CN102998362A - 质谱系统的现场调节 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了质谱系统的现场调节。在质谱仪或质谱仪系统(100，700，1100，1500，1900)中，诸如氢的调节气体被添加来调节或清洁质谱仪(104)的一个或多个部件或区域，诸如离子源(120)。调节气体可以在质谱仪(104)的上游添加，诸如添加到柱入口(112)或色谱柱(246)中，或者可以直接添加到质谱仪(104)中。调节气体可以在质谱仪(104)不分析样品时以离线方式添加，或在样品期间以在线方式添加。当在线添加时，调节气体可以与诸如氦的载气混合。在另一实施方式中，调节气体还充当通过柱(246)的载气，另一气体诸如氦可以被添加到在载气流。

Description

质谱系统的现场调节
技术领域
本发明大体涉及质谱分析，包括与气相色谱联接的质谱分析。更具体地，本发明涉及对质谱仪进行调节(condition)以提高或恢复其性能。
背景技术
质谱仪(MS)通常包括：离子源，用于由被引入的样品产生带电物种；质量分析器，用于根据其质荷比(m/z比，或简称为“质量”)分离带电物种；粒子检测器，用于对经分离的物种进行计数以提供信号，质谱可由该信号来产生。样品可以通过各种技术引入到离子源中。在一种示例中，气相色谱(GC)与MS对接，使得GC柱(column)的样品输出(包含经过色谱分离的样品组分)用作输入到离子源中的样品。上述系统通常被称为GC/MS系统。
因为MS长时间持续运行，所以由于样品、它们的基质(例如，石油样品中的重烃、脂肪样品中的甘油三酯)以及溶剂、从GC柱渗出的固定相或其他顽固性物质(这些都可能随时间积累)，总是导致MS的性能发生改变或劣化。即使在MS的初始运行时，MS也可能不稳定或不能“持续”提供适当的或均一的性能。在通常把电子碰撞(EI)或化学电离(CI)源用于MS的气相色谱的情况下，离子源可能被所引入的样品组分迅速地污染，这导致性能劣化，如从分析物信号或谱图特征中看到的。另一问题(特别是对于高沸点分析物)在于，随着持续的使用，除了信号响应降低之外，峰拖尾的可能性也增大。劣化的性能可能以多种方式被显现，但是通常的量度是减小的分析物信号响应和高的系统背景噪声，后者对于分析物检测和确认是尤其麻烦的。
这些问题需要MS被定期清洁。通常，污染物沉积的速率越高，MS必须被更频繁地清洁。常用的传统清洁方案是对MS系统进行放空，取下关键受影响的部件(例如，离子源、离子光学元件、预过滤器等)，对取下的部件进行机械和/或化学清洁，随后进行其他处理(例如，马弗炉或真空炉烘烤)，然后再将部件重新安装到MS系统中。这样的传统离场清洁过程可能是非常复杂和冗长的过程，可能涉及有毒溶剂、昂贵的设备和专业技术人员的时间和照看。而且，清洁过程仅仅是临时解决问题。在进行了一次清洁并且重新开始MS的分析操作之后，MS的性能将开始再次劣化，最终需要另一次清洁。此外，传统清洁处理可能由于与部件的重新安装相关的机械问题或因为该过程中的某一步骤连累(例如，清洁溶剂被污染)而失败。这样的失败可能直到MS在真空和操作条件下被重新组装才能被发现。并且，放空的过程夹带一些背景物质，其中最多的是水，这导致需要额外的时间来去除这些物质。作为污染物的水可能导致MS信号响应的快速减小。
氦由于其惰性、低质量、高电离能以及理想的色谱性能，是GC/MS中最常使用的载气。而且，谱图基准库诸如NIST 08(National Institute ofStandards and Technology)是氦作为载气进行记录。但是，氦本身不具有任何内在的清洁或调节性能，因此将其用作载气不能改善对于频繁进行上述的清洁过程的需要。因此，期望提供对于该问题的解决方案，即防止在使用氦作为载气时出现的相应损失和拖尾，和/或减少或消除对于通过上述的传统技术清洁MS系统的需要，同时仍然保持使用氦作为载气的优点。
氢气也已经被用作载气，但是远比氦和其他载气少见得多。使用氢气作为载气伴随有多个显著的缺点。氢气是高度可燃的。由于氢气的低粘度，柱尺寸的选择受到氢气的严重限制。当柱出口是MS时，需要更小的柱来维持正的入口压力。当使用氢气作为载气时质谱图或色谱图的信噪比要低得多，导致检测极限比使用氦作为载气时差5-10倍。使用氢气可能导致离子源中的分析物的降解反应，导致具有不同于相关峰的顶点的组成的峰拖尾。这涉及谱图重现精度，这是使用谱图库检索时的分析物确认中的重要因素。并且，样品入口和柱中的氢的存在可能导致与分析物的改变其结构的化学反应。
鉴于上述，质谱测量术(包括气相色谱/质谱测量术)目前需要用于调节MS系统的方法和设备。还需要用于在MS系统上进行的现场(in-situ)调节的方法和设备，从而消除或至少显著减少对于传统离场清洁的需要。还需要在MS系统中有效使用氢气和/或其它气体作为对更常用的气体诸如氦的替代或与更常用的气体诸如氦结合使用的方法和设备。
发明内容
为了完全或部分解决上述问题和/或本领域技术人员可能已经观察到的其他问题，本公开提供了方法、工艺、系统、设备、仪器和/或装置，如通过下面阐述的实施方式中的实施例所描述的。
根据一个实施方式，用于操作质谱仪(MS)系统的方法包括：将样品和载气引入MS系统的电离室中；并将调节气体流入MS系统的质谱仪中，其中，质谱仪中的调节气体基本不改变样品的分析物的质谱特征，并且调节气体与载气不同。
根据另一实施方式，用于操作质谱仪(MS)系统的方法包括：在不将样品引入MS系统的质谱仪中的情况下，将调节气体流入MS系统的质谱仪中，其中，质谱仪由调节气体调节；用载气将样品引入经过调节的质谱仪中，并且从样品收集分析物数据，其中，载气与调节气体不同。
根据另一实施方式，用于操作质谱仪(MS)系统的方法包括：使得样品和载气流动通过柱并进入MS系统的电离室；将调节气体流入MS系统的质谱仪，其中，所述调节气体与所述载气不同。
根据另一实施方式，用于操作质谱仪(MS)系统的方法包括：通过使得样品和载气流动通过柱并进入MS系统的电离室中，以分析模式操作MS系统；通过停止样品的流入，停止以分析模式操作MS系统；通过将调节气体流入质谱仪，以调节模式操作MS系统，从而调节MS系统的质谱仪的一个或多个部件，其中，调节气体不同于载气。调节气体例如可以是氢、氩、氨、和/或甲烷。
根据另一实施方式，用于操作质谱仪(MS)系统的方法包括：使得样品和载气流动通过柱并进入MS系统的电离室；在流入样品和载气的同时，将调节气体流入到MS系统的质谱仪中，其中，调节气体不同于载气；在电离室中电离样品的组分。调节气体例如可以是氢、氩、氨、和/或甲烷。
根据另一实施方式，用于操作质谱仪(MS)系统的方法包括：使得样品和载气流动通过柱并进入MS系统的电离室；在流入样品和载气的同时，将辅助气体流入到电离室中，其中，辅助气体不同于载气；在电离室中电离样品的组分。载气例如可以是氢、氩、氨、和/或甲烷。
根据另一实施方式，用于操作质谱仪(MS)系统的方法包括：使得样品和载气流动通过柱并进入MS系统的电离室，载气选自由氢、氩、氨和甲烷组成的组；在流入样品和载气的同时，将辅助气体流入到MS系统的质谱仪中，其中，辅助气体不同于载气，并且选自由氦、氮和氩组成的组；在电离室中电离样品的组分。
根据另一实施方式，质谱仪(MS)系统包括被构造来执行上述方法中的任一项的质谱仪和调节气体系统。MS系统可以包括质谱仪和调节系统。MS系统还可以包括气相色谱仪。
根据另一实施方式，质谱仪(MS)系统包括：质谱仪，其包括样品接口和与样品接口连通的电离室；调节气体管线，被配置来与调节气体源流体连通；用于以分析模式操作的装置或设备，被配置来建立通过样品接口并进入电离室中的样品流动通路；用于以调节模式操作的装置或设备，被配置来建立从调节气体源出发、通过调节气体管线并进入质谱仪中的调节气体流动通路。
根据另一实施方式，质谱仪(MS)系统包括：质谱仪，其包括样品接口和与样品接口连通的电离室；调节气体源；调节气体管线，被配置来与调节气体源流体连通，并且用于将调节气体指引向质谱仪；用于调控进入质谱仪中的载气和调节气体的各自流量的装置或设备。
根据另一实施方式，质谱仪(MS)系统包括：质谱仪，其包括样品接口和与样品接口连通的电离室，其中，样品接口被配置成与载气源流体连通，并且载气源被配置来供应载气；辅助气体管线，其被配置来与辅助气体源流体连通，其中辅助气体源被配置来供应与载气不同的辅助气体，并且辅助气体管线被配置来将辅助气体添加到载气；用于调控进入电离室的载气和辅助气体的各自流量的装置或设备，使得流入电离室的辅助气体相对于载气的比例在从0体积％到小于100体积％的范围内。载气可以为氢气、氩气、氨、和/或甲烷。。
根据另一实施方式，提供一种计算机可读存储介质，其包括用于执行前述方法中的任何一个的指令。
根据另一实施方式，提供一种MS系统，包括所述计算机可读存储介质。
在一些实施方式中，调节气体可以为或包括氢、氩、氟、氧、氨、和/或甲烷。在一些实施方式中，调节气体为或包括氢，并且载气为氦或包括氦。
在其他实施方式中，载气为氢，辅助气体(诸如氦)被添加到氢中。
在审查了下面的附图和详细说明之后，本领域技术人员将清楚本发明的其他装置、设备、系统、方法、特征和优点。所有这些附加的系统、方法、特征和优点被意在包括在本说明书内，落入本发明的范围内，并由所附权利要求保护。
附图说明
参考下面的附图可以更高地理解本发明。附图中的部件不必是按比例的，相反重点在于示明本发明的原理。在这些附图中，对于不同的视图，相似的标号表示相应的部件。
图1是根据本公开的质谱(MS)系统的实施例的示意图。
图2示出了通过MS系统的调节气体和载气的质谱测量，调节气体和载气的丰度比可被用于确定提供给根据本公开的MS系统的调节气体的量。
图3A示出了指示MS系统的重污垢的质谱图。
图3B示出了由与图3A中的相同的MS系统(但是在将该MS系统进行根据本公开的调节处理之后)所生成的质谱图。
图3C示出了与图3B相同的但是以放大比例的质谱图。
图4A是通过运行没有进行调节处理的MS系统所生成的作为时间的函数的重构总离子色谱图(RTIC或TIC)。
图4B是图4A中所示的相同MS系统(但是240分钟之后，根据本公开利用氢气作为调节剂对该MS系统进行2小时的离线调节处理)的另一RTIC。
图5A-5E是分别对于各个离子质量55-u，105-u，91-u，215-u和207-u的作为时间的函数的离子色谱图；这些色谱图是通过运行MS系统并在约250和270分钟之后对MS系统进行调节处理所生成的。
图6A是在受污染的MS系统中的八氟萘的选择性离子监测(SIM)获取的重构离子色谱图。
图6B是在与图6A中的相同MS系统(但是在该MS系统根据本公开进行了利用氢气作为调节剂的离线调节处理之后)中的八氟萘的SIM获取的重构离子色谱图。
图7是根据本公开被构造来在线调节的MS系统的实施例的示意图。
图8是由通过图7所示的MS系统的三种正烷烃，正十四烷(n-C14)，正十五烷(n-C15)和正十六烷(n-C16)，的样品的分析所获得的色谱图。
图9是在没有添加调节气体的情况下对于图8的样品的22次连续运行的原始积分面积相对于第一次注入归一化之后并对三种化合物作图的图线。
图10是在添加调节气体的情况下对于图8的样品的21次连续运行的原始积分面积相对于第一次注入归一化之后并对三种化合物作图的图线。
图11是根据本公开被构造来在线调节的MS系统的另一实施例的示意图。
图12是通过图11所示的MS系统的八种污染物的样品的分析所得到的MS SIM TIC和FID色谱图。
图13是在没有根据本公开添加调节气体的情况下对于图12的样品的二十次连续分析的最先五次和最后五次的质谱-火焰离子化检测器(MS∶FID)面积比的图线，其中，对于每一化合物的所述比相对于第一次注入的所述比归一化。
图14是在添加调节气体的情况下对于图12的样品的三十次连续分析的最先五次和最后五次的MS∶FID面积比的图线，其中，对于每一化合物的所述比相对于第一次注入的所述比归一化。
图15是根据本公开被构造来在线调节的MS系统的另一实施例的示意图。
图16是通过图15所示的MS系统的九种溶剂化合物的样品的分析所得到的MS SIM TIC和FID色谱图。
图17是对于在根据本公开添加调节气体的情况下图16的样品的九次连续分析、随后在没有添加调节气体的情况下样品的十一次连续分析的质谱-火焰离子化检测器(MS∶FID)面积比的图线，其中，对于每一化合物的所述比相对于在添加氢气的情况下完成的第一次注入的所述比归一化。
图18示出了在典型的GC/MS系统中仅仅使用氢气作为载气时所观察到的背景离子质量的典型谱图。
图19是根据本公开被构造来在线调节的MS系统的另一实施例的示意图。
图20示出了由通过图19中所示的MS系统的二十八种化合物的样品的色谱运行所获得的两幅TIC，其中，上面的TIC是在色谱运行开始后不久的，下面的TIC是在MS系统变清洁之后获得的。
具体实施方式
当在本文中使用时，术语“质谱系统”(或“MS系统”)是指包括质谱仪的系统，该质谱仪具有或不具有与该质谱仪以可操作方式对接的气相色谱(GC)。因此，为方便起见，根据所关注的具体实施方式，术语“MS系统”还可以涵盖术语“气相色谱/质谱系统”(或“GC/MS系统”)，即，可以与该术语互换使用。
在本公开的上下文中，术语“分析物”一般是指MS系统的用户或研究者感兴趣的任何样品分子——即，期望对其进行分析(诸如色谱或色谱/质谱分析)的分子。术语“样品”或“样品基质”是指任何已知或被认为包含分析物的物质。样品可以包括分析物和非分析物的组合。在本上下文中，术语“非分析物”或“非分析组分”是指样品的如下组分：因为这样的组分不具有分析价值和/或损害(例如干扰)对期望的分析物的分析，所以对其的分析是不感兴趣的。非分析物一般可以是任何不感兴趣的分子，诸如污染物或杂质。非分析物的实例可以包括但不限于：水、油、溶剂或可以在其中找到期望的分析物的其它介质，以及已经从色谱柱渗出的固定相材料。非分析物的来源可以是在操作MS系统以获取关于样品的分析数据时被分析的样品。或者或此外，非分析物可以是在给定时间操作MS系统以获取分析数据之前已经存在于质谱仪中的残余物种，这样的残余物种由于MS系统的之前使用而已经积累。
为了本公开的目的，术语“分析物”还指为了提供参照、标准、调控载剂或校准物的目的可由MS系统分析的化合物。
本公开描述了各种实施方式，这些实施方式需要将调节气体(或调剂剂)添加到质谱(MS)系统，以现场调节(或再调节)系统，从而改善或恢复其性能。并非希望受限于目前的任何具体理论，调节气体可以提供如下功能中的一种或多种：清洁MS系统的一个或多个部件(例如离子源、质量分析器、离子检测器)的一个或多个表面(例如，壁、板、电极、导管)；减少或去除在样品分析之后在MS系统中积累的或在样品分析期间在MS系统中积累的非分析物，诸如基质组分；防止在样品分析期间非分析物的进一步积累；加速放空/抽空之后MS系统的调节；恢复或创建对于MS分析更优化的或一致的离子源条件(例如，表面氧化状态或其它表面衡量标准)。发明人已经发现氢作为MS环境中的调节剂是高度有效的。氢迅速扩散并转移表面污染物。氢在解离或处于较高的激发、亚稳或假里德伯(pseudo-Rydberg)状态时(诸如通过电子碰撞或其它过程)是非常活泼的，并且可以还原多种被吸附的化合物，诸如往往吸附在离子源表面上并使得操作劣化的那些化合物。而且，氢可以改变金属氧化态。MS系统的金属表面被认为参与多种影响分析物和其它被引入化合物的反应，如在离子源中发生的脱水或还原。通过将金属从各种各样的氧化态转变为可再现和固定的设置，可以使得性能更一致。在离子源的情形中，可大大地稳定谱图特征。由于上面所提到的使用氢所带来的挑战，氢的这些调节属性还没有被以前的研究者充分理解。更一般地，在本研究工作之前，向MS系统添加调节气体的构思还没有被充分地研究。这可以由如下的观察结果来证实：到目前为止，对于改善的调节技术所做的努力很大程度上限于：提高部件的可拆卸性，以便于传统的离场清洁——就是说，对MS系统进行停机，为了清洁部件的目的将这些部件从MS系统物理地取下；开发离子源表面的替代性组成，试图减少传统离场(ex situ)清洁的需要。
一般来说，调节气体可以是适用于在MS系统中完成前述的功能的一种或多种或者表现出与氢相同或相似的调节属性的任何气体。因此，除了氢之外，调节气体的其它实例还包括但不限于：氩、氟、氧、氨、甲烷、以及氢、氩、氟、氧、氨和甲烷中的两种或更多种的组合。所使用的具体调节气体可能取决于调节处理是以在线模式还是以离线模式进行，这些模式将在下面进行描述。调节气体可以是由气体源或挥发性液体源提供的一种气体或多种气体的混合物。在本上下文中，术语“气体”涵盖术语“蒸汽”。被引入MS系统中的调节气体可以添加到任何其它的意欲被添加的气体，诸如用于色谱测量的载气、用于化学电离的反应剂气体、以及用于碰撞室或离子阱中的离子裂解的碰撞气体或用于离子引导装置或离子阱中的碰撞冷却的碰撞气体。或者，调节气体可以根据其特性和MS系统的具体状态而被单独地添加。添加到MS系统的调节气体可以是包含载气或某些其它气体(例如，如下面进一步描述的辅助气体)的共混物的一部分。根据调节气体的类型、所实施的具体实施方式、或MS系统的调节气体存在于其的阶段，调节气体分子可以是经加热的，电中性的，处于亚稳态、里德伯状态或其它激发状态，或电离的。
在一些实施方式中，被构造来进行现场调节的MS系统是气相色谱/质谱仪(GC/MS)系统的一部分，因此与气相色谱(GC)对接。在这样的实施方式中，调节气体可在被引入MS系统中之前，途经GC的一部分。在一些实施方式中，调节气体被直接引入到离子源中。而且，调节气体可以被引入MS系统和/或GC的一个或多个位置。为此，可以使用多于一个的独立的调节气体源(或至少多于一个的调节气体管线)。
在一些实施方式中，MS或GC/MS系统被构造来进行离线调节模式。在离线调节模式中，调节气体在没有以分析模式操作MS或GC/MS系统(即，没有操作MS或GC/MS系统来对样品执行质谱测量或气相色谱/质谱测量以获取分析数据)的时间期间被引入MS或GC/MS系统。在这样的实施方式中，MS或GC/MS系统可以被构造来在分析模式和调节模式之间切换。从一种模式到另一种模式的切换的执行可以是完全或部分手动的，或完全或部分自动的(诸如响应于对于一个或多个参数的评价，如下面进一步所述的)。一般来说，在离线模式中，调节气体可以在不涉及关于样品的分析数据的获取的任何操作阶段期间添加，诸如热机、调控、抽空、放空、冷却等等。而且，离线模式可能需要在MS或GC/MS系统的一个或多个部件(例如离子源)被取下的同时添加调节气体。
在其它实施方式中，MS或GC/MS系统被构造来进行在线(或动态)调节模式。在在线调节模式中，调节气体在MS或GC/MS系统正被操作来对样品执行质谱测量或气相色谱/质谱测量时被引入MS或GC/MS系统。与在线调节模式相关的一个或多个参数可响应于MS或GC/MS系统的操作条件被动态地调整。在一些实施方式中，MS或GC/MS系统被构造来进行离线调节模式和在线调节模式两者。
除了使得调节气体流入MS系统之外，调节模式还可包括保持MS或GC/MS系统的一个或多个区域(例如离子源、质量分析器、离子检测器、柱)受到期望温度下或期望温度范围内的调节气体的作用。通过加热调节气体和/或被调节气体处理的表面，可以增强调节处理。此外，调节模式可以包括操作离子源以向电离腔中发射电子。电子的存在可以通过一种或多种机制(诸如由调节气体“活化”或生成促进表面清洁的次级物种)增强调节处理。
在另一实施方式中，调节气体(诸如氢)被用作用于运送样品通过GC柱的载气，代替更传统的载气诸如氦。辅助气体诸如氦在离子源上游的某一点被添加到氢载气流中，并且混合的气体流进入离子源。并且业已发现该构造作为在线调节技术是有效的。
在本公开的上下文中，术语“调节”一般是指清洁或或以其它方式使得质谱仪的离子源和/或其它部件或区域达到改善或优化质谱仪的性能的条件。在一个方面中，调节通过如下方式来完成：操作MS系统，以将调节气体流入MS系统的质谱仪中。在质谱仪中添加调节气体基本不会改变在在线调节处理期间由MS系统分析的样品的分析物的质谱特征(或谱图响应)，或基本不会改变离线调节处理之后将由MS系统分析的样品的分析物的质谱特征(或谱图响应)。就是说，分析物的谱图特征在添加或不添加调节气体的情况下基本保持不变。换句话说，调节气体基本不改变分析物的离子丰度比。相反，调节气体清洁质谱仪，并且不让非分析物在质谱仪中积累。为了这些目的，在设想用于在线调节模式的典型实施方式中，调节气体可以是例如氢、氦、或氢和氦的共混物(混合物)。在离线调节模式中，一般来说，可以想到更宽范围的调节气体，诸如氢、氩、氟、氧、氨和/或甲烷。
添加调节气体时所使用的条件或参数可被控制，使得调节气体能够实现调节，而基本不会改变分析物谱图响应。例如，调节气体在质谱仪中的浓度可被控制，诸如通过调控进入质谱仪中的调节气体的流率。调节气体的流率的调控可以相对于被流入质谱仪中的其他气体。其他条件或参数可以包括：调节气体的温度，质谱仪的区域或部件(其中使用调节气体)中的温度和/或压力，以及调节气体被赋能(例如通过离子源的操作)的程度。
因此可以看到，因为调节气体的添加基本不会改变分析物谱图响应，所以调节气体的添加不会引起化学电离(CI)。因此，在本公开的上下文中，调节气体不是CI反应剂气体。
在MS系统包括GC的一些实施方式中，调节气体可以通过使得调节气体流经GC的分析柱而被添加到质谱仪。但是，将会理解的是，本公开中所教导的“调节”质谱仪的处理不同于“调节”或“预调节”分析柱的处理。调节或预调节分析柱通过涉及使得溶剂流过柱，以活化固定相的组分和/或清除柱的杂质，以为色谱实验做好准备，并且因此是与本公开的调节处理无关的单独和不同的过程。
图1是色谱仪(MS)系统100的实施例的示意图。MS系统100可以大体包括质谱仪104和调节气体系统108。质谱仪104可以包括样品源、样品(或样品/载气)入口或接口112、MS壳体116、电离装置(或离子源)120、质量分析器124、离子检测器128和真空系统132。
样品源可以是被构造来将样品材料流经由样品接口112提供到离子源120的任何装置。例如，样品源可以与配料室(batch volume)、样品探针或液体处理系统相联。样品材料到离子源120的流动可以由任何手段来实现，诸如泵送、毛细作用、或电力辅助技术。在联用技术中，样品源可以可以与分析分离仪器诸如气相色谱(GC)仪、液相色谱(LC)仪、毛细管电泳(CE)仪、毛细管电色谱(CEC)仪等的出口相联。在一些实施方式中，样品可被直接引入或加载到离子源120中，不必使得样品从样品源流出并通过柱或导管。在这些实施方式中，到离子源120的样品入口或样品接口可以是例如直接的插入探针。根据用于将样品直接引入到离子源中的技术，可以或可以不使用载气来辅助样品引入。
离子源120可以是任何适用于由从样品源接收的样品流产生分析物离子并且将所产生的离子指引到质量分析器124中的任何装置。例如，离子源120可以是电子碰撞(EI)装置或化学电离(CI)装置。离子源120还可以包括在EI操作模式和CI操作模式之间切换的能力。离子源120包括电离室136和电离装置140。在EI或CI的情形中，电离装置140通常是被构造来以本领域技术人员所理解的方式发射电子的细丝。但是，本公开不限于EI和CI，并且可以包括现在已知或今后发展的各种其他模式。在一些实施方式中，特别是对于运行在线方法，离子源120不是用等离子体电离样品的离子源，诸如不是感应耦合等离子体(ICP)离子源。
在CI的情形中，MS系统100还包括CI反应剂气体源144，其通常经由反应剂气体管线152与样品接口112的导管148连通。反应剂气体源144可以表示用于供应一种或多种不同类型的反应剂气体的一个或多个容器。反应剂气体可以是任何如本领域技术人员所理解的适于在电离室136中进行CI的气体。反应剂气体的实例包括但不限于，甲烷、异丁烷、氨、二氧化碳、二氟二氯甲烷、三甲基硅烷、一氧化氮、以及甲胺。反应剂气体的流量可以用任何手段，诸如气体流量控制器(或流量控制模块)156来控制。流量控制器156可以例如包括一个或多个阀、限流器、质量流量控制器、压力调节器等。流量控制器156可以被手动或电子控制。在一些实施方式中，流量控制器156可以是具有已知设计和操作的可编程电子气动控制器(EPC)。在所示的实施例中，反应剂气体可以经由从反应剂气体源144出发、通过反应剂气体管线152到流量控制器156、通过辅助气体管线160到导管148(经由导管148的端口)到电离室136中的反应剂气体通路，被供应到电离室136。
质量分析器124可以是被构造来基于分析物离子各自的质量(即，质荷比或m/z比)分离、归类或过滤分析物离子。质量分析器124的实例包括但不限于，多极电极结构(例如，质量过滤器、离子阱)、飞行时间(TOF)部件、静电分析器(ESA)以及即磁扇区。质量分析器124可以包括多于一个质量分析器的系统，特别是当期望离子裂解时。例如，质量分析器124可以是级联MS或MSn系统，如本领域技术人员所理解的。作为另一个实例，质量分析器124可以包括质量过滤器，之后是碰撞腔，碰撞腔之后又是另一个质量过滤器。作为另一个实例，质量分析器124可以包括离子迁移率谱仪(IMS)。但是，在一些实施方式中，MS系统100不包括IMS。
离子检测器128可以是被构造来收集并测量从质量分析器124输出的按质量进行了区分的离子的通量(或流量)。离子检测器128的实例包括但不限于，电子倍增器、光倍增器以及法拉第杯。
离子源120、质量分析器124和离子检测器128被布置在MS壳体116中，所述MS壳体116与真空系统132对接。MS壳体116和真空系统132被构造来限定质谱仪104中的连续的真空级。通过该构造，离子源120根据设计被保持在期望低的压强或真空水平下，并且质量分析器124和离子检测器128被保持在期望的真空水平下。对于包括诸如上述的多个部件或模块的质量分析器124，每一个部件或模块可以被保持在不同的真空水平下。例如，碰撞腔一般被保持在较之在碰撞腔之前或之后的被抽空的质量过滤器更高的压强下。为了上述目的，真空系统132一般包括一个或多个真空泵，所述一个或多个真空泵经由MS壳体116的一个或多个排气端口与一个或多个真空级连通。
质谱仪104还可以包括加热系统164。加热系统164可以包括被构造来控制质谱仪104的一个或多个部件(诸如样品接口112、电离室136、质量分析器124和离子检测器128)的各自温度的一个或多个加热装置。特定的加热装置可以被构造来直接加热(诸如电阻加热元件)或间接加热(诸如用于按一定路径运送热交换介质的系统)。
MS系统100还可以包括系统控制器(或系统控制器模块)168。系统控制器168可以被构造来控制和/或监控MS系统100的各个方面，诸如到电离室136中的样品引入、反应剂气体引入(如果适用的话)以及反应剂气体的选择、样品电离、EI或CI操作模式的选择、真空和压强设置、温度设置或改变由加热系统164实现的温度分布、质量分析器124的操作参数(例如，所施加的电场和/或磁场、碰撞/背景气体引入、离子光学元件的定时等)、来自离子检测器128的信号的获取和分析、质谱或色谱图的生成和显示等等。为了这些目的，系统控制器168被示意性地示为经由通信链路172与质谱仪104信号通信。通信链路172可以代表若干分别与MS系统100的各种部件接口的通信链路。给定的通信链路可以是有线的或无线的。并且为了这些目的，系统控制器168可以包括一种或多种硬件、固件和/或软件，以及一种或多种储存器。在所示的实施例中，如将在下面进一步描述的，系统控制器168包括电子处理器176、存储在存储器中的数据库180、气体流量控制软件184、以及性能评价软件188。系统控制器168还可以代表一种或多种用户界面设备，诸如用户输入设备(例如键盘、触摸屏、鼠标等)、用户输出设备(例如显示屏、打印机、可视指示器或报警器、可听指示器或报警器等)、由软件控制的图形用户界面(GUI)、以及用于加载可由电子处理器176读取的介质的设备(例如以软件、数据实现的逻辑指令等等)。系统控制器168可以包括操作系统(例如Microsoft软件)，用于控制和管理系统控制器168的各种功能。系统控制器168的一个或多个部件可以相对于MS系统100位于远程，并且通过有线或无线通信链路与系统控制器168的本地部分通信。在一些实施方式中，系统控制器168可以包括实验室信息管理系统(LIMS)或作为其一部分，如可以用于医院或其他医疗设施中的那些。
调节气体系统108被构造来将调节气体指引到MS系统100中。为此目的，调节气体系统108可以包括与调节气体管线连通的调节气体源以及根据需要的气体流量控制器。如上所述的，调节气体可以是例如氢、氩、氨和/或甲烷。调节气体系统108可以被构造来将调节气体指引到MS系统100的一个或多个位置。图1中的虚线框和虚线描绘了各种可选方式。因此，在一个实施方式中，调节气体源204和相关联的调节气体管线208与气体流量控制器156连通，所述气体流量控制器156还调控来自反应剂气体源144的反应剂气体的流量。在此实施方式中，调节气体被流入辅助气体管线160中，通过导管148，进入电离室136。在另一实施方式中，调节气体源212和相关联的调节气体管线216直接与电离室136连通，由此调节气体被直接流入到电离室136中。在另一实施方式中，调节气体源212和相关联的调节气体管线220直接与质量分析器124或与多部件质量分析器124的一个或多个部件连通。例如，调节气体可以被引入碰撞腔、质量过滤器、离子引导装置、或这样的质量分析器部件中的两个或更多个。在另一实施方式中，调节气体源212和相关联的调节气体管线224直接与离子检测器128的合适区域连通。调节气体系统108可以包括一个与上述位置中的一个连通的调节气体源212，或者可以包括两个或更多个分别与上述位置中的两个或更多个连通的调节气体源212(或至少两条或更多条调节气体管线216，220，224)。应该注意的是，为了简化在图1中示出了一个调节气体源212；调节气体管线216，220，224中的每一条可以与不同的调节气体源相关联。还应注意的是，气体流量控制器(没有示出)可以被布置成与调节气体管线216，220，224中的一条或多条连通，并且具有与跟反应剂气体源144相关联的气体流量控制器156相同或相似的构造。MS系统100中所设置的任何流量控制器可以被手动操作和/或由系统控制器168控制，诸如根据气体流量控制软件184所提供的指令由电子处理器176控制。
在所有上述的实施方式中，调节气体系统108提供从调节气体源204和/或212出发、通过调节气体管线208，216，220和/或224、并进入质谱仪104中的调节气体流动通路。调节气体流动通路要么直接进入质谱仪104的一个或多个位置中，要么从质谱仪104的上游的位置进入质谱仪104。在这些实施方式中的任何一个中，调节气体可以从调节气体首先直接进入其中的MS部件流到或扩散到其他MS部件中的一个或多个中。例如，直接供应到碰撞腔中的调节气体可以流到或扩散到前面的和/或后面的质量过滤器。作为另一实例，直接供应到质量分析器124的部件中的调节气体可以流到或扩散到电离室136和/或离子检测器128中。在一些实施方式(在下面进一步描述)中，当MS系统100以分析模式被主动操作时，即当样品和离子流动通路被沿大致从电离室136朝向质量分析器124的方向建立时，调节气体流动通路可以被建立。即使在这些实施方式中，被直接注入到质量分析器124中的足够量的调节气体可以沿相反方向扩散到电离室136中，并且有效地调节/清洁电离室136的表面。
图1还示出了MS系统100包括气相色谱(GC或GC系统)230或换句话说MS系统100是气相色谱/质谱仪(GC/MS)系统的一部分的实施方式。在这样的实施方式中，MS系统100或者可以被描述为经由样品接口112(在此情况下也可被称为GC/MS接口)与GC 230对接。GC 230一般可以包括GC壳体234、通过安装在GC壳体处的样品引入装置238、载气源242、布置在GC壳体234中的柱(或GC柱)246以及加热装置250。
柱246包括经由密封的流体连接器与样品引入装置238连通的柱入口252以及与电离室136连通的柱出口254。柱246的一部分可以延伸穿过样品接口112并且进入电离室136，使得柱出口254位于电离室136中。或者或等同地，柱246可以经由密封的流体连接器与转运管线联接，在此情况下，转运管线延伸穿过样品接口112并进入电离室136。柱246包括固定相，其一般包括保持在作为柱246的内壁的衬里的膜或固体支撑物上。可以为固定相选择各种各样的组成，并且可以为固定相选择一定范围的孔隙率或密度，如本领域技术人员可理解的。为了保留空间同时维持期望的长度，柱246可包括螺旋段256。
样品引入装置238通常包括用于将样品注入到柱入口252中的装置，并可以包括用于蒸发样品的装置。样品可以是包含将要在柱246中分析分离的样品材料和一种或多种溶剂的基质。样品引入装置238可以与单独的样品源(没有示出)流体连通，或者可以充当样品源。例如，样品引入装置238可被构造来接纳一个或多个样品容器260，并且可以包括用于选择用于注入到柱246中的期望样品的装置(例如圆盘传送带)。
载气源242可以经由载气管线264与柱入口252连通。载气管线264可以在柱入口252上游的某一点处与样品引入装置238的一部分联接。载气可以是如本领域技术人员理解的适于用作有利于运输样品通过柱246的惰性移动相的任何气体。载气的实例包括但不限于，氦气、氮气、氩气或在一些实施方式中的氢气。载气的流量可以由任何装置控制，诸如气体流量控制器268。流量控制器268可以具有跟与反应剂气体源144相关联的流量控制器156相同或相似的构造。在所示的实施例中，载气经由从载气源242出发、通过载气管线264到流量控制器268并进入柱入口252(可能经由如上所述的样品引入装置238)的载气通路供应到柱246。
加热装置250可以具有适于将柱246保持在根据期望(即预定)的温度曲线(或温度程序)设定或改变柱246的温度的期望温度下的任何构造。在一个实施例中，GC壳体234是(或包含有)炉子，并且加热装置250被构造来加热柱子延伸穿过其的炉子内部。在另一实施例中，加热装置250被构造来直接加热柱246。例如，加热装置250可以包括被安装成与柱246热接触的电阻加热元件。
当包括GC时，MS系统100还可以包括用于分析由柱246分离的样品的组分的附加装置，即除了质谱仪104之外的其他分析仪器。因此，在所示的实施方式中，MS系统100包括任何合适类型的任选气体检测器272，其通常布置在GC壳体234的外部。气体检测器272可以是能够产生谱图或色谱图的那类检测器，诸如火焰离子化检测器(FID)或热导率检测器(TCD)。气体检测器272可以经由气体出口管线278与柱246的介于螺旋段和柱出口254之间的段276连通。为此，可以布置分流器(没有示出)与柱246在此段276处与柱246连线。通过这样的构造，柱246中的来自螺旋段256的样品/气体流被分成被导入电离室136中的第一输出流和经由气体出口管线278被导入气体检测器272中的第二输出流。
在具有与MS系统100联接的GC 230的情况下，提出了附加的实施方式，用于构造调节气体系统108来将调节气体指引到MS系统100中。通常，这些附加的实施方式需要通过建立至少部分经过GC壳体234的一个或多个调节气体通路，在电离室136上游的一个或多个位置处引入调节气体。在一些实施方式中，(一个或多个)调节气体流动通路可以经过柱246的至少一部分。图1中的虚线框和虚线描绘了各种可选方式。因此，在一个实施方式中，调节气体源282和相关联的调节气体管线284与气体流量控制器256连通，所述气体流量控制器256还调控来自载气源242的载气的流量。在此实施方式中，调节气体从流量控制器268流入公共气体入口管线286并流入柱入口252。流量控制器268可被用于调控载气和调节气体进入柱246的各自流量(例如，流率)。根据被实施的具体调节策略，流入柱246中的载气相对于调节气体的比例一般在从0体积％到小于100体积％的范围内。就是说，流量控制器268可以被操作来在调节气体被流入柱246中时完全关断载气流，或被操作来混合载气和调节气体，其中，两种气体以期望的比例流动通过气体入口管线286。在另一实施例中，调节气体的比例在从0.02％到50％的范围内。在另一实施例中，调节气体的比例在从0.05％到40％的范围内。在另一实施例中，调节气体的比例在从0.25％到10％的范围内。这些示例性范围也可以被用于把调节气体引入MS系统100中的其他位置的其他实施方式，并且更一般地适用于调控调节气体进入质谱仪104的流量。而且，这些示例性方法可以被用于需要在线模式或离线模式的各种实施方式。
在另一实施方式中，调节气体源(没有示出)和相关联的气体管线(没有示出)与柱246的柱入口252和柱出口254之间的段(没有示出)连通，诸如柱入口252和螺旋段256之间，在螺旋段256处，或在螺旋段256和柱出口254之间。作为实例，在图1中，调节气体源290和相关联的调节气体管线292与柱246的处于螺旋段256和柱出口254之间(或处于螺旋段256和样品接口112之间)的段296连通。可以使用适用于在期望的柱段合并各气体流的任何结构或装置，诸如T形接头、联管件等。如在其他实施方式中，合适的流量控制器304可以被设置与调节气体管线292连线，以调控调节气体的流量。如在把调节气体添加到载气中的其他实施方式中，调节气体的比例可以根据上述范围的实例来调控。
调节气体系统108可以包括与GC 230的前述位置之一连通的一个调节气体源，或者可以包括分别与GC 230的前述位置中的两个或多个或者与GC 230和MS系统100的前述位置中的两个或多个连通的两个或更多个调节气体源(或至少两个或更多个调节气体管线)。如上述其他流量控制器的情形，与GC 230相关联的流量控制器(例如268，304)中的任何一个可以被手动操作和/或由系统控制器168控制，诸如根据由气体流量控制元件184提供的指令由电子处理器176控制。
在一些实施方式中，给定的调节气体源204，212，282，290可以包括调节气体和辅助气体的共混物。例如，调节气体源204，212，282，290可以包含共混物的单个罐形式设置，使得MS系统100无需要设置用于将调节气体和辅助气体混合在一起的装置。调节气体源204，212，282，290中容纳的调节气体相对于辅助气体的比例可以在从0体积％到小于100体积％的范围内。在另一实施例中，调节气体相对于辅助气体的比例在从0.25％到10％的范围内。辅助气体的组成可以与所使用的载气的组成相同或不同。辅助气体一般可以是任何与调节气体不同的惰性气体(即，不与样品反应或以其他方式不利地影响质谱仪104的性能的气体)。辅助气体的实例包括但不限于，氦气、氮气和氩气。辅助气体的组成可以与也用于MS系统100中的载气的组成相同，或者可以不同。在下面的实施例部分中描述了辅助气体的使用的一些实例。
在另一实施方式中，辅助气体源308和相关联的辅助气体管线310被设置来允许调节气体与辅助气体共混。因此，流量控制器304可以被配置来调控辅助气体和调节气体的各自流量，使得混合流中的辅助气体相对于调节气体的比例在从0体积％到小于100体积％的范围内。在另一实施例中，辅助气体相对于调节气体的比例在从0.05％到80％的范围内。在另一实施例中，辅助气体相对于调节气体的比例在从0.25％到20％的范围内。在所示的实施例中，调节气体管线310与流量控制器304连通，调节气体源290也与所述流量控制器304连通。在此实施例中，调节气体，或者调节气体和辅助气体的共混物或混合物，经由公共气体入口管线314流到柱段296。将会理解的是，在此所述的和/或图1中所示的其他调节气体源中的任何一个可以以其他方式与辅助气体源相关联，用于建立调节气体和辅助气体到MS系统100的给定位置的混合流。
除了与质谱仪104和调节气体系统108的部件接口之外，系统控制器168可以被配置来控制和/或监控GC 230的各个方面，诸如到柱246中的样品引入、柱泄漏事故、压强设置、温度设置或改变由加热装置250实现的温度曲线、气体检测器272(如果设置的话)的操作、来自气体检测器272的信号的获取和分析、从气体检测器272得到的谱图或色谱图的生成和显示等等。为了这些目的，系统控制器168被示意性地示为经由通信链路318与GC 230信号通信，所述通信链路318可以是有线的或无线的，并且可以表示到GC 230的各个部件的一个或多个专用通信链路。可以看到，图1中示意性地描绘的系统控制器168可以代表用于协调或同步质谱仪104和GC 230以及调节气体系统108的各种操作的一个或多个装置或设备。
MS系统100包括用于以分析模式操作MS系统100的装置(或设备)。在分析模式中，MS系统100处理一个或多个样品，以产生一个或多个质谱图或色谱图，从所述一个或多个质谱图或色谱图可以获得关于样品的分析物的信息。在一些实施方式中，用于以分析模式操作的装置可以被配置来建立通过样品接口112并进入电离室136的样品流动通路。作为实例，样品被引入到操作用于由样品产生分析物离子的电离室136和电离装置140中。分析物离子被输送到质量分析器124中，所述质量分析器124根据质量归类离子，并且根据设计，可以进行一次或多次离子裂解，如本领域技术人员所理解的。所得的按质量区分的离子然后被输送到离子检测器128，所述离子检测器128通常被构造来将离子流转换为电信号。该电信号被发送到数据分析器(由系统控制器168示意性表示)，用于处理和生成质谱图或色谱图。因此，用于以分析模式操作的装置可以包括如下部件中的一个或多个：样品接口112；电离室136；MS系统100的用于处理样品和产生质谱图或色谱图的其他部件；一个或多个根据需要的气体流量控制器，其可以由手动(用户)输入操作，或可以通过电子或计算机化控制而半自动化或完全自动化；和/或如图1中的系统控制器168示意性表示的电子硬件、固件和/或软件模块。手动输入可能需要物理操控阀门或其他装置。或者或此外，手动输入可能需要按压按钮，操作开关，或在与系统控制器168通信或相关联的控制面板上输入信息，响应于此，电子处理器176或系统控制器168的其他部件发送控制信号至所述装置的合适部件，用于以分析模式进行操作。
在MS系统100与GC 230对接的实施方式中，分析模式可以包括操作样品引入装置238，以将样品和载气注入柱246中，由此建立样品和载气通过柱246的流动。在此情况下，样品(或样品/载气)流动通路部分由柱246限定。样品的不同组分由柱246的固定相根据已知的色谱保留原理分离，并且经分离的分析物级分和载气的所得混合物流动通过柱246、样品接口112并进入电离室136。然后，以上述方式在MS系统100中处理样品。因此，在这些实施方式中，用于以分析模式操作的装置可以包括如下部件中的一个或多个：样品引入装置238；载气源242；载气管线264；和/或柱246。
MS系统100还包括用于以调节模式操作MS系统100的装置(或设备)。在调节模式中，MS系统100被操作以经由上述的一个或多个调节气体流动通路使得调节气体流入质谱仪104。在一些实施方式中，用于以调节模式操作的装置可以被构造来建立从调节气体源204和/或212出发，通过调节气体管线208，216，220和/或224并进入质谱仪104的调节气体流动通路。因此，用于以调节模式操作的装置可以包括如下部件中的一个或多个：调节气体系统108，调节气体源204和/或212；调节气体管线208，216，220和/或224，以及根据需要用于将调节气体递送到质谱仪104的一个或多个期望位置的任何其他气体导管；一个或多个根据需要的气体流量控制器(例如156)，其可以如上所述地手动操作、半自动化或全自动化；和/或由图1中的系统控制器168示意性表示的电子硬件、固件和/或软件模块。在MS系统100与GC 230对接的实施方式中，用于以调节模式操作的装置可以包括替代性的或附加的调节气体源282和/或290，相关联的调节气体管线284和/或292以及根据需要的任何其他气体导管；和/或其他流量控制器(例如268，304)。用于以调节模式操作的装置还可以包括如上所述的一个或多个辅助气体源308和相关的辅助气体管线310。
在一些实施方式中，通过向调节气体添加热能和/或控制其温度可以优化调节气体的效果。因此，根据通过MS系统100的调节气体流动通路，用于以调节模式操作的装置也可以被构造来控制如下温度中的一个或多个：柱246和/或GC壳体234(例如炉子)的内部的温度；样品接口112的温度；电离室136的温度；质量分析器124的温度；和/或离子检测器128的温度。温度控制因此可以通过操作加热装置250和/或加热系统164来实现，所述加热装置250和/或加热系统164可以由系统控制器168来控制，并且可以遵循程序化的温度曲线。在一个实施例中，用于以调节模式操作的装置被构造来将电离室136保持在最高达电离室136的金属表面的失效极限的温度。在另一实施例中，用于以调节模式操作的装置被构造来将电离室136保持在从-20℃到800℃范围内的温度下。
在一些实施方式中，可以通过赋予调节气体能量以将调节气体分子激发(或赋能)到高能态(例如里德伯态或亚稳态)或电离调节气体分子。电离装置140可以例如被操作用于此目的，以产生与调节气体分子相互作用的电子。
用于以调节模式操作MS系统100的装置可以被配置来调控到柱入口252或到质谱仪104中的载气和调节气体的各自流量(例如，流率)。流入到柱入口252中的载气相对于调节气体的比例可以在从0％到小于100％的范围内。或者或此外，用于以调节模式操作MS系统100的装置可以被配置来调控辅助气体和调节气体的各自流量。流动通过特定气体管线的辅助气体相对于调节气体的比例可以在从0％到小于100％的范围内。用于以调节模式操作MS系统100的装置可以被配置来基于比较由离子检测器128从样品的分析物产生的色谱图与由气体检测器272从样品分析产生的色谱图，来判断MS系统100是否应该以调节模式操作，或者用于调控调节气体和载气到质谱仪104中的各自流量。
用于以调节模式操作MS系统100的装置可以被构造来离线操作、在线操作或两者。在离线实施方式中，用于以调节模式操作的装置可以包括用于在分析模式和调节模式之间切换MS系统100的装置(或设备)。用于切换的装置可以包括如上所述的一个或多个气体流量控制器和/或系统控制器168。
用于以离线模式操作的装置可以被配置来评价MS系统100的一个或多个参数，并且基于参数的值，判断MS系统100是否应以调节模式操作(或者等同地，是否应该从分析模式切换到调节模式)。可以被评价的参数的实例包括但不限于，在评价该参数之前(或者从上一次评价该参数以来或从上一次实施调节模式以来)MS系统100或其部件(例如，质谱仪104、离子源120、柱246)已经以分析模式操作的次数；在评价该参数之前(或者从上一次评价该参数以来或从上一次实施调节模式以来)已经过去的时间；在预定操作条件下由MS系统产生的色谱图(或质谱图)的质量；在以分析模式或调节模式操作时进行的具有一个或多个选定的质荷比的离子的丰度的测量；和/或从柱的固定相支撑物分离出的固定相材料的存在(即，柱渗出的证据)。色谱图的质量可以包括MS系统100的信号响应或其他性能标准的劣化的量度(例如，信噪比)指示。可以将诸如色谱图的质量和污染物离子的丰度之类的参数与存储在系统控制器168的数据库180中的参比参数进行比较，以帮助判断是否应该运行调节模式。可以在以调节模式操作时进行选定离子的丰度的测量，以允许调节调节模式的某些操作参数，诸如被添加的调节气体的水平。用于判断是否应以调节模式操作这一目的的MS系统100的一个或多个参数的评价可以由系统控制器168的性能评价软件188来执行或管理。
或者或此外，上述参数中的一个或多个可以由MS系统100的用户手动评价。例如，用户可以跟踪MS系统100的已知在进行了调节处理之后改善或恢复MS系统100的性能的一个或多个部件的使用的年龄和/或次数。用户可以对由样品分析或背景分析所获得的色谱图或质谱图进行目视检测，并且判断MS系统100是否需要被调节。或者或此外，MS系统100可以被构造来允许用户在期望时或根据预定的维护计划将MS系统100切换到调节模式。
如果判定MS系统100应该以调节模式操作，用于以离线调节模式操作的装置可以被构造来基于(或响应于)该判定进行动作。例如，动作可以包括将MS系统100的操作切换到调节模式，制定用于将MS系统100的操作切换到调节模式的时间，修改将MS系统100的操作切换到调节模式的预定时间，和/或产生MS系统100应该以调节模式操作的用户可读指示。用户可读指示可以包括例如可听或可视的警告，显示在MS系统100的用户控制面板或与MS系统100通信的显示屏幕上的可视的指示或信息，发送给用户的电子邮件信息等等。
在在线实施方式中，用于以调节模式操作的装置可以包括用于在MS系统100正在进行样品分析时调控到质谱仪104中的载气和调节气体的各自流量的装置(或设备)。用于调控的装置可以包括如上所述的一个或多个气体流量控制器和/或系统控制器168。用于调控的装置可以被配置来调控所述各自流量，使得流入到质谱仪中的调节气体的比例可以在从大于0体积％到小于100体积％的范围内。在另一实施例中，调节气体的比例在从0.02％到50％的范围内。在另一实施例中，调节气体的比例在从0.05％到40％的范围内。在另一实施例中，调节气体的比例在从0.25％到10％的范围内。如前所述，这些方法也可以适用于离线模式。用于调控的装置可以被配置来将调节气体的流量维持在恒定的流率下，同时柱246的温度直接或间接由加热装置250改变。例如，系统控制器268可以监控该温度，并使得一个或多个流量控制器根据需要调节气体流率。
就像上述的用于以离线调节模式操作的装置，在线模式下用于调控到质谱仪104中的载气和调节气体的各自流量的装置可以基于MS系统100的一个或多个参数的评价。除了上述参数之外，可被评价的参数的其他实例包括但不限于，在MS系统100被操作进行样品分析时进行的具有一个或多个选定的质荷比的离子的丰度的测量；流动通过或将被流动通过柱246的样品基质的组成；柱246中所支撑的固定相的组成；柱246的内径；和/或样品基质的一种或多种组分与调节气体的反应性。如上所述，可以通过性能评价软件188和/或使用存储在系统控制器168的数据库180中的数据帮助参数的评价。
与向MS系统100添加调节气体相关的挑战之一是如何相对于载气添加调节气体。这在实施较低的气体流量(例如0.005mL/min)时尤其如此。在一些实施方式中，所添加的调节气体的相对量可以基于被引入到离子源120中的污染物的速率来选择。一般来说，对于较高的污染物量，添加较大量的调节气体。对于各种实验，特别是常规实验，理想的是能够一致地设定调节气体水平。在一些实施方式中，调节气体的水平基于载气的丰度相对于调节气体的丰度的比例来设定。在一些实施方式中，调节气体和载气的量(例如，流率、压强)由MS系统100，诸如由图1中所示的系统控制器168来电子控制。在这样的实施方式中，调节气体的水平可以作为MS系统100的自动调整功能的一部分被自动地设定。图2示出了调节气体(在此实例中，氢，m/z＝2)和载气(在此实例中，氦，m/z＝4)流过MS系统100的质谱测量结果。具体地，图2的测量结果由下面的实施例7中所述的实验获得。相应地，用于调控到质谱仪104中的载气和调节气体的各自流量的装置可以被配置来基于通过操作离子源120、质量分析器124和离子检测器128所测量的调节气体离子的丰度对载气离子的丰度的期望比例进行调控。而且，用于调控各自流量的装置可以被配置来比较调节气体离子的丰度对载气离子的丰度的测量比例与期望比例，以判断测量比例与期望比例之间的比例差是否落在期望的范围之外，并调整到质谱仪104中的调节气体相对于载气的流量，以将比例差维持在期望的范围内。例如，期望比例可以与不同的实验和/或给定实验的不同阶段相关，并且被设置在存储在数据库180中的查询表中，并可由系统控制器168的硬件、固件和/或软件部件访问。
在一些实施方式中，诸如在下面的实施例8中，诸如氢的调节气体被用作用于运送样品通过柱246的载气，并且诸如氦的辅助气体或者在质谱仪104的上游或者在质谱仪104处被添加到氢或其他载气中。调节气体系统108或其他装置或设备可以被用来调控到质谱仪104中的辅助气体的流量相对于到电离室136中的调节气体的流量。在这些实施方式中可以执行上述评价任务中的多种。质谱仪104可以被操作来测量载气离子的丰度相对于辅助气体离子的丰度的比例，并且可以基于所测量的比例调控辅助气体的流量相对于调节气体的流量。
实施例1-离线调节
在此实施例中，对与图1中所示一致的、并且与GC 230连接的、受到重污染的MS系统100进行离线调节处理。氢被选择作为调节气体。氢气流通过通常用于CI反应剂气体的样品接口112的端口引入，并由此被导入质谱仪104的电离室136和四极中。所添加的氢的流率为0.1mL/min。离子源的温度为350℃，并且四极的温度为200℃。氢流动进行16小时，同时细丝在150μA下连续工作。在调节之前，MS系统100在质谱仪104激活但是没有样品的情况下运行，以分析被怀疑污染MS系统100的背景物种。图3A是所得的质谱图。显示出较大丰度的离子质量是通常与非分析物或背景分子相关的那些。图3B是在调节之后产生的背景质谱图。在与图3A的谱图相同的比例下，背景物种(例如，m/z＝45.1，78.1，134.9等等)看起来已经被消除。图3C是与图3B相同的质谱图，但是具有放大的比例。图3C示明了背景物种的丰度的显著减小。
实施例2-离线调节
图4A是通过运行没有进行调节处理的与图1所示的一致的MS系统100所生成的作为时间的函数的重构总离子色谱图(RTIC或TIC)。图4A示出了不进行在此所公开的调节处理，MS系统100的持续使用导致在若干小时的时间段内的缓慢改进。如同样在图4A中所示的，系统达到渐近线状态，在该状态下，额外的使用时间导致背景的很少改进。图4B是相同MS系统100(但是240分钟之后，利用氢气作为调节剂对该MS系统进行2小时的离线调节处理)的另一RTIC。然后，在检查背景，并发现较之预计的RTIC值降低50倍，如图4B所示。在270分钟时的后续调节处理提供了微小的改进，同样如图4B所示。
实施例3-离线调节
图5A-5E是分别对于各个离子质量55-u(来自MS系统100中的烃物质)，105-u(来自芳香族组分)，91-u(来自芳香族组分)，215-u(来自更重的、与样品基质相关的组分)和207-u(来自与系统相连的GC毛细管柱)的作为时间的函数的离子色谱图。这些色谱图是通过运行与图1中所示的一致的MS系统100并在约250和270分钟之后对MS系统100进行调节处理所生成的。图5A-5E示明了不是所有离子具有相同的来源或在调节处理下具有相同的行为，使得在给定的MS系统100中调节处理的监测和修改可能是可取的。对于207-u得到了最小的收益，因为该粒子不断从柱补充，这意味着应该更经常地进行调节处理，以去除该组分。
实施例4-离线调节
图6A是在受污染的MS系统100中的八氟萘的选择性离子监测(SIM)获取的重构离子色谱图。分析物作为4.216分钟附近的凸包并且如信噪比(S/N)所指示的，几乎无法识别。图6B是在与图6A中的相同MS系统100(但是在该MS系统进行了利用氢气作为调节剂的离线调节处理之后)中的八氟萘的SIM获取的重构离子色谱图。背景噪声被显著去除，得到清晰的峰而没有拖尾，并且示出了提高50倍的S/N。图6A和6B表明应用调节处理可以通过降低感兴趣的离子周围的背景或提高或恢复性能，提高分析物的检测。
实施例5-在线调节
此实施例描述了在异辛烷中的三种正烷烃的样品的分析，以测试将氢添加到进入质谱仪的氦中的效果。
图7是具体被构造来在线调节并用于本实施例中的MS系统700的实施例的示意图。MS系统700包括多个与图1中所示的MS系统100的相同的部件，但是为简化起见，这些部件中的一些没有被示于图7中。在图1和图7之间，相似的部件由相同的标号表示。图7中所示的MS系统700包括质谱仪104和与质谱仪104相连的GC 230。质谱仪104包括离子源120。GC 230包括装有分流/无分流入口304的样品引入装置238和柱246。MS系统700还包括用于调节气体的第一流量控制器308和相关联的调节气体管线310、用于辅助气体的第二流量控制器314和相关联的辅助气体管线316，以及第三流量控制器320和相关联的气体出口管线322。在本实施例中使用的流量控制器308，314，320是可编程的EPC。调节气体管线310通过任何适当的管道结构诸如联管件(没有示出)在GC壳体234外部的一点处与辅助气体管线316连接。气体出口管线322通过任何适当的管道结构诸如联管件(没有示出)在GC壳体234外部的一点处与辅助气体管线316连接。柱246的出口与净化联管件326连接。气体转运管线330与净化联管件326和离子源120互连。气体转运管线330可以被认为是柱246的延伸部，或者认为是单独的气体管线。
在本实施例中，载气是氦，调节气体是氢，辅助气体是氦。氦载气以约12.5psi的压强被供应到柱246的入口。净化联管件326便于将氢和辅助氦的气流添加到从柱246流出的样品/氦气流。第一流量控制器308通过限流器334以10.12psi供应氢气，在经过限流器334之后，流率为0.067mL/min。第二流量控制器314以8.9mL/min的流率供应3.76psi下的氦，以调控净化联管件326中的压强。将第三流量控制器320通过限流器(没有示出)反接到来自第一流量控制器308和第二流量控制器314的混合氦/氢气流中，从而以8.362mL/min的恒定流量排放一部分氦/氢混合物(箭头338)。在第三流量控制器320处的氦/氢混合物的压强为2.0psi。在色谱运行期间，来自柱246的氦气流以1.2mL/min的流率流入净化联管件326，并且到柱246中的氦载气的入口压强和第一流量控制器308和第二流量控制器314中的压强全部被程序化控制，以在整个温度程序中将恒定流量维持在上面指出的水平。在所有流量控制器308，314，320接通的情况下，氦/氢混合物以0.6mL/min(He)和0.005mL/min(H2)的流率流入净化联管件326中。所得的氦/氢混合物以1.805mL/min进入离子源120。如果第一流量控制器308被关断(即，没有0.005-mL/min的氢作为进入离子源120的气流的一部分)，于是仅1.8mL/min的氦将进入离子源120。因此，通过图7所示的构造，容易在实施或不实施本实施例中所使用的调节处理(即，接通或关断氢气流)的情况下运行样品。
为了测试将氢添加到进入质谱仪104的氦中的效果，在添加氢和不添加氢的两种情况下进行了在异辛烷中的三种正烷烃(具体为正十四烷(n-C14)，正十五烷(n-C15)，和正十六烷(n-C16)，每一种以10ng/μL的浓度)的样品的多次分析。该样品被选择，因为其为表现出就是有的话也是非常少的活性问题的高浓度的相对非极性的化合物。
下面的表1列出了用于给实施例的仪器参数。
表1-仪器参数
Figure BSA00000763208000291
Figure BSA00000763208000301
图8是当添加氢时该实施例的典型的TIC。
在不添加氢的情况下，进行样品的一系列的22次重复运行，作为对照。因为柱246被程序升温到325℃，并且是较新的柱，所以预计来自柱渗出的源污染使得系列注入的响应下降。这样的性能劣化事实上被观察到，如下面的表2中所提供的响应数据所示。
表2-在没有添加氢的情况下样品的22次连续运行的原始积分面积
  运行#   n-C14面积   n-C15面积   n-C16面积
  1   6527940   6684730   67316710
  2   6163040   6365260   6411940
  3   6068450   6265900   6323490
  4   5985550   6192020   6253440
  5   5920670   6126290   6178460
  6   5913440   6103720   6171680
  7   5925520   6112470   6168160
  8   5858280   6047730   6099580
  9   5871950   6049400   6121840
  10   5812020   5989770   6056490
  11   5820170   6004660   6047150
  12   5748320   5937110   6000790
  13   5761850   5940150   6009640
  14   5718320   5896430   5957680
  15   5726420   5906800   5961500
  16   5725410   5909500   5978280
  17   5704120   5894010   5944330
  18   5658460   5836330   5909420
  19   5588440   5766990   5836070
  20   5548320   5731290   5806550
  21   5577990   5766070   5833330
  22   5536550   5723560   5785420
图9是来自表2的数据相对于第一次注入归一化之后并对三种化合物作图的图线。图9示出了对于所有三种化合物，响应下降15％。
重复一系列的分析，但是此时如上所述以0.005mL/min添加氢。响应数据被提供于下面的表3中。图10是来自表3的数据相对于第一次注入归一化之后并对三种化合物作图的图线。表3和图10示明了对于所有三种化合物，响应现在保持恒定，因此证明添加的氢消除了相应的劣化。
表3-在添加5μL/min氢的情况下样品的21次连续运行的原始积分面积
  运行#   n-C14面积   n-C15面积   n-C16面积
  1   5650320   5795110   5814900
  2   5590770   5714370   5751740
  3   5529930   5650690   5680710
  4   5511490   5634980   5669660
  5   5530050   5658120   5687170
  6   5498250   5611980   5650740
  7   5471190   5596170   5633590
  8   5445580   5570350   5609500
  9   5448140   5573710   5609970
  10   5505020   5629310   5677190
  11   5578850   5715670   5760110
  12   5556950   5680140   5714160
  13   5604790   5740080   5786420
  14   5602550   5742070   5766270
  15   5622990   5766140   5806920
  16   5631060   5770860   5804230
  17   5634590   5760410   5819640
  18   5683250   5807250   5871830
  19   5598700   5740670   5794060
  20   5661630   5797440   5843810
  21   5681120   5813190   5860870
实施例6在线调节
此实施例描述了半挥发性污染物的样品的分析。这些化合物中的一些是极性的，并且表现出活性问题。
图11是具体被构造来在线调节并用于本实施例中的MS系统1100的另一实施例的示意图。MS系统1100包括多个与图1中所示的MS系统100的相同的部件，但是为简化起见，这些部件中的一些没有被示于图11中。与图1和图7相比，相似的部件由相同的标号表示。图11中所示的MS系统1100包括用于调节气体的第一流量控制器308和相关联的调节气体管线310，以及用于辅助气体的第二流量控制器314和相关联的辅助气体管线316。在本实施例中使用的流量控制器308，314是可编程的EPC。调节气体管线310通过任何适当的管道结构诸如联管件(没有示出)在GC壳体234外部的一点处与辅助气体管线316连接。在此实施例中，分析物处于200pg/μL的非常低的浓度。因为处于低水平的活性化合物中的一些可能存在色谱损失，所以MS系统1100使用去活化的柱后分流器1104和位于GC壳体234外部的FID 272。因此，柱246的出口与净化分流器1104连接。第一气体出口管线1108与净化分流器1104和离子源120互连。第一气体出口管线1108可以被认为是柱246的延伸部，或者认为是单独的气体转运管线。第二气体出口管线278与净化分流器1104和FID272互连。分流器1104将柱洗脱物在质谱仪104和FID 272之间等分。FID响应是非常稳定的，不随时间变化。FID 272因此为跟踪质谱仪104的响应变化提供优异的参考，甚至是对于在入口中具有不同程度的损失的化合物。
在本实施例中，载气是氦，调节气体是氢，辅助气体是氦。氦载气以约25psi的压强被供应到柱246的入口，并且以0.95mL/min的恒定流率流过柱246。第一流量控制器308通过限流器334供应氢气，在经过限流器334之后，流率为0.08mL/min。第二流量控制器314以2psig的恒定压强和3.05mL/min的流率供应作为组成气体的氦至分流器1104。结果，氦分别以2mL/min流到质谱仪104和FID 272。因为从分流器1104到质谱仪104和FID 272的限流器(没有示出)处于炉子(经加热的GC壳体234)中，并且分流器1104由第二流量控制器314保持在恒定的压强下，所以到质谱仪104和FID 272中的每一个氦的流量从初始炉温40℃下的2mL/min下降到320℃下的0.67mL/min。但是，到达质谱仪104的氢的量保持恒定在0.04mL/min。因此，通过图11中所示的构造，容易在实施或不实施本实施例中所使用的调节处理(即，接通或关断氢气流)的情况下运行样品。
下面的表4列出了用于本实施例的仪器参数。
表4-仪器参数
Figure BSA00000763208000331
Figure BSA00000763208000341
Figure BSA00000763208000351
图12是在添加氢的情况下由本实施例获得的MS SIM TIC和FID色谱图。样品的八种化合物被列出。所有化合物以200pg存在并进入柱246中，因此以100pg分别到质谱仪104和FID 272。
在不添加氢的情况下，进行样品的一系列的20次重复运行，作为对照。将由质谱仪104测量的面积除以由FID 272测量的面积。然后，将这些比值相对于第一次注入归一化并作图。为了使得响应的下降程度清楚可见，仅仅对来自前5次注入和后5次注入的经归一化的比值进行作图。图13是该数据的图线。因为柱246被程序升温到320℃，并且是较新的柱，所以预计来自柱渗出的源污染使得系列注入的比值下降。这样的性能劣化事实上被观察到，如图13所示。对于最差的情形，氟乐灵(Trifluralin)，MS信号的下降为60％。
图14示出了相同实验的结果，不同之处在于此时以40μL/min分别向质谱仪104和FID 272中的每一个添加氢。如图14中所见，所添加的氢消除了响应的降低。
实施例7在线调节
此实施例描述了包含水的溶剂的混合物的样品的分析。此实施例特别旨在确定当前公开的调节处理对于由于注入包含大量的水的样品所导致的MS响应降低的影响。例如，当采用含水顶空注入时观察到此问题。
图15是具体被构造来在线调节并用于本实施例中的MS系统1500的另一实施例的示意图。MS系统1500包括多个与图1中所示的MS系统100的相同的部件，但是为简化起见，这些部件中的一些没有被示于图15中。与图1，图7和图11相比，相似的部件由相同的标号表示在图15中。图15中所示的MS系统1500包括用于调节气体的第一流量控制器308和相关联的调节气体管线310，以及用于辅助气体的第二流量控制器314和相关联的辅助气体管线316。在本实施例中使用的流量控制器308，314是可编程的EPC。MS系统1500还包括处于GC壳体234中的净化分流器1104和处于GC壳体234外部的FID 272。因此，柱246的出口与净化分流器1104连接。第一气体出口管线1108与净化分流器1104和离子源120互连。第一气体出口管线1108可以被认为是柱246的延伸部，或者认为是单独的气体转运管线。调节气体管线310与GC/MS接口112的以同轴方式包围第一气体出口管线1108的导管相连，使得调节气体流动通过在第一气体出口管线1108和导管之间限定出的环形空间。调节气体管线310与导管的通常用于将CI反应剂气体引入离子源120中的端口相连。第二气体出口管线278与净化分流器1104和FID 272互连。分流器1104将柱洗脱物在质谱仪104和FID 272之间等分。
在本实施例中，载气是氦，调节气体是氢，辅助气体是氦。氦载气以约14psi的压强被供应到柱246的入口，并且以1.0mL/min的恒定流率流过柱246。第一流量控制器308通过限流器334供应氢气，在经过限流器334之后，流率为0.07mL/min。第二流量控制器314以3.8psig的恒定压强和5mL/min的流率供应氦至分流器1104。结果，氦分别以3mL/min(以40℃的初始炉温)流到质谱仪104和FID 272。因为从分流器1104到质谱仪104和FID 272的限流器(没有示出)处于炉子(经加热的GC壳体234)中，并且分流器1104由第二流量控制器314保持在恒定的压强下，所以到质谱仪104和FID 272中的每一个氦的流量从初始炉温40℃下的3mL/min下降到220℃下的1.36mL/min。但是，到达质谱仪104的氢的量保持恒定在0.07mL/min。因此，通过图15中所示的构造，容易在实施或不实施本实施例中所使用的调节处理(即，接通或关断氢气流)的情况下运行样品。在本实施例中，用于溶剂混合物的注入溶剂是水。注入为1μL混合物的20∶1的分流注入，每次注入将50nL(50μg)的水送入离子源120中。
下面的表5列出了用于本实施例的仪器参数。
表5-仪器参数
Figure BSA00000763208000361
Figure BSA00000763208000371
Figure BSA00000763208000381
图16是在添加氢的情况下由本实施例获得的MS SIM TIC和FID色谱图。样品的九种溶剂化合物被列出。所有化合物以1ng存在并进入柱246中，因此以500pg分别到质谱仪和FID 272。
在添加氢的情况下，进行样品的一系列的9次重复运行，然后在不添加氢的情况下，进行样品的11次重复运行，作为对照。将由质谱仪104测量的面积除以由FID 272测量的面积。然后，将这些比值相对于在添加氢的情况下进行的第一次注入归一化并作图。图17是该数据的图线。如图17所示，在不存在氢的情况下，对于除了硝基苯之外的所有化合物，MS响应信号降低40％到75％。通过比较，氢的存在显著改善了MS性能。图17还示明了对于与水一起注入的样品的性能的改善。
实施例8在线调节
在本实施例中，氢和氦的相对量被倒转，并且氢被用作用于运送样品通过柱的载气。已经观察到当在氢作为载气的情况下建立GC/MS系统时，离子源一开动，就观察到多种离子的非常高的背景。图18示出了在典型的GC/MS系统中仅仅使用氢气作为载气时所观察到的背景离子质量的典型谱图。高背景伴随差的S/N比和差的峰形状，如对于分析物在TIC中所见的(图20)。该背景用了很长的时间才下降。通常在操作数周之后，背景才降低到使得峰形状和S/N性能可接受的水平。
在本实施例中，发现在离子源的上游的某点处向氢气中添加氦有助于在使用期间清洁离子源。氦的流量被保持30次色谱运行，并被发现一天后而不是数周后大大地改善了背景。这被认为是在离子源中氦的存在可以提高氢作为调节气体的效力。并非希望受缚于任何一种具体的理论，在存在氢的情况下氦的分压可以提供更高的源内总压强，这提高了与“清洁”或表面调节相关的表面相关现象的机会。这是因为诸如亚稳的氦的物种也被生成，这可以有助于调节活性，以及可能在纯氢中不存在的其他电荷交换或解离物质的可能性。
图19是具体被构造来在线调节并用于本实施例中的MS系统1900的另一实施例的示意图。MS系统1900包括多个与图1中所示的MS系统100的相同的部件，但是为简化起见，这些部件中的一些没有被示于图19中。与图1，图7，图11和图15相比，相似的部件由相同的标号表示在图19中。图19中所示的MS系统1900包括在本实施例中还充当与柱246的入口连通的载气源(没有示出)的调节气体源。就是说，氢起到用于样品的载气和用于MS系统1900的调节气体的双重作用。MS系统1900还包括用于辅助气体(在本实施例中，氦)的流量控制器314和相关联的辅助气体管线316。在本实施例中使用的流量控制器314是可编程的EPC。MS系统1900还包括处于GC壳体234中的净化联管件326，柱246的出口和辅助气体管线316与所述净化联管件326连接。气体转运管线330与净化联管件326和离子源120互连。气体转运管线330可以被认为是柱246的延伸部，或者认为是单独的气体管线。氢载气以约14psi的压强被供应到柱246的入口，并且以1.11mL/min的恒定流率流过柱246。净化联管件326有助于将氦气流添加到从柱246流出的样品/氢气流。流量控制器314以0.13mL/min的流率供应氦。在色谱运行期间，氢/氦混合物以1.24mL/min流入离子源120。
下面的表6列出了用于本实施例的仪器参数。
表6-仪器参数
Figure BSA00000763208000401
Figure BSA00000763208000411
图20示出了从本实施例得到的两个TIC。顶部的迹线是在色谱运行启动后不久获得的。底部的迹线是在约24小时之后并且在氦流开启的情况下在MS系统变清洁之后获得的。样品是28种化合物的毒性测试混合物，这28种化合物列出在图20中。从图20清楚地示明了将氦添加到氢载气所导致的S/N比和峰形状的改善。如上所述，此清洁作用继续可以在几天之后而不是在数周之后发生。
示例性实施方式
根据当前公开的主题所提供的示例性实施方式包括但不限于如下：
1.一种质谱仪(MS)系统，包括：
质谱仪，其包括样品接口和与样品接口连通的电离室；
调节气体管线，被配置来供应调节气体；
用于以分析模式操作的装置，被配置来建立通过样品接口并进入电离室中的样品流动通路；以及
用于以调节模式操作的装置，被配置来建立通过调节气体管线并进入质谱仪中的调节气体流动通路。
2.如实施方式1的MS系统，包括与样品接口连通的气相色谱(GC)壳体，其中样品气体流动通路从GC壳体进入样品接口。
3.如实施方式2的MS系统，其中调节气体管线从GC壳体中的位置与样品接口连通。
4.如实施方式1的MS系统，包括柱，所述柱包括柱入口和柱出口，其中所述柱入口与调节气体管线连通，所述柱出口经由样品接口与电离室连通，以及调节气体流动通路进入柱入口并通过柱。
5.如实施方式4的MS系统，包括与柱连通的载气源，其中用于以调节模式操作的装置被配置来调控进入柱入口的载气和调节气体的各自流量，并且流入柱入口的载气相对于调节气体的比例在从0％到小于100％的范围内。
6.如实施方式4的MS系统，其中柱延伸穿过样品接口，样品接口包括与电离室连通的导管，调节气体管线与该导管连通，并且调节气体流动通路通过所述导管。
7.如实施方式6的MS系统，包括被配置来供应用于化学电离的反应剂气体并与上述导管连通的辅助气体管线，以及与辅助气体管线连通的流量控制装置，其中：
调节气体管线与流量控制装置连通；
用于以分析模式操作的装置被配置来操作流量控制装置，以建立通过辅助气体管线、通过导管并进入电离室中的反应剂气体流动通路；以及
用于以调节模式操作的装置被配置来操作流量控制装置，以建立从调节气体管线、通过辅助气体管线、通过管道并进入电离室中的调节气体流动通路。
8.如实施方式4的MS系统，其中调节气体管线直接与独立于柱的质谱仪连通。
9.如实施方式4的MS系统，包括与柱连通的分离器；与分流器连通的气体出口管线；与气体出口管线连通的气体检测器；与电离室连通的质量分析器；以及与质量分析器连通的离子检测器，其中分流器被配置来将柱中的样品/气体流分流成指向电离室中的第一输出流和经由气体出口管线指向气体检测器中的第二输出流，并且用于以调节模式操作的装置被配置来基于从样品的分析由离子检测器产生的色谱图或其他分析数据与从相同的分析由气体检测器产生的色谱图或其他分析数据的比较，判断MS系统是否应以调节模式操作。
10.如实施方式1的MS系统，包括柱，所述柱包括柱入口和柱出口，其中所述柱出口经由样品接口与电离室连通，调节气体管线与柱的处于柱入口和柱出口之间的段连通，并且调节气体流动通路进入该段并通过柱。
11.如实施方式1的MS系统，包括与调节气体管线连通的辅助气体源，用于供应不同于调节气体的辅助气体，其中用于以调节模式操作的装置被配置来调控辅助气体和调节气体的各自流量。
12.如实施方式1的MS系统，其中用于以调节模式操作的装置被配置来将电离室维持在从-20℃到800℃的范围内的温度下。
13.如实施方式12的MS系统，其中用于以调节模式操作的装置被配置来操作电离室，以激发电离室中的调节气体。
14.如实施方式1的MS系统，其中用于以调节模式操作的装置被配置来控制选自由如下组成的组中的温度：与样品接口连通的壳体的温度；与样品接口连通的柱的温度；样品接口的温度；电离室的温度；与电离室连通的质量分析器的温度；质谱仪的检测器的温度；以及前述中的两者或更多者的组合。
15.如实施方式1的MS系统，其中用于以调节模式操作的装置包括选自由如下组成的组中的装置：手动用户输入；电子处理器；驻留在MS系统的本地存储器或可由电子处理器访问的远程存储器中的可由电子处理器执行的逻辑指令；或前述中的两者或更多者的组合。
16.如实施方式1的MS系统，其中用于以调节模式操作的装置被配置来评价MS系统的参数，并且基于该参数判断MS系统是否应以调节模式操作。
17.如实施方式16的MS系统，其中所述参数选自由如下组成的组：在评价该参数之前MS系统的部件已以分析模式操作的次数；在评价该参数之前已经过去的时间；在预定操作条件下由MS系统产生的色谱图、质谱图或其他分析数据的品质；在预定操作条件下由MS系统产生的色谱图、质谱图或其他分析数据的信噪比；在以调节模式操作时进行的具有一个或多个选定的质荷比的离子的丰度的测量；从柱中的固定相支撑物分离出的固定相材料的存在；以及前述中的两者或更多者的组合。
18.如实施方式16的MS系统，其中用于以分析模式操作的装置被配置来基于MS系统是否应该以调节模式操作的判断进行动作，所述动作选自由如下组成的组：将MS系统的操作切换到调节模式；制定用于将MS系统的操作切换到调节模式的时间；修改将MS系统的操作切换到调节模式的预定时间；产生MS系统应该以调节模式操作的用户可读指示；以及前述中的两者或更多者的组合。
19.如实施方式1的MS系统，包括与电离室连通的质量分析器以及与质量分析器连通的离子检测器，其中用于以调节模式操作的装置包括用于监测在以调节模式操作时由离子检测器产生的色谱图、质谱图或其他分析数据的装置。
20.一种用于操作质谱仪(MS)系统的方法，所述方法包括：
通过将样品和载气引入MS系统的电离室中，以分析模式操作MS系统；
通过停止样品的流入，停止以分析模式操作MS系统；以及
通过将调节气体流入质谱仪，以调节模式操作MS系统，从而调节MS系统的质谱仪的一个或多个部件，其中调节气体不同于载气。
21.如实施方式20的方法，其中载气选自由氦气、氮气和氩气组成的组。
22.如实施方式20或22的方法，其中调节气体从包含调节气体和不同于调节气体的辅助气体的共混物的源流出。
23.如实施方式22的方法，其中在源中调节气体相对于辅助气体的比例在从0体积％到小于100体积％的范围内。
24.如实施方式22的方法，其中辅助气体与载气相同。
25.如实施方式20-24中任何一项的方法，其中停止以分析模式操作包括停止流入载气。
26.如实施方式20-24中任何一项的方法，其中停止以分析模式操作包括停止减小载气的流率，并且以调节模式操作包括继续以减小的流率流入载气。
27.如实施方式20-26中任何一项的方法，其中将调节气体流入到质谱仪中包括选自由如下组成的组的步骤：将调节气体与载气一起流入与电离室连通的柱的柱入口；将调节气体流入柱的处于柱的柱入口和柱出口之间的段；将调节气体流入柱延伸通过其的MS系统的样品接口的导管，其中导管和柱分别与电离室连通；将调节气体经由与柱独立的气体管线直接流入质谱仪；以及前述中的两者或更多者的组合。
28.如实施方式20-27中任何一项的方法，其中调节气体流动通过柱并进入电离室，并且包括调控载气和调节气体的各自流量，使得流入柱入口的载气的比例在从0％到小于100％的范围内。
29.如实施方式20-27中任何一项的方法，其中柱与电离室连通，并且调节气体被流入柱的处于柱的柱入口和柱出口之间的段，通过柱并进入电离室，并且包括调控调节气体和辅助气体进入段的流量。
30.如实施方式29的方法，其中辅助气体与载气相同。
31.如实施方式20-27中任何一项的方法，其中MS系统包括柱延伸穿过其的样品接口，所述样品接口包括与电离室连通的导管，并且其中以调节模式操作包括使得调节气体流动通过导管并进入电离室，以分析模式操作包括使得反应剂气体流动通过导管并进入电离室，以执行化学电离，并且停止以分析模式操作包括停止将反应剂气体流入导管，其中反应剂气体不同于调节气体。
32.如实施方式20-31中任何一项的方法，其中以调节模式操作包括将电离室维持在从-20℃至800℃的范围内的温度下。
33.如实施方式32的方法，其中以调节模式操作包括激发电离室中的调节气体。
34.如实施方式20-33中任何一项的方法，其中以调节模式操作包括控制选自由如下组成的组中的温度：柱布置在其中的壳体的温度，其中柱与电离室连通；柱的温度；柱延伸穿过其的样品接口的温度；电离室的温度；质量分析器的温度；质谱仪的检测器的温度；以及前述中的两者或更多者的组合。
35.如实施方式20-34中任何一项的方法，包括评价MS系统的参数，并且基于该参数判断MS系统是否应以调节模式操作。
36.如实施方式35的方法，其中所述参数选自由如下组成的组：在评价该参数之前MS系统的部件已以分析模式操作的次数；在评价该参数之前已经过去的时间；在预定操作条件下由MS系统产生的色谱图、质谱图或其他分析数据的品质；在预定操作条件下由MS系统产生的色谱图、质谱图或其他分析数据的信噪比；在以调节模式操作时进行的具有一个或多个选定的质荷比的离子的丰度的测量；从柱中的固定相支撑物分离出的固定相材料的存在；以及前述中的两者或更多者的组合。
37.如实施方式36的方法，其中如果判定MS系统应该以调节模式操作，则执行选自由如下组成的组的步骤：将MS系统的操作从分析模式切换到调节模式；制定用于将MS系统的操作切换到调节模式的时间；修改将MS系统的操作切换到调节模式的预定时间；产生MS系统应该以调节模式操作的用户可读指示；以及前述中的两者或更多者的组合。
38.如实施方式20-37中任何一项的方法，包括将样品流动和载气流动通过柱的固定相，以产生载气和样品的经分离的组分的混合物，将该混合物分流成指向电离室中的第一输出流和指向跟与电离室相关联的离子检测器独立的气体检测器的第二输出流，由离子检测器和气体检测器产生各自的色谱图或其他分析数据，以及基于上述各自的色谱图或其他分析数据的比较判断MS系统是否应以调节模式操作。
39.如实施方式20-38中任何一项的方法，包括监测在以调节模式操作时由MS系统产生的色谱图、质谱图或其他分析数据。
40.一种质谱仪(MS)系统，包括：
质谱仪，其包括样品接口和与样品接口连通的电离室；
调节气体管线，被配置来与调节气体源连通并将调节气体指引向质谱仪；以及
用于调控进入质谱仪中的载气和调节气体的各自流量的装置。
41.如实施方式40的MS系统，其中用于调控各自流量的装置被配置来调控，使得流入质谱仪中的调节气体的比例在从0体积％到小于100体积％的范围内。
42.如实施方式40的MS系统，包括与样品接口连通的气相色谱(GC)壳体，其中调节气体管线从GC壳体中的位置与样品接口连通。
43.如实施方式40的MS系统，包括柱，所述柱包括柱入口和柱出口，其中所述柱入口与调节气体管线连通，所述柱出口经由样品接口与电离室连通。
44.如实施方式43的MS系统，其中柱延伸穿过样品接口，样品接口包括与电离室连通的导管，调节气体管线与该导管连通。
45.如实施方式44的MS系统，包括与用于供应化学电离用反应剂气体的导管连通的辅助气体管线，以及与辅助气体管线连通的流量控制装置，其中：调节气体管线与流量控制装置连通；用于调控各自流量的装置被配置来操作流量控制装置，以控制通过辅助气体管线的调节气体和反应剂气体的各自流量。
46.如实施方式43的MS系统，其中调节气体管线直接与独立于柱的质谱仪连通。
47.如实施方式43的MS系统，包括与柱连通的分离器；与分流器连通的气体出口管线；与气体出口管线连通的气体检测器；与电离室连通的质量分析器；以及与质量分析器连通的离子检测器，其中分流器被配置来将柱中的样品/气体流分流成指向电离室中的第一输出流和经由气体出口管线指向气体检测器中的第二输出流，并且用于调控各自流量的装置被配置来基于从样品的分析由离子检测器产生的色谱图或其他分析数据与从相同的分析由气体检测器产生的色谱图或其他分析数据的比较进行调控。
48.如实施方式40的MS系统，包括柱，所述柱包括柱入口和柱出口，其中所述柱出口经由样品接口与电离室连通，调节气体管线与柱的处于柱入口和柱出口之间的段连通。
49.如实施方式48的MS系统，包括与调节气体管线连通的辅助气体源，用于供应不同于调节气体的辅助气体，其中用于调控各自流量的装置被配置来调控辅助气体和调节气体的各自流量，并且流动通过调节气体管线的辅助气体的比例在从0％到小于100％的范围内。
50.如实施方式40的MS系统，其中用于调控各自流量的装置被配置来评价MS系统的参数，并且基于该参数调控调节气体的流量。
51.如实施方式50的MS系统，其中所述参数选自由如下组成的组：在评价该参数之前MS系统的部件已以分析模式操作的次数；在评价该参数之前已经过去的时间；在预定操作条件下由MS系统产生的色谱图、质谱图或其他分析数据的品质；在预定操作条件下由MS系统产生的色谱图、质谱图或其他分析数据的信噪比；在以调节模式操作时进行的具有一个或多个选定的质荷比的离子的丰度的测量；从柱中的固定相支撑物分离出的固定相材料的存在；将流动通过柱的样品基质的组成；被支撑在柱中的固定相的组成；柱的内径；样品基质的一个或多个组分与调节气体的反应性；以及前述中的两者或更多者的组合。
52.如实施方式40的MS系统，包括加热装置，所述加热装置被配置来根据温度曲线改变柱的温度或壳体中的温度，其中壳体与样品接口连通，并且用于调控各自流量的装置被配置来在温度被改变时将调节气体的流量保持在恒定的流率。
53.如实施方式40的MS系统，包括：电离室中的可操作的电离装置；与电离室连通的质量分析器；以及与质量分析器连通的离子检测器，其中用于调控各自流量的装置被配置来基于通过操作电离装置、质量分析器和离子检测器所测量的调节气体离子的丰度对载气离子丰度的期望比值进行调控。
54.如实施方式53的MS系统，其中用于调控各自流量的装置被配置来将调节气体离子丰度对载气离子丰度的测量比值与期望比值进行比较，以判断测量比值与期望比值之间的比值差是否落在期望范围之外，并且调整进入电离室的调节气体相对于载气的流量，以将比值差保持在期望的范围内。
55.一种用于操作质谱仪(MS)系统的方法，所述方法包括：
将样品和载气引入MS系统的电离室；
在引入样品和载气的同时，将调节气体流入到MS系统的质谱仪中，其中调节气体不同于载气；以及
在电离室中电离样品的组分，其中质谱仪中的调节气体基本不改变样品的分析物的质谱特征。
56.如实施方式55的方法，其中载气选自由氦气、氮气和氩气组成的组。
57.如实施方式55或56的方法，其中调节气体从包含调节气体和不同于调节气体的辅助气体的共混物的源流出。
58.如实施方式57的方法，其中在源中调节气体相对于辅助气体的比例在从0体积％到小于100体积％的范围内。
59.如实施方式57的方法，其中辅助气体与载气相同。
60.如实施方式55-59中任何一项的方法，包括在电离室的上游的点处将载气的流与调节气体的流混合，其中混合包括选自由如下组成的组中的步骤：将调节气体与载气一起流入柱的柱入口中；将调节气体流入柱的处于柱的柱入口和柱出口之间的段中；以及前述中的两者的组合。
61.如实施方式55-59中任何一项的方法，包括在质谱仪处混合载气流与调节气体流，其中混合包括选自由如下组成的组中的步骤：将调节气体流入柱延伸通过其的MS系统的样品接口的导管，其中导管和柱分别与电离室连通；将调节气体经由与柱独立的气体管线直接流入质谱仪；以及前述中的两者或更多者的组合。
62.如实施方式55-59中任何一项的方法，其中调节气体和载气流动通过柱并进入电离室，并且包括调控载气和调节气体的各自流量，使得流动通过柱的载气相对于调节气体的比例在从0％到小于100％的范围内。
63.如实施方式55-59中任何一项的方法，其中调节气体被流入柱的处于柱的柱入口和柱出口之间的段，通过柱并进入电离室，并且包括将辅助气体与调节气体一起流入上述段，并调控辅助气体的流量相对于调节气体的流量，使得流入段的辅助气体的比例在从0％到小于100％的范围内。
64.如实施方式63的方法，其中辅助气体与载气相同。
65.如实施方式55-59中任何一项的方法，其中MS系统包括柱延伸穿过其的样品接口，所述样品接口包括与电离室连通的导管，并且其中调节气体流动通过导管并进入电离室，并且包括使得反应剂气体流动通过导管并进入电离室，以执行化学电离，其中反应剂气体不同于调节气体。
66.如实施方式55-65中任何一项的方法，包括调控载气和调节气体的流量，使得流入电离室的载气的比例在从0体积％到小于100体积％的范围内。
67.如实施方式55-66中任何一项的方法，包括评价MS系统的参数，并且基于该参数调控调节气体的流量。
68.如实施方式67的方法，其中所述参数选自由如下组成的组：在评价该参数之前MS系统的部件已操作来执行样品分析的次数；在评价该参数之前已经过去的时间；在预定操作条件下由MS系统产生的色谱图、质谱图或其他分析数据的品质；在预定操作条件下由MS系统产生的色谱图、质谱图或其他分析数据的信噪比；在操作MS系统分析样品时进行的具有一个或多个选定的质荷比的离子的丰度的测量；从柱中的固定相支撑物分离出的固定相材料的存在；将流动通过柱的样品基质的组成；被支撑在柱中的固定相的组成；柱的内径；样品基质的一个或多个组分与调节气体的反应性；以及前述中的两者或更多者的组合。
69.如实施方式55-68中任何一项的方法，包括根据温度曲线改变柱的温度或柱布置在其中的壳体中的温度，在改变温度时将调节气体的流量保持在恒定的流率。
70.如实施方式55-69中任何一项的方法，其中MS系统包括电离室中的可操作的电离装置；与电离室连通的质量分析器；以及与质量分析器连通的离子检测器，并且包括基于通过操作电离装置、质量分析器和离子检测器所测量的调节气体离子的丰度对载气离子丰度的期望比值，调控进入电离室的调节气体相对于载气的流量。
71.如实施方式70的方法，包括将调节气体离子丰度对载气离子丰度的测量比值与期望比值进行比较，以判断测量比值与期望比值之间的比值差是否落在期望范围之外，并且调整进入电离室的调节气体相对于载气的流量，以将比值差保持在期望的范围内。
72.如实施方式55-71中任何一项的方法，包括将样品流动和载气流动通过柱的固定相，以产生载气和样品的经分离的组分的混合物，将该混合物分流成指向电离室中的第一输出流和指向跟与电离室相关联的离子检测器独立的气体检测器的第二输出流，由离子检测器和气体检测器产生各自的色谱图或其他分析数据，以及基于上述各自的色谱图或其他分析数据的比较调控进入电离室的调节气体相对于载气的流量。
73.一种质谱仪(MS)系统，包括：
质谱仪，其包括样品接口和与样品接口连通的电离室；
载气管线，其与样品接口连通，并被配置来供应选自由氢、氩、胺和甲烷组成的组中的载气；
辅助气体管线，其被配置来将辅助气体添加到载气，其中辅助气体不同于载气；以及
用于调控进入电离室的载气和辅助气体的各自流量的装置。
74.如实施方式73的MS系统，其中辅助气体选自由氦气、氮气和氩气组成的组。
75.如实施方式73的MS系统，其中载气管线被配置来供应与不同于载气的另一种气体共混的载气。
76.如实施方式75的MS系统，其中共混物中另一种气体的比例在从0体积％到小于100体积％的范围内。
77.如实施方式75的MS系统，其中与载气共混的另一种气体与辅助气体相同。
78.一种用于操作质谱仪(MS)系统的方法，所述方法包括：
将样品和载气流入MS系统的电离室，所述载气选自由氢气、氩气、氨和甲烷组成的组；
在流入样品和载气的同时，将辅助气体流入电离室，其中辅助气体不同于载气；以及
在电离室中电离样品的组分。
79.如实施方式78的方法，其中辅助气体选自由氦气、氮气和氩气组成的组。
80.如实施方式78的方法，其中载气从包含载气和不同于载气的另一种气体的共混物的源流出。
81.如实施方式80的方法，其中共混物中另一种气体与其比例在从0体积％到小于100体积％的范围内。
82.如实施方式80的方法，其中另一种气体跟与辅助气体相同的载气共混。
83.一种用于操作质谱仪(MS)系统的方法，所述方法包括：
将样品和氢流动通过柱并进入MS系统的电离室；
在流入样品和载气的同时，将辅助气体流入MS系统的质谱仪，其中辅助气体选自由氩气、氮气和氩气组成的组；以及
在电离室中电离样品的组分。
84.如实施方式83的方法，其中辅助气体是氦。
85.如实施方式83的方法，其中氢气从包含氢气和辅助气体的共混物的源与辅助气体一起流出。
86.如实施方式83的方法，其中将辅助气体流入到质谱仪中包括选自由如下组成的组的步骤：将辅助气体与氢气一起流入柱的柱入口；将辅助气体流入柱的处于柱的柱入口和柱出口之间的段；将辅助气体流入MS系统的样品接口的导管，其中导管和柱分别与电离室连通；将辅助气体经由与柱独立的气体管线直接流入质谱仪；以及前述中的两者或更多者的组合。
87.如实施方式83的方法，包括调控质谱仪中的辅助气体的流量相对于进入电离室中的氢气的流量，使得辅助气体流量的比例在从0％到小于100％的范围内。
88.如实施方式83的方法，包括操作质谱仪，以测量载气离子丰度对辅助气体离子丰度的比值，并且基于所测量的比值调控进入质谱仪中的辅助气体的流量。
89.一种质谱仪(MS)系统，其被构造来执行实施方式83的方法。
90.一种用于操作质谱仪(MS)系统的方法，所述方法包括：在没有将样品引入MS系统的质谱仪的情况下，将调节气体流入MS系统的质谱仪中。
91.如实施方式90的方法，包括在流入调节气体的同时，在质谱仪中电离一个或多个分子。
92.如前述实施方式中任何一项的方法，其中调节气体直接流入到电离室中。
93.一种用于操作质谱仪(MS)系统的方法，所述方法包括将样品和载气引入到MS系统中，其中载气是氦气和氢气的共混物。
94.如前述实施方式中任何一项的MS系统或方法，其中MS系统包括离子迁移率谱仪(IMS)，并且调节气体不被引入IMS中。
96.如实施方式1-94中的任何一项的MS系统或方法，其中MS系统不包括IMS。
97.一种计算机可读存储介质，包括用于执行前述实施方式中的任何一项的方法的指令。
98.一种MS系统，包括实施方式97的计算机可读存储介质。
从上述可以看到，在本文中描述的实施方式可以消除或者显著降低常规的MS检修任务的频率，诸如受污染部件的取出、离场清洁和再安装，MS系统性能的恢复或改善。如本文所述的离线调节处理、在线调节处理或同时离线和在线调节处理的应用可以迅速地改善MS系统的背景，包括对于化学吸附的物种诸如水(否则具有非常慢的消除速率)，以及当MS部件在常规清洁期间暴露于空气时吸附在MS部件上的物种诸如溶剂或烃。
将会理解的是，本文所述的过程、子过程、和过程步骤可以由硬件、固件、软件、或前述中的两种或更多种的组合在一个或多个电子或数字控制装置上执行。软件可以驻留在合适的电子处理部件或系统(例如图1中所示意性描绘的系统控制器168)中的软件存储器(没有示出)中。软件存储器可以包括用于实现逻辑功能(就是说，可以以数字形式诸如数字电路或源代码，或以模拟形式诸如模拟源如模拟电信号、声音信号或视频信号实现的“逻辑”)的有序序列的可执行指令。指令可以在处理模块内执行，所述处理模块包括例如一个或多个微处理器、通用处理器、处理器的组合、数字信号处理器(DSPs)、或专用集成电路(ASICs)。此外，示意性视图描绘了具有物理(硬件和/或软件)实现形式(不限于功能的体系结构或物理布局)的功能的逻辑划分。本文所述的系统的实施例可以以各种构造来实现，并且作为单个硬件/软件单元中的硬件/软件部件或单独的硬件/软件单元来操作。
可执行指令可以被实现为其中存储有指令的计算机程序产品，所述指令当被电子系统(例如图1中的系统控制器168)的处理模块执行时，指示电子系统实现该指令。计算机程序产品可以被选择性地实现在任何非瞬时性计算机可读存储介质中，以由指令执行系统、设备或装置(诸如基于电子计算机的系统、包含处理器的系统或其他可以从指令执行系统、设备或装置选择性地获取指令并执行指令的系统)使用或与所述指令执行系统、设备或装置结合使用。在本公开的上下文中，计算机可读存储介质是可以存储程序以由指令执行系统、设备或装置使用或与所述指令执行系统、设备或装置结合使用的任何非瞬时性装置。非瞬时性计算机可读存储介质可以选择性地为例如电子、磁性、光学、电磁、红外、或半导体系统、设备或装置。非瞬时性计算机可读介质的更具体实施例的非穷举列表包括：具有一根或多根线的电连接装置(电子的)；便携式计算机盘(磁性的)；随机访问存储器(电子的)；只读存储器(电子的)；可擦可编程只读存储器诸如闪存(电子的)；紧凑盘存储器诸如CD-ROM、CD-R、CD-RE(光学的)；以及数字多功能盘存储器即DVD(光学的)。注意，非瞬时性计算机可读存储介质甚至可以是纸或其他程序被打印到其上的合适介质，因为该程序可以通过例如纸或其它介质的光学扫描被以电子方式获取，然后编译、解释、或如果需要以其他方式被合适地处理，然后存储在计算机存储器或机械存储器中。
还将理解的是，本文所使用的术语“信号通信的”表示两个或更多个系统、装置、部件、模块或子模块能够通过以某种类型的信号路径传播的信号彼此通信。信号可以是通信信号、功率信号、数据信号或能量信号，该信号可以将信息、功率或能量从第一系统、装置、部件、模块或子模块沿第一和第二系统、装置、部件、模块或子模块之间的信号路径传递到第二系统、装置、部件、模块或子模块。信号路径可以包括物理的、电学的、磁的、电磁的、电化学的、光学的、有线或无线的连接。信号路径还可以包括处于第一和第二系统、装置、部件、模块或子模块之间的附加的系统、装置、部件、模块或子模块。
更一般地，术语诸如“连通”和“与......连通”(例如，第一部件与第二部件“连通”)在本文中用于表示两个或更多个部件或元件之间的结构、功能、机械、电学、信号、光学、磁、电磁、离子或流体关系。因此，一个部件被描述为与第二部件连通这一事实不应排除其他的部件可以存在于第一和第二部件之间和/或可操作地与第一和第二部件关联或配合的可能性。
将会理解的是，本发明的各个方面或细节可以被改变，而不会偏离本发明的范围。此外，前面的描述仅仅是为了说明的目的，而不是为了限制——本发明由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种用于操作质谱仪系统(100，700，1100，1500，1900)的方法，所述方法包括：
将样品和载气引入所述质谱仪系统(100，700，1100，1500，1900)的电离室(136)中；以及
将调节气体流入所述质谱仪系统(100，700，1100，1500，1900)的质谱仪(104)中，其中，所述质谱仪(104)中的所述调节气体基本不改变所述样品的分析物的质谱特征，并且所述调节气体与所述载气不同。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述调节气体包括氢、氩、或者氢和氩两者。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，将所述调节气体流入的步骤包括将所述调节气体与载气一起流入所述质谱仪(104)中，并且还包括调控所述调节气体和所述载气的各自流量以使流入所述质谱仪(104)的所述调节气体的比例在从0.02％到50％的范围内。
4.如权利要求1-3中任何一项所述的方法，包括：评价所述质谱仪系统(100，700，1100，1500，1900)的参数，并基于所述参数来调控所述调节气体的流量。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述参数选自由以下各项组成的组：在评价该参数之前，所述质谱仪系统(100，700，1100，1500，1900)的部件已被操作来进行样品分析的次数；在评价该参数之前，已经过去的时间量；在预定操作条件下由所述质谱仪系统(100，700，1100，1500，1900)产生的色谱图的品质；在预定操作条件下由所述质谱仪系统(100，700，1100，1500，1900)产生的色谱图的信噪比；在操作所述质谱仪系统(100，700，1100，1500，1900)来分析样品时进行的具有一个或多个选定的质荷比的离子的丰度的测量；从所述质谱仪系统(100，700，1100，1500，1900)的柱(246)中的固定相支撑物分离出的固定相材料的存在情况；要流动通过柱(246)的样品基质的组成；被支撑在所述质谱仪系统(100，700，1100，1500，1900)的柱(246)中的固定相的组成；柱(246)的内径；样品基质的一个或多个组分与所述调节气体的反应性；前述各项中两者或更多者的组合。
6.如权利要求1-5中任何一项所述的方法，其中，引入所述样品的步骤包括将所述样品与载气一起流入所述质谱仪(104)中，并且还包括操作所述质谱仪(104)以测量调节气体离子的丰度与载气离子的丰度的比，并基于所测量的比来调控进入所述质谱仪(104)中的所述调节气体的流量相对于进入所述电离室(136)中的所述载气的流量。
7.一种用于操作质谱仪系统(100，700，1100，1500，1900)的方法，所述方法包括：
在不将样品引入所述质谱仪系统(100，700，1100，1500，1900)的质谱仪(104)中的情况下，将调节气体流入所述质谱仪(104)中，其中，所述质谱仪(104)由所述调节气体调节；以及
用载气将样品引入经过调节的所述质谱仪(104)中，并且从所述样品收集分析物数据，其中，所述调节气体与所述载气不同。
8.如权利要求7所述的方法，包括：在流入所述调节气体的同时，在所述质谱仪(104)中产生离子并监测所述离子的测量。
9.如权利要求1-8中任何一项所述的方法，其中，流入所述调节气体的步骤包括将所述调节气体流入所述电离室(136)中，并且还包括激发所述电离室(136)中的所述调节气体。
10.一种质谱仪系统(100，700，1100，1500，1900)，其被构造来执行如权利要求1-9中任一项所述的方法。
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