CN106992109B - 改进离子转移管件流量和抽吸系统负载 - Google Patents

Abstract

一种质谱仪系统可包含离子源、真空腔室；所述真空腔室内的质量分析仪、所述离子源与所述真空腔室之间的转移管件、转移管件加热器，和真空泵。所述质谱仪系统可经配置以响应于接收转移管件调换指令而减小所述真空泵的泵速；将所述转移管件的所述温度降低到低于第一阈值；当所述转移管件被第二转移管件替换时在所述减小的泵速下操作所述真空泵；将所述第二转移管件加热到高于抽气温度的温度；以及在所述第二转移管件的所述温度超出第二阈值之后增加所述真空泵的所述泵速。

Description

改进离子转移管件流量和抽吸系统负载

技术领域

本发明大体上涉及质谱学的领域，包含用于改进离子转移管件流量和抽吸系统负载的系统和方法。

背景技术

质谱学是一种分析化学技术，其可通过测量气相离子的质荷比和丰度来识别存在于样本中的化学物质的量及类型。气相离子的分析通常在真空下进行，同时可在大气压下引入样本。在液相色谱质谱法中，来自液相色谱系统(例如高效液相色谱(HPLC)系统)的洗出液可例如通过电喷雾电离而蒸发和离子化以产生气相离子。通常，在大气压或接近大气压处执行蒸发和电离，且可伴随着显著气流。或者，使用子环境电喷雾电离，蒸发和电离可在低于大气压处发生，但仍显著高于质量分析所必需的压力。通过将气相离子带入质谱系统，通常经由离子转移管或孔发生用于质量分析的真空腔室，且所述真空腔室将显著气流引入到所述系统。为维持高真空同时适应气流，可需要显著真空抽吸系统。

从上文应了解，需要离子转移管件流量和抽吸系统负载的改进。

发明内容

在第一方面中，一种质谱仪系统可包含离子源、真空腔室；真空腔室内的质量分析仪、离子源与真空腔室之间的第一转移管件、转移管件加热器，和真空泵。离子源可经配置以从样本产生离子。在各种实施例中，离子源可大体上处于大气压。或者，例如针对子环境电喷雾电离，离子源可处于子环境压力，例如大概约10¹到约10²托。质量分析仪可经配置以确定来自所述样本的离子的质荷比。转移管件可经配置以允许离子从离子源通过到真空腔室。转移管件加热器可经配置以将转移管件加热到且将转移管件维持在操作温度。真空泵可经配置以将真空腔室维持在低压处。质谱仪系统可进一步包含计算机可读存储媒体，其具有用于执行以下步骤的程序指令：控制转移管件加热器以将第一转移管件维持在操作温度，且控制真空泵以将真空腔室维持在操作压力处；响应于接收转移管件调换指令减小真空泵的泵速；将第一转移管件的温度降低到低于第一阈值；在减小的泵速下操作真空泵，同时用第二转移管件替换第一转移管件以将真空腔室维持在大气压与操作压力之间的压力处；将第二转移管件加热到高于抽气温度的温度；以及在第二转移管件的温度超出第二阈值之后增加真空泵的泵速以使质量分析仪返回到操作压力。

在第一方面的各种实施例中，操作温度可处于约50℃到约550℃的范围内。

在第一方面的各种实施例中，操作压力可处于约10^-11托到约10^-4托的范围内。

在第一方面的各种实施例中，减小泵速可包含限制真空泵的转速。

在第一方面的各种实施例中，减小泵速可包含限制泵的功耗。

在第二方面中，一种质谱仪系统可包含离子源、真空腔室、真空腔室内的质量分析仪、离子源与真空腔室之间的第一转移管件、转移管件加热器，和真空泵。离子源可经配置以从样本产生离子。在各种实施例中，离子源可大体上处于大气压。或者，例如针对子环境电喷雾电离，离子源可处于子环境压力，例如大概约10¹到约10²托。质量分析仪可经配置以确定来自所述样本的离子的质荷比。第一转移管件可经配置以允许离子从离子源通过到真空腔室。第一转移管件可额定在第一温度范围内的温度下操作。转移管件加热器可经配置以加热转移管件。真空泵可经配置以将真空腔室维持在低压处。质谱仪系统可进一步包含计算机可读存储媒体，其具有用于执行以下步骤的程序指令：控制转移管件加热器以将转移管件维持在第一温度范围内的第一温度，且控制真空泵以将真空腔室维持在操作压力处；接收将转移管件温度设定到第二温度的指令，所述第二温度在第二温度范围内且在第一范围外部；响应于接收转移管件调换指令减小真空泵的泵速；将转移管件的温度降低到低于交换阈值；在减小的泵速下操作真空泵，同时用第二转移管件替换第一转移管件以将真空腔室维持在大气压与操作压力之间的压力处，所述第二转移管件额定用于在第二温度范围中操作；将第二转移管件加热到第二温度；以及在第二转移管件的温度超出阈值之后增加真空泵的泵速以使质量分析仪返回到操作压力。

在第二方面的各种实施例中，第一温度范围可在约50℃与约550℃之间。

在第二方面的各种实施例中，第二温度范围可在约50℃与约550℃之间。

在第二方面的各种实施例中，第一温度范围和第二温度范围可为非重叠范围。

在第二方面的各种实施例中，第一温度范围可高于第二温度范围，且第一转移管件可具有比第二转移管件大的内径。

在第二方面的各种实施例中，第二温度范围可高于第一温度范围，且第二转移管件可具有比第一转移管件大的内径。

在第二方面的各种实施例中，操作压力可处于约10^-11托到约10^-4托的范围内。

在第二方面的各种实施例中，减小泵速可包含限制真空泵的转速。

在第二方面的各种实施例中，减小泵速可包含限制泵的功耗。

在第三方面中，一种质谱仪系统可包含离子源、真空腔室、真空腔室内的质量分析仪、离子源与真空腔室之间的第一转移管件、转移管件加热器，和真空泵。离子源可经配置以从样本产生离子。在各种实施例中，离子源可大体上处于大气压。或者，例如针对子环境电喷雾电离，离子源可处于子环境压力，例如大概约10¹到约10²托。质量分析仪可经配置以确定来自所述样本的离子的质荷比。转移管件可经配置以允许离子从离子源通过到真空腔室，所述第一转移管件额定在第一范围内的温度下操作。转移管件加热器可经配置以加热转移管件。真空泵可经配置以将真空腔室维持在低压处。质谱仪系统可进一步包含计算机可读存储媒体，其具有用于执行以下步骤的程序指令：控制转移管件加热器以将转移管件维持在第一范围内的第一温度，且控制真空泵以将真空腔室维持在操作压力处；接收将转移管件温度设定到第二温度的指令，所述第二温度在第二范围内且在第一范围外部；通知用户第二温度在第一转移管件的额定温度范围外部，且将第一转移管件替换为额定用于第二温度的第二转移管件。

在第三方面的各种实施例中，第一温度范围可在约50℃与约550℃之间。

在第三方面的各种实施例中，第二温度范围可在约50℃与约550℃之间。

在第三方面的各种实施例中，第一温度范围和第二温度范围可为非重叠范围。

在第三方面的各种实施例中，第一温度范围和第二温度范围可为部分重叠范围。

在第三方面的各种实施例中，操作压力可处于约10^-11托到约10^-4托的范围内。

在第三方面的各种实施例中，减小泵速包含限制真空泵的转速。

在第三方面的各种实施例中，减小泵速包含限制泵的功耗。

在第三方面的各种实施例中，第一温度范围高于第二温度范围，且第一转移管件具有比第二转移管件大的内径。

在第三方面的各种实施例中，第二温度范围高于第一温度范围，且第二转移管件具有比第一转移管件大的内径。

在第四方面中，用于质谱仪系统的转移管件套组可包含具有第一内径的第一转移管件，和具有第二内径的第二转移管件。第一转移管件可额定用于在第一温度范围内操作，且第二转移管件可额定用于在第二温度范围内操作。

在第四方面的各种实施例中，第一温度范围和第二温度范围可为非重叠范围。

在第四方面的各种实施例中，第一温度范围和第二温度范围可为部分重叠范围。

在第五方面中，一种质谱仪系统可包含离子源、真空腔室；低压腔室内的质量分析仪、离子源与真空腔室之间的第一转移管件、转移管件加热器，和真空泵。离子源可经配置以从样本产生离子。在各种实施例中，离子源可大体上处于大气压。或者，例如针对子环境电喷雾电离，离子源可处于子环境压力，例如大概约10¹到约10²托。质量分析仪可经配置以确定来自所述样本的离子的质荷比。第一转移管件可经配置以允许离子从离子源通过到真空腔室。转移管件加热器可经配置以将转移管件加热到且将转移管件维持在操作温度。真空泵可经配置以将真空腔室维持在低压处。质谱仪系统可进一步包含计算机可读存储媒体，其具有用于执行以下步骤的程序指令：控制转移管件加热器以将第一转移管件维持在操作温度，且控制真空泵以将真空腔室维持在操作压力处；响应于接收排出指令使真空泵旋转减慢；将转移管件的温度维持在高于第一温度阈值直至真空泵速度低于阈值泵速；以及在真空泵速度低于阈值泵速之后切断转移管件加热器。

在第五方面的各种实施例中，操作温度可处于约50℃到约550℃的范围内。

在第五方面的各种实施例中，操作压力可处于约10^-11托到约10^-4托的范围内。

在第五方面的各种实施例中，使真空泵旋转减慢可包含切断到真空泵的功率。

在第五方面的各种实施例中，计算机可读存储媒体可进一步包含用于执行以下步骤的程序指令：在激活真空泵之前加热转移管件；以及在转移管件的温度超出第二温度阈值之后激活真空泵以将真空腔室的压力减小到操作压力。

附图说明

为了更加全面地理解本文中所揭示的原理以及其优点，现在参考结合附图获得的以下描述，附图中：

图1是根据各种实施例的示范性质谱系统的框图。

图2是根据各种实施例的示范性质谱系统的框图。

图3为根据各种实施例离子转移管件温度与流动速率之间的关系的曲线。

图4为根据各种实施例涡轮分子泵的流动速率与功耗之间的关系的曲线。

图5为说明根据各种实施例在启动和关闭质谱仪器的同时控制真空泵和转移管件加热器的方法的流程图。

图6为说明根据各种实施例在调换离子转移管件的同时控制真空泵和转移管件加热器的方法的流程图。

图7和8是说明根据各种实施例使离子转移管件与温度范围匹配的方法的流程图。

图9为说明根据各种实施例的离子转移管件套组的框图。

应理解，图式不一定按比例绘制，图式中的物件也不一定关于彼此按比例绘制。图式的描绘是意图使得清楚并理解本文所揭示的设备、系统和方法的各种实施例。在可能的情况下，将贯穿图式使用相同的参考标号来指代相同或相似的部分。此外，应了解，图式并不打算以任何方式限制本发明教示的范围。

具体实施方式

本文中描述用于离子分离的系统和方法的实施例。

本文所用的章节标题仅用于组织目的并且不应理解为以任何方式限制所描述的标的物。

在各种实施例的此详细描述中，出于解释的目的，阐述许多特定细节以提供所揭示的实施例的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将了解，这些各种实施例可以在具有或不具有这些特定细节的情况下实践。在其它情况下，结构和装置以框图形式展示。此外，所属领域的技术人员可容易了解，呈现和执行方法的特定序列为说明性的且预期所述序列可改变且仍保持在本文所揭示的各种实施例的精神和范围内。

本申请案中引用的所有文献和类似材料(包含但不限于专利、专利申请案、文章、书籍、论文和因特网网页)明确地全文以引用的方式并入用于任何目的。除非另外描述，否则本文中所用的所有技术和科学术语具有与本文所描述的各种实施例所属领域的一般技术人员通常所了解相同的含义。

应了解，在本发明教示中论述的温度、浓度、时间、压力、流动速率、横截面面积等之前存在隐含的“约”，使得略微和非实质偏差在本发明教示的范围内。在本申请案中，除非另外明确陈述，否则单数的使用包括复数。此外，“包括”、“含有”以及“包含”的使用并不打算是限制性的。应理解，以上大体描述和以下详细描述均仅是示范性和解释性的且并不限制本发明教示。

如本文所用，“一”也可指代“至少一个”或“一个或多个”。并且，“或”的使用是包含性的，使得短语“A或B”为真，此时“A”为真、“B”为真，或“A”和“B”两者都为真。此外，除非上下文另外需要，否则单数术语应包含复数并且复数术语应包含单数。

“系统”阐述一组组件(真实或抽象)，包括一个整体，其中每一组件与整体内的至少一个其它组件交互或相关。

质谱平台

质谱平台100的各种实施例可包含如图1的框图中显示的组件。在各种实施例中，图1的元件可并入到质谱平台100中。根据各种实施例，质谱仪100可包含离子源102、质量分析仪104、离子检测器106和控制器108。

在各种实施例中，离子源102从样本产生多个离子。离子源可包含(但不限于)基质辅助激光解吸附/电离(MALDI)源、电喷雾电离(ESI)源、经加热电喷雾电离(HESI)源、纳米电喷雾电离(nESI)源、大气压化学电离(APCI)源、大气压光电离源(APPI)、电感耦合等离子体(ICP)源、电子电离源、化学电离源、光电离源、辉光放电电离源、热喷射电离源等等。在各种实施例中，离子源可大体上处于大气压。或者，例如针对子环境电喷雾电离，离子源可处于子环境压力，例如大概约10¹到约10²托。

在各种实施例中，质量分析仪104可基于离子的质荷比分离离子。举例来说，质量分析仪104可包含四极质量过滤器分析仪、四极离子阱分析仪、飞行时间(TOF)分析仪、静电阱质量分析仪(例如，ORBITRAP质量分析仪)、傅里叶变换离子回旋共振(FT-ICR)质量分析仪、磁性扇区等等。在各种实施例中，质量分析仪104还可经配置以使用碰撞引发分解(CID)、电子转移分解(ETD)、电子俘获分解(ECD)、光引发分解(PID)、表面引发分解(SID)等等将离子分段，且进一步基于质荷比分离经分段离子。

在各种实施例中，离子检测器106可检测离子。举例来说，离子检测器106可包含电子倍增器、法拉弟杯等。离开质量分析仪的离子可由离子检测器检测到。在各种实施例中，离子检测器可以定量，使得可以确定离子的准确计数。

在各种实施例中，控制器108可与离子源102、质量分析仪104和离子检测器106通信。举例来说，控制器108可配置离子源或启用/停用离子源。另外，控制器108可配置质量分析仪104以选择待检测的特定质量范围。此外，控制器108可例如通过调整增益而调整离子检测器106的灵敏度。另外，控制器108可基于正检测的离子的极性调整离子检测器106的极性。举例来说，离子检测器106可经配置以检测正离子或经配置以检测负离子。

图2描绘根据本发明的各种实施例的质谱仪200的组件。将理解，质谱仪200的某些特征和配置借助于说明性实例呈现，且不应解释为限于特定环境中的实施方案。可呈电喷射离子源202的形式的离子源从分析物材料产生离子，例如来自液体层析(未描绘)的洗出液。离子从离子源腔室204(其对于电喷雾源将通常保持在大气压下或附近)经由连续低压的若干中间腔室206、208和210运输到其中驻留质量分析仪214的真空腔室212。由若干离子光学组件促进离子从离子源202到质量分析仪214的有效运输，所述离子光学组件包含四极RF离子导向器216和218、任选的多极RF离子导向器220、撇渣器222以及静电透镜224和228。离子可经由离子转移管件230在离子源腔室204与第一中间腔室206之间运输，离子转移管件230经加热以使溶剂汽化并打破溶剂-分析物簇。离子转移管件还可为孔。离子转移管件230可由离子转移管件加热器226加热且维持在操作温度处。中间腔室206、208和210以及真空腔室212由泵的合适的布置抽空以将其中的压力维持在所要值。在一个实例中，中间腔室206与机械泵的端口232通信，且中间腔室208和210以及真空腔室212与多段多端口涡轮分子泵的对应端口234、236和238通信。在各种实施例中，端口232可与涡轮分子泵而非机械泵通信。

质谱仪200的各种组件的操作由控制和数据系统(未描绘)引导，所述控制和数据系统将通常由通用和专门的处理器、专用电路以及软件和固件指令的组合构成。控制和数据系统还提供数据获取和获取后数据处理服务。

虽然质谱仪200描绘为经配置用于电喷射离子源，应注意，质量分析仪214可结合任何数目的脉冲或连续离子源(或其组合)采用，包含(不限于)经加热电喷雾电离(HESI)源、纳米电喷雾电离(nESI)源、基质辅助激光解吸附/电离(MALDI)源、大气压化学电离(APCI)源、大气压光电离(APPI)源、电子电离(EI)源，或化学电离(CI)离子源。

离子转移和真空泵负载

在各种实施例中，穿过离子转移管件的气流规定对于质谱仪的抽吸系统的要求。为了维持执行质量分析所需的高真空，经由离子转移管件进入真空腔室的气体需要从真空腔室有效地移除。然而，质谱仪的敏感度与穿过离子转移管件的气流成比例，因为增加气流可增加可用于分析的离子的数目。

在各种实施例中，离子转移管件的温度可影响到真空系统中的流动速率。图3为针对示范性系统的离子转移管件温度对照测得的流动速率的曲线。离子转移管件的典型操作温度大约350℃，但真空系统通常根据在室温下穿过离子转移管件的气流来设定大小以使得能够从冷启动有效地对系统进行抽气。如图3展示，在室温下穿过离子转移管件的气流可为在350℃的操作温度下穿过离子转移管件的气流的约1.7倍。

另外，随着气体负载增加，涡轮分子泵消耗的功率增加。图4为测得的流动速率对照由示范性涡轮分子泵消耗的功率的曲线。功率的一部分以加热泵结束。在各种实施例中，在约115W的功耗下，所得高温可减小涡轮分子泵内铝转子的强度。因此，转子可由于泵内的高离心力而变形。

图5为说明控制离子转移管件加热器和真空泵以减少峰值气流的示范性方法的流程图。502处，系统可接收启动指令。在各种实施例中，此可在用户的指示下发生，或在加电之后当控制系统已完成初始化过程和系统检查时自动发生。

504处，离子转移管件加热器可开始加热离子转移管件。通常，质谱系统可与离子转移管件一起在例如约50℃到约550℃的操作温度处操作。506处，所述系统可监视离子转移管件的温度以确定离子转移管件温度是否已超出阈值。在各种实施例中，所述阈值可低于离子转移管件的操作温度但高于其中穿过离子转移管件的气流不再超出真空泵的额定流量的点。当温度尚未达到或超出阈值时，系统可在506处继续监视离子转移管件的温度。

当温度达到或超出阈值时，系统可在508处启动真空泵。在真空泵工作且质量分析仪中的压力在例如约10^-11托与约10^-4托之间的操作范围内(取决于真空系统的配置)的情况下，可使用质量分析仪来确定气相离子的质荷比，如510处指示。在各种实施例中，可通过使例如HPLC上解析的样本等样本蒸发和离子化来引入气相离子。

512处，系统可接收关断指令。在各种实施例中，系统可关断以进行例行维护、维修、节省资源(例如在假期期间)、用于重定位，或可能需要使系统处于断电状态的任何其它原因。在接收关断指令后，系统可使真空泵旋转减慢，如514处指示。系统可在516处监视真空泵以确定真空泵是否已旋转减慢到安全水平。当真空泵尚未处于安全水平时，系统可在516处继续监视真空泵。当真空泵已达到安全水平时，离子转移管件加热器可在518处切断，且可允许离子转移管件冷却。

在各种实施例中，通过确保在真空泵启动之前将离子转移管件加热到高于阈值温度且保持高于阈值温度直至真空泵已旋转减慢到安全水平，系统可确保真空泵不会接收到足以减弱真空泵或缩短其使用寿命的过多负载。另外，因为不需要对泵设定大小以操控在室温下穿过离子转移管件的气流，所以可使用小真空泵，借此减少质谱仪系统的总成本。

图6为说明改变离子转移管件且同时在减小的速度下操作真空泵以考虑增加的气流的示范性方法的流程图。在各种实施例中，离子转移管件可需要改变以用于清洁或使用具有不同内径的离子转移管件。602处，系统可接收离子转移管件调换指令。在各种实施例中，此可在用户的指示下通过激活接触件或选择控制软件内的用户接口元件而发生。

604处，系统可减少真空泵的抽吸。举例来说，真空泵可经配置以限制真空泵的转速。或者，系统可经配置以限制真空泵的功耗。

660处，在真空泵在减小的泵速下操作的情况下，系统可例如通过关断离子转移管件加热器而使离子转移管件冷却。系统可在608处监视离子转移管件温度以确定离子转移管件是否已冷却到安全水平。当离子转移管件尚未处于安全水平时，系统可在608处继续监视离子转移管件温度。当离子转移管件温度已达到安全水平时，离子转移管件可移除，且不同离子转移管件可放置在其位置中，如610处指示。在各种实施例中，系统可向用户提供离子转移管件处于可安全操控的温度下的指示。举例来说，系统可切换灯以指示离子转移管件处于安全温度，或系统可在用户接口上显示消息以指示可调换离子转移管件。

612处，在离子转移管件已调换之后，可加热新离子转移管件。614处，系统可监视离子转移管件的温度以确定离子转移管件温度是否已超出使真空泵返回到完全操作所需的阈值。当温度尚未达到或超出阈值时，系统可在614处继续监视离子转移管件的温度。

当温度达到或超出阈值时，系统可使真空泵返回到完全操作，如616处指示。在真空泵工作且压力在操作范围内的情况下，可使用质量分析仪来确定气相离子的质荷比，如618处指示。

在各种实施例中，在调换离子转移管件的同时限制泵速可减少归因于增加的气流而导致的对真空泵的不利影响。不利影响可包含在高温下的操作，这可致使涡轮分子泵转子由于高离心力而变形。此外，通过维持至少某一水平的真空泵操作，真空腔室内的压力可维持低于大气压。通过维持真空腔室内的部分真空，而非关断真空泵和将腔室排出到大气，使真空腔室返回到操作压力所需的时间可缩短，借此缩短质谱仪进行快速维护任务(例如调换离子转移管件)的停工时间。

图7为说明使离子转移管件与操作温度范围匹配以将穿过离子转移管件的气流维持在用于真空泵的操作的合适的水平的示范性方法的流程图。702处，系统可接收针对离子转移管件的新温度设定。

704处，系统可确定新温度设定是否在针对离子转移管件的操作温度范围外部。在各种实施例中，离子转移管件可额定用于在一温度范围中操作，这确保所述温度范围内穿过离子转移管件的气流适于真空泵的操作。举例来说，额定用于低操作温度(例如约150℃到约350℃之间的范围内)的离子转移管件可具有比额定用于较高操作温度(例如约300℃到约550℃之间的范围内)的离子转移管件小的内径。在各种实施例中，温度范围可非重叠或部分重叠。当新温度设定在适于当前离子转移管件的温度范围内时，所述方法可在706处结束。

或者，当新温度设定在适于当前离子转移管件的温度范围外部时，系统可识别包含新温度设定的第二温度范围，如708处指示。另外，系统可通知用户离子转移管件需要用额定用于温度设定的替代性离子转移管件替换。在各种实施例中，此可通过经由用户接口将消息提供到用户而发生。另外，系统可直至所述离子转移管件被合适的离子转移管件替换才改变离子运输管件的温度。

710处，可移除离子转移管件，且不同离子转移管件可放置在适当位置。在各种实施例中，系统可执行图6中说明的用于调换离子转移管件的方法。在额定用于新温度范围的新离子转移管件在适当位置且离子转移管件处于新温度并且真空腔室中的压力在操作范围内的情况下，可使用质量分析仪来确定气相离子的质荷比，如712处指示。

在各种实施例中，可能需要最大化进入和穿过质谱仪系统的离子的流量。大直径离子转移管件可适应给定温度下的较大气流，且与此对应允许较多离子进入系统。或者，真空泵可额定用于最大气流。为最大化各种温度下的气流，可能有利的是，具有额定用于在不同温度范围处使用的不同内径的离子转移管件。以此方式，随着温度增加且气流减小(参看图3)，可使用具有大内径的不同离子转移管件将气体流动维持在合乎需要的范围内。此可防止真空泵的过载，同时确保足够的离子流进入系统。

图8为说明使离子转移管件与操作温度范围匹配以将穿过离子转移管件的气流维持在用于真空泵的操作的合适的水平的示范性方法的流程图。802处，系统可接收用于离子转移管件的温度设定和抽气指令。

804处，系统可识别适当位置中的离子转移管件。在各种实施例中，系统可例如通过光学测量、识别离子转移管件上的标记或测量在一温度下穿过离子转移管件的流动速率来确定离子转移管件的内径。806处，系统可确定温度设定是否在针对离子转移管件的操作温度范围外部。在各种实施例中，离子转移管件可额定用于在一温度范围中操作，这确保所述温度范围内穿过离子转移管件的气流适于真空泵的操作。

当温度设定不在适于当前离子转移管件的温度范围内时，系统可指示用户切换离子转移管件，如808处指示。当离子转移管件已更换时，系统可检验新离子转移管件适于温度设定，如804处指示。

一旦离子转移管件已知对应于温度设定，系统就可将离子转移管件加热到操作温度，如810处指示。当离子转移管件高于用于真空泵的安全操作的阈值温度时，真空泵可启动或被允许返回到完全速度，如812处指示。

图9为说明含有额定用于不同温度范围的离子转移管件的套组900的框图。套组900可包含外壳902、离子转移管件904和离子转移管件906。离子转移管件904可具有较小内径且额定用于较低温度范围，例如约100℃与350℃之间。离子转移管件906可具有较大内径且额定用于较高温度范围，例如约300℃与550℃之间。在各种实施例中，离子转移管件套组900可包含两个以上离子转移管件，例如具有额外温度范围的离子转移管件和/或针对每一温度范围的多个离子转移管件。在各种实施例中，温度范围可非重叠或部分重叠。另外，套组900可包含标记908或其它印刷材料，其识别离子转移管件904和906以及针对每一者的额定温度范围。在各种实施例中，离子转移管件904和906可用识别符和/或温度范围标记，例如通过在离子转移管件904和906的外表面上印刷或蚀刻标记。

虽然结合各种实施例来描述本发明教示，但是并不打算将本发明教示限制于此类实施例。相反地，如所属领域的技术人员应了解，本发明教示涵盖各种替代方案、修改以及等效物。

此外，在描述各种实施例时，本说明书可以将方法和/或过程呈现为特定序列的步骤。然而，在方法或过程不依赖于本文中阐述的步骤的特定次序的程度上，方法或过程不应限于所描述的步骤的特定序列。如所属领域的一般技术人员将了解，步骤的其它序列可为可能的。因此，在说明书中阐述的步骤的特定次序不应解释为对权利要求书的限制。另外，针对方法和/或过程的权利要求不应限于以书写的次序执行其步骤，且所属领域的技术人员可容易理解，所述序列可变化且仍保持在各种实施例的精神和范围内。

Claims (17)

1.一种质谱仪系统，其包括：

离子源，所述离子源经配置以从样本产生离子；

真空腔室；

所述真空腔室内的质量分析仪，所述质量分析仪经配置以确定来自所述样本的离子的质荷比；

所述离子源与所述真空腔室之间的第一转移管件，所述第一转移管件经配置以允许所述离子从所述离子源通过到所述真空腔室；

转移管件加热器，其经配置以加热所述第一转移管件；

真空泵，其经配置以将所述真空腔室维持在低压处；

计算机可读存储媒体，其具有用于执行以下步骤的程序指令：

控制所述第一转移管件加热器以将所述第一转移管件维持在第一温度，且控制所述真空泵以将所述真空腔室维持在操作压力处；

响应于接收转移管件调换指令而减小所述真空泵的泵速；

将所述第一转移管件的所述第一温度降低到低于第一阈值；

当所述第一转移管件被第二转移管件替换时在减小的泵速下操作所述真空泵以将所述真空腔室维持在大气压与所述操作压力之间的压力处；

将第二转移管件加热到高于抽气温度的温度；以及

在所述第二转移管件的所述温度超出所述抽气温度之后增加所述真空泵的所述泵速以使所述质量分析仪返回到所述操作压力。

2.根据权利要求1所述的质谱仪系统，其中所述操作温度处于50℃到550℃的范围内。

3.根据权利要求1所述的质谱仪系统，其中所述操作压力处于10^-11托到10^-4托的范围内。

4.根据权利要求1所述的质谱仪系统，其中减小所述泵速包含限制所述真空泵的转速。

5.根据权利要求1所述的质谱仪系统，其中减小所述泵速包含限制所述真空泵的功耗。

6.根据权利要求1所述的质谱仪系统，其中所述第一转移管件额定在第一温度范围内的温度下操作，且所述第二转移管件额定用于在第二温度范围中操作；以及

所述计算机可读存储媒体具有用以接收用于执行以下步骤的指令的程序指令：

将所述第二转移管件温度设定到第二温度，所述第二温度在所述第二温度范围内和所述第一温度范围外部；以及

将第二转移管件加热到所述第二温度。

7.根据权利要求6所述的质谱仪系统，其中所述第二温度范围在50℃与550℃之间。

8.根据权利要求6所述的质谱仪系统，其中所述第一温度范围和第二温度范围为非重叠范围。

9.根据权利要求6所述的质谱仪系统，其中所述第一温度范围高于所述第二温度范围，且所述第一转移管件具有比所述第二转移管件大的内径。

10.根据权利要求6所述的质谱仪系统，其中所述第二温度范围高于所述第一温度范围，且所述第二转移管件具有比所述第一转移管件大的内径。

11.根据权利要求6所述的质谱仪系统，其中所述计算机可读存储媒体具有用于以下操作的程序指令：通知用户所述第二温度在所述第一转移管件的额定温度范围外部，且将所述第一转移管件替换为额定用于所述第二温度的第二转移管件。

12.根据权利要求6所述的质谱仪系统，其中所述第一温度范围和第二温度范围为部分重叠范围。

13.一种质谱仪系统，其包括：

离子源，所述离子源经配置以从样本产生离子；

真空腔室；

所述真空腔室内的质量分析仪，所述质量分析仪经配置以确定来自所述样本的离子的质荷比；

所述离子源与所述真空腔室之间的第一转移管件，所述第一转移管件经配置以允许所述离子从所述离子源通过到所述真空腔室；

转移管件加热器，其经配置以将所述第一转移管件加热到且将所述第一转移管件维持在操作温度；

真空泵，其经配置以将所述真空腔室维持在低压处；

计算机可读存储媒体，其具有用于执行以下步骤的程序指令：

控制所述转移管件加热器以将所述第一转移管件维持在所述操作温度，且控制所述真空泵以将所述真空腔室维持在操作压力处；

响应于接收排出指令使所述真空泵旋转减慢；

维持所述第一转移管件的所述操作温度高于第一温度阈值直至所述真空泵速低于阈值泵速；以及

在所述真空泵速低于所述阈值泵速之后切断所述转移管件加热器。

14.根据权利要求13所述的质谱仪系统，其中所述操作温度处于50℃到550℃的范围内。

15.根据权利要求13所述的质谱仪系统，其中所述操作压力处于10^-11托到10^-4托的范围内。

16.根据权利要求13所述的质谱仪系统，其中使所述真空泵旋转减慢包含切断到所述真空泵的功率。

17.根据权利要求13所述的质谱仪系统，其中所述计算机可读存储媒体进一步包含用于执行以下步骤的程序指令：

在激活所述真空泵之前加热第一转移管件；以及

在所述第一转移管件的所述温度超出第二温度阈值之后激活所述真空泵以将所述真空腔室的压力减小到所述操作压力。