改器被配置用来修改进入所述漂移室的离子的一部分；以及控制器，所述控制器通信地连接到所述离子修改器，并配置成将所述离子修改器的操作与所述门的打开同步以选择离子的一部分，由样品形成的所述离子的一部分被修改，并通过中和至少一些其它离子来防止其它离子传向检测器。

Spectrometers and methods used in spectrometers

The present invention discloses a spectrometer and a method for a spectrometer. The spectrometer includes an ion modifier arranged in a drift chamber, the drift chamber having a door configured to control the ions into the drift chamber, and the ion modifier is configured to modify a part of the ions into the drift chamber; And controller, the controller is connected to the ion modifier in communication, and is configured to synchronize the operation of the ion modifier with the opening of the door to select a part of the ion, a part of the ion formed by the sample is modified, and the other ions are prevented by neutralizing at least one other ion to prevent other ions from being transmitted. Detector.

【技术实现步骤摘要】
光谱仪以及用于光谱仪的方法本申请是申请日为2013年2月15日、申请号为201380009917.1、专利技术名称为“光谱仪、离子迁移率光谱仪及应用于光谱仪的方法”的中国专利申请的分案申请。
技术介绍
离子迁移率光谱仪(IMS)可以通过电离材料(例如，分子，原子等等)并且测量作为结果的离子达到检测器花费的时间而识别来自感兴趣的样品的材料。离子的飞行时间与其离子迁移率关联，该离子迁移率与被电离的分子的质量和几何结构有关。检测器的输出可以可视地表现为峰高度对漂移时间的等离子体色谱图。有时，可能难以识别等离子体色谱图中描绘的一些离子。污染物，操作条件，具有相似几何结构和质量的离子等等可能影响IMS的检测和识别离子的能力。例如，被污染的样品可能具有畸形的或比较小的峰高度。
技术实现思路
描述同步的离子修改系统和技术。离子修改器可以用于修改通过门进入漂移室的离子的一部分，该门控制离子进入漂移室。通信地连接到离子修改器的控制器被配置用来控制离子修改器以选择要被修改的离子的一部分。在实施例中，基于检测器对其它离子的先前响应，控制器选择该部分，该其它离子由形成离子的样品形成。例如，其它离子对应与光谱仪的先前操作中的峰关联的离子。提供该总结以便以简化的形式介绍构思的选择，该构思的选择在下面在详细描述中被进一步描述。该总结不意图确定要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意图帮助确定要求保护的主题的范围。附图说明详细描述参考附图被描述。在图中，附图标记的最左数字标识附图标记在其中首次出现的图。在描述和图中在不同的情况中使用相同的附图标记可以指示相似或相同项目。图1是根据本公开被配置用来实施离子修改器的光谱仪的图示。图2A-D是根据本公开的光谱仪的图解图示。图3A-C是指示根据本公开的离子修改器的示例操作的等离子体色谱图的图示。图4是描绘检测程序的流程图，该检测程序实现要被修改的离子的分离。具体实施方式图1是诸如离子迁移率光谱仪(IMS)100的光谱仪的图示。虽然这里描述IMS，但将显然的是，多种不同类型的光谱仪可以受益于本公开的结构、技术和方法。本公开的意图是包含且包括这种改变。如示出的IMS100包括电离室102，该电离室通过门与漂移室104分离。门106可以控制离子从电离室102进入漂移室104。例如，门106被配置成具有电荷，该电荷被施加/降低以控制何时且什么离子可以进入漂移室104。门106可以包括任何合适的门，该任何合适的门包括但不限于Bradbury-Nielsen门和TyndallPowell门。如示出的IMS100包括入口108，该入口用来从感兴趣的样品引入材料到电离室102。入口108可以使用多种样品引入途径。虽然可以使用空气的流(例如，空气流)，但IMS100可以使用多种其它流体和/或气体来将材料吸入该入口108。用来将该材料吸过该入口的途径包括使用风扇，加压气体，由流过漂移室的漂移气体产生的真空，等等。IMS100可以基本上在周围压力下操作，虽然空气或其它流体的流用于将该材料引入电离室。在实施例中，IMS100包括其它部件以帮助从样品的材料的引入。例如，诸如加热器的解吸装置被包括用来引起样品的至少一部分蒸发且/或进入其气相，因此它可以被吸入入口108。IMS100可以包括预浓缩器以浓缩或引起一块材料进入电离室102。IMS100可以包括多种部件以促进感兴趣的分子的识别。例如，IMS100包括一个或多个单元以包含校准物和/或掺杂物。该单元可以提供掺杂物到入口，电离室或漂移室的一个或多个。掺杂物与该分子结合并且被电离以形成离子，该离子比对应于该分子的离子更有效地被检测。IMS可以被配置用来在IMS的操作期间在不同的时间提供掺杂物到不同的部位。IMS可以协调掺杂物输送与IMS中的其它部件的操作。如示出的电离源110布置在电离室102中。例子电离源包括但不限于放射性和电力电离源，诸如电晕放电源，光致电离源，电喷射源，基质辅助激光解吸电离(MALDI)源，镍63源(Ni63)，等等。在实施例中，IMS100以正模式、负模式操作，在正和负模式之间切换，等等。在正模式中，例如，电离源110从来自感兴趣的样品的材料中包括的分子产生正离子。在负模式中，电离源110可以产生负离子。IMS100以正模式、负模式操作还是在正和负模式之间切换可以取决于实施偏好，预测的样品类型(例如，爆炸性的，麻醉的，有毒的工业化学品)等等。电力电离源和/或电离室的壁可以以近似二十(20)毫秒，十(10)毫秒(ms)或更小间隔(虽然可以构想多种定时情况)在正和负模式之间切换。电离源的操作配置可以基于操作偏好变化。示例配置包括但不限于一个或多个电压和电流(用于电力源)，入口流率或漂移气体流率。其它配置包括要被电离的期望量的样品，电离源和形成电离室102的一个或多个壁之间的电压差，或电离源。例如，IMS100基于样品引入，门开启，在事件发生时等等周期性地对电离源110施加脉冲。电离源110可以产生具有不同的质荷比的多种离子。例如，电离源110产生包括具有正或负电荷的分子的离子。电离源110可以以多个步骤电离来自感兴趣的样品的分子。例如，电离源110产生电晕，该电晕电离电离室中的气体，该气体随后用于电离感兴趣的分子。示例气体包括氮气，水蒸气，空气中包括的气体和电离室中的其它气体。在实施例中，形成电离室的壁是电传导性的，因此电荷差可以存在于电离源和该壁之间(当IMS包括电力电离源时)。在操作中，电荷差可以引起来自电晕的离子从该源被吸走以电离来自感兴趣的样品的材料。虽然离子可以从电离源被吸走，但阻止离子进入漂移区。在门关闭时传向门的离子可以在离子接触门时被中和。在实施例中，门106控制离子进入漂移室104。例如，门106包括丝网，电荷被施加到该丝网/从该丝网被移除。在实施例中，形成门106的丝网包括固定栅格112和移动栅格114。门106通过降低移动栅格上的电荷以“打开”门以控制进入漂移室的离子。例如，BradburyNeilson门可以由两组(近似共面的)相互交错的丝构造。当门要关闭时，该组丝的一个被设定在与另一个不同的电势，例如大约50V的差。因此，离子经历与它们的正常行进方向成90度的强的电场，并且撞击该丝且被中和。当门打开时，两组丝被设定在相同的电势，然后离子仅仅经历正常的IMS电场，该正常的IMS电场将它们带入漂移区。诸如计算机控制器116的控制器可以用于控制门的打开/关闭。在实施例中，该控制器控制什么电压被施加到门(例如，移动和固定栅格112，114)，该电压如何被施加等等。门的操作可以被控制以在发生事件时周期性地发生，等等。该控制器可以基于事件(例如，电晕放电)的发生周期性地调节门打开或关闭多长，等等。例如，控制器可以基于电离源的模式切换被施加到门的电荷。如图1中所示，漂移室包括检测器118，该检测器布置成基本上与门106相对。在实施例中，漂移室用于基于单个离子的离子迁移率分离允许进入漂移室的离子。离子迁移率由离子上的电荷，离子的质量，几何结构等等确定。以这种方式，IMS100可以基于离子的飞行时间分离离子。在实施例中，漂移室具有从门106延伸到检测器118的基本上均匀的电场。检测器118可以是带电的板(例如，Faraday板)，该带电的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光谱仪，该光谱仪包括：布置在漂移室中的离子修改器，所述漂移室具有门，所述门被配置用来控制离子进入所述漂移室，所述离子修改器被配置用来修改进入所述漂移室的离子的一部分；以及控制器，所述控制器通信地连接到所述离子修改器，并配置成将所述离子修改器的操作与所述门的打开同步以选择离子的一部分，由样品形成的离子的一部分被修改，并通过中和至少一些其它离子来防止所述其它离子传向检测器。

【技术特征摘要】
2012.02.16 US 61/599,4991.一种光谱仪，该光谱仪包括：布置在漂移室中的离子修改器，所述漂移室具有门，所述门被配置用来控制离子进入所述漂移室，所述离子修改器被配置用来修改进入所述漂移室的离子的一部分；以及控制器，所述控制器通信地连接到所述离子修改器，并配置成将所述离子修改器的操作与所述门的打开同步以选择离子的一部分，由样品形成的离子的一部分被修改，并通过中和至少一些其它离子来防止所述其它离子传向检测器。2.根据权利要求1所述的光谱仪，其中所述控制器被配置用来控制所述离子修改器的操作以基于所述检测器的先前响应选择所述离子的一部分。3.根据权利要求1所述的光谱仪，其中所述控制器还被配置用来引起所述离子修改器响应于所述光谱仪的先前操作期间的对应于所述一部分中的所述离子的所述其它离子的模糊识别修改所述一部分中的所述离子的至少一些。4.根据权利要求1所述的光谱仪，其中所述离子修改器被配置用来碎裂所述一部分中的所述离子的至少一些。5.根据权利要求1所述的光谱仪，其中所述光谱仪被配置用来基本上在环境压力下操作。6.根据权利要求1所述的光谱仪，其中所述光谱仪被配置用来计时通过所述门和所述离子修改器的操作来修改所述一部分中的所述离子形成的至少一些片段的到达。7.根据权利要求1所述的光谱仪，其中所述光谱仪被配置用来计时通过所述离子修改器的操作来修改所述一部分中的所述离子形成的至少一些片段的到达。8.根据权利要求1所述的光谱仪，其中所述离子修改器被配置用来通过无线电频率修改所述一部分中的所述离子的至少一些。9.根据权利要求1所述的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·J·泰勒，J·R·阿特金森，
申请(专利权)人：史密斯探测沃特福特有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB