CN106338545A

CN106338545A - 气相样品离子的解离装置及方法

Info

Publication number: CN106338545A
Application number: CN201510405569.0A
Authority: CN
Inventors: 蒋公羽; 马利福; 孙文剑
Original assignee: Shimadzu Research Laboratory Shanghai Co Ltd
Current assignee: Shimadzu Research Laboratory Shanghai Co Ltd
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2017-01-18
Anticipated expiration: 2035-07-10
Also published as: CN106338545B

Abstract

本发明提供气相样品离子的解离装置及方法，通过离子传输或储存装置传输或储存气相样品的离子；使离子或其解离产物一次或多次聚焦在离子传输或储存装置内部；通过外加电场或磁场选择至少一个质荷比范围内的离子；采用极紫外光或软X射线光束，使气相样品激发解离，所述光束的光子波长范围为10nm到0.1nm或光子能量范围在10到10000eV；本发明利用可扫描或固定波长的X射线和极紫外光子激发气相样品离子解离，将其与质谱技术相结合，既可有效地保存一些较大分子量链段的化学结构信息，又可获得一些其他解离方式无法得到的碎片离子，拓展了质谱技术在表征生物大分子和基因组学方向上的应用。

Description

气相样品离子的解离装置及方法

技术领域

本发明涉及离子解离技术领域，特别是涉及气相样品离子的解离装置及方法。

背景技术

关于气相样品的分子和离子的解离，由于气体对光子的吸收截面较小，聚焦困难，对仪器安全性要求高。因此，极紫外、软X射线作为光源，很少被用于气相分子光解离。由于上述缺点，软X射线光源被大量用于电离、解离固体表面分子，从而研究其化学组成或反应机理。该类型实验大量使用同步辐射作为光源，目标样品多为具有较大光子吸收截面的分子。单色同步辐射光源(Monochromatic Synchrotron Radiation source)Wen(L.-C.Chou，et.al.，APPLIED PHYSICS LETTERS，91，2007，144103)利用同步辐射光源和光电子谱(PES)分析吸附在固体表面的分子电子结构和化学键。在样品被X射线处理过程中，一系列不断变化的光电子谱被依次记录下来，该技术又称作连续时间光电子谱(continuous-time PES)。该技术的优势在于可以实时监测被吸附分子的光解离行为。例如，在240eV软X射线激发下，吸附于硅晶片上的CF₃Cl分子的电离、解离机理可概括如下式，

CF₃Cl+hv→CF³Cl⁺[Cl(2p)-1]+e^-

CF₃Cl+[Cl(2p)-1]→CF₃Cl⁺⁺+e^-→CF₃ ⁺+Cl⁺+e-

CF₃Cl吸收X射线光子被电离，失去一个Cl(2p)内层电子，CF₃Cl⁺可进一步与俄歇电子反应解离为两个正碎片离子。但是该技术目前主要局限于固体样品，这是由于无其他分离手段时，固体样品的分子密度高，容易与X射线作用以得到离子信号，但是，由于X射线电离的广谱性，大量的背景气体以及其他杂质也会被电离，所以气体分子的检测有较大困难。

真空紫外单光子解离技术与电喷雾、飞行时间质谱技术相结合，可以电离一些极性较弱的物质，解决了大量非极性成分复杂体系的分析问题。中国专利公开号为CN101329299A的文献“新型点喷雾进样真空紫外单光子电离质谱分析装置”，其采用电喷雾技术制备化合物离子，真空紫外灯或者同步辐射作为光源，在小于200nm的真空紫外波长范围内对离子进行辐照，并采用飞行时间质谱仪对离子进行加速和质量分析。在此基础上，为了解决大气压下电离效率低、需在电离过程中施加高电压等不足，又将真空紫外单光子电离技术与超声雾化挥发溶剂技术相结合，发明了中国专利公开号为CN103762150A的“超声雾化进样的挥发溶剂辅助电离低压光电离质谱装置”，公开所使用的光源仅限于真空紫外波长范围(100-200nm)，需要待测样品能够溶解于易挥发的有机溶剂中，用于表征不易溶解，结构较复杂的大分子链段、多肽具有一定的局限性。真空紫外单光子解离虽然效率高，但由于能量较软X射线较低，无法覆盖一些重要原子的吸收边，解离不具有原子选择性，定向解离大分子有较大困难。

在宇宙中，恒星形成过程中能够释放大量极紫外和软X射线辐射，形成强电离场。(Koyama et al.Publ.Astron.Soc.Japan.，1996，48，L87)。该辐射能够引发大量的光电离、解离现象。其中软X射线激发的气相光化学过程可以产生激发态分子、自由基、阴(阳)离子、激发态离子以及释放出快电子。该快电子可进一步引发激发、电离过程。上述激发态分子、自由基、阴(阳)离子可与彼此或与其他中性气体进一步反应。采用传统的飞行时间质谱仪来表征实验产生的光电子和光解离碎片离子。在软X射线激发下，出射电子应为内层电子。其吸收截面随光子能量升高而减小，但在一些特殊的能量范围，吸收截面呈增加趋势。该能量被称为共振能量，其大小与从分子轨道上释放出的电子能量有关。分子对光子的吸收截面在紫外波长范围内最高，除在少数共振能量范围有突然增长，随光子能量增加而呈递减趋势。

对苯的同步辐射解离质谱表明，苯分子在软X射线激发下解离效率比紫外高，约50％的苯离子在紫外辐照下没有发生解离，而在软X射线辐照下该比率仅为4％。(Boechat-Robertyet.al.，Mon.Not.R.Astron.Soc.，2009，394，810)上述技术虽然利用软X射线作为光源，但其分析物仅为中性气相分子，光电离和解离并非分别进行，而是在同一光源辐照下同时发生，具有中性噪声、碎片离子分布宽、信噪比低下、无法定向解离、应用面较窄等缺点。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的是发展气相样品离子的解离装置及方法，解决现有技术中气相样品解离效果不佳的问题。

为实现上述或其他目的，本发明提供一种气相样品离子的解离装置，包括：离子传输或储存装置，用于导引传输或储存所述气相样品的离子；电源装置，为所述离子传输或储存装置提供束缚电压，使所述离子或其解离产物一次或多次聚焦在所述离子传输或储存装置内部；质量选择装置，通过外加电场或磁场选择至少一个预定质荷比范围内的离子。能产生极紫外光或软X射线光束的光源，其出射光束光轴与至少一部分所述离子传输或储存装置所传输或储存的离子基本重合，所述光束的光子波长范围为10nm到0.1nm或光子能量范围在10到10KeV；其中，所述软X射线或极紫外光的光子与离子在离子传输或储存装置内，在至少一部分时间内发生反应，使所述气相样品的离子发生解离。

可选的，所述光源为脉冲光源，其脉冲发光过程与一个触发信号同步。

可选的，所述离子传输或储存过程为与所述触发信号同步。

可选的，所述光子的能量或波长与选定原子的吸收边重合，该吸收边可以为该原子的K吸收边，用以选择性解离含有该选定原子的样品。

可选的，所述光子的能量或波长在多个值中调节或跳变，用于选择性解离多个样品分子。

可选的，所述离子传输或储存装置为多极杆。

可选的，所述离子传输或储存装置为离子阱。

可选的，所述离子传输或储存装置为填充有碰撞气的碰撞腔，气体压力为0.1pa～10Kpa。

可选的，所述的气相样品离子的解离装置，包括：辅助激发电源，用于激发具有选定质荷比的离子，并改变其与所述光束的作用截面。

可选的，对于每个所述光子的能量或波长作用的预定时间中，所述辅助激发电源的频率、电压值或电压波形的其中之一或多个参数的组合的变化以改变符合激发离子质荷比要求的作用截面。

可选的，所述气相样品掺入可被X光或极紫外光电离的辅助气体，所述光源调节至特定波长或能量与该辅助气体作用，以使辅助气体分子解离或激发形成高能态物种，所述高能态物种进一步与所述的气相样品作用引发电离。

可选的，所述质量选择装置包括：四极杆质量分析器、离子阱、迁移率分析装置及磁扇中的一种。

可选的，所述的气相样品离子的解离装置，包括：电子发生器，用于电中和或进一步解离所述气相样品或其碎片或改变获得离子的电荷价态。

可选的，所述电子发生器的电子发生过程是通过所述光源发出光子的光电效应产生。

可选的，所述能产生极紫外光或软X射线的光源为以下装置中的一种或多种组合：a)同步加速器b)自由电子激光c)X光子降能靶d)电子轰击X光源e)脉冲激光加热液体光源f)核放射源及其韧致辐射。

为实现上述或其他目的，本发明提供一种气相样品离子的解离方法，包括：通过离子传输或储存装置传输或储存所述气相样品的离子；提供束缚电压，使所述离子或其解离产物一次或多次聚焦在所述离子传输或储存装置内部；通过外加电场或磁场选择至少一个质荷比范围内的离子；采用极紫外光或软X射线光束的光源出射光束，所述光束的光轴与至少一部分上述装置储存或传输的离子基本重合，所述光束的光子波长范围为10nm到0.1nm或光子能量范围在10到10000eV；所述软X射线或极紫外光的光子与离子在离子传输或储存装置内，在至少一部分时间内发生反应，使所述样品的气相分子或离子发生解离。

如上所述，本发明提供气相样品离子的解离装置及方法，通过离子传输或储存装置传输或储存所述气相样品的离子；提供束缚电压，使所述离子或其解离产物一次或多次聚焦在所述离子传输或储存装置内部；通过外加电场或磁场选择至少一个质荷比范围内的离子；采用极紫外光或软X射线光束的光源出射光束，所述光束的光轴与至少一部分上述装置储存或传输的离子基本重合，所述光束的光子波长范围为10nm到0.1nm或光子能量范围在10到10000eV；所述软X射线或极紫外光的光子与离子在离子传输或储存装置内，在至少一部分时间内发生反应，使所述样品的气相分子或离子发生解离；本发明实现利用可扫描或固定波长的X射线和极紫外光子激发气相样品离子解离，将其与质谱技术相结合，既可有效地保存一些较大分子量链段的化学结构信息，又可获得一些其他解离方式无法得到的碎片离子，拓展了质谱技术在表征生物大分子和基因组学方向上的应用。

附图说明

图1显示为本发明一实施例中气相样品离子的解离装置的结构示意图。

图2显示为本发明又一实施例中气相样品离子的解离装置的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面通过实施例对本发明做进一步阐述。

实施例一：

参见图1，解离装置包括：四级杆用作的离子导引装置1、四级杆用作的碰撞腔2、离子偏转导引装置3、软X射线或极紫外光源4、质量分析器5和电子通道倍增管的离子检测器6。离子源制备的目标离子通过离子导引装置1，离子导引装置1上加射频电压，使离子束径向聚焦，并且可以使很宽质荷比范围内的离子以相对较高的动能穿过。聚焦后的离子束导入碰撞腔2，该碰撞腔2内电极上加载一定的直流和射频电压来约束选定质荷比的样品离子实现质量选择装置的功能。碰撞腔2内可通入分子量较小的碰撞气如氦气。样品离子通过与气体分子碰撞将多余的动能释放以提高稳定性，同时软X射线或极紫外射线源4被触发放出光子，对碰撞腔2内离子进行辐照，使离子解离，解离后的碎片离子和部分未解离的母离子通过离子偏转导引3，在该离子偏转导引装置3相连的两组电极上可加载极性相反伏值相等的直流电压形成偏转电场，使离子偏转90度，进入质量分析器5，该质量分析器5包含四极杆，其内部电极上加载直流和射频复合电压，通过扫描两电压的比值可使具备特定质荷比的离子出射，先后到达离子检测器6(即电子通道倍增管)，从而得到碎片质谱。也可以用磁扇质谱取代四级杆的质量分析器5取得类似效果。图示中所有器件均需在真空环境下工作，其中离子导引装置1、碰撞腔2和离子偏转导引装置3处可以为粗真空(100～0.1pa)，质量分析器5需置于较高真空度腔体内(10^-1～10^-1pa)。该离子导引装置1上，还可加载一定幅值的偏置电压，或采用如离子偏转导引装置3，一般的偏轴结构，使离子束偏转一定角度，达到减小中性杂质的目的。

实施例二：

参见图2，解离装置包括：四级杆用作的离子导引装置1’、三维离子阱用作的质量选择装置2’、软X射线或极紫外光的光源3’、光子接收装置4’和离子检测装置5’。其中，至少离子导引装置1’、质量选择装置2’及离子检测装置5’位于真空环境下，真空度为0.1-100pa。其工作方式为，离子源制备的气相离子进入离子导引装置1’，该离子导引装置1’上可加载一定幅值的射频电压，使离子束聚焦。聚焦后的目标离子进入质量选择装置2’(即三维离子阱)，三维离子阱内环电极上加载一定幅值的射频电压束缚选定质量的离子，或者采用激发电压等手段弹出不属于此范围的离子(实现离子选择功能)，三维离子阱内可通入分子量较小的碰撞气如氦气，使样品离子通过与气体分子碰撞将多余的动能释放以提高束缚效率。离子阱端盖电极外还可加装冷却套，内充低温物质如液氮，使离子阱冷却。母离子与冷却的阱壁碰撞也可降低多余的动能。极紫外光或软X射线光源3’放出光子，通过环电极上的小孔辐照被束缚在离子阱中的目标离子，到达光子接收装置4’，以实时记录光子通量。离子发生解离后，扫描环电极上的射频电压，使具有特定质荷比的碎片离子射出离子阱，部分碎片离子通过后端盖电极上的小孔到达离子检测装置5’，得到离子信号。

需要指出的是，若通过一个额外的辅助激发电源对导引或储存装置，例如离子阱2’的部分电极上附加与离子运动频率一致或有固定分/倍频关系用于激发具有选定质荷比的离子，还可以使得这些特定的离子的运动区域发生变化，从而改变其与所述光束的作用截面，这种方法可以在不使离子离开导引或储存装置时实现离子的选择质量解离，此外，若周期性或以其他规律可控的改变作用截面，还可以从信号延时相位或频谱上分析出带有紫外-X射线吸收区域的能谱或光谱，获得待测物质的更多信息。

还需要指出的是。对于每个所述光子的能量或波长作用的预定时间中，可以使得所述辅助激发电源的频率、电压值或电压波形的其中之一或多个参数的组合的变化，改变符合激发选择样品离子质荷比的作用截面；相比与通常需要分光器件的光谱或能谱手段，采用这种方法可以减少获得高质量待测物谱图的结构复杂度代价。对应上述各实施例，所述极紫外光光源或软X光光源例如为以下中的一种或多种组合：a)同步加速器b)自由电子激光c)X光子降能靶d)电子轰击X光源e)脉冲激光加热液体光源f)核放射源及其韧致辐射等，所述极紫外光或软X射线光束的光源出射的光束的光轴与至少一部分的离子导引装置1及碰撞腔2中的离子基本重合，实现较好的解离效果；所述光束的光子波长范围为10nm到0.1nm或光子能量范围在10到10000eV。

需要指出的是，由于目前高功率的极紫外光光源或软X光光源很难获得，且价格高昂，同时极紫外光或低能软X射线由于其广谱电离特性，对人体和生物组织具有较强的破坏能力，且屏蔽存在一定难度，为解决此问题，可通过离子储存装置将待分析的离子流预先富集，是一个能大幅提高上述光解离，光电离的有效方案。并且，对所述光源通过脉冲发生光束的手段，可以将电离光强约束在一个极短的时间内，当离子在储存装置中完成聚焦冷却后，可根据质谱仪工作时序同步给出一个触发信号，通过脉冲泵浦，Q触发等使极紫外光或低能软X射线脉冲发射，这样在相同的辐照量情况下，处于储存装置如三维离子阱，或者是直线离子阱等的储存装置中的离子，其电离效率则成倍的增强，尤其是将三维离子阱改成具有一个直线段轴的直线离子阱时，离子可以通过碰撞冷却聚焦到直线离子阱的光轴附近，这样通过光轴注入的每一个极紫外光或软X射线光子都可以起到解离效果。

另外，由于光电离的瞬时性，以及极紫外光或软X射线光子自身具有的较高能量，每一个光子与离子作用可以产生多个带有电子的电离碎片，这样对于串级质谱而言，由母离子产生子离子的量子产率可以大于1，极值可以高于30。甚至对于传统难以解离的稠芳环或甾体分子母环等结构来说，也可以轻松达到2～4的量子产率。而对于传统的解离手段如碰撞诱导解离、紫外可见光电离解离或红外多光子解离等，其母离子产生子离子的量子产率通常都小于或等于1。可见，采用本发明所述的解离技术，至少可以获得100％以上的子离子产率增幅，这对提高串级质谱灵敏度是非常有意义的。

另外，与通常的基于键能选择的解离手段相比。极紫外光或软X光解离还可以实现元素选择。由于具有杂原子或有机碳原子的目标分子具有特定的内层电子轨道能量，具有共振能量的高能光子可以很容易的选择电离带有特定元素的原子，以及进行二次解离，而对于其它不含有这些元素的分子，它们对这个特殊能量(例如所谓的K吸收边，即K层电子从原子内层直接电离所需要的光子能量)下的光子几乎是透明的，这就使得本发明的解离方法能够实现元素选择特性。由于内层电子不参与化学成键，因此化学键的存在与否对这些元素的解离是无视化学环境的，这就避免了通常在其他解离手段中所需要的解离能量优化，尤其是当分析物未知时，无标准品无法优化的问题。尤其是做药物，农药分析时，对于含氮或含卤的物质，就能避免非杂原子基质造成的背景干扰。

还需要指出的是，采用可变能量的极紫外光或软X射线解离离子，可以在一次分析中定位具有多种元素的样品物质，即例如能量或波长在多个值中调节或跳变，这对于复杂样品分析是非常重要的，例如，在农药分析或者是药物不纯物分析中，未知的待测物含量很少，且容易和背景物质重合淹没在噪声中。若将极紫外光或软X射线的光子依次扫过或跳跃选择到氮，氧，磷，硫，氯，溴等元素的K吸收边，则含有这些元素的待测物就能与其他待测物有效分离开，达到更好的分离效果，尤其对于含磷元素或卤素的样品，由于其K边能量高，光子的普通吸收变得很弱，通常可以通过去除基质干扰提高1～2个数量级的灵敏度。

除了直接电离模式外，极紫外光或软X射线还可以通过间接电离过程电离离子，与通常处于10-3Pa左右或以下的直接电离过程相比，采用间接电离过程时需要引入额外的辅助作用气体，例如常见的碰撞气体氮气，氧气等，都可以通过极紫外光或软X射线电离形成所谓垂直电离形式的外层单线态的亚稳定分子或离子，辅助作用气体的压力通常在10^-3Pa到10000Pa左右，由于在此压力区段，辅助作用气体的空间分子数密度通常高于待测样品的2～9个数量级，绝大多数光子首先可以和辅助作用气体作用，由于这些分子的速度远小于光子，而有效截面远大于光子，其可以更有效长久的化学电离或解离样品离子。当这些亚稳物种与分析物有效结合后，可以通过俄歇过程使价电子回落来补充内层空穴，从而达成选键断键的目的。调节辅助作用气体的分压，可以使得电离或解离选择从元素选择平滑的过渡到键选择。如果采用与样品分子有化学选择结合的辅助作用气体，还可以实现所谓物质标签的效果。与辅助作用气体M选择结合的物种，串级分析后其质量数增加变化M-1～M+1。这样可以实现几乎无噪音的串级质谱分析，因为质量增加在其他杂质干扰机制中几乎是不存在的。作为变体，也可以通过极紫外光或软X射线的光电效应产生高能电子，这些电子也能用于辅助电离或解离过程。上述方法即，所述气相样品掺入可被X光或极紫外光电离的辅助气体，所述光源调节至特定波长或能量与该辅助气体作用，以使辅助气体分子解离或激发形成高能态物种，所述高能态物种进一步与所述的气相样品作用引发电离。

极紫外光或软X射线电离还具备着可以电离或解离高电荷态物质的效果，与通常的降低或保持电荷态的碰撞诱导解离，电子俘获解离，电子轰击解离，紫外可见至红外光子解离不同。此种光电离或解离方法可以形成电荷态增加的效果。如果再配合一个电子发生器来提供复合电子，用于电中和或进一步解离所述气相样品或其碎片或改变获得离子的电荷价态，该解离方法可以形成任意的增加或降低样品物质电荷态的效果。需要指出的是，有时并不真正需要额外的电子发生器：通过极紫外光或软X射线的强光电效应，就可以产生出具有各种能量的复合电子。通过调节被射电极的电位或功函数，复合电子能量可以从近0至上千eV的范围调节。这样可以形成从电子俘获解离到高能轰击解离的多种电子电离或电荷态调节手段。

如前所述，可以采用多种极紫外光或软X射线光源，例如同步加速器、自由电子激光等强连续源。或者使用同时含低原子序数和高原子序数的靶材，使X射线降能，从而形成极紫外光或软X射线光源。其他方法包括传统的低能电子轰击X光源，以及利用高温黑体辐射的脉冲激光加热液体光源。对于便携性仪器，还可以使用核放射源及其韧致辐射产生极紫外光或软X射线光子。特别要指出的是，上述所有光源都可以被改成受外部触发或自发激励的脉冲形式来在相同连续功率下提高峰值功率，与离子或样品分子在所述离子储存装置中的脉冲储存来结合，这样为得到有效电离效率所需的光源能耗可以提高2～6个数量级，从而将巨大昂贵的同步加速器，自由电子激光等尺寸大幅减小；也可以采用一个到多个同步触发源同步光源发射和离子储存过程，使得样品物质解离和电离的效率达到最优值。

另外，基于本发明的解离装置，还可实现相关的离子解离方法。

综上所述，本发明提供气相样品离子的解离装置及方法，通过离子传输或储存装置传输或储存所述气相样品的离子；提供束缚电压，使所述离子或其解离产物一次或多次聚焦在所述离子传输或储存装置内部；通过外加电场或磁场选择至少一个质荷比范围内的离子；采用极紫外光或软X射线光束的光源出射光束，所述光束的光轴与至少一部分上述装置储存或传输的离子基本重合，所述光束的光子波长范围为10nm到0.1nm或光子能量范围在10到10000eV；所述软X射线或极紫外光的光子与离子在离子传输或储存装置内，在至少一部分时间内发生反应，使所述样品的气相分子或离子发生解离；本发明实现利用可扫描或固定波长的X射线和极紫外光子激发气相样品离子解离，将其与质谱技术相结合，既可有效地保存一些较大分子量链段的化学结构信息，又可获得一些其他解离方式无法得到的碎片离子，拓展了质谱技术在表征生物大分子和基因组学方向上的应用。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于阻挡本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种气相样品离子的解离装置，其特征在于，包括：

离子传输或储存装置，用于导引传输或储存所述气相样品的离子；

电源装置，为所述离子传输或储存装置提供束缚电压，使所述离子或其解离产物一次或多次聚焦在所述离子传输或储存装置内部；

质量选择装置，通过外加电场或磁场选择至少一个预定质荷比范围内的离子。

能产生极紫外光或软X射线光束的光源，其出射光束光轴与至少一部分所述离子传输或储存装置所传输或储存的离子基本重合，所述光束的光子波长范围为10nm到0.1nm或光子能量范围在10到10KeV；其中，所述软X射线或极紫外光的光子与离子在离子传输或储存装置内，在至少一部分时间内发生反应，使所述气相样品的离子发生解离。

2.根据权利要求1所述的气相样品离子的解离装置，其特征在于，所述光源为脉冲光源，其脉冲发光过程与一个触发信号同步。

3.根据权利要求2所述的气相样品离子的解离装置，其特征在于，所述离子传输或储存过程为与所述触发信号同步。

4.根据权利要求1所述的气相样品离子的解离装置，其特征在于，所述光子的能量或波长与选定原子的吸收边重合，该吸收边可以为该原子的K吸收边，用以选择性解离含有该选定原子的样品。

5.根据权利要求1所述的气相样品离子的解离装置，其特征在于，所述光子的能量或波长在多个值中调节或跳变，用于选择性解离多个样品分子。

6.根据权利要求1所述的气相样品离子的解离装置，其特征在于，所述离子传输或储存装置为多极杆。

7.根据权利要求1所述的气相样品离子的解离装置，其特征在于，所述离子传输或储存装置为离子阱。

8.根据权利要求1所述的气相样品离子的解离装置，其特征在于，所述离子传输或储存装置为填充有碰撞气的碰撞腔，气体压力为0.1pa～10Kpa。

9.根据权利要求1所述的气相样品离子的解离装置，其特征在于，包括：辅助激发电源，用于激发具有选定质荷比的离子，并改变其与所述光束的作用截面。

10.根据权利要求9所述的气相样品离子的解离装置，其特征在于，对于每个所述光子的能量或波长作用的预定时间中，所述辅助激发电源的频率、电压值或电压波形的其中之一或多个参数的组合的变化以改变符合激发离子质荷比要求的作用截面。

11.根据权利要求1所述的气相样品离子的解离装置，其特征在于，所述气相样品掺入可被X光或极紫外光电离的辅助气体，所述光源调节至特定波长或能量与该辅助气体作用，以使辅助气体分子解离或激发形成高能态物种，所述高能态物种进一步与所述的气相样品作用引发电离。

12.根据权利要求1所述的气相样品离子的解离装置，其特征在于，所述质量选择装置包括：四极杆质量分析器、离子阱、迁移率分析装置及磁扇中的一种。

13.根据权利要求1所述的气相样品离子的解离装置，其特征在于，包括：电子发生器，用于电中和或进一步解离所述气相样品或其碎片或改变获得离子的电荷价态。

14.根据权利要求13所述的气相样品离子的解离装置，其特征在于，所述电子发生器的电子发生过程是通过所述光源发出光子的光电效应产生。

15.根据权利要求1所述的气相样品离子的解离装置，其特征在于，所述能产生极紫外光或软X射线的光源为以下装置中的一种或多种组合：a)同步加速器b)自由电子激光c)X光子降能靶d)电子轰击X光源e)脉冲激光加热液体光源f)核放射源及其韧致辐射。

16.一种气相样品离子的解离方法，包括：

通过离子传输或储存装置传输或储存所述气相样品的离子；

提供束缚电压，使所述离子或其解离产物一次或多次聚焦在所述离子传输或储存装置内部；

通过外加电场或磁场选择至少一个质荷比范围内的离子；

采用极紫外光或软X射线光束的光源出射光束，所述光束的光轴与至少一部分上述装置储存或传输的离子基本重合，所述光束的光子波长范围为10nm到0.1nm或光子能量范围在10到10000eV；

所述软X射线或极紫外光的光子与离子在离子传输或储存装置内，在至少一部分时间内发生反应，使所述样品的气相分子或离子发生解离。