CN108807132A - 一种离子导引装置及导引方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离子导引装置及导引方法，包括平行放置的多个尺寸相同的环形电极；定义所述多个环形电极的中心连线为轴线，所述任一环形电极所在平面的法线与所述轴线在该环形电极的中心处的切线形成一夹角，所述夹角的范围为(0，90)度；射频电压源，用于在沿所述轴线相邻的环形电极上施加相位相异的射频电压，以使离子在传输过程中被束缚在所述环形电极的内部；直流电压源，用于在所述环形电极上施加幅值沿所述轴线变化的直流电压，以使离子沿所述轴线传输，并沿所述法线方向聚焦至靠近所述环形电极的内表面的位置。本发明的离子导引装置及导引方法有效实现了离子聚焦，在有效去除中性噪音的同时，大大降低了加工制作和装配的难度。

Description

一种离子导引装置及导引方法

技术领域

本发明涉及一种离子导引装置及导引方法，特别是涉及一种在较高气压或较低真空度下导引离子偏轴传输、聚焦并进入后级以进行质谱分析的离子导引装置及导引方法。

背景技术

液相色谱-质谱联用仪(LCMS)中通常采用大气压的离子源，比如电喷雾离子源。离子源产生的离子需要从大气压区传输到较低气压(例如小于1Pa的气压)的离子分析器区域。传输过程中除了必要的真空接口外，通常需要离子导引装置。

离子导引装置一般由一系列施加射频电压的电极组成。射频电压在装置的中心轴周围形成束缚离子的有效势垒，避免离子损失而得到很高的传输效率。其中一种是环形电极阵列(stacked ring)形式的离子传输装置。这类装置由一系列沿轴线排列的环形电极组成，相邻电极间施加幅值相等、相位相反的射频电压以在径向上束缚离子，同时沿轴线施加直流电压或者行波电压以驱动离子。这类装置由于质量范围宽、近电极表面处射频束缚强、适用气压高等优点，在商业仪器中得到广泛应用。较早期的此类装置，采用等径、等间距的环形电极沿轴线排列，仅仅作为传输较窄的离子束使用，接收面积受限，而且不能聚焦离子束。

公开号为US6107628A的美国专利中提出离子漏斗技术，使用沿轴线逐渐缩径的环形电极阵列，从而在获得较大离子接收面积的同时，实现对离子束的有效聚焦。目前该装置在商业仪器上得到了较大成功。

公开号为US7781728B2的美国专利中采用另外一种技术以达到类似的目的，该技术中采用等径的环形电极，通过逐渐增大电极间距，使得射频势垒逐渐往环形电极中心移动，从而聚焦离子。需注意该技术在气压较高(比如10torr或以上)或者需要很强离子束缚的时候，效率会降低。这是因为较大的电极间距会使得靠近电极处的射频势垒降低，另外还有一个问题是质量歧视。

公开号为US8581181B2的美国专利及其相关专利中，采用两组直径不等的环形电极阵列沿径向相互耦合，直流电压差导引离子从较大直径的环形电极阵列进入较小直径的环形电极阵列，从而既实现了离子聚焦已获得较高离子强度，又降低了中性噪音。

公开号为US20150206731A1的美国专利中提出另外一种方法，将每个环形电极分成两段，且分段之间的长度比例沿轴线逐渐变化，分段之间施加的直流电压差可将离子从较大的分段电极导引至较小的分段电极表面，从而聚焦离子。

然而，以上种种现有技术，都通过变化环形电极某参数，如直径、间距、分段比例等的方法来获得离子聚焦的效果。而该变化的电极参数增加了电极加工或者组装的复杂性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种离子导引装置及导引方法，通过将尺寸相同的多个环形电极平行等距排列，有效实现了较高气压下或较低真空度下的离子聚焦，在有效去除中性噪音的同时，大大降低了加工制作和装配的难度。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种离子导引装置，包括平行放置的多个尺寸相同的环形电极；定义所述多个环形电极的中心连线为轴线，所述任一环形电极所在平面的法线与所述轴线在该环形电极的中心处的切线形成一夹角，所述夹角的范围为(0，90)度；射频电压源，用于在沿所述轴线相邻的环形电极上施加相位相异的射频电压，以使离子在传输过程中被束缚在所述环形电极的内部；直流电压源，用于在所述环形电极上施加幅值沿所述轴线变化的直流电压，以使离子沿所述轴线传输，并沿所述法线方向聚焦至靠近所述环形电极的内表面的位置。

于本发明一实施例中，所述环形电极为圆形、椭圆形或多边形。

于本发明一实施例中，所述轴线为直线、曲线或折线。

于本发明一实施例中，所述直流电压的幅值沿所述轴线非线性变化。

于本发明一实施例中，还包括用于将离子引入所述离子导引装置的离子引入装置，且离子引入的方向与所述法线方向的夹角范围为[0，90]度。

于本发明一实施例中，还包括用于将被聚焦的离子从所述离子导引装置引出的离子引出装置，且离子引出的方向与所述法线方向的夹角范围为[0，90]度。

于本发明一实施例中，还包括抽气装置，所述抽气装置用于抽走所述多个环形电极周围的中性成分。

于本发明一实施例中，还包括放置在所述多个环形电极的离子引入端的若干个环形电极，所述若干个环形电极平行于所述多个环形电极放置，且所述若干个环形电极所在平面的法线与所述轴线在该环形电极的中心处的切线之间的夹角为0度。

同时，本发明还提供一种离子导引方法，包括以下步骤：

平行放置多个尺寸相同的环形电极；定义所述多个环形电极的中心连线为轴线，所述任一环形电极所在平面的法线与所述轴线在该环形电极的中心处的切线形成一夹角，所述夹角的范围为(0，90)度；

在沿所述轴线相邻的环形电极上施加相位相异的射频电压，以使离子在传输过程中被束缚在所述环形电极的内部；

在所述环形电极上施加幅值沿所述轴线变化的直流电压，以使离子沿所述轴线传输，并沿所述法线方向聚焦至靠近所述环形电极的内表面的位置。

于本发明一实施例中，还包括：将离子引入所述离子导引装置，且离子引入的方向与所述法线方向的夹角范围为[0，90]度。

于本发明一实施例中，还包括：将被聚焦的离子从所述离子导引装置引出，且离子引出的方向与所述法线方向的夹角范围为[0，90]度。

于本发明一实施例中，还包括：在所述多个环形电极的离子引入端放置若干个环形电极，所述若干个环形电极平行于所述多个环形电极放置，且所述若干个环形电极所在平面的法线与所述轴线在该环形电极的中心处的切线之间的夹角为0度。

如上所述，本发明的离子导引装置及导引方法，具有以下有益效果：

(1)通过将尺寸相同的多个环形电极平行排列，有效实现了较高气压下或较低真空度下的离子聚焦；

(2)通过实现离子的偏轴传输，有效去除了中性噪音；

(3)大大降低了加工制作和装配的难度，实用性强。

附图说明

图1显示为本发明的离子导引装置的第一实施例的结构示意图；

图2显示为本发明的离子导引装置的第一实施例中环形电极的正面结构示意图；

图3(a)显示为本发明的离子导引装置的第一实施例中的xz截面的等势线分布图；

图3(b)显示为本发明的离子导引装置的第一实施例中的xy截面的等势线分布图；

图4(a)显示为本发明的离子导引装置的第一实施例中不同直流偏置电压下的离子轨迹的仿真示意图；

图4(b)显示为本发明的离子导引装置的第一实施例中直流偏置电压与轴向位置的关系示意图；

图5显示为本发明的离子导引装置的第二实施例的结构示意图；

图6显示为本发明的离子导引装置的第三实施例的结构示意图；

图7显示为本发明的离子导引装置的第四实施例的结构示意图；

图8显示为本发明的离子导引装置中夹角α的值随z轴的变化示意图；

图9显示为本发明的离子导引装置的第五实施例的结构示意图；

图10显示为本发明的离子导引装置的第六实施例的结构示意图；

图11(a)显示为本发明的离子导引装置的第七实施例的结构示意图；

图11(b)显示为本发明的离子导引装置的第七实施例的结构示意图；

图11(c)显示为本发明的离子导引装置的第七实施例的结构示意图；

图12显示为本发明的离子导引方法的流程图。

元件标号说明

101、102..... 环形电极

501、502、503 环形电极

601、602、603 环形电极

901、1001 离子导引装置

902、1002 离子引入装置

903、1003 离子引出装置

904、1004 分析装置

905、1005 真空泵

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士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及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明的离子导引装置及导引方法包括平行等距放置的多个尺寸相同的环形电极；定义所述多个环形电极的中心连线为轴线，所述任一环形电极所在平面的法线与所述轴线在该环形电极的中心处的切线形成一夹角，所述夹角的范围为(0，90)度；射频电压源，用于在沿所述轴线相邻的环形电极上施加相位相异的射频电压，以使离子在传输过程中被束缚在所述环形电极的内部；直流电压源，用于在所述多个环形电极上施加幅值沿所述轴线变化的直流电压，以使离子沿所述轴线传输，并沿所述法线方向聚焦至靠近所述环形电极的内表面的位置。本发明的离子导引装置及导引方法能够实现一定真空度下的离子传输和聚焦，特别是可以实现离子的偏轴传输以降低中性成分噪音，同时大大降低了加工制作和装配的难度。

下面通过具体实施例来详细阐述本发明的离子导引装置。

实施例一

如图1所示，本发明的实施例一中，离子导引装置包括：

平行放置的多个尺寸相同的环形电极(101、102…..)。定义所述多个环形电极的中心连线为轴线，则该实施例中任一环形电极所在平面的法线b1与轴线a1在该环形电极的中心处的切线形成一夹角α，夹角α的范围为(0，90)度。优选地，夹角α的范围为[5,85]度。

其中，相邻环形电极的间距可以是相等的，也可以是不等的。

射频电压源，用于在沿轴线a1相邻的环形电极(如环形电极101和102)上施加相位相异的射频电压，以使离子在传输过程中被束缚在所述环形电极的内部。

其中，所施加的射频电压的幅值可以是相等的，也可以是不等的。当所施加的射频电压的幅值不等时，优选地，射频电压的幅值相近，以便更好地实现离子聚焦。

直流电压源，用于在环形电极(如环形电极101和102)上施加幅值沿轴线a1变化的直流电压，以使离子沿轴线a1传输，并沿法线b1方向聚焦至靠近所述环形电极的内表面的位置。

其中，对于正离子，沿轴线a1施加在环形电极上的直流电压逐渐变小；对于负离子，沿轴线a1施加在环形电极上的直流电压逐渐变大。

优选地，所述直流电压的幅值沿所述轴线为非线性变化，或者为线性变化。

图2所示为构成本发明的离子导引装置的一种典型的环形电极。该环形电极为具有一定厚度的环形金属片，其形状为四边形。优选地，环形电极的形状可以为圆形、椭圆形或多边形，如三角形、正方形、长方形、五边形等等，只要构成环形结构即可。图1所示的离子导引装置即由若干如图2所示的环形电极平行放置构成。

为了在径向上束缚离子，本发明的离子导引装置采用了类似离子漏斗的层叠式环形电极，并在环形电极上施加射频电压，这样在电极表面附近形成一个径向势垒。当离子运动到电极附近时，会被射频电压的反弹作用所限制。为了在轴向，即z方向上驱动离子，本发明通过在环形电极上叠加直流电压以产生一个轴向直流场。作为本发明区别于现有技术的重要特征，任一环形电极所在平面的法线与轴线在该环形电极的中心处的切线形成一夹角。

如图1所示，环形电极所在平面的法线b1和环形电极的轴线a1的在环形电极中心处的切线之间存在一夹角α。该夹角α的范围在(0,90)。同时，在环形电极101和102之间，以及环形电极101和102之后的沿z轴正方向依次相邻的每两环形电极之间施加相位相异的射频电压，以在径向束缚离子。另外，在相邻的每两环形电极之间施加直流电压，以使相邻环形电极之间具有直流偏置差(典型值如4V)。由于轴线a1的切线和法线b1存在一夹角α，如图3(a)所示的xz截面的电势分布图中，c为分布在环形电极201上的等势线，相邻环形电极间的直流偏置差E在z轴方向和x轴方向存在直流电场分量Ez和Ex，z轴方向的分量Ez使离子沿z轴正向运动，x轴方向的分量Ex使离子发生偏向x轴负方向的运动。如图3(b)所示的xy截面的电势分布图中，xy截面上存在多对电极，离子在x轴负方向的电场分量Ex的作用下沿x轴负方向运动，当离子运动到靠近电极表面时，离子受到射频场的反弹作用。此时，x轴负方向的电场分量在沿平行于电极的方向和垂直于电极的方向存在电场分量E//和E⊥。其中垂直于电极的分量E⊥与射频场的反弹作用平衡，平行于电极的分量E//使离子贴着电极表面继续沿x轴负方向运动，直至x轴负方向的所有电场分量Ex与射频场的反弹作用平衡。离子最终会被压缩成直径1-2mm的束斑贴着环形电极的表面传输。

相较于现有技术，在本发明的离子导引装置中，每个环形电极的半径完全相等，无需逐渐缩径的结构即可聚焦离子；只需要一组环形电极，无需两组相互耦合的环形电极结构即可偏轴传输。因此，本发明的离子导引装置完全可以实现离子漏斗类装置和美国专利US2011/0049357A1类离子导引装置的功能，而且克服了这两类装置不能同时满足聚焦、偏轴两方面功能的缺陷。

现有的离子漏斗需要制作变径的圆环，不仅制作费力，而且对精度要求更高，且在固定时的难度更大。如果采用简单的固定，如固定四轴，由于缩径部分板间重合面积很大，会带来巨大的电容功耗，故可行性较差。而对于前文提到的美国专利US2011/0049357A1中公开的离子导引装置，其不仅需要制作两组(甚至更多组)不同孔径、带缺口的环形电极，而且需要将两组不同孔径的环形电极精确耦合，所以两组环形电极的缺口角度和组件轴线需要准确定位，制作极为复杂，而且使用过后的清洗也很困难。相比于此，本发明的离子导引装置大大降低了制作难度，简化了制作流程。例如，当采用发明号为201110425472.8的中国专利《电极阵列及其制造方法》的一体化电极制作方法时，本发明的离子导引装置的等径结构可以降低在车加工沟槽时的难度，而且不需加工锥面，具有很好的实用性。

此外，本发明的离子导引装置只需要一组直流偏置电压即可同时实现离子的轴向和偏轴传输，且电压施加方式简单灵活。通过调节直流偏置电压进而能够调整离子聚焦的位置。如图4(a)所示，采用SIMION离子轨迹仿真软件仿真得到不同直流偏置电压配置下的离子轨迹。不同的直流偏置电压对离子的聚焦作用存在明显差异。直流偏置电压较大时，偏置电压对离子的作用较强，离子在z轴方向上的偏转位置较小；相反地，直流偏置电压较小时，偏置电压对离子的作用较弱，离子在z轴方向上的偏转位置较大。以直流偏置电压为x轴，偏转位置为y轴可得到如图4(b)所示的曲线图。调节离子在轴向的偏转位置可以调节离子在离子导引装置中的传输时间。在许多质谱仪分析应用中，需要同时检测正负离子。在检测正负离子时，离子源、离子导引装置和分析器的电压配置是相反的。为了快速的检测正负离子，需要离子源、离子导引装置和分析器的电压切换速度要足够快；同时，离子在其中的传输时间也要足够短。因此，通过调节直流偏置电压或者直流偏置电压的分布可以获得理想的离子在离子导引装置中的传输时间。其中，典型的传输时间为400-500微秒。

实施例二

图5所示为本发明的离子导引装置的实施例二的结构示意图。在该实施例中，在实施例一中的多个环形电极的离子导入端，平行放置多个环形电极，且任一环形电极所在平面的法线与轴线在该环形电极中心处的切线重合，所放置的环形电极与实施例一中的环形电极尺寸相同。因此，在实施例二中，环形电极所在平面的法线与z轴重合，且环形电极的中心连线，即轴线为非直线。具体地，环形电极501至环形电极502间的电极的轴线a5与法线b5重合，故法线b5与轴线a5在环形电极的中心处的切线的夹角为0。环形电极502至环形电极503之间的电极的轴线d与法线b之间存在一夹角α。在该实施例中，离子进入离子导引装置后在环形电极501至环形电极502之间时在电场的作用下沿轴向运动，进入环形电极502至环形503之间后在电场作用下发生偏转。

该离子导引装置通常布置在离子引入装置后端，离子从大气压经离子引入装置进入离子导引装置，带有离子的气流离开离子引入装置后经真空绝热膨胀，其速度可达3至6倍声速。在此速度下，电场对离子的偏转力的作用时间太短，使得离子的偏转距离很小。有些离子因偏转距离不足而存在撞击到电极上的几率，故降低离子的传输效率。本实施例中的离子导引装置有一段离子沿轴向运动的区域，经过该区域，气流速度降至亚音速，偏转电场对离子的作用时间较长，离子偏转距离增大，使得离子撞击到电极上的几率减小。

优选地，轴线为直线、曲线或折线中的任意一种。

实施例三

如图6所示，在该实施例中，将环形电极分成多组。具体地，包括环形电极601至环形电极602为一组，环形电极602至环形电极603为另一组。每组所包含的环形电极的至少为2个，且每一组环形电极的轴线和法线所成的夹角α是变化的。如图中左边一组环形电极由轴线a6的切线和法线b6形成的夹角为α₁，右边一组环形电极由轴线a6’的切线和法线b6形成的夹角为α₂。

实施例四

如图7所示，在该实施例中，将环形电极分成若干组，每组所包含的环形电极的个数至少为2个。由图可知，多个环形电极的轴线为曲线，环形电极的轴线的切线与法线所成的夹角α随着环形电极的不同而不同。

需要说明的是，夹角α的值随z轴的变化可以是多种多样的。如图8所示，夹角α的值随z轴的变化可以为常数(a＝b＝0)、线性变化(a＝0)或抛物线变化(a≠0)。离子在离子导引装置中所受到的偏转力和夹角α相关。因此，通过改变夹角α的配置，可以配置离子在离子导引装置中偏转的位置和程度。

实施例五

如图9所示，在该实施例中，除了上述各实施例中的多个环形电极组成的离子导引装置901外，还包括离子引入装置902。离子引入装置902为离子导引装置901的前级，例如可以是一段通往大气的金属毛细管，用于将从离子源产生的离子引入离子导引装置901。一般而言，离子基本按照路线c通过离子导引装置901进行偏转、聚焦，然后经过离子引出装置903，进入下一级分析装置904。中性气流基本按照路线d通过该装置，被真空泵905等抽气装置抽走。优选地，真空泵905的抽口可安排在离子导引装置901的中心轴线方向上，气流中的中性成分会沿着中心轴线方向被抽走，这样就实现了离子的偏轴传输。

实施例六

如图10所示，在该实施例中，除了上述各实施例中的多个环形电极组成的离子导引装置1001外，还包括离子引出装置1003。具体地，离子经离子引入装置1002沿电极的法线方向进入离子导引装置1001后，经压缩聚焦后仍沿法线方向经离子引出装置1003进入后级分析装置1004，气流中的中性成分则通过真空泵1005被抽走。

实施例七

针对不同的离子引入方向，可以灵活设置离子引入装置和离子引出装置的位置。如图11(a)、图11(b)和图11(c)所示，离子分别沿环形电极中心连线、沿环形电极的法线以及沿环形电极的中心连线的垂直方向入射，离子引入装置的位置也随之而变化。

如图11(a)所示，离子沿电极中心连线的方向入射，经聚焦偏转，从电极中心连线的垂直方向出射。该方式可以进一步去除中性成分的影响以提高信噪比。

如图11(b)和图11(c)所示，离子仍从电极中心连线的垂直方向出射，但离子的入射方向为沿电极的法线方向或者沿电极的中心连线的垂直方向。该方式可以灵活配置离子的引入和引出位置，同时不影响离子导引装置的离子偏轴传输特性。

如图12所示，本发明还提供一种离子导引方法，包括以下步骤：

步骤S1、平行放置多个尺寸相同的环形电极；定义所述多个环形电极的中心连线为轴线，所述任一环形电极所在平面的法线与所述轴线在该环形电极的中心处的切线形成一夹角，所述夹角的范围为(0，90)度。

步骤S2、在沿所述轴线相邻的环形电极上施加相位相异的射频电压，以使离子在传输过程中被束缚在所述环形电极的内部。

步骤S3、在所述环形电极上施加幅值沿所述轴线变化的直流电压，以使离子沿所述轴线传输，并沿所述法线方向聚焦至靠近所述环形电极的内表面的位置。

优选地，还包括：将离子引入所述离子导引装置，且离子引入的方向与所述法线方向的夹角范围为[0，90]度。

优选地，还包括：将被聚焦的离子从所述离子导引装置引出，且离子引出的方向与所述法线方向的夹角范围为[0，90]度。

优选地，还包括：在所述多个环形电极的离子引入端放置若干个环形电极，所述若干个环形电极平行于所述多个环形电极放置，且所述若干个环形电极所在平面的法线与所述轴线在该环形电极的中心处的切线之间的夹角为0度。

需要说明的是，该离子导引方法所涉及的离子导引装置的结构、特性如前文所述，故在此不再赘述。

综上所述，本发明的离子导引装置及导引方法通过将尺寸相同的多个环形电极平行等距排列，有效实现了较高气压下或较低真空度下的离子聚焦；有效去除了中性噪音；大大降低了加工制作和装配的难度，实用性强。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。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 (12)

1.一种离子导引装置，其特征在于：包括

平行放置的多个尺寸相同的环形电极；定义所述多个环形电极的中心连线为轴线，所述任一环形电极所在平面的法线与所述轴线在该环形电极的中心处的切线形成一夹角，所述夹角的范围为(0，90)度；

射频电压源，用于在沿所述轴线相邻的环形电极上施加相位相异的射频电压，以使离子在传输过程中被束缚在所述环形电极的内部；

直流电压源，用于在所述环形电极上施加幅值沿所述轴线变化的直流电压，以使离子沿所述轴线传输，并沿所述法线方向聚焦至靠近所述环形电极的内表面的位置。

2.根据权利要求1所述的离子导引装置，其特征在于：所述环形电极为圆形、椭圆形或多边形。

3.根据权利要求1所述的离子导引装置，其特征在于：所述轴线为直线、曲线或折线。

4.根据权利要求1所述的离子导引装置，其特征在于：所述直流电压的幅值沿所述轴线非线性变化。

5.根据权利要求1所述的离子导引装置，其特征在于：还包括用于将离子引入所述离子导引装置的离子引入装置，且离子引入的方向与所述法线方向的夹角范围为[0，90]度。

6.根据权利要求1所述的离子导引装置，其特征在于：还包括用于将被聚焦的离子从所述离子导引装置引出的离子引出装置，且离子引出的方向与所述法线方向的夹角范围为[0，90]度。

7.根据权利要求1所述的离子导引装置，其特征在于：还包括抽气装置，所述抽气装置用于抽走所述多个环形电极周围的中性成分。

8.根据权利要求1所述的离子导引装置，其特征在于：还包括放置在所述多个环形电极的离子引入端的若干个环形电极，所述若干个环形电极平行于所述多个环形电极放置，且所述若干个环形电极所在平面的法线与所述轴线在该环形电极的中心处的切线之间的夹角为0度。

9.一种离子导引方法，其特征在于：包括以下步骤：

平行放置多个尺寸相同的环形电极；定义所述多个环形电极的中心连线为轴线，所述任一环形电极所在平面的法线与所述轴线在该环形电极的中心处的切线形成一夹角，所述夹角的范围为(0，90)度；

在沿所述轴线相邻的环形电极上施加相位相异的射频电压，以使离子在传输过程中被束缚在所述环形电极的内部；

在所述环形电极上施加幅值沿所述轴线变化的直流电压，以使离子沿所述轴线传输，并沿所述法线方向聚焦至靠近所述环形电极的内表面的位置。

10.根据权利要求9所述的离子导引方法，其特征在于：还包括：将离子引入所述离子导引装置，且离子引入的方向与所述法线方向的夹角范围为[0，90]度。

11.根据权利要求9所述的离子导引方法，其特征在于：还包括：将被聚焦的离子从所述离子导引装置引出，且离子引出的方向与所述法线方向的夹角范围为[0，90]度。

12.根据权利要求9所述的离子导引方法，其特征在于：还包括：在所述多个环形电极的离子引入端放置若干个环形电极，所述若干个环形电极平行于所述多个环形电极放置，且所述若干个环形电极所在平面的法线与所述轴线在该环形电极的中心处的切线之间的夹角为0度。