CN110534398B

CN110534398B - 一种飞行时间质谱仪及其操作方法

Info

Publication number: CN110534398B
Application number: CN201910439328.6A
Authority: CN
Inventors: 塞巴斯蒂安·博姆
Original assignee: Brooke Dalton Ltd And Lianghe Co
Current assignee: Brooke Dalton Ltd And Lianghe Co
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2019-05-24
Publication date: 2022-03-25
Anticipated expiration: 2039-05-24
Also published as: US20190362958A1; DE102018112538B3; US10796896B2; CN110534398A

Abstract

本发明涉及具有样品脉冲电离的飞行时间质谱仪，例如通过基质辅助激光解吸(MALDI)，其中样品位于样品支架上并在网格中通过位置控制解吸束一个接一个地照射和电离。离子光学拉制透镜装置位于样品支架的前面，该装置中，透镜光阑中的至少一个被细分为多个区段，并且电压源能够取决于解吸束在支撑板上的冲击位置为这些区段，或者其中一些区段供应不同的电压。然后可以将透镜的有效离子光学聚焦中心虚拟地偏离轴，并将从实际透镜轴产生的离子束聚焦成基本平行于实际透镜轴的光束,并且对于相同质量的离子没有时间相移。该光束可以通过x/y偏转单元返回到轴上，例如用于操作具有反射器的飞行时间质谱仪。

Description

一种飞行时间质谱仪及其操作方法

技术领域

本发明涉及具有样品脉冲电离的飞行时间质谱仪，所述样品位于支架上，其中在空间延伸的样品上的多个单独的样品或多个位点在网格中被一个接一个地照射和电离，例如通过脉冲激光器，其具有用于基质辅助激光解吸(MALDI)的位置受控的激光聚焦；或通过用于二次离子质谱(SIMS)的位置受控的初级离子束。

背景技术

以下参考特定方面，特别是MALDI飞行时间质谱来解释现有技术。然而，这不应被理解为限制。从现有技术中已知的有用的进一步发展和修改也可以在本引言的相对窄的范围之外使用，并且在阅读以下公开内容后对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。

专利说明书DE 10 2011 112 649 B4(“Laserspotsteuerung in MALDI-Massenspektrometern”；A.Holle等人；对应于GB 2 495 805 B和US 8,872,103 B2)解释了如何在MALDI质谱仪中，在两次光谱采集之间控制激光光斑的定位，使得可以以网格的形式扫描空间延伸的样品，例如组织样品，以产生样品的质谱图像。定位在100微秒内进行，因此允许每秒10⁴个质谱的采集速率。质谱图像对应于彩色图像，其中图像的每个点(每个像素)包含全质谱而不是色谱。

专利说明书DE 10 2011 112 649 B4及其所有内容将通过引用包含于此。直到引入激光光斑控制的现有技术也是如此在本专利说明书中详细描述。

激光光斑控制已经为成像质谱带来了促进。其与样品支架的线性一致的运动一起进行，以扫描高达1平方厘米或更大的组织表面。但是在样品支架上具有数百甚至数千个样品的高通量质谱法也受益于激光光斑控制。

不幸的是，通常由步进电动机产生的样品支架的运动永远不会完全均匀并且通常也会受到振荡过程的干扰。因此，使用静止且稳定的样品支架进行质谱的获取是有利的。但是对于静止的样品支架，激光光斑控制只能扫描最大100微米乘100微米的正方形，因为如果离子束通过以超过50微米的距离偏离透镜轴线的拉拔透镜，该透镜轴线对应于该位置处的飞行轴线的飞行路径，那么相同质量的离子不再由拉拔透镜同相加速。由于相移，相同质量的离子不再同相飞行，因此它们在稍微不同的时间到达检测器，结果是质量分辨率受到限制。

离子源中的离子由于其不同的质量而被加速到不同的速度。较轻的离子比较重的离子更早地到达离子检测器。在离子检测器中，测量离子流并将其数字化，每纳秒进行二到八次测量。根据测量结果确定离子的飞行时间，并根据飞行时间确定离子的质量。如本领域技术人员所知，可以利用速度聚焦反射器来提高分辨率。特别是延迟的离子加速(德语中为延迟提取)可以有效另外重新聚焦相同质量的离子，尽管其最初由扩展的等离子云引起的初始能量宽泛分布。其对应于现有技术，将一个样品的大约30至1000个单独的飞行时间谱加在一起以形成总和飞行时间谱并从中获得样品的质谱。目前使用良好的飞行时间质谱仪在1000Da＜m/z＜4000Da的宽质量范围内实现R＝m/Δm＞50 000的质量分辨率。现在质量精度达到质量百万分之一(1ppm)的量级的数值。

多年来，用于MALDI飞行时间质谱仪的激光技术已经大大改进。不仅将激光光斑分裂成几个强度峰值而且在“smartbeam”这个名称下被广泛使用，但是激光照射频率也从紫外线氮激光器最初的每秒20次增加到今天使用紫外固态激光器的每秒10000次，这意味着只有100微秒可用于获取飞行时间谱，以及改变激光光斑的位置。通过检测器中每纳秒五次测量离子流，单个飞行时间谱由500000次测量组成。如已经提到的，通过一次又一次的测量从一个样本获取30到1000个被加在一起的单独的飞行时间谱，以形成总和飞行时间谱。然后由此获得样品的质谱。

具有高激光照射速率的该技术的特殊应用在于薄组织切片的“成像质谱法”，其用于从薄组织切片获取高达数十万个质谱。正如原始彩色图像在每个像素中包含全色谱一样，质谱图像在每个像素中包含完整的质谱。如今，使用从50微米到20微米的像素分离，并且未来的目标是10微米甚至5微米的分离。从一平方厘米的薄组织切片上，以50微米的分辨率获得40000个质谱，而在10微米的分辨率下，已经有一百万个质谱。此外，一个像素的质谱通常通过将30至1000次激光照射的各个飞行时间谱加在一起以形成总和飞行时间谱来获得，然后从该谱中获得像素的质谱。在每种情况下加在一起的各个飞行时间谱的数量越大，检测限和信噪比变得越好。然而，并不总是可以从同一点获取并叠加任意大数量的单个飞行时间谱，因为样本通常很快耗尽。

此外，如今的目的还在于实现样品位点的可用区域的均匀利用，并因此利用可用的分析物分子来获取单独的飞行时间谱。对于今天用于利用基质辅助激光解吸(MALDI)进行电离的薄组织切片的制备，在薄切片上施加一层微小的基质材料晶体，薄切片中的可溶性肽和蛋白质被输送到顶层的晶体。利用这些薄层的制备，如果斑点图案没有移动，则激光光斑下的分析物分子在三到五次激光照射后耗尽。在这里，位置受控的激光点引导有助于每次烧灼不同的，仍未使用的点位。然而，到目前为止，为了实现给定样品表面的非常均匀的烧灼，需要额外移动样品支架。但是由于振荡，几乎不可能实现样品支架的非常均匀的运动。

鉴于上述情况，需要促进在相对大的区域上，例如半到一平方毫米的面积上的质谱的网格状采集，而样品支架处于静止状态，以分析具有高空间密度的样品，例如组织样品以用于成像质谱。这使得可以以更长的时间间隔移动样品支架并且允许有一段时间使样品支架的振荡稳定而没有大的效率损失。

发明内容

鉴于该介绍，本公开涉及一种用于操作飞行时间质谱仪的方法，其包括以下步骤：-使用解吸束，例如激光束(特别是对于MALDI)或初级离子束(特别是对于SIMS)，对在离子源中的样品支架上沉积的样品进行脉冲电离，其中解吸束在部分时间内从离子源的轴偏转以扫过样品表面，并且，-通过作为离子光学透镜的光阑加速离子进入飞行路径，其中光阑中的至少一个被细分为多个区段(例如，半部，四分体或八分体)，并且为区段提供不对称电压(特别是为所有区段，或至少其中一些区域提供单独的电压)，其与解吸束的偏转相协调，使得解吸束点中偏离轴产生的离子通过中心偏离轴的透镜同相加速成离子束，该透镜在光阑中起效，所述离子束平行于轴线延伸。

因此，通过将拉拔透镜装置放置在样品支架的前面来特别地解决上述目的，其中至少一个透镜光阑被细分成多个区段，例如半部，四分体或八分体，并且电压源能够为这些区段或至少其中一些区段提供不同的电压。然后可以将透镜的有效聚焦中心虚拟地偏离轴线；根据解吸束的偏转，偏离实际透镜轴产生的离子束可以聚焦成为平行于实际透镜轴的光束，而相同质量的离子没有时间相移。

当聚焦中心强烈偏转时，围绕中心的等势线略呈椭圆形的形状。这导致在两个相互垂直的方向上存在不同聚焦力的情况，并且创建完全均匀的离子束是一个挑战。如果例如，透镜光阑被分成带有八个可单独控制的电压源的多个八分体，则可以生产尤其为圆形的聚焦中心。在简单的实施例中，此外将光阑细分为三个区段(每个区段覆盖大约120°)或更大的奇数个区段也是可以想象的，尽管这种不对称设计不是优选的，因为所导致的为了移动透镜中心而进行的偏转电压的计算是很复杂的。可以将光阑细分成多个区段，例如，八分体，其中只有一个子集，例如八个中的四个区段供应有作为解吸束的偏转的函数的可单独调节的电压。

在各种实施例中，可以使用x-y偏转单元将离子束带回到轴上，所述x-y偏转单元具有在离子源下游的可调电压供应，其与解吸束的偏转协调。这尤其适用于反射器飞行时间质谱仪，尤其是其中入射点和离子束进入反射器的入射角可影响反射行为。

在各种实施例中，可以通过可调电压源调节样品支架的电位，与解吸束的偏转相协调。由于虚拟透镜不具有相同的离轴焦距，并且由于势阱具有不同的深度，因此不能为离子提供相同的加速度曲线，因此可能还需要改变样品支架上的电压(和/或另一个加速电压和/或飞行路径所在的飞行管的其他部分)，以便产生具有离子质量对飞行时间的相同依赖性的飞行时间谱。

可能并且可以想到的是，使解吸束光斑偏离离子源的轴超过50微米，特别是高达250,300或甚至500微米(并且通过适当调整各个电压虚拟地跟踪光阑的聚焦中心)。当加速度光阑的内孔直径为3至5毫米时，有效聚焦中心也可以移动大约半毫米。

在各种实施例中，计算单元可以控制解吸束的偏转并且在光阑的片段上，样品支架上和/或x-y偏转单元上(如有必要，以及在飞行管的其他部分上)设置电势。最优选的是，计算单元中的程序作为解吸束光斑的位置函数自动校准可调电压。这些类型的飞行时间质谱仪具有计算单元，该计算单元通过程序控制解吸束。这些程序还可以通过合适的数模转换器(DACs)控制光阑区段上的电压、样品支架上的校正电压、x-y偏转单元(如果存在)和/或飞行管其他部件上的电压。

本发明同样涉及一种飞行时间质谱仪，其具有用于使用解吸束对样品支架上所放置的样品进行脉冲电离的离子源，其中该离子源具有用作离子光学透镜的光阑，用以加速离子进入飞行路径并且用以位置控制以使解吸束偏离离子源的轴。其特征在于，光阑中的至少一个被细分为多个区段，以及光阑的至少一些区段可独立调节的电压供应，使得相应区段上的不对称电压产生用于离轴的解吸束点中所产生的离子的离轴的有效透镜中心。该透镜中心将离子同相加速成离子束，该离子束平行于离子源的轴线延伸。应当理解，上面结合该方法说明的实施例也可以应用于作为装置的飞行时间质谱仪。

附图说明

通过参考以下图示可以更好地理解本发明。图示中的元件不一定按比例绘制，而主要用于展示本发明的原理(主要是示意性的)。

图1是根据现有技术的MALDI飞行时间质谱仪的示意图，其具有飞行时间分析仪1和通过镜面系统7,8控制光脉冲的激光光斑在样品支架13上的位置的激光系统2。在光束产生单元3中产生激光脉冲，该光束产生单元包含激光晶体4以及如果需要还包含用于倍频的装置5；该激光脉冲在图案发生器6中被分成光斑图案；并且通过两个电流计镜7和8在镜面系统中在两个空间方向上偏转。然后，偏转的激光束在开普勒镜管9中扩展，并根据角度偏转转为平行。然后，出射的激光束通过镜面10以减小的角度偏转被引导到物镜11中，以便完全居中。取决于角度偏转，光束在中心处穿过物镜11，但是以略微不同的角度，从而移动光斑图案在样品支架13上的位置。在激光光斑图案的等离子体云中产生的离子被光阑14和15上的电压加速，以形成离子束18，该离子束通过两个偏转电容器16和17以校正其轨迹并将其在反射器19中聚焦到探测器20上。这里应该注意的是，开普勒镜管9内的光束引导更复杂，并且为了简单起见，图示不能实际再现，尽管从外面看，图示确实正确地重现了镜管对激光束的影响。

图2和图3描绘了离子光学透镜中的等势线，其在所示示例中由多个象限组成。如果所有四个象限都提供相同的电压U1＝U2＝U3＝U4，则等势线为圆形，有效聚焦中心位于中间(图2)。如果非对称地施加电压，例如U1＝U2≠U3＝U4，即在该示例中具有成对配置，尽管取决于具体情况也可以想到完全不对称的电压(U1≠U2≠U3≠U4)，电势最小值也会发生偏移，因此，透镜的有效聚焦中心从中间向外移动一小段距离(图3)。聚焦功率和势阱的深度也在这里发生变化，但是它们可以通过对样品支架(或者如果可行的话对飞行路径上的其他光阑电极或飞行管本身)使用略微不同的离子加速电压来补偿。

图4描绘了根据图1的装置的离子源的放大图，但是这里图1中的拉拔透镜14被细分为两个透镜光阑14a和14b，并且两个等势面22的区段进行了叠加以示出透镜的功能。将电压施加到透镜光阑，使得等势面22形成穿过光阑14a的电势穿透，从而形成离子透镜。解吸束(未示出)在此处装置的轴21上产生离子；稍微发散的离子束由透镜形成平行光束。相同质量的离子24形成垂直于光束轴线的前沿。

在图5中，解吸束(未示出)产生装置的离子偏离轴21。然而，透镜14a，14b再次产生平行光束，该平行光束相对于轴线倾斜，并且通过偏转单元16,17转向到轴上。在这种情况下，相同质量的离子25不再形成垂直于离子束轴的前沿。这意味着它们不能同时到达离子检测器；分辨率降低。

图6中为了说明目的，将透镜光阑14c描绘为象限光阑，如图3中可见。将电压施加到透镜上，以使得等势面23形成偏离光束轴的有效的聚焦中心(穿透的聚焦势阱)并形成稍微发散的离子，这些离子又在该装置的轴21之外形成平行光束。该光束现在平行于轴21延伸并且可以通过加倍偏转单元16a，17a，16b，17b返回到轴21，例如以便于最佳地进入反射器。通过移动透镜的聚焦中心，使相同质量的离子26再次在垂直于离子束的轴的前沿中飞行。因此，相同质量的离子同时到达检测器；尽管解吸束偏转扫过样品表面，但仍保持分辨率。

图7显示了用于MALDI电离的具有九个单独强度峰的激光光斑的图案。这种图案特别有利，因为其结合了高灵敏度和低样品消耗。每个峰的直径约为5微米；每个峰之间的间隔也达到5微米。

图8示出了如何使用MALDI电离以32次激光照射(右下方的正方形)，使用图7的图案精确地采样尺寸为60×60微米正方形的像素。通常，在样品耗尽之前，可以对薄区段基质涂层进行大约四到五次采样，因此可以从该像素获得大约120到150个单独光谱的总和光谱。

具体实施方式

虽然已经参考多个实施例说明和解释了本发明，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离所附权利要求所定义的技术教导的范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

本发明受到快速激光光斑控制的启发，如图1所示。图1是根据专利说明书DE 102011 112 649 B4的MALDI飞行时间质谱仪的示意图，其具有飞行时间分析仪1和激光系统2，其借助于激光系统中的两个可转向旋转镜7,8控制质谱仪中的样品支架13上的光脉冲的激光光斑位置。在光束产生单元3中产生激光脉冲，光束产生单元包含激光晶体4以及如果需要还包括用于倍频的装置5，该激光脉冲在图案发生器6中分离成点图案，并且通过两个检流计镜7和8在两个空间方向上偏转。然后，偏转的激光束在开普勒镜管9中扩展，并根据角度偏转平行移动。然后，出射的激光束通过镜面10以减小的角度偏转被引导到物镜11中，以便完全居中。取决于角度偏转，光束在中间穿过物镜11，但是以略微不同的角度，从而移动光斑图案在样品支架13上的位置。在激光光斑图案的等离子体云中产生的离子被光阑14和15上的电压加速，以形成离子束18，该离子束通过两个偏转电容器16和17以校正其轨迹并将其在反射器19中聚焦到探测器20上。这里应该注意的是，开普勒镜管9内的光束引导更复杂，图示不能实际再现，尽管从外面看，图示确实正确地重现了镜管对激光束的影响。

此外应该指出，在不使用反射器19的情况下，飞行时间分析器1的线性操作是可以想象的。在这种情况下，检测器直接面对支架13定位，而没有任何离子束反射。在这种设置中，偏转电容器可以是不必要的。

根据实施例，光斑控制可以产生距离中心正/负300，400或甚至500微米的激光光斑的偏转，而没有光斑区域的显着失真。然而，到目前为止，还不可能在不对质量分辨率产生负面影响的情况下实现宽偏转，因为拉拔透镜14使离子束从中心偏离到相同质量的离子不再存在于垂直于离子束方向的前沿中的程度。这意味着不再可能保持在中心产生的离子束的高质量分辨率。可以以高质量分辨率使用而没有任何可辨别的质量分辨率劣化的解吸束的偏转大约为正/负50微米。

如果样品支撑板需在操作期间处于静止状态，则通过现有技术分别仅可能扫描100微米×100微米的测量点。为了获得仅一平方毫米的质谱图像，在适当的稳定时间下需要100次样品支撑板移动。这甚至不能保证各个测量点精确地邻接，因为样品支撑板的移动精度被限制在大约一到四微米。一平方厘米的组织面积需要样品支架10000次运动。

如上所述，本发明的目的是促进静止样品支架上相对大的表面区域的扫描以分析用于成像质谱的组织样品，但也用于样品支撑板上有数千个微小的独立样品的高通量分析。表面积可以是例如1000微米×1000微米，即约1平方毫米。然后，解吸束从中心轴的偏转将是正/负500微米。这使得可以仅以更长的时间间隔移动样品支撑板并且允许样品支撑板的振荡稳定一段时间，而不会损失大量时间。然后，对于一平方厘米的组织，仅需要100次运动，而不是根据现有技术的10000次运动。振荡稳定的时间很容易地为半秒左右；一平方厘米组织区域的采集时间将延长仅50秒，因此不到一分钟。

获取一平方厘米的组织区域的质谱所花费的时间取决于所选择的像素大小，解吸束的图案或轮廓，以及每个样本位点上的照射数量。例如，如果选择如图7所示的激光光斑图案，并且像素尺寸为60乘60平方微米，那么一平方厘米的组织区域包含近28000个像素。如果每个像素采用32次激光照射进行采样，则每秒10000次光谱采集下的总采集时间约为90秒。除此之外还有50秒的稳定时间。如果在同一位点上获取四个重叠扫描以耗尽样品，则这导致总时间约为七分钟。

如果离子偏离离子源的轴产生并且通过虚拟离子光学透镜中心离轴聚焦，如图6所示，离子不能经过与图4中离子靠近轴完全相同的加速度分布。因此，图4中的离子24与图6中的离子26的能量略有不同。飞行路径的长度也会随着解吸束的不断偏转而改变，特别是当使用偏转单元时。因此，离轴的离子具有与轴上相同质量的离子稍微不同的飞行时间。通过略微修改样品支撑板上的电位(以及必要时在飞行路径上的其他光阑电极或飞行管本身的部分)，可以给予相同质量但不同空间原点的离子统一的飞行时间。总的来说，当解吸束移动时，不仅是透镜区段上的电压，而且还有样品支撑板的电位和偏转单元16a，17a，16b和17b上的偏转电压(以及必要时在飞行管的其他部分上)必须追踪这种偏移，以便将通过不同解吸束偏转获得的不同单个光谱加在一起以形成总和光谱。

当聚焦中心强烈偏转远离轴时，围绕中心的等势线呈现略微椭圆形的形状，如图3中作为示例所示。这导致在两个相互垂直的方向上存在不同聚焦力的情况，并且不可能产生具有平行飞行的离子的完全均匀的离子束。例如，如果透镜光阑被分成具有八个电压供应的八分体，则可以产生实际上圆形的聚焦中心，这八个电压供应可以单独控制(未示出)。

鉴于图3中所示的四个区段的成对配置，还可以想到将光阑细分为仅两个半部(未示出)。由此，这种光阑的有效离子光学透镜中心只能沿垂直于两半之间的分界线的轴移动。然而，由于样品支架上的解吸束点达到+/-50微米的偏转不会导致质量分辨率的可辨别的恶化，即使没有追踪有效的离子光学透镜中心，根据一个实施方案，例如仍可以用解吸束扫过样品上的长形区域，其中短轴尤其在所述最大值+/-50微米内，并且长轴在最大偏转内移动，其仍然可以通过移动中心(大约最大+/-500微米)来补偿，因此例如覆盖最大边长为100微米×1000微米的矩形。

所有这些电压随着解吸束的移动的变化的控制应该重新校准至少一次，但是在选定的时间间隔重复更好。这里可以使用快速位置控制来自动地、程序控制地确定解吸束光斑的每个位置的最佳电压。最佳电压由质谱仪的最高灵敏度和由此实现的最高质量分辨率来定义。可以将在数小时内提供均匀强度的飞行时间谱以及数百万次解吸束照射的特殊样品用于此目的。这些样品是已知的，例如在此可以使用溶解在甘油中的肽的液体应用。使用这些甘油样品，新鲜的分析物分子不断地通过液体扩散到特定解吸束光斑下的位置以补充供应。通过这种方法，在一方面，光阑区段的所有校正电压，光束偏转，附加加速度和飞行管电位，和另一方面，解吸束的冲击位置，之间的相关性可以完全自动地确定。

这里经常使用术语“像素”，从其中获取质谱。该术语需要稍微详细的考虑和解释。像素不是样品的一个点，而是选定尺寸的区域，例如10×10微米见方，或60×60微米见方。特别是对于MALDI电离，对于获取样品的各个飞行时间谱，总是在精确相同的位置使用激光点或激光点图案是不利的，因为样品在此很快耗尽。对于薄层制剂来说，其在大约三到五次激光照射后会耗尽。因此，有利的是扫描像素的可用区域，使得样品被均匀地烧灼。在可能的情况下，即使连续激光照射中的各个激光光斑也不应设置为紧密排列的图案，因为这可能导致样品材料的过度局部加热。因此，如果可能的话，应该选择这样的扫描图案，该扫描图案避免样品材料的局部过热，并且还确保样品在可用的像素区域上均匀地烧灼。作为示例，图8借助于具有9个强度峰值的激光光斑图案描绘了用于这种均匀烧灼的扫描图案，其中在具有精确60微米的边缘长度的样品区域正方形中，样品的一层以总共32次激光照射相当均匀地烧灼。通过对激光光斑或激光光斑图案的快速位置控制来促进这种扫描，并且还可以将其应用于其他类型的解吸束。

还可以扫描更精细的正方形，但是将激光斑点非常紧密地放置在一起则是不可避免的。利用九个强度峰值的图案，因此可以在八次激光照射中扫描30微米边缘长度的正方形。如果样品的产量允许烧灼五个烧灼层，则可以在每种情况下将40个单独的飞行时间谱加在一起以形成该更精细的样品区域的总和飞行时间谱。可以使用仅具有四个强度峰值的斑点图案扫描具有18微米边缘长度的正方形。更精细正方形的烧灼增加了组织图像的空间分辨率，尽管不利于检测极限和信噪比；但是在许多情况下，随后可以将更精细的像素组合成更大的像素区域，除非来自非常精细的组织结构的不同质谱意外地出现在更精细的区域中。

在极端情况下，该方法可以使用例如5微米直径的强度峰值，以及每个位置5次的激光照射来以最大分辨率测量表面，使得质谱也可以显示甚至最精细的结构。如果这里没有明显的精细结构，数据处理可以随后将这些质谱的组再次组合成具有较低空间分辨率的像素，以便实现更好的信噪比。这使得可以从数据中回顾性地获得具有低分辨率的弱信号和具有高分辨率的强信号。

用于最佳制备样品的方法和用于各种分析任务的质谱的最佳采集和处理是本领域技术人员已知的，并且在此不需要详细说明。对于薄组织切片上的成像质谱，例如，具有导电表面以及施加有基质材料的细晶体层的特殊样品切片的准备在文献DE 10 2006 019530 B4(M.Schürenberg等)和DE 10 2006 059 695 B3(M.Schürenberg)中单独说明。文献DE 10 2010 051 810(D.Suckau等)说明了如何进行蛋白质的局部消化以产生消化肽并用于鉴定薄组织切片的蛋白质。文献DE 10 2008 023 438 A1(S.-O.Deininger等)解释了高分辨率视觉图像如何与质谱图像重叠。文献DE 10 2010 009 853 A1(F.Alex-androv)说明了如何使用数学处理在组织切片上产生很大程度上无噪声的蛋白质图像。

上面已经参考不同的具体示例实施例描述了本发明。然而，应该理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以修改所描述的实施例的各个方面或细节。特别地，这里所述的具有象限的透镜光阑的布置不是用于从不在透镜装置的轴上的解吸束光斑产生具有相同相位的离子的平行离子束的唯一可能的布置。除了MALDI之外，还可以使用其他脉冲类型的电离，例如SIMS。因此，本发明不应限于这些布置。此外，如果对于本领域技术人员而言是可行的，则可以根据需要组合结合不同实施例公开的特征和方法。此外，以上描述仅用于说明本发明，而不是作为对保护范围的限制，保护范围为仅由所附权利要求限定，并考虑可能存在的任何等同方案。

Claims

1.用于操作飞行时间质谱仪的方法，所述方法包括以下步骤：

-使用解吸束对在离子源中的样品支架上放置的样品进行脉冲电离，其中解吸束在部分时间内从离子源的轴偏转以扫过样品表面，并且，

-通过作为离子光学透镜的光阑加速离子进入飞行路径，其中光阑中的至少一个被细分为多个区段，并且为区段提供不对称电压，其与解吸束的偏转相协调，使得解吸束点中偏离轴产生的离子通过中心偏离轴的透镜同相加速成离子束，该透镜在光阑中起效，所述离子束平行于轴线延伸。

2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述光阑分为多个半部，四分体或八分体，并且为其中所有或者一部分提供不对称电压，其与解吸束的偏转相协调。

3.根据权利要求1所述的方法，其中将激光束或者初级离子束(SIMS)用作解吸束。

4.根据权利要求3所述的方法，其中离子源以通过基质辅助激光解吸(MALDI)进行的电离来操作。

5.根据权利要求1所述的方法，其中使用x-y偏转单元将离子束带回到轴上，所述x-y偏转单元具有在离子源下游的能够调节的电压供应，其与解吸束的偏转协调。

6.根据权利要求1所述的方法，其中样品支架的电势、另一个加速光阑的电势和/或其中延伸有飞行路线的飞行管的电势通过能够恰当调整的电压供应调整，其与解吸束的偏转协调。

7.根据权利要求1所述的方法，其中解吸束光斑偏离离子源的轴超过50微米。

8.根据权利要求5所述的方法，其中计算单元控制解吸束的偏转并且在光阑的片段上，样品支架上和/或x-y偏转单元上设置电势。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述计算单元中的程序作为解吸束光斑的位置函数自动校准能够调节的电压。

10.飞行时间质谱仪，所述飞行时间质谱仪具有用于使用解吸束对样品支架上所放置的样品进行脉冲电离的离子源，其中所述离子源具有用作离子光学透镜的光阑，用以加速离子进入飞行路径并且用以位置控制以使解吸束偏离离子源的轴，

其中，

所述光阑中的至少一个被细分为多个区段，并且为光阑的至少一些区段供应能够独立调节的电压，使得相应区段上的不对称电压产生用于离轴的解吸束点中所产生的离子的离轴的有效透镜中心，并且所述透镜中心将离子同相加速成离子束，所述离子束平行于所述离子源的轴延伸。