CN106461609A

CN106461609A - 迁移率选择性衰减

Info

Publication number: CN106461609A
Application number: CN201580030157.1A
Authority: CN
Inventors: 马丁·雷蒙德·格林; 詹森·李·维尔德古斯
Original assignee: Micromass UK Ltd
Current assignee: Micromass UK Ltd
Priority date: 2014-06-06
Filing date: 2015-06-05
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2035-06-05
Also published as: DE112015002693T5; WO2015185941A1; US20170212081A1; DE112015002693B4; US10371665B2; CN106461609B

Abstract

披露一种质谱方法，包含根据离子迁移率分离第一离子群体和选择性衰减所述第一离子群体中在一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围中的离子，从而形成第二离子群体。所述选择性衰减离子的步骤包含向不同离子迁移率和/或漂移时间范围中的离子施加变化的递增或递减衰减系数。所述方法进一步包含根据离子迁移率分离所述第二离子群体。

Description

迁移率选择性衰减

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年6月6日提交的第1410052.3号英国专利申请和2014年6月6日提交的第14171487.3号欧洲专利申请的优先权和权益。这些申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及质谱，并且尤其涉及质谱仪和质谱方法。各种实施例涉及降低离子迁移谱实验中的空间电荷和饱和效应的设备和方法。

背景技术

在许多情况下，传输到离子迁移率谱仪或分离器的离子群体含有如下离子物质：这些离子物质并非特定分析所感兴趣的；或者丰度太高，以致于它们会导致下游离子检测器饱和或因为空间电荷相互作用而使得在离子迁移率分离时记录的漂移时间或峰形状失真。

在分析型离子迁移率谱仪或分离器(“IMS”)装置内存在这类离子物质会导致离子迁移率谱仪或分离器的性能非最佳。

由于空间电荷相互作用所导致的失真会针对特定离子迁移率范围内的高电荷密度而发生，因为这些区域内的离子可能在其经过离子迁移率谱仪或分离器的大部分或所有通过时间中经历高电荷密度。

US-7105808(布朗伯格(Bromberg))披露一种安排，包含大气压漂移管与离子挡板网格和上游预浓缩器。预浓缩器由一系列至少两个网格组成。高迁移率离子在其进一步前进到预浓缩器区域中并且在网格表面上中和时被选择性去除。离子通过若干网格，产生较多传输损耗。

离子在极短时间段(例如，约100到200ms)内被选通到预浓缩器区域中并且然后在两个网格之间来回摆动，从而消耗高迁移率物质。然后将剩余的离子选通到离子迁移率漂移管中且分离。因为没在预浓缩器之前累积离子，所以在离子源中产生的大部分离子丢失。

被选通到预浓缩器区域中的离子群体中的小部分不被允许驻留无限的时间段，因为在预浓缩期间或随后在离子迁移率分离期间，离子云的径向扩散将超过漂移管的半径，并且因此漂移管壁将失去离子。

应注意，在这种情况下的预浓缩是指针对低迁移率离子富集离子群体。

根据US-7105808(布朗伯格)中所披露的安排，系统丢失所有高于某一迁移率的离子，然后剩余离子被转移到离子迁移率漂移管。因此，不可能控制所转移的高迁移率离子的量。

此外，US-7105808(布朗伯格)中所披露的系统因为网格和预浓缩器的安排造成大量传输损耗而具有低占空比缺陷。

衰减装置是已知的。参考例如US-7683314(迈克马斯(Micromass))中所披露的安排。

US 2002/0014586(克莱默(Clemmer))披露了一种用于根据预选离子迁移率和离子质量随时间分离离子的仪器。

US-6498342(克莱默)披露了一种离子分离仪器。

GB-2502650(迈克马斯)披露了一种用于改良质量分析器的有效动态范围的针对离子群体的适应性和定向控制。

US 2011/0183431(科维(Covey))披露了一种含低压差示迁移率谱仪的质量分析系统。

“在与TOFMS耦合的串联FAIMS-FAIMS中进行大气压离子捕获：电喷雾产生的短杆菌肽S离子的研究(Atmospheric pressure ion trapping in a tandem FAIMS-FAIMScoupled to a TOFMS:Studies with electrospray generated gramicidin S ions)”(古夫尔蒙特(Guevremont)等人),美国质谱学会杂志(J Am Soc Mass Spectrom.)2001年12月；12(12):1320-30披露了一种用于在室温和大气压下进行离子捕获的串联FAIMS-FAIMS系统。

US 2012/119078(迈克马斯)披露了一种用于质谱仪的离子群体控制装置。

期望提供一种改良的质谱方法。

发明内容

根据一方面，提供一种质谱方法，包含：

根据离子迁移率分离第一离子群体；

选择性衰减第一离子群体中在一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围中的离子，从而形成第二离子群体，其中所述选择性衰减离子的步骤包含向不同离子迁移率和/或漂移时间范围的离子施加变化的递增或递减衰减系数；以及

根据离子迁移率分离第二离子群体。

向不同离子迁移率和/或漂移时间范围的离子施加变化的递增或递减衰减系数意指有可能控制施加给例如高迁移率离子的衰减量。这代表着一种优于习知安排的改良，如US-7105808(布朗伯格)的预浓缩器，其不能控制以不同的离子迁移率和/或漂移时间范围转移的离子的量。尚未披露数据相关性或定向操作。目的仅是去除高迁移率物质。

所披露的实施例也不同于US 2002/0014586(克莱默)和US-6498342(克莱默)中所披露的安排，不同之处在于所披露的这些安排向不同离子迁移率和/或漂移时间范围的离子施加恒定的而不是变化的递增或递减衰减系数。

本发明的实施例还允许在执行分析型离子迁移率分离之前衰减离子。

可衰减离子迁移率和/或漂移时间范围，使得离子迁移率谱内的最大信号不超过固定振幅阈值，所述离子迁移率谱任选地由预扫描测定。

为了缓解离子迁移率谱仪或分离器中的空间电荷问题，可能需要衰减仅在特定离子迁移率和/或漂移时间范围内的离子信号并且由此避免改变同一离子群体中的离子的传输，这些不受空间电荷相互作用失真影响。

所述方法可进一步包含在累积装置或区域中累积第二离子群体，使得在根据离子迁移率分离第二离子群体的步骤之前，第二离子群体不会根据离子迁移率和/或漂移时间分离。

这个累积步骤可提供改良的离子分辨率和/或改良的离子分析，因为可以将来自不同漂移时间范围(第二离子群体中)的离子放在一起，然后根据离子迁移率再次分离。

选择性衰减离子的步骤可包含选择性衰减一种或多种相对丰富或密集的离子物质。离子衰减步骤可包含选择性衰减仅一种或多种相对丰富或密集的离子物质。或者，离子衰减步骤可包含选择性衰减除一种或多种相对丰富或密集的离子物质之外的所有离子。

选择性衰减离子的步骤可包含：

(i)消耗一种或多种离子物质或完全去除一种或多种离子物质；和/或

(ii)使一种或多种离子物质衰减至少约10％、约20％、约30％、约40％、约50％、约60％、约70％、约80％、约90％、约95％或约100％。

选择性衰减一种或多种相对丰富或密集的离子物质的步骤任选地包含：

(i)自离子阱共振喷射一种或多种相对丰富或密集的离子物质；和/或

(ii)使用四极杆组质量过滤器，自连续离子束共振喷射一种或多种相对丰富或密集的离子物质；和/或

(iii)通过离子迁移率分离来分离离子群体，并且然后通过时间相关性衰减离子迁移率在一个或多个特定离子迁移率范围内的离子来衰减一种或多种相对丰富或密集的离子物质；和/或

(iv)通过轴向飞行时间分离来分离离子群体，并且然后通过时间相关性衰减来衰减一种或多种相对丰富或密集的离子物质；和/或

(v)用一个或多个不重叠的质量或质荷比范围和/或一个或多个不重叠的离子迁移率范围过滤离子群体一次或多次，并且然后在离子阱内累积质量或质荷比和/或离子迁移率在一个或多个不重叠的质量或质荷比范围和/或一个或多个不重叠的离子迁移率范围内的离子；和/或

(vi)使离子群体通过质量过滤器并且以取决于质量或质荷比而定的速度或停留时间，在某一质量或质荷比范围内扫描质量过滤器；和/或

(vii)使用一个或多个串联操作的装置，衰减一种或多种相对丰富或密集的离子物质；和/或

(viii)使质量过滤器或四极杆质量过滤器步进；并且在质量过滤器或四极杆质量过滤器步进时，改变停留时间。

分离第一离子群体的步骤可在第一上游离子迁移率谱仪或分离器中进行并且分离第二离子群体的步骤可在第二下游离子迁移率谱仪或分离器中进行。累积装置任选地定位在或位于第一上游离子迁移率谱仪或分离器与第二下游离子迁移率谱仪或分离器之间。

第一和第二离子迁移率谱仪或分离器的累积和分离时间可以同步。

第一和第二离子迁移率谱仪或分离器中的任一个或两个可以大体上作为质量分离装置操作。

所述方法可进一步包含基于第二离子群体的组成，改变或优化第二下游离子迁移率谱仪或分离器的一个或多个条件或参数。所述一个或多个条件或参数可包含以下中的一个或多个：分辨率、空间电荷容量、漂移气体组成、化学选择性掺杂剂、行波速度、速度斜坡、行波振幅以及振幅斜坡。

所述方法可进一步包含在相比于第二下游离子迁移率谱仪或分离器而言更大、更小、相同或不同的参数和/或条件下操作第一上游离子迁移率谱仪或分离器。操作参数和/或条件可包含以下中的一个或多个：分辨率、空间电荷容量、漂移气体组成、化学选择性掺杂剂、行波速度、速度斜坡、行波振幅以及振幅斜坡。

第一离子迁移率谱仪或分离器可具有第一洗脱时间和/或循环时间和/或分辨率并且第二离子迁移率谱仪或分离器可具有第二洗脱时间和/或循环时间和/或分辨率，其中任选地，第一洗脱时间和/或循环时间和/或分辨率低于或小于第二洗脱时间和/或循环时间和/或分辨率。

一种或多种离子物质或某一指定离子物质经过第一离子迁移率谱仪或分离器和/或第二离子迁移率谱仪或分离器的洗脱、漂移或通过时间可在以下范围内：(i)约0-1ms；(ii)约1-2ms；(iii)约2-3ms；(iv)约3-4ms；(v)约4-5ms；(vi)约5-6ms；(vii)约6-7ms；(viii)约7-8ms；(ix)约8-9ms；(x)约9-10ms；(xi)约10-11ms；(xii)约11-12ms；(xiii)约12-13ms；(xiv)约13-14ms；(xv)约14-15ms；(xvi)约15-16ms；(xvii)约16-17ms；(xviii)约17-18ms；(xix)约18-19ms；(xx)约19-20ms；(xxi)约20-21ms；(xxii)约21-22ms；(xxiii)约22-23ms；(xxiv)约23-24ms；(xxv)约24-25ms；(xxvi)约25-26ms；(xxvii)约26-27ms；(xxviii)约27-28ms；(xxix)约28-29ms；(xxx)约29-30ms；(xxxi)约30-35ms；(xxxii)约35-40ms；(xxxiii)约40-45ms；(xxxiv)约45-50ms；(xxxv)约50-55ms；(xxxvi)约55-60ms；(xxxvii)约60-65ms；(xxxviii)约65-70ms；(xxxix)约70-75ms；(xi)约75-80ms；(xli)约80-85ms；(xlii)约85-90ms；90-95ms；(xliv)约95-100ms；以及(xlv)约>100ms。

第一离子迁移率谱仪或分离器的循环时间可以小于第二离子迁移率谱仪或分离器的循环时间。其它离子群体的分离和衰减可以在第二离子群体和其它衰减的离子群体在第二离子迁移率谱仪或分离器中根据离子迁移率分离之前执行。

第一离子迁移率谱仪或分离器可具有相对较快的洗脱时间，例如针对指定离子物质为约2ms，并且第二离子迁移率谱仪或分离器可具有相对较慢的洗脱时间，例如针对相同的物质为约20ms。因此，针对第二离子迁移率谱仪或分离器的每个循环，离子可任选地在累积装置或区域中累积约10次。

第二离子迁移率谱仪或分离器的洗脱时间可以是第一离子迁移率谱仪或分离器的洗脱时间的至少两倍、三倍或四倍。

第一离子迁移率谱仪或分离器和/或第二离子迁移率谱仪或分离器可包含一个或多个DC场和/或行波装置。

第一离子迁移率谱仪或分离器和/或第二离子迁移率谱仪或分离器可包含多个电极，其各自具有在使用时传输离子的孔口。所述方法可进一步包含向电极供应RF电压，以便将离子径向约束在第一离子迁移率谱仪或分离器和/或第二离子迁移率谱仪或分离器内。

所述方法可进一步包含向所述一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围中的每一个中的离子施加大于或小于约10％、约20％、约30％、约40％、约50％、约60％、约70％、约80％、约90％的衰减系数，以形成所述第二离子群体。

所述方法可进一步包含向所述一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围中的每一个中的离子施加介于10-90％、20-80％、30-70％或40-60％之间的衰减系数，以形成所述第二离子群体。

所述方法可进一步包含向所述一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围中的每一个中的离子施加约0％和/或约100％的衰减系数，以形成所述第二离子群体。

所述方法可进一步包含记录针对各离子迁移率和/或漂移时间范围所施加的衰减量，并且任选地计算需施加给由离子群体产生的质谱数据的校正系数，并且任选地向由离子群体产生的质谱数据施加校正系数。

所述方法可进一步包含根据离子迁移率分离一个或多个其它离子群体，并且衰减其它离子群体中的离子，从而形成其它衰减的离子群体。

选择性衰减离子的步骤可包含向不同离子群体中的离子施加变化的递增或递减衰减系数。

所述方法可进一步包含在累积装置中累积和混合第二离子群体和其它衰减的离子群体，并且随后根据离子迁移率同时分离第二离子群体和其它衰减的离子群体。

所述方法可进一步包含在累积装置中累积第二离子群体和其它衰减的离子群体，并且随后根据离子迁移率同时分离第二离子群体和其它衰减的离子群体，其中第二离子群体和其它衰减的离子群体任选地在所述累积和/或分离期间保持彼此分离。第二离子群体和其它离子群体任选地以基本上相同的时间穿过某一或第二离子迁移率谱仪或分离器，同时保持彼此分离。

所述方法可进一步包含记录针对各离子迁移率和/或漂移时间范围和/或各不同离子群体施加的衰减量，并且任选地计算需施加给由离子群体产生的质谱数据的校正系数，并且任选地向由离子群体产生的质谱数据施加校正系数。

所述方法可进一步包含任选地使用离子检测器，检测第二和/或其它离子群体的步骤。

所述方法可进一步包含执行预扫描来测定强度分布和/或电荷分布和/或迁移率谱，任选地在多个离子迁移率和/或漂移时间区域。

所述方法可进一步包含在累积装置中累积尚未衰减和/或尚未完全衰减和/或已衰减到较低程度的离子，任选地同时根据离子迁移率分离所述第二离子群体。

所述方法可进一步包含在根据离子迁移率分离所述第二离子群体之前，通过电子转移解离使所述第二离子群体碎片化，任选地在某一装置或累积装置内。

在实施例中，在电子转移解离的过程中：

(a)在与试剂离子相互作用后，母体或分析物离子碎片化或诱导其解离并且形成产物或碎片离子；和/或

(b)电子从一个或多个试剂阴离子或带负电的离子转移到一个或多个带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子，于是诱导带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子中的至少一些解离并且形成产物或碎片离子；和/或

(c)在与中性试剂气体分子或原子或非离子试剂气体相互作用后，母体或分析物离子碎片化或诱导其解离并且形成产物或碎片离子；和/或

(d)电子从一个或多个中性、非离子或不带电的碱性气体或蒸气转移到一个或多个带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子，于是诱导带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子中的至少一些解离并且形成产物或碎片离子；和/或

(e)电子从一个或多个中性、非离子或不带电的超强碱试剂气体或蒸气转移到一个或多个带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子，于是诱导带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子中的至少一些解离并且形成产物或碎片离子；和/或

(f)电子从一个或多个中性、非离子或不带电的碱金属气体或蒸气转移到一个或多个带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子，于是诱导带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子中的至少一些解离并且形成产物或碎片离子；和/或

(g)电子从一个或多个中性、非离子或不带电的气体、蒸气或原子转移到一个或多个带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子，于是诱导带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子解离并且形成产物或碎片离子，其中一个或多个中性、非离子或不带电的气体、蒸气或原子选自由以下各者组成的群组：(i)钠蒸气或原子；(ii)锂蒸气或原子；(iii)钾蒸气或原子；(iv)铷蒸气或原子；(v)铯蒸气或原子；(vi)钫蒸气或原子；(vii)C60蒸气或原子；以及(viii)镁蒸气或原子。

所述方法可进一步包含任选地在某一装置或累积装置内，对所述第二离子群体执行一个或多个工艺。一个或多个工艺可引起第二离子群体中的母体或前驱物离子碎片化和/或反应，产生碎片或产物离子。碎片或产物离子然后可根据其离子迁移率分离。根据离子迁移率分离第二离子群体的步骤可以用以下步骤替换或包含以下步骤：根据离子迁移率分离碎片或产物离子。所述一个或多个工艺可包含电子转移解离、碰撞诱导解离、电荷剥离、增压、离子分子相互作用以及离子-离子相互作用中的至少一种。所述一个或多个工艺可间接地衰减第二离子群体。

根据本发明的一方面，提供一种质谱仪，包含：

第一离子迁移率谱仪或分离器，其被安排和调适成用于根据离子迁移率分离第一离子群体；

衰减装置，其被安排和调适成用于向不同离子迁移率和/或漂移时间范围的离子施加变化的递增或递减衰减系数，从而衰减第一离子群体中在一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围中的离子并且形成第二离子群体；以及

第二离子迁移率谱仪或分离器，其被安排和调适成用于随后根据离子迁移率分离第二离子群体。

质谱仪可进一步包含累积装置或区域，其被安排和调适成用于累积第二离子群体，使得第二离子群体不会根据离子迁移率和/或漂移时间分离。

累积装置或区域可以定位在第一和第二离子迁移率谱仪或分离器之间。质谱仪可进一步包含在第一离子迁移率谱仪或分离器上游的另一累积装置或区域。所述另一累积装置或区域可被安排和调适成用于累积第一离子群体或其它离子群体，任选地在将第一离子群体或其它离子群体引入到第一离子迁移率谱仪或分离器中之前。

质谱仪可进一步包含质荷比过滤器或分离器，例如飞行时间质量分析器或四极杆过滤器。质荷比过滤器或分离器可以位于第一离子迁移率谱仪或分离器和/或另一累积装置的上游。

任选地使衰减装置同步从第一离子迁移率谱仪或分离器释放离子。

另一离子累积装置或区域任选地是用于将离子径向约束在其中的RF离子累积装置或区域，并且任选地后面跟着第一离子迁移率谱仪或分离器，其任选地是用于将离子径向约束在其中的RF离子迁移率谱仪或分离器。衰减装置或区域任选地位于第一离子迁移率谱仪或分离器下游。衰减装置或区域可包含发散透镜或偏转透镜。

累积装置或区域和第二离子迁移率谱仪或分离器任选地位于衰减装置下游。

根据各种实施例，随着离子从第一离子迁移率谱仪或分离器传到累积装置或区域，不同离子迁移率和/或漂移时间的离子任选地衰减不同量。在累积装置或区域中累积的第二离子群体随后在第二离子迁移率谱仪或分离器中根据离子迁移率分离。

根据各种实施例，第一离子迁移率谱仪或分离器和衰减装置任选地用于调节第一离子群体。这种安排任选地允许调整离子浓度高于特定离子迁移率或漂移时间范围，使得第二离子迁移率谱仪或分离器的性能任选地被优化。据设想，第一离子迁移率谱仪或分离器任选地是性能低于第二离子迁移率谱仪或分离器的离子迁移率谱仪或分离器和/或任选地具有高于第二离子迁移率谱仪或分离器的空间电荷容限。第一离子迁移率谱仪或分离器可具有与第二离子迁移率谱仪或分离器类似或比它快的分离时间。

根据本发明的一方面，提供一种质谱方法，包含：

在第一上游累积装置中累积第一离子群体；

在第一离子迁移率谱仪或装置中分离第一离子群体；

取决于迁移率洗脱时间，使用衰减装置或透镜更改至少一些离开第一离子迁移率谱仪或装置的离子的传输，产生第二离子群体；

在衰减装置或透镜下游的第二累积区域中累积第二离子群体，使得任何离子迁移率分离丢失；

在第二累积区域下游的第二离子迁移率谱仪或装置中分离所述第二离子群体；以及

检测所述已分离的第二离子群体。

两个离子迁移率谱仪或装置的累积和分离时间可以同步。

第一离子迁移率谱仪或装置可具有基本上低于第二离子迁移率谱仪或装置的离子迁移率性能和大于第二离子迁移率谱仪或装置的空间电荷容量。

第二离子迁移率谱仪或装置的离子迁移率分离条件可以改变，针对任何指定离子迁移率分离循环，针对在第二离子累积装置中累积的迁移率范围进行优化。

第一离子迁移率谱仪或装置和第二离子迁移率谱仪或装置中的离子迁移率漂移气体组成可以基本上不同。

第一和第二离子迁移率谱仪或装置中的任一个或两个可以大体上作为质量分离装置操作。

质量或质荷比过滤器或分离器(例如飞行时间分析仪)可以位于这些装置中的任一个的上游或下游。

累积装置或区域和第一或第二离子迁移率谱仪或装置可具有径向RF约束。

第一离子群体的离子迁移率分离可发生在先前累积的离子群体的分离期间。

在第一离子迁移率谱仪或分离器中分离离子的同时，一个或多个其它离子群体可以在第一累积装置中累积，并且在第二离子迁移率谱仪或分离器中分离离子的同时，一个或多个其它离子群体可以在第二累积装置中累积。一个或多个其它离子群体可不衰减，和/或尚未完全衰减和/或已衰减到比所述第一离子群体低的程度。这会产生如下情况：离子在同一时间在两个累积装置中累积。离子可以介于约10-90％、约20-80％、约30-70％、约40-60％之间、约50％的传输或基本上约100％的传输通过衰减装置或透镜。

根据本发明的一方面，提供一种质谱方法，包含：

根据离子迁移率分离第一离子群体；

选择性衰减第一离子群体中在一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围中的离子，从而形成第二离子群体；以及

在累积装置或区域中累积第二离子群体，使得第二离子群体不会根据离子迁移率和/或漂移时间分离，并且随后根据离子迁移率分离所述第二离子群体。

根据本发明的一方面，提供一种质谱仪，包含：

衰减装置，其被安排和调适成用于衰减第一离子群体中在一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围中的离子，从而形成第二离子群体；

累积装置或区域，其被安排和调适成用于累积第二离子群体，使得第二离子群体不会根据离子迁移率和/或漂移时间分离；以及

根据本发明的一方面，提供一种质谱方法，包含：

在第一累积装置或区域中累积第一离子群体；

根据离子迁移率分离第一离子群体；

选择性衰减第一离子群体中在一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围中的离子，从而形成第二离子群体。

所述选择性衰减离子的步骤可包含向不同离子迁移率和/或漂移时间范围的离子施加变化的递增或递减衰减系数。

第一累积装置或区域可包含离子阱。所述方法可进一步包含提供用于选择性衰减离子的衰减装置。衰减装置可包含偏转透镜或发散透镜。所述方法可进一步包含提供一种用于根据离子迁移率分离第一离子群体的第一离子迁移率谱仪或分离器。第一离子迁移率谱仪或分离器任选地在第一累积装置或区域下游。衰减装置任选地在第一离子迁移率谱仪或分离器下游。

所述方法可进一步包含在第二累积装置或区域中累积第二离子群体，所述第二累积装置或区域任选地在衰减装置下游。第二累积装置或区域可包含离子阱。

所述方法可进一步包含在任选地第二离子迁移率谱仪或分离器中根据离子迁移率分离第二离子群体。第二离子迁移率谱仪或分离器可以在第二累积装置或区域下游。

所述方法可进一步包含：随着离子从第一离子迁移率谱仪或分离器传到第二累积装置或区域，使不同漂移时间的离子衰减不同量。

第一离子迁移率谱仪或分离器可具有相对较快的洗脱时间，例如针对指定离子物质为约2ms，并且第二离子迁移率谱仪或分离器可具有相对较慢的洗脱时间，例如针对相同的物质为约20ms。因此，针对第二离子迁移率谱仪或分离器的每个循环，离子可任选地在第二累积装置或区域中累积约10次。

根据本发明的一方面，提供一种质谱仪，包含：

第一累积装置或区域，其被安排和调适成用于累积第一离子群体；

第一离子迁移率谱仪或分离器，其被安排和调适成用于根据离子迁移率分离第一离子群体；以及

衰减装置，其被安排和调适成用于选择性衰减第一离子群体中在一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围中的离子，从而形成第二离子群体。

根据一个实施例，质谱仪可进一步包含：

(a)离子源，其选自由以下各者组成的群组：(i)电喷射电离(“ESI”)离子源；(i i)大气压光电离(“APPI”)离子源；(iii)大气压化学电离(“APCI”)离子源；(iv)基质辅助激光解吸电离(“MALDI”)离子源；(v)激光解吸电离(“LDI”)离子源；(vi)大气压电离(“API”)离子源；(vii)硅上解吸电离(“DIOS”)离子源；(viii)电子轰击(“EI”)离子源；(ix)化学电离(“CI”)离子源；(x)场电离(“FI”)离子源；(xi)场解吸(“FD”)离子源；(xii)电感耦合等离子体(“ICP”)离子源；(xiii)快原子轰击(“FAB”)离子源；(xiv)液体次级离子质谱分析(“LSIMS”)离子源；(xv)解吸电喷射电离(“DESI”)离子源；(xvi)镍-63放射性离子源；(xvii)大气压基质辅助激光解吸电离离子源；(xviii)热喷雾离子源；(xix)大气采样辉光放电电离(“ASGDI”)离子源；(xx)辉光放电(“GD”)离子源；(xxi)轰击器离子源；(xxii)实时直接分析(“DART”)离子源；(xxiii)激光喷雾电离(“LSI”)离子源；(xxiv)声波喷雾电离(“SSI”)离子源；(xxv)基质辅助进样电离(“MAII”)离子源；(xxvi)溶剂辅助进样电离(“SAII”)离子源；(xxvii)解吸电喷雾电离(“DESI”)离子源；以及(xxviii)激光消融电喷雾电离(“LAESI”)离子源；和/或

(b)一个或多个连续或脉冲离子源；和/或

(c)一个或多个离子导向器；和/或

(d)一个或多个离子迁移率分离装置和/或一个或多个场不对称离子迁移率谱仪装置；和/或

(e)一个或多个离子阱或一个或多个离子捕获区；和/或

(f)一个或多个碰撞、碎片化或反应单元，其选自由以下各者组成的群组：(i)碰撞诱导解离(“CID”)碎片化装置；(ii)表面诱导解离(SID)碎片化装置；(iii)电子转移解离(ETD)碎片化装置；(iv)电子捕获解离(“ECD”)碎片化装置；(v)电子碰撞或轰击解离碎片化装置；(vi)光诱导解离(PID)碎片化装置；(vii)激光诱导解离碎片化装置；(viii)红外辐射诱导解离装置；(ix)紫外辐射诱导解离装置；(x)喷嘴-撇渣器界面碎片化装置；(xi)源内碎片化装置；(xii)源内碰撞诱导解离碎片化装置；(xiii)热或温度源碎片化装置；(xiv)电场诱导碎片化装置；(xv)磁场诱导碎片化装置；(xvi)酶消化或酶降解碎片化装置；(xvii)离子-离子反应碎片化装置；(xviii)离子-分子反应碎片化装置；(xix)离子-原子反应碎片化装置；(xx)离子-亚稳离子反应碎片化装置；(xxi)离子-亚稳分子反应碎片化装置；(xxii)离子-亚稳原子反应碎片化装置；(xxiii)用于使离子反应形成加合物或产物离子的离子-离子反应装置；(xxiv)用于使离子反应形成加合物或产物离子的离子-分子反应装置；(xxv)用于使离子反应形成加合物或产物离子的离子-原子反应装置；(xxvi)用于使离子反应形成加合物或产物离子的离子-亚稳离子；(xxvii)用于使离子反应形成加合物或产物离子的离子-亚稳分子反应装置；(xxviii)用于使离子反应形成加合物或产物离子的离子-亚稳原子反应装置；以及(xxix)电子电离解离(“EID”)碎片化装置；和/或

(g)质量分析仪，其选自由以下各者组成的群组：(i)四极杆质量分析仪；(ii)2D或线性四极杆质量分析仪；(iii)保罗(Paul)或3D四极杆质量分析仪；(iv)彭宁(Penning)阱质量分析仪；(v)离子阱质量分析仪；(vi)扇形磁质量分析仪；(vii)离子回旋共振(“ICR”)质量分析仪；(viii)傅里叶变换(Fourier Transform)离子回旋共振(“FTICR”)质量分析仪；(ix)静电质量分析仪，其被安排成用于产生具有四极对数电位分布的静电场；(x)傅里叶变换静电质量分析仪；(xi)傅里叶变换质量分析仪；(xii)飞行时间质量分析仪；(xiii)正交加速度飞行时间质量分析仪；以及(xiv)线性加速度飞行时间质量分析仪；和/或

(h)一个或多个能量分析仪或静电能量分析仪；和/或

(i)一个或多个离子检测器；和/或

(j)一个或多个质量过滤器，其选自由以下各者组成的群组：(i)四极杆质量过滤器；(ii)2D或线性四级杆离子阱；(iii)保罗或3D四极杆离子阱；(iv)彭宁离子阱；(v)离子阱；(vi)扇形磁质量过滤器；(vii)飞行时间质量过滤器；以及(viii)维恩(Wien)过滤器；和/或

(k)用于使离子脉冲的装置或离子门；和/或

(1)用于将基本上连续的离子束转换成脉冲离子束的装置。

质谱仪可进一步包含以下任一个：

(i)C阱和质量分析仪，其包含外部圆筒状电极和同轴内部轴状电极，其形成具有四极对数电位分布的静电场，其中在第一操作模式中，将离子传输到C阱，并且然后将其注射到质量分析仪中，并且其中在第二操作模式中，将离子传输到C阱，并且然后将其传输到碰撞单元或电子转移分解装置，其中将至少一些离子碎片化成碎片离子，并且其中然后将碎片离子传输到C阱，然后注射到质量分析仪中；和/或

(ii)堆叠环离子导向器，包含多个电极，其各自具有在使用时传输离子的孔口，并且其中电极的间距沿着离子路径的长度增加，并且其中在离子导向器的上游部分的电极中的孔口具有第一直径，并且其中在离子导向器的下游部分中的电极中的孔口具有第二直径，第二直径小于第一直径，并且其中在使用时向连续电极施加相反相位的AC或RF电压。

根据一个实施例，质谱仪进一步包含被安排和调适成用于给电极供应AC或RF电压的装置。AC或RF电压任选地具有选自由以下各者组成的群组的振幅：(i)约<50V的峰到峰；(ii)约50-100V的峰到峰；(iii)约100-150V的峰到峰；(iv)约150-200V的峰到峰；(v)约200-250V的峰到峰；(vi)约250-300V的峰到峰；(vii)约300-350V的峰到峰；(viii)约350-400V的峰到峰；(ix)约400-450V的峰到峰；(x)约450-500V的峰到峰；以及(xi)>约500V的峰到峰。

AC或RF电压可具有选自由以下各者组成的群组的频率：(i)<约100kHz；(ii)约100-200kHz；(iii)约200-300kHz；(iv)约300-400kHz；(v)约400-500kHz；(vi)约0.5-1.0MHz；(vii)约1.0-1.5MHz；(viii)约1.5-2.0MHz；(ix)约2.0-2.5MHz；(x)约2.5-3.0MHz；(xi)约3.0-3.5MHz；(xii)约3.5-4.0MHz；(xiii)约4.0-4.5MHz；(xiv)约4.5-5.0MHz；(xv)约5.0-5.5MHz；(xvi)约5.5-6.0MHz；(xvii)约6.0-6.5MHz；(xviii)约6.5-7.0MHz；(xix)约7.0-7.5MHz；(xx)约7.5-8.0MHz；(xxi)约8.0-8.5MHz；(xxii)约8.5-9.0MHz；(xxiii)约9.0-9.5MHz；(xxiv)约9.5-10.0MHz；以及(xxv)>约10.0MHz。

质谱仪还可以在离子源上游包含色谱或其他分离装置。根据一个实施例，色谱分离装置包含液相色谱或气相色谱装置。根据另一个实施例，分离装置可包含：(i)毛细管电泳(CE)分离装置；(ii)毛细管电色谱(CEC)分离装置；(iii)基于大体上刚性陶瓷的多层微流体衬底(瓷砖)分离装置；或(iv)超临界流体色谱分离装置。

离子导向器可以维持在选自由以下各者组成的群组的压力下：(i)<约0.0001毫巴；(ii)约0.0001-0.001毫巴；(iii)约0.001-0.01毫巴；(iv)约0.01-0.1毫巴；(v)约0.1-1毫巴；(vi)约1-10毫巴；(vii)约10-100毫巴；(viii)约100-1000毫巴；以及(ix)>约1000毫巴。

根据一个实施例，可以使分析物离子在电子转移解离碎片化装置中进行电子转移解离(“ETD”)碎片化。可以使分析物离子在离子导向器或碎片化装置内与ETD试剂离子相互作用。

根据一个实施例，为了实现电子转移解离：(a)在与试剂离子相互作用后，分析物离子碎片化或诱导其解离并且形成产物或碎片离子；和/或(b)电子从一个或多个试剂阴离子或带负电的离子转移到一个或多个带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子，于是诱导带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子中的至少一些解离并且形成产物或碎片离子；和/或(c)在与中性试剂气体分子或原子或非离子试剂气体相互作用后，分析物离子碎片化或诱导其解离并且形成产物或碎片离子；和/或(d)电子从一个或多个中性、非离子或不带电的碱性气体或蒸气转移到一个或多个带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子，于是诱导带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子中的至少一些解离并且形成产物或碎片离子；和/或(e)电子从一个或多个中性、非离子或不带电的超强碱试剂气体或蒸气转移到一个或多个带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子，于是诱导带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子中的至少一些解离并且形成产物或碎片离子；和/或(f)电子从一个或多个中性、非离子或不带电的碱金属气体或蒸气转移到一个或多个带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子，于是诱导带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子中的至少一些解离并且形成产物或碎片离子；和/或(g)电子从一个或多个中性、非离子或不带电的气体、蒸气或原子转移到一个或多个带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子，于是诱导带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子中的至少一些解离并且形成产物或碎片离子，其中一个或多个中性、非离子或不带电的气体、蒸气或原子选自由以下各者组成的群组：(i)钠蒸气或原子；(ii)锂蒸气或原子；(iii)钾蒸气或原子；(iv)铷蒸气或原子；(v)铯蒸气或原子；(vi)钫蒸气或原子；(vii)C60蒸气或原子；以及(viii)镁蒸气或原子。

带多个电荷的分析物阳离子或带正电的离子可包含肽、多肽、蛋白质或生物分子。

根据一个实施例，为了实现电子转移解离：(a)从多环芳香烃或被取代的多环芳香烃衍生出试剂阴离子或带负电的离子；和/或(b)从由以下各者组成的群组衍生出试剂阴离子或带负电的离子：(i)蒽；(ii)9,10-二苯基-蒽；(iii)萘；(iv)氟；(v)菲；(vi)芘；(vii)荧蒽；(viii)(ix)苯并菲；(x)苝；(xi)吖啶；(xii)2,2'-联吡啶；(xiii)2,2'-联喹啉；(xiv)9-蒽烯腈；(xv)二苯并噻吩；(xvi)1,10'-菲咯啉；(xvii)9'-蒽烯腈；以及(xviii)蒽醌；和/或(c)试剂离子或带负电的离子包含偶氮苯阴离子或偶氮苯自由基阴离子。

根据一个实施例，电子转移解离碎片化工艺包含使分析物离子与试剂离子相互作用，其中试剂离子包含二氰基苯、4-硝基甲苯或甘菊环。

附图说明

现将仅通过举例且参考附图来描述各个实施例，在所述附图中：

图1显示根据一个实施例的质谱仪，其包含设置在第二离子迁移率谱仪或分离器上游的第一离子迁移率谱仪或分离器并且其中在第一离子迁移率谱仪或分离器下游设置衰减装置；

图2显示根据一个实施例的质谱仪，其中在第一离子迁移率谱仪或分离器中执行预扫描；

图3显示根据另一个实施例的质谱仪，其中选择离子迁移率在某一范围内的离子；并且

图4显示根据另一个实施例的质谱仪，其中在复合操作模式中操作质谱仪。

具体实施方式

现在将描述实施例。

图1显示任选地在离子源1中产生离子并且然后任选地在第一离子累积装置2中累积离子的实施例。使来自第一离子累积装置2的离子脉冲任选地传到第一离子迁移率谱仪或分离器3中。任选地，在第一离子迁移率谱仪或分离器3中，根据离子迁移率分离离子。

从第一离子迁移率谱仪或分离器3出现的离子或离子流任选地被衰减装置4衰减。衰减量或程度或衰减系数任选地设定为不同的，其取决于例如在第一离子迁移率谱仪或分离器3中分离的离子的洗脱时间和/或离子迁移率和/或漂移时间。衰减装置4的操作任选地同步到以下或与以下同步：从第一离子累积装置2释放离子和在第一离子迁移率谱仪或分离器3中分离的离子的离子迁移率和/或漂移时间。

可以记录在各离子迁移率和/或漂移时间下针对离子从第一离子累积装置2的各释放施加的衰减系数，以允许例如重新按比例调整由检测器所检测到的最终数据。这允许保留定量信息。

离开衰减装置4的已经衰减的和任选地非衰减的离子任选地累积在安排在衰减装置4下游的第二离子累积装置5中。此时，由第一离子迁移率谱仪或分离器3所提供的任何离子迁移率分离基本上丢失。

在一些实施例中，任选地在累积阶段期间，从第一离子累积装置2释放的若干离子群体可以在第二离子累积装置5中分离和/或衰减和/或累积。然后可以允许离子在累积阶段之后从第二离子累积装置5离开。当这个累积阶段结束时，第二离子累积装置5中的整个离子群体，任选地包括任何已经衰减的和非衰减的离子，然后可以释放到第二离子迁移率谱仪或分离器6中。离子根据其离子迁移率和/或漂移时间任选地离开第二离子迁移率谱仪或分离器6，并且离子可以通过一个或多个下游装置7，如碎片化装置和分析型过滤器(例如，四极杆质量过滤器或其它装置)。然后可以直接地检测离子，或者如图1中所示，可以根据各种实施例，将离子送往正交加速度飞行时间质量分析仪8。

第一离子迁移率谱仪或分离器3和第二离子迁移率谱仪或分离器6可包含DC场装置或行波装置，并且各自可以在相同的离子迁移率分离参数和/或条件或不同的离子迁移率分离参数和/或条件下操作。举例而言，可以在第一离子迁移率谱仪或分离器3和第二离子迁移率谱仪6或分离器中存在不同的碰撞气体或化学选择性掺杂剂。

在一个实施例中，在一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围中的离子可以在任选地通过第二离子迁移率谱仪或分离器6分离之前按数据相关方式衰减，从而任选地控制离子检测器和/或检测电子设备的饱和度，和/或离子迁移率谱仪或分离器性能由于离子迁移率特异性、局部空间电荷效应所致的失真。

图2进一步展示一个实施例。

第一离子累积装置2设置在第一离子迁移率谱仪或分离器3的上游。任选地在第一离子迁移率谱仪或分离器3和/或第二离子迁移率谱仪或分离器6中进行短暂的预扫描，从而任选地测定在一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围中的电荷。第一离子迁移率谱仪或分离器3内的离子迁移率和/或漂移时间谱描绘在图2中并且任选地表示在预扫描期间产生的信号，其中离子仅在第一离子迁移率谱仪或分离器3中分离。

在预扫描期间分析的离子任选地在检测之前通过所有其他下游装置(或绕过这些装置中的一个或多个和/或使用另一检测系统检测，所述另一检测系统任选地不在主要离子路径上)。预扫描可包含在各较长分析型扫描之前执行的短暂扫描和/或可以从前述分析型扫描获取信息。已知并且可以应用多种不同的数据相关方法。然而，根据各种实施例，预扫描任选地不仅测定了在离子群体中的总电荷，而且测定了所述电荷在离子迁移率分离内的分布。

衰减装置4可包含静电透镜，任选地用于针对一个或多个任选地从第一离子迁移率谱仪或分离器3洗脱的离子迁移率和/或漂移时间范围，控制在后续分析中进入第二离子累积装置5的电荷。

在图2中的衰减装置4内展示的离子迁移率和/或漂移时间谱任选地表示在后续分析中进入第二离子累积装置5的离子群体。两个离子迁移率和/或漂移时间范围的衰减在图2中任选地用虚线显示。这些范围任选地已经衰减，使得离子迁移率和/或漂移时间谱内的最大信号不超过固定振幅阈值，如由水平虚线所描绘。记录可以包含施加给系统操作期间的各离子迁移率和/或漂移时间范围的衰减系数。

衰减后的整个离子群体可以累积在第二离子累积装置5中，并且然后任选地释放到第二离子迁移率谱仪或分离器6中。第二离子迁移率谱仪或分离器6的分辨率可以高于第一离子迁移率谱仪或分离器3。所得迁移图(mobilogram)可含有已衰减的数据范围，使得原本会针对特定离子迁移率和/或漂移时间范围导致漂移时间位移或峰变宽的空间电荷效应任选地最小化，使得检测系统任选地不饱和这些范围中的这类非常密集的信号。

可以基于时间和任选地施加的衰减系数的量值，计算从第二离子迁移率谱仪或分离器6洗脱的一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围的校正系数。

现在将描述另一实施例。

图3展示第二实施例。关于定向分析，任选地已知一种或多种目标物质的离子迁移率和/或漂移时间范围。可能需要在任选地将离子注射到第二离子迁移率谱仪或分离器6中之前，从其他离子迁移率和/或漂移时间范围去除离子。在这种情况下，任选地向衰减装置4施加一个或多个衰减系数，使得超出一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围的离子至少部分地衰减或衰减到基本上零传输。在一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围内的离子任选地累积在第二离子累积装置5中并且然后任选地相继脉冲到第二离子迁移率谱仪或分离器6中。

可以按任选地基于色谱洗脱时间的先验知识的预定方式选择一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围以随色谱保留时间改变。

在选好一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围之后，可以对第二离子迁移率谱仪或分离器6中的离子迁移率分离条件(如行波速度和/或速度斜坡和/或波振幅和/或振幅斜坡)加以选择以优化在一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围内的离子在其通过第二离子迁移率谱仪或分离器6时的分离。

根据图3所示并且参考图3所描述的实施例，一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围任选地显示为第一离子迁移率谱仪或分离器3中的离子迁移率和/或漂移时间谱中的矩形。矩形宽度任选地涵盖离子迁移率和/或漂移时间范围，由Δ迁移率表示。衰减信号示出在衰减装置4中。第二离子迁移率谱仪或分离器6中所示的离子迁移率和/或漂移时间谱任选地表明，第二离子迁移率谱仪或分离器6中的条件已调整，使得离子迁移率和/或漂移时间范围Δ迁移率任选地在针对由第二离子累积装置5传递的离子迁移率和/或漂移时间的已知范围调适的时间段内洗脱。

举例而言，在筛选实验中，一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围，超过所述范围，目标洗脱是已知的。这个范围或这些范围可以经过选择，然后任选地引入到第二离子累积装置5中并且然后可以脉冲到第二离子迁移率谱仪或分离器6中。第二离子迁移率谱仪或分离器6可以针对一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围进行优化。

这个实施例任选地确保，当后一离子群体任选地脉冲到第二离子迁移率谱仪或分离器6中时，在第二离子迁移率谱仪或分离器6中存留极少或基本上没有相对较低的离子迁移率和/或漂移时间的离子。这任选地否定了在各循环之间等待相对较低的离子迁移率和/或漂移时间的离子离开第二离子迁移率谱仪或分离器6的任何要求。空间电荷容限和采集系统动态范围均任选地得到改良。

可以选择一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围，并且第一离子迁移率谱仪或分离器3的分离时间段或洗脱时间可以比第二离子迁移率谱仪或分离器6的分离时间段或洗脱时间短。在这种情况下，多个离子封包可以脉冲到第一离子迁移率谱仪或分离器3中并且任选地累积在第二离子累积装置5中。所累积的离子封包然后可以同时或分开脉冲到第二离子迁移率谱仪或分离器6中。

一般来说，尚未衰减的离子可以在离子在第二离子迁移率谱仪或分离器6中进行离子迁移率分离期间累积在第二累积装置5中。这任选地导致在无衰减情况下传输的那些离子的占空比是100％。

现在将描述另一实施例。

图4显示任选地与复合离子迁移率谱仪或分离器操作有关的第三实施例。在时间T1，第一离子群体可以从第一离子迁移率谱仪或分离器3洗脱，并且可以衰减，使得任选地由衰减装置4选出在一个或多个第一离子迁移率和/或漂移时间范围内的第一离子。第一离子然后任选地累积在第二离子累积装置5中。第一离子然后任选地作为第一离子脉冲而脉冲到第二离子迁移率谱仪或分离器6中。

当离子的第一脉冲经过第二离子迁移率谱仪或分离器6时，可以在时间T2对第二离子群体进行以上工艺，时间T2任选地晚于时间T1。也就是说，在时间T2，第二离子群体可以从第一离子迁移率谱仪或分离器3洗脱，并且可以衰减，使得任选地由衰减装置4选出在一个或多个第二离子迁移率和/或漂移时间范围内的第二离子，所述第二离子然后可以累积在第二离子累积装置5中。第二离子然后可以作为第二离子脉冲而脉冲到第二离子迁移率谱仪或分离器6中。

当第一和/或第二离子脉冲经过第二离子迁移率谱仪或分离器6时，可以在时间T3对第三离子群体进行以上工艺，时间T3任选地晚于时间T1和/或T2。也就是说，在时间T3，第三离子群体可以从第一离子迁移率谱仪或分离器3洗脱，并且可以衰减，使得任选地由衰减装置4选出在一个或多个第三离子迁移率和/或漂移时间范围内的第三离子，所述第三离子然后可以累积在第二离子累积装置5中。第三离子然后可以作为第三离子脉冲而脉冲到第二离子迁移率谱仪或分离器6中。

应了解，以上工艺可以继续用于第四和任选地其它离子群体。

因为一个或多个第一和/或第二和/或第三和/或第四和/或其它离子迁移率和/或漂移时间范围是已知的，所以离子脉冲到第二离子迁移率谱仪或分离器6中的时间可以安排，使得在多个离子群体的分离期间不会发生离子的重叠或赶超。

换句话说，第一和/或第二和/或第三和/或第四和/或其它的离子群体和/或脉冲任选地在其经过第二离子迁移率谱仪或分离器6和/或质谱仪时保持彼此分离。

相比于离子迁移率范围不控制或已知的复合离子迁移率数据，这简化了复合数据的说明。此外，按这种方式复合任选地限制了检测器系统饱和度和空间电荷效应。

第一离子迁移率谱仪或分离器3和第二离子迁移率谱仪或分离器6中的缓冲气体组成可以不同。可以在第一离子迁移率谱仪或分离器3和第二离子迁移率谱仪或分离器6中存在不同的可极化的或极性掺杂剂，使得任选地可以执行二维离子迁移率分离。

根据上述实施例中的任一个，可以使用超过两个离子迁移率谱仪或分离器和/或累积装置和/或衰减装置来增加更多选择性。

各种实施例可允许精确控制引入到高性能离子迁移率分离器中的在特定迁移率范围内的离子群体。这使得由于特定迁移率范围内的高离子通量所致的检测器饱和度和空间电荷效应的问题得到缓解。

此外，关于定向分析，各种实施例可允许通过衰减超出目标范围的离子，针对目标离子的特定漂移时间范围优化离子迁移率分离条件。

有可能使用各种实施例控制特定迁移率区域的衰减值。这与常规安排相反，在常规安排中，超过某一迁移率的所有离子都被防止传输。

本发明还允许实现感兴趣离子的100％占空比，因为离子在先前累积的离子群体的离子迁移率分离期间累积在RF约束捕获区域中，并且不像常规安排中一样径向丢失。

虽然本发明已参考各种实施例加以描述，但是本领域的普通技术人员应了解，可以在不脱离本发明的如在所附权利要求书中阐述的范围的情况下，在形式和细节上作出各种改变。

Claims

1.一种质谱方法，包含：

根据离子迁移率分离第一离子群体；

选择性衰减所述第一离子群体中在一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围中的离子，从而形成第二离子群体，其中所述选择性衰减离子的步骤包含向不同离子迁移率和/或漂移时间范围的离子施加变化的递增或递减衰减系数；以及

根据离子迁移率分离所述第二离子群体。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包含在累积装置或区域中累积所述第二离子群体，使得在所述根据离子迁移率分离所述第二离子群体的步骤之前，所述第二离子群体不会根据离子迁移率和/或漂移时间分离。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述衰减离子的步骤包含选择性衰减仅一种或多种相对丰富或密集的离子物质。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述衰减离子的步骤包含选择性衰减除一种或多种相对丰富或密集的离子物质之外的所有离子。

5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述分离所述第一离子群体的步骤在第一上游离子迁移率谱仪或分离器中进行。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述分离所述第二离子群体的步骤在第二下游离子迁移率谱仪或分离器中进行。

7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在所述第一上游离子迁移率谱仪或分离器与所述第二下游离子迁移率谱仪或分离器之间安排累积装置或区域。

8.根据权利要求5、6或7所述的方法，进一步包含基于所述第二离子群体的组成，改变或优化所述第二下游离子迁移率谱仪或分离器的一个或多个参数。

9.根据权利要求5到8中任一权利要求所述的方法，进一步包含在与所述第二下游离子迁移率谱仪或分离器不同的操作参数或条件下操作所述第一上游离子迁移率谱仪或分离器。

10.根据权利要求5到9中任一权利要求所述的方法，其中所述第一离子迁移率谱仪或分离器具有第一洗脱时间、循环时间或分辨率，并且所述第二离子迁移率谱仪或分离器具有第二洗脱时间、循环时间或分辨率，其中所述第一洗脱时间、循环时间或分辨率小于所述第二洗脱时间、循环时间或分辨率。

11.根据权利要求5到10中任一权利要求所述的方法，其中所述第一离子迁移率谱仪或分离器和/或所述第二离子迁移率谱仪或分离器包含多个电极，其各自具有在使用时传输离子的孔口。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包含向所述电极供应RF电压以将离子径向约束在所述第一离子迁移率谱仪或分离器和/或所述第二离子迁移率谱仪或分离器内。

13.根据任一前述权利要求所述的方法，进一步包含向所述一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围中的每一个中的离子施加介于10-90％、20-80％、30-70％或40-60％之间的衰减系数，以形成所述第二离子群体。

14.根据任一前述权利要求所述的方法，进一步包含记录针对各离子迁移率和/或漂移时间范围所施加的衰减量。

15.根据任一前述权利要求所述的方法，进一步包含：

根据离子迁移率分离一个或多个其它离子群体；以及

衰减所述其它离子群体中的离子，从而形成其它衰减的离子群体。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述选择性衰减离子的步骤包含向不同离子群体中的离子施加变化的递增或递减衰减系数。

17.根据任一前述权利要求所述的方法，进一步包含记录针对各不同离子群体或各离子迁移率和/或漂移时间范围施加的衰减量，并且计算需施加给由所述离子群体产生的质谱数据的校正系数。

18.根据权利要求15、16或17所述的方法，进一步包含在累积装置中累积和混合所述第二离子群体和其它衰减的离子群体，并且随后根据离子迁移率同时分离所述第二离子群体和其它衰减的离子群体。

19.根据权利要求15到17中任一权利要求所述的方法，进一步包含在累积装置中累积所述第二离子群体和其它离子群体，并且随后根据离子迁移率同时分离所述第二离子群体和其它衰减的离子群体，其中所述第二离子群体和其它衰减的离子群体在所述分离期间保持彼此分离。

20.根据任一前述权利要求所述的方法，进一步包含在累积装置中累积一个或多个尚未衰减、尚未完全衰减或已衰减到较低程度的其它离子群体，同时根据离子迁移率分离所述第二离子群体。

21.根据任一前述权利要求所述的方法，进一步包含在根据离子迁移率分离所述第二离子群体之前使所述第二离子群体碎片化或反应。

22.一种质谱仪，包含：

衰减装置，其被安排和调适成用于向不同离子迁移率和/或漂移时间范围中的离子施加变化的递增或递减衰减系数，从而衰减所述第一离子群体中在一个或多个离子迁移率和/或漂移时间范围中的离子并且形成第二离子群体；以及

第二离子迁移率谱仪或分离器，其被安排和调适成用于随后根据离子迁移率分离所述第二离子群体。

23.根据权利要求22所述的质谱仪，进一步包含累积装置或区域，其被安排和调适成用于累积所述第二离子群体，使得所述第二离子群体不会根据离子迁移率和/或漂移时间分离。