【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及为在质谱仪中使用的电子激活解离(ead)设备驱动射频(rf)电路的系统和方法，并且更特别地，涉及可以用于将rf电压施加到具有独立回路(tank)线圈的多极ead设备的此类系统和方法，其中生成的rf电压的振幅和/或相位可以被单独控制，以便优化ead设备的一个或多个性能度量。
技术介绍
1、离子反应通常涉及带正电或带负电的离子与另一种带电物质的反应，该另一种带电物质可以是另一种带正电或带负电的离子或电子。例如，在电子激活解离(ead)中，带电物质是电子束，并且电子撞击离子会导致离子碎裂。ead已用于在质谱(ms)中解离生物分子，并提供涵盖广泛可能应用的能力，从液相色谱-质谱/质谱(lc-ms/ms)中的常规蛋白质组学到自上而下分析(无消解)、从头测序(发现异常氨基酸序列)、翻译后修饰研究(糖基化、磷酸化等)、蛋白质-蛋白质相互作用(蛋白质的功能研究)，并且还包括小分子鉴定。
2、ead的机制可以包括例如使用具有0至3ev动能的电子的电子捕获解离(ecd)、热ecd(具有约5至约15ev动能的电子)、以及电子电离解离(eid)(具有大于约13ev的动能的电子)。这些电子激活解离被认为是对常规碰撞诱导或激活解离(cid或cad)的补充，并且已被并入到先进的ms设备中。
3、下文中本教导中术语ead的使用应理解为涵盖所有形式的自由电子相关解离技术，并且不限于在任何特定动能程度内使用电子。
4、在ead设备中，至少由于以下原因期望精确控制电子能量。首先，如果电子-离子相互作用横截面表现出对电子能
5、常规上，ead设备在离子回旋谐振(icr)电池中实现，其中离子由强磁场径向约束，并由dc电场轴向约束，其中电子由加热的阴极发射。在此类设备中，反应期间icr电池中不存在随时间变化的场，这导致电子能量扩散很大程度上由发射电子的热扩散限定。
6、最近，研究表明，可以在采用强rf场进行离子约束的各种离子阱中实现高效的ead设备。例如，存在文献中描述的基于线性离子阱(baba等人“electron capturedissociation in a branched radio-frequency ion trap”，2004，analyticalchemistry，76(15)，4263-4266)和基于分支rf离子阱(baba等人，“electron capturedissociation in a branched radio-frequency ion trap”，2015，analyticalchemistry，87(1)，785-792)的ead设备。与常规的启用ead的icr仪器相比，此类设备具有一些优势。首先，不需要昂贵的超导磁体。其次，ead反应更高效，因为被捕获的离子在强约束电势下通过气体碰撞被冷却，从而使离子与电子束有更好的重叠。
技术实现思路
1、考虑到采用rf离子阱的ead设备的发展，需要一种操作这种ead设备的改进方法，其能够更好地控制rf场而不显著扰动电子运动。rf离子处理设备通常包括多极电极组，其中电极的数量通常是偶数。作为最常见配置的线性四极包括平行的四个杆电极，这些电极放置在距中心轴相同的距离且呈90度对称。将具有相同频率和相似振幅的0度和180度相位的两个射频电压施加到两对杆电极上。第一杆电极对是相对于中心轴相对定位的两个杆，并且第二杆电极对是与第一杆电极对成90度定位的另一组两个杆电极。本公开的教导不限于线性四极，而是还包括线性多极，诸如六极、八极、十极、十二极和高阶多极。在这些高阶多极中，两个具有180度相位差的rf电压仍然施加到杆电极对上。施加有0度相位的rf电压的杆电极组通常被称为第一极电极组，并且施加有相对于第一rf电压具有约180度相位的rf电压的杆电极组通常被称为第二极电极组。在一些实施例中，该定义被扩展到使用l形电极而不是线性杆电极的分支配置。
2、本教导的一个方面提供了一种用于将rf电压施加到具有至少两个杆电极(通常多于四个杆电极)的离子处理设备的系统，该离子处理设备被配置用于在质谱仪中使用。该系统包括：第一rf发生器，被配置为生成第一rf电压并施加到第一极电极组；第二rf发生器，被配置为生成第二rf电压并施加到第二极电极组；第一振幅调节器，被配置为调节第一rf电压的振幅；以及第二振幅调节器，被配置为调节第二rf电压的振幅。在一些实施例中，该系统还包括与第一rf发生器和第二rf发生器通信的相对相位调节器，以调节第一rf发生器和第二rf发生器中的至少一个的相位输出，从而将第一rf电压和第二rf电压之间的相位差调节到期望的范围内。在一些这样的实施例中，第一rf电压具有固定相位输出，并且第二rf电压具有可变相位输出，使得第二rf电压的可变相位输出可以由相位调节器来调节。
3、离子处理设备可以包括任何多极rf设备，包括离子导向器(guide)、离子阱、离子-离子反应设备、离子-电子反应设备、离子-中性反应设备、离子滤质器等。
4、在一些实施例中，该系统还包括：相位鉴别器，用于确定第一rf电压和第二rf电压之间的相位差并生成指示相位差的信号；以及反馈电路系统，用于接收信号并调节第二rf电压的相位电压以将相位差维持在预定值。举例来说，预定值可以是约-180度。在一些实施例中，反馈电路系统在比例-积分-微分(pid)控制器中实现。在一些实施例中，相位鉴别器与第一极电极组和第二极电极组通信，从而测量其间的相位差。
5、在一些实施例中，第一振幅调节器和第二振幅调节器中的每一个包括：检测器，被配置为生成指示相应rf电压的振幅的信号；以及反馈电路系统，用于接收信号并生成反馈信号以施加到相应rf发生器。反馈电路系统可以在比例-积分-微分(pid)控制器中实现。反馈电路系统可以被配置为平衡各个rf电压的振幅，以便优化离子处理设备的一个或多个性能度量。
6、在一些实施例中，第一rf电压和第二rf电压具有相同的频率。在一些实施例中，第一rf电压和第二rf电压是正弦的。在一些其它实施例中，第一rf电压和第二rf电压是非正弦的。
7、在一些实施例中，该系统还包括至少一个rf放大器，该至少一个rf放大器定位在rf发生器中的至少一个和与该至少一个rf发生器相关联的离子处理设备的极电极组之间。该至少一个rf放大器可以包括谐振回路线圈。该至少一个rf放大器还可以包括谐振变压器。
8、在一些实施例中，相位调节器被配置用于输入相位延迟和一个或多个性能度量之间的映射，并且通过监视性能度量基于该映射来控制输入相位延迟。
9、在一些实施例中，该系统还包括位于输入信号和输出信号之间的附加rf放大器，该附加rf本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于向具有至少两个极电极组、被配置为在质谱仪中使用的离子处理设备施加RF电压的系统，所述系统包括：
2.如权利要求1所述的系统，其中所述第一RF电压具有固定相位输出，并且所述第二RF电压具有可变相位输出，并且
3.如前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述离子处理设备包括离子导向器、具有多极的离子设备、离子阱、离子-离子反应设备、离子-电子反应设备、离子-中性反应设备和离子滤质器中的任意一种。
4.如前述权利要求中的任一项所述的系统，还包括：
5.如权利要求4所述的系统，其中预定值为约-180度。
6.如权利要求4或5所述的系统，其中所述反馈电路系统在比例-积分-微分(PID)控制器中实现。
7.如前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述第一振幅调节器和所述第二振幅调节器中的每一个包括：
8.如权利要求7所述的系统，其中所述反馈电路系统被配置为平衡各个RF电压的所述振幅，以便优化所述离子处理设备的一个或多个性能度量。
9.如前述权利要求中的任一项所述的系统，还包括至少一个R
10.如权利要求9所述的系统，其中所述至少一个RF放大器包括谐振回路线圈。
11.如前述权利要求中的任一项所述的系统，还包括位于输入信号和输出信号之间的附加RF放大器，所述附加RF放大器包括谐振回路线圈。
12.如前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述第一RF发生器、所述第二RF发生器或两者被实现为数字电路系统。
13.如权利要求4所述的系统，其中所述相位鉴别器与所述第一极电极组和所述第二极电极组通信，从而测量所述第一极电极组和所述第二极电极组之间的相位差。
14.如前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述系统驱动RF离子阱，所述RF离子阱被配置为同时捕获离子并引入电子用于离子-电子反应。
15.如权利要求14所述的系统，其中所述第一RF电压和第二RF电压的振幅的相对平衡被调节以最小化沿着电子引入轴线的RF场引起的变形。
16.如权利要求14或15所述的系统，其中所述第一RF电压和第二RF电压之间的所述相位差被调节以最小化沿着电子引入轴线的RF场引起的变形。
17.如权利要求14-16中的任一项所述的系统，其中所述RF离子阱能够引入离子并收集产物，并且提供至少一个端口用于引入电子。
18.如权利要求14-17中的任一项所述的系统，其中所述RF离子阱以分支配置来实现。
19.如权利要求18所述的系统，具有分支配置的所述RF离子阱包括：
20.一种操作具有至少两个极电极组的离子-电子反应设备的方法，所述方法包括：
21.一种用于向具有至少两个极电极组、被配置为在质谱仪中使用的离子处理设备施加RF电压的系统，所述系统包括：
22.一种操作具有至少两个极电极组的离子-电子反应设备的方法，所述方法包括：
23.如权利要求22所述的方法，其中所述调节电容包括使用至少一个机电致动器来调节所述可变电容器。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于向具有至少两个极电极组、被配置为在质谱仪中使用的离子处理设备施加rf电压的系统，所述系统包括：
2.如权利要求1所述的系统，其中所述第一rf电压具有固定相位输出，并且所述第二rf电压具有可变相位输出，并且
3.如前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述离子处理设备包括离子导向器、具有多极的离子设备、离子阱、离子-离子反应设备、离子-电子反应设备、离子-中性反应设备和离子滤质器中的任意一种。
4.如前述权利要求中的任一项所述的系统，还包括：
5.如权利要求4所述的系统，其中预定值为约-180度。
6.如权利要求4或5所述的系统，其中所述反馈电路系统在比例-积分-微分(pid)控制器中实现。
7.如前述权利要求中的任一项所述的系统，其中所述第一振幅调节器和所述第二振幅调节器中的每一个包括：
8.如权利要求7所述的系统，其中所述反馈电路系统被配置为平衡各个rf电压的所述振幅，以便优化所述离子处理设备的一个或多个性能度量。
9.如前述权利要求中的任一项所述的系统，还包括至少一个rf放大器，所述至少一个rf放大器定位在所述rf发生器中的至少一个rf发生器和与所述至少一个rf发生器相关联的离子处理设备的极电极组之间。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述至少一个rf放大器包括谐振回路线圈。
11.如前述权利要求中的任一项所述的系统，还包括位于输入信号和输出信号之间的附加rf放大器，所述附加rf放大器包括谐振回路线圈。
12.如前述权利要求中的任一项所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：马场崇，M·福尔，T·杰拉，R·豪弗莱尔，W·洛德，P·鲁米恩，C·尤，
申请(专利权)人：DH科技发展私人贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：
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