CN105531794A

CN105531794A - 目标质量分析

Info

Publication number: CN105531794A
Application number: CN201480049941.2A
Authority: CN
Inventors: A·A·马卡罗夫
Original assignee: Thermo Fisher Scientific Bremen GmbH
Current assignee: Thermo Fisher Scientific Bremen GmbH
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2014-09-10
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2034-09-10
Also published as: GB201602718D0; US10410847B2; US9812307B2; GB201316164D0; US20180068837A1; DE112014004157T5; GB2582455A; CN105531794B; GB2582455B; DE112014004157B4; JP6305543B2; WO2015036447A2; GB2532643A; WO2015036447A3; US20160217985A1; GB202003402D0; JP2016536761A; GB2532643B

Abstract

本发明涉及一种质谱仪，其包括：离子源，其产生具有质荷比比率的初始范围的离子；辅助离子检测器，其位于所述离子源的下游，接收从由所述离子源产生的所述离子得出的多个第一离子样本且确定所述多个第一离子样本中的每一者的相应离子电流测量值；质量分析仪，其位于所述离子源的下游，接收从由所述离子源产生的所述离子得出的第二离子样本且通过所述第二离子样本的质量分析而产生质谱数据；以及输出级，其基于由所述辅助离子检测器确定的所述离子电流测量值而建立与由所述离子源产生的所述离子中的至少一些相关联的丰度测量值。

Description

目标质量分析

技术领域

本发明涉及质谱仪和质谱法的方法，所述方法具体来说为串连质谱法。

背景技术

复杂混合物的目标质谱分析常规地已使用三重四极质谱仪实行。在这些仪器中，前驱体离子的质荷比范围由第一四极质量分析仪选择。前驱体离子在气体填充的碰撞单元中分段且随后由第二四极质量分析仪选择特定片段。这允许仅滤出所关注的前驱体和对应片段离子。其进而提供用于目标分析的稳健的定量方法，其中目标是已知的但可能与其它分析物相比以极低水平存在。

由于其操作性质，四极分析仪仅允许传输窄的质荷比(m/z)比率窗中的离子。虽然此m/z比率窗以有时大于50％的效率传输且使用具有单个离子灵敏度的次级电子倍增管(SEM)来检测，但在分析器棒上丢失全部其它m/z的离子。此浪费的操作妨碍了快速定量分析，其中在有限时间内合意地分析多个目标化合物。四极质量分析仪必须从一个m/z跳转到另一个，其有效工作循环相当低(取决于目标的数目而为0.1％到10％)。

由于分子干扰，关于基于四极的感应耦合等离子质谱法(ICP-MS)中的分析物的元素分析中的准确定量存在进一步困难。

对三重四极质谱仪的替代方案是已知的。举例来说，可执行从全部前驱体的全部分段的同时获取以提供单个高分辨率高质量准确性谱。随后可执行目标m/z比率的离子的后续搜索。使用轨道捕获技术的分析仪(例如，由赛默飞世尔科技(赛默飞世尔科技)制造的Orbitrap^TM)、傅立叶变换离子回旋共振(FT-ICR)分析仪以及基于飞行时间(TOF)的那些分析仪视为用于此应用的准确质量分析仪的实例。

然而，此些准确质量分析仪对于现代的目标分析实验具有显著局限性。举例来说，由于检测电子元件的低发射和局限性，正交加速度TOF分析仪的检测限制和动态范围与三重四极质谱仪相比显著更差。同时，基于轨道捕获的分析仪(以及利用镜像电流检测的任何其它分析仪，例如FT-ICR或静电捕获器)具有：受镜像电流检测限制的灵敏度；受电荷容量限制的动态范围；以及受检测数十到数百毫秒的每一瞬态的必要性限制的速度或工作循环。作为折中，准确质量分析仪与四极质量过滤器的组合允许全部片段检测与产生于窄m/z隔离的经减少动态范围的那些优点的组合优点。

对于两种高分辨率方法，在现代的气相色谱法(GC)或超高效液相色谱(UHPLC)中使质量峰强度的变化系数(CV)最小化的需要限制了跨越可能的窄(0.5-2秒宽)峰的测量点的数目。现有此些系统的实例在等人的《用于食品环境分析的快速液相色谱法的新趋势》(色谱法期刊A，1228(2012年)298-323页)中论述。克服这些困难仍是此领域中的挑战。

发明内容

针对此背景技术，在第一方面中，本发明提供一种质谱仪，其包括：离子源，其经布置以产生具有质荷比比率的初始范围的离子；辅助离子检测器，其位于所述离子源的下游，且经布置以接收从由所述离子源产生的所述离子得出的多个(序列)第一离子样本且确定所述多个第一离子样本中的每一者的相应离子电流测量值；质量分析仪，其位于所述离子源的下游，且经布置以接收从由所述离子源产生的所述离子得出的第二离子样本且通过所述第二离子样本的质量分析而产生质谱数据；以及输出级，其经配置以基于由所述辅助离子检测器确定的所述离子电流测量值而建立与由所述离子源产生的所述离子中的至少一些相关联的丰度测量值。

在第二方面中，可提供一种质谱仪，其包括：离子源，其经布置以产生具有质荷比比率的初始范围的离子；辅助离子检测器，其位于所述离子源的下游，且经布置以接收从由所述离子源产生的所述离子得出的第一离子样本且确定所述第一离子样本的离子电流；质量分析仪，其位于所述离子源的下游，且经布置以接收从由所述离子源产生的所述离子得出的第二离子样本且通过所述第二离子样本的质量分析产生质谱数据；以及输出级，其经配置以基于由所述辅助离子检测器确定的所述离子电流而建立与由所述离子源产生的所述离子中的至少一些相关联的丰度测量值。虽然参考第一方面说明下文描述的各种额外特征，但所述特征可相等地适用于第二方面。

根据任一方面，所述质谱数据可用以影响所建立的丰度测量值，例如因为可基于由质量分析仪产生的质谱数据与由辅助离子检测器确定的离子电流测量值的组合而建立丰度测量值。另外或替代地，所述质谱数据可用以控制将反应气体添加到所述辅助检测器上游的反应单元以从离子电流测量值移除分子干扰。

所述方法可基于以下认识：通过使用例如位于离子源下游的电子倍增管(和任选地，质量过滤器)等独立辅助检测器检测分析物离子，可以补充和增强使用相对高分辨率分析仪的相对缓慢目标分析。辅助离子检测器任选地在质量分析仪的上游。优选地，辅助检测器检测经质量过滤的离子束。

来自低质量分辨率(高时间分辨率)辅助检测器的数据可随后用于改善高质量分辨率数据，具体来说通过解卷积或最佳拟合。来自质量分析仪的高质量分辨率数据通常具备低时间分辨率。因此，通过针对每一质量分析扫描使用多个离子电流测量值，尤其使内插、解卷积或最佳拟合方法成为可能。有利的是，辅助离子检测器具有比质量分析仪高的绝对灵敏度。

辅助离子检测器可经配置以在一时间周期(任选地，预定时间周期)中提供所述多个离子电流。质量分析仪有利地经布置以在同一时间周期中产生质谱数据的单个集合。随后，输出级可经配置以基于在所述时间周期中产生的质谱数据与在所述时间周期中确定的所述多个离子电流的组合而建立丰度测量值。因此，辅助离子检测器可在与针对单个质谱从质量分析仪产生质谱数据相同的时间尺度内提供多个测量值(即，针对分析物离子完成质量分析)。辅助离子检测器可在与质量分析仪产生单个质谱的质谱数据相同的时间周期中产生至少3、5、10、20、25、30、50、100、200、500或1000个离子电流。

在另一意义中，可有利地考虑辅助离子检测器经配置以具有高于质量分析仪的质量分析的平均频率的离子电流测量的平均频率。换句话说，辅助离子检测器可平均比质量分析仪提供质谱数据(即，完成质量分析)更频繁地产生离子电流测量值。

在又一意义中，可考虑辅助离子检测器经配置以在所述多个离子电流测量值之间具有时间间隔的情况下确定所述多个离子电流测量值(其可平均值、平均、中值、模式、最大或最小值)。随后，质量分析仪可经配置以在比所述多个离子电流测量值之间的时间间隔长的持续时间中执行所述第二离子样本的质量分析。在此意义上，可理解辅助离子检测器可比质量分析仪提供质谱数据(即，完成质量分析)更快速地产生离子电流测量值。

任选地，所述质谱仪进一步包括质量过滤器，其布置于辅助离子检测器的上游(且优选地，质量分析仪的下游)。所述质量过滤器有利地经配置以接收由离子源产生的离子且发射具有质荷比比率的经减少范围的离子。所述经减少范围比所述初始范围窄。随后，可从由质量过滤器发射的离子得出第一和第二离子样本。

优选地，所述质谱仪进一步包括：碰撞单元，其位于离子源(和任选地，质量过滤器)的下游。在此情况下，所述质谱仪可为串连质谱仪。有益的是，所述碰撞单元经布置以从由离子源产生的离子中的至少一些产生片段离子。所述碰撞单元可在质量分析仪的上游或下游，并且因此可在从离子源到质量分析仪的主离子路径中，离子源与质量分析仪之间的分支离子路径中或质量分析仪下游的路径中，例如“闭端”配置中。

在一些实施例中，所述质谱仪进一步包括：离子光学器件，其位于离子源(和任选地，质量过滤器)的下游。有利的是，所述离子光学器件位于质量分析仪的上游。所述离子光学器件可经配置以选择性控制所接收离子的路径，以使得所接收离子在第一模式中被朝向辅助离子检测器引导。这可以若干不同方式实施。任选地，所述离子光学器件经配置以使得所接收离子在第一方向上进入离子光学器件并且在第一模式中在第二方向上被引导到辅助离子检测器，所述第二方向不同于所述第一方向。优选地，所述第二方向正交于所述第一方向。在此情况下，辅助离子检测器可包括：转换打拿极；以及次级电子倍增管(或另一类型的离子检测器)。所述转换打拿极可沿着第二方向位于离子光学器件的第一侧上。随后，次级电子倍增管(或其它类型的离子检测器)可位于离子光学器件的与第一侧相对的第二侧上。有利的是，所述次级电子倍增管(或其它类型的离子检测器)可经配置以从所述转换打拿极接收次级电子。

在优选实施例中，所述离子光学器件包括四极离子导引件。所述四极离子导引件优选地包括四个棒电极，所述四个棒电极中的每一者的外径小于所述四个棒电极之间的间隙中的任一者。

在实施例中，所述离子光学器件进一步经配置以选择性控制所接收离子的路径，以使得所接收离子在第二模式中被朝向除辅助离子检测器外的离子光学装置引导。在一些实施例中，所述除辅助离子检测器外的离子光学装置是碰撞单元。在其它实施例中，所述除辅助离子检测器外的离子光学装置是质量分析仪。在任何情况下，所述离子光学器件优选地经配置以使得所接收离子在第一方向上进入离子光学器件并且在第二模式中在第一方向上被引导。

在一些实施例中，在离子光学器件处接收的离子是由离子源产生的离子(即，无任何分段，但可能已执行质量选择)。在其它实施例中，所述质谱仪进一步包括：碰撞单元，其位于离子源(和任选地，质量过滤器)的下游和离子光学器件的上游，且经布置以从由离子源产生的离子中的至少一些产生片段离子。随后，在离子光学器件处接收的离子可为在碰撞单元中产生的片段离子。

可在不使用此些离子光学器件的情况下提供实施例。举例来说，辅助离子检测器可位于质量分析仪的下游。随后，质量分析仪可经配置以选择性地在第一模式中或第二模式中操作，在所述第一模式中质量分析仪经配置以用于所接收离子的质量分析，在所述第二模式中质量分析仪经配置以将所接收离子引导到辅助离子检测器。举例来说，如果质量分析仪是飞行时间类型，那么这可为可能的。

任选地，所述质谱仪进一步包括：离子存储装置，其位于质量分析仪的上游。所述离子存储装置可经配置以接收供质量分析仪分析的离子，存储所接收离子且将所存储离子中的至少一些排出到质量分析仪。优选地，所述离子存储装置经布置以在输入方向中接收离子且在不同于输入方向的输出方向中排出离子。更优选地，所述输出方向正交于所述输入方向。最优选地，所述离子存储装置是弯曲捕获器。当质量分析仪是轨道捕获类型时这是尤其有利的。

优选地，所述质量分析仪是高分辨率质量分析仪。高分辨率质量分析仪可在例如质量400下具有大于50000、70000或100000的分辨力(RP)，且超高分辨率质量分析仪可在例如质量400下具有大于150000、200000或240000的RP。准确质量分析仪可理解为通过例如外部校准而具有小于3ppm的准确性。任选地，所述质量分析仪包括以下各者中的一者：飞行时间类型；轨道捕获类型；以及傅立叶变换离子回旋共振FT-ICR类型。

在优选实施例中，所述输出级经配置以通过基于由辅助离子检测器确定的离子电流测量值而调整由质量分析仪产生的质谱数据，来提供与由离子源产生的离子中的至少一些相关联的丰度测量值。

所述输出级有利地经配置以组合辅助离子检测器输出与质谱数据以建立关于所检测离子的一或多个改进的丰度测量值。任选地，第一和第二离子样本两者是同一离子集合的样本。随后(但可能也在其它情况下)，辅助离子检测器可经配置以针对所述离子集合确定一或多个总离子电流测量值且优选地针对所述离子集合确定多个总离子电流测量值。以此方式，所述输出级可经配置以针对所述离子集合建立多个丰度测量值，每一丰度测量值与质谱数据的一部分相关联，例如针对作为由所述质谱数据覆盖的总范围的子集的质荷比比率的范围。有利的是，所述输出级可针对所述多个总离子电流测量值中的每一者经配置以建立所述离子集合的多个丰度测量值，每一丰度测量值与质谱数据的一部分相关联。优选地，通过基于总离子电流测量值(且优选地所述多个总离子电流测量值)中的至少一者调整质谱数据的相应部分而建立每一丰度测量值。优选地通过数字逻辑、处理器或计算机实施所述输出级。

可进一步采取此过程。在一些实施例中，所述质量分析仪经布置以在测量时间周期中产生质谱数据的多个集合。随后，所述辅助离子检测器可经配置以针对产生的质谱数据的每一集合确定多个离子电流测量值。所述输出级因此有利地进而经配置以建立多个丰度测量值，每一丰度测量值与质谱数据的相应集合相关。

所述多个离子电流测量值和质谱数据可与在同一时间周期中产生的离子相关。另外或替代地，所述输出级可随后经配置以使用所述多个离子电流测量值在所述时间周期中解卷积质谱数据。

在一些实施例中，所述多个或序列的第一离子样本中的至少一者(或所述第一离子样本，其中存在仅一个)具有与所述第二离子样本相同的质荷比比率的范围。在其它实施例中，全部第一离子样本可在组成上不同于第二离子样本。

在有利实施例中，所述离子源经配置以随时间接收多个样本。可使用色谱设备产生所述多个样本。举例来说，这些样本可从例如GC、HPLC或UHPLC系统等上游色谱法系统提供。对于每一所接收样本，离子源可经配置以在相应时间产生相应离子。

实施例可在元素分析且尤其在感应耦合等离子质谱分析(ICP-MS)中具有特定应用。所述质谱仪因此可为元素质谱仪。离子源因此优选地产生元素离子。所述质谱仪因此可为ICP质谱仪，其中所述离子源可包括感应耦合等离子炬。此些离子源能够产生高到足以造成样本的雾化和电离的温度。在离子源中通常使用大于5000K的温度。如本文中所描述的质谱仪和方法进而可例如通过原子质量范围3到250实现元素的确定。

在一些实施例中，所述输出级经配置以使用所述多个离子电流测量值来解卷积质量色谱峰。另外或替代地，所述输出级可经配置以随时间针对所述多个样本中的每一者建立至少一个丰度测量值(且优选地多个丰度测量值)。这可导致例如解卷积。当输出级可经配置以针对所述多个样本中的每一者提供多个丰度测量值时，每一丰度测量值可与相应样本的质谱数据的一部分相关联(例如，针对作为由质谱数据覆盖的总范围的子集的质荷比比率的范围)。

在一个此类实施例中，提供包括质量过滤器、碰撞(分段)单元和质量分析仪的串连质谱仪。次级电子倍增管(SEM)可安装在离子源(和任选地，质量过滤器)的下游，经布置以当它们不用于串连质量分析时检测m/z比率范围(Δ)内的离子。乘数以比高分辨率质量分析仪高得多的时间分辨率对此范围Δ中的总离子电流(TIC)定量，而后者提供范围Δ内的解析组分中的每一者的缓慢定量。这些数据的拟合可使以比单独地从检测器中的每一者更高的保真度来解卷积解析组分中的每一者的时间相依性成为可能。

本发明采取的方法不同于自动增益控制(AGC)，因为其使用离子电流测量值且优选地由辅助离子检测器所确定的测量值调整来自质谱数据的丰度测量值，而AGC实际上影响由质量分析仪处理的离子的性质。然而，质量分析仪可进一步经配置以基于针对第一离子样本确定的离子电流而调整第二离子样本中的离子的丰度。换句话说，可以本发明另外实施AGC。

在一些实施例中，所述质谱仪进一步包括：质量过滤器；离子存储装置；以及控制器。所述控制器可经配置以：控制质量过滤器以选择质荷比比率的第一范围的离子；控制辅助离子检测器以针对质荷比比率的第一范围的离子确定离子电流；控制离子存储装置以在离子存储装置中积聚质荷比比率的第一范围的离子；以及重复选择、确定和积聚直到阈值量的质荷比比率的第一范围的离子存储在离子存储装置中。随后，所述控制器可进一步经配置以控制质量分析仪以对存储在离子存储装置中的离子进行质量分析。确切地说，此分析可当离子存储装置存储阈值量的质荷比比率的第一范围的离子时执行。

任选地，所述控制器进一步经配置以：控制质量过滤器以选择质荷比比率的第二范围的离子；控制辅助离子检测器以针对质荷比比率的第二范围的离子确定离子电流；控制离子存储装置以在离子存储装置中积聚质荷比比率的第二范围的离子；以及重复选择、确定和积聚直到阈值量的质荷比比率的第二范围的离子存储在离子存储装置中。所述控制器可经配置以控制所述质量分析仪以当离子存储装置存储阈值量的质荷比比率的第一范围的离子和阈值量的质荷比比率的第二范围的离子时对存储在离子存储装置中的离子进行质量分析。

在一些实施例中，所述质谱仪进一步包括：碰撞单元，其在离子源(和任选地，质量过滤器)的下游；以及控制器。所述控制器优选地经配置以：控制辅助离子检测器以针对由离子源产生的离子的第一部分确定离子电流；控制质量分析仪以对由离子源产生的离子的第一部分进行质量分析；以及控制碰撞单元以将由离子源产生的离子的第二部分分段以便产生片段离子且控制质量分析仪以对所述片段离子进行质量分析。

在另一方面中，本发明可存在于一种质谱法的方法，其包括：在离子源处产生具有质荷比比率的初始范围的离子；针对多个(序列)第一离子样本中的每一者在位于所述离子源的下游的辅助离子检测器处确定相应离子电流测量值，所述第一离子样本是从由所述离子源产生的所述离子得出；在位于所述离子源的下游的质量分析仪处对第二离子样本执行质量分析，进而产生质谱数据，所述第二离子样本是从由所述离子源产生的所述离子得出；以及基于由所述质量分析仪产生的所述质谱数据与由所述辅助离子检测器确定的所述离子电流测量值的组合而建立与由所述离子源产生的所述离子中的至少一些相关联的丰度测量值。

在又一方面中，本发明可由一种质谱法的方法提供，所述方法包括：在离子源处产生具有质荷比比率的初始范围的离子；针对第一离子样本在位于所述离子源的下游的辅助离子检测器处确定离子电流，所述第一离子样本是从由所述离子源产生的所述离子得出；在位于所述离子源的下游的质量分析仪处对第二离子样本执行质量分析，进而产生质谱数据，所述第二离子样本是从由所述离子源产生的所述离子得出；以及基于由所述质量分析仪产生的所述质谱数据与由所述辅助离子检测器确定的所述离子电流的组合而建立与由所述离子源产生的所述离子中的至少一些相关联的丰度测量值。如同第一和第二质谱仪方面，虽然参考上述第一方法方面说明下文描述的各种额外特征，但所述特征可相等地适用于此第二方法方面。

所述确定多个离子电流的步骤是在一时间周期中实行。在优选实施例中，所述执行质量分析的步骤可包括在时间周期中产生(仅)质谱数据的单个集合。所述建立丰度测量值的步骤因此可包括基于质谱数据和在同一时间周期中确定产生的所述多个离子电流的组合而建立丰度测量值。

任选地，离子电流测量的平均频率高于质量分析的平均频率。另外或替代地，在所述多个离子电流测量值之间具有时间间隔的情况下确定所述多个离子电流测量值(可为平均值、平均、中值、模式、最大或最小值)，且所述执行质量分析的步骤可在比所述多个离子电流测量值之间的时间间隔长的持续时间中发生。

在实施例中，所述方法进一步包括在质量过滤器处过滤由离子源产生的离子，进而发射具有质荷比比率的经减少范围的离子，所述经减少范围比所述初始范围窄。随后，可从由质量过滤器发射的离子得出第一和第二离子样本。

任选地，所述方法可进一步包括与相对于第一或第二方面的质谱仪说明的功能特征中的任一者对应的步骤。这些步骤中的一些在下文明确地说明和扩展。举例来说，所述方法可进一步包括将由所述离子源产生的离子中的至少一些分段。随后，所述确定一或多个离子电流测量值的步骤可包括针对由离子源产生的离子的一或多个第一部分中的每一者确定相应离子电流测量值。另外或替代地，所述执行质量分析的步骤可包括对由离子源产生的离子的第一部分进行质量分析。另外或替代地，所述分段的步骤可包括将由离子源产生的离子的第二部分分段以便产生片段离子。未分段(前驱体)离子因此可被视为所产生离子的第一部分，且所述片段离子可从所产生离子的第二部分得出。另外或替代地，所述方法可进一步包括对片段离子执行质量分析。

在一些实施例中，所述方法进一步包括选择性控制离子源(和任选地，质量过滤器)下游的离子的路径，以使得所述离子在第一模式中被朝向辅助离子检测器引导。所述朝向辅助离子检测器引导离子的步骤任选地包括例如通过造成正交的方向改变来改变离子的方向。所述方法可进一步包括选择性控制离子源(和任选地，质量过滤器)下游的离子的路径，以使得所述离子在第二模式中被朝向例如碰撞单元或质量分析仪等另一离子光学装置引导。随后，所述在第二模式中朝向另一离子光学装置引导离子的步骤可包括控制离子的路径而不改变其方向。

在一些实施例中，所述方法进一步包括：在位于质量分析仪上游的离子存储装置中存储离子以供质量分析仪分析；以及将所存储离子中的至少一些排出到质量分析仪。随后，所述过滤离子的步骤可包括在质量过滤器处选择质荷比比率的第一范围的离子。所述确定离子电流的步骤可包括针对质荷比比率的所述第一范围的所述离子确定离子电流。所述存储离子的步骤可包括在所述离子存储装置中积聚质荷比比率的所述第一范围的离子。所述方法可进一步包括重复所述选择、确定和积聚的步骤直到阈值量的质荷比比率的所述第一范围的离子存储在所述离子存储装置中。所述执行质量分析的步骤可包括对存储在所述离子存储装置中的所述离子进行质量分析。

任选地，所述方法进一步包括：所述质量过滤器处选择质荷比比率的第二范围的离子；在辅助离子检测器处针对质荷比比率的第二范围的离子确定离子电流；在离子存储装置中积聚质荷比比率的第二范围的离子(任选地与质荷比比率的第一范围的所存储离子一起)；以及关于质荷比比率的第二范围的离子重复所述选择、确定和积聚，直到阈值量的质荷比比率的第二范围的离子存储在离子存储装置中。所述执行质量分析的步骤可包括当所述离子存储装置存储所述阈值量的质荷比比率的所述第一范围的离子和所述阈值量的质荷比比率的所述第二范围的离子时对存储在所述离子存储装置中的所述离子进行质量分析。

优选地，所述建立丰度测量值的步骤包括基于由辅助离子检测器确定的离子电流而调整由质量分析仪产生的质谱数据。

在一些实施例中，第一和第二离子样本两者是同一离子集合的样本。随后(但在其它情况下任选地)，所述确定离子电流的步骤可包括针对所述离子集合确定一或多个总离子电流测量值(且优选地多个离子电流测量值)，以使得所述建立丰度测量值的步骤包括针对所述一或多个总离子电流测量值中的每一者建立所述离子集合的多个丰度测量值，每一丰度测量值与质谱数据的一部分相关联。举例来说，可通过基于总离子电流测量值中的至少一者调整质谱数据的相应部分而建立每一丰度测量值。

所述执行质量分析的步骤可包括在测量时间周期中产生质谱数据的多个集合。随后，所述确定多个离子电流测量值的步骤可包括针对产生的质谱数据的每一集合确定多个离子电流测量值。因此，所述建立丰度测量值的步骤可包括建立多个丰度测量值，每一丰度测量值与质谱数据的相应集合相关。

所述多个离子电流测量值和质谱数据有利地与同一时间周期中产生的离子相关。随后，所述建立丰度测量值的步骤可包括使用所述多个离子电流测量值在所述时间周期中解卷积质谱数据。

在实施例中，所述在离子源处产生离子的步骤可包括：随时间接收多个样本；以及针对每一所接收样本，产生相应离子。任选地，所述方法进一步包括使用色谱法产生所述多个样本。在任一情况下，所述建立丰度测量值的步骤可包括针对所述多个样本中的每一者建立至少一个丰度测量值。优选地，所述建立至少一个丰度测量值的步骤包括针对所述多个样本中的每一者建立多个丰度测量值，每一丰度测量值与相应样本的质谱数据的一部分相关联。

本文所描述的技术中的一或多者的另一可能的优点是可使用质谱数据解卷积或解析离子电流测量值，进而可从辅助检测器得到较准确的丰度测量值。可使用质谱数据解析离子电流测量值以移除干扰的贡献。确切地说，使用如本文中所述的质谱仪或方法获得的数据可用以解析所关注的一或多个质量范围(例如，如由质量过滤器选择)内的干扰。这应用于例如元素分析中，例如ICP-MS中。

在优选实施例中，根据由于从质量分析仪获得的质谱数据确定的所关注元素所致的电流的份额来调整从辅助离子检测器获得的测得离子电流。高分辨率质谱数据可解析所关注元素的离子和干扰的离子。确切地说，如果来自质量分析仪的质谱数据测得给定分数的离子电流来自干扰(举例来说，分子干扰)而不是所关注的元素，那么所关注的元素表示离子电流的其余部分(即，测得的离子电流减去由于干扰所致的分数)。因此可以此方式校正所关注元素的丰度测量值以提供较准确定量。相比之下，单独使用常规ICP-MS质量分析仪，例如四极装置，将给出不准确的测量值。

在另一应用中，质谱数据的此使用可用以触发将反应气体添加到反应单元(辅助检测器和质量分析仪的上游)以与分子干扰反应，具体来说如果是从质谱数据确定分子干扰超过给定分数的总离子电流，举例来说20％或大于20％、30％或大于30％、40％或大于40％，或者50％或大于50％。单个四极仪器中的常规反应单元可由于使干扰衰减许多数量级的需要而导致离子电流的显著衰减(举例来说3倍与10倍之间)。在本文所揭示的技术中的一或多者中使用高分辨率质量分析仪可减少此需要。另外或替代地，其可消除对反应单元的需要，或其可提供反应单元中的可靠的衰减控制，举例来说允许对例如气体密度和反应速率且因此离子损耗等量的控制。因此，质谱数据可用以控制将反应气体添加到反应单元，尤其用于从离子电流测量值移除分子干扰。

在再一方面中，本发明可见于一种质谱仪，其包括：离子源，其经布置以产生具有质荷比比率的初始范围的离子；辅助离子检测器，其位于所述离子源的下游，且经布置以接收从由离子源产生的离子得出的多个第一离子样本且针对所述多个第一离子样本中的每一者确定相应离子电流测量值；质量分析仪，其位于离子源的下游，且经布置以接收从由离子源产生的离子得出的第二离子样本且通过所述第二离子样本的质量分析而产生质谱数据，其中所述质谱数据用以控制将反应气体添加到辅助检测器上游的反应单元以从离子电流测量值移除分子干扰；以及输出级，其经配置以基于由辅助离子检测器确定的离子电流测量值而建立与由离子源产生的离子中的至少一些相关联的丰度测量值。

所述方法可进一步包括基于针对一或多个第一离子样本确定的离子电流测量值中的至少一者而调整第二离子样本中的离子的丰度。进而另外可实施AGC。

附图说明

本发明可以用不同的方式来实现，现将仅借助于实例并且参见附图来描述所述方式中的几种，在所述附图中：

图1展示说明组件的不同布置以便实施根据本发明的质谱仪的相应实施例的示意图；

图2A示意性地描绘在图1的质谱仪中使用的偏转光学器件的第一视图；

图2B示意性地描绘图2A的偏转光学器件的第二视图；

图3说明根据图1中所示的第一实施例的第一质谱仪实施方案的示意图；

图4说明基于图1中所示的实施例的第二质谱仪实施方案的示意图；

图5说明根据图1中所示的第三实施例的质谱仪实施方案的示意图；

图6展示来自根据本发明的质谱仪的实例结果，其说明数据的解卷积；

图7展示模拟实例的混合物中的元素和干扰组分的指定相对量的表；

图8描绘展示如图7中所示的模拟实例加上呈量1的Ar的混合物的概观谱；

图9展示m/z40区周围的图8的放大部分；

图10展示m/z54区周围的图8的放大部分；

图11展示m/z56区周围的图8的放大部分；

图12展示m/z57区周围的图8的放大部分；以及

图13展示m/z58区周围的图8的放大部分。

具体实施方式

首先参看图1，展示说明组件的不同布置以便实施质谱仪的相应实施例的示意图。展示三个实施例且每一实施例包括：离子源10；质量过滤器20；任选的碰撞单元30；质量分析仪40；数据采集系统50；以及辅助离子检测器60。辅助离子检测器60通常是次级电子倍增管(SEM)。数据采集系统50可理解为本发明的输出级。

在每一实施例中，通过质量过滤器20从离子源10引入离子。所述离子中的至少一些由碰撞单元30分段，且以数据采集系统50在高分辨率质量分析仪40中分析所述片段。额外辅助离子检测器60位于质量过滤器20下游的侧面路径上。辅助离子检测器60的位置在不同实施例之间变化。辅助离子检测器60的位置可为以下各者中的一者。

a)在质量过滤器20下游紧邻的位置，在碰撞单元30之前。此位置允许前驱体离子的总离子电流(TIC)的直接测量。然而，此TIC可能显著不同于片段的总离子电流(如果采用分段)。并且，可能需要复杂的离子光学系统将离子从笔直轨迹快速切换到通向辅助检测器60的侧面路径。

b)在碰撞单元30与高分辨率分析仪40之间的位置。此位置允许片段的TIC(如果采用分段)的直接测量，且这可较好地匹配数据采集系统50的输出。然而，类似于以上选项a)，还可能需要复杂的离子光学系统来允许朝向辅助离子检测器60的偏转。

c)在碰撞单元30和高分辨率分析仪40的下游的位置。此位置允许片段的TIC的直接测量而无需精密的离子光学系统使离子偏转到辅助离子检测器60。实际上，当离子不偏转到分析仪40时可简单地允许离子通过整个系统。

如上所述，第一和第二实施例(分别标记为a和b)可能需要偏转光学器件以用于使离子朝向辅助离子检测器60转向。接着参见图2，展示在图1中所示的质谱仪的实施例中使用的偏转光学器件的示意性描述。图2A中展示所述偏斜光学器件的第一视图。图2B中展示图2A的偏转光学器件的第二视图。此展示通过标记A-A的线的横截面。在图2中展示与图1中所示相同的元件的情况下，已经使用相同参考标号。质量过滤器20具有退出孔口21。质量过滤器20是具有棒22、23、24和25的四极装置。辅助离子检测器包括SEM61和转换打拿极62。

在离子通过孔口21退出四极质量过滤器20时，它们通过仅RF四极离子导引棒22-25朝向碰撞单元30和/或质量分析仪40(此图中未图示)输送。优选地，应用于棒22-25的电位的RF频率在2MHz与5MHz之间。此外，棒外径优选地小于棒之间的间隙。

对于朝向SEM61的偏转，快速切断RF，且棒22和23接收与离子极性相同极性的DC(例如，对于正离子的+300V)。棒24和25接收与离子极性相反极性的DC(例如，对于正离子的-300V)。这使离子转向到SEM61，所述SEM在与离子极性相反极性的高DC电压(例如，-2000V)下偏置。US-7,498,571中可找到适当切换电子元件的实例。

当将检测分子离子时，优选地使用后加速。举例来说，这可通过在与SEM61相反的方向中(这是图2中的向上方向)使离子偏转到转换打拿极62而实现。随后，DC场可用于朝向SEM61输送所得次级离子或电子，如此项技术中已知。

接着参见图3，说明根据图1中所示的第一实施例的第一质谱仪实施方案的示意图。图1a)中所示的实施例可尤其适合于当不需要碰撞单元30时的情形。举例来说，这可为组合感应耦合等离子(ICP)源极与四极质量过滤器20和基于轨道捕获或TOF技术的质量分析仪的仪器中的情况。图3中展示此实施例。

此实施方案包括：ICP炬11；圆锥体12；撇渣器13；离子光学器件14；碰撞单元15；弯曲捕获器(C形捕获器)41；轨道捕获质量分析仪42；以及离子光学器件43。还在质量过滤器20下游提供控制离子光学器件70。

质量过滤器20是隔离质荷比比率的窄范围中的离子的四极装置。这些通过控制离子光学器件70发射到C形捕获器41。间歇地(例如，每20ms)，这些离子由控制离子光学器件70偏转到辅助离子检测器(未图示)，以用于准确定量。举例来说根据图2中所示的设计，辅助离子检测器可位于控制离子光学器件70内。可替代地或另外使用选择离子的任何其它装置，例如漂移管、差分离子迁移率过滤器、飞行时间过滤器、磁性扇区或任何类型的离子阱。

C形捕获器41在延长时间周期中积聚离子。这因此可用以存储来自质荷比比率的多个窗(如由质量过滤器20选择)的离子。这些离子从C形捕获器41通过离子光学器件43排出进入轨道捕获分析仪42以用于分析。轨道捕获分析仪42的分析循环与例如100-300ms的其它周期相比相对较长。因此，离子在C形捕获器41中积聚直到轨道捕获分析仪42准备好每一循环中的检测。

使用此方法获得的数据可用以解析所关注的一或多个质量范围内的干扰。根据借助于高分辨率质谱获得的所关注的元件的份额而调整测得的离子电流。举例来说，如果在10amu的质量范围上的TIC测得为109±1％离子/秒，而轨道捕获质量分析仪测得此TIC的20％±1％来自分子干扰，那么所关注的元件表示80％±1％且其正确强度是8x108±1.4％。换句话说，四极质量分析仪单独的使用将给出20％不准确但令人误解为精确的测量。高分辨率质量分析仪的存在允许准确性的改进，但因此可存在精度的稍微恶化。

可如下解释另一实例。如果确立分子干扰以例如50％或大于50％占主导，那么这可变为将反应气体添加到光学反应单元15以与分子干扰反应的触发。反应气体可为氦气、氢气或其混合物。单个四极仪器中的常规反应单元导致离子电流的大量损耗(3与10倍之间)。这是由于使干扰衰减许多数量级的需要。高分辨率质量分析仪的存在减少此需要。则提供具有与任何组合干扰相同数量级的强度的分析物信号可为足够的。其还可提供可靠的衰减控制，因此允许反应速率、气体密度且因此离子损耗的减少。

图1a)和1b)中所示的实施例最适合于与轨道捕获、FT-ICR和静电阱类型的高分辨率质量分析仪一起使用，因为它们需要延长的存储时间。此外，图1c)中所示的实施例对于使用这些类型的质量分析仪来实施是重要的。然而，在飞行通过期间的捕获电位的谨慎减少还可允许这些质量分析仪与第三实施例一起使用。

接着参见图4，展示基于图1中所示的实施例的第二质谱仪实施方案的示意图。然而，不同于图1中所示的实施例，更改任选的碰撞单元的位置，如下文将解释。在如先前图中展示的相同元件的情况下，已经使用相同参考标号。图4中所示的在先前图中未图示的仅有组件是碰撞单元31。

离子源10中产生的离子传递到质量过滤器20，且作为控制离子光学器件70的部分的辅助离子检测器(未图示)用以提供TIC测量值。由质量过滤器20发射的一些离子笔直通过C形捕获器41进入闭端反应单元或碰撞单元31。这可充当存储装置，但在一些情况下其也可充当分段单元。存储在C形捕获器41中的离子可通过离子光学器件43选择性地排出到轨道捕获质量分析仪42。数据采集系统50耦合到轨道捕获质量分析仪42以获得检测镜像电流输出。

此设计是用于经介接以快速分离的串连的基于轨道捕获的质谱仪的优选实施例，例如GC、HPLC或UHPLC。辅助离子检测器可用以提供色谱图上的中间点。

接着参见图5，说明根据图1中所示的第三实施例的质谱仪实施方案的示意图。如之前，在展示如先前图中使用的相同元件的情况下，已经采用相同参考标号。此实施例对于基于正交加速度TOF(oaTOF)质量分析仪的串连质谱法是优选的。还提供：透镜光学器件44；正交加速器45；检测器46；以及至少一个离子镜47。

高分辨率oaTOF通过透镜光学器件44介接到碰撞单元30。虽然oaTOF质量分析仪能够以高达例如10-30kHz的重复率脉冲离子包，但其低发射(例如0.2％到百分之几)需要延长的谱的添加以便获取足够统计数据。通常，此些质量分析仪脉冲输出离子束的仅一部分，等效于若干微秒的流动，且随后以离子再填充正交加速器45直到整个分析仪不含先前注入的离子。这可能花数百微秒。因此，离子自由通过正交加速器45且由检测器60检测(优选地借助后加速，如上文所描述)直到下一脉冲。使用此方法，检测器60可用以检测到达质量分析仪的全部离子的高达50％到70％。换句话说，可能需要比达到与检测器46相比相同的统计精度的时间少五到十倍的时间。

例如如果检测器位于离子路径的末端的碰撞单元后方，那么此第三实施例的设计可以图4的仪器实施。

现参看图6，展示来自用以对色谱峰进行取样的根据本发明的质谱仪的实例输出结果。这用以说明数据的解卷积。解卷积的过程使用来自辅助离子检测器和质量分析仪两者的输入。在此实例中，质量分析仪的高分辨率检测器比辅助离子检测器(例如，SEM)慢六倍。换句话说，辅助离子检测器对峰进行取样快六倍。因此，质量分析仪的高分辨率检测器对色谱峰欠取样。然而，利用来自辅助离子检测器的测量值，解卷积允许恢复峰形状且使其更适合于定量。

辅助离子检测器的输出(展示总离子电流)在图6a)中针对时间而标绘。针对图6a)中标记有黑斑点的点中的每一者，在图6b)中展示质谱(质量分析仪的输出)。每一质谱中标记多达三个峰(标记为1、2和3)。第一峰1标记有粗实线，第二峰2标记有细实线且第三峰3标记有细点线。图6c)中随后展示示出第一峰1、第二峰2和第三峰3的离子电流的经解卷积的轨迹，从而允许峰形状和峰下方的区域的较好界定。后者可直接关联到注入样本的量。如果仅使用来自图6b中的质谱的峰强度，那么其将导致不同峰形状和较不准确的定量。

解卷积的质量可取决于色谱峰模型的质量、峰形状的可再生性以及带下划线的峰的信噪比(S/N)比率。预期大部分实际情况准许色谱峰的整合。因此，鉴于辅助离子检测器的引入，可显著改善定量分析的准确性。还预期此解卷积可随着峰的出峰而实时运行，因此允许条件的数据相依性改变，例如由辅助离子检测器或质量分析仪对离子进行取样的时间点的数据相依性改变。

可使用若干数学方法来改善解卷积。这些可包含：多尺度建模的方法；不同标准(例如，L2或胡贝尔标准)和信号处理中的尺度空间理论(包含金字塔表示和边缘检测)的最佳拟合方法。

现参看图7到13，将描述模拟实例，其说明可如何使用质谱数据解卷积或解析离子电流测量值，进而针对所关注的特定离子物质或元素从辅助检测器得到较准确的丰度测量。确切地说，所述实例展示质谱数据可如何用以移除干扰对离子电流的贡献。如果单独使用辅助检测器，或如果仅低分辨率质谱数据可用，那么观测到的离子电流测量值可不仅表示所关注的离子物质，而且表示与所关注的离子物质相同或相似质量的干扰离子物质。使用本文所描述的技术中的一或多者，由于根据从质量分析仪获得的高分辨率质谱数据确定的所关注的元素，根据电流的份额而调整从辅助离子检测器获得的测得离子电流。

描述的实例模拟不锈钢样本中的钙和其它主要元素的确定。样本离子可由ICP-MS质谱仪产生且分析，例如图3中所示。

参见图7，展示模拟实例的混合物中的元素和干扰组分的指定相对量的表。指示的量仅用于本发明的说明目的，使得它们并不表示元素的典型峰强度。首先在高分辨率下研究系统(500k；此分辨率较好地在例如OrbitrapTM的轨道捕获质量分析仪的可能范围内)。图8中描绘概观的谱。所述谱展示以量1添加Ar的进入的混合物(见图7)。

逐个地放大峰，放大m/z40区的图9中可见，存在两个峰而不是一个，且比率Ar:Ca＝1:1。然而，在质量40的Ca的定量甚至在500k分辨率下也可能困难。在真实测量中Ar峰可为高于Ca的数量级，这意味着除可能的动态范围问题以外，Ca可能仅表现为Ar峰的尾部中的小特征。在m/z42和44的峰(图8中所示)是不受干扰的Ca峰，且这是应观测和/或定量Ca的地方，不管与40Ca相比这些峰的低相对丰度(2％)。

参考图8和10到13展示使用本文所揭示的技术中的一或多者可从干扰解析的其它元素峰。在m/z50，铬(50Cr)具有来自36Ar14N的可能的干扰。在m/z52，铬具有来自34Ar18O的极微小的干扰，其在此情况下看起来小，但当试图在此同位素上在轨迹水平确定Cr时可变得显著。在m/z53，铬表现为具有ArN和ArO的甚至更小的干扰。在m/z54，存在Cr、Fe和40Ar14N的小峰(见图10)。在m/z55是40Ar15N。在m/z56是具有ArO和CaO的干扰的Fe(主同位素)。如清楚地可见，虽然彼此解析两个干扰需要全500k分辨率，但两个干扰与Fe的分离将在低得多的分辨率下是可能的(见图11)。在m/z57是具有40Ar17O(和40Ca17O；见图12)的干扰的Fe，且在m/z58是有Ni以及CaO和ArO的干扰(见图13)的Fe(干扰)。

所述谱展示在无本文所描述的技术中的一或多者的益处的情况下，甚至例如钢中的铁等常见的“简单”元素也难以无干扰地测量。

虽然现在已经描述具体实施例，但所属领域的技术人员将了解变化和修改是可能的。举例来说，若干类型的检测器可用作除SEM外的辅助离子检测器，例如雪崩二极管、微通道和微球体板、通道倍增器以及类似类型的检测器。可使用除C形捕获器41外的若干类型的外部存储器装置，如实际上已知。

应注意辅助离子检测器(例如SEM)可另外用于自动增益控制(AGC)，如此项技术中已知。取决于离子电流，可调整质量分析仪的填充时间以用于轨道捕获质量分析仪上游的后续积聚，或在oaTOF实施例中的透镜光学器件44处的发射。同一检测循环中的AGC和TIC的分析测量的组合可为尤其有利的，例如国际专利公开案No.WO-2012/160001(具有本发明的共有所有权)中所解释。

尽管上述特定实施方案中的一些已使用特定质量分析仪，但可认为在某些情况下另一类型的质量分析仪可进行代替。类似地将理解，在另一实施例中，实施例中的配置的一部分可与所述配置的另一部分组合。举例来说，图3的ICP源和接口配置可能与图4的闭端碰撞单元或图5的oaTOF质量分析仪一起使用。

两个检测器(辅助离子检测器和质量分析仪的检测器)的交错操作可与高分辨率质量分析仪的多路复用填充组合，尤其在捕获分析仪的情况下。通过在不同质量窗之间切换四极质量过滤器，辅助离子检测器可获取每一质量窗的TIC信息直到获得足够离子统计数据。通常，这可高达1000或10000离子计数或等效值。随后，可在足够的填充时间中将离子引导到下游离子存储装置，例如上述实施例中的C形捕获器41和/或闭端碰撞单元31，且这些可与已经存储的离子一起积聚。随后，可选择下一质量窗且重复过程直到质量分析仪准备好检测存储的离子。随后，将合在一起(即，多路复用)的离子群体注入到质量分析仪中且下一循环开始。由质量分析仪产生的谱中的每一质量窗可随后与来自辅助离子检测器的对应TIC读数相关，其可用于定量、干扰的移除或这两者。

此操作模式的另一可能的应用是在肽和蛋白质的目标定量中。在此情况下，辅助离子检测器可以高时间分辨率测量前驱体离子的TIC，同时质量分析仪可确定杂质或干扰的份额(在全MS扫描中)。这可随后通过多个预测片段的检测而确认所关注的前驱体的存在(在碰撞单元中使用分段的MS/MS扫描模式中)。甚至当片段的信噪比小于5且色谱峰宽度低于1秒时，此方法也将允许百分之几的系数变化。

任何数目的进一步质量分析或离子产生和处理阶段可添加到图1中所示的示意图的任何项目。这还包含离子路径的可能的反转或循环，如此项技术中已知。

Claims

1.一种质谱仪，其包括：

离子源，其经布置以产生具有质荷比比率的初始范围的离子；

辅助离子检测器，其位于所述离子源的下游，且经布置以接收从由所述离子源产生的所述离子得出的多个第一离子样本且确定所述多个第一离子样本中的每一者的相应离子电流测量值；

质量分析仪，其位于所述离子源的下游，且经布置以接收从由所述离子源产生的所述离子得出的第二离子样本且通过所述第二离子样本的质量分析而产生质谱数据；以及

输出级，其经配置以基于由所述质量分析仪产生的所述质谱数据与由所述辅助离子检测器确定的所述离子电流测量值的组合而建立与由所述离子源产生的所述离子中的至少一些相关联的丰度测量值。

2.根据权利要求1所述的质谱仪，其中所述辅助离子检测器经配置以在一时间周期中提供所述多个离子电流测量值，其中所述质量分析仪经布置以在所述时间周期中产生质谱数据的单个集合。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的质谱仪，其中所述辅助离子检测器经配置以具有高于所述质量分析仪的质量分析的平均频率的离子电流测量的平均频率。

4.根据权利要求3所述的质谱仪，其中所述辅助离子检测器经配置以在所述多个离子电流测量值之间具有时间间隔的情况下确定所述多个离子电流测量值，且其中所述质量分析仪经配置以在长于所述多个离子电流测量值之间的所述时间间隔的持续时间中执行所述第二离子样本的质量分析。

5.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其进一步包括：

质量过滤器，其布置于所述辅助离子检测器的上游，且经配置以接收由所述离子源产生的离子且发射具有质荷比比率的经减少范围的离子，所述经减少范围比所述初始范围窄；且

其中所述第一和第二离子样本是从由所述质量过滤器发射的所述离子得出。

6.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其进一步包括：

碰撞单元，其位于所述离子源的下游。

7.根据权利要求6所述的质谱仪，其中所述碰撞单元经布置以从由所述离子源产生的所述离子中的至少一些产生片段离子。

8.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其进一步包括：

离子光学器件，其位于所述离子源的下游，且经配置以选择性控制所接收离子的路径以使得所述所接收离子在第一模式中被朝向所述辅助离子检测器引导。

9.根据权利要求8所述的质谱仪，其中所述离子光学器件经配置以使得所述所接收离子在第一方向上进入所述离子光学器件，且在所述第一模式中在第二方向上被引导到所述辅助离子检测器，所述第二方向不同于所述第一方向。

10.根据权利要求9所述的质谱仪，其中所述第二方向正交于所述第一方向。

11.根据权利要求10所述的质谱仪，其中所述辅助离子检测器包括转换打拿极和次级电子倍增管，所述转换打拿极沿着所述第二方向位于所述离子光学器件的第一侧上且所述次级电子倍增管位于所述离子光学器件的与所述第一侧相对的第二侧上且经配置以从所述转换打拿极接收次级电子。

12.根据权利要求8到11中任一权利要求所述的质谱仪，其中所述离子光学器件包括四极离子导引件。

13.根据权利要求12所述的质谱仪，其中所述四极离子导引件包括四个棒电极，所述四个棒电极中的每一者的外径小于所述四个棒电极之间的间隙中的任一者。

14.根据权利要求8到13中任一权利要求所述的质谱仪，其进一步包括：

碰撞单元，其位于所述离子光学器件的下游；且

其中所述离子光学器件进一步经配置以选择性控制所接收离子的路径以使得所述所接收离子在第二模式中被朝向所述碰撞单元引导。

15.根据权利要求8到13中任一权利要求所述的质谱仪，其中所述离子光学器件进一步经配置以选择性控制所接收离子的路径以使得所述所接收离子在第二模式中被朝向所述质量分析仪引导。

16.根据权利要求14或权利要求15所述的质谱仪，其中所述离子光学器件经配置以使得所述所接收离子在第一方向上进入所述离子光学器件，且在所述第二模式中在所述第一方向上被引导。

17.根据权利要求8到16中任一权利要求所述的质谱仪，其中在所述离子光学器件处接收的所述离子是由所述离子源产生的所述离子。

18.根据权利要求8到16中任一权利要求所述的质谱仪，其进一步包括：

碰撞单元，其位于所述离子源的下游和所述离子光学器件的上游，且经布置以从由所述离子源产生的所述离子中的至少一些产生片段离子；且

其中在所述离子光学器件处接收的所述离子是在所述碰撞单元中产生的所述片段离子。

19.根据权利要求1到14中任一权利要求所述的质谱仪，其中所述辅助离子检测器位于所述质量分析仪的下游。

20.根据权利要求19所述的质谱仪，其中所述质量分析仪经配置以选择性地在第一模式中或第二模式中操作，在所述第一模式中所述质量分析仪经配置以用于所接收离子的质量分析，在所述第二模式中所述质量分析仪经配置以将所接收离子引导到所述辅助离子检测器。

21.根据权利要求19或权利要求20所述的质谱仪，其中所述质量分析仪是飞行时间类型。

22.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其进一步包括：

离子存储装置，其位于所述质量分析仪的上游，且经配置以接收供所述质量分析仪分析的离子、存储所述所接收离子且将所述所存储离子中的至少一些排出到所述质量分析仪。

23.根据权利要求22所述的质谱仪，其中所述离子存储装置经布置以在输入方向中接收离子且在不同于所述输入方向的输出方向中排出离子。

24.根据权利要求21所述的质谱仪，其中所述输出方向正交于所述输入方向。

25.根据权利要求24所述的质谱仪，其中所述离子存储装置是弯曲捕获器。

26.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其中所述质量分析仪是高分辨率质量分析仪。

27.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其中所述质量分析仪包括以下各者中的一者：飞行时间类型；轨道捕获类型；静电阱；以及傅立叶变换离子回旋共振FT-ICR类型。

28.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其中所述输出级经配置以通过基于由所述辅助离子检测器确定的所述离子电流测量值而调整由所述质量分析仪产生的所述质谱数据，来提供与由所述离子源产生的所述离子中的至少一些相关联的所述丰度测量值。

29.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其中所述第一和第二离子样本是同一离子集合的样本，所述辅助离子检测器经配置以确定所述离子集合的多个总离子电流测量值，以使得所述输出级针对所述多个总离子电流测量值中的每一者经配置以建立所述离子集合的多个丰度测量值，每一丰度测量值与所述质谱数据的一部分相关联。

30.根据权利要求29所述的质谱仪，其中通过基于所述总离子电流测量值中的至少一者而调整所述质谱数据的所述相应部分来建立每一丰度测量值。

31.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其中所述质量分析仪经布置以在测量时间周期中产生质谱数据的多个集合，且其中所述辅助离子检测器经配置以针对产生的质谱数据的每一集合确定多个离子电流测量值，所述输出级进而经配置以建立多个丰度测量值，每一丰度测量值将质谱数据的相应集合相关。

32.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其中所述多个离子电流测量值和所述质谱数据与在所述同一时间周期中产生的离子相关，且其中所述输出级经配置以使用所述多个离子电流测量值在所述时间周期中解卷积所述质谱数据。

33.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其中所述多个第一离子样本中的至少一者具有与所述第二离子样本相同的质荷比比率的范围。

34.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其中所述离子源经配置以随着时间接收多个样本且针对每一所接收样本产生相应离子，所述输出级经配置以针对所述多个样本中的每一者建立至少一个丰度测量值。

35.根据权利要求32所述的质谱仪，其中所述输出级经配置以针对所述多个样本中的每一者提供多个丰度测量值，每一丰度测量值与所述相应样本的所述质谱数据的一部分相关联。

36.根据权利要求34或权利要求35所述的质谱仪，其中所述多个样本是使用色谱设备产生的。

37.根据权利要求36所述的质谱仪，其中所述输出级经配置以使用所述多个离子电流测量值来解卷积质量色谱峰。

38.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其中所述质量分析仪进一步经配置以基于针对所述第一离子样本确定的所述离子电流而调整所述第二离子样本中的离子的丰度。

39.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其进一步包括：

质量过滤器；

离子存储装置；以及

控制器，其经配置以控制所述质量过滤器以选择质荷比比率的第一范围的离子，控制所述辅助离子检测器以针对质荷比比率的所述第一范围的所述离子确定离子电流，控制所述离子存储装置以在所述离子存储装置中积聚质荷比比率的所述第一范围的离子，且重复选择、确定和积聚直到阈值量的质荷比比率的所述第一范围的离子存储在所述离子存储装置中，所述控制器进一步经配置以控制所述质量分析仪以对存储在所述离子存储装置中的所述离子进行质量分析。

40.根据权利要求39所述的质谱仪，其中所述控制器进一步经配置以控制所述质量过滤器以选择质荷比比率的第二范围的离子，控制所述辅助离子检测器以针对质荷比比率的所述第二范围的所述离子确定离子电流，控制所述离子存储装置以在所述离子存储装置中积聚质荷比比率的所述第二范围的离子，且重复选择、确定和积聚直到阈值量的质荷比比率的所述第二范围的离子存储在所述离子存储装置中，其中所述控制器经配置以控制所述质量分析仪以当所述离子存储装置存储所述阈值量的质荷比比率的所述第一范围的离子和所述阈值量的质荷比比率的所述第二范围的离子时对存储在所述离子存储装置中的所述离子进行质量分析。

41.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其进一步包括：

碰撞单元，其在所述离子源的下游；以及

控制器，其经配置以控制所述辅助离子检测器以针对由所述离子源产生的所述离子的第一部分确定离子电流，控制所述质量分析仪以对由所述离子源产生的所述离子的所述第一部分进行质量分析，且控制所述碰撞单元以将由所述离子源产生的所述离子的第二部分分段以便产生片段离子，且控制所述质量分析仪以对所述片段离子进行质量分析。

42.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其中所述辅助离子检测器具有比所述质量分析仪高的绝对灵敏度。

43.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其中所述离子源产生元素离子。

44.根据权利要求43所述的质谱仪，其中所述离子源包括感应耦合等离子炬。

45.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其中使用所述质谱数据解析所述离子电流测量值。

46.根据权利要求45所述的质谱仪，其中使用所述质谱数据解析所述离子电流测量值以移除干扰的贡献。

47.根据权利要求45或46所述的质谱仪，其中根据由于从所述质谱数据确定的所关注元素所致的电流的份额来调整所述离子电流测量值。

48.根据权利要求45到47中任一权利要求所述的质谱仪，其中所述质谱仪是感应耦合等离子质谱仪。

49.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其中所述质谱数据用以控制将反应气体添加到所述辅助检测器上游的反应单元以从所述离子电流测量值移除分子干扰。

50.一种质谱仪，其包括：

质量分析仪，其位于所述离子源的下游，且经布置以接收从由所述离子源产生的所述离子得出的第二离子样本且通过所述第二离子样本的质量分析产生质谱数据，其中所述质谱数据用以控制将反应气体添加到所述辅助检测器上游的反应单元以从所述离子电流测量值移除分子干扰；以及

输出级，其经配置以基于由所述辅助离子检测器确定的所述离子电流测量值而建立与由所述离子源产生的所述离子中的至少一些相关联的丰度测量值。

51.根据权利要求50所述的质谱仪，其进一步包括：

质量过滤器，其布置于所述辅助离子检测器的上游，且经配置以接收由所述离子源产生的离子且发射具有质荷比比率的经减少范围的离子，所述经减少范围比所述初始范围窄；且其中所述第一和第二离子样本是从由所述质量过滤器发射的所述离子得出的。

52.一种质谱法的方法，其包括：

在离子源处产生具有质荷比比率的初始范围的离子；

针对多个第一离子样本中的每一者在位于所述离子源的下游的辅助离子检测器处确定相应离子电流测量值，所述第一离子样本是从由所述离子源产生的所述离子得出；

在位于所述离子源的下游的质量分析仪处对第二离子样本执行质量分析，进而产生质谱数据，所述第二离子样本是从由所述离子源产生的所述离子得出；以及

基于由所述质量分析仪产生的所述质谱数据与由所述辅助离子检测器确定的所述离子电流测量值的组合而建立与由所述离子源产生的所述离子中的至少一些相关联的丰度测量值。

53.根据权利要求52所述的方法，其中所述确定多个离子电流的步骤是在一时间周期中实行，且其中所述执行质量分析的步骤包括在所述时间周期中产生质谱数据的单个集合。

54.根据权利要求52或权利要求53所述的方法，其中离子电流测量的平均频率高于质量分析的平均频率。

55.根据权利要求54所述的方法，其中在所述多个离子电流测量值之间具有时间间隔的情况下确定所述多个离子电流测量值，且其中所述执行质量分析的步骤在比所述多个离子电流测量值之间的所述时间间隔长的持续时间中发生。

56.根据权利要求52到55中任一权利要求所述的方法，其进一步包括：

在质量过滤器处过滤由所述离子源产生的离子，进而发射具有质荷比比率的经减少范围的离子，所述经减少范围比所述初始范围窄；且

57.根据权利要求52到56中任一权利要求所述的方法，其进一步包括：

将由所述离子源产生的所述离子中的至少一些分段。

58.根据权利要求57所述的方法，其中：

所述确定多个离子电流测量值的步骤包括针对由所述离子源产生的所述离子的多个第一部分中的每一者确定相应离子电流测量值；

所述执行质量分析的步骤包括对由所述离子源产生的所述离子的第一部分进行质量分析；

所述分段的步骤包括将由所述离子源产生的所述离子的第二部分分段以便产生片段离子；且

所述方法进一步包括对所述片段离子执行质量分析。

59.根据权利要求52到58中任一权利要求所述的方法，其进一步包括：

选择性控制所述离子源的下游的离子的路径，以使得所述离子在第一模式中被朝向所述辅助离子检测器引导。

60.根据权利要求59所述的方法，其中所述朝向所述辅助离子检测器引导离子的步骤包括改变所述离子的方向。

61.根据权利要求60所述的方法，其中改变所述离子的所述方向包括造成正交的方向改变。

62.根据权利要求59到61中任一权利要求所述的方法，其进一步包括：

选择性控制所述离子源的下游的离子的所述路径，以使得在第二模式中所述离子被朝向碰撞单元或质量分析仪引导。

63.根据权利要求62所述的方法，其中所述在所述第二模式中朝向碰撞单元或质量分析仪引导离子的步骤包括控制所述离子的所述路径而不改变其方向。

64.根据权利要求52到63中任一权利要求所述的方法，其进一步包括：

在位于所述质量分析仪的上游的离子存储装置中存储离子以供所述质量分析仪分析；以及

将所述所存储离子中的至少一些排出到所述质量分析仪。

65.根据权利要求64所述的方法，其中：

所述过滤离子的步骤包括在所述质量过滤器处选择质荷比比率的第一范围的离子；

所述确定离子电流的步骤包括针对质荷比比率的所述第一范围的所述离子确定离子电流；

所述存储离子的步骤包括在所述离子存储装置中积聚质荷比比率的所述第一范围的离子；

所述方法进一步包括重复所述选择、确定和积聚的步骤直到阈值量的质荷比比率的所述第一范围的离子存储在所述离子存储装置中；且

所述执行质量分析的步骤包括对存储在所述离子存储装置中的所述离子进行质量分析。

66.根据权利要求65所述的方法，其进一步包括：

在所述质量过滤器处选择质荷比比率的第二范围的离子；

在所述辅助离子检测器处针对质荷比比率的所述第二范围的所述离子确定离子电流；

在所述离子存储装置中积聚质荷比比率的所述第二范围的离子；以及

关于质荷比比率的所述第二范围的所述离子重复所述选择、确定和积聚的步骤，直到阈值量的质荷比比率的所述第二范围的离子存储在所述离子存储装置中；且

其中所述执行质量分析的步骤包括当所述离子存储装置存储所述阈值量的质荷比比率的所述第一范围的离子和所述阈值量的质荷比比率的所述第二范围的离子时对存储在所述离子存储装置中的所述离子进行质量分析。

67.根据权利要求52到66中任一权利要求所述的方法，其中所述建立所述丰度测量值的步骤包括基于由所述辅助离子检测器确定的所述离子电流而调整由所述质量分析仪产生的所述质谱数据。

68.根据权利要求52到67中任一权利要求所述的方法，其中所述第一和第二离子样本两者是同一离子集合的样本，且所述确定多个离子电流测量值的步骤包括针对所述离子集合确定总离子电流，以使得所述建立所述丰度测量值的步骤包括针对所述多个总离子电流测量值中的每一者建立所述离子集合的多个丰度测量值，每一丰度测量值与所述质谱数据的一部分相关联。

69.根据权利要求68所述的方法，其中通过基于所述总离子电流测量值中的至少一者而调整所述质谱数据的所述相应部分来建立每一丰度测量值。

70.根据权利要求52到69中任一权利要求所述的方法，其中所述执行质量分析的步骤包括在测量时间周期中产生质谱数据的多个集合，且其中所述确定多个离子电流测量值的步骤包括针对产生的质谱数据的每一集合确定多个离子电流测量值，所述建立丰度测量值的步骤包括建立多个丰度测量值，每一丰度测量值与质谱数据的相应集合相关。

71.根据权利要求52到70中任一权利要求所述的方法，其中所述多个离子电流测量值和所述质谱数据与在所述同一时间周期中产生的离子相关，且其中所述建立丰度测量值的步骤包括使用所述多个离子电流测量值在所述时间周期中解卷积所述质谱数据。

72.根据权利要求52到70中任一权利要求所述的方法，其中所述在所述离子源处产生离子的步骤包括：

随着时间接收多个样本；以及

针对每一所接收样本，产生相应离子；且

其中所述建立丰度测量值的步骤包括针对所述多个样本中的每一者建立至少一个丰度测量值。

73.根据权利要求72所述的方法，其中所述建立至少一个丰度测量值的步骤包括针对所述多个样本中的每一者建立多个丰度测量值，每一丰度测量值与相应样本的所述质谱数据的一部分相关联。

74.根据权利要求72或权利要求73所述的方法，其进一步包括：

使用色谱法产生所述多个样本。

75.根据权利要求52到74中任一权利要求所述的方法，其进一步包括：

基于针对所述第一离子样本确定的所述离子电流而调整所述第二离子样本中的离子的丰度。

76.根据权利要求52到75中任一权利要求所述的方法，其中所述离子源产生元素离子。

77.根据权利要求76所述的方法，其进一步包括使用所述质谱数据解析所述离子电流测量值。

78.根据权利要求77所述的方法，其中使用所述质谱数据解析所述离子电流测量值以移除干扰的贡献。

79.根据权利要求78所述的方法，其中根据由于从所述质谱数据确定的所关注的元素所致的电流的份额来调整所述离子电流测量值。

80.根据权利要求77到79中任一权利要求所述的方法，其进一步包括在质量过滤器处过滤由所述离子源产生的离子，进而发射具有质荷比比率的经减少范围的离子，所述经减少范围比所述初始范围窄；且其中所述第一和第二离子样本是从由所述质量过滤器发射的所述离子得出。