CN106575599A - 用于有效传送出口处气体流动降低的低质荷比离子的离子漏斗 - Google Patents

用于有效传送出口处气体流动降低的低质荷比离子的离子漏斗 Download PDF

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CN106575599A CN201580041556.8A CN201580041556A CN106575599A CN 106575599 A CN106575599 A CN 106575599A CN 201580041556 A CN201580041556 A CN 201580041556A CN 106575599 A CN106575599 A CN 106575599A
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Abstract

一种进样设备及使用所述进样设备的方法被描述包括离子漏斗，所述离子漏斗具有带有缝隙的多个电极，所述缝隙沿着从离子漏斗入口延伸至离子漏斗出口的轴线排列，所述离子漏斗包括与所述多个电极共轴放置的多个间隔元件，将每个所述间隔元件放置在一个或两个相邻电极之间，每个所述多个间隔元件带有直径大于每个相邻电极的直径的缝隙。所述离子漏斗配制用于传送离子样品经由所述电极和间隔元件的缝隙至附加的检测系统部分，比如传送至质量分析器系统及检测器。

Description

用于有效传送出口处气体流动降低的低质荷比离子的离子 漏斗
背景技术
大气压离子化(Atmosphere pressure ionization)涉及分析技术领域，可以用于产生及识别离子化的材料，例如在大气压下或接近大气压下的分子和原子。离子化后，可以将检测技术，如质谱分析，用于离子化材料的光谱分析。例如，质谱仪(MS)根据质荷比在质量分析器中分离离子，通过能够检测带电颗粒的设备检测离子。然后将来自质谱仪中检测器的信号处理成离子相对丰度作为质荷比的函数的谱图。通过将被识别质量与已知质量相关联或者通过特征碎片图型识别原子或分子。通常，大气压离子化技术允许使用选择性化学以及直接表面分析用于样品的制备及检测。例如，大气压离子化和检测技术可以用于军事及安保应用等方面以检测毒品、爆炸物等。大气压离子化和检测技术还可以用于实验室分析应用，以及与比如质谱仪、液相色谱仪等补充检测技术一起联用。
发明内容
进样设备及使用所述进样设备的方法包括具有多个电极的离子漏斗，电极带有缝隙(aperture)，缝隙沿着从离子漏斗入口延伸至离子漏斗出口的轴线排列；离子漏斗包括与所述多个电极共轴配置的多个间隔元件(spacer elements)，放置所述多个间隔元件中的每一个都接近一个或两个邻近的电极。在具体实施中，所述多个间隔元件中的每一个都有限定直径的缝隙，该直径大于由各自相邻的电极所限定的缝隙的直径。配置所述离子漏斗用于传送离子样品经由所述电极和间隔元件的缝隙到检测系统的附加部分，例如质量分析器系统及检测器。此外，样品检测设备可以包括离子引导器(ion guide)、质量分析器、检测器和至少一个真空泵(比如低压真空泵、高压真空泵等)。在具体实施中，使用采用了本发明公开的技术的进样设备的方法包括，从离子源产生离子样品，在离子漏斗接收离子样品，离子漏斗具有与多个电极共轴放置的多个间隔元件，以及将离子样品从离子漏斗传送至检测单元。
此处所提供的发明内容仅为引入简单形式的概念，该简单形式还将在下文的具体实施方式中进一步阐述。此处的发明内容并不限定权利要求的关键特征或必要特征，也不用于限定权利要求的范围。
附图说明
参考附图进行详细说明。在说明书和附图中的不同实例中使用同一附图标记指明相似或同一项。
图1为根据本发明的实施方式，计算两个质荷比(m/z)离子在离子漏斗的中心轴线上的有效电势的曲线；
图2为根据本发明的实施方式，在图1所示的离子漏斗的中心轴线上计算的对应于有效电势的有效电场的曲线；
图3为根据本发明的实施方式，说明进样设备的截面示意图，进样设备包括具有多个间隔元件的离子漏斗，多个间隔元件与多个电极共轴配置；
图4A为根据本发明的实施方式，间隔元件的平面示意图，该间隔元件被配置安排在相邻的电极板之间的离子漏斗内；
图4B为根据本发明的实施方式，配置的电极板的平面示意图，用于安排在离子漏斗内；
图5为根据本发明的实施方式，说明样品检测设备的截面示意图；
图6为根据本发明的实施方式，说明包括样品离子源、进样设备、质量分析系统和检测器的样品检测设备的框图；
图7为根据本发明的实施方式，显示不同离子在两个不同压力下传送穿过离子漏斗后所测量的相对丰度的两个曲线的图表；
图8为说明利用图3至图6中所示的进样设备和样品检测设备的示例方法的流程图。
具体实施方式
质谱仪(MS)在真空下操作并根据质荷比分离离子。在一些使用质谱的实施方式中，可以离子化并分析固态、液态或气态的样品。离子在质量分析器中根据质荷比分离并且通过能够检测带电颗粒的检测器检测。然后将来自检测器的信号处理成离子相对丰度作为质荷比的函数的谱图。通过将被识别质量与已知质量相关联或者通过特征碎片图型识别原子或分子。
大气压离子化技术允许使用选择性化学以及直接表面分析。为了分析通过大气压离子化技术产生的离子，应该将离子从大气压或接近大气压下传送至真空或接近真空压力下。提供低丰度分析离子从大气压至真空环境的高效转移，例如微型质量分析器环境，是重大的技术挑战。这个技术挑战可能与便携式检测系统的尺寸限制和重量限制有关，便携式检测器严格地限制了系统组件的选择，比如真空泵。可以使用差分抽气(differentialpumping)将压力从大气压(如760Torr)降低至质谱仪可以分析离子的压力(如10-3以下)，差分抽气可以应用于多级压降过程。大气压下的流体流速应该以至少0.15L/min通过孔口或毛细管，以此避免严重的离子损失和堵塞。带有上述进液流速的初级真空歧管(vacuummanifold)(如：包括小型隔膜泵)导致在此区域内压力在大约几个Torr。
当压力在几个Torr时，可以使用离子漏斗限定来自样品的膨胀离子束(ion plum)穿过入口毛细管。离子漏斗(如U.S Patent No.6,107,628所公开的)包括一堆带有逐渐减小的内直径的密集间隔环电极(closely spaced ring electrode)以及应用于相邻电极的异相射频(out-of-phase radio frequency(RF))电势。应用于漏斗电极的RF场建立有效电势，该有效电势在缓冲气体存在下放射状限制离子，然而直流(DC)轴向电场梯度将离子从入口毛细管移向出口电极。通常将电阻器放置在相邻的电极之间从而能够产生线性DC电势梯度，并使用电容器将RF和DC电源分离。通过具有大入口且逐渐向出口减小的缝隙，离子漏斗增强离子的接收，这样在出口处有效地集中离子(如电导限制(conductance limit)的位置)。然而，已经认识到，离子漏斗的环状电极(ring electrodes)上的RF电势造成有效势垒(effective potential barrier)，防止低质荷比(m/z)离子传递至下一个真空阶段(R.DSmith et al.,“Characterization of an Improved Electrodynamics Ion FunnelInterface for Electrospray Ionization Mass Spectrometry”,Analytical,vol.71,pp.2957-2964(1999))。在近似绝热下的有效电势值可以通过下列方程式(1)确定：
其中，Erf(r，z)为RF电场的绝对值，ω＝2πf是角频率，m是质量，q是电荷。参考图1，提供了在离子漏斗的中心轴线上有效电势的计算结果。用于计算，施用于环状电极的RF电势为50V0-p以及频率为2MHz。如图所示，有效电势随着环直径的减小而增加，并且在最后的离子漏斗电极处对于m/z＝100和50时分别达到4.5V和9.0V，(对于所述计算直径1.4mm)。计算的离子漏斗中心轴线上的相应有效电场如图2所示。通过根据点间距离划分相邻点之间的有效电势差(effective potential difference)来进行计算电场。
为了规避离子漏斗内的低m/z传送问题，建议最后的漏斗电极的直径为2.0mm以上(R.D Smith et al.,“Theoretical and Experimental Evaluation of the Low m/zTransmission of an Electrodynamics Ion Funnel”,J Am Soc.Mass Spectrom,vol.17,pp.586-592；A.Mordehai et al.,“Optimization of the Electrodynamics Ion Funnelfor Enhanced Low Mass Transmission,Proc.Of Am.Soc.Mass Spectrom Conf.,SaltLake City,Utah,2010”)。然而，该建议提供了来自对于便携式系统是禁止的离子漏斗的样品流，其使用小型泵达到用于离子分析的真空。
据此，进样设备及用于进样设备的使用方法包括离子漏斗，该离子漏斗具有与多个离子漏斗电极共轴放置的多个间隔元件。间隔元件提供了实质上密封的离子漏斗设计，该设计对于质量分析器检测相对低的m/z离子能够有利于样品流的气体动力学。放置间隔元件接近一个或两个相邻的电极，多个间隔元件中的每一个都带有直径大于每个相邻电极直径的缝隙。配置离子漏斗用于传送离子样品经由电极和间隔元件的缝隙至附加的检测系统部分，比如到质量分析器系统及检测器。提供了使用进样设备的方法，该进样设备应用使用了带有间隔元件的离子漏斗。
图3图示说明了根据本发明的实施方式的进样设备300。如图所示，进样设备300包括配置用于接收来自样品离子化源的离子样品的离子漏斗302。离子漏斗302包括多个电极304(如电极板，如图4B所示)和多个间隔元件306(如图4A所示)。在具体实施方式中，电极304限定了缝隙308，该缝隙沿着从离子漏斗302的入口312延伸至离子漏斗302的出口314的轴线310排列。比如，轴向310定向穿过每个电极304的缝隙308的中心。缝隙308的尺寸沿着轴线310从离子漏斗302的入口312至离子漏斗302的出口314逐渐减小或者锥形减小。为了包含或传送离子样品穿过离子漏斗302，将异相射频(RF)电势应用于相邻电极304。使用的RF电势建立有效电势，该有效电势在缓冲气体存在下限制离子放射状地穿过缝隙308和316。将直流(DC)轴向电场梯度应用到离子漏斗302以促进离子朝向离子漏斗302的出口314沿着轴线310移动。
电极304可以由印刷电路板制造，可以包括印刷电路板材料。电极还可以包括安装在印刷电路板材料上的电阻器和电容器(如图3所示)。在具体实施方式中，电极304可以包括被导电层或涂层400接界的缝隙308。导电涂层400可以覆盖缝隙308的内边缘和接界所述缝隙的前后表面。离子漏斗302可以包括弹性销以在电极304之间建立连接。
放置间隔元件306接近离子漏斗302中的电极304。在具体实施方式中，设置间隔元件306与多个电极304共轴。例如，间隔元件306限定沿着轴线310排列的缝隙316，这样轴线310定向穿过每个间隔元件306的缝隙316的中心。放置每个间隔元件306接近一个或两个相邻电极304，取决于间隔元件316是否为离子漏斗302(可以放置间隔元件306邻近一个电极304)内的接近出口314的末端元件，或内部元件(间隔元件306将定位于两个电极304之间)。
在一个优选的具体实施方式中，电极304的缝隙308和间隔元件306的缝隙316为常规的圆形，其中缝隙308具有直径dc(图4B)及缝隙316具有直径ds(图4A)。缝隙308的形状取决于离子漏斗302、电极304等的特别涉及考虑，因此可以具有圆形以外的形状，比如可以为矩形、不规则形状等。在具体实施方式中，缝隙308的直径dc从离子漏斗302的入口312至离子漏斗302的出口314沿着轴线310逐渐减小或锥形地减小。缝隙308和缝隙316的直径取决于离子漏斗302的特定设计考虑，比如进样设备300的特别操作环境。例如，在具体实施方式中，最接近于离子漏斗302的出口312处的电极304的缝隙308具有约为21mm的直径(d1如图3所示)，其中每个电极304沿轴线310直径dc以0.5mm逐渐递减(如图3所示的d2约为20.5mm)，其中最接近离子漏斗302的出口314处的电极304的缝隙308具有约为1.0mm的直径(如图3所示的df)。在具体实施方式中最接近离子漏斗302的出口314处的电极304的缝隙308可以具有小于2.0mm的直径(如图3所示的df)，比如约1.5mm至1.0mm之间的直径，或者根据特别的离子漏斗特征确定的其它直径。将间隔元件306的缝隙316配置成允许离子样品穿过间隔元件306的通道不会阻碍流体进入后续的电极304。据此，特定的间隔元件306的缝隙316的直径dc大于各自相邻的电极304的缝隙308的直径dc，因此穿过相邻电极304的流体不会受到间隔元件306的缝隙316的直径ds尺寸的阻碍。
间隔元件306可以由柔性材料形成从而促进杂技间隔元件306和相邻电极304间形成气密的界面。比如，在具体实施方式中，间隔元件306由聚四氟乙烯形成。可以通过按照交叉方式相对于电极304调整间隔元件306使气密界面延伸贯穿离子漏斗302，如图3所示。
参考图5，显示了样品检测系统500。样品检测系统500包括样品离子化源502、进样部分504、离子引导部分506以及质量分析器部分508。进样部分504、离子引导部分506以及质量分析器部分508维持在低于大气压。在具体实施方式中，通过3个泵(pumping stages)提供了压差系统(differential pressure system)，进样部分504、离子引导部分506以及质量分析器部分508各用一个。例如，在具体实施方式中，使用低压真空泵510(如隔膜泵)降低进样部分506的压力，使用牵引泵512将离子引导部分506的压力降低至低于进样部分504的压力，以及使用高压真空泵514(如涡轮分子泵)将质量分析器部分508的压力降低至比离子引导部分506更低的压力。在具体实施方式中，低压真空泵510提供达到约30Torr的真空(如包括离子漏斗302的真空室)，具体为5至15Torr间，牵引泵512提供了约0.1至0.2Torr间的真空，高压真空泵提供了约10-3至10-4Torr间的真空，尽管低压真空泵510、牵引泵512和高压真空泵514还可以提供其他的真空压力。此外，虽然本文示意3个泵，但样品检测器系统500可以包括少量或附加的泵以方便低压环境。
进样部分504包括导管516和离子漏斗302。导管102可以包括可加热或不可加热的毛细管。在具体实施方式中，导管102可以具有恒定的直径(如平板或圆柱)。导管包括通道518配置以将离子样品从样品离子化源502传送到离子漏斗302的出口312。样品离子化源502可以包括大气压离子化(API)源，如电喷雾(ES)、大气压离子化(APCI)源或其他合适的离子源。在具体实施方式中，通道518的尺寸包括允许离子样品和/或载气传送同时允许真空室(如质谱仪的部分)维持在适宜的真空下的尺寸。离子漏斗302可以运行以集中离子束(或离子样品)进入在离子漏斗302的出口314处的小电导限制(small conductancelimit)。在一些具体实施方式中，在相对的高压下(如5-15Torr)操作离子漏斗302，因此提供离子约束和有效传递至下一个真空阶段(如离子引导部分506)或在相对低压的后续阶段。离子样品可以从离子漏斗302流动至离子引导部分506的离子引导520。
在具体实施方式中，离子引导520用于将离子从离子漏斗302引导至质量分析器部分508，同时抽走中性分子。在一些具体实施方式中，离子引导520包括多孔离子引导器(multipole ion guide)，可以包括沿离子路径定位的多个电极杆(multiple rodelectrode)，所述电极建立RF电场并且电场限定离子沿着离子引导轴线(ion guideaxis)。在一些具体实施方式中，虽然可以使用其他压力，但是离子引导520在约0.1-0.2Torr压力之间操作。离子引导520之后是电导限制孔(conductance limitingorifice)。
在具体实施方式中，质量分析器部分508包括质谱仪(如样品检测设备500)的组件，质谱仪基于荷质比分离离子化的团块(masses)以及将离子化的团块输出至检测器。质量分析器的一些实例包括四级质量分析器(quadrupole mass analyzer)、飞行时间质量分析器(TOF)、磁质扇形质量分析器、静电扇形质量分析器、四级离子肼质量分析器等。
图6图示说明了样品检测设备500的一个例子，样品检测设备500包括样品离子化源502、进样设备300、质量分析器系统508和检测器600。在具体实施方式中，样品离子化源502可以包括形成带电颗粒(如离子)的设备。离子源的一些实例可以包括电喷雾离子源、感应耦合电离子体、火花离子源、电晕放电离子源、放射性离子源(如63Ni或241Am)等。此外，样品离子化源502可以从在大气压下的样品产生离子。进样设备300包括离子漏斗，如本文前述的离子漏斗302。同样的，质量分析器系统508可以包括与本文前述类似的系统。检测器600可以包括配置用于记录当离子穿过或接触检测器600表面时感应的电荷或产生的电流的设备。检测器600的一些实例可以包括电子倍增器、法拉第杯(Faraday cups)、离子-光子检测器等。
正如前文所述，离子漏斗302的间隔元件306可以促进在间隔元件306与相邻电极304之间形成气密界面。因此，迫使流体流动分别穿过电极304的缝隙308和间隔元件306的缝隙316。离子漏斗302的气密设置提供了令人满意的气体动力学效果以克服低m/z离子在离子漏斗302的出口314处的有效RF电势垒，此处电极的内直径相当小。因为进样部分504和下一真空阶段(如离子引导部分506)之间具有较大的压差，可以是大于2个数量级的压差，所以在离子漏斗302的出口314可以形成相对高速的气体流动(如在不同的具体实施方式中大约300m/s)。离子与气体分子的碰撞次数直接与气压成比例，并随着压力的增加而增多。可以使用下列公式评估气体动力学对离子运动的作用：
E* g～υ/K (2)
其中，υ是速度，K是被考虑的离子的离子迁移率系数。
对于数值υ＝300m/s或3·104cm/s，K0＝2.0cm2/V/s，E*g在1Torr下为20V/cm以及在10Torr下为200V/cm。等效RF电场梯度(图1所示举例数据)在m/z＝50时约为200V/cm以及在m/z＝100时约为100V/cm。这些评估证明在较大压力(如大约10Torr)时，气体动力学的效应变得可以与RF场梯度比较，因此允许将低m/z离子高效传送至下一真空阶段。参考图7，给出了显示由质谱仪测得的不同离子在两个不同压力下穿过气密结构的离子漏斗(如本文前述)后的相对丰度的两条曲线(顶部为700及底部为702)。为了生成曲线700和702，在大气压下，在使用大气压化学离子化源从含有丙酮蒸汽的空气中产生离子。离子漏斗电极的最窄缝隙的直径在RF电压为50V0-p时是1.0mm。在归一化强度(normalized intensity)(NL)为5.3×105时，用于生成曲线700的离子漏斗压力为1Torr；而在NL为1.4×106时，用于生成曲线702的离子漏斗压力为10Torr。实验之间所有其他质谱仪参数(如离子漏斗之后的下一真空阶段的压力)保持相同。可以看出，由于气体动力学效应，随着在离子漏斗内压力增加，低m/z离子的传送大幅度地提高。例如，m/z为116.93、101.20和59.33的离子的传送在曲线702中显而易见，但是曲线700中没有。高m/z离子的传送保持稳定(如对于一些离子可能存在2个减少因素)。小出口的离子漏斗板(ion funnel plate)直径减少了流动进入下一真空部分的气体，因此允许使用小型真空泵。
图8说明采用了公开的使用样品检测设备的技术的样品处理800，例如在图3至图6中所示的样品检测设备500。
因此，生成离子样品(框802)。在具体实施方式中，生成离子样品可以包括，例如使用离子源(如电喷雾离子源、感应耦合电离子体、火花离子源、电晕离子源、放射性离子源(如63Ni)等)或电磁设备生成离子。在一个具体实施方式中，生成样品离子包括使用样品离子化源502，如电晕放电离子源(corona discharge ion source)。电晕放电离子源利用包围导体的电晕放电来生成离子样品。在另一个实施方式中，使用电喷雾离子化生成离子样品。电喷雾离子化可以包括通过电喷雾针相样品施加高电压，以气溶胶(aerosol)形式发射样品。然后当溶剂发生汽化时，气溶胶穿过电喷雾针和圆锥体之间的空间，从而形成离子。
在毛细管处接收离子样品(框804)。在具体实施方式中，通过样品离子化源502产生离子样品并且在导管516处接收离子样品。在一个具体实施方式中，使用电喷雾源生成离子样品并且在加热的毛细管516处接收离子样品，然后离子样品经过加热的毛细管516。
将离子样品传送至离子漏斗的出口(框806)。在具体实施方式中，离子漏斗302包括配置用于接收来自毛细管516的离子样品的入口312。离子漏斗302包括带有缝隙308的电极304，缝隙沿着从离子漏斗302的入口312延伸至离子漏斗302的出口314的轴线310排列，还包括与多个电极共轴放置的多个间隔元件306。在具体实施方式中，电极304与间隔元件306按照交叉配置的方式安排从而促进电极304和间隔元件306之间的气密界面，因此迫使流体流动分别穿过电极304的缝隙308和间隔元件306的缝隙316。离子漏斗302的气密结构可以产生令人满意的气体动力学流动，从而当使用便携式真空泵系统时，促进低m/z离子从离子漏斗302传送至质量分析器系统508。将离子样品经由离子漏斗传送至离子漏斗的出口处(框808)。
尽管本发明已经对结构特征和/或实施方法进行描述，但是应当明白附带的权利要求中所限定的发明不是对已描述的特定特征或方案的必要的限定制。虽然讨论了各种可能，但是装置、系统、辅助系统、组件等可以不偏离本发明按照各种方式构建。而且，所描述的具体特征和方案作为实施要求的发明的实例形式。

Claims (21)

1.用于传送在接近大气条件下产生的离子的质谱仪进样设备，包括：
离子漏斗，所述离子漏斗配置用于接收来自样品离子化源的离子样品，所述离子漏斗包括：
多个电极，所述电极带有配置为使样品离子通过的缝隙，该缝隙沿着从离子漏斗的入口延伸至离子漏斗的出口的公共轴线排列，所述多个电极中的每个电极连接到相应的RF电势，并且应用到所述多个电极中的每个电极的RF电势与应用于相邻电极的RF电势为异相；和
多个间隔元件，所述多个间隔元件与所述多个电极共轴放置，所述多个间隔元件中的至少一个间隔元件放置在两个相邻电极之间，用于在离子漏斗的出口提供至少部分气密结构，配置所述气密结构用于在所述离子漏斗的出口形成轴向气体动力学流动。
2.根据权利要求1所述的质谱仪进样设备，其中，通过将DC电势应用到至少一个所述电极，所述离子漏斗还包括沿所述轴线的DC电势梯度。
3.根据权利要求1所述的质谱仪进样设备，其中，所述多个间隔元件中的每个元件都有限定直径的缝隙，该直径大于相邻电极的缝隙的直径。
4.根据权利要求1所述的质谱仪进样设备，其中，所述多个间隔元件中的至少一个含有聚四氟乙烯。
5.根据权利要求1所述的质谱仪进样设备，其中，位于最靠近离子漏斗出口的所述电极限定具有直径约为1.0mm的内部缝隙。
6.根据权利要求1所述的质谱仪进样设备，其中，所述多个电极中的至少一个含有印刷电路板材料。
7.根据权利要求6所述的质谱仪进样设备，其中，所述多个电极中的至少一个包括安装在印刷电路板材料上的一个或多个电阻器以及一个或多个电容器。
8.根据权利要求6所述的质谱仪进样设备，其中，还包括与所述多个电极相连的一个或多个弹性销。
9.根据权利要求1所述的质谱仪进样设备，其中，所述多个电极中的至少一个包括与导电涂层接界的缝隙。
10.根据权利要求1所述的质谱仪进样设备，其中，还包括毛细管，所述毛细管配置用于将离子样品引入至离子漏斗的入口。
11.根据权利要求1所述的质谱仪进样设备，其中，将所述多个间隔元件按照交叉配置的方式相对于所述多个电极放置。
12.一种样品检测系统，包括：
样品离子化源；
样品入口，所述样品入口配置用于接收来自样品离子化源的离子样品，所述样品入口包括：
离子漏斗，所述离子漏斗包括：
多个电极，所述电极带有配置为使样品离子通过的缝隙，所述缝隙沿着从离子漏斗的入口延伸至离子漏斗的出口的公共轴线排列，所述多个电极中的每个电极连接到相应的RF电势，并且应用到所述多个电极中的每个电极的RF电势与应用于相邻电极的RF电势为异相；和
多个间隔元件，所述多个间隔元件与所述多个电极共轴放置，所述多个间隔元件中的至少一个间隔元件放置在两个相邻电极之间，用于在离子漏斗的出口提供至少部分气密结构，配置所述气密结构用于在所述离子漏斗的出口形成轴向气体动力学流动；和
毛细管，所述毛细管放置在靠近所述离子漏斗的入口，用于引导离子样品进入所述离子漏斗；和
质量分析器系统，所述质量分析系统包括真空室。
13.根据权利要求12所述的样品检测系统，其中，所述多个间隔元件中的每个元件都有限定直径的缝隙，该直径大于相邻电极的缝隙的直径。
14.根据权利要求12所述的样品检测系统，其中，所述多个间隔元件中的至少一个含有聚四氟乙烯。
15.根据权利要求12所述的样品检测系统，其中，放置在最靠近离子漏斗出口的所述电极限定具有直径约为1.0mm的内部缝隙。
16.根据权利要求12所述的样品检测系统，其中，所述毛细管为热的毛细管。
17.根据权利要求12所述的样品检测系统，其中，将所述多个间隔元件按照交叉配置的方式相对于所述多个电极放置。
18.一种选择离子进入样品检测系统的方法，包括：
从离子源产生离子样品；
在毛细管接收所述离子样品；
将所述离子样品从所述毛细管传送至离子漏斗的入口，所述离子漏斗包括：
多个电极，所述多个电极带有沿着从所述离子漏斗的入口延伸至所述离子漏斗的出口的轴线排列的缝隙；和
多个间隔元件，所述间隔元件与所述多个电极共轴放置，放置所述多个间隔元件接近一个或两个相邻的电极；和
将所述离子样品经由所述离子漏斗传送至所述离子漏斗的出口。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，将所述离子样品经由所述离子漏斗传送至所述离子漏斗的出口的过程包括，通过邻近所述出口的电极板的缝隙传送所述离子样品，所述缝隙具有约1.0mm的直径。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，还包括将所述离子样品从所述离子漏斗的出口传送至离子引导器。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，还包括将所述离子样品从所述离子导引器传送至质量分析器。
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