离子接口以及使用离子接口的系统和方法技术方案

描述了离子接口的某些实施例，其可以提供更高灵敏度、改进的离子传输和多种操作模式。在一些配置中，离子接口可以包括第一元件和第二元件，它们中的每一个都可以接收非零电压。在一种配置中，第一元件可以是超截取锥并且第二元件可以是柱面透镜。还描述了使用该接口的系统和方法。系统和方法。系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离子接口以及使用离子接口的系统和方法
[0001]优先权申请
[0002]本申请与2020年2月4日提交的美国临时申请No.62/969,924和2020年3月31日提交的美国申请No.16/836,708相关，并要求其优先权和权益，每个申请的全部公开内容在此通过引用并入本文。


[0003]本文所述的某些方面和实施例涉及离子接口。在一些配置中，离子接口可以配置为质谱仪接口，该质谱仪接口包括两个或更多元件，这些元件可以对包含分析物离子的离子束进行采样并且在将聚焦的离子提供给下游组件之前聚焦离子。

技术介绍

[0004]离子和离子束通常在分析样品的元素分析过程中产生。离子和离子束也可用于生产材料以及材料处理和加工。

技术实现思路

[0005]在一个方面，提供了一种离子接口。在一些配置中，离子接口可以存在于质谱仪中并且可以看作质谱仪接口。在某些实施例中，离子接口包括第一元件，该第一元件包括第一孔口，第一孔口配置为接收来自电离源的离子并将接收到的离子提供到第一孔口下游的第一区域。离子接口还可以包括第二元件，该第二元件包括第二孔口，该第二孔口配置为接收第一区域中的离子并将接收的离子提供到第二孔口下游的第二区域。离子接口还可以包括第三元件，第三元件包括第三孔口，第三孔口配置为接收第二区域中的离子并将接收的离子提供到第三孔口下游的第三区域，其中第三元件配置为接收第一非零电压。离子接口还可包括第四元件，该第四元件包括第一孔穴，该第一孔穴配置为在第三区域中接收离子并在将聚焦的、接收的离子提供给下游组件之前聚焦接收的离子。在一些实施例中，第四元件配置为接收第二非零电压。
[0006]在某些实施例中，第一元件、第二元件和第三元件中的每一个都包括圆锥形主体。在其他实施例中，第四元件配置为透镜，例如柱面透镜(例如环形透镜)。在一些示例中，环形透镜可以直接布置在第三元件的下游。在一些实施例中，透镜的第一孔穴的内径等于或大于第三元件的外径。在某些示例中，离子接口可以包括非导电保持器，其配置为保持第四元件，例如，诸如环形透镜的透镜，以及第三元件。在其他实施例中，第一非零电压是正电压并且第二非零电压是负电压。在一些示例中，正电压大于零且小于约+30伏，负电压小于零且大于约
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300伏。在其他配置中，第一非零电压小于零，第二非零电压小于零，并且第二非零电压小于第一非零电压。在另外的配置中，第一非零电压大于零，第二非零电压大于零，并且第一非零电压小于第二非零电压。
[0007]在一些实施例中，第三元件和第四元件各自独立可控，以在包括离子接口的系统的操作期间改变第一非零电压和第二非零电压。
[0008]在某些实施例中，第一元件包括具有第一孔口的第一锥体，第二元件包括具有第二孔口的第二锥体，并且第三元件包括具有第三孔口的第三锥体。在一些示例中，第三锥体的锥体开口角度小于第二锥体的锥体开口角度。在其他配置中，第四元件包括环形透镜，环形透镜的内径可以大于或等于第三锥体的外径。
[0009]在一些配置中，第一元件和第二元件中的至少一个配置为电连接到地。如果需要，第一元件和第二元件中的每一个都配置为电连接到地。
[0010]在其他配置中，第一区域配置为包括低于大气压的第一压力。在另外的配置中，第二区域配置为包括低于第一压力的第二压力。在一些实施例中，第三区域配置为包括低于第二压力的第三压力。
[0011]在某些配置中，第二非零电压提供包括在下游组件的上游区域处的拐点的电场。
[0012]在一些实施例中，离子接口包括构造成容纳第三元件和第四元件的非导电保持器。
[0013]在某些实施例中，第一元件、第二元件和第三元件中的每一个都包含镍。
[0014]在其他实施例中，第四元件包括小于2.5的孔径长度比。
[0015]在另外的实施例中，第三元件和第四元件配置为电连接到单个电压源。
[0016]在另一方面，离子接口包括第一元件、第二元件、第三元件和第四元件，其中第一元件、第二元件、第三元件和透镜配置为提供包括拐点的电场。
[0017]在一些配置中，第一元件包括第一孔口，第一孔口配置为接收来自电离源的离子并将接收到的离子提供到第一孔口下游的第一区域。
[0018]在某些配置中，第二元件包括第二孔口，第二孔口配置为接收第一区域中的离子并将接收到的离子提供到第二孔口下游的第二区域。
[0019]在其他配置中，第三元件包括第三孔口，第三孔口配置为接收第二区域中的离子并将接收到的离子提供到第三孔口下游的第三区域。
[0020]在某些实施例中，第四元件包括第一孔穴，第一孔穴配置为接收第三区域中的离子并将接收的离子提供给下游组件。
[0021]在一些配置中，第一元件、第二元件和第三元件中的每一个都包括锥形主体。
[0022]在某些配置中，其中第四元件配置为透镜，例如柱面透镜，例如环形透镜。在一些示例中，环形透镜直接定位在第三元件的下游。在其他示例中，环形透镜的第一孔口的内径等于或大于第三元件的外径。
[0023]在某些实施例中，离子接口包括非导电保持器，其配置为保持环形透镜和第三元件。
[0024]在一些示例中，第三元件配置为接收第一非零电压。在其他示例中，第四元件配置为接收第二非零电压。在一些配置中，第一非零电压是大于零到大约+30伏的正电压，第二电压是小于零到大约
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300伏的负电压。在其他示例中，第一非零电压小于零，第二非零电压小于零，并且第二非零电压小于第一非零电压。在一些实施例中，第一非零电压大于零，第二非零电压大于零，并且第一非零电压小于第二非零电压。在某些示例中，第三元件和第四元件各自是可独立控制的，例如使用处理器，以在包括离子接口的系统的操作期间改变第一非零电压和第二非零电压。
[0025]在某些实施例中，第一元件包括第一锥体，第一锥体包括第一孔口。在其他实施例
中，第二元件包括具有第二孔口的第二锥体。在另外的实施例中，第三元件包括第三锥体，第三锥体包括第三孔口。在一些情况下，第三锥体的锥体开口角度小于第二锥体的锥体开口角度。在存在三个锥体的一些示例中，第四元件包括环形透镜，并且环形透镜的内径大于或等于第三锥体的外径。
[0026]在某些配置中，第一元件和第二元件中的至少一个配置为电连接到地。如果需要，第一元件和第二元件中的每一个都配置为电连接到地。
[0027]在一些配置中，第一区域配置为包括低于大气压的第一压力。在其他配置中，第二区域配置为包括低于第一压力的第二压力。在另外的配置中，第三区域配置为包括低于第二压力的第三压力。在其他配置中，拐点位于下游组件的上游区域。
[0028]在一些实施例中，离子接口包括构造成容纳第三元件和第四元件的非导电保持器。
[0029]在某些配置中，第一元件、第二元件和第三元件中的每一个都包含镍。在其他配置中，第四元件包括小于2.5的孔径长度比。在一些示例中，第三元件和第四元件配置为电连接到单个电压源。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种离子接口，其包括：第一元件，其包括第一孔口，第一孔口配置为接收来自电离源的离子并将接收到的离子提供到第一孔口下游的第一区域；第二元件，其包括第二孔口，第二孔口配置为接收第一区域中的离子并将接收到的离子提供给第二孔口下游的第二区域；第三元件，其包括第三孔口，第三孔口配置为接收第二区域中的离子并将接收的离子提供给第三孔口下游的第三区域，其中第三元件配置为接收第一非零电压；第四元件，其包括第一孔穴，第一孔穴配置为接收第三区域中的离子，并在将聚焦的、接收的离子提供给下游组件之前聚焦接收的离子，其中第四元件配置为接收第二非零电压。2.根据权利要求1所述的离子接口，其中所述第一元件、所述第二元件和所述第三元件中的每一个都包括锥形体。3.根据权利要求1所述的离子接口，其中所述第四元件配置为透镜。4.根据权利要求3所述的离子接口，其中所述透镜是直接位于所述第三元件下游的环形透镜，并且其中所述环形透镜的所述第一孔穴的内径等于或大于所述第三元件的外径。5.根据权利要求4所述的离子接口，包括配置为保持所述环形透镜和所述第三元件的非导电的保持器。6.根据权利要求1所述的离子接口，其中所述第一非零电压为正电压，所述第二非零电压为负电压。7.根据权利要求6所述的离子接口，其中所述正电压大于零且小于约+30伏，并且所述负电压小于零且大于约
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300伏。8.根据权利要求1所述的离子接口，其中：所述第一非零电压小于零；所述第二非零电压小于零；以及所述第二非零电压小于所述第一非零电压。9.根据权利要求1所述的离子接口，其中：所述第一非零电压大于零；所述第二非零电压大于零；所述第一非零电压小于所述第二非零电压。10.根据权利要求1所述的离子接口，其中所述第三元件和所述第四元件中的每个是独立可控的，以在包括所述离子接口的系统的操作期间改变所述第一非零电压和所述第二非零电压。11.根据权利要求1所述的离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：珀金埃尔默保健科学加拿大公司，
类型：发明
国别省市：