CN103282998A - 用于提供具有显著六极和八极分量的大体四极场的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涉及在线性离子阱中处理离子的系统和方法，其涉及具有六极和八极分量的二维不对称大体四极场。

Description

用于提供具有显著六极和八极分量的大体四极场的方法和系统

相关申请案

本申请案主张2010年8月25日申请的第61/376,851号美国临时申请案的优先权，所述美国临时申请案以全文引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于提供具有显著六极和八极分量的大体四极场的方法和系统。

背景技术

离子阱质谱仪的性能可受到若干不同因素的限制，例如空间电荷密度。因此，需要解决这些限制的改进的质谱仪系统以及操作方法。

发明内容

根据本发明实施例的一方面，提供一种在线性离子阱中处理离子的方法，所述方法包括：建立和维持二维不对称大体四极场，其具有第一轴、沿着所述第一轴的第一轴电位、与所述第一轴正交的第二轴以及沿着所述第二轴的第二轴电位；以及随后将离子引入到所述场。所述第一轴电位包括具有振幅的四极谐波、具有振幅A3₁的六极谐波和具有振幅A4₁的八极谐波，其中在各种实施例中，A4₁大于A2₁的0.001％，其中在各种实施例中，A4₁大于A2₁的0.01％，A4₁小于A2₁的5％和A3₁的33％，且对于第一轴电位中存在的具有振幅An₁的任一其它较高阶谐波，如果n₁为大于4的任一整数，则A3₁大于十倍的An₁。第二轴电位包括具有振幅A2₂的四极谐波和具有振幅A4₂的八极谐波，其中在各种实施例中，A4₂大于A2₂的0.001％，其中在各种实施例中，A4₂大于A2₂的0.01％，A4₂小于A2₂的5％，且对于场的第二轴电位中存在的具有振幅An₂的任一其它较高阶谐波，如果n₂为除4之外的大于2的任一整数，则A4₂大于十倍的An₂。

根据本发明实施例的一方面，A3₁大于三十倍的An₁。根据本发明实施例的一方面，A3₁大于五十倍的An₁。

根据本发明实施例的一方面，提供一种方法，其中线性离子阱包括第一对杆、第二对杆和四个辅助电极，所述四个辅助电极插入第一对杆与第二对杆之间且包括由对分第一对杆和第二对杆中的一对的第一平面分离的第一对辅助电极和第二对辅助电极。第一轴位于第一平面中且第二轴与第一平面正交。建立和维持所述场包括：在第一频率下且在第一相位中将第一RF电压提供到第一对杆，在等于第一频率的第二频率下且在与第一相位相反的第二相位中将第二RF电压提供到第二对杆，以及在等于第一频率的辅助频率下且从第一相位移位一相移而将辅助RF电压提供到第一对辅助电极，将第一DC电压提供到第一对辅助电极，以及将第二DC电压提供到第二对辅助电极。所述方法进一步包括：从所述场轴向喷射离子的选定部分，离子的所述选定部分具有选定m/z；检测离子的所述选定部分以提供围绕滑动m/z比为中心的滑动质量信号峰；以及调整以下各项中的至少一者：辅助RF电压的相移；提供到第一对辅助电极的第一DC电压；提供到第二对辅助电极的第二DC电压；以及提供到第一对辅助电极的辅助RF电压，以使滑动m/z比朝向选定m/z滑动。

根据本发明实施例的一方面，提供一种方法，其中线性离子阱包括第一对杆、第二对杆和两个辅助电极，所述两个辅助电极插入第一对杆中的一者与第二对杆中的一者之间且包括由对分第一对杆中的一者或第二对杆中的一者的第一平面分离的一对辅助电极。第一轴位于第一平面中且第二轴与第一平面正交。建立和维持所述场包括：在第一频率下且在第一相位中将第一RF电压提供到第一对杆，在等于第一频率的第二频率下且在与第一相位相反的第二相位中将第二RF电压提供到第二对杆，以及在等于第一频率的辅助频率下且从第一相位移位一相移而将辅助RF电压提供到第一对辅助电极，以及将DC电压提供到所述对辅助电极。所述方法进一步包括：从所述场轴向喷射离子的选定部分，离子的所述选定部分具有选定；检测离子的所述选定部分以提供围绕滑动m/z比为中心的滑动质量信号峰；以及调整以下各项中的至少一者：辅助RF电压的相；ii)提供到所述对辅助电极的DC电压；以及iii)提供到所述对辅助电极的辅助RF电压，以使滑动m/z比朝向选定m/z滑动。

在各种实施例中，所产生的不对称大体四极包括X轴，其使一个辅助电极与另一电极分离。在各种实施例中，所产生的不对称大体四极场包括Y轴，其使一个辅助电极与另一电极分离。

根据本发明实施例的另一方面，提供一种线性离子阱系统，其包括：i)中心轴；ii)第一对杆，其中所述第一对杆中的每一杆与中心轴间隔且沿着中心轴延伸；iii)第二对杆，其中所述第二对杆与中心轴间隔且沿着中心轴延伸；iv)四个辅助电极，其插入第一对杆与第二对杆之间处于沿着第一对杆和第二对杆的长度的至少一部分界定的提取区中；以及v)电压供应，其连接到第一对杆、第二对杆和所述四个辅助电极。所述四个辅助电极包括第一对辅助电极和第二对辅助电极，且第一对辅助电极由第一对杆或第二对杆中的单一杆分离且邻近于所述单一杆。所述电压供应可操作以：i)在第一频率下且在第一相位中将第一RF电压提供到第一对杆；ii)在等于第一频率的第二频率下且在与第一相位相反的第二相位中将第二RF电压提供到第二对杆；iii)在等于第一频率的辅助频率下且从第一相位移位一相移而将辅助RF电压提供到第一对辅助电极；iv)将第一DC电压提供到第一对辅助电极；以及v)将第二DC电压提供到第二对辅助电极。

根据本发明实施例的一方面，提供一种线性离子阱系统，其包括：中心轴；第一对杆，其中所述第一对杆中的每一杆与中心轴间隔且沿着中心轴延伸；第二对杆，其中所述第二对杆中的每一杆与中心轴间隔且沿着中心轴延伸；两个辅助电极，其插入第一对杆中的一者与第二对杆中的一者之间处于沿着第一对杆和第二对杆的长度的至少一部分界定的提取区中，其中所述两个辅助电极包括一对辅助电极，所述对辅助电极由来自第一对杆的单一杆和来自第二对杆的单一杆分离且邻近于所述单一杆；以及电压供应，其连接到第一对杆、第二对杆和所述两个辅助电极。所述电压供应可操作以：i)在第一频率下且在第一相位中将第一RF电压提供到第一对杆；ii)在等于第一频率的第二频率下且在与第一相位相反的第二相位中将第二RF电压提供到第二对杆；iii)在等于第一频率的辅助频率下且从第一相位移位一相移而将辅助RF电压提供到所述对辅助电极；以及iv)将DC电压提供到第一对辅助电极。

在各种实施例中，所产生的不对称大体四极场包括X轴，其使一个辅助电极与另一电极分离。在各种实施例中，所产生的不对称大体四极场包括Y轴，其使一个辅助电极与另一电极分离。

附图说明

所属领域的技术人员将了解，下文描述的图式仅用于说明目的。图式既定不以任何方式限制申请人的教示的范围。

图1以示意图说明根据本发明实施例的一方面的包括辅助电极的Q阱Q-q-Q线性离子阱质谱仪系统。

图2以示意性截面图说明图1的线性离子阱质谱仪系统的变体的线性离子阱的辅助电极和杆。

图3以示意性截面图说明图1的线性离子阱质谱仪系统的第二变体的线性离子阱的辅助电极和杆。

图4以示意性截面图说明根据图1的线性离子阱质谱仪系统的各种实施例的线性离子阱的辅助电极和杆。

图5以示意性截面图说明根据图1的线性离子阱质谱仪系统的各种实施例的线性离子阱的辅助电极和杆。

图6a说明使用图1的线性离子阱质谱仪系统在0.2ms的填充时间下产生的全质谱。

图6b说明当根据图2的第一配置操作图1的线性离子阱质谱仪系统时，针对从图6a的全质谱取得的在261道尔顿的质量附近缩放的不同填充时间的重叠的质谱。

图6c说明当根据图4的配置操作图1的线性离子阱质谱仪系统时，针对从图6a的全质谱取得的在261道尔顿的质量附近缩放的不同时间展示的重叠的质谱。

图7以示意性截面图说明图1的线性离子阱质谱仪系统的第三变体的线性离子阱的辅助电极和杆。

图8以示意性截面图说明图1的线性离子阱质谱仪系统的第四变体的线性离子阱的辅助电极和杆。

具体实施方式

参见图1，在示意图中说明根据本发明实施例的一方面的QTRAP Q-q-Q线性离子阱质谱仪系统10，其包括辅助电极12。在质谱仪的操作期间，离子可通过撇口13容纳到真空腔室14中。线性离子阱10包括四组细长的杆：Q0、四极质谱仪16、碰撞单元18和线性离子阱20，其中板在杆组之后，位于四极质谱仪16与碰撞单元18之间，且位于碰撞单元18与线性离子阱20之间。额外的一组粗短杆21可提供于孔板IQ1与四极质谱仪16之间。

在一些情况下，相邻对的杆组之间的弥散场可使离子流失真。粗短杆21可提供于孔板IQ1与四极质谱仪16之间以将离子流聚焦到细长杆组Q1中。任选地，粗短杆也可包含于碰撞单元Q2的上游和下游。

离子可以碰撞方式在Q0中冷却，Q0可维持在大约8x10^-3托的压力下。四极质谱仪16可作为常规的发射RF/DC四极质谱仪而操作。在碰撞单元18中，离子可与碰撞气体碰撞以分段为具有较小质量的产物。线性离子阱20也可作为具有或不具有质量选择性轴向喷射的线性离子阱而操作，如伦德里(Londry)和哈格尔(Hager)在美国质谱学协会期刊2003年第14期1130到1147页中以及第6,177,688号美国专利中或多或少地描述，以上内容以引用方式并入本文。

使用施加到四极杆的径向RF电压以及施加到末端孔隙透镜的轴向DC电压可将离子截留于线性离子阱20中。另外，如图示，线性离子阱20还包括辅助电极12。

随着离子群体密度在线性离子阱内增加，空间电荷效应可降低质量准确性。因此，线性离子阱质谱仪的操作可受到空间电荷或离子总数的限制，这可在质量准确性或分辨率方面不影响阱的分析性能的情况下进行分析。

根据本发明实施例的一方面，除了由线性离子阱20的四极杆阵列提供的主RF四极场之外，辅助电极12可用于线性离子阱20内以产生六极和八极RF和静电场。这些场的不协调性可在喷射过程期间改变离子阱内的离子云的动力学，且可减少空间电荷的有害影响以改善质量准确性。这些辅助电极可在不同于图1中所示情形的情形中使用，图1的设置是仅为了说明性目的而展示。举例来说，此非线性离子阱可用作串联MS/MS系统(例如，三重四极、或阱-)中的前驱体离子选择器，用作MS/MS配置中的产物离子分析器，或用作独立的质谱仪。

图1展示线性离子阱20内的辅助电极12的可能轴向位置。具体来说，辅助电极线性离子阱20的提取区内。在一些实施例中，例如图1的实施例，提取区在少于线性离子阱20的一半长度上延伸。参见图2，展示辅助电极12的特定变体相对于线性离子阱20的径向位置。在图2的变体中，辅助电极12是电极，其包括与线性离子阱20的中心轴间隔开的矩形基底区段和从所述矩形基底区段朝向线性离子阱20的中心轴延伸的矩形顶部区段。如所属领域的技术人员将了解，也可使用其它电极配置。举例来说(无限制)，可保留电极的矩形顶部区段，但也可使用除了矩形基底区段之外的某种其它方式来安装此矩形顶部区段。替代地，电极全体可用圆柱形电极来代替。在此实施例中，圆柱形电极将通常具有比主杆26、28的半径小的半径。

在图2的变体中，主驱动电压供应24可如图示供应驱动RF电压VcosΩt。如此项技术中已知，电压供应24可包括第一RF电压源24a，用于在第一频率Ω下且在第一相位中将第一RF电压-VcosΩt提供到第一对杆26，而电压供应24还可包括第二RF电压源，其可操作以同样在第一频率Ω下但在与施加到第一对杆26的第一电压相反的相位中将第二RF电压VcosΩt提供到第二对杆28。虽然在图2中所示的变体中，提供到第一对杆26和第二对杆28两者的RF电压的量值相同，但任选地在一些实施例中，这些电压可相差高达10％。

如图示，电压供应24还将杆偏移电压提供到杆，所述电压对于第一对杆和第二对杆28两者可为相等的。通常，此杆偏移电压RO是DC电压，其与正限定于线性离子阱内的离子极性相反。

如图2中所示，辅助电极12包括在Y轴左边的辅助电极对12a和在Y轴右边的辅助电极对12b。辅助电极12a可耦合到单独或独立的电源30，而辅助电极12b可耦合到第二独立电源34。如图示，第二独立电源34仅将DC电压DC2供应到辅助电极12b，而独立电源30将DC电压连同RF电压分量Ucos一起供应到电极12a，Ucos具有与提供到主电极或杆26或28的RF电压(VcosΩt)相同的周期性或频率。如图示，施加到辅助电极12a的RF电压已相对于提供到主电极26和28的电压相移φ。此相移可由相位控制器提供，相位控制器在一些实施例中可为耦合到下游RF放大器的相位可变全通滤波器。

还如图2中所示，双极激励AC电压可由比如辅助AC电压源32提供到第一对杆26以提供双极激励信号以提供轴向喷射，例如在第6,177,688号美国专利中描述。任选地，由双极激励信号激励的选定可轴向喷射经过33(图1中所示)到达检测器36以产生质谱。替代地，这些离子可发射到下游杆组以用于进一步处理。举例来说，可在下游质谱仪中分段和分析离子。如此项技术中已知，由辅助电压源32提供的AC电压可经常处于比第一频率Ω低得多的频率。

通过相对于杆和以图2中所示的不对称配置提供辅助电极12a和12b，移电压仅施加到辅助电极12a而不施加到辅助电极12b，可提供二维不对称大体四极场。此不对称大体四极场包括使一个辅助电极12a与另一电极12a分离的X轴，和使辅助电极12a与辅助电极12b分离的Y轴，如图2中所示。X轴和Y轴在线性离子阱20和线性离子阱质谱仪系统10两者处相交。在图2的实施例中，X轴或第一轴还可称为激励平面，因为来自辅助AC电压源32的双极激励可仅提供到由此第一X轴对分的第一对杆26，而不提供到第二对杆28。

通过以上文描述的不对称方式施加电压，可沿着二维场的X轴和Y轴提供不同电位以提供不对称性。也就是说，X轴上的电位除了四极分量之外还可包括十二极、十极、八极、六极和双极分量。六极分量A3_x可为最强的较高阶分量，其比八极分量A4_x强至少三倍且比更高多极An_x强50倍以上，其中n是大于4的整数。双极分量可比六极分量A3_x强约十倍。

相比之下，Y轴上的电位除了主四极分量A2_y之外还主要包括八极分量A4_y、具有小于八极分量A4_y的5％的振幅的每隔一个较高阶分量(A3_y和An_y，n_y为大于4的整数)。

当相位差为0或者+或-180°时可获得这些多极分量的最大值。相位φ可确定对四极或线性离子阱20内的场有贡献的额外多极分量的极性以及每一场分量与主四极场之间的实际比。实验结果指示大约60°的相移提供良好的空间电荷容限。然而，取决于电极对准，最佳相移可在某种程度上在系统之间变化。此外，由于电干扰和探测电容，实际φ值可能不同于此测得值。

任选地，相移可从上述最佳相移调谐到较高值以提供优良的峰分辨率，以灵敏度降低为代价。在较高相移下，辅助电极12a上的RF的振幅可增加而没有质量准确性损失。举例来说，在160°的相移和比最佳值高75％的RF振幅U下，在200Da到300Da的质量范围中，分辨率可增加2倍，而灵敏度可下降40％。

另外，主RF的平衡(第一RF电压和第二RF电压的相对量值-这两个量值不需要相同)也可有用于界定提供到辅助电极的最佳相移和RF振幅的范围，以针对特定质量实现质量分辨率与灵敏度之间的特定折中。

而且，施加到辅助电极12的最佳RF电压以及相对于施加到主杆26、28的主驱动RF电压的相移可不仅取决于四极阵列上的RF平衡，而且取决于激励q或频率Ω。在上述实例中，激励q为0.823。实验上已观察到当激励q从0.823改变为0.742时，针对质量准确性的所需相移变化37度。更精确地说，所需相移增加37度。更一般地，可当以下变量中的一者或一者以上改变时调整相移以改善质量准确性：i)第一RF电压的量值；i)第二RF电压的量值；以及iii)第一RF电压的第一频率(也是第二RF电压的第二频率)。

通过使用双极辅助信号，离子在其基础长期频率下被激励，其中Ω是RF的角频率且β是马提厄(Mathieu)稳定性参数a和q，例如在第7,034,293号美国专利中描述，其内容以引用方式并入本文。

当施加到杆26和28(见图2)的电压分别为VcosΩt和RO+VcosΩt)时，马提厄参数a和q如下给定

a＝0；且

q＝2zV/(4mΩ²r₀ ²)

其中V为具有角频率Ω的正弦电压的零到峰值振幅。

在上述描述中，ω₀是在当非线性分量未被视为起作用因素时的情况下的频率。由于例如六极和八极等较高阶项的存在，离子长期频率可移位且所述移位可随着离子的径向运动的振幅而变化。

参见图3，以示意性截面图说明根据图1的线性离子阱质谱仪系统10的变体的四极线性离子阱的辅助电极12以及杆对26和28。为了清楚，使用相同参考标号来指定图2和3两者中所示的辅助电极和杆的相同元件。为了简明，相对于图3不重复图2的描述。

在图3的变体中，辅助电极12包括两个电极或一对电极。电压以与图2的变体类似的方式施加到辅助电极12以及杆对26和28，不同的是DC1和DC2电压被一个DC电压代替。在配置中产生的不对称大体四极场包括使一个辅助电极12与另一电极12分离的X轴。

参见图4，以示意性截面图说明根据图1的线性离子阱质谱仪系统10的变体的四极线性离子阱的辅助电极12以及杆对26和28。为了清楚，使用相同参考标号来指定图2和3两者中所示的辅助电极和杆的相同元件。为了简明，相对于图4不重复图2的描述。

在图4的变体中，主驱动电压供应24可如图示再次提供驱动RF电压VcosΩt。如此项技术中已知，电压供应24可包括第一RF电压源24a，用于在第一频率Ω下且在第一相位中将第一RF电压-VcosΩt提供到第一对杆26，而电压供应24还可包括第二RF电压源24b，其可操作以同样在第一频率Ω下但在与施加到第一对杆26的第一电压相反的相位中将第二RF电压提供到第二对杆28。

如图示，电压供应24还可将杆偏移电压RO提供到杆，所述电压对于第一对杆26和第二对杆28两者可为相等的。通常，此杆偏移电压RO是DC电压，其与正被限定于线性离子阱内的离子极性相反。

如图4所示，辅助电极12可包括在X轴上方的辅助电极对12a和在X轴下方的辅助电极对12b。换句话说，在图4的变体中，不同于图2的变体，辅助电极对12a通过X轴而不是Y轴与辅助电极对12b分离。辅助电极12a可耦合到单独或独立的电源30，而辅助电极12b可耦合到第二独立电源34。如图示，第二独立电源34仅将DC电压DC2供应到辅助电极12b，而独立电源30将DC电压连同RF电压分量Ucos(φ)一起供应到电极12a，Ucos(φ)具有与提供到主电极或杆26或28的RF电压(VcosΩt)相同的周期性或频率。如图示，施加到辅助电极12a的RF电压已相对于提供到主电极26和28的RF电压相移φ。

双极激励AC电压可由比如辅助AC电压源32提供到第一对杆26以提供用以提供轴向喷射的双极激励信号。任选地，由双极激励信号激励的选定离子可轴向喷射经过轴向透镜33(图1中所示)到达检测器36以产生质谱。替代地，这些离子可发射到下游杆组以供进一步处理。替代地，可在下游质谱仪中对离子进行分段和分析。如此项技术中已知，由辅助电压源32提供的AC电压可经常处于比第一频率Ω低得多的频率。

通过以图4中所示的不对称配置提供辅助电极12a和12b，且经相移电压仅施加到辅助电极12a而不施加到辅助电极12b，可提供二维不对称大体四极场。此不对称大体四极场包括使辅助电极12a与辅助电极12b分离的X轴，和使一个辅助电极12a与另一辅助电极12a分离的Y轴，如图4中所示。

通过以上文描述的不对称方式施加电压，可沿着二维场的X轴和Y轴提供不同电位以提供不对称性。也就是说，Y轴上的电位除了主四极分量之外还可包括十二极、十极、八极、六极和双极分量。六极分量A3_y可为最强的较高阶分量，其比八极分量A4_y强至少三倍且比更高多极An_y强50倍以上，其中n_y是大于4的整数。双极分量可比六极分量A3_y强约十倍。相比之下，X轴上的电位除了主四极分量A2_x之外还主要包括八极分量A4_x、具有小于八极分量A4_x的5％的振幅的每隔一个较高阶分量(A3_x和An_x，n_x为大于4的整数)。

由于大体上限于四极、六极和八极分量，可产生的场的相对纯度至少部分地作为在包括辅助电极12的提取区中线性离子阱20的对称性以及如上所述提供的电压的有限不对称性的结果而。也就是说，如图2和4中所示，在如1中所示沿着线性离子阱20的提取区的中心轴的任一点处，与中心轴正交的相关联平面与中心轴相交，在相关联的第一对横截面(图2和4中标记为26)处与第一对杆26相交，且在相关联的第二对横截面(图2和4中标记为28)处与第二对杆28相交。此相关联的第一对横截面26围绕中心轴大体上对称分布且由位于与中心轴正交的相关联平面中且穿过第一对横截面26中的每一横截面26的中心的X轴对分。相关联的第二对横截面28围绕中心轴大体上对称分布且由位于与中心轴正交的相关联平面中且穿过第二对横截面28中的每一横截面28的中心的Y轴对分。X轴与Y轴大体上正交且在中心轴处相交。

在沿着提取区中的中心轴的任一点处，与中心轴正交的相关联平面在第一对辅助横截面(图2和4中标记为12a)处与第一对辅助电极12a相交，且在相关联的第二对辅助横截面(图2和4中标记为12b)处与第二对辅助电极12b相交。在图2的第一配置中，相关联的第一对辅助横截面12a围绕X轴(此实施例中的第一轴)和第一对横截面中的一个横截面大体上对称分布。在此配置中，相关联的第二对辅助横截面12b也围绕X轴和第一对横截面中的另一横截面大体上对称分布。

在图4的第二配置中，相关联的第一对辅助横截面12a围绕Y轴(此实施例中的第一轴)和第二对横截面中的一个横截面大体上对称分布，而相关联的第二对辅助横截面12b围绕Y轴和第二对横截面中的另一横截面大体上对称分布。

参见图5，以示意性截面图说明根据图1的线性离子阱质谱仪系统10的变体的四极线性离子阱的辅助电极12以及杆对26和28。为了清楚，使用相同参考标号来指定图2、3和4中所示的辅助电极和杆的相同元件。为了简明，相对于图5不重复图4的描述。

在图5的变体中，辅助电极12包括两个电极或一对电极。电压以与图4的变体类似的方式施加到辅助电极12以及杆对26和28，不同的是DC1和DC2电压被一个DC电压代替。在配置中产生的不对称大体四极场包括使一个辅助电极12与另一电极12分离的Y轴。

辅助电极电压

当由独立电源30提供到辅助电极12的DC电压低于杆偏移RO电压时且当施加到出口透镜33的障壁电压高于RO时，离子可在线性离子阱20的含有辅助电极12的提取区中累积。一旦离子已在线性离子阱20的提取区中累积，朝向线性离子阱20的中央位于辅助电极的上游末端处的套环电极(未图示)便可具备合适的障壁电压以用于将离子限定于提取区内，即使如下文将更详细描述施加到辅助电极的DC电压升高到高于杆偏移电压也是如此。

具体来说，由辅助电极12产生的DC场可具有双动作。首先如上所述，此DC场可产生轴向阱以吸引且在某种程度上包含线性离子阱20的提取区内的离子。另外，由辅助电极产生的DC场可引入径向六极和八极静电场，其可径向地改变离子云的动力学。这些场的强度可例如通过改变施加到电极的电压或改变T电极的矩形顶部区段的深度而变化。任选地，也可使用其它方法，例如通过提供经分段辅助电极，片段经配置以在沿着其长度的不同点处提供不同电压，或比如通过使辅助电极相对于线性阱20的中心轴发散或汇聚。类似地，由辅助电极12引入的非线性RF场的强度可通过调整RF电压分量Ucos(Ωt+φ)或通过改变或缩减辅助电极12的T轮廓的深度来调整。

可能希望调整相对于施加到主杆的RF电压的量值V调整施加到两个辅助电极12的辅助RF电压的量值。具体来说，可能希望在扫描速度增加时增加提供到辅助电极12的RF的比例，但在许多实施例中，施加到辅助电极12的RF的较高量值也可对于较慢的扫描速度起作用。

在各种实施例中，提供到辅助电极12的DC电压DC1和DC2的振幅可经选择为在对应于待喷射离子的一或多个特定质量范围以及质量选择性轴向喷射的扫描速率的预先所需范围中。任选地，取决于正扫描的离子的质量电荷比，DC1、DC2、U或V可随着时间而变化到不同的水平。举例来说，用于DC1、DC2、U和V的第一设定可设定于在第一质量电荷比范围内的用于离子的预定水平。DC1、DC2、U和V的合适水平可例如通过在此第一质量电荷比范围内或接近于此第一质量电荷比范围的离子的轴向喷射来确定。随后，在此第一质量电荷比范围内的离子已经轴向喷射或扫描之后，可调整DC1、DC2、U和V的水平以在不同于第一质量电荷比范围的第二质量电荷比范围内扫描或轴向喷射离子。又，用于第二质量电荷比范围的DC1、DC2、U和V的合适水平可通过在第二质量电荷比范围内或接近于第二质量电荷比范围的第二校准离子的轴向喷射或扫描来确定。

下文描述在正填充离子阱20时图1的质谱仪系统10的离子路径电压的一个实例。在随后的描述中，根据图2的第一配置，将RF电压提供到在Y轴的一侧且通过X轴彼此分离的辅助电极12a。在此实例中，对于碰撞单元18的杆可维持大约-40V的杆偏移电压，而IQ3可保持在-40.5V的电压。大体上，的电压可比碰撞单元18的偏移电压小大约0.5V。任选地，图1的线性离子阱质谱仪系统10可包含位于IQ3下游和线性离子阱20上游的一对粗短杆ST3(未图示)。在此实施例中，粗短杆可保持在比碰撞单元18的杆偏移电压小5V的电压，或在此情况下为-45V的电压。线性离子阱质谱仪系统10的主杆26和28可维持在比碰撞单元18的杆的杆偏移电压小8V的杆偏移电压，使得在此情况下杆26和28可具有-48V的杆偏移电压。在此情况下，根据图2的第一配置施加到辅助电极12a的DC1可为-100V，施加到辅助电极12b的DC2也可如此。在线性离子阱20的下游，出口透镜33可维持在100V的电压，而检测器36可维持在-6kV的电压。

在冷却期间，DC1和DC2电压可下降到-170V，而施加到线性离子阱20的杆26、28的杆偏移电压可首先下降到-80V，随后下降到-100V，且最终在扫描之前10ms，电压可下降到-160V。

在质量选择性轴向喷射期间，碰撞单元18的杆偏移电压可设定于-200V，而IQ3可设定于100V。在碰撞单元18下游和线性离子阱20上游的任选粗短杆可设定于100V的电压，而杆26、28的杆偏移电压可设定于-160V。又，根据图2的第一配置，可设定于-160V的电压，而DC2可设定于-165V的电压。出口透镜33可维持在-146V的电压，而检测器可维持在-6kV的电压。DC2电压可随着质量而变化。在此情况下，所关注质量是在范围内。较高的质量电荷比可需要较负的值。套环电压在此情况下为1000V。

实验数据

根据本发明实施例的一方面，在质量322道尔顿附近的10道尔顿窗中的离子可发射通过作为滤质器操作的四极质谱仪16，且随后在碰撞单元18中在27eV的碰撞能量下分段。所有片段和未经分段前驱体离子可随后截留于下游离子阱20中，在该处所述离子可随着冷却时间过去而冷却。在此冷却时间之后，可从阱20朝向检测器35质量选择性地喷射离子，且可获取质谱。

参见图6a，针对0.2ms的线性离子阱20的填充时间展示全谱。除了针对极高质量强度外，对于这么短的填充时间，可完全没有显著的空间电荷密度效应。然而，在填充时间增加时，空间电荷密度效应可使沿着X轴测得的密度移位。为了减轻此问题，可根据例如图2、3、4或5的配置将DC和辅助RF电压提供到辅助电极12。

参见图6b，从图4a的全质谱针对在261道尔顿的质量附近缩放的不同填充时间展示重叠的质谱。根据图2的第一配置，将额外电压仅施加到四个辅助电极中的两者。标记为辅助电极12a的这两个辅助电极安置于激励平面(轴)X的不同侧上，在激励杆中的一者(图2中所示的激励杆26)旁边。如图示，质量移位极小。也就是说，即使是比ms大100倍的20ms的填充时间，实际测得的m/z增加仅0.004道尔顿(道尔顿对261.126道尔顿)。

参见图6c，从图6a的全质谱针对在大约261道尔顿的质量附近缩放的不同时间展示重叠的质谱。如上所述，也可根据图4中说明的第二配置提供具有显著六极和八极分量的大体四极场。根据此第二配置，再次将额外RF电压提供到指定为12a的所述对辅助电极；然而在此配置中，两个辅助电极均在激励平面或X轴的同一侧上，在非激励杆中的一者(图4中所示的最上部激励杆28)的任一侧上。又，如图示，质量移位极小。也就是说，即使是比0.2ms的填充时间大100倍的20ms的填充时间，实际测得的质量电荷比增加仅0.004道尔顿(261.098道尔顿对261.095道尔顿)。在图6b的质谱中或在图6c的质谱中线性离子阱均未经校准。校准线性离子阱可准许测得的质量信号峰在大得多的程度上与离子的理论质量对准。然而，从图6b和6c显而易见，这些图中说明的质量信号峰由于空间电荷效应而未显著迁移。

如上所述，可将双极激励提供到第一对杆26或一对对角线定向的辅助电极12。然而根据本发明的其它实施例，可改为使用四极激励。参见图7，展示辅助电极12的特定变体相对于图1的线性离子阱20的径向位置。在许多方面中，图7的变体类似于图2的变体。举例来说，使用相同参考标号来指定图2和7的变体的相同元件。为了简明，在图7的描述中不重复图2的描述。

类似于图2的变体，在图7的变体中，主驱动电压供应24可如图示供应驱动RF电压VcosΩt。也就是说，类似于图2的变体，图7的电压供应24可包含第一RF电压源24a，用于在第一频率Ω下且在第一相位中将第一RF电压-VcosΩt提供到第一对杆26，而电压供应24还可包括第二RF电压源24b，其可操作以同样在第一频率Ω下但在与施加到第一对杆的第一电压相反的相位中将第二RF电压VcosΩt提供到第二对杆28。

然而在图7的变体中，第一RF电压源24a还可操作以将四极激励电压-ACcosωt提供到第一对杆26，而第二RF电压源24b可操作以将四极激励电压提供。当然，此四极激励电压可能并非一直提供，而是可线性离子阱20提供到具有选定的轴向喷射选定离子。如上结合所描述，选定离子可喷射经过轴向透镜33到达检测器(在图1中展示)以产生质谱。替代地，这些离子可发射到下游杆组以用于进一步处理。如此项技术中已知，由RF电压源提供的四极激励电压可经常处于比第一频率低得多的频率ω。

参见图8，以截面图说明图1的线性离子阱质谱仪系统10的线性离子阱的辅助电极12和杆26、28的替代变体。又，图8的变体类似于图2的变体，不同的是并非将双极激励施加到第一对杆26，可将双极激励提供到一对对角线定向的辅助电极，在图8中指定为12c。为了清楚，使用相同参考标号来指定图2和8的变体的类似元件。为了简明，相对于图8不重复图2的描述。如图8中所示，双极激励AC电压可由辅助AC电压源32提供到一对对角线定向的辅助电极12c以提供双极激励信号以提供轴向喷射，例如在第7,692,143号美国专利中描述，其内容以引用方式并入本文。由于电压源30和32到辅助电极12的连接，使用两个参考标号12a和12d指定的一个辅助电极12链接到电压源30以仅接收DC电压DC1连同RF电压分量-Ucos(Ωt+φ)，-Ucos(Ωt+φ)具有与提供到主电极或杆26或28的RF电压相同的周期性或频率。如图示，施加到辅助电极12a的RF电压已相对于提供到主电极26和28的电压相移φ。

使用两个参考标号12a和12c指定的第二辅助电极12接收DC电压DC1、RF电压分量Ucos(Ωt+φ)以及双极激励电压-ACcosωt。上文论述的辅助电极，施加到辅助电极12a、12c的RF电压Ucos已相对于提供到主电极26和28的RF电压相移φ。双极激励电压频率ω可比第一频率Ω低得多。

使用两个参考标号12b和12c指定的第三辅助电极12接收DC电压DC2和双极电压ACcosωt，而使用参考标号12b和12d指定的第四辅助电极12仅接收DC电压DC2。

类似于图2的配置，在图和8的配置中，X轴上的电位除了四极分量之外还可包括十二极、十极、八极、六极和双极分量。六极分量A3_x可为最强的分量，其比八极分量A4_x强至少三倍且比更高多极An_x强以上，其中n是大于4的整数。双极分量可比六极分量A3_x强约十倍。相比之下，Y轴上的电位除了主四极分量A2_y之外还可主要包括八极分量A4_y、具有小于八极分量A4_y的5％的振幅的每隔一个较高阶分量(A3_y和An_y，n_y为大于4的整数)。

根据本发明实施例的一方面，提供一种线性离子阱质谱仪系统10，其包括中心轴、第一对杆26、第二对杆28、四个辅助电极12和电压供应24、30、32、34。第一对杆26和第二对杆28中的每一杆可与中心轴间隔且沿着中心轴延伸。四个辅助电极12可插入第一对杆26与第二对杆28之间处于沿着第一对杆和第二对杆的长度的至少一部分界定的提取区37中。四个辅助电极可包括第一对辅助电极12a和第二对辅助电极12b。第一对辅助电极12a可由第一对杆或第二对杆中的单一杆分离且邻近于所述单一杆，而第二对辅助电极可由与使第一对辅助电极分离的杆成对的另一杆分离且邻近于所述另一杆。电压供应可连接到第一对杆、第二对杆和四个辅助电极，且可操作以：i)在第一频率下且在第一相位中将第一RF电压提供到第一对杆，ii)在等于第一频率的第二频率下且在与第一相位相反的第二相位中将第二RF电压提供到第二对杆，iii)在等于第一频率的辅助频率下且从第一相位移位一相移而将辅助RF电压提供到第一对辅助电极，iv)将第一DC电压DC1提供到第一对辅助电极，以及v)将第二DC电压DC2提供到第二对辅助电极。

任选地，线性离子阱系统10可包括检测器，其经定位以检测从杆组和辅助电极轴向喷射的离子。进一步任选地，电压供应可包括可操作以将第一RF电压提供到第一对杆的第一电压源24a、可操作以将第二RF电压提供到第二对杆的第二电压源24b、可操作以将辅助RF电压提供到第一对辅助电极的辅助电压源30，以及用于控制由辅助RF电压源提供的辅助电压的相位和相移的相位控制器(未图示)。

在又一实施例中，辅助电压源可操作以将第一辅助DC电压DC1提供到第一对辅助电极，且电压供应可进一步包括用于将第二辅助DC电压DC2提供到第二对辅助电极的第二辅助电压源34。

任选地，辅助电压源30可进一步可操作或可调整以改变提供到第一对辅助电极12a的第一辅助DC电压DC1，而第二辅助电压源34可进一步可操作以调整提供到第二对辅助电极12b的第二辅助DC电压DC2。相位控制器可进一步可操作以调整由辅助RF电压源30提供的辅助电压的相移。

进一步任选地，电压源32可操作以在频率Ω低的频率下将双极激励AC电压提供到第一对杆26或一对对角线定向的辅助电极12以径向地激励具有选定m/z的离子的选定部分。在其中为所述对对角线定向的辅助电极提供双极激励DC电压的实施例中，此对对角线定向的辅助电极可包括第一对辅助电极12a和第二对辅助电极12b中的每一对的一个电极。

在一些实施例中，线性离子阱20经配置以使得在沿着中心轴的任一点处，与中心轴正交的相关联平面与中心轴相交，在相关联的第一对横截面处与第一对杆相交，且在相关联的第二对横截面处与第二对杆相交。举例来说，在图2的截面图中，相关联的平面界定截面图，使得第一对杆26由第一对横截面26表示，而第二对杆28由第二对横截面28表示。相关联的第一对横截面26围绕中心轴大体上对称分布且由位于与中心轴正交的相关联平面中且穿过第一对横截面中的每一横截面的中心的第一轴对分。在图2的变体中，第一轴是X轴。相关联的第二对横截面28围绕中心轴大体上对称分布且由位于与中心轴正交的相关联平面中且穿过第二对横截面中的每一横截面的中心的第二轴对分。在图2的变体中，第二轴是Y轴，且在图2中展示为一点的中心轴位于X轴与Y轴的相交处。在中心轴的位于提取区37内的提取部分中沿着中心轴的任一点处，与中心轴正交的相关联平面在相关联的第一对辅助横截面处与第一对辅助电极12a相交，且在相关联的第二对辅助横截面处与第二对辅助电极12b相交。在图2中，第一对辅助电极由第一对辅助横截面12a表示，而第二对辅助电极由第二对辅助横截面12b表示。

在许多实施例中，中心轴的提取部分包括中心轴的少于一半的长度。

任选地，提取区可为第一对杆26和第二对杆28的喷射端，且四个辅助电极12可轴向延伸越过第一对杆26和第二对杆28的喷射端。替代地，四个辅助电极12可不达到第一对杆26和第二对杆28的喷射端而终止。任选地，第一对辅助横截面和第二对辅助横截面中的每一横截面可为大体上T形，包含连接到矩形顶部区段的矩形基底区段。

根据图2的配置或者图3、4或5的配置使用图1的线性离子阱质谱仪系统，可有利地处理离子。举例来说，可在无显著的峰迁移的情况下适应较高空间电荷密度。依据根据本发明实施例的一方面的方法，可提供二维不对称大体四极场，其具有沿着第一轴的第一轴电位、与第一轴正交的第二轴以及沿着第二轴的第二轴电位。第一轴电位可包括具有振幅A2₁的四极谐波、具有振幅A3₁的六极谐波和具有振幅A4₁的八极谐波，其中在各种实施例中，A4₁大于A2₁的0.001％，其中在各种实施例中，A4₁大于A2₁的0.01％，A4₁小于A2₁的5％和A3₁的33％，且对于第一轴电位中存在的具有振幅的任一其它较高阶谐波，如果n₁为大于4的任一整数，则大于10％An₁。第二轴电位可包括具有振幅A2₂的四极谐波和具有振幅A4₂的八极谐波，其中在各种实施例中，A4₂大于A2₂的0.001％，其中在各种实施例中，A4₂大于A2₂的0.01％，A4₂小于A2₂的5％，且对于场的第二轴电位中存在的具有振幅An₂的任一其它较高阶谐波，如果n₂为除4之外的大于2的任一整数，则A4₂大于10％An₂。一旦此场已建立且产生且在所述场正维持时，可将离子引入到所述场。

根据图2中所示的第一配置，第一轴可为X轴，且第二轴可为Y轴，使得第一轴电位是X轴电位且第二轴电位是Y轴电位。

另一方面，在图3的第二配置的情况下，第一轴可为Y轴且第二轴可为X轴，较大六极分量被提供在Y轴而不是X轴上。

任选地，A3₁可比An₁大30倍或甚至50倍。

任选地，线性离子阱20包括第一对杆26、第二对杆28和四个辅助电极12，所述四个辅助电极插入第一对杆26与第二对杆28之间且包括由对分第一对杆26和第二对杆28中的一者的第一平面分离的第一对辅助电极12和第二对辅助电极12。使此实施例与上述实施例相关，1)第一轴位于第一平面中且第二轴与第一平面正交，且2)建立和维持所述场包括：i)在第一频率下且在第一相位中将第一RF电压提供到第一对杆26，ii)在等于第一频率的第二频率下且在与第一相位相反的第二相位中将第二RF电压提供到第二对杆28，以及iii)在等于第一频率的辅助频率下且从第一相位移位一相移而将辅助RF电压提供到第一对辅助电极，iv)将第一DC电压提供到第一对辅助电极，以及v)将第二DC电压提供到第二对辅助电极。所述方法可包括：1)从所述场轴向发射(如此项技术中已知即轴向喷射)离子的选定部分，离子的所述选定部分具有选定m/z；2)检测离子的所述选定部分以提供围绕滑动m/z比为中心的滑动质量信号峰，以及3)调整以下各项中的至少一者：i)辅助RF电压的相移；ii)第一对辅助电极的电压，iii)提供到第二对辅助电极的第二DC电压，以及iv)提供到第一对辅助电极的辅助RF电压，以使滑动m/z比朝向选定m/z滑动。

任选地，建立和维持场可包括将第二DC电压DC2提供到第二对辅助电极而不将RF电压提供到第二对辅助电极12b。

进一步任选地，建立和维持场可包括将第二辅助RF电压与第二DC电压DC2一起提供到第二对辅助电极12b，其中第二辅助RF电压相对于提供到第一对辅助电极的辅助RF电压相移180°。

任选地，辅助RF电压的相移可由相位控制器改变，例如相位可变全通滤波器，其耦合到下游RF放大器以使滑动m/z比朝向选定m/z滑动。相对于第一相位的实际相移可为零。滑动m/z比如此称谓是因为此m/z比可通过调整变量而沿着质谱的轴移动，所述变量例如为辅助RF电压的相移、提供到第一对辅助电极的第一DC电压、提供到第二对辅助电极的第二DC电压，和提供到第一对辅助电极的辅助RF电压。

任选地，相移可在50°与70°之间、与61°之间或-70°与70°之间。根据进一步实施例，所要相移还可取决于提供到第一对杆26和第二对杆28的RF电压的。如上所述，此相移还可从50°与70°之间或任选地-70°与70°之间的最佳相调整，以在灵敏度降低的代价下实现较好的峰分辨率。也就是说，在较高相移下，辅助电极的RF的振幅可增加而无质量准确性的损失。另外，施加到线性离子阱20的主杆26、28的RF的平衡也可有用于界定最佳相移的范围以及实现特定质量分辨率和灵敏度所需的在辅助电极12上的RF振幅。换句话说，虽然在图2和3中展示的变体中，提供到两对杆26和28的RF的量值保持相同，但任选地，可相对于提供到杆28的RF的量值将不同量值的RF提供到杆26。

具有添加的六极、八极而无其它多极的线性四极的电位由等式(1)和(2)给定。例如参见道格拉斯(Douglas)等人的俄罗斯技术物理学期刊1999年第69卷第96到101页。当一条轴(图2的变体的X轴)上还存在偶极矩时，额外的Φ₁(x)＝A₁x/r₀将贡献于场，其中r₀是场半径。以下等式2(和3)展示当将双极、六极和八极场添加到所述场时X轴上的电位。在以下等式中，包含y的项为零，因为在X轴上Y＝0。

Φ(x，y)＝Φ₀(x，y)+Φ₂(x，y)+Φ₃(x，y)+Φ₄(x，y)    (1)

Φ₀(x，y)＝A₀    恒定电位

${\mathrm{\Φ}}_2(x,y)=A_2\left(\frac{x^2-y^2}{r_0^2}\right)$ 四极电位

${\mathrm{\Φ}}_3(x,y)=A_3\left(\frac{x^3-{3\mathrm{xy}}^2}{r_0^3}\right)$ 六极电位

${\mathrm{\Φ}}_4(x,y)=A_4\left(\frac{x^4-{6x^{2}y}^2+y^4}{r_0^4}\right)$ 八极电位

Φ(x，y)＝Φ₀(x)+Φ₁(x)+Φ₂(x)+Φ₃(x)+Φ₄(x)    (2)

$\mathrm{\Φ}\left(x\right)=A_0+A_1\left(\frac{x}{r_0}\right)+A_2\left(\frac{x^2}{r_0^2}\right)+A_3\left(\frac{x^3}{r_0^3}\right)+A_4\left(\frac{x^4}{r_0^4}\right)---\left(3\right)$

根据本发明的实施例的变体，所产生的可视为包括中心轴的二维不对称大体四极场，其中上文结合本发明的其它变体描述的第一轴和第二轴(分别为X轴和Y轴，但并非一定)在中心轴处相交。如上所述，第一轴对分一对杆的横截面，而第二轴对分另一对杆的横截面。在此二维场中，通过相加沿着第一轴的八极分量Φ₄的绝对值和六极分量Φ₃的绝对值获得的和可从由第一轴对分的横截面到中心轴移动而增加。类似地，同样在此二维场中，通过相加沿着第二轴的八极分量Φ₄的绝对值和沿着第二轴的六极分量Φ₃的绝对值获得的第二和可从由第二轴对分的所述对杆朝向中心轴移动而增加。

根据进一步实施例，图1的线性阱系统10的线性离子阱20可包括轴向透镜33，且四个辅助电极12可插入第一对杆26与第二对杆28之间处于沿着四个杆26和28的长度的至少一部分界定的提取区中。在此变体中，根据本发明实施例的一方面的方法可进一步包括在轴向发射(即轴向喷射)离子的选定部分之前将离子的所述选定部分轴向截留于提取区37中。

在本发明的此实施例的又一变体中，在轴向发射(即轴向喷射)离子的选定部分之前将离子的所述选定部分轴向截留于提取区中可包括将杆偏移电压RO提供到第一对杆和第二对杆。杆偏移电压RO可高于提供到四个辅助电极的DC电压。还可将DC截留电压提供到轴向透镜33，且杆偏移电压可低于此轴向透镜电压。通过此方式，可在辅助电极12附近产生电压阱以在离子的选定部分的轴向喷射之前保持离子的所述选定部分。

如上所述，从场发射(即轴向喷射)具有离子m/z的选定部分可包括在比第一频率低的频率下将AC电压提供到第一对杆或一对对角线定向的辅助电极以径向地激励具有选定m/z的离子的选定部分。如图8中所示，所述对对角线定向的辅助电极由对分第一对杆和第二对杆中的一对的平面以及与第一平面正交且对分第一对杆和第二对杆中的另一对的第二平面分离。在图8的变体中，双极激励AC电压施加到的所述对对角线定向的杆是杆12c；然而替代地，双极激励电压可能同样容易地已施加到所述对对角线定向的杆12d。

任选地，如上所述，轴向发射(即轴向喷射)具有选定m/z的离子的选定部分包括在比第一频率低的频率下将四极激励电压提供到杆和第二对杆两者以径向地激励具有选定的离子的选定部分。

根据本发明实施例的进一步变体，辅助电极12和主杆26、28可在离子的选定部分的喷射之后经重新校准以喷射具有不同m/z的离子的后续部分。举例来说，对于具有不同m/z的不同离子，可能需要用于辅助RF电压的辅助频率的相、或提供到第一对辅助电极的第一DC电压、或提供到第二对辅助电极的第二DC电压或提供到第一对辅助电极的辅助RF电压的不同设定来朝向选定m/z滑动。因此，根据本发明的一些实施例，在场轴向发射(即轴向喷射)具有的离子的选定部分之后，所述方法可进一步包括：1)从场轴向发射(即轴向喷射)离子的第二选定部分，离子的所述第二选定部分具有选定m/z；2)检测离子的第二选定部分以提供围绕第二滑动m/z比为中心的滑动质量信号峰，以及3)调整以下各项中的至少一者：i)辅助RF电压的辅助频率的相移；ii)提供到第一对辅助电极的第一DC电压；iii)提供到第二对辅助电极的电压；以及iv)提供到第一对辅助电极的辅助RF电压，以使滑动m/z比朝向选定m/z滑动。

任选地，可基于对以下变量中的一者或一者以上的改变来调整相移：i)第一RF电压的量值；i)第二RF电压的量值；以及iii)电压的第一频率(也是第二RF电压的第二频率)。

在使用中，根据本发明实施例的一方面，提供一种在中处理离子的方法，所述方法建立和维持二维不对称大体四极场，其具有第一轴、沿着第一轴的第一轴电位、与第一轴正交的第二轴以及沿着第二轴的第二轴电位，且随后将离子引入到所述场。第一轴电位包括具有振幅A2₁的四极谐波、具有振幅A3₁的六极谐波和具有振幅A4₁的八极谐波，其中在各种实施例中，A4₁大于，其中在实施例中，A4₁大于，A2₁和A3₁的33％，且对于第一轴电位中存在的具有振幅的任一其它较高阶谐波，如果n₁为大于的任一整数，大于十倍的An₁。第二轴电位包括具有振幅A2₂的四极谐波和具有振幅A4₂的八极谐波，其中在各种实施例中，A4₂大于A2₂的0.001％，其中在各种实施例中，A4₂大于A2₂的0.01％，A4₂小于A2₂的5％，且对于场的第二轴电位中存在的具有振幅An₂的任一其它较高阶谐波，如果n₂为除4之外的大于2的任一整数，则A4₂大于十倍的An₂。

根据本发明实施例的一方面，A3₁大于三十倍的An₁。根据本发明实施例的一方面，A3₁大于五十倍的An₁。

根据本发明实施例的一方面，提供一种方法，其中线性离子阱包括第一对、第二对杆和四个辅助电极，所述四个辅助电极插入第一对杆与第二对杆之间且包括由对分第一对杆和第二对杆中的一者的第一平面分离的第一对辅助电极和第二对辅助电极。第一轴位于第一平面中且第二轴与第一平面正交。建立和维持所述场可包括：在第一频率下且在第一相位中将第一RF电压提供到第一对杆，在等于第一频率的第二频率下且在与第一相位相反的第二相位中将第二RF电压提供到第二对杆，以及在等于第一频率的辅助频率下且从第一相位移位一相移而将辅助RF电压提供到第一对辅助电极，将第一DC电压提供到第一对辅助电极，以及将第二DC电压提供到第二对辅助电极。所述方法进一步包括：从所述场轴向喷射离子的选定部分，离子的所述选定部分具有选定m/z；检测离子的所述选定部分以提供围绕滑动m/z比为中心的滑动质量信号峰；以及调整以下各项中的至少一者：辅助RF电压的相移；提供到第一对辅助电极的第一DC电压；提供到第二对辅助电极的第二DC电压；以及提供到第一对辅助电极的辅助RF电压，以选定m/z。

根据本发明实施例的一方面，提供一种方法，其中第一对杆、第二对杆和两个辅助电极，所述两个辅助电极插入第一对杆中的一者与第二对杆中的一者之间且包括由对分第一对杆中的一者或第二对杆中的一者的第一平面分离的一对辅助电极。第一轴位于第一平面中且第二轴与第一平面正交。建立和维持所述场可包括：频率下且在第一相位中将第一RF电压提供到第一对杆，在等于第一频率的第二频率下且在与第一相位相反的第二相位中将第二RF电压提供到第二对杆，以及在等于第一频率的辅助频率下且从第一相位移位一相移而将辅助RF电压提供到所述对辅助电极，将DC电压提供到所述对辅助电极。所述方法进一步包括：从所述场轴向喷射离子的选定部分，离子的所述选定部分具有选定m/z；检测离子的所述选定部分以提供围绕滑动m/z比为中心的滑动质量信号峰；以及调整以下各项中的至少一者：辅助RF电压的相移；提供到所述对辅助电极的DC电压；以及提供到所述对辅助电极的辅助RF电压，以使滑动m/z比朝向选定m/z滑动。

在各种实施例中，所产生的不对称大体四极场包括X轴(例如，第一轴)，其使一个辅助电极与另一电极分离。在各种实施例中，所产生的不对称大体四极场包括Y轴(例如，第二轴)，其使一个辅助电极与另一电极分离。

在各种实施例中，建立和维持场包括将DC电压提供到第二对辅助电极而不将RF电压提供到第二对辅助电极。

在各种实施例中，建立和维持场的方法包括将DC电压提供到所述对辅助电极。

在各种实施例中，建立和维持场包括将第二辅助RF电压与DC电压一起提供到第二对辅助电极，其中第二辅助RF电压相对于提供到第一对辅助电极的辅助RF电压为180度相移。

在各种实施例中，建立和维持场包括将第二辅助RF电压与DC电压一起提供到所述对辅助电极，其中第二辅助RF电压相对于提供到所述对辅助电极的辅助RF电压为180度相移。

在各种实施例中，所述方法进一步包括调整辅助RF电压的相移以使滑动m/z比朝向选定m/z滑动。

在各种实施例中，所述方法进一步包括调整提供到第一对辅助电极的第一DC电压和提供到第二对辅助电极的第二DC电压中的至少一者以使滑动m/z比朝向选定m/z滑动。在各种实施例中，所述相移在-70度与70度之间。在各种实施例中，所述相移为零度。

在各种实施例中，所述方法进一步包括调整提供到所述对辅助电极的DC电压以使滑动m/z比朝向选定m/z滑动。在各种实施例中，所述相移在-70度与70度之间。在各种实施例中，所述相移为零度。

在各种实施例中，从所述场轴向喷射具有选定m/z的离子的选定部分包括在比第一频率低的频率下将四极激励AC电压提供到第一对杆和第二对杆以径向地激励具有选定m/z的离子的选定部分。

在各种实施例中，提供一种方法，其中线性离子阱进一步包括出口透镜，且四个辅助电极插入第一对杆与第二对杆之间处于沿着四个杆的长度的至少一部分界定的提取区中，所述方法进一步包括在轴向喷射离子的选定部分之前将离子的所述选定部分轴向截留于提取区中。

在各种实施例中，提供一种方法，其中线性离子阱进一步包括出口透镜，且所述对辅助电极插入第一对杆中的一者与第二对杆中的一者之间处于沿着四个杆的长度的至少一部分界定的提取区中。所述方法可进一步包括在轴向喷射离子的选定部分之前将离子的所述选定部分轴向截留于提取区中。

在各种实施例中，在轴向喷射离子的选定部分之前将离子的所述选定部分轴向截留于提取区中包括将杆偏移电压提供到第一对杆和第二对杆，所述杆偏移电压可高于提供到辅助电极的DC电压，以及将DC截留电压提供到出口透镜，其中杆偏移电压低于施加到出口透镜的DC截留电压。

在各种实施例中，从所述场轴向喷射具有选定m/z的离子的选定部分包括在比第一频率低的频率下将双极激励AC电压提供到第一对杆或一对对角线定向的辅助电极以径向地激励具有选定m/z的离子的选定部分，其中所述对对角线定向的辅助电极由对分第一对杆和第二对杆中的一对的第一平面以及与第一平面正交且对分第一对杆和第二对杆中的另一对的第二平面分离。

在各种实施例中，所述方法进一步包括：在从所述场轴向喷射具有选定m/z的离子的选定部分之后，从所述场轴向喷射离子的第二选定部分，离子的所述第二选定部分具有第二选定m/z；检测离子的第二选定部分以提供围绕第二滑动m/z比为中心的第二滑动质量信号峰；以及调整以下各项中的至少一者：辅助RF电压的辅助频率的相移；提供到第一对辅助电极的第一DC电压；提供到第二对辅助电极的第二DC电压；以及提供到第一对辅助电极的辅助RF电压，以使滑动m/z比朝向选定m/z滑动。

在各种实施例中，所述方法进一步包括：在从所述场轴向喷射具有选定m/z的离子的选定部分之后，从所述场轴向喷射离子的第二选定部分，离子的所述第二选定部分具有第二选定m/z；检测离子的第二选定部分以提供围绕第二滑动m/z比为中心的第二滑动质量信号峰；以及调整以下各项中的至少一者：辅助RF电压的相移、或提供到所述对辅助电极的DC电压、或提供到所述对辅助电极的辅助RF电压，以使滑动m/z比朝向选定m/z滑动。

在各种实施例中，调整所述相移以使滑动m/z比朝向选定m/z滑动包括基于对以下各项中的至少一者的改变来调整所述相移：第一RF电压的量值；第二RF电压的量值；以及第一频率，其中第二频率随着第一频率改变。

在使用中，根据本发明实施例的另一方面，提供一种线性离子阱系统，其包括：中心轴；第一对杆，其中所述第一对杆中的每一杆与中心轴间隔且沿着中心轴延伸；第二对杆，其中所述第二对杆中的每一杆与中心轴间隔且沿着中心轴延伸；四个辅助电极，其插入第一对杆与第二对杆之间处于沿着第一对杆和第二对杆的长度的至少一部分界定的提取区中；以及电压供应，其连接到第一对杆、第二对杆和所述四个辅助电极。所述四个辅助电极包括第一对辅助电极和第二对辅助电极，且第一对辅助电极由第一对杆或第二对杆中的单一杆分离且邻近于所述单一杆。所述电压供应可操作以：在第一频率下且在第一相位中将第一RF电压提供到第一对杆；在等于第一频率的第二频率下且在与第一相位相反的第二相位中将第二RF电压提供到第二对杆；在等于第一频率的辅助频率下且从第一相位移位一相移而将辅助RF电压提供到第一对辅助电极；将第一DC电压提供到第一对辅助电极；以及将第二DC电压提供到第二对辅助电极。在各种实施例中，施加在辅助电极上的RF经相位锁定于施加到第一对杆的RF，且相对于施加到第一对杆的RF的第一相位的相移可为零度或在-70与70度之间。

根据本发明实施例的一方面，提供一种线性离子阱系统，其包括：中心轴；第一对杆，其中所述第一对杆中的每一杆与中心轴间隔且沿着中心轴延伸；第二对杆，其中所述第二对杆中的每一杆与中心轴间隔且沿着中心轴延伸；两个辅助电极，其插入第一对杆中的一者与第二对杆中的一者之间处于沿着第一对杆和第二对杆的长度的至少一部分界定的提取区中，其中所述两个辅助电极包括一对辅助电极，所述对辅助电极由来自第一对杆的单一杆或来自第二对杆的单一杆分离且邻近于所述单一杆。电压供应连接到第一对杆、第二对杆和所述两个辅助电极，所述电压供应可操作以：在第一频率下且在第一相位中将第一RF电压提供到第一对杆；在等于第一频率的第二频率下且在与第一相位相反的第二相位中将第二RF电压提供到第二对杆；在等于第一频率的辅助频率下且从第一相位移位一相移而将辅助RF电压提供到所述对辅助电极；以及将DC电压提供到第一对辅助电极。在各种实施例中，施加在辅助电极上的RF经相位锁定于施加到第一对杆的RF，且相对于施加到第一对杆的RF的第一相位的相移可为零度或在-70与70度之间。

在各种实施例中，所产生的不对称大体四极场包括X轴，其使一个辅助电极与另一电极分离。

在各种实施例中，所产生的不对称大体四极场包括Y轴，其使一个辅助电极与另一电极分离。

在各种实施例中，线性离子阱系统进一步包括检测器，其经定位以检测从杆组和辅助电极轴向喷射的离子。

在各种实施例中，电压供应包括：可操作以将第一RF电压提供到第一对杆的第一电压源、可操作以将第二RF电压提供到第二对杆的第二电压源、可操作以将辅助RF电压提供到第一对辅助电极或在各种实施例中提供到所述对辅助电极的辅助电压源，以及用于控制由辅助RF电压源提供的辅助电压的相位和相移的相位控制器。

在各种实施例中，辅助电压源进一步可操作以将第一辅助DC电压提供到第一对辅助电极，且电压供应进一步包括用于将第二辅助DC电压提供到第二对辅助电极的第二辅助电压源。

在各种实施例中，辅助电压源进一步可操作以调整提供到第一对辅助电极的第一辅助DC电压，且第二辅助电压源进一步可操作以调整提供到第二对辅助电极的第二辅助DC电压。

在各种实施例中，辅助电压源进一步可操作以调整提供到所述对辅助电极的第一辅助DC电压。在各种实施例中，辅助电压源进一步可操作以调整提供到所述对辅助电极的辅助DC电压。

在各种实施例中，所述相位控制器进一步可操作以调整由辅助RF电压源提供的辅助电压的相移。

在各种实施例中，电压供应进一步可操作以在比第一频率低的频率下将双极激励AC电压提供到第一对杆或一对对角线定向的辅助电极以径向地激励具有选定m/z的离子的选定部分。举例来说，所述对对角线定向的辅助电极包括来自第一对辅助电极和第二对辅助电极中的每一对的一个电极。

在各种实施例中，在沿着中心轴的任一点处，与中心轴正交的相关联平面与中心轴相交，在相关联的第一对横截面处与第一对杆相交，且在相关联的第二对横截面处与第二对杆相交。所述相关联的第一对横截面围绕中心轴大体上对称分布且由位于与中心轴正交的相关联平面中且穿过第一对横截面中的每一横截面的中心的第一轴对分。所述相关联的第二对横截面围绕中心轴大体上对称分布且由位于与中心轴正交的相关联平面中且穿过第二对横截面中的每一横截面的中心的第二轴对分。第一轴与第二轴大体上正交且在中心轴处相交。在提取区的中心轴的提取部分中沿着中心轴的任一点处，与中心轴正交的相关联平面在第一对辅助横截面处与第一对辅助电极相交，且在相关联的第二对辅助横截面处与第二对辅助电极相交。

在各种实施例中，中心轴的提取部分包括中心轴的少于一半的长度。

在各种实施例中，提取区包括第一对杆和第二对杆的喷射端，且其中所述四个辅助电极轴向延伸越过第一对杆和第二对杆的喷射端。

在各种实施例中，提取区包括第一对杆和第二对杆的喷射端，且其中辅助电极轴向延伸越过第一对杆和第二对杆的喷射端。

在各种实施例中，提取区包括第一对杆和第二对杆的喷射端，且辅助电极不达到第一对杆和第二对杆的喷射端而终止。

在各种实施例中，提取区包括第一对杆和第二对杆的，且其中所述对辅助电极不达到第一对杆和第二对杆的喷射端而终止。

在各种实施例中，第一对辅助横截面和第二对辅助横截面中的每一横截面为大体上T形，包括连接到矩形顶部区段的矩形基底区段。在各种实施例中，所述对辅助横截面中的每一横截面为大体上形，包括连接到矩形顶部区段的矩形基底区段。

相信所有此些修改或变化均在申请人的教示的由所附权利要求书界定的领域和范围内。

Claims (34)

1.一种在线性离子阱中处理离子的方法，所述方法包括：

建立和维持二维不对称大体四极场，其具有第一轴、沿着所述第一轴的第一轴电位、与所述第一轴正交的第二轴以及沿着所述第二轴的第二轴电位，其中i)所述第一轴电位包括具有振幅A2₁的四极谐波、具有振幅A3₁的六极谐波和具有振幅A4₁的八极谐波，A4₁大于A2₁的0.01％，A4₁小于A2₁的5％和A3₁的33％，且对于所述第一轴电位中存在的具有振幅An₁的任一其它较高阶谐波，如果n₁为大于4的任一整数，则A3₁大于十倍的An₁；且ii)所述第二轴电位包括具有振幅A2₂的四极谐波和具有振幅A4₂的八极谐波，其中A4₂大于A2₂的0.01％，A4₂小于A2₂的5％，且对于所述场的所述第二轴电位中存在的具有振幅An₂的任一其它较高阶谐波，如果n₂为除4之外的大于2的任一整数，则A4₂大于十倍的An₂；

将离子引入到所述场。

2.根据权利要求1所述的方法，其中A4₁大于A2₁的0.001％，且其中A4₂大于A2₂的0.001％。

3.根据权利要求1所述的方法，其中A3₁大于倍的An₁。

4.根据权利要求1所述的方法，其中A3₁大于倍的An₁。

5.根据权利要求4所述的方法，其中

所述线性离子阱包括第一对杆、第二对杆和四个辅助电极，所述四个辅助电极插入所述第一对杆与所述第二对杆之间且包括由对分所述第一对杆和所述第二对杆中的一对的第一平面分离的第一对辅助电极和第二对辅助电极，

所述第一轴位于所述第一平面中且所述第二轴与所述第一平面正交，

建立和维持所述场包括：i)在第一频率下且在第一相位中将第一RF电压提供到所述第一对杆，ii)在等于所述第一频率的第二频率下且在与所述第一相位相反的第二相位中将第二RF电压提供到所述第二对杆，以及iii)在等于所述第一频率的辅助频率下且从所述第一相位移位一相移而将辅助RF电压提供到所述第一对辅助电极，iv)将第一DC电压提供到所述第一对辅助电极，以及v)将第二DC电压提供到所述第二对辅助电极，且

所述方法进一步包括

从所述场轴向喷射所述离子的选定部分，所述离子的所述选定部分具有选定m/z；

检测所述离子的所述选定部分以提供围绕滑动m/z比为中心的滑动质量信号峰；以及

调整以下各项中的至少一者：i)所述辅助RF电压的所述相移；ii)提供到所述第一对辅助电极的所述第一DC电压；iii)提供到所述第二对辅助电极的所述第二DC电压；以及iv)提供到所述第一对辅助电极的所述辅助RF电压，以使所述滑动m/z比朝向所述选定m/z滑动。

6.根据权利要求5所述的方法，其中建立和维持所述场包括将所述第二DC电压提供到所述第二对辅助电极而不将RF电压提供到所述第二对辅助电极。

7.根据权利要求5所述的方法，其中建立和维持所述场包括将第二辅助RF电压与所述第二DC电压一起提供到所述第二对辅助电极，其中所述第二辅助RF电压相对于提供到所述第一对辅助电极的所述辅助RF电压为180度相移。

8.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括调整所述辅助RF电压的所述相移以使所述滑动m/z比朝向所述选定m/z滑动。

9.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括调整i)提供到所述第一对辅助电极的所述第一DC电压和ii)提供到所述第二对辅助电极的所述第二DC电压中的至少一者以使所述滑动m/z比朝向所述选定m/z滑动。

10.根据权利要求5所述的方法，其中所述相移在度与70度之间。

11.根据权利要求5所述的方法，其中所述相

12.根据权利要求5所述的方法，其中从所述场轴向喷射具有所述选定m/z的所述离子的所述选定部分包括在比所述第一频率低的频率下将四极激励AC电压提供到所述第一对杆和所述第二对杆以径向地激励具有所述选定m/z的所述离子的所述选定部分。

13.根据权利要求5所述的方法，其中所述线性离子阱进一步包括出口透镜，且所述四个辅助电极插入所述第一对杆与所述第二对杆之间沿着所述四个杆的长度的至少一部分界定的提取区中，所述方法进一步包括在轴向喷射所述离子的所述选定部分之前将所述离子的所述选定部分轴向截留于所述提取区中。

14.根据权利要求13所述的方法，其中在轴向喷射所述离子的所述部分之前将所述离子的所述选定部分轴向截留于所述提取区中包括：将杆偏移电压提供到所述第一对杆和所述第二对杆，所述杆偏移电压高于提供到所述四个辅助电极的所述DC电压；以及提供施加到所述出口透镜的DC截留电压，其中所述杆偏移电压低于施加到所述出口透镜的所述DC截留电压。

15.根据权利要求5所述的方法，其中从所述场轴向喷射具有所述选定m/z的所述离子的所述部分包括在比所述第一频率低的频率下将双极激励AC电压提供到所述第一对杆或一对对角线定向的辅助电极以径向地激励具有所述选定m/z的所述离子的所述选定部分，且所述对对角线定向的辅助电极由对分所述第一对杆和所述第二对杆中的一对的所述第一平面以及与所述第一平面正交且对分所述第一对杆和所述第二对杆中的另一对的第二平面分离。

16.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括在从所述喷射具有所述选定m/z的所述离子的所述选定部分，

从所述场轴向喷射所述离子的第二选定部分，所述离子的所述第二选定部分具有第二选定m/z；

检测所述离子的第二选定部分以提供围绕第二滑动m/z比为中心的第二滑动质量信号峰；以及

调整以下各项中的至少一者：i)所述辅助RF电压的所述辅助频率的所述相移；ii)提供到所述第一对辅助电极的所述第一DC电压；iii)提供到所述第二对辅助电极的所述第二DC电压；以及iv)提供到所述第一对辅助电极的所述辅助RF电压，以使所述滑动m/z比朝向所述选定m/z滑动。

17.根据权利要求5所述的方法，其中调整所述相移以使所述滑动m/z比朝向所述选定m/z滑动包括基于对以下各项中的至少一者的改变来调整所述相移：i)所述第一RF电压的量值；ii)所述第二RF电压的量值；以及iii)所述第一频率，其中所述第二频率随着所述第一频率改变。

18.根据权利要求4所述的方法，其中

所述线性离子阱包括第一对杆、第二对杆和两个辅助电极，所述两个辅助电极插入所述第一对杆中的一者与所述第二对杆中的一者之间且包括一对辅助电极，所述对辅助电极由对分所述第一对杆和所述第二对杆中的一者的第一平面分离，

所述第一轴位于所述第一平面中且所述第二轴与所述第一平面，

建立和维持所述场包括：i)在第一频率下且在第一相位中将第一RF电压提供到所述第一对杆；ii)在等于所述第一频率的第二频率下且在与所述第一相位相反的第二相位中将第二RF电压提供到所述第二对杆；以及iii)在等于所述第一频率的辅助频率下且从所述第一相位移位一相移而将辅助RF电压提供到所述第一对辅助电极；以及iv)将DC电压提供到所述对辅助电极，且

所述方法进一步包括

从所述场轴向喷射所述离子的选定部分，所述离子的所述选定部分具有选定m/z；

检测所述离子的所述选定部分以提供围绕滑动m/z比为中心的滑动质量信号峰；以及

调整以下各项中的至少一者：i)所述辅助RF电压的所述相移；ii)提供到所述对辅助电极的所述DC电压；以及iii)提供到所述对辅助电极的所述辅助RF电压，以使m/z比朝向所述选定m/z。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述不对称四极场包括X轴，所述X轴使一个辅助电极与另一电极分离。

20.根据权利要求18所述的方法，其中所述不对称四极场包括Y轴，所述Y轴使一个辅助电极与另一电极分离。

21.一种线性离子阱系统，其包括：

中心轴；

第一对杆，其中所述第一对杆中的每一杆与所述中心轴间隔开且沿着所述中心轴延伸；

第二对杆，其中所述第二对杆中的每一杆与所述中心轴间隔开且沿着所述中心轴延伸；

四个辅助电极，其插入所述第一对杆与所述第二对杆之间沿着所述第一对杆和所述第二对杆的长度的至少一部分界定的提取区中，其中所述四个辅助电极包括第一对辅助电极和第二对辅助电极，且所述第一对辅助电极由所述第一对杆或所述第二对杆中的单一杆分离且邻近于所述单一杆；以及

电压供应，其连接到所述第一对杆、所述第二对杆和所述四个辅助电极，其中所述电压供应可操作以：i)在第一频率下且在第一相位中将第一RF电压提供到所述第一对杆；ii)在等于所述第一频率的第二频率下且在与所述第一相位相反的第二相位中将第二RF电压提供到所述第二对杆；iii)在等于所述第一频率的辅助频率下且从所述第一相位移位一相移而将辅助RF电压提供到所述第一对辅助电极；iv)将第一DC电压提供到所述第一对辅助电极；以及v)将第二DC电压提供到所述第二对辅助电极。

22.根据权利要求21所述的线性离子阱系统，其进一步包括检测器，所述检测器经定位以检测从所述杆组和所述辅助电极轴向喷射的离子。

23.根据权利要求21所述的线性离子阱系统，其中所述电压供应包括可操作以将所述第一RF电压提供到所述第一对杆的第一电压源、可操作以将所述第二RF电压提供到所述第二对杆的第二电压源、可操作以将所述辅助RF电压提供到所述第一对辅助电极的辅助电压源，以及用于控制由所述辅助RF电压源提供的所述辅助电压的相位和相移的相位控制器。

24.根据权利要求23所述的线性离子阱系统，其中

所述辅助电压源进一步可操作以将第一辅助DC电压提供到所述第一对辅助电极，且

所述电压供应进一步包括用于将第二辅助DC电压提供到所述第二对辅助电极的第二辅助电压源。

25.根据权利要求24所述的线性离子阱系统，其中

所述辅助电压源进一步以调整提供到所述第一对辅助电极的所述第一辅助DC电压；

所述第二辅助电压源进一步可操作以调整提供到所述第二对辅助电极的所述第二辅助DC电压；

所述相位控制器进一步可操作以调整由所述辅助RF电压源提供的所述辅助电压的所述相移。

26.根据权利要求25所述的线性离子阱，其中

所述电压供应进一步可操作以在比所述第一频率低的频率下将双极激励AC电压提供到所述第一对杆或一对对角线定向的辅助电极以径向地激励具有选定m/z的所述离子的选定部分；且

所述对对角线定向的辅助电极包括来自所述第一对辅助电极和所述第二对辅助电极中的每一对的一个电极。

27.根据权利要求26所述的线性离子阱系统，其中在沿着所述中心轴的任一点处，

与所述中心轴正交的相关联平面与所述中心轴相交，在相关联的第一对横截面处与所述第一对杆相交，且在相关联的第二对横截面处与所述第二对杆相交；

所述相关联的第一对横截面围绕所述中心轴大体上对称分布且由位于与所述中心轴正交的所述相关联平面中且穿过所述第一对横截面中的每一横截面的的第一轴对分；

所述相关联的第二对横截面围绕所述中心轴大体上对称分布且由位于与所述中心轴正交的所述相关联平面中且穿过所述第二对横截面中的每一横截面的中心的第二轴对分；且

所述第一轴与所述第二轴大体上正交且在所述中心轴处相交；

其中在位于所述提取区内的所述中心轴的提取部分中沿着所述中心轴的任一点处，

与所述中心轴正交的所述相关联平面在第一对辅助横截面处与所述第一对辅助电极相交，且在相关联的第二对辅助横截面处与所述第二对辅助电极相交。

28.根据权利要求27所述的线性离子阱系统，其中所述中心轴的所述提取部分包括所述轴的少于一半的长度。

29.根据权利要求27所述的线性离子阱系统，其中区包括所述第一对杆和所述第二对杆的喷射端，且其中所述四个辅助电极轴向延伸越过所述第一对杆和所述第二对杆的所述喷射端。

30.根据权利要求27所述的线性离子阱系统，其中所述提取区包括所述第一对杆和所述第二对杆的喷射端，且其中所述四个辅助电极未达到所述第一对杆和所述第二对杆的所述喷射端而终止。

31.根据权利要求27所述的线性离子阱系统，其中所述第一对辅助横截面和所述第二对辅助横截面中的每一横截面为大体上形，包括连接到矩形顶部区段的矩形基底区段。

32.一种线性离子阱系统，其包括：

中心轴；

第一对杆，其中所述第一对杆中的每一杆与所述中心轴间隔开且沿着所述中心轴延伸；

第二对杆，其中所述第二对杆中的每一杆与所述中心轴间隔开且沿着所述中心轴延伸；

两个辅助电极，其插入所述第一对杆中的一者与所述第二对杆中的一者之间沿着所述第一对杆和所述第二对杆的长度的至少一部分界定的提取区中，其中所述两个辅助电极包括一对辅助电极，且所述对辅助电极由来自所述第一对杆的单一杆和来自所述第二对杆的单一杆分离且邻近于所述单一杆；以及

电压供应，其连接到所述第一对杆、所述第二对杆和所述两个辅助电极，其中所述电压供应可操作以：i)在第一频率下第一相位中将第一RF电压提供到所述第一对杆；ii)在等于所述第一频率的第二频率下且在与所述第一相位相反的第二相位中将第二RF电压提供到所述第二对杆；iii)在等于所述第一频率的辅助频率下且从所述第一相位移位一相移而将辅助RF电压提供到所述对辅助电极；以及iv)将DC电压提供到所述第一对辅助电极。

33.根据权利要求32所述的线性离子阱系统，其中不对称四极场包括X轴，所述X轴使一个辅助电极与另一电极分离。

34.根据权利要求32所述的线性离子阱系统，其中所述不对称四极场包括Y轴，所述Y轴使一个辅助电极另一电极分离。

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