【技术实现步骤摘要】
本公开整体涉及分析仪器，并且具体地涉及用于在此类分析仪器中使用的离子导向器。
技术介绍
1、在质谱仪中，通常采用大气压离子源并且跨真空界面传送离子源所生成的离子，其中这些离子必须由离子导向器捕获并且被传送到更高的真空区域以进行处理和分析。通常用于在该第一低真空界面区域中捕获离子的一种装置是离子漏斗。这利用具有锥形孔的rf电极的堆叠，该锥形孔变窄至最终孔口，以允许离子前进到下游元件。堆叠电极在电极附近生成强排斥伪电势，使得从真空界面孔口或毛细管进入孔的离子在出口上向下聚焦成窄束。然而，离子漏斗虽然通常用于离子捕获和传送，但具有若干缺点。
2、us 8,581,181描述了一种离子导向器，该离子导向器包括与第二离子导向器结合的第一离子导向器。离子被推动跨过径向伪电势垒，该径向伪电势垒通过dc电势梯度将两个引导区域分开。然而，该装置具有与离子漏斗的那些缺点类似的缺点。
3、鉴于上述情况，期望一种克服这些问题的离子导向器和用于操作离子导向器的方法。
技术实现思路
1、在这种背景下，提供了一种方法和离子导向器。本专利技术的附加方面出现在说明书和权利要求书中。
2、根据第一方面，一种离子导向器，包括：
3、离子接收部分和离子出口，该离子接收部分被配置为沿第一轴线接收离子，该离子出口被配置为沿与该第一轴线不同的第二轴线从该离子导向器射出离子；
4、偏转器电极，该偏转器电极被配置为接收dc电势以使离子远离该第一轴线并朝向该第二轴线偏转；和
5、多个电极，该多个电极具有平行于该第二轴线的基本上平面的表面，并且被配置为接收rf电压，使得在相邻电极之间存在电压相位差以由此生成rf场，该rf场朝向该离子出口将所偏转的离子引导到该第二轴线上。
6、该多个电极也可称为一组电极。
7、当这些离子沿第一轴线行进时，它们可不受约束。例如，离子可以仅由气体力产生的速度沿第一轴线行进。当离子被引导到第二轴线上时，离子然后可受由多个电极在接收到或施加rf电压时所生成的rf伪电势表面约束。
8、第一方面的离子导向器可具有多个优点。例如，该离子导向器制造起来与常规离子漏斗相比可不太复杂且不太昂贵。该离子导向器还可提供用于将离子与中性物、加合物和其他不期望的分子分开的不太复杂的结构。
9、优选地，该偏转器电极和该多个电极可在一个方向上分开。该偏转器电极和该多个电极的间距还可沿该离子导向器变化。换句话讲，多个电极中的一些电极可在该方向上比该多个电极中的其他电极更靠近偏转器电极。该方向可以是x轴、y轴或z轴中的一者。
10、改变偏转器电极和多个电极的间距可允许更好地控制离子导向器内的dc梯度。例如，相比离子入口或离子接收部分附近的电极，偏转器电极可更靠近离子出口附近的电极。这可加强离子出口附近的dc场，这可意味着离子能够在离子出口附近更好地聚焦。这可继而意味着可使用小或更小的孔口作为离子出口。
11、优选地，该偏转器电极包括第一部段和第二部段，并且该第一部段和该多个电极的间距大于该第二部段和该多个电极的间距。因此，离子导向器可提供与离子漏斗类似的功能性，而不需要复杂的制造。
12、优选地，该第一部段和第二部段可在该方向上分开并且可设置在该第一轴线的任一侧上，使得未偏转的分子在该第一部段和该第二部段之间经过，并且所偏转的离子在该第二部段和该多个电极之间经过。换句话讲，偏转器电极可具有“搁架”结构或“装有搁架的”结构，使得未由偏转器电极偏转的分子(例如，中性分子和其他不需要的加合物)继续沿第一轴线在搁架上方经过。由偏转器电极偏转并被引导到第二轴线上的离子继续沿第二轴线在搁架下方经过。
13、因此，原本可能污染该组rf电极(潜在地导致可影响通过分析装置获得的结果的不期望的电荷效应)的分子可以直接的方式与离子分开。因此，可减少离子导向器的污染，而不需要复杂的结构或复杂和/或昂贵的制造步骤。
14、任选地，该偏转器电极可相对于该多个电极倾斜或者该偏转器电极可被弯曲以改变该间距。换句话讲，偏转器电极可相对于多个电极的平面表面以非零角度设置，或者偏转器电极可以是弧形电极。这可提供用于沿离子导向器控制dc梯度的简单布置。
15、优选地，该第一轴线和该第二轴线可在该方向上分开。这可进一步减少该多个电极的任何污染，并且改进将离子与未偏转的分子分开的容易性。
16、优选地，该第一轴线可平行于该第二轴线。这可简化离子导向器的制造和操作。
17、优选地，该多个电极可布置在平行于该第二轴线的平面中。这可提供不太复杂的结构，并且可更好地允许所生成的rf场将离子引导到第二轴线上。
18、任选地，该偏转器电极可以是板电极。优选地，板电极可具有平行于该第一轴线的平面。这可提供用于使离子离开第一轴线偏转的简单布置。板电极还可比用于偏转离子的其他电极结构更容易清洁。
19、优选地，该多个电极可包括多个堆叠电极或多个pcb电极。任一选项可允许使用大量和/或更高密度的电极。与常规离子漏斗中所使用的堆叠环形电极相比，pcb电极可更便宜且更容易制造，以及更容易清洁。
20、任选地，该离子导向器还可包括dc电极，该dc电极位于该多个电极中的一个或多个对之间。该dc电极可被配置为接收dc电势以沿该第二轴线朝向该离子出口引导这些离子。因此，可存在用于沿第二轴线引导离子的不太复杂的结构。
21、优选地，该多个电极的布置可在垂直于该方向的维度上延伸，并且其中该布置的该延伸逐渐减小。这可允许离子受第二轴线的拘束沿离子导向器的维度逐渐改变。因此，可以直接的方式提供离子聚焦或束拘束。同样，离子束可在不需要强离子聚焦的情况下更宽或更少聚焦。
22、任选地，该多个电极可包括2d(二维)电极阵列，并且其中在后续电极行中提供逐渐变少的电极以逐渐减小该延伸。这可提供用于离子聚焦的简单电极结构。
23、任选地，该多个电极中的一个或多个电极可在该维度上具有长度，并且该长度逐渐减小以逐渐减小该延伸。因此，可通过简单或不太复杂的电极结构来提供离子聚焦。
24、任选地，该多个电极中的一个或多个电极可具有平行于该第二轴线的长度，并且该长度逐渐减小以逐渐减小该延伸。因此，可通过简单或不太复杂的电极结构来提供离子聚焦。
25、优选地，该延伸可朝向该离子出口逐渐减小。这可允许离子朝向离子出口的更强聚焦。这继而可允许离子穿过更小的出口孔口。
26、任选地，该离子导向器还可包括辅助dc电极，该辅助dc电极被配置为朝向该离子出口聚焦所偏转的离子。这可允许更精细地控制离子朝向离子出口的聚焦。
27、任选地，该一个或多个对之间的该dc电极可以是pcb电极并且/或者该辅助dc电极可以是pcb电极。这可意味着离子导向器更容易清洁，并且可提供更大数量和/或更高密度的dc电极。
28、任选地，该多个电极可设置在包括pcb的第一表本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种离子导向器，包括：
2.根据权利要求1所述的离子导向器，其中所述偏转器电极和所述多个电极的间距沿所述离子导向器变化。
3.根据权利要求2所述的离子导向器，其中所述偏转器电极包括第一部段和第二部段，并且所述第一部段和所述多个电极的间距大于所述第二部段和所述多个电极的间距。
4.根据权利要求3所述的离子导向器，其中所述第一部段和第二部段在所述方向上分开并且设置在所述第一轴线的任一侧上，使得未偏转的分子在所述第一部段和所述第二部段之间经过，并且所偏转的离子在所述第二部段和所述多个电极之间经过。
5.根据任一前述权利要求所述的离子导向器，其中所述偏转器电极相对于所述多个电极倾斜或者所述偏转器电极被弯曲以改变所述间距。
6.根据任一前述权利要求所述的离子导向器，其中：
7.根据任一前述权利要求所述的离子导向器，其中所述多个电极布置在平行于所述第二轴线的平面中。
8.根据权利要求1至4或6至9中任一项所述的离子导向器，其中所述偏转器电极是具有平行于所述第一轴线的平面的板电极。
9.根据任一
10.根据任一前述权利要求所述的离子导向器，还包括：DC电极，所述DC电极位于所述多个电极中的一个或多个对之间，其中所述DC电极被配置为接收DC电势以沿所述第二轴线朝向所述离子出口引导所述离子。
11.根据任一前述权利要求所述的离子导向器，其中所述多个电极的布置在垂直于所述方向的维度上延伸，并且其中所述布置的所述延伸逐渐减小。
12.根据权利要求11所述的离子导向器，其中：
13.根据权利要求11或12所述的离子导向器，其中所述延伸朝向所述离子出口逐渐减小。
14.根据任一前述权利要求所述的离子导向器，还包括：辅助DC电极，所述辅助DC电极被配置为朝向所述离子出口聚焦所偏转的离子。
15.根据权利要求10至14所述的离子导向器，其中所述一个或多个对之间的所述DC电极是PCB电极并且/或者所述辅助DC电极是PCB电极。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的离子导向器，其中所述多个电极设置在包括PCB的第一表面上，并且所述DC电极和/或所述辅助DC电极安装到所述PCB或者定位在所述PCB上方。
17.根据任一前述权利要求所述的离子导向器，其中所述偏转器电极、所述多个电极中的一个或多个电极、所述一个或多个对之间的所述DC电极和/或所述辅助DC电极被配置为接收恒定或脉冲DC电压，以沿所述第二轴线朝向所述离子出口引导所述离子。
18.根据任一前述权利要求所述的离子导向器，其中所述多个电极中的一个或多个电极包括凹陷部或突起部或者是楔形的。
19.根据任一前述权利要求所述的离子导向器，其中所述多个电极中的一个或多个电极被分段，并且每个分段被配置为接收相应DC电压。
20.根据任一前述权利要求所述的离子导向器，还包括：排出端口，所述排出端口与所述第一轴线对准，使得未偏转的分子经由所述排出端口从所述离子导向器射出。
21.根据任一前述权利要求中任一项所述的离子导向器，其中所述离子导向器布置在大气压离子源和真空室之间，所述大气压离子源被配置为沿所述第一轴线提供所述离子，所述真空室用于接收所射出的离子。
22.一种用于操作离子导向器的方法，所述方法包括以下步骤：
23.一种系统，包括：分析仪器和控制器，所述控制器被配置为根据权利要求22来操作所述分析仪器。
24.一种计算机可读介质，包括：指令，所述指令在执行时使得操作分析仪器的计算装置执行根据权利要求22所述的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种离子导向器，包括：
2.根据权利要求1所述的离子导向器，其中所述偏转器电极和所述多个电极的间距沿所述离子导向器变化。
3.根据权利要求2所述的离子导向器，其中所述偏转器电极包括第一部段和第二部段，并且所述第一部段和所述多个电极的间距大于所述第二部段和所述多个电极的间距。
4.根据权利要求3所述的离子导向器，其中所述第一部段和第二部段在所述方向上分开并且设置在所述第一轴线的任一侧上，使得未偏转的分子在所述第一部段和所述第二部段之间经过，并且所偏转的离子在所述第二部段和所述多个电极之间经过。
5.根据任一前述权利要求所述的离子导向器，其中所述偏转器电极相对于所述多个电极倾斜或者所述偏转器电极被弯曲以改变所述间距。
6.根据任一前述权利要求所述的离子导向器，其中：
7.根据任一前述权利要求所述的离子导向器，其中所述多个电极布置在平行于所述第二轴线的平面中。
8.根据权利要求1至4或6至9中任一项所述的离子导向器，其中所述偏转器电极是具有平行于所述第一轴线的平面的板电极。
9.根据任一前述权利要求所述的离子导向器，其中所述多个电极包括多个堆叠电极或多个pcb电极。
10.根据任一前述权利要求所述的离子导向器，还包括：dc电极，所述dc电极位于所述多个电极中的一个或多个对之间，其中所述dc电极被配置为接收dc电势以沿所述第二轴线朝向所述离子出口引导所述离子。
11.根据任一前述权利要求所述的离子导向器，其中所述多个电极的布置在垂直于所述方向的维度上延伸，并且其中所述布置的所述延伸逐渐减小。
12.根据权利要求11所述的离子导向器，其中：
13.根据权利要求11或12所述的离子导向器，其中所述延伸朝向所述离子出口逐渐减小。
14.根据任一前述权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：H·斯图尔特，
申请(专利权)人：塞莫费雪科学不来梅有限公司，
类型：发明
国别省市：
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