CN112243532A - 台式飞行时间质谱仪 - Google Patents

Abstract

一种质谱仪包含被布置成评估所述质谱仪的操作状态的控制系统。当检测到故障时，所述控制系统将所述故障指派到多个类别中的一个，所述多个类别包含可由所述质谱仪尝试自动矫正的第一故障类别、可由用户尝试矫正的第二故障类别，以及仅可由维修工程师尝试矫正的第三故障类别。当故障指派到所述第一故障类别时，所述控制系统起始自动矫正所述故障的尝试。当故障指派到所述第二故障类别时，所述控制系统致使向所述用户显示关于所述故障的信息，所述信息包含指示所述故障的数据，以及指示待由所述用户采取以尝试矫正所述故障的一个或多个步骤的数据(2000)。当故障指派到所述第三故障类别时，所述控制系统致使向所述用户显示关于所述故障的信息，所述信息包含指示所述故障的数据，以及所述用户应呼叫维修工程师的指示。

Description

台式飞行时间质谱仪

相关申请的交叉参考

本申请要求2018年5月31日提交的第1808936.7号英国专利申请的优先权和权益。本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法，且特定来说涉及一种具有生物医药工业中的特定应用的小占据面积或台式飞行时间(“TOF”)质谱仪。

背景技术

可例如在生物医药工业中使用的常规质谱仪往往相对复杂且具有相对大的占据面积。

生物医药工业的科学家需要收集其样本的高分辨率准确质量数据以便提供比使用LCUV分析可获得的信息更全面的信息。常规地，这通常通过运行相对复杂的质谱法设备或通过将分析外包给维修专员来实现。

期望提供一种可具有生物医药工业中的特定应用的占据面积减小的飞行时间(“TOF”)质谱仪。

发明内容

根据至少某些方面，本公开试图提供一种尤其容易由非专家用户使用的质谱仪。无经验的用户在确定质谱仪是否处于正确操作状态时可能遇到显著问题。为此，根据本公开的某些方面和实施例，质谱仪被布置成在质谱仪接通后自动执行启动例程。启动例程可涉及执行关于质谱仪的操作状态的特定检查和/或使谱仪进入其准备好使用的状态。

其中仪器向下泵送且引入与电子器件的通信的被布置成自动执行启动例程的质谱仪是已知的。

GB-2519853(Micromass)公开一种在质谱仪上自动执行例程以便检查质谱仪是否处于正确操作状态的方法。

然而，申请人已经意识到，存在空间来提供一种针对质谱仪的改进的启动例程，确切地说其可提供设备的增强的易用性。

如本文中所使用，相对于本公开的方面或实施例中的任一个，术语自动启动例程指代在由用户接通质谱仪之后自动进行而无用户干预的启动例程。在质谱仪的控制系统的控制下执行启动例程。

根据本公开的某些方面和实施例，质谱仪的至少一些功能性由多个功能模块集合实施。所述模块可以是离散的。每一模块可操作以在使用中连接到质谱仪上时执行质谱仪的预定功能。每一模块可以可移除地连接到质谱仪以用于在使用中实施质谱仪的选定功能。在使用中，用户可选择一组模块来提供质谱仪的所要功能性，且将它们连接到质谱仪，然后接通质谱仪以起始启动程序。以此方式，用户可容易地定制质谱仪的功能性以符合其要求，且可通过改变连接到其的所述组模块来容易地修改所提供的功能性，从而提供更大的易用性和灵活性。

根据本公开的一方面，提供一种执行针对质谱仪的启动例程的方法，所述启动例程在接通质谱仪后自动执行，

其中质谱仪包括连接到其上的多个功能模块，每一模块可操作以在使用中执行质谱仪的预定功能，且其中启动例程包括检测连接到质谱仪的多个功能模块集合中存在哪些功能模块，以及基于检测结果执行启动例程的一个或多个步骤。

根据本公开的另一方面，提供一种质谱仪，所述质谱仪包括：控制系统，其被布置成在接通质谱仪后自动执行针对质谱仪的启动例程，其中所述质谱仪包括连接到其上的多个功能模块，每一模块可操作以在使用中执行质谱仪的预定功能，且其中启动例程包括检测连接到质谱仪的多个功能模块集合中存在哪些功能模块，以及基于检测结果执行启动例程的一个或多个步骤。

应了解，除非上下文另外要求，否则本公开在此另一方面中可并入有相对于本公开的方法方面描述的特征中的任一个，且反之亦然。因此，控制系统可被布置成根据所描述实施例中的任一个执行启动例程。

根据这些方面和实施例中的本公开，提供一种尤其灵活且容易使用的谱仪，其功能由模块提供，且其适于执行虑及所述模块的启动例程。检测功能模块的步骤提及质谱仪(其，即控制系统)检测那些存在且可操作以在使用中执行质谱仪的预定功能的功能模块。

所述功能模块可用于提供任何所要功能。模块可被布置成控制质谱仪的特定组件以提供给定功能。功能模块可包括电、机械、机电或软件组件；或其组合。所述组件可被配置以便按需实行预定功能。举例来说，功能模块可包括：一个或多个离子源组件；一个或多个离子导引组件；一个或多个传递透镜组件；一个或多个质量分析仪组件，例如推送器电极、反射器、离子检测器、预放大器、离子信号ADC等；一个或多个流体学组件；一个或多个前显示面板组件；一个或多个量表；一个或多个传感器；一个或多个泵；一个或多个阀；和/或一个或多个致动器；等等。一个或多个此类功能模块可以是一起形成根据各种实施例的质谱仪中的一些或全部的功能块。两个或两个以上功能模块可物理地彼此离散，每一功能模块体现为单独的单元和/或壳体和/或具有单独的组件。两个或两个以上功能模块还可或改为提供在单个物理单元和/或壳体内，和/或可共享一个或多个组件。功能模块还可或改为含于单个物理单元和/或壳体内。功能模块还可或改为跨多个物理单元和/或壳体分布。功能模块还可或改为限定于软件中。

所述方法可包括基于检测到的功能模块配置质谱仪。质谱仪能够检测哪些模块已经连接到其上，且基于检测到的模块恰当地配置其自身。这提供改进的易用性。质谱仪可被布置成使用从任何合适的来源获得的配置信息来配置其自身。配置信息可本地存储，即由质谱仪或用于控制质谱仪的本地计算机装置存储，和/或可从远程服务器获得。在一些实施例中，所述方法可包括：质谱仪自动确定配置信息是否相对于检测到的功能模块中的每一个本地存储，且针对发现此类信息本地存储的检测到的功能模块中的所述一个或每一个，在配置质谱仪时自动使用所述信息，且针对未发现此类信息本地存储的检测到的功能模块中的任何一个或多个，从远程服务器自动获得检测到的功能模块中的一个或多个的配置信息，并在配置质谱仪时使用所述配置信息。相对于模块的配置信息(不论如何获取)可用于配置质谱仪系统整体、其任何子系统和/或配置相关特定模块。如上文所提及，本地存储的配置信息可由质谱仪本身和/或由连接到其上的本地计算机装置存储，不论通过有线还是无线连接，所述本地计算机装置被布置成用于在使用中控制质谱仪。应了解，虽然质谱仪可包括用户界面以使用户能够控制谱仪，但替代地或另外，质谱仪可连接到本地计算机装置以供由用户使用来控制谱仪的操作。

功能模块中的每一个可在网络中单独寻址并连接。因此，在实施例中，模块能够在连接到质谱仪时经由分布式控制系统彼此通信。此布置在US 2015/0076338(Micromass)中描述。这可使模块能够在任何位置中连接到质谱仪，即使得可提供相同功能性，而与模块在使用中连接到多个连接器中的哪一个无关。在实施例中，质谱仪包括调度器，其可操作以在预定时间将离散指令包引入到网络以指示至少一个功能模块执行预定操作。

在实施例中，功能模块可在任何给定位置中连接到质谱仪。在一些实施例中，质谱仪包括系统控制模块，其包括模块可连接到的一组连接器。任选地，所述组连接器被布置成使得任何模块可连接到连接器中的任一个以用于在使用中提供与相应模块相关联的质谱仪的预定功能。换句话说，用户不需要将用于提供特定功能的给定模块插入到特定连接器中，而是可以任意将任何模块插入到任何连接器中。然而，应了解，模块可不必是物理地连接到质谱仪以及从质谱仪断开的物理模块单元。如上文所陈述，模块可以是在使用中连接到质谱仪时提供预定功能的任何组件。模块可包括电、机械、机电或软件组件；或其组合。模块的连接或断开可以是物理和/或电连接或断开。

每一模块可与识别符相关联，且检测哪一模块存在的步骤可包括确定与所存在的每一模块相关联的识别符。识别符可指示功能模块的类型、变型和/或用途，且可以是唯一的。

或者或另外，可基于检测所存在模块的结果而执行其它步骤。这些步骤可在配置质谱仪(如果此步骤执行的话)之前或之后执行。所述方法可包括确定检测到的模块是否对应于所允许的模块组合，且在检测到的模块确实对应于所允许组合的情况下，继续启动例程。举例来说，质谱仪可继续到上文描述的配置级。在检测到的模块不对应于所允许的模块组合的情况下，所述方法可包括质谱仪确定谱仪的故障状态。举例来说，可能需要在连接到质谱仪的任何给定组的模块中，存在用于控制质谱仪的多个预定功能中的每一个以便谱仪能够运作的模块。如果缺少所需模块中的任一个，则可确定故障状态。如将在下文更详细地描述，质谱仪接着可在预定周期之后重复检测所存在模块的步骤，且如果仍未检测到所允许的模块组合，则逐步升级故障。如果随后发现存在所允许的模块组合，则可继续启动例程。所述方法可包括存储指示可连接到质谱仪的可能的模块及其所准许组合的数据，以及使用所存储数据来确定检测到的模块是否对应于所允许的模块组合。所允许组的模块可对应于质谱仪例如基于所述组中的一个或多个的身份而预期的组。举例来说，在存在一个特定模块的情况下，可预期存在一个或多个其它模块以产生所允许的模块组合。

检测所存在功能模块的步骤涉及检测可如所限定操作以在使用中执行质谱仪的预定功能的那些所存在的功能模块。因此，检测到的功能模块是检测到的可操作功能模块。存在且可操作的功能模块可物理地和/或电连接到质谱仪。在其中确定检测到的模块是否对应于所允许的模块组合的实施例中，应了解，考虑的正是检测到的可操作模块。可以设想，功能模块可物理地和/或电连接到谱仪，但归因于故障而不能够与控制系统(或在实施例中，与网络)通信。在其中功能模块中的每一个可在使用中在网络中单独寻址并连接的实施例中，质谱仪检测所述组模块中存在哪些功能模块连接到质谱仪且连接到网络以便可操作以在使用中执行质谱仪的预定功能。在实施例中，可确定，一个或多个功能模块连接到质谱仪但不可操作，例如不连接到网络。当确定检测到的功能模块是否对应于所允许的模块组合时将忽略此些功能模块。

例如GB-2519853(Micromass)中所公开的针对质谱仪的先前已知自动启动例程已经结束，未检测到任何故障，所述质谱仪处于完全操作状态。

在实施例中，质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件，且启动例程包括：当满足第一组一个或多个条件时，将质谱仪置于省电模式，其中所述省电模式是这样的模式：电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件，且电压并不被供应到离子光学器件的在离子源和质谱仪之间的一个或多个组件。

据信，这些实施例本身是有利的，即独立于启动例程是否涉及检测质谱仪的功能模块，或确实如此，质谱仪是否甚至包含此类模块。

根据本公开的另一方面，提供一种执行针对质谱仪的启动例程的方法，所述启动例程在接通质谱仪后自动执行，其中质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件；

其中启动例程包括：当满足第一组一个或多个条件时，将质谱仪置于省电模式，其中省电模式是这样的模式：电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件，且电压并不被供应到离子光学器件的在离子源和质谱仪之间的一个或多个组件。

根据本公开的另一方面，提供一种质谱仪，其被布置成在接通质谱仪后自动执行启动例程，其中质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件；

其中启动例程包括：当满足第一组一个或多个条件时，将质谱仪置于省电模式，其中省电模式是这样的模式：电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件，且电压并不被供应到离子光学器件的在源和质谱仪之间的一个或多个组件。

应了解，除非上下文另外要求，否则本公开在此另一方面中可并入有相对于本公开的方法方面描述的特征中的任一个，且反之亦然。

应了解，这些进一步方面中的本公开可并入有相对于本公开的较早方面描述的特征中的任一个，且反之亦然(在其互不相容的程度下)。因此，质谱仪可包括如早先所描述的功能模块，且启动例程可包含相对于模块描述的步骤中的任一个。

根据这些进一步方面和实施例中的本公开，因此，代替于在满足第一组一个或多个条件时将质谱仪自动切换到完全操作模式，质谱仪改为切换到省电模式。省电模式是这样的状态：电压被供应到质谱仪的仅一些组件，即被供应到质量分析仪的组件，而不被供应到离子光学器件的在源和质量分析仪之间的一个或多个组件。在至少如下文所描述的实施例中，离子源的一个或多个组件的电压以及离子源的气体供应也在省电模式中关断。

电压在省电模式中被供应到质量分析仪的组件中的一个或多个，且任选地每一个。电压可被供应到组件的任何子组。应理解，质量分析仪的组件可以是任何组件，例如比如控制质量分析仪的一个或多个部分的物理部分和/或电子部分。举例来说，组件可以是功能模块，或功能模块的一部分。应了解，被供应到质量分析仪的不同组件的电压可相同或不同。电压在省电模式中并不被供应到离子光学器件的组件中的一个或多个，或任选地任何一个。应了解，施加到任何组件的电压可具有任何形式，例如一个或多个DC或AC电压的任何组合。

到质量分析仪的所述一个或多个组件的电压供应可在转变到省电模式后接通。

质量分析仪可以是飞行时间(“TOF”)质量分析仪。在实施例中，飞行时间质量分析仪因而包括推送器电极和检测器，且在推送器电极和检测器之间包括飞行管和用于在使用中将离子从电极导引到检测器的离子光学器件。在实施例中，当质谱仪处于省电模式时，电压被供应到质量分析仪的推送器电极、飞行管、检测器和离子光学器件。质量分析仪的离子光学器件可以是反射器。然而，应了解，质量分析仪不必是飞行时间质量分析仪。在实施例中，质谱仪的离子光学器件在质量分析仪的推送器电极的上游。

在实施例中，在容纳质量分析仪的真空腔室的压力已达到操作水平之前，质谱仪自动切换到省电模式。在实施例中，所述方法包括在质谱仪处于省电模式时抽吸质量分析仪真空腔室。所述方法可包括在将谱仪切换到省电模式之前抽吸质量分析仪真空腔室以减小其中的压力，且在切换到省电模式之后继续抽吸真空腔室。

在实施例中，启动例程包括必须执行以确定质谱仪是否处于正确操作状态的检查序列。当已通过第一子组检查序列时，质谱仪可切换到省电模式。必须满足以便将质谱仪置于省电模式的第一组一个或多个条件(和因此第一子组的检查序列)可包含要求容纳质量分析仪的真空腔室内的压力降到第一预定阈值以下。在示例性实施例中，第一预定阈值为1x10^-5毫巴。已认识到，尽快切换到省电模式是有利的，以使被供应到质量分析仪的组件的电压安定所花费的时间最大化。因此，到省电模式的转变有利地在启动例程中相对较早地发生。

在各种实施例中，所述方法进一步包括：随后，如果满足一组一个或多个另外的条件，则将质谱仪自动置于操作模式，在操作模式中电压被供应到质量分析仪和源与质谱仪之间的离子光学器件两者的一个或多个组件。电压任选地被供应到质量分析仪和离子光学器件的组件中的每一个。电压到离子光学器件的供应可在转变到操作模式时发生。

可按需要选择将质谱仪置于操作模式所需的所述组一个或多个另外的条件。在实施例中，当容纳质量分析仪的真空腔室内的压力降到第二预定阈值以下时，质谱仪自动从省电模式切换到操作模式，其中第二预定阈值低于第一预定阈值。第二预定阈值可以是对应于质量分析仪真空腔室的操作压力的阈值。在示例性实施例中，第二预定阈值为1x10^-6毫巴。第一阈值因而可对应于高于质量分析仪真空腔室的操作压力的压力。腔室的操作压力指代被认为适合于在质谱仪的操作中使用的压力。在这些实施例中，质谱仪可在质量分析仪真空腔室内的压力已减小到特定水平时自动进入省电模式，且一旦压力已减小为较远离所述水平到达被认为适合于操作的水平则仅进入操作模式。

在省电模式中，在一些实施例中，电压并不被供应到离子源的一个或多个组件。举例来说，在示例性实施例中，电压仅供应到离子源的源加热器。在各种实施例中，在操作模式中，电压被供应到离子源的一个或多个(额外)组件。电压可在转变到操作模式时被供应到(额外)组件。在操作模式中，电压可被供应到离子源的每一组件。正如质量分析仪，不同电压可被供应到离子源的多个组件中的不同组件。应了解，施加到离子源的组件的电压可具有任何形式，例如一个或多个DC或AC电压的任何组合。举例来说，在离子源是电喷雾电离(“ESI”)源的情况下，组件可包含以下中的任何一个或多个：源加热器、源的毛细管、用于源的去溶剂化气体的加热器、用于感测去溶剂化气体的温度的温度传感器，和被布置成加热去溶剂化气体的去溶剂化加热器。如此项技术中已知，ESI源包括电喷雾探针，其包括分析物液体可供应穿过的内部毛细管。内部毛细管可被喷雾器毛细管环绕。内部毛细管和喷雾器毛细管可被可被布置成加热去溶剂化气体的去溶剂化加热器环绕。在实施例中，在操作模式中，电压被供应到源的毛细管，且去溶剂化加热器接通。

在实施例中，当质谱仪处于省电模式时，关断与质谱仪相关联的一个或多个气体供应。在实施例中，关断离子源的去溶剂化气体供应。当处于操作模式中时，接通质谱仪的一个或多个气体供应。在实施例中，接通去溶剂化气体供应。气体供应(例如去溶剂化气体供应)可在转变到操作模式时接通。

在省电模式中，电压并不被供应到离子光学器件的在离子源和质量分析仪之间的一个或多个组件，且任选地任何组件。在操作模式中，电压另外被供应到离子光学器件的在离子源和质量分析仪之间的组件中的一个或多个，且任选地组件中的每一个。到离子光学器件的电压可在转变到操作模式后接通。离子源和质量分析仪之间的离子光学器件可包括一个或多个离子导引件。可存在多个不同离子导引件.举例来说，离子导引件可选自以下中的任何一个或多个：结合环离子导引件、分段四极杆组离子导引件，以及一组一个或多个传递透镜，和/或上文或本文中其它地方描述的离子导引件中的任何一个或多个。在一些实施例中，质谱仪包括第一离子导引件，和在第一离子导引件下游的第二离子导引件。第一离子导引件可包括结合环离子导引件，且第二离子导引件可包括分段四极杆组离子导引件。质谱仪可进一步包括位于第二离子导引件下游的一组一个或多个传递透镜。

在其中电压被供应到离子光学器件和/或离子源的方面或实施例中的任一个中，这可涉及将不同电压施加到其不同组件，且所述电压可不同于被供应到质谱仪的其它部分的电压，即不同电压可施加到质量分析仪、源和离子光学器件或其组件。施加到组件的电压可包括一个或多个DC或AC电压的任何组合。这确切地说可以是离子导引件的情况。此外，如关于质量分析仪所描述，离子光学器件或离子源的组件按需要可以是任何组件，例如比如控制离子光学器件或离子源的一个或多个部分的物理部分和/或电子部分。组件可以是功能模块，或此功能模块的一部分。

当质谱仪处于省电模式时，大体来说，如上文所描述，到质量分析仪和其组件的电压接通。已发现，质量分析仪(和其组件)的电力供应的稳定性可能影响谱仪的质量准确性。对于常规质谱仪，通常必须允许电力供应在谱仪准备好操作之前安定和稳定一段时间，例如20分钟。通过引入其中在质谱仪进入完全操作模式之前将电压供应到质量分析仪的省电模式，到质量分析仪的组件的电力供应/电压有机会可能在抽吸仍在进行中时安定，以将容纳质量分析仪的真空腔室中的压力减小到操作水平。这意味着，到已达到所需操作压力的时候，到质量分析仪的组件的电压供应很可能已经稳定，从而使得一旦达到操作压力且在实施例中谱仪进入操作模式，质谱仪就能够准确地运作。如上文所描述，例如被供应到源和源去溶剂化气体供应等的其它电压在省电模式中未接通。换句话说，需要时间安定的到质量分析仪的电压接通，但为了省电，未经受此不稳定性问题的其它电压保持关断，直至谱仪进入操作模式。

申请人已经认识到，当不需要处于操作模式时默认地将质谱仪维持在如上文在各方面或实施例中的任一个中所描述的省电模式中是有利的。常规地，一旦用户已经完成用质谱仪执行特定操作，他们将把质谱仪切换到待用模式直至再次需要质谱仪操作。这将涉及关断到质量分析仪组件的电压供应。如上文所描述，一旦接通，到质量分析仪的电压稳定就会花费一些时间。如果供应已经保持关断持续长时间周期，或供应为冷，则可能花费多达10小时使供应升温和稳定。因此，申请人已经意识到，在使用之后使谱仪返回到关断此类电压的状态是不利的，因为这将导致谱仪准备好再次使用的过程中的延迟，或至少处于可存在谱仪的质量准确性的置信度的状态。

根据本公开，除省电模式和操作模式之外，质谱仪还可具有待用模式，在待用模式中电压并不被供应到质量分析仪的一个或多个组件，且电压并不被供应到离子光学器件的一个或多个组件。在实施例中，在待用模式中，电压并不被供应到质量分析仪的任何组件和/或离子光学器件的任何组件。在实施例中，谱仪能够进入待用模式，在待用模式中到质量分析仪的一个或多个组件以及(在适用的情况下)离子选项的组件的电压在检测到故障条件的事件中自动关断或通过维修工程师的干预而关断。

谱仪可布置成使得在操作模式中操作之后其默认地返回到省电模式。谱仪可被布置成例如在预定非活动周期之后自动返回到省电模式，或可选地响应于用户输入而返回到省电模式。因此，此可为当用户将其“关断”时谱仪返回到的状态。

根据本公开的另一方面，提供一种质谱仪，其包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件；

其中质谱仪被配置成在三个模式之间切换；

省电模式，其中电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件，而不被供应到离子光学器件的在源和质谱仪之间的一个或多个组件，

操作模式，其中电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件，且被供应到离子光学器件的在源和质谱仪之间的一个或多个组件，

以及待用模式，其中电压并不被供应到质量分析仪的一个或多个组件或离子光学器件的在源和质谱仪之间的一个或多个组件。

应了解，此进一步方面中的本公开可并入有相对于本公开的较早方面描述的特征中的任一个，且反之亦然(在其互不相容的程度下)。同样，其较早方面或实施例中的任一个中的本公开可包含此进一步方面的特征中的任一个。

如关于较早方面和实施例所描述，电压可按需要被供应到质量分析仪、质谱仪的离子光学器件或质谱仪的离子源的一个或多个组件或任选地每一组件。不同组件可被提供相同或不同电压。施加到组件的电压可包括一个或多个DC或AC电压的任何组合。质谱仪的(例如质量分析仪、离子光学器件和/或离子源的)组件可以是任何组件，例如比如控制质量分析仪、离子光学器件和/或离子源的一个或多个部分的物理部分和/或电子部分。组件可以是功能模块，或此功能模块的一部分。同样，质谱仪和其组件(例如质量分析仪、离子光学器件和离子源)的不同部分可被供应相同或不同电压。为避免疑义，这些注释同等地适用于涉及省电模式或操作模式的较早方面或实施例。除非上下文另外要求，否则任何提及将电压供应到例如质量分析仪、离子光学器件、离子源等质谱仪的一部分应理解为提及将电压供应到其一个或多个组件，且任选地每一组件。

在实施例中，可在检测到故障条件的事件中自动进入待用模式。因此，在例如出于安全原因而有必要停用谱仪时，例如当产生将需要工程师的关注的故障时，可进入待用模式。待用模式可被视为“安全”模式。在实施例中，当检测到需要工程师关注的严重故障时进入待用模式。根据其各方面或实施例中的任一个中的本公开，当检测到需要工程师关注的故障时，不论在启动例程完成期间还是之后，可进入此待用模式。在一些实施例中，可以设想，仅可在检测到故障条件的事件中进入待用模式。在实施例中，还可通过维修工程师的干预进入待用模式。在一些实施例中，可例如在严重故障的事件中由用户进入待用模式。举例来说，用户可能够按压并保持电源按钮以进入待用模式，而电源按钮的较短触碰将仅仅进入省电模式。然而，在其它实施例中，可以设想，用户可能不能够致使质谱仪进入待用模式。因而仅可自动地或在维修工程师干预后进入待用模式。这可有助于确保谱仪更快速地准备好使用，如上文所描述。

在实施例中，当处于待用模式时，电压被供应到离子源加热器。在实施例中，当处于待用模式时，电压并不被供应到离子源的任何其它组件。

可在上文参考启动例程相对于本公开的较早方面或实施例中的任一个描述的条件下进入省电和操作模式，且省电和操作模式可涉及例如依据哪些电压接通或关断，或者源的气体供应为接通还是关断等来实行上文描述的步骤中的任一个。在实施例中，在转变到可适用的模式时，电压接通或关断，或者气体供应接通或关断。

根据本公开的方面或实施例中的任一个，质谱仪可包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件。应了解，现描述的构造细节中的任一个适用于其方面或实施例中的任一个中的本公开，且这些特征中的任一个可用于进一步限定本文中对质谱仪的任何参考(在其并非互相排斥的程度下)。举例来说，质谱仪可包含所描述的泵和真空腔室的配置中的任一个。同样，离子光学器件、质量分析仪或源可根据本文中所描述的实施例中的任一个，即使在这些是参照特定方面介绍的情况下。

质谱仪可包括一个或多个真空腔室，且启动例程可包括接通一个或多个真空泵以减小真空腔室中的一个或多个中的压力。质谱仪可包括一个或多个另外的真空腔室，每一真空腔室容纳谱仪的离子光学器件的至少一部分。在一些实施例中，质谱仪包括容纳谱仪的离子光学器件的至少一部分(离子源和质量分析仪之间的离子光学器件)的真空腔室，以及可操作以抽吸真空腔室的前级泵，且所述方法包括操作前级泵以减小容纳离子光学器件的至少一部分的真空腔室中的压力。所述方法可包括检测前级压力何时已减小到预定水平，且接着接通与在容纳离子光学器件的所述至少一部分的腔室下游的谱仪的一个或多个其它真空腔室相关联的泵以减小其中的压力。在一些实施例中，与所述一个或多个其它真空腔室相关联的泵可操作以抽吸容纳谱仪的质量分析仪的真空腔室，以及任选地容纳离子光学器件的另一部分的一个或多个另外的真空腔室。泵可以是涡轮泵。可以设想，与所述一个或多个另外的真空腔室相关联的泵还可被布置成抽吸容纳离子光学器件的至少一部分的第一个提及的真空腔室，所述真空腔室由前级泵抽吸，或此真空腔室可仅由前级泵抽吸。前级泵可或也可不可操作以抽吸容纳离子光学器件的另一部分的所述一个或多个另外的真空腔室中的任何一个或多个。当然，可使用各种抽吸配置，且代替于使用一个泵来抽吸多个腔室，泵可相对于每一腔室设置，或至少相对于其子组设置。

应了解，可设想真空腔室、泵和离子光学器件的各种配置。借助于实例，在一个示例性实施例中，谱仪可包括容纳第一离子导引件的第一真空腔室，其由前级泵抽吸。在第一真空腔室的下游，谱仪可包括容纳谱仪的离子光学器件的一部分的至少一个另外的真空腔室。举例来说，谱仪可包括容纳第二离子导引件的第二真空腔室，以及任选地容纳第三离子导引件的在第二真空腔室下游的第三真空腔室。第一离子导引件可包括结合环离子导引件，且第二离子导引件可包括分段四极杆组离子导引件。在一些实施例中，谱仪可进一步包括在第一真空腔室下游(并且还在第二真空腔室(如果存在)的下游)的真空腔室，所述另一真空腔室包括一组一个或多个传递透镜。谱仪进一步包括在其它真空腔室下游的容纳质量分析仪的真空腔室。

如上文所描述，在某些方面和实施例中，模块检查和/或到省电模式的切换作为启动例程的一部分实行。举例来说，到省电模式的切换可在满足第一组一个或多个条件时发生。启动例程包括步骤序列，例如被执行以确定谱仪可置于操作条件(或否则，故障条件)的检查。现将描述启动例程的一些实施例。应了解，这些步骤可并入于本公开的较早描述的方面或实施例中的任一个中。

在质谱仪被布置成执行自动启动例程的情况下，质谱仪可包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件、容纳谱仪的离子光学器件的至少一部分的真空腔室，以及可操作以抽吸真空腔室的前级泵，和与在容纳离子光学器件的所述至少一部分的真空腔室下游的一个或多个其它真空腔室相关联的用于减小所述一个或多个其它真空腔室内的压力的泵，其中所述泵可操作以抽吸容纳谱仪的质量分析仪的真空腔室，以及容纳离子光学器件的相应另一部分的一个或多个另外的真空腔室。质谱仪的控制系统可被布置成操作前级泵以减小容纳离子光学器件的所述至少一部分的真空腔室中的压力，且检测何时前级压力已减小到预定水平，且接着接通与谱仪的所述一个或多个其它真空腔室相关联的泵。一种执行启动例程的方法可包含相应步骤。

根据本公开的另一方面，提供一种执行针对质谱仪的启动例程的方法，所述启动例程在接通质谱仪后自动执行，其中质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件；

容纳谱仪的离子光学器件的至少一部分的真空腔室，和可操作以抽吸真空腔室的前级泵；

与在容纳离子光学器件的所述至少一部分的真空腔室下游的谱仪的一个或多个其它真空腔室相关联的用于减小所述一个或多个其它真空腔室内的压力的泵，其中所述泵可操作以抽吸容纳谱仪的质量分析仪的真空腔室，以及

容纳离子光学器件的相应另一部分的一个或多个另外的真空腔室；

所述方法包括操作前级泵以减小容纳离子光学器件的所述至少一部分的真空腔室中的压力；

检测何时前级压力已减小到预定水平，且接着接通与谱仪的所述一个或多个其它真空腔室相关联的泵；

所述方法进一步包括当满足第一组一个或多个条件时将质谱仪置于省电模式，其中省电模式是这样的模式：电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件，且电压并不被供应到离子光学器件的在源和质谱仪之间的一个或多个组件；

其中第一组一个或多个条件包含要求容纳质量分析仪的真空腔室内的压力已经降到第一预定阈值以下；以及

当确定满足另一组一个或多个条件时使质谱仪从省电模式自动切换到操作模式，其中所述另一组一个或多个条件包含要求容纳质量分析仪的真空腔室内的压力已经降到第二预定阈值以下，其中第二预定阈值低于第一预定阈值，且其中，在操作模式中，电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件以及离子光学器件的在源和质谱仪之间的一个或多个组件。

根据本公开的另一方面，提供一种质谱仪，其包括控制系统，所述控制系统被布置成在接通质谱仪后自动执行针对质谱仪的启动例程，其中质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件；

容纳谱仪的离子光学器件的至少一部分的真空腔室，和可操作以抽吸真空腔室的前级泵；

与在容纳离子光学器件的所述至少一部分的真空腔室下游的谱仪的一个或多个其它真空腔室相关联的用于减小其中的压力的泵，其中泵可操作以抽吸容纳谱仪的质量分析仪的真空腔室，以及容纳离子光学器件的相应另一部分的一个或多个另外的真空腔室；

所述方法包括操作前级泵以减小容纳离子光学器件的所述至少一部分的真空腔室中的压力；

检测何时前级压力已减小到预定水平，且接着接通与谱仪的所述一个或多个其它真空腔室相关联的泵；

所述方法进一步包括当满足第一组一个或多个条件时将质谱仪置于省电模式，其中省电模式是这样的模式：电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件，且电压并不被供应到离子光学器件的在源和质谱仪之间的一个或多个组件；

其中第一组一个或多个条件包含要求容纳质量分析仪的真空腔室内的压力已经降到第一预定阈值以下；以及

当确定满足另一组一个或多个条件时使质谱仪从省电模式自动切换到操作模式，其中所述另一组一个或多个条件包含要求容纳质量分析仪的真空腔室内的压力已经降到第二预定阈值以下，其中第二预定阈值低于第一预定阈值，且其中，在操作模式中，电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件以及离子光学器件的在源和质谱仪之间的一个或多个组件。

在这些进一步方面或实施例中的本公开可包含相对于本公开的较早方面和实施例描述的特征中的任一个或全部(在其并非互相排斥的程度下)。因此，启动例程的步骤中的任一个可包含相对于本公开的较早方面和实施例描述的额外步骤或细节中的任一个。除非上下文另外要求，否则任何方法方面可包含相对于设备描述的特征中的任一个，且反之亦然。

以下描述可促进理解可形成本公开的方面或实施例中的任一个中的启动例程的一部分的额外步骤，和可形成启动例程的一部分的步骤的序列，以及它们可如何与相对于本公开的较早方面描述的各种步骤组合。

根据其中前级泵和用于至少抽吸容纳质量分析仪的真空腔室的泵接通的本公开的方面或实施例中的任一个，在所述泵已经接通之后，所述方法可包括接通到所存在的所述或每一功能模块的电压(在包含此类模块的那些方面和实施例中)，和任选地根据先前描述的实施例中的任一个执行模块检查。

在本公开的方面和实施例中的任一个中，用于至少抽吸容纳质量分析仪的真空腔室的泵可以是涡轮泵。在一些实施例中，所述方法接着可包括在涡轮泵速度超出预定阈值(例如相对于泵的最大速度，例如80％)时接通质量分析仪的压力计。或者或另外，上文相对于谱仪的功能模块(如果存在)限定的步骤，例如检测所存在模块和基于其执行一个或多个步骤，可在涡轮泵的速度超出预定阈值时执行。所述阈值可以是泵的最大速度的80％。

无关于质谱仪是否包括功能模块，所述方法可包括在满足第一组一个或多个条件时使谱仪自动切换到省电模式，所述组一个或多个条件包含要求容纳质量分析仪的真空腔室中的压力已经降到预定阈值以下。因此，启动例程期间到省电模式的切换可在已经实行上述步骤之后执行。所述阈值可对应于上文相对于本公开的那些涉及省电模式的方面描述的第一阈值。

在使谱仪切换到省电模式之后，所述方法可包括在将谱仪切换到操作模式之前执行一个或多个检查。所述方法可包括当确定满足另一组一个或多个条件时使质谱仪从省电模式自动切换到操作模式，其中另一组一个或多个条件包含要求容纳质量分析仪的真空腔室内的压力已经降到第二预定阈值以下，其中所述第二预定阈值低于第一预定阈值。第二阈值可对应于上文相对于本公开的那些涉及省电模式的方面描述的第二阈值。

另一组一个或多个条件可包含要求被供应到质量分析仪(或其组件中的任何一个或多个或每一个，例如检测器、反射器等)的电压已经在继续到操作模式之前的预定时间周期内稳定。因此，所述方法可包括检查电压已经以此方式稳定。

或者或另外，另一组一个或多个条件可包含要求基于与质量分析仪的一个或多个组件相关联的电流的自动监测，在到质量分析仪的电压供应接通之后的预定周期内未在质量分析仪(或其组件，例如飞行时间分析仪)内检测到故障。所述方法可包括在到质量分析仪的电压供应接通之后的预定周期内监测与质量分析仪的一个或多个组件相关联的电流，以确定质量分析仪内是否存在故障。

据信，此步骤本身是有利的，而与质量分析仪是否在省电模式和操作模式之间切换无关。先前用户必须使用软件执行任何此类电流监测。

根据本公开的另一方面，提供一种质谱仪，其包括控制系统，所述控制系统被布置成在接通质谱仪后自动执行针对质谱仪的启动例程，其中质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件，所述方法包括将电压供应到质量分析仪的一个或多个组件，以及在到质量分析仪的电压供应接通之后的预定周期内自动监测与质量分析仪的一个或多个组件相关联的电流以确定质量分析仪内是否存在故障。

根据本公开的另一方面，提供一种执行针对质谱仪的启动例程的方法，所述启动例程在接通质谱仪后自动执行，其中质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件，所述方法包括将电压供应到质量分析仪的一个或多个组件，以及在到质量分析仪的电压供应接通之后的预定周期内自动监测与质量分析仪的一个或多个组件相关联的电流以确定质量分析仪内是否存在故障。

应了解，这些进一步方面中的本公开可并入有相对于本公开的较早方面描述的特征中的任一个，且反之亦然(在其互不相容的程度下)。除非上下文另外要求，否则任何方法方面可包含相对于设备描述的特征中的任一个，且反之亦然。组件可以是例如任何一个或多个部分，不论是物理部分、电部分还是其组合。组件可控制质量分析仪的一个或多个部分。组件可以是功能模块或其部分。所述方法可包括将电压供应到质量分析仪中的任何一个或多个或任选地每一组件。相对于监测哪一电流的组件可以是电压被供应到的组件中的一个或多个或每一个。举例来说，在示例性实施例中，可监测被供应到质量分析仪的飞行管、检测器和反射器的电流。到这些组件的电力供应的稳定性可对谱仪的质量准确性产生显著影响。

所述方法可涉及在质量分析仪内未检测到故障以及任选地满足一个或多个另外的条件的情况下将质谱仪置于操作模式。

在其中将质谱仪置于其中电压被供应到质量分析仪和在源与质谱仪之间的离子光学器件两者的一个或多个组件的操作模式的本公开的那些方面和实施例中，所述方法可包括一旦已进入操作模式就执行一个或多个检查。在操作模式中，在电压被供应到离子源的一个或多个组件的情况下，所述检查可包含检查被供应到离子源的一个或多个组件的电压已在预定时间周期内达到所需值。或者或另外，可在操作模式中相对于离子源实行其它检查。举例来说，可执行关于去溶剂化气体的温度是否在预定周期内安定或去溶剂化气体供应是否接通的检查。

应了解，启动例程可包含尚未描述的其它检查和步骤，所述额外检查和/或步骤可插入在例程中的任何合适的点处。举例来说，可相对于任何电压的稳定性或相对于质谱仪的任何相关部分的检查操作实行检查。一旦已满足一组可适用的一个或多个条件则谱仪切换到省电模式或操作模式的情况下，所述组条件可或可不包含除上文所提及的条件以外的额外条件。举例来说，在满足第一组一个或多个条件(包含相对于质量分析仪真空腔室的压力的条件)时谱仪切换到省电模式的情况下，当发现满足特定条件时谱仪可或可不切换到省电模式，因为进入省电模式可取决于满足例如相对于电压稳定性等的其它条件。可按需要选择检查的次序，即，在任何其它检查(例如，电压稳定性)之前还是之后或与任何其它检查同时确定质量分析仪腔室的压力。

一旦启动过程完成，且在实施例中，质谱仪处于操作模式，质谱仪就可被视为处于就绪状态，准备好获取样本数据。不需要用户干预来设置谱仪。用户现可仅仅提交样本批次。

应了解，在启动例程的上下文中，执行各种检查以确保质谱仪处于正确的操作状态。存在这些检查中的任一个可产生谱仪处于故障状态的确定的可能性。举例来说，可发现，容纳质量分析仪的真空腔室中的压力尚未减小到所需操作水平，或施加到其组件的电压在预期时间周期内尚未安定。类似地，在操作期间，在启动例程之后，可确定质谱仪处于故障状态。

如上文所提及，在至少某些方面中，本公开试图提供一种可较容易尤其由非专家用户使用的质谱仪。根据本公开的另一方面，提供一种质谱仪，其包括被布置成评估质谱仪的操作状态的控制系统，其中，当由控制系统检测到故障时，控制系统被布置成将故障指派到多个类别中的一个，其中所述类别包含可由质谱仪尝试自动矫正的第一故障类别、可由用户尝试矫正的第二故障类别，以及仅可由维修工程师尝试矫正的第三故障类别，所述控制系统基于所指派的故障类别执行一个或多个步骤。

根据本公开的另一方面，提供一种操作质谱仪的方法，其中所述方法包括评估质谱仪的操作状态的质谱仪的控制系统，且当检测到故障时，将故障指派到多个类别中的一个，其中所述类别包含可由质谱仪尝试自动矫正的第一故障类别、可由用户尝试矫正的第二故障类别，以及仅可由维修工程师尝试矫正的第三故障类别，所述控制系统基于所指派的故障类别执行一个或多个步骤。

应了解，这些进一步方面中的本公开可并入有相对于本公开的较早方面描述的特征中的任一个，且反之亦然(在其互不相容的程度下)。除非上下文另外要求，否则任何方法方面可包含相对于设备描述的特征中的任一个，且反之亦然。

应了解，下文关于故障的本公开的这些和额外其它方面中的质谱仪可具有本公开的较早方面和实施例中的任一个的构造，且可并入有关于其描述的特征中的任一个。

当然，可使用三个以上故障类别。然而，为简单起见，在实施例中，仅使用三个故障类别，且任何检测到故障指派到本文中所描述的三个类别中的一个。

当故障指派到第一故障类别时，控制系统可被布置成继续起始自动矫正故障的尝试。在此情况下，故障的存在的指示不需要一定输出到用户。质谱仪可有效地自行诊断和自行矫正故障，而无用户干预。用户甚至可能不会感知故障发生。

当故障指派到第二故障类别时，控制系统可被布置成致使向用户显示关于故障的信息，所述信息包括指示故障的数据和指示待由用户采取以尝试矫正故障的一个或多个步骤。

当故障指派到第三故障类别时，控制系统可被布置成致使向用户显示关于故障的信息，所述信息包括指示故障的数据和用户应呼叫维修工程师的指示。所述信息可包括关于用户如何联系维修工程师的指令。举例来说，所述信息可包括工程师的联系细节。可以设想，所述信息可使用户能够直接联系工程师。举例来说，可提供到用于联系工程师的联系表的链接，或可显示按钮，可按压所述按钮来登录对于工程师的呼叫。

针对第二或第三故障类别，指示故障的所显示数据可具有任何类型，且可包含文本、一个或多个图形图标、图像等及其组合。可改变现有图标的外观来指示故障，例如状态指示图标的颜色，例如关于谱仪的特定部分的图标可例如从绿色改变为琥珀色或红色。在实施例中，指示故障的所显示数据与指示故障类别的颜色相关联。举例来说，第二类别中的故障可与琥珀色相关联，且第三类别中的故障可与红色相关联。举例来说，可在后台向用户显示相关颜色的警报，和/或可显示交通灯符号等。

据信，被配置成向用户提供故障的指示和指示用户可如何尝试解决故障的数据的质谱仪本身是有利的。依据本公开的另一方面，提供一种质谱仪，其包括被布置成评估质谱仪的操作状态的控制系统，其中控制系统在检测到故障时被布置成确定故障是否处于可由用户尝试矫正的故障类别，以及所述故障何时处于此类别，所述控制系统被布置成致使向用户显示关于故障的信息，所述信息包括指示故障的数据和指示待由用户采取以尝试矫正故障的一个或多个步骤。

依据本公开的另一方面，提供一种操作质谱仪的方法，包括：评估质谱仪的操作状态，以及在检测到故障时确定所述故障是否处于可由用户尝试矫正的故障类别，且当所述故障处于此类别时致使向用户显示关于故障的信息，所述信息包括指示故障的数据和指示待由用户采取以尝试矫正故障的一个或多个步骤。

应了解，这些进一步方面中的本公开可并入有相对于本公开的较早方面描述的特征中的任一个，且反之亦然(在其互不相容的程度下)。除非上下文另外要求，否则任何方法方面可包含相对于设备描述的特征中的任一个，且反之亦然。

根据关于故障检测的这些另外的方面或实施例中的任一个，质谱仪的构造可属于相对于较早方面和实施例中的任一个描述的类型。因此，质谱仪包括离子源和质量分析仪，以及其间的离子光学器件。可使用泵和/或真空腔室以及一般部分内的组件的任何布置，例如上文所描述。

在其中指示待由用户采取以尝试矫正故障的一个或多个步骤的数据显示给用户的本公开的那些方面和实施例中，数据可呈任何合适的形式。举例来说，数据可包括用户应遵循的指令集。数据可指示质谱仪的一个或多个部分，以及待由用户相对于质谱仪的那些部分执行的一个或多个步骤。数据可包含(例如)文本、一个或多个图标、一个或多个图像、一个或多个视频和其任何组合。在实施例中，数据包括指示待采取的步骤的一个或多个图像和/或指示视频。举例来说，图像可指示谱仪的具有故障的部分，以及待采取的步骤，例如指示需要移除所述部分的箭头。指示每一步骤的数据可具有这些形式中的任一个。在多个步骤待由用户执行的情况下，可提供指示待采取的步骤的指令序列。每一指令可具有所描述的形式中的任一个，例如文本、图标、图像和/或视频。

在其中用户被邀请矫正故障的本公开的方面或实施例中的任一个中，一旦用户已经尝试矫正故障，控制系统可被布置成执行一个或多个测试来确定故障是否已被矫正。虽然控制系统可被布置成例如通过检测已经执行所需步骤来自动检测何时用户已经尝试矫正故障，但在实施例中，控制系统被布置成一旦从用户接收他们已经尝试矫正故障的指示就执行所述一个或多个测试。在实施例中，控制系统被布置成向用户显示一个或多个图形元素，所述一个或多个图形元素可由用户使用以提供他们已经尝试矫正故障的指示。在一些实施例中，向用户显示按钮，所述按钮可由用户按压以指示他们已经尝试矫正故障，例如“解决”按钮。

当确定已遵循用户的动作矫正故障时，控制系统可被布置成将受故障影响的质谱仪的一个或多个部分的状态从“故障”状态改变到“准备好操作”状态。如果遵循用户的动作发现尚未矫正故障，则可向用户显示邀请用户再次尝试矫正故障且指示待由用户采取以尝试再次矫正故障的一个或多个步骤的信息。所述信息可具有相对于用户第一次尝试矫正故障所描述的形式中的任一个。再次，一旦已接收用户已经尝试矫正故障的指示，质谱仪就可被布置成执行一个或多个测试来检查故障是否已被矫正。此循环可重复预定次数，直至不允许用户进一步尝试矫正故障。可允许任何合适数目的尝试，例如1-3次。尝试的数目可取决于质谱仪的受故障影响(例如，对安全性的影响)的部分。在此级处，故障可逐步升级到仅可由维修工程师尝试矫正的类别(即，上文描述的特定方面和实施例中的第三类别)。如关于第三类别所描述，控制系统接着可致使向用户显示关于故障的信息，所述信息包括指示故障的数据，以及用户应呼叫维修工程师的指示。

在一些实施例中，当确定在用户被准许尝试的次数之后故障尚未矫正时，控制系统可被布置成将故障重新指派到仅可由维修工程师尝试矫正的故障类别。在具有第一、第二和第三故障类别的那些方面和实施例中，故障可重新指派到第三故障类别。接着可执行相对于第三故障类别描述的步骤中的任一个，即向用户显示指示故障的信息，和用户应呼叫维修工程师的指示。

在数据显示给用户的情况下，例如在使用此类类别的那些方面和实施例的第二或第三故障类别的情况下，数据可以任何方式显示给用户。数据可在质谱仪的显示器上和/或连接到质谱仪的计算机装置上显示给用户(不论通过有线还是无线连接)。举例来说，在第二故障类别或大体参考可由用户尝试矫正的故障类别的那些另外的方面的情况下，控制系统可致使在连接到质谱仪的计算机装置上向用户显示指示待由用户采取以尝试矫正故障的一个或多个步骤的数据。这可使得能够向用户呈现更详细信息，且提供与用户更大的交互范围。这还促进将例如视频等不同格式的数据提供给用户。然而，另外或替代地，关于故障的信息可显示于质谱仪(即，其形成质谱仪单元的部分)的显示器上。指示故障的存在的数据可显示于连接到质谱仪的计算机装置和质谱仪本身的显示器两者上。举例来说，此指示可使用一个或多个图标提供在质谱仪的显示器上。

据信，使用形成质谱仪单元的部分的显示器显示关于质谱仪的操作状态的信息本身是有利的，从而提供更大易用性。

根据本公开的另一方面，提供一种质谱仪，其包括控制系统和显示器，其中所述控制系统被布置成评估质谱仪的操作状态，其中所述控制系统被布置成致使在质谱仪的显示器上向用户显示关于质谱仪或其部分的操作状态的信息。信息可显示于质谱仪的显示面板上。

应了解，这些进一步方面中的本公开可并入有相对于本公开的较早方面描述的特征中的任一个，且反之亦然(在其互不相容的程度下)。任何方法方面可包含相对于设备描述的特征中的任一个，且反之亦然。控制系统可被布置成执行相对于方法描述的步骤中的任一个，且反之亦然。

应了解，本公开的这些方面和实施例中的质谱仪的显示器形成质谱仪单元的部分，即，其不是连接到质谱仪的单独的计算机装置的显示器。显示器形成质谱仪的外表面的部分。显示器可安装到质谱仪的主壳体或与主壳体成一体。显示器可以是显示面板。

在这些方面或实施例中，关于质谱仪或其部分的操作状态的信息可包括指示故障的数据。指示故障的数据可包括指示故障的存在和谱仪的受故障影响的部分的数据。指示可包括一个或多个图标。故障的指示可与指示故障类别(例如，如上文所描述的第二或第三类别)的颜色相关联。故障的类别可基于其严重度。举例来说，故障可与琥珀色或红色相关联，这取决于其严重度。在实施例中，关于故障的仅有限信息显示于质谱仪本身的显示器上。例如指示用户可采取以尝试矫正故障的步骤的数据等更详细信息可显示于连接到质谱仪的计算装置上。

在这些方面和实施例中，应了解，相对于每一个检测到的故障，关于检测到的故障的信息不需要一定显示给用户。举例来说，在其中故障被指派类别的实施例中，是否在谱仪的显示器上将关于检测到的故障的信息显示给用户可取决于故障被指派到的类别。

无关于关于故障的信息在何处显示，在其中故障被指派到类别(例如，在本公开的某些方面和实施例中限定的第一、第二和第三类别中的一个)的实施例中，控制系统可以任何合适的方式将故障指派到三个类别中的一个。质谱仪可存储指示可能故障和此类故障应指派到的类别的数据，以供由控制系统在将故障指派到三个类别中的一个的过程中使用。在某些情形中，举例来说，在自动或用户执行的矫正故障的尝试已经失败的情况下，例如在所准许尝试次数之后，故障可重新分类到第三类别，使得故障必须由维修工程师矫正。通常，故障可基于故障的严重度而指派到某一类别。因此，在一个或多个尝试之后尚未成功地矫正的故障可被视为比该故障首次被诊断时严重。

根据涉及控制系统评估质谱仪的操作状态且在可适用的情况下确定故障的本公开的方面或实施例中的任一个，可以任何合适的方式执行评估。可相对于谱仪的许多不同子系统同时实行评估。控制系统可被布置成使用一个或多个传感器评估质谱仪的操作。因此，故障可由质谱仪的一个或多个传感器检测。应了解，可实行操作状态的评估，而与质谱仪处于省电模式还是操作模式、此类模式在何处使用或谱仪处于初始启动过程中何处(例如，在到达省电模式之前)无关。评估操作状态不限于质谱仪处于操作模式。评估操作状态还在设备从冷或从省电模式启动期间或在维护之后使用。

应了解，本文中任何提及质谱仪处于故障状态或以其它方式受故障影响是指质谱仪的任何一个或多个部分存在故障。谱仪的一部分可指代其任何组件或方面，且可例如指代特定子系统，例如电子子系统，代替于物理部分或作为物理部分的补充。所述部分可以是功能模块或其部分。故障可影响质谱仪的任何子系统。质谱仪由许多子系统组成，其中的每一个可能形成故障。同样，特定子系统的多个不同方面中的每一个可受故障影响。举例来说，故障可影响子系统的机械或电子方面。在其它情况下，故障可影响一个以上子系统的操作，或更一般地说可影响谱仪的操作，例如关于控制系统的故障。类似地，评估质谱仪的操作状态的步骤可包括评估质谱仪和/或其任何部分的总体操作状态。多组一个或多个传感器可用于评估质谱仪的相应部分。

控制系统可被布置成以任何合适的方式使用从质谱仪的一个或多个传感器获得的数据检测故障。质谱仪自行诊断故障的能力对于提供易用性很重要。质谱仪(即，其控制系统)可被布置成评估谱仪的一个或多个部分的操作，且将状态指派到该或每一部分。评估可周期性地或连续地实行，或可由特定事件触发。在周期性地执行评估的情况下，此可以预定间隔或其它间隔进行。举例来说，评估可在检测到故障状态的情况下更频繁地发生，或可通过完成如上文所描述的尝试矫正故障的过程来提示。或者或另外，可通过达到启动过程中的特定级或通过参数达到特定值等来触发评估，评估可以预定维修间隔发生。评估可涉及监测质谱仪或其部分的操作状态。所述方法可包括评估所述一个或多个部分的操作，以及以一定间隔将状态指派到该或每一部分。评估可涉及执行一个或多个测试来将状态指派到某一部分，和/或可涉及评估(例如监测)一个或多个传感器输出。可指派到该或每一部分的状态可选自包含一个或多个故障状态和一个或多个非故障状态的状态列表。举例来说，非故障状态可以是准备好操作状态。其它非故障状态可包含正准备好操作状态。故障状态可包含不同严重度的故障状态。取决于严重度，故障状态可指派到上文描述的三个类别中的一个。在确定故障状态的情况下，控制系统可被布置成停用质谱仪的受影响部分。这可取决于故障的严重度。

在实施例中，指示质谱仪和/或其部分的所确定状态的信息可显示给用户。此信息可显示于质谱仪本身的显示器上。状态可以是如上文所描述的非故障状态或故障状态。因此，在实施例中，即使在质谱仪和/或其部分不处于故障状态时也可将状态信息提供给用户。在一些实施例中，将指示质谱仪的任何部分是否已被发现处于故障状态或质谱仪或其部分是否处于非故障状态的数据显示给用户。可给定关于谱仪或其部分处于多个故障或非故障状态中的哪一个的指示。举例来说，图标可指示谱仪处于就绪或正就绪状态。

在一些实施例中，质谱仪的显示面板包含第一区域，其包括指示质谱仪的总体操作状态的多个图标。举例来说，所述图标可指示谱仪处于初始化状态、就绪状态、运行状态还是故障状态，且如果是，则故障的类别为何，例如用户可尝试矫正故障还是应呼叫工程师。如果存在影响谱仪的任何部分的故障，则谱仪可被视为处于故障状态。至少在谱仪处于故障状态时，显示面板可包含第二区域，其包括指示质谱仪的受检测到的故障影响的相应部分的一个或多个或多个图标。可以设想，第二区域中的多个图标可始终存在并显示给用户。指示谱仪的一部分的图标的外观接着可改变以指示存在影响所述部分的故障。因此，显示面板的第二部分可包括指示质谱仪的未受故障影响的一个或多个部分的另一组一个或多个或多个图标。无关于何时指示谱仪的不同部分的图标显示给用户，可使用且任选地改变例如图标的颜色等外观来指示故障的严重度。举例来说，图标可展示为琥珀色或红色。或者，图标可闪烁或以其它方式改变以吸引用户的关注。图标可仅在一部分受故障影响时存在，或可始终存在，其中图标的外观改变以指示存在故障，例如颜色可改变。举例来说，颜色可从绿色改变为琥珀色或红色。在实施例中，显示器的第二区域包括指示质谱仪的不同部分的状态的多个图标。所述状态可以是故障或非故障状态。举例来说，在无故障影响某一部分的情况下，表示所述部分的图标可为绿色。如果发生故障，则图标可为彩色或如上文所描述以其它方式更改来指示故障的严重度。在涉及向用户显示质谱仪的一部分的故障或非故障状态的实施例中的任一个中，所述部分可例如为源、流体学装置、电子器件、气体、真空等。所述部分可以是谱仪的一般或特定部分。显示器的第一和第二区域可并排。

根据本公开的方面和实施例中的任一个，评估质谱仪的操作状态的步骤可包括评估多个参数中的任一个。参数可包含(例如)前级压力、涡轮泵风扇速度、功能模块操作状态、容纳质量分析仪的真空腔室的压力、涡轮泵风扇速度、质量分析仪的一个或多个组件(例如，推送器电极、检测器、反射器)的电压和/或电流、飞行管电压，和/或质谱仪的离子光学器件的一个或多个组件的电流、源的一个或多个组件的电压和/或电流、离子源去溶剂化气体温度、去溶剂化气体压力、离子源加热器温度等。或者或另外，可评估操作的其它方面，例如离子源门是否闭合、离子源罩壳中是否存在任何缺陷等。

应了解，多个故障可例如相对于质谱仪的不同部分同时发生。举例来说，故障可相对于前级泵和谱仪的功能模块发生。在实施例中，所述方法可进一步包括在检测到多个故障的情况下，向至少一些故障指派优先级。这可例如使用指示待指派到可发生的不同可能故障的优先级的所存储数据来实现。优先级可以任何合适方式指派到不同可能故障，且多个可能故障可被指派相同优先级。举例来说，在若干可能故障可相对于谱仪的一部分发生但不可同时发生(例如特定组件未对准或缺失)的情况下，它们可被指派相同优先级。在实施例中，优先级至少与可由用户尝试矫正的类别中的那些故障(即，在具有三个故障类别的实施例中的类别2故障)相关联。在其中包括指示故障的数据和指示待由用户采取以尝试矫正故障的数据的关于故障的信息显示给用户的实施例中，所述方法可包括在可由用户尝试矫正的多个故障同时存在的情况下，使用与故障相关联的优先级来确定故障待呈现给用户的次序。

监测的结果可以各种方式使用以确定故障的存在和性质。

现将参照可相对于前级泵发生的故障描述一些示例性布置。

质谱仪可包含前级泵。质谱仪可包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件。质谱仪可包括容纳谱仪的离子光学器件的至少一部分的真空腔室，和可操作以抽吸真空腔室的前级泵。

所述方法可包括使用前级压力测量值来确定故障的存在。前级压力测量值可被考虑来指示故障的条件将取决于质谱仪的操作状态，例如是否为启动例程的一部分，或处于启动例程的哪一点，或何时处于操作状态。在启动例程中，当初始启动后前级压力测量值在预定时间周期内未降到预定阈值(例如32毫巴)以下时，可确定故障。随后，在涡轮泵起始之后，相对于前级压力测量值或其改变的不同阈值可用于触发故障确定。

质谱仪可包括大气压界面。大气压界面位于离子源的下游。离子通过大气压界面进入容纳谱仪的离子光学器件的所述至少一部分的真空腔室。大气压界面可包括具有离子可穿过的孔隙的盘片。盘片可以是一次性盘片。盘片可形成气体锥组合件的一部分。

可基于前级压力测量值自动确定若干故障。举例来说，前级压力测量值可用于确定相对于大气压界面的故障的存在，例如大气压界面中的阻挡，或相对于大气压界面的盘片的问题，例如无盘片存在、盘片不正确地插入和/或盘片不正确地对准。

根据涉及测量前级压力的本公开的方面或实施例中的任一个，可使用前级压力传感器测量前级压力测量值，例如与例如位于图7A下方的前级泵相关联的真空线路中的传感器。

根据本公开的另一方面，提供一种确定相对于质谱仪的故障的方法，其中所述质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件，且所述方法进一步包括容纳谱仪的离子光学器件的至少一部分的真空腔室、可操作以抽吸真空腔室的前级泵，和位于离子源下游的大气压界面，其中离子通过大气压界面进入容纳谱仪的离子光学器件的所述至少一部分的真空腔室，且其中所述方法包括使用前级压力测量值来确定相对于大气压界面的故障的存在。任选地，大气压界面包括具有离子可穿过的孔隙的盘片，且所述方法包括使用前级压力测量值来确定大气压界面中阻挡的存在和/或相对于大气压界面的盘片的问题。相对于盘片的问题可以是盘片的不存在、盘片不正确地插入和/或盘片不正确地对准。如上文所描述，质谱仪(即，其控制系统)可被布置成自动执行此方法。

应了解，这些进一步方面中的本公开可并入有相对于本公开的较早方面描述的特征中的任一个，且反之亦然(在其互不相容的程度下)。任何方法方面可包含相对于设备描述的特征中的任一个，且反之亦然。

将相对于其中质谱仪包括连接到其上的多个功能模块的实施例描述另一实例，每一模块可操作以在使用中执行质谱仪的预定功能，其中功能模块中的每一个可在使用中在网络中单独寻址和连接。所述方法可包括，作为启动例程的一部分，当连接到质谱仪的一个或多个功能模块在预定时间周期内未能与网络通信时确定存在故障。在后续操作期间，当初始连接到网络的一个或多个模块从网络断开时可确定故障。

根据各种实施例，提供具有相对高分辨率的相对小占据面积或紧密的飞行时间(“TOF”)质谱仪(“MS”)或分析仪器。质谱仪可具有生物医药工业以及一般分析型电喷雾电离(“ESI”)和后续质量分析的领域中的特定应用。根据各种实施例的质谱仪是高性能仪器，其中制造成本已经减小而不损害性能。

根据各种实施例的仪器相比于大部分其它常规仪器尤其用户友好。仪器可具有单个按钮，其可由用户激活以便接通仪器且同时起始仪器自行设置例程。确切地说，仪器可具有健康诊断系统，其对于用户是有帮助的，而且同时提供改进的诊断和故障分辨率。

根据各种实施例，仪器可具有健康诊断或健康检查，其被布置成使总体仪器且确切地说质谱仪和质量分析仪在非活动或省电周期之后进入就绪状态。该健康诊断系统还可用以使仪器在维护之后或仪器从维护操作模式切换到操作状态之后进入就绪状态。此外，健康诊断系统还可以用于周期性地监测仪器、质谱仪或质量分析仪以便确保仪器在限定的操作参数内操作，且因此质谱仪的完整性或所获得的其它数据不受威胁。

健康检查系统可确定应自动执行或呈现给用户的各种动作以决定是否继续。举例来说，健康检查系统可确定不需要校正动作或其它措施，即仪器正在限定的操作限制内正如期望操作。健康检查系统还可确定应执行自动操作以便例如响应于检测到的错误警示、错误状态或异常来校正或调整仪器。健康检查系统还可告知用户：用户应采取特定动作过程或批准控制系统采取特定动作过程。还预期各种实施例，其中健康检查系统寻求否定批准，即健康检查系统可告知用户任选地在限定的时间延迟之后将采取特定动作过程，否则用户以其它方式指示或取消控制系统所建议的所提出的动作。

还预期其中提供到用户的细节水平可取决于用户的体验水平而变化的实施例。举例来说，健康检查系统可向相对不熟练的用户提供非常详细的指令或简化的指令。

健康检查系统可向例如维修工程师等高度熟练的用户提供不同细节水平。确切地说，额外数据和/或指令可提供到维修工程师，其可不提供给常规用户。还预期，提供给常规用户的指令可包含图标和/或移动的图形图像。举例来说，用户可由健康检查系统导引以便校正故障，且一旦确定用户已完成步骤，则控制系统可改变显示给用户的图标和/或移动的图形图像以便继续导引用户经过所述过程。

根据各种实施例的仪器已被设计成尽可能小，同时还大体与现有UPLC系统兼容。所述仪器容易操作且已被设计成具有高可靠性水平。此外，仪器已被设计成简化诊断和维修，借此使仪器停工时间和操作成本最小化。

根据各种实施例，仪器特定用于健康服务市场，且可与解吸电喷雾电离(“DESI”)和快速蒸发电离质谱(“REIMS”)离子源集成以便为目标应用递送市售体外诊断医疗装置(“IVD”)/医疗装置(“MD”)解决方案。

质谱仪可例如用于微生物识别目的、组织病理学、组织成像和手术(场所)应用。

所述质谱仪相比于常规质谱仪具有显著增强的用户体验，且具有高稳健性。仪器尤其容易使用(特别是针对非专家用户)，且具有高可及性。

质谱仪已被设计成容易与液相层析(“LC”)分离系统集成使得可提供LC-TOF MS仪器。仪器尤其适合于生物医药工业中的例程表征和监测应用。所述仪器使非专家用户能够收集高分辨率准确质量数据，且从所述数据快速且容易地导出有意义的信息。这可以改进对产品和工艺的理解，从而潜在地缩短上市时间并减小成本。

仪器可用于生物医药上一级开发和质量控制(“QC”)应用中。仪器还特定地应用于小分子医药、食品和环境(“F&E”)及化学材料分析。

仪器具有增强的质量检测能力，即高质量分辨率、准确质量和扩展的质量范围。仪器还能够将母离子碎裂为子离子或碎片离子，使得可执行MS/MS型实验。

为避免疑义，相对于本公开的一个方面描述的任何特征可并入于本公开的任何其它方面中(在其并非互相排斥的程度下)。除非上下文另外要求，否则本文中所描述的任何方法步骤可由质谱仪或其控制系统执行。除非上下文另外要求，否则在质谱仪陈述为被布置成执行步骤的情况下，此可由其控制系统实施。对质谱仪的控制系统的参考可指代质谱仪的被布置成实行所描述功能的任何子系统或系统。除非上下文另外要求，否则控制系统被布置成自动执行所描述步骤，即无用户干预。控制系统可使用硬件、软件、固件或其组合实施。

附图说明

现将仅借助于实例且参考附图描述各种实施例以及仅出于说明性目的给出的其它布置，附图中：

图1展示联接到常规台式液相层析(“LC”)分离系统的根据各种实施例的台式飞行时间质谱仪的透视图；

图2A展示根据各种实施例的台式质谱仪的前视图，其展示加载到仪器中的三个溶剂瓶和前显示面板，图2B展示根据各种实施例的质谱仪的透视图，且图2C更详细地示出各种图标，所述图标可显示于前显示面板上以便向用户突出显示仪器的状态并指示是否已检测到潜在故障；

图3展示根据各种实施例的质谱仪的示意性表示，其中所述仪器包括电喷雾电离(“ESI”)或其它离子源、结合环离子导引件、分段四极杆组离子导引件、一个或多个传递透镜和飞行时间质量分析仪，所述飞行时间质量分析仪包括推送器电极、反射器和离子检测器；

图4展示可与根据各种实施例的质谱仪一起使用的已知大气压电离(“API”)离子源；

图5展示与根据各种实施例的离子入口组合件共享特征的第一已知离子入口组合件；

图6A展示第一已知离子入口组合件的分解视图，图6B展示具有分离阀的第二不同已知离子入口组合件，图6C展示根据各种实施例的离子入口组合件的分解视图，图6D展示根据各种实施例的离子块附接到容纳第一离子导引件的真空腔室上游的抽吸块的的布置，图6E更详细地展示根据各种实施例保持在离子块内的固定阀组合件，图6F展示由用户移除附接到夹具的锥组合件以暴露具有气流限制孔隙的固定阀，所述气流限制孔隙足以在移除锥时维持下游真空腔室内的低压力，且图6G示出根据各种实施例固定阀可如何通过吸入压力保持在适当位置；

图7A展示根据各种实施例的抽吸布置，图7B展示可实施的气体处理系统的另外细节，图7C展示流程图，其示出可遵循用户请求而执行以接通大气压电离(“API”)气体的步骤，且图7D展示流程图，其示出根据各种实施例可执行的源压力测试；

图8更详细地展示根据各种实施例的质谱仪；

图9展示飞行时间质量分析仪组合件，其包括推送器板组合件，所述推送器板组合件具有安装到其上的推送器电子模块和离子检测器模块，且其中反射器组合件从挤压成型的飞行管悬置，挤压成型的飞行管继而从推送器板组合件悬置；

图10A更详细地展示推送器板组合件，图10B展示根据各种实施例的单片推送器板组合件，且图10C展示具有安装到其上的推送器电极组合件或模块和离子检测器组合件或模块的推送器板组合件；

图11展示流程图，其示出根据各种实施例在用户按压仪器的前面板上的开始按钮后发生的各种过程；

图12A更详细地展示根据各种实施例的涡轮分子泵的三个单独的抽吸端口，且图12B更详细地展示被布置成抽吸单独的真空腔室的三个抽吸端口中的两个；

图13更详细地展示传递透镜布置；

图14A展示已知内部真空配置的细节，且图14B展示根据各种实施例的新内部真空配置的细节；

图15A展示形成第一离子导引件的环电极和结合环电极的布置的示意图，所述第一离子导引件被布置成从非所要中性粒子分离带电离子，图15B展示可用于沿着第一离子导引件的第一部分的长度产生线性轴向DC电场的电阻器链，且图15C展示可用于沿着第一离子导引件的第二部分的长度产生线性轴向DC电场的电阻器链；

图16A更详细地展示根据各种实施例的分段四极杆组离子导引件，其可提供在第一离子导引件的下游且包括多个棒电极，图16B示出施加到飞行时间质量分析仪的推送器电极的电压脉冲可如何与从分段四极杆组离子导引件的端部区捕集和释放离子同步，图16C更详细地示出推送器电极几何结构且展示栅格和环透镜或电极的布置及其相对间隔，图16D更详细地示出飞行时间质量分析仪的总体几何结构，所述飞行时间质量分析仪包含推送器电极和相关联电极、反射器栅格电极和离子检测器的元件的相对间隔，图16E是示出根据各种实施例的推送器电极及相关联栅格和环电极以及形成反射器的栅格和环电极的布线布置，图16F示出根据各种实施例例如电喷雾毛细管探针、差动抽吸孔隙、传递透镜电极、推送器电极、反射器电极和检测器等各种离子光学组件维持在的相对电压和绝对电压范围，图16G是根据各种实施例的离子检测器布置的示意图，且其展示到位于飞行时间壳体内和外的离子检测器的各种连接，且图16H展示说明性势能图；

图17展示在一些实施例中可提供在连接到质谱仪的计算机装置上的故障的指示；

图18A是示出根据某些实施例可如何执行质谱仪的校准的流程图；以及

图18B更详细地示出过程。

具体实施方式

公开一种新开发的质谱仪的各个方面。所述质谱仪包括经修改和改进的离子入口组合件、经修改的第一离子导引件、经修改的四极杆组离子导引件、改进的传递光学件、新颖的悬臂式飞行时间布置、经修改反射器布置连同先进电子器件和改进的用户界面。

质谱仪已被设计成具有高性能水平，极其可靠，相比于大部分常规质谱仪提供显著改进的用户体验，具有非常高的EMC兼容水平，且具有先进的安全性特征。

所述仪器包括极其准确的质量分析仪，且总体上所述仪器较小且紧密，具有高度稳健性。所述仪器已被设计成减小制造成本，而不会损害性能，同时使仪器更可靠且更容易维修。所述仪器尤其容易使用、容易维护且容易维修。所述仪器构成下一代台式飞行时间质谱仪。

图1展示根据各种实施例的台式质谱仪100，其展示为联接到常规台式液相层析分离装置101。质谱仪100在设计时考虑了易用性。确切地说，提供简化的用户界面和前显示器，且仪器可维修性已相对于常规仪器显著改进和优化。质谱仪100具有零件数减小的改进的机械设计，且受益于简化的制造过程，借此产生成本减小的设计、改进可靠性并简化维修程序。质谱仪已被设计成高度电磁兼容(“EMC”)，且展现出极低电磁干扰(“EMI”)。

图2A展示根据各种实施例的质谱仪100的前视图，且图2B展示根据各种实施例的质谱仪的透视图。三个溶剂瓶201可联接、插塞或以其它方式连接或插入到质谱仪100中。溶剂瓶201可背部照亮以便向用户突出显示溶剂瓶201的填充状态。

具有多个溶剂瓶的已知质谱仪的一个问题是，用户可能在错误的位置或定位中连接溶剂瓶。此外，用户可安装溶剂瓶，但常规安装机构将不能确保溶剂瓶前部的标签将定位成使得其可由用户检视，即常规仪器可能允许溶剂瓶被连接成前向标签最终背对用户。相应地，常规仪器的一个问题是，归因于溶剂瓶最终定位成溶剂瓶的标签背对用户这一事实，用户可能无法读取溶剂瓶上的标签。根据各种实施例，常规地用于安装溶剂瓶的常规螺杆安装件已经被允许溶剂瓶201无旋转地连接的弹性弹簧安装机构替代。

根据各种实施例，溶剂瓶201可由LED灯片照明以便向用户指示溶剂瓶201的填充水平。应理解，照明瓶的单个LED将不足够，因为溶剂瓶201中的流体可能使来自LED的光衰减。此外，不存在用于定位单个LED的良好的单个位置。

质谱仪100可具有显示面板202，当由仪器控制系统照明时各种图标可显示于所述显示面板上。

开始按钮203可定位于前显示面板202上或邻近前显示面板202。用户可按压开始按钮203，这将接着起始加电序列或例程。加电序列或例程可包括为所有仪器模块加电且起始仪器抽真空，即在质谱仪100的主体内的真空腔室中的每一个中生成低压力。

根据各种实施例，加电序列或例程可或可不包含运行源压力测试以及将仪器切换到Operate操作模式。

根据各种实施例，用户可按住开始按钮203持续某一时间周期(例如，5秒)，以便起始断电序列。

如果仪器处于维护操作模式，则按压仪器的前面板上的开始按钮203可起始加电序列。此外，当仪器处于维护操作模式时，则按住仪器的前面板上的开始按钮203持续某一时间周期(例如5秒)可起始断电序列。

图2C更详细地示出可显示于显示面板202上且可在仪器硬件和/或软件的控制下照明的各种图标。根据各种实施例，显示面板202的一侧(例如左手侧)可具有各种图标，其通常涉及仪器或质谱仪100的状态。举例来说，图标可显示为绿色以指示仪器处于初始化操作模式、就绪操作模式或运行操作模式。

如果检测到可能需要用户交互或用户输入的错误，则可显示黄色或琥珀色警示消息。黄色或琥珀色警示消息或图标可显示于显示面板202上，且可传达仅相对一般信息给用户，例如指示存在潜在故障，以及仪器的什么组件或方面可能正发生故障的一般指示。

根据各种实施例，可能需要用户参考相关联计算机显示器或监测器来获得更全面的细节或获得故障的性质的更全面了解，且接收被建议执行以便校正故障或使仪器置于所要操作状态的潜在校正动作的细节。

用户可被邀请以确认应执行校正动作，和/或用户可被告知正执行特定校正动作。

如果检测到的错误无法由用户容易地校正且其实际上需要熟练的维修工程师进行维修，则可显示指示需要呼叫维修工程师的警示消息。指示需要维修工程师的警示消息可显示为红色，且还可显示或照明横幅或其它图标以向用户指示需要工程师。

显示面板202还可显示这样的消息：应按压电源按钮203以便关断仪器。

根据一实施例，显示面板202的一侧(例如右手侧)可具有各种图标，其指示其中已检测到错误或故障的仪器的不同组件或模块。举例来说，可显示或照明黄色或琥珀色图标以便指示离子源的错误或故障、入口锥区中的故障、流体系统的故障、电子器件故障、溶剂或其它瓶子201中的一个或多个的故障(即，指示一个或多个溶剂瓶201需要再填充或排空)、与真空腔室中的一个或多个相关联的真空压力故障、仪器设置错误、通信错误、气体供应的问题或排气的问题。

应理解，显示面板202可仅指示仪器的一般状态和/或故障的一般性质。为了能够解决故障或理解错误或故障的准确的性质，用户可能需要参考相关联计算机或其它装置的显示屏。举例来说，如所属领域的技术人员将理解，相关联计算机或其它装置可被布置成接收并处理来自仪器或质谱仪100的质谱和其它数据输出，且可在计算机显示屏上为用户显示质谱数据或图像。

根据各种实施例，状态显示器可指示仪器是否处于以下状态中的一个：运行、就绪、正准备就绪、就绪阻滞或错误。

状态显示器可显示健康检查指示符，例如需要维修、锥、源、设置、真空、通信、流体学装置、气体、排气、电子器件、锁定质量、校准物和洗液。

图2C中展示“按住电源按钮以关断”LED片，且其可在按压电源按钮203时保持照明，并可保持照明直至释放电源按钮203或直至已经过去某一时间周期(例如5秒)，无论哪种情况更早发生。如果在设定时间周期(例如，按压之后小于5秒)释放电源按钮203，则“按住电源按钮以关断”LED片可在例如2s的时间周期内变淡。

初始化LED片可在经由电源按钮203启动仪器时被照明，且可保持接通直至软件采取状态面板的控制或直至加电序列或例程超时。

根据各种实施例，可执行仪器健康检查，且可经由计算机监测器(其可与前显示面板202分离)的显示屏向用户提供打印机样式错误校正指令以便帮助引导用户经过用户可能需要执行的任何步骤。

仪器可尝试自行诊断任何错误消息或警示状态警报，且可尝试在通知用户或不通知用户的情况下矫正任何问题。

取决于任何问题的严重度，仪器控制系统可尝试校正问题本身，请求用户实行某一形式的干预以便尝试校正难题或问题，或可告知用户仪器需要维修工程师。

如果校正动作可由用户采取，则仪器可向用户显示要遵循的指令，且可提供应执行的方法或步骤的细节，这些细节可以允许用户修正或以其它方式解决问题或错误。解决按钮可设置在显示屏上，其可由已经遵循所建议解决指令的用户按压。仪器接着可再次运行测试和/或可检查问题是否确实已经校正。举例来说，如果用户即将触发互锁，则一旦互锁闭合，则可初始化压力测试例程，如下详述。

图3展示根据各种实施例的质谱仪100的高级示意图，其中仪器可包括离子源300，例如电喷雾电离(“ESI”)离子源。然而，应理解，电喷雾电离离子源300的使用并不是必需的，且根据其它实施例，可使用不同类型的离子源。举例来说，根据各种实施例，可使用解吸电喷雾电离(“DESI”)离子源。根据另外其它实施例，可使用快速蒸发电离质谱(“REIMS”)离子源。

如果提供电喷雾离子源300，则离子源300可包括电喷雾探针和相关联电力供应。

相关联质谱仪100的初始级包括离子块802(如图6C所示)，且如果提供电喷雾电离离子源300，则可提供源罩壳。

如果提供解吸电喷雾电离(“DESI”)离子源，则离子源可包括DESI源、DESI喷雾器和相关联DESI电力供应。相关联质谱仪的初始级可包括如图6C中更详细展示的离子块802。然而，根据各种实施例，如果提供DESI源，则离子块802可不由源罩壳围封。

应理解，REIMS源涉及产生自可包括组织样本的样本的分析物、烟雾、烟尘、液体、气体、手术烟雾、气溶胶或蒸汽的传递。在一些实施例中，REIMS源可被布置和调适成以大体上脉冲式方式吸出所述分析物、烟雾、烟尘、液体、气体、手术烟雾、气溶胶或蒸汽。REIMS源可布置和调适成大体上仅当电外科切割施加的电压或电位被供应到一个或多个电极、一个或多个电外科尖端或一个或多个激光器或其它切割装置时吸出所述分析物、烟雾、烟尘、液体、气体、手术烟雾、气溶胶或蒸汽。

质谱仪100可被布置成能够获得样本的离子图像。举例来说，根据各种实施例，可依据跨样本的一部分的位置获得质谱和/或其它物理-化学数据。相应地，可确定样本的性质可如何依据沿着样本、跨样本或样本内的位置而变化。

质谱仪100可包括第一离子导引件301，例如结合环离子导引件301，其具有多个环和结合环电极。质谱仪100可进一步包括分段四极杆组离子导引件302、一个或多个传递透镜303和飞行时间质量分析仪304。四极杆组离子导引件302可在离子导引操作模式中和/或质量过滤操作模式中操作。飞行时间质量分析仪304可包括线性加速度飞行时间区或正交加速度飞行时间质量分析仪。

如果飞行时间质量分析仪包括正交加速度飞行时间质量分析仪304，则质量分析仪304可包括推送器电极305、反射器306和离子检测器307。离子检测器307可被布置成检测已经由反射器306反射的离子。然而，应理解，反射器306的提供尽管是合乎需要的，但不是必需的。

根据各种实施例，第一离子导引件301可设置在大气压界面的下游。大气压界面可包括离子入口组合件。

第一离子导引件301可位于第一真空腔室或第一差动抽吸区中。

第一离子导引件301可包括部分环、部分结合环离子导引件组合件，其中离子可在大体径向方向中从形成于第一多个环或结合环电极内的第一离子路径传递到由第二多个环或结合环电极形成的第二离子路径中。第一和第二多个环电极可沿着其长度的至少一部分结合。离子可径向受限于第一和第二多个环电极内。

第二离子路径可与可导向第二真空腔室或第二差动抽吸区中的差动抽吸孔隙对准。

第一离子导引件301可用以从不合需要的中性粒子分离带电分析物离子。不合需要的中性粒子可被布置成朝向排气口流动，而分析物离子被引导到不同流路径上且被布置成最佳地传输穿过差动抽吸孔隙进入邻近的下游真空腔室。

还预期根据各种实施例，离子可在操作模式中在第一离子导引件301内碎裂。确切地说，质谱仪100可在操作模式中操作，其中维持容纳第一离子导引件301的真空腔室中的气体压力，使得当电压供应致使离子加速到第一离子导引件301中或沿着第一离子导引件301加速时，离子可被布置成与真空腔室中的背景气体碰撞且碎裂以形成碎片离子、子离子或产物离子。根据各种实施例，可沿着第一离子导引件301的至少一部分维持静态DC电压梯度，以便沿着并穿过第一离子导引件301推动离子且任选地致使离子在操作模式中碎裂。

然而，应理解，质谱仪100布置成能够执行操作模式中第一离子导引件301中的离子碎裂并不是必需的。

质谱仪100可包括在第一离子导引件302的下游的第二离子导引件302，且第二离子导引件302可位于第二真空腔室或第二差动抽吸区中。

第二离子导引件302可包括分段四极杆组离子导引件或滤质器302。然而，预期其它实施例，其中第二离子导引件302可包括四极离子导引件、六极离子导引件、八极离子导引件、多极离子导引件、分段多极离子导引件、离子漏斗离子导引件、离子隧道离子导引件(例如，包括多个环电极，其各自具有离子可从中穿过的孔隙或以其它方式形成离子导引区)或结合环离子导引件。

质谱仪100可包括位于第二离子导引件302的下游的一个或多个传递透镜303。传递透镜303中的一个或多个可位于第三真空腔室或第三差动抽吸区中。离子可穿过另一差动抽吸孔隙进入第四真空腔室或第四差动抽吸区。一个或多个传递透镜303还可位于第四真空腔室或第四差动抽吸区中。

质谱仪100可包括位于所述一个或多个传递透镜303的下游的质量分析仪304，且可位于例如第四或另一真空腔室或者第四或另一差动抽吸区中。质量分析仪304可包括飞行时间(“TOF”)质量分析仪。飞行时间质量分析仪304可包括线性或正交加速度飞行时间质量分析仪。

根据各种实施例，可提供正交加速度飞行时间质量分析仪304，其包括通过无场漂移区分隔的一个或多个正交加速度推送器电极305(或作为替代和/或另外，一个或多个拉动器电极)和离子检测器307。飞行时间质量分析仪304可任选地包括在推送器电极305和离子检测器307中间的一个或多个反射器306。

尽管非常合乎需要，但应认识到，质量分析仪不必包括飞行时间质量分析仪304。更一般地说，质量分析仪304可包括以下中的任一个：(i)四极质量分析仪；(ii)2D或线性四极质量分析仪；(iii)Paul或3D四极质量分析仪；(iv)Penning阱质量分析仪；(v)离子阱质量分析仪；(vi)磁性扇区质量分析仪；(vii)离子回旋共振(“ICR”)质量分析仪；(viii)傅里叶变换离子回旋共振(“FTICR”)质量分析仪；(ix)静电质量分析仪，其被布置成产生具有四角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。

尽管在图3中未图示，但质谱仪100还可包括一个或多个任选的另外的装置或级。举例来说，根据各种实施例，质谱仪100可另外包括一个或多个离子迁移分离装置和/或一个或多个场不对称离子迁移谱仪(“FAIMS”)装置，和/或用于根据一个或多个物理-化学性质在时间上和/或空间上分离离子的一个或多个装置。举例来说，根据各种实施例的质谱仪100可包括一个或多个分离级，其用于根据其质量、碰撞横截面、构象、离子迁移、差动离子迁移或另一物理-化学参数在时间上或以其它方式分离离子。

质谱仪100可包括一个或多个离散离子阱或一个或多个离子捕集区。然而，如将在下文更详细地描述，轴向捕集电压可施加到第一离子导引件301和/或第二离子导引件302的一个或多个区段或一个或多个电极以便在短时间周期内轴向限制离子。举例来说，离子可被捕集或轴向受限持续某一时间周期且接着被释放。离子可以与下游离子光学组件同步的方式释放。举例来说，为了增强所关注的分析物离子的工作循环，轴向捕集电压可施加到第二离子导引件302的上一电极或级。轴向捕集电压接着可被移除，且电压脉冲到飞行时间质量分析仪304的推送器电极305的施加可与离子的脉冲释放同步，以便增加所关注的分析物离子的工作循环，所述分析物离子接着随后由质量分析仪304进行质量分析。此方法可被称为增强型工作循环(“EDC”)操作模式。

此外，质谱仪100可包括一个或多个碰撞、碎裂或反应室，其选自由以下组成的组：(i)碰撞诱导解离(“CID”)碎裂装置；(ii)表面诱导解离(“SID”)碎裂装置；(iii)电子转移解离(“ETD”)碎裂装置；(iv)电子捕获解离(“ECD”)碎裂装置；(v)电子碰撞或撞击解离碎裂装置；(vi)光诱导解离(“PID”)碎裂装置；(vii)激光诱导解离碎裂装置；(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-撇渣器界面碎裂装置；(xi)源内碎裂装置；(xii)源内碰撞诱导解离碎裂装置；(xiii)热源或温度源碎裂装置；(xiv)电场诱导碎裂装置；(xv)磁场诱导碎裂装置；(xvi)酶消化或酶降解碎裂装置；(xvii)离子-离子反应碎裂装置；(xviii)离子-分子反应碎裂装置；(xix)离子-原子反应碎裂装置；(xx)离子-亚稳态离子反应碎裂装置；(xxi)离子-亚稳态分子反应碎裂装置；(xxii)离子-亚稳态原子反应碎裂装置；(xxiii)用于使离子反应以形成加合物或产物离子的离子-离子反应装置；(xxiv)用于使离子反应以形成加合物或产物离子的离子-分子反应装置；(xxv)用于使离子反应以形成加合物或产物离子的离子-原子反应装置；(xxvi)用于使离子反应以形成加合物或产物离子的离子-亚稳态离子反应装置；(xxvii)用于使离子反应以形成加合物或产物离子的离子-亚稳态分子反应装置；(xxviii)用于使离子反应以形成加合物或产物离子的离子-亚稳态原子反应装置；和(xxix)电子电离解离(“EID”)碎裂装置。

质谱仪100可包括一个或多个滤质器，其选自由以下组成的组：(i)四极滤质器；(ii)2D或线性四极离子阱；(iii)Paul或3D四极离子阱；(iv)Penning离子阱；(v)离子阱；(vi)磁性扇区滤质器；(vii)飞行时间滤质器；以及(viii)Wien过滤器。

第四或另外的真空腔室或者第四或另外的差动抽吸区可维持在比第三真空腔室或第三差动抽吸区低的压力下。第三真空腔室或第三差动抽吸区可维持在比第二真空腔室或第二差动抽吸区低的压力下，且第二真空腔室或第二差动抽吸区可维持在比第一真空腔室或第一差动抽吸区低的压力下。第一真空腔室或第一差动抽吸区可维持在比环境压力低的压力下。环境压力可被视为在海平面处近似1013毫巴。

质谱仪100可包括被配置成生成分析物离子的离子源。在各种特定实施例中，离子源可包括大气压电离(“API”)离子源，例如电喷雾电离(“ESI”)离子源或大气压化学电离(“APCI”)离子源。

图4以一般形式展示已知大气压电离(“API”)离子源，例如电喷雾电离(“ESI”)离子源或大气压化学电离(“APCI”)离子源。离子源可包括例如电喷雾电离探针401，其可包括可穿过其供应分析物液体的内部毛细管402。分析物液体可包括来自LC柱或输注泵的流动相。分析物液体经由内部毛细管402或探针进入，且以气动方式转换为静电带电气溶胶喷雾。溶剂借助于被加热的去溶剂化气体从喷雾蒸发。去溶剂化气体可经由环状物提供，所述环状物环绕内部毛细管402和雾化器气体从中射出的中间环绕雾化器管件403两者。去溶剂化气体可由环形电去溶剂化加热器404加热。所得分析物和溶剂离子接着导向安装到离子块405中的样本或取样锥孔隙，从而形成质谱仪100的初始级。

内部毛细管402优选地被雾化器管件403环绕。内部毛细管402的发射端可突出超出雾化器管件403。内部毛细管402和雾化器管件403可被如图4所示的去溶剂化加热器布置404环绕，其中去溶剂化加热器404可被布置成加热去溶剂化气体。去溶剂化加热器404可被布置成将去溶剂化气体从环境温度一直加热到约600℃的温度。根据各种实施例，去溶剂化加热器404在API气体关断时始终关断。

去溶剂化气体和雾化器气体可包括氮、空气或另一气体或气体的混合物。该气体(例如氮、空气或另一气体或气体的混合物)可用作去溶剂化气体、雾化器气体和气帘气体(cone gas)两者。气帘气体的功能将在下文更详细地描述。

内部探针毛细管402可由不熟练的用户容易地更换，而不需要使用任何工具。电喷雾探针402可支持0.3到1.0mL/分钟范围内的LC流动速率。

根据各种实施例，光检测器可用于与质谱仪100串联。应理解，光检测器可具有近似1000psi的最大压力能力。相应地，考虑到其它系统组件所导致的背压，电喷雾电离探针401可被布置成不会导致大于约500psi的背压。仪器可被布置成使得1.0mL/分钟下50:50甲醇/水的流不形成大于500psi的背压。

根据各种实施例，可利用106到159L/小时之间的雾化器流动速率。

ESI探针401可由可具有0.3到1.5kV的操作范围的电力供应供电。

然而，应理解，可改为将各种其它不同类型的离子源联接到质谱仪100。举例来说，根据各种实施例，离子源可更一般地说包括以下中的任一个：(i)电喷雾电离(“ESI”)离子源；(ii)大气压光电电离(“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)电子撞击(“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)快速原子轰击(“FAB”)离子源；(xiv)液体二次离子质谱(“LSIMS”)离子源；(xv)解吸电喷雾电离(“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)大气取样辉光放电电离(“ASGDI”)离子源；(xx)辉光放电(“GD”)离子源；(xxi)撞击器离子源；(xxii)实时直接分析(“DART”)离子源；(xxiii)激光喷雾电离(“LSI”)离子源；(xxiv)超声喷雾电离(“SSI”)离子源；(xxv)基质辅助入口电离(“MAII”)离子源；(xxvi)溶剂辅助入口电离(“SAII”)离子源；(xxvii)解吸电喷雾电离(“DESI”)离子源；(xxviii)激光烧蚀电喷雾电离(“LAESI”)离子源；(xxix)表面辅助激光解吸电离(“SALDI”)离子源；或(xxx)低温等离子体(“LTP”)离子源。

层析或其它分离装置可设置在离子源300的上游，且可联接以便将流出物提供到离子源300。层析分离装置可以包括液相层析法或气相层析法装置。或者，分离装置可包括：(i)毛细管电泳(“CE”)分离装置；(ii)毛细管电层析(“CEC”)分离装置；(iii)基本上刚性的陶瓷基多层微流体基板(“瓷片”)分离装置；或(iv)超临界流体层析分离装置。

质谱仪100可包括在离子源300的下游的大气压界面或离子入口组合件。根据各种实施例，大气压界面可包括位于离子源401的下游的样本或取样锥406、407。由离子源401生成的分析物离子可经由样本或取样锥406、407通过进入或向前朝向质谱仪100的第一真空腔室或第一差动抽吸区。然而，根据其它实施例，大气压界面可包括毛细管界面。

如图4中所展示，由离子源401生成的离子可导向大气压界面，其可包括外部气体锥406和内部样本锥407。气帘气体可被供应到内部样本锥407和外部气体锥406之间的环形区。气帘气体可在大体与离子行进到质谱仪100中的方向相反的方向上从环状物射出。气帘气体可充当分簇气体，其有效地推除大污染物，借此防止大污染物撞击外部锥406和/或内部锥407，并且还防止大污染物进入质谱仪100的初始真空级。

图5更详细展示类似于根据各种实施例的离子入口组合件的第一已知离子入口组合件。提供如下文参考图5和6A展示和描述的已知离子入口组合件是为了强调根据各种实施例的离子入口组合件的各个方面，并且还使得可完全理解如下文参考图6C展示和论述的根据各种实施例的离子入口组合件之间的差异。

参看图5，应理解，离子源(未图示)生成导向质谱仪100的真空腔室505的分析物离子。

提供气体锥组合件，其包括具有孔隙515的内部气体锥或取样锥513和具有孔隙521的外部气体锥517。可弃式盘片525布置在内部气体锥或取样513的下方或下游，且通过安装元件527固持在适当位置。盘片525覆盖真空腔室505的孔隙511。盘片525通过安置在安装元件527上的内部气体锥513可移除地固持在适当位置。

如将在下文参考图6C更详细地论述，根据各种实施例，安装元件527并不设置在优选的离子入口组合件中。

盘片525具有离子可穿过的孔隙或取样孔口529。

托架531布置在盘片525的底部或下方。托架531被布置成覆盖真空腔室505的孔隙511。在移除盘片525后，托架531可归因于吸入压力而保持在适当位置。

图6A展示第一已知离子入口组合件的分解视图。外部气体锥517具有锥孔隙521且可滑动地安装在夹具535内。夹具535允许用户移除外部气体锥517，而不必实际上触碰外部气体锥517(其将在使用期间变热)。

内部气体锥或取样锥513展示为安装在外部气体锥517后方或下方。

已知布置利用具有1mm直径孔隙的托架531。离子块802也展示为具有校准端口550。然而，校准端口550并不设置在根据各种实施例的离子入口组合件中。

图6B展示如具有隔离阀560的不同仪器上所使用的第二不同已知离子入口组合件，当外部锥气体喷嘴517和内部喷嘴513被移除以进行维修时所述隔离阀需要保持真空压力。内部锥513具有到质谱仪的后续级中的气体限制孔口。内部气体锥513包括需要例行移除和清洁的高成本高精度零件。内部气体锥513不是可弃式物品或消耗品。在移除内部取样锥513之前，隔离阀560必须旋转到闭合位置以便使质谱仪的下游真空级与大气压隔离。因此需要隔离阀560以便在移除内部气体取样锥513以进行清洁时保持真空压力。

图6C展示根据各种实施例的离子入口组合件的分解视图。根据各种实施例的离子入口组合件大体上类似于如上文参考图5和6A展示和描述的第一已知离子入口组合件，只是存在若干差异。一个差异是，校准端口550并不设置在离子块802中，且不提供安装部件或安装元件527。

相应地，离子块802和离子入口组合件已经简化。此外，重要的是，盘片525可包括相比于常规布置直径实质上较小的0.25或0.30mm直径孔隙盘片525。

根据各种实施例，盘片525和真空固持部件或托架531两者可具有相比于例如上文参考图5和6A展示和描述的第一已知布置等常规布置实质上较小直径孔隙。

举例来说，第一已知仪器利用具有1mm直径孔隙的真空固持部件或托架531。相比而言，根据各种实施例，根据各种实施例的真空固持部件或托架531可具有小得多的直径孔隙，例如0.3mm或0.40mm直径孔隙。

图6D更详细展示根据各种实施例的离子块组合件802可如何围封在大气压源或壳体中。离子块组合件802可安装到抽吸块或热界面600。离子通过离子块组合件802且接着通过抽吸块或热界面600进入质谱仪100的第一真空腔室601。第一真空腔室601优选地容纳如图6D所示且可包括结合环离子导引件301的第一离子导引件301。图6D还指示离子进入603质谱仪100如何还表示潜在泄漏路径。具有真空抽吸系统的配置的离子入口组合件中的各种气流限制孔隙的直径之间需要适当压力平衡。

图6E展示根据各种实施例的离子入口组合件，且示出离子在通过穿孔盘片525之前如何通过外部气体锥517和内部气体锥或取样锥513。不同于如上文所描述的第一已知离子入口组合件，不提供安装部件或安装元件。

离子接着通过固定阀690中的孔隙。固定阀690通过吸入压力固持在适当位置，且不可由用户在正常操作中移除。展示三个O形环真空密封件692a、692b、692c。固定阀690可由不锈钢形成。通常指示质谱仪100的真空区695。

图6F展示外部锥517、内部取样锥513和穿孔盘片525已经由用户通过撤回或移除至少外部锥517可滑动地插入到的夹具535而移除。根据各种实施例，内部取样锥513还可附接或固定到外部锥517使得两者同时被移除。

代替于利用常规可旋转隔离阀，固定不可旋转阀690设置或以其它方式保持在离子块802中。展示O型环密封件692a，其确保在固定阀690的外部主体和离子块802之间提供真空密封。还展示离子块电压触点696。还展示用于内部锥和外部锥513、517的O型环密封件692b、692c。

图6G示出根据各种实施例固定阀690可如何保持在离子块802内以及可如何借助于O型环密封件692a形成与离子块的气密密封。归因于仪器的真空腔室695内的真空压力，当操作仪器时，用户不能够从离子块802移除固定阀690。展示在正常操作期间抵着离子块802将固定阀690固持在固定位置的吸力的方向。

到固定阀690中的入口孔隙的尺寸被设计成实现最佳操作条件和组件可靠性。预期其中入口孔隙的形状可为圆柱形的各种实施例。然而，预期其它实施例，其中可存在一个以上入口孔隙和/或其中到固定阀690的所述一个或多个入口孔隙可具有非圆形孔隙。还预期其中所述一个或多个入口孔隙可与固定阀690的纵向轴线成非零角度的角的实施例。

应理解，从离子块802整体移除固定阀690将在质谱仪100内快速产生真空压力的总损失。

根据各种实施例，离子入口组合件可暂时密封以便允许质谱仪100内的真空壳体被填充干燥氮气以进行运输。应了解，用干燥氮气填充真空腔室允许在用户初始仪器安装期间较快地初始抽真空。

应了解，因为根据各种实施例真空固持部件或托架531中的内部孔隙的直径实质上小于常规布置，所以当移除和/或更换盘片525时仪器的第一和后续真空腔室内的真空可维持比常规情况下可能的时间周期实质上更长的时间周期。

相应地，相比于其它已知质谱仪，根据各种实施例的质谱仪100不需要隔离阀来在移除例如外部气体锥517、内部气体锥513或盘片525等组件时维持仪器内的真空。

根据各种实施例的质谱仪100因此使得能够提供成本减小的仪器，而且用户操作起来较简单，因为不需要隔离阀。此外，用户不需要理解或学习如何操作此隔离阀。

离子块组合件802可包括加热器以便保持离子块802高于环境温度，从而防止分析物、溶剂、中性粒子或冷凝物的液滴形成于离子块802内。

根据一实施例，当用户希望更换和/或移除外部锥517和/或内部取样锥513和/或盘片525的任一个时，源或离子块加热器和去溶剂化加热器404两者可关断。离子块802的温度可由热电偶监测，所述热电偶可设置在离子块加热器内或可以其它方式设置在离子块802中或设置成邻近于离子块802。

当确定离子块的温度已经下降到例如55℃等特定温度以下时，可告知用户夹具535、外部气体锥517、内部气体取样锥513和盘片525充分冷却下来，使得用户可触碰它们，而不会有受伤的重大风险。

根据各种实施例，用户可简单地在不到两分钟内移除和/或更换外部气体锥517和/或内部气体取样锥513和/或盘片525，而不需要对仪器进行排气。确切地说，仪器内的低压力通过固定阀690中的孔隙维持足够的时间周期。

根据各种实施例，仪器可被布置成使得样本锥维护期间到源或离子块802中的最大泄漏速率近似7毫巴L/s。举例来说，假定9m³/小时(2.5L/s)的前级泵速度和3毫巴的最大可接受压力，则取样锥维护期间的最大泄漏速率可近似2.5L/s x 3毫巴＝7.5毫巴L/s。

离子块802可包括具有K型热敏电阻的离子块加热器。如将在下文更详细地描述，根据各种实施例，可停用源(离子块)加热器以允许源或离子块802的强制性冷却。举例来说，当API气体被供应到离子块802以便使其冷却下来时，可切断去溶剂化加热器404和/或离子块加热器。根据各种实施例，来自探针401的去溶剂化气体流和/或雾化器气体流任一个可导向离子块802的锥区517、513。另外和/或作为替代，气帘气体供应可用于使离子块802和内部锥及外部锥513、517冷却。确切地说，通过关断去溶剂化加热器404但维持来自探针401的雾化器和/或去溶剂化气体的供应以便用环境温度氮气或其它气体填充容纳离子块的罩壳将对于形成离子入口组合件的可在维修期间由用户触碰的金属和塑料组件具有快速冷却效应。还可供应环境温度(例如18-25℃范围内)气帘气体以便辅助快速地冷却离子入口组合件。常规仪器不具有引起离子块802和气体锥521、513的快速冷却的功能性。

来自源罩壳的液体和气态排气可馈送到捕集瓶中。可布设泄放管道以避免电子组件和布线。仪器可被布置成使得源罩壳中的液体始终泄放出去，即使在仪器被切断时也如此。举例来说，应理解，到源罩壳中的LC流可在任何时间存在。

可提供排气止回阀使得当API气体关断时，排气止回阀防止在源罩壳和捕集瓶中形成真空。排气捕集瓶可具有≥5L的容量。

流体系统可包括活塞泵，其允许设定的溶液自动引入到离子源中。活塞泵可具有0.4到50mL/分钟的流动速率范围。可提供转向/选择阀，其允许在LC流和到源中的一个或两个内部设定溶液流之间的快速自动转换。

根据各种实施例，可提供三个溶剂瓶201。溶剂A瓶可具有范围250-300mL内的容量，溶剂B瓶可具有范围50-60内的容量，且溶剂C瓶可具有范围100-125mL内的容量。溶剂瓶201可容易由可容易地再填充溶剂瓶的用户观察。

根据一实施例，溶剂A可包括锁定质量，溶剂B可包括校准物，且溶剂C可包括洗液。溶剂C(洗液)可连接到冲洗端口。

可设置驱动器PCB以便控制活塞泵和转向/选择阀。在加电时，活塞泵可归位，且可设定各种吹扫参数。

流体学装置可由软件控制，且可依据仪器状态和API气体阀状态以如下详述的方式实现：

仪器状态	API气体阀	流体学装置的软件控制
			Operate	打开	启用
Operate	闭合	停用
			过压	打开	启用
过压	闭合	停用
			省电	打开	停用
省电	闭合	停用

当停用流体学装置的软件控制时，阀被设定到转向位置且泵停止。

图7A示出根据各种实施例的真空抽吸布置。

分流式涡轮分子真空泵(通常被称为“涡轮”泵)可用于抽吸第四或另外的真空腔室或者第四或另外的差动抽吸区、第三真空腔室或第三差动抽吸区，以及第二真空腔室或第二差动抽吸区。根据一实施例，涡轮泵可包括装配有TC110控制器的Pfeiffer(RTM)分流式涡轮泵310或Edwards(RTM)nEXT300/100/100D涡轮泵。涡轮泵可通过冷却风扇进行空气冷却。

涡轮分子真空泵的前级可以是例如旋转式轮叶真空泵或隔膜真空泵等粗抽泵或前级泵。粗抽泵或前级泵还可以用于抽吸容纳第一离子导引件301的第一真空腔室。粗抽泵或前级泵可包括Edwards(RTM)nRV14i前级泵。前级泵可设置在仪器外部，且可经由如图7A中所示的前级线路700连接到容纳第一离子导引件301的第一真空腔室。

例如冷阴极计量器702等第一压力计可被布置成且适于监测第四或另外的真空腔室或者第四或另外的差动抽吸区的压力。根据一实施例，飞行时间壳体压力可由Inficon(RTM)MAG500冷阴极计量器702监测。

例如Pirani计量器701等第二压力计可被布置成且适于监测前级泵线路700及因此第一真空腔室的压力，所述第一真空腔室与上游抽吸块600和离子块802成流体连通。根据一实施例，仪器前级压力可由Inficon(RTM)PSG500 Pirani计量器701监测。

根据各种实施例，观察到的泄漏加上飞行时间腔室的除气速率可被布置成小于4x10^-5毫巴L/s。假定200L/s有效涡轮泵速，则可允许的泄漏加上除气速率为5x10^-7毫巴x200L/s＝1x10^-4毫巴L/s。

可使用例如Edwards(RTM)nEXT300/100/100D涡轮泵等涡轮泵，其具有400L/s的主端口泵速。如下文将更详细描述，EMC屏蔽措施可使泵速减小近似20％使得有效泵速为320L/s。相应地，根据各种实施例的最终真空可为4x10^-5毫巴L/s/320L/s＝1.25x10^-7毫巴。

根据一实施例，抽真空序列可包括如图7B所示闭合软排气电磁阀，从而启动前级泵且等待直至前级压力下降到32毫巴。如果在启动前级泵的3分钟内未达到32毫巴，则可执行排气序列。假定在3分钟内达到32毫巴的压力，则接着启动涡轮泵。当涡轮速度超出最大速度的80％时，接着可接通飞行时间真空计702。应理解，真空计702是灵敏的检测器，且因此仅在真空压力使得真空计702不会被损坏时接通。

如果涡轮速度在8分钟内未达到最大速度的80％，则可执行排气序列。

一旦确定飞行时间真空腔室压力<1x10^-5毫巴，则可认为抽真空序列完成。

如果将执行排气序列，则仪器可切换到待用操作模式。飞行时间真空计702可切断，且涡轮泵也可切断。当涡轮泵速度下降到小于最大值的80％时，可打开如图7B所示的软排气电磁阀。系统接着可等待10秒，然后切断前级泵。

所属领域的技术人员将理解，如图7B所示的涡轮软排气电磁阀和软排气线路的目的是使得能够在受控的速率下对涡轮泵进行排气。应理解，如果以太快的速率对涡轮泵进行排气，则涡轮泵可能被损坏。

仪器可切换到维护操作模式，维护操作模式允许工程师对除真空系统或并入有真空系统的子系统外的所有仪器子系统执行维修工作，而不必对仪器进行排气。仪器可在维护模式中抽真空，且相反仪器也可在维护模式中排气。

可提供真空系统保护机构，其中如果涡轮速度下降到小于最大速度的80％，则起始排气序列。类似地，如果前级压力增加到大于10毫巴，则也可起始排气序列。根据一实施例，如果涡轮功率超出120W超过15分钟，则也可起始排气序列。如果在仪器加电时涡轮泵速度>最大值的80％，则仪器可设定到抽吸状态，否则仪器可设定到排气状态。

图7B展示可根据各种实施例利用的气体处理系统的示意图。可提供储存止回阀721，其允许用氮气填充仪器以供储存和运输。储存止回阀721与线内过滤器成流体连通。

可提供软排气流量限制器，其可将最大气流限制为小于软排气释放阀的容量以便防止在单个故障条件下分析仪压力超过0.5巴。软排气流量限制器可包括直径在0.70到0.75mm范围内的孔口。

可提供供应压力传感器722，其可指示氮气压力是否已经降到4巴以下。

可提供API气体电磁阀，其常闭且具有不低于1.4mm的孔隙直径。

展示优选地包括氮气入口的API气体入口。根据各种实施例，雾化器气体、去溶剂化气体和气帘气体全部从共同氮气源供应。

可提供软排气调节器，其可用以防止在正常条件下分析仪压力超过0.5巴。

可提供软排气止回阀，其可以允许仪器在氮气供应关断的情况下向大气进行排气。

可提供可具有345毫巴的破裂压力的软排气释放阀。软排气释放阀可用以防止在单个故障条件下分析仪中的压力超过0.5巴。穿过软排气释放阀的气体流动速率可被布置成在0.5巴的差压下不会小于2000L/h。

软排气电磁阀可通常处于打开位置。软排气电磁阀可被布置成限制气体流动速率以便允许在100％旋转速度下涡轮泵的排气，而不会对泵造成损坏。最大孔口直径可为1.0mm。

最大氮气流量可受限，使得如果气体处理发生灾难性故障，则进入实验室的氮气的最大泄漏速率应小于最大安全流动速率的20％。根据各种实施例，可使用具有1.4到1.45mm的直径的孔口。

可提供源压力传感器。

可提供具有345毫巴的破裂压力的源释放阀。源释放阀可被布置成防止在单个故障条件下源中的压力超过0.5巴。穿过源释放阀的气体流动速率可被布置成在0.5巴的差动抽吸压力下不会小于2000L/h。合适的阀为Ham Let(RTM)H-480-S-G-1/4 5psi阀。

可提供锥限制器来针对7巴的输入压力将锥流动速率限制为36L/小时。锥限制器可包括0.114mm孔口。

去溶剂化流量可由去溶剂化流量限制器针对7巴的输入压力限制为940L/小时的流动速率。去溶剂化流量限制器可包括0.58mm孔口。

可提供具有至少4到7巴表压的先导操作压力范围的夹捏阀。夹捏阀可常开且可具有至少0.5巴表压的最大入口操作压力。

当请求仪器关断API气体时，控制软件可闭合API气体阀，等待2秒且接着闭合源排气阀。

如果发生压力开关断开(压力<4巴)的API气体故障，则可停用API气体的软件控制且可闭合API气体阀。系统接着可等待2秒，然后闭合排气阀。

为了接通API气体，可接通源压力监测器，在执行源压力测试时除外。来自软件的API气体接通或关断请求可作为API气体请求状态(其可为接通或关断中的任一个)存储。在下文呈现另外的细节：

API气体请求状态	API气体控制状态	API气体阀
			接通	启用	打开
接通	停用	闭合
			关断	启用	闭合
关断	停用	闭合

图7C展示流程图，其展示仪器对用户接通API气体的请求的响应。可确定是否启用API气体的软件控制。如果未启用软件控制，则可拒绝请求。如果启用API气体的软件控制，则可打开开放式源排气阀。接着，在2秒的延迟之后，可打开API气体阀。接着监测压力。如果确定压力在20-60毫巴之间，则可传送或发布警示消息。如果压力大于60毫巴，则可接着闭合API气体阀。接着在2秒的延迟之后，可闭合源排气阀，且可发生高排气压力行程。

可通过运行源压力测试使高排气压力行程复位。

根据各种实施例，API气体阀可在源压力传感器感测到过大压力的100ms内闭合。

图7D展示流程图，其示出根据各种实施例可执行的源压力测试。可开始源压力测试，且可停用流体学装置的软件控制，使得没有流体流到电喷雾探针401中。还可停用API气体的软件控制，即关断API。接着可检查压力开关。如果压力超过4巴持续超过1秒，则可打开API气体阀。然而，如果压力小于4巴持续超过1秒，则源压力测试可归因于低API气体压力而移动到失败状态。

假定API气体阀打开，则接着可监测压力。如果压力处于18-100毫巴范围，则可输出指示可能的排气问题的警示消息。如果警示状态持续超过30秒，则系统可得出结论：源压力测试已经归因于排气压力过高而失败。

如果监测到的压力确定为小于18毫巴，则闭合源排气阀。

接着可再次监测压力。如果压力小于200毫巴，则可发布指示可能的源泄漏的警示消息。

如果确定压力大于200毫巴，则可闭合API气体阀且可打开源排气阀，即系统期望构建压力且对泄漏进行测试。系统接着可等待2秒，然后确定通过源压力测试。

如果源压力测试已确定为已经通过，则高压力排气行程可复位且可启用流体学装置的软件控制。接着可启用API气体的软件控制，且源压力测试接着可结束。

根据各种实施例，API气体阀可在源压力传感器感测到过大压力的100ms内闭合。

如果发生源压力测试故障，则转向阀位置可设定为转向且阀可保持在此位置中直至通过源压力测试或测试被越驰。

预期在某些情形中，源压力测试可被越驰。相应地，在用户已经将任何潜在风险评估为可接受的情况下，可准许他们继续使用仪器。如果准许用户继续使用仪器，则仍可显示源压力测试状态消息以便展示原始故障。因此，可提醒用户持续的故障状态，使得用户可继续重新评估任何潜在风险。

在用户请求源压力测试越驰的情况下，系统可复位高压力排气行程且接着启用转向阀的软件控制。系统接着可启用API气体的软件控制，然后确定源压力测试越驰完成。

源压力测试和源压力监测中使用的压力读数可包含零偏移校正。

可如下详述概括气体和流体学装置控制职责：

操作模式	软件	电子器件
			Operate	气体和流体学装置	无
省电	气体	流体学装置
			待用	气体	流体学装置
SPT/故障	无	气体和流体学装置
			真空损耗	无	气体和流体学装置
气体故障状态	无	气体和流体学装置
			Operate气体关断	气体	流体学装置

可在用户触发互锁的情况下起始压力测试。

仪器可在各种不同操作模式下操作。如果在Operate、过压或省电模式中时涡轮泵速度下降到小于最大速度的80％，则仪器可进入待用状态或操作模式。

如果飞行时间真空腔室中的压力大于1x10^-5毫巴和/或涡轮速度小于最大速度的80％，则可防止仪器在Operate操作模式中操作。

根据各种实施例，仪器可在省电模式中操作。在省电操作模式中，可停止活塞泵。如果在转向阀处于LC位置时仪器切换到省电模式，则转向阀可改变到转向位置。省电操作模式可被视为默认操作模式，其中所有反电压保持接通，正电压关断且气体关断。

如果仪器从省电操作模式切换到Operate操作模式，则活塞泵转向阀可返回到其先前状态，即其紧接在进入省电操作模式之前的状态。

如果在仪器处于Operate操作模式时飞行时间区压力升高到高于1.5x10^-5毫巴，则仪器可进入过压操作模式或状态。

如果在仪器处于过压操作模式时飞行时间压力进入1×10^-8到1×10^-5毫巴范围，则仪器可进入Operate操作模式。

如果在仪器处于Operate操作模式时API气体压力降到其行程水平以下，则仪器可进入气体故障状态或操作模式。仪器可保持在气体故障状态直至以下两种情况：(i)API气体压力高于其行程水平；以及(ii)仪器在待用或省电模式中的任一个中操作。

根据一实施例，当源覆盖件打开时，仪器可从Operate操作模式过渡到源互锁打开的Operate操作模式。类似地，当源覆盖件闭合时，仪器可从源互锁打开的Operate操作模式过渡到Operate操作模式。

根据一实施例，当源覆盖件打开时，仪器可从过压操作模式过渡到源互锁打开的过压操作模式。类似地，当源覆盖件闭合时，仪器可从源互锁打开的过压操作模式过渡到过压操作模式。

仪器可在若干不同操作模式中操作，所述若干不同操作模式可概括如下：

对前端电压的提及涉及施加到电喷雾毛细管电极402、源偏移、源或第一离子导引件301、孔隙#1(参看图15A)和四极离子导引件302的电压。

对分析仪电压的提及涉及除前端电压外的所有高电压。

对API气体的提及指代去溶剂化、锥和雾化器气体。

对不抽吸的提及指代除抽吸外的所有真空状态。

如果任何高电压电力供应失去与总体系统或全局电路系统控制模块的通信，则高电压电力供应可被布置成切断其高电压。全局电路系统控制模块可被布置成检测例如电力供应单元(“PSU”)、泵或计量器等任何子系统的通信损耗。

根据各种实施例，如果系统不能够验证所有子系统处于待用状态，则系统将不会将其状态或操作模式指示为待用。

从上表显而易见，当仪器在Operate操作模式中操作时，所有电压接通。当仪器过渡到在Operate操作模式中操作时，接着接通以下电压，即传递透镜电压、离子导引件电压、施加到第一离子导引件301和毛细管电极402的电压。此外，去溶剂化气体和去溶剂化加热器全部接通。

如果将发生严重故障，则仪器可切换到待用操作模式，其中除设置于离子块802中的源加热器之外的所有电压关断，且仅维修工程师可解决所述故障。应理解，仅当发生严重故障时或在维修工程师指定仪器应置于待用操作模式的情况下，仪器才可置于待用操作模式，其中除离子块802中的源加热器之外的电压关断，用户或消费者可(或可能不)能够将仪器置于待用操作模式。相应地，在待用操作模式中，所有电压关断，且去溶剂化气体流和去溶剂化加热器404全部关断。仅离子块802中的源加热器可保持接通。

仪器可默认地保持在省电模式，且可切换以便在Operate操作模式中操作，其中所有相关电压和气流接通。此方法显著缩短使仪器置于可用状态所花费的时间。当仪器过渡到省电操作模式时，以下电压接通-推送器电极305、反射器306、离子检测器307以及更一般地各种飞行时间质量分析仪304电压。

飞行时间质量分析仪304、离子检测器307和反射器306的电力供应的稳定性可影响仪器的质量准确性。当在已知常规仪器上接通或切换极性时的稳定时间为约20分钟。

已确认，如果电力供应为冷或已经保持关断持续长时间周期，则其可需要达10小时来升温和稳定。出于此原因，可防止消费者进入待用操作模式，进入待用操作模式将切断到飞行时间分析仪304的电压，包含反射器306和离子检测器307电力供应。

在启动时仪器可尽可能快地移动到省电操作模式，因为这使得在仪器正在抽真空的同时电力供应有足够的时间升温。因此，到仪器已达到实行仪器设置的所需压力的时候，电力供应将已经稳定，因此减少与质量准确性相关的任何问题。

根据各种实施例，如果容纳飞行时间质量分析仪304的真空腔室中发生真空故障，则可切断或关断到所有外围设备或子模块的功率，所述外围设备或子模块例如离子源300、第一离子导引件301、分段四极杆组离子导引件302、传递光学件303、推送器电极305高电压供应、反射器306高电压供应和离子检测器307高电压供应。出于仪器保护且确切地说保护飞行时间质量分析仪307的敏感组件不受高电压放电损坏的原因，电压基本上全部关断。

应理解，高电压可施加到飞行时间质量分析仪304中的紧密间隔的电极，这是基于这样的假设；操作压力将极低且因此将不存在火花或放电效应的风险。相应地，如果容纳飞行时间质量分析仪304的真空腔室中发生严重真空故障，则仪器可移除或关断到以下模块或子模块的功率：(i)离子源高电压供应模块；(ii)第一离子导引件301电压供应模块；(iii)四极离子导引件302电压供应模块；(iv)高电压推送器电极305供应模块；(v)高电压反射器306电压供应模块；以及(vi)高电压检测器307模块。仪器保护操作模式不同于待用操作模式，在待用操作模式中电力仍被供应到各种电力供应或模块或子模块。相比而言，在仪器保护操作模式中，通过全局电路系统控制模块的动作移除到各种电力供应模块的功率。相应地，如果电力供应模块中的一个发生故障，则其在故障条件中将仍不能接通电压，因为全局电路系统控制模块将拒绝到所述模块的功率。

图8更详细地展示根据各种实施例的质谱仪100的视图。质谱仪100可包括：第一真空PCB界面801a，其具有用于将第一真空界面PCB 801a直接连接到第一本地控制电路系统模块(未图示)的第一连接器817a；以及第二真空PCB界面801b，其具有用于将第二真空界面PCB 801b直接连接到第二本地控制电路系统模块(未图示)的第二连接器817b。

质谱仪100可进一步包括安装到抽吸块或热隔离级(图8中不可检视)的抽吸或离子块802。根据各种实施例，可提供一个或多个梢钉或凸起802a，其使源罩壳(未图示)能够连接到并保护和容纳离子块802。源罩壳可起到防止用户无意中接触与电喷雾探针402相关联的任何高电压的作用。微动开关或其它形式的互锁可用于检测用户打开源罩壳以便实现源接取，于是接着可出于用户安全原因关断到离子源402的高电压。

离子经由可包括结合环离子导引件的初始或第一离子导引件301且接着经由分段四极杆组离子导引件302传输到传递透镜或传递光学件布置303。传递光学件303可设计成提供高效离子导引件且介接到飞行时间质量分析仪304中，同时还减小制造成本。

离子可经由传递光学件303传输使得离子到达推送器电极组合件305。推送器电极组合件305还可设计成提供高性能，同时减小制造成本。

根据各种实施例，可提供悬臂式飞行时间堆叠807。悬臂式布置可用于安装飞行时间堆叠或飞行管807，且具有以热方式和电学方式这两种方式隔离飞行时间堆叠或飞行管807的优点。悬臂式布置表示独立于常规仪器的有价值的设计，且产生仪器性能的相当大的改进。

根据一实施例，可使用氧化铝陶瓷间隔物和塑料(PEEK)梢钉。

根据一实施例，当引入锁定质量且仪器经校准时，飞行时间堆叠或飞行管807将不经受热膨胀。根据各种实施例的悬臂式布置与已知布置形成对比，在已知布置中反射器306和推送器组合件305两者安装到侧凸缘的两端。因此，常规布置经受热冲击。

离子可被布置成传递到飞行管807中且可由反射器306朝向离子检测器811反射。来自离子检测器811的输出被传递到预放大器(未图示)，然后到达模数转换器(“ADC”)(同样未图示)。反射器306优选地设计成提供高性能，同时还减小制造成本和改进可靠性。

如图8所示，共同地形成反射器子组合件的各种电极环和间隔物可安装到多个PEEK支撑杆814。反射器子组合件接着可使用一个或多个开尾销813夹持到飞行管807。因此，反射器子组合件的组件保持在压缩下，这使形成反射器的个别电极能够以高精度维持彼此平行。根据各种实施例，组件可保持在弹簧负载压缩下。

推送器电极组合件305和检测器电子器件或离散检测器模块可安装到共同推送器板组合件1012。这在下文参考图10A-10C更详细地描述。

飞行时间质量分析仪304可具有全长覆盖件809，其可容易地移除从而实现大范围维修接取。全长覆盖件809可由多个螺杆(例如，5个螺杆)固持在适当位置。维修工程师可撤去五个螺杆以便暴露飞行时间管件807和反射器306的全长。

质量分析仪304可进一步包括可移除盖810以便实现快速维修接取。确切地说，可移除盖810可为维修工程师提供接取使得维修工程师可更换如图10C所示的入口板1000。确切地说，入口板1000可能归因于离子冲击在入口板1000的表面上而被污染，从而产生表面充电效应且潜在地减小从传递光学件303到邻近于推送器电极305的推送器区中的离子传递的效率。

展示SMA(超小型A)连接器或壳体850，但从视图遮蔽AC联接器851。

图9展示推送器板组合件912、飞行管907和反射器堆叠908。还展示具有推送器屏蔽覆盖件的推送器组合件905。飞行管907可包括挤压成型或塑料飞行管。反射器306可利用比常规反射器少的陶瓷组件，借此减小制造成本。根据各种实施例，相比于常规反射器布置，反射器306可更好地利用PEEK。

展示SMA(超小型A)连接器或壳体850，但从视图遮蔽AC联接器851。

根据其它实施例，反射器306可包括结合反射器。根据另一实施例，反射器306可包括金属化陶瓷布置。根据另一实施例，反射器306可包括急动而后结合(jigged thenbonded)布置。

根据替代实施例，代替于堆叠、安装和固定多个电极或环，可提供例如陶瓷等绝缘材料的单个块状件。接着可为表面上的导电金属化区提供到这些区的电连接以便限定所要电场。举例来说，由于如常规所知堆叠多个个别环，单件圆柱形陶瓷的内表面可具有沉积的多个平行金属化导电环，作为提供潜在表面的替代方法。块状陶瓷材料提供施加到不同表面区的不同电位之间的绝缘。替代的布置减小组件数目借此简化总体设计、改进容差累积并减小制造成本。此外，预期可以此方式构造多个装置，且所述多个装置可与设置于其间的栅格或透镜组合，或不存在设置于其间的栅格或透镜。举例来说，根据一个实施例，可提供第一栅电极，继之以第一陶瓷圆柱形元件，继之以第二栅电极，继之以第二陶瓷圆柱形元件。

图10A展示根据各种实施例包括三个部分的推送器板组合件1012。根据替代实施例，可如图10B所示提供单片支撑板1012a。单片支撑板1012a可通过挤压制成。支撑板1012a可包括具有多个(例如四个)固定点1013的马蹄形托架。根据一实施例，四个螺杆可用于将马蹄形托架连接到质谱仪的壳体且使得能够提供悬臂式布置。托架可维持在可与飞行时间电压(即4.5kV)相同的电压。对比之下，质谱仪壳体可维持在接地电压，即0V。

图10C展示具有安装在其上的推送器电极组合件和离子检测器组合件1011的推送器板组合件1012。展示具有离子入口缝隙或孔隙的入口板1000。

推送器电极可包括双重栅电极布置，其具有如图16C中更详细地展示的第二和第三栅电极之间的2.9mm无场区。

图11展示流程图，其示出一旦已按压开始按钮就可发生的各种过程。

根据一实施例，当前级泵接通时，可检查压力在三分钟操作内<32毫巴。如果在三分钟操作内未实现或确认<32毫巴的压力，则可发布粗抽逾时(琥珀色)警示。

图12A展示根据各种实施例的涡轮分子泵的三个不同抽吸端口。第一抽吸端口H1可被布置成邻近于分段四极杆组302。第二抽吸端口H2可被布置成邻近于传递透镜布置303的第一透镜组。第三抽吸端口(其可称为H端口或H3端口)可直接连接到飞行时间质量分析仪304真空腔室。

图12B从不同视角展示第一抽吸端口H1和第二抽吸端口H2。展示在使用中安装到离子块802的用户夹具535。还指示第一离子导引件301和四极杆组离子导引件302。还展示雾化器或气帘气体输入1201。提供用于测量源中的压力的接取端口1251。提供(未完全展示)直接压力传感器，用于测量容纳初始离子导引件301且与离子块802的内部体积成流体连通的真空腔室中的压力。还展示肘管配件1250和过压释放阀1202。

可提供一个或多个部分刚性和部分柔性印刷电路板(“PCB”)。根据一实施例，可提供印刷电路板，其包括刚性部分1203a，所述刚性部分位于四极杆组区302的出口处且任选地至少部分布置成垂直于光学轴或离子行进穿过四极杆组302的方向。印刷电路板的上部或其它部分可包括柔性部分1203b，使得印刷电路板的柔性部分1203b在如图12B所示的侧构型中具有阶梯式形状。

根据各种实施例，H1和H2抽吸端口可包括EMC防裂护板。

还预期，涡轮泵可包括H或H3端口的动态EMC密封件。确切地说，EMC网状物可设置在H或H3端口上。

图13更详细地展示传递透镜布置303，且展示第二差动抽吸孔隙(孔隙#2)1301，其使容纳分段四极杆组302的真空腔室与可包括两个加速度电极的第一传递光学件分隔。展示根据一实施例的透镜元件的相对间隔、其内部直径和厚度。然而，应理解，电极或透镜元件的相对间隔、孔隙尺寸和厚度可相对于图13中指示的特定值变化。

第二孔隙(孔隙#2)1301上游的区可与涡轮泵的第一抽吸端口H1成流体连通。第三差动抽吸孔隙(孔隙#3)1302可设置于与第一传递光学件和第二传递光学件之间。

第二孔隙(孔隙#2)1301和第三孔隙(孔隙#3)1302之间的区可与涡轮泵的第二抽吸端口H2成流体连通。

布置在第三孔隙1302的下游的第二传递光学件可包括透镜布置，所述透镜布置包括与第三孔隙(孔隙#3)1302电连接的第一电极。透镜布置可进一步包括第二(运送)透镜和第三(运送/转向)透镜。通过第二传递光学件的离子接着通过管件透镜，然后通过入口孔隙1303。通过入口孔隙1303的离子通过缝隙或入口板1000进入推送器电极组合件模块。

孔隙#3 1302之后的透镜孔隙可包括水平缝隙或板。运送2/转向透镜可包括一对半板。

入口板1000可被布置成可相对容易地由维修工程师移除以进行清洁。

可通过引入5％的过度补偿蚀刻来制造形成总体传递光学件303的一部分的透镜板或电极中的一个或多个。还可执行额外后段蚀刻。常规透镜板或电极可由于制造工艺而具有相对尖锐的边缘。尖锐边缘可对于常规布置导致电崩溃。可根据各种实施例使用过度补偿蚀刻方法和/或额外后段蚀刻制造的透镜板或电极可具有显著减小的尖锐边缘，这减小了电崩溃的可能性并且降低了制造成本。

图14A展示已知内部真空配置的细节，且图14B展示根据各种实施例的新内部真空配置的细节。

图14A中展示常规布置，其中从前级泵到质谱仪的第一真空腔室的连接700在达到前级压力时形成到涡轮泵中的T形连接。然而，这需要多个组件使得建立多个单独的潜在泄漏点。此外，T形连接增加了额外制造和维护成本。

图14B展示实施例，其中前级泵700仅直接连接到第一真空腔室，即移除T形连接。单独的连接1401设置于第一真空腔室和涡轮泵之间。

展示高电压供应馈通1402，其将高电压(例如1.1kV)提供到推送器电极模块305。还展示上部接取面板810。Pirani压力计701被布置成测量容纳第一离子导引件301的真空腔室中的真空压力。展示可穿过其中供应去溶剂化/气帘气体的肘管气体配件1250。参看图14B，在肘管气体配件1250后方展示过压释放阀1202，且在过压释放阀1202后方展示另一肘管配件，其使得能够直接测量来自源的气体压力。

图15A展示离子块802和源或第一离子导引件301的示意图。根据一实施例，源或第一离子导引件301可包括六个初始环电极，继之以38-39个开放环或结合电极。源或第一离子导引件301可以另外23个环结束。然而，应了解，图15A中展示的特定离子导引件布置301可以若干不同方式变化。确切地说，初始环电极的数目(例如6)和/或最终级环电极的数目(例如23)可变化。类似地，中间开放环或结合环电极的数目(例如38-39)也可变化。

应理解，图15A上示出的各种尺寸仅出于说明性目的且并不希望是限制性的。确切地说，预期其中环和/或结合环电极的尺寸可不同于图15A中展示的尺寸的实施例。

图15A中还展示单个结合环电极。

根据各种实施例，初始级可包括0-5、5-10、10-15、15-20、20-25、25-30、30-35、35-40、40-45、45-50或>50个环电极或其它形状的电极。中间级可包括0-5、5-10、10-15、15-20、20-25、25-30、30-35、35-40、40-45、45-50或>50个开放环电极、结合环电极或其它形状的电极。最终级可包括0-5、5-10、10-15、15-20、20-25、25-30、30-35、35-40、40-45、45-50或>50个环电极或其它形状的电极。

环电极和/或结合环电极可具有0.5mm的厚度和1.0mm的间隔。然而，电极可具有其它厚度和/或不同间隔。

孔隙#1板可包括差动抽吸孔隙且可具有0.5mm的厚度和1.50mm的孔口直径。再次，这些尺寸为说明性的且并不希望是限制性的。

源或第一离子导引件RF电压可以如图15A所示的方式施加到所有步阶1和步阶2电极。源或第一离子导引件RF电压可包括1.0MHz下200V峰-峰。

预期其中线性电压斜坡可施加到步阶2偏移(锥)的实施例。

可使步阶2偏移(锥)电压斜坡持续时间等于扫描时间，且斜坡可在扫描开始时开始。步阶2偏移(锥)斜坡的初始和最终值可指定在步阶2偏移(锥)的完整范围之上。

根据各种实施例，如图15B所示的电阻器链可用于沿着步阶1的长度产生线性轴向场。邻近的环电极可具有施加到其的RF电压的相对相位。

电阻器链还可以用于沿着步阶2的长度产生线性轴向场，如图15C所示。邻近的环电极可具有施加到其的RF电压的相对相位。

预期这样的实施例：施加到形成第一离子导引件301的一些或大体上所有环和结合环电极的RF电压可减小或变化以便执行离子束的非质荷比特定衰减。举例来说，如将了解，利用飞行时间质量分析仪304，如果在推送器电极305处接收强离子束，则离子检测器307可经历饱和效应。相应地，可通过改变施加到形成第一离子导引件301的电极的RF电压来控制邻近于推送器电极305到达的离子束的强度。还预期其它实施例，其中施加到形成第二离子导引件302的电极的RF电压可另外和/或替代地减小或变化以便使离子束衰减或以其它方式控制离子束的强度。确切地说，期望控制如推送器电极305区中接收的离子束的强度。

图16A更详细展示根据各种实施例的四极离子导引件302。四极杆可具有6.0mm的直径且可被布置成具有2.55mm的内切圆半径。可包括差动抽吸孔隙的孔隙#2板可具有0.5mm的厚度和1.50mm的孔口直径。图16A中展示的各种尺寸希望是说明性而非限制性的。

施加到杆电极的离子导引件RF振幅可在0到800V峰-峰范围内控制。

离子导引件RF电压可具有1.4MHz的频率。RF电压可从一个值线性地斜变到另一值，且接着保持在第二值直至扫描结束。

如图16B所示，孔隙#2板上的电压可在增强型工作循环模式操作中从孔隙2电压脉冲控制到孔隙2捕集器电压。提取脉冲宽度可在1-25μs范围内控制。脉冲周期可在22-85μs范围内控制。推送器延迟可在0-85μs范围内控制。

图16C更详细展示推送器电极布置。栅电极可包括具有92％传输的

平行电线(0.25mm间距下的

平行电线)。所示尺寸希望是说明性而非限制性的。

图16D更详细展示飞行时间几何结构。推送器第一栅格、反射器第一栅格和检测器栅格之间的区优选地包括无场区。离子检测器307的位置可在MagneTOF(RTM)离子检测器的情况下由离子冲击表面限定，或在MCP检测器的情况下由前MCP的表面限定。

反射器环透镜可为5mm高，其间具有1mm空间。图16D中展示的各种尺寸希望是说明性而非限制性的。

根据各种实施例，平行电线栅格可与其平行于仪器轴线的电线对准。应理解，仪器轴线延伸穿过源或第一离子导引件301到达推送器电极组合件305。

可提供飞行管电力供应，其可具有+4.5kV或-4.5kV的操作输出电压，这取决于所请求的极性。

可提供反射器电力供应，其可具有1625±100V或-1625±100V范围内的操作输出电压，这取决于所请求的极性。

图16E是根据一实施例的飞行时间布线的示意图。各种电阻器值、电压、电流和电容希望是说明性而非限制性的。

根据各种实施例，可沿着反射器306的长度维持线性电压梯度。在一特定实施例中，反射器夹具板可维持在反射器电压下。

反射器306的初始电极和相关联栅格1650可维持在与飞行管807和推送器电极组合件305的最后电极相同的电压或电位下。根据一实施例，反射器306的初始电极和相关联栅格1650、飞行管807以及推送器电极组合件305的最后电极和相关联栅格可维持在与仪器或操作模式相反极性的例如4.5kV的电压或电位下。举例来说，在正离子模式中，反射器306的初始电极和相关联栅格1650、飞行管807以及推送器电极组合件305的最后电极和相关联栅格可维持在-4.5kV的电压或电位下。

反射器306的第二栅电极1651可维持在接地或0V下。

反射器306的最终电极1652可维持在与仪器相同极性的1.725kV的电压或电位下。举例来说，在正离子模式中，反射器306的最终电极1652可维持在+1.725kV的电压或电位下。

所属领域的技术人员将理解，反射器306用以使从飞行时间区到达的离子减速，且在离子检测器307的方向上往回重导向离子离开反射器306。

根据各种实施例施加到反射器306且将反射器的第二栅电极1651维持在接地或0V的电压和电位不同于常规反射器布置中采用的方法。

离子检测器307可始终相对于飞行管电压或电位维持在正电压下。根据一实施例，离子检测器307可相对于飞行管维持在+4kV电压下。

相应地，在正离子操作模式中，如果飞行管维持在-4.5kV的绝对电位或电压下，则检测器可维持在-0.5kV的绝对电位或电压下。

图16F展示根据一实施例的DC透镜供应。应理解，相同极性意味着与仪器极性相同，且相反极性意味着与仪器极性相反。正意味着随着控制值增加正得更多，且负意味着随着控制值增加负得更多。图16F中展示的特定值希望是说明性而非限制性的。

图16G展示根据各种实施例的离子检测器布置的示意图。检测器栅格可形成离子检测器307的一部分。举例来说，离子检测器307可包括MagneTOF(RTM)DM490离子检测器。内部栅电极可经由一系列齐纳二极管和电阻器相对于检测器栅格和飞行管保持在+1320V的电压下。离子检测器307可连接到SMA 850和AC联接器851，这两者可设置在质量分析仪壳体内或内部或者质量分析仪真空腔室内。AC联接器851可连接到外部定位的前置放大器，所述外部定位的前置放大器可连接到模数转换器(“ADC”)模块。

图16H展示根据各种实施例的仪器的势能图。势能图表示正离子模式中的仪器。在负离子模式中，所有极性反转，检测器极性除外。图16H中展示的特定电压/电位希望是说明性而非限制性的。

仪器可包含模数转换器(“ADC”)，其可在具有固定峰值检测滤波器系数的峰值检测ADC模式中操作。ADC还可在时数转换器(“TDC”)操作模式中运行，其中所有检测到的离子被指派单位强度。获取系统可支持高达20谱/秒的扫描速率。扫描周期可在40ms到1s范围内。获取系统可支持7x10⁶事件/秒的最大输入事件速率。

根据各种实施例，仪器可具有2-5ppm的质量准确性，可具有10⁴的色谱动态范围。仪器可具有高质量分辨率，对于肽图谱(peptide mapping)分辨率在10000-15000范围内。质谱仪100优选地能够对完整蛋白质、糖型和离胺酸变异进行质量分析。仪器可具有近似8000的质荷比范围。

以装配有ESI源401的仪器执行仪器测试。在400mL/分钟的流动速率下灌注样本，质量范围设定成m/z 1000。仪器在正离子模式中操作且获得高分辨率质谱数据。

根据各种实施例，仪器可具有单个分析仪调谐模式，即无敏感度和分辨率模式。

根据各种实施例，对于例如肽图谱应用等高质量或质荷比离子，仪器的分辨率可以在10000-15000的范围内。可通过在具有550-650范围内的质荷比的任何单电荷离子上测量来确定分辨率。

对于低质量离子，仪器的分辨率可为约5500。可通过在具有120-150范围内的质荷比的任何单电荷离子上测量来确定低质量离子的仪器的分辨率。

根据各种实施例，仪器可具有MS正离子模式中近似11,000计数/秒的敏感度。质谱仪100可具有近似2-5ppm的质量准确性。

根据各种实施例获得的质谱数据被观察为相比于常规仪器在源碎裂方面已经减少。相比于常规仪器，加合物减少。对于mAb糖型，质谱数据还具有较清洁的谷(<20％)。

如内容以引用的方式并入本文中的US 2015/0076338(Micromass)中所公开，根据各种实施例的仪器可包括多个离散功能模块。功能模块可包括例如电、机械、机电或软件组件。所述模块可在网络中单独寻址和连接。调度器可被布置成在预定时间处将离散指令包引入到网络以便指示一个或多个模块执行各种操作。时钟可与调度器相关联。

功能模块可在层次结构中一起联网使得最高层次包括最为时间关键的功能模块，且最低层次包括最不时间关键的功能模块。调度器可在最高层次处连接到网络。

举例来说，最高层次可包括例如真空控制系统、透镜控制系统、四极控制系统、电喷雾模块、飞行时间模块和离子导引件模块等功能模块。最低层次可包括例如电力供应、真空泵和用户显示器等功能模块。

根据各种实施例的质谱仪100可包括用于控制谱仪的各个元件的多个电子模块。如此，质谱仪可包括多个离散功能模块，每一离散功能模块可操作以执行质谱仪100的预定功能，其中功能模块可在网络中单独寻址和连接且进一步包括调度器，所述调度器可操作以在预定时间处将离散指令包引入到网络以便指示至少一个功能模块执行预定操作。

质谱仪100可包括用于控制(和用于供应适当电压到)以下中的一个或多个或每一个的电子模块：(i)源；(ii)第一离子导引件；(iii)四极离子导引件；(iv)传递光学件；(v)推送器电极；(vi)反射器；以及(vii)离子检测器。

此模块化布置可以允许简单地重新配置质谱仪。举例来说，可移除、引入或改变谱仪的一个或多个不同功能元件，且谱仪可被配置成自动辨识哪些元件存在并恰当地配置其自身。

仪器可以允许在获取期间的特定时间和间隔处将包的调度表发送到网络上。这减少或消除对具有实时操作系统来控制数据获取的方面的主机计算机系统的需要。发送到个别功能模块的信息包的使用还降低了主机计算机的处理要求。

模块化性质方便地允许设计和/或重新配置质谱仪的过程中的灵活性。根据各种实施例，至少一些功能模块可跨一系列质谱仪是共同的，且可集成到具有其它模块的最少重新配置的设计中。相应地，当设计新质谱仪时，不必所有组件的整体再设计和订制的控制系统。可通过将网络中的多个离散功能模块与调度器连接在一起来组装质谱仪。

此外，根据各种实施例的质谱仪100的模块化性质允许容易地更换有缺陷的功能模块。新功能模块可简单地连接到接口。或者，如果控制模块物理连接到功能模块或与功能模块成一体，则可更换两者。

根据本公开，质谱仪被布置成在按压接通/开始按钮时自动执行启动例程。启动例程涉及步骤序列，其在不存在故障的情况下可实现质谱仪自动进入操作状态、用户准备好提交样本批次。在不存在故障的情况下，不需要用户干预。在各个点处，自动起始测试，以确保不存在与谱仪的各个部分相关的故障。

借助于实例，图11是示出一旦已按压开始按钮可发生的各种过程的流程图。术语“ICS”指代“仪器控制系统”软件。现将描述图11中展示的启动过程中的主要步骤。

当按压质谱仪的开始按钮时，质谱仪(即，其控制系统)将接通前级泵。质谱仪还将在前级压力达到限定值时接通涡轮泵。

一旦涡轮泵达到其最大速度的80％，则质谱仪控制系统将接通飞行时间质量分析仪压力计。

如上文所描述，质谱仪包含多个功能模块(“Typhoon模块”)。在80％涡轮速度下，功能模块接通，且检查哪些模块存在。假定存在一组可接受的模块且发现所述组可接受的模块与网络通信，则质谱仪继续确定模块的适当配置信息是否存储在本地(即，质谱仪的控制器内，或连接到质谱仪且用于对其进行控制的PC内)；且如果存在，则执行质谱仪的配置；以及如果不存在，则经由因特网从远程服务器自动下载配置数据，且使用所下载数据来配置质谱仪。

一旦飞行时间质量分析仪真空腔室中的压力低于1x10^-5毫巴，则仪器自动移动到省电模式(其在下方更详细限定)。

在转变到省电模式(图11中的省电状态)时，电压被供应到以下部件：推送器电极、反射器、飞行管和飞行时间质量分析仪的离子检测器。

如图11所示，可执行自动检查以确保电压组在离子检测器、飞行管和反射器的给定时间内安定。

还可当首次接通所限定时间周期时自动执行检查以监视用于反射器和飞行管的电流，以确保飞行时间质量分析仪内不存在崩溃。这在无用户干预的情况下实行。

一旦飞行时间质量分析仪真空腔室中的压力低于1x10^-6毫巴，则质谱仪自动移动到操作模式(图11中的操作状态)。在转变到操作模式时，另外接通以下电压：传递透镜电压、离子导引件电压、阶梯波离子导引件电压、源的毛细管。接通去溶剂化气体供应，且接通去溶剂化气体加热器。

可实行检查以确保去溶剂化气体的温度安定，去溶剂化气体接通，且在转变到操作模式后被供应到各种组件的电压已经达到所需值。一旦这全部完成，则质谱仪处于即用状态，准备好获取样本数据。除提交样本批次外，不需要用户干预。

现将更详细地描述质谱仪的各种模式。

将看到，当按压启动按钮时，所有气体、加热器和电压接通，但处于不同级。

当到省电模式的转变发生时，以下电压接通：推送器、反射器、离子检测器和飞行管。

当到操作模式的转变发生时，另外接通以下电压：传递透镜电压、离子导引件电压、阶梯波离子导引件电压、源毛细管电压。接通去溶剂化气体加热器，且接通去溶剂化气体供应。

因此，省电模式是所有反电压保持接通、正电压关断且去溶剂化气体供应关断的模式。在此模式中，推送器、反射器、离子检测器和飞行管电压接通。以下电压关断：传递透镜电压、离子导引件电压、阶梯波离子导引件电压、源毛细管电压。去溶剂化气体加热器和去溶剂化气体供应关断。另外接通源加热器。

在操作模式中，所有电压接通，且去溶剂化气体供应接通。因此，正电压接通。在此模式中，除推送器、反射器、离子检测器和飞行时间质量分析仪电压之外，还接通以下电压：传递透镜电压、离子导引件电压、阶梯波离子导引件电压和源毛细管。去溶剂化气体加热器和去溶剂化气体供应接通。此外，源加热器接通。

在本公开的实施例中，质谱仪在启动例程期间在不存在故障的情况下从省电模式自动转变到操作模式。

在本公开的实施例中，质谱仪默认维持在省电模式中，并且可切换到其中所有相关电压和气流接通的操作模式。通过默认将谱仪维持在省电模式中，如下文所描述，将仪器置于可用状态所花费的时间显著缩短。

质谱仪具有另一状态，“待用模式”。待用模式是其中所有电压关断且去溶剂化气体供应和加热器关断的模式。仅源加热器接通。

根据本公开的实施例，如果发生严重故障则使用待用模式(在此情况下将自动进入待用模式)，或如果工程师指定仪器应置于待用操作模式，则使用待用模式。在一些实施例中，用户可通过按压且按住电源按钮致使质谱仪进入待用模式，而在其它实施例中防止用户能够致使谱仪进入待用模式。待用模式对应于先前在飞行时间质量分析仪产品上称为源待用的模式。如果发生仅维修工程师可解决的严重故障，则质谱仪将自动切换到待用。

飞行管、检测器和反射器的电力供应的稳定性可影响仪器的质量准确性。在先前产品上，接通或切换极性时的稳定时间为约20分钟。数据已经发现，如果供应为冷或保持关断持续长时间周期，则它们将需要10小时来升温和稳定。

出于此原因，在本公开的实施例中，在启动时仪器移动到省电模式，且一旦用户已完成操作质谱仪就可由用户切换回到此模式。

在启动例程期间，尽快将质谱仪置于省电模式。这确保到飞行管、检测器和反射器的电压尽快接通，从而使可供它们稳定的时间最大化，且使能够进入操作状态的延迟降到最低。质谱仪的抽真空将在谱仪已经进入省电模式之后继续直至飞行时间质量分析仪的真空腔室中的压力已达到低于预定阈值的水平。因此，在谱仪可置于操作模式之前将仍需等待一些时间。然而，通过将谱仪置于省电模式，到质量分析仪组件的电压的稳定化可在此抽真空周期期间发生，从而使任何额外延迟降到最低。到质谱仪已达到进入操作模式的所需压力且用户准备好实行仪器设置的时候，电压供应将已经稳定，因此减少质量准确性问题。

可用性是谱仪的要求和操作的主要促进因素。在实施例中，质谱仪既定具有自行诊断所有问题的能力，且取决于每一问题对谱仪产生的影响，确定可采取什么(如果存在的话)动作来矫正问题。根据各种实施例，执行健康检查，且可向用户提供打印机样式错误校正指令。

健康检查系统可用于使质谱仪从冷启动就绪，使谱仪在维护之后就绪，且周期性地监测质谱仪所存在的问题以确保其保持适于运行实验。

参看图11，除上文描述的启动例程的主要步骤之外，将看到，在例程中的各个点处进行检查。举例来说，可监测前级压力。可周期性地检查容纳飞行时间质量分析仪的真空腔室的压力。可检查各种电压的稳定性。这些测试中的许多测试涉及检查在预定时间周期内满足给定要求，例如压力已达到给定阈值，或电压已经在给定时间周期内稳定。在任何时间，可能未通过这些测试或检查中的一个。这可使得确定故障。

质谱仪可被布置成监视关于谱仪的操作的各种参数和其它特征，且向每一个指派状态。监测可例如在操作模式中以预定间隔实行，或可在启动例程中的特定点处或当在维护之后使谱仪回归操作时触发。监测可基于来自各种传感器的输出和/或所执行测试的结果。

状态可以是故障或非故障状态，这取决于例如测试的结果。故障和非故障状态可选自多个可能状态的相应列表。可实行监测使得有规律地检查每一参数或特征的状态。

借助于实例，在如图11中所示出的实施例中，当接通前级泵时，可检查在三分钟操作内前级压力<32毫巴。如果在此周期内未实现<32毫巴的压力，则可确定故障。

当确定故障时，质谱仪被布置成确定可采取什么动作(如果存在的话)来矫正问题。在实施例中，将故障置于三个类别中的一个。在第一类别中，所述故障是质谱仪可尝试自身且自动地矫正而无用户干预的故障。在第二类别中，所述故障是用户可尝试矫正的故障。较严重故障的第三类别仅可由维修工程师矫正。故障可基于其严重度归类。如果初始解决问题的尝试已经失败，则初始不太严重的故障可重新归类到较高严重度，例如较高类别。

在检测到质谱仪可尝试自身矫正的故障的情况下，谱仪自动采取适当的动作。谱仪接着可再次检查以确定故障是否已校正，且如果是，则将相关状态更新到非故障状态。

在检测到用户可尝试矫正的故障的情况下，质谱仪致使向用户显示故障的指示和关于如何尝试矫正故障的指令。通常，信息经由连接到质谱仪的计算装置显示给用户。一些信息可另外显示于形成质谱仪单元本身的一部分的显示器上。这在上文相对于图2A-C更详细论述。图17示出可在连接到质谱仪的PC上显示给用户的故障指示的实例。故障与琥珀色相关联，指示其属于用户可尝试矫正的故障类别。故障指示提供什么发生错误的指示“源不适配”，且指示用户“检查标记II源罩壳适配且线缆固定”。在其它实施例中，可向用户提供指导性视频或图像。与显示于PC上的此信息组合，如上文所描述，一些信息可显示于质谱仪单元的显示面板202上，例如通常指示故障涉及的区域。

一旦用户已经通过遵循所给定的指令尝试矫正故障，则它们可按压/点击解决按钮2000。当质谱仪接收用户已经执行整流步骤的此指示时，其执行另一检查以查看故障是否确实已经被矫正。如果故障已矫正，则质谱仪可进入就绪状态，再次准备好获取样本数据。

如果故障尚未成功地矫正，则质谱仪可连同必需的指令一起向用户显示另一故障指示，邀请他们再次尝试矫正故障。如果故障在用户进行所允许的预定次数的尝试之后仍未解决，则质谱仪将故障升级到仅可由维修工程师矫正的类别三故障。

在检测到仅可由工程师矫正的故障(即，类别三故障，不论是否从较低层级故障升级)的情况下，可给定类似于图17的指示故障的性质的指示，且这次指示用户呼叫维修工程师。可提供关于如何进行此操作的指令。与故障指示相关联的颜色将为红色，以指示较严重故障类别。可以设想，谱仪可被布置成在工程师已经呈现必需的凭证时向工程师提供额外信息。

至少如果可能的故障是可由用户尝试矫正的故障，则可向可能的故障指派优先级。这将使谱仪能够确定在用户可尝试矫正(即琥珀色或类别2故障)的多个故障同时发生的情况下首先向用户指示哪一故障。故障可在有序列表中或循序地以优先级次序同时呈现。如果多个故障并非预期同时发生，则可向所述多个故障给出相同优先级。举例来说，在附件1中，优先级18具有全部与锥相关的三个不同警示；无锥适配、不正确的锥警示、0.2或0.09锥适配(其并不正确)。一次可发生这些警示中的仅一个，但它们都有可能发生，且因此具有相同优先级编号。

下表示出可根据各种实施例结合前级泵(如表中提及的粗抽泵)发布的不同状态指示。

在所示出的实例中，可使用以下非故障状态：

就绪-仪器准备好获取样本数据。除提交样本批次外，不需要用户干预。

正在就绪-仪器当前正进行操作，此后预期其朝向就绪状态过渡。不需要用户干预。

可使用以下故障状态：

就绪阻滞-仪器具有阻止其准备好进行样本获取(非例如调谐等其它形式的数据获取)但可由用户解决而不需要系统层级关机的警示/问题。

错误-仪器具有不可由用户恢复或需要系统层级关机的严重问题。

警示-这在存在可经由用户干预校正的问题时生成。

问题-此在仪器的容易接取的部分存在一些错误时发生。

重大-这是所提供列表中最重要的项，例如若干项目的列表中需要解决的最重要问题。

可使用的其它状态：

信息-这是被提供以告知用户的文本。

失败-这意味着测试尚未实现如所指定的所需水平。

在下表中，在列标题“类型”下指示状态的性质。此处，在适用于可由用户尝试矫正的故障的情况下，陈述质谱仪的哪一部分受影响(“状态区域”)。这可用于在如图2C所示的谱仪的显示面板上提供关于哪一(些)部分受故障影响的指示。在图2C中，左手区域包含谱仪作为整体的一般状态指示。这些可指示谱仪的初始化、就绪或运行状态，其将为绿色。箭头展示哪一个是当前状态。关注状态将为琥珀色，指示用户可能需要干预。箭头3接着指向显示器的右手区域，以提示用户查看更详细地指示谱仪的哪一(些)部分存在故障的图标。返回到左手侧，当用户必须呼叫工程师来解决故障时使用呼叫维修状态，且所述呼叫维修状态由横幅图标突出显示。这些将为红色。在底部处是可被照明以提示用户按住电源按钮来关断谱仪的图标。此可为绿色。在右手侧是一系列图标，其可被照明以指示谱仪的受用户可尝试解决的故障影响的一般部分。这些将为琥珀色以吸引用户的关注，且指示用户可矫正故障。在图2C的实施例中，存在可被照明以指示源、锥、流体学装置、电子器件、设置、通信、再填充、气体、系统的真空或排气部分中的任何一个或多个所存在的故障的图标。

列“优先级”指示指派到特定故障的优先级。列“生成原因”为自说明的。列“解决方案”指示在适当时需要由用户或维修工程师(FSE)采取什么动作。列“文字”指示针对类别2故障显示给用户的指令。列“结果”指示在用户已经指示他们已完成采取所请求的动作(即，按压“解决按钮”)之后将采取什么动作。类别3故障的结果是工程师将予以解决。

在某些情况下，对于类别2故障，给出解决方案2和结果2。这些指示如果解决故障的首次尝试(即结果1)失败则将采取的动作。结果2指示一旦已执行解决方案2则将采取的动作。将看到，每一结果涉及重新测试相关(例如)参数，并确定其是否现通过初始失败的测试。如果通过测试，则前级泵返回到非故障状态。如果其再次失败，则起始解决故障的另一尝试，直至已作出预定数目的尝试，此时将故障升级到类别3，需要呼叫工程师。

用户可尝试解决的类别2故障着色为浅灰(对应于琥珀色故障)，且标记为“类别2”。需要呼叫维修工程师的类别3故障着色为深灰(对应于红色故障)，且标记为“类别3”。其它状态在白背景上，且标记为“状态”。

下表使用相同术语、着色、类别和标题指示示出可结合质谱仪的功能模块根据各种实施例发布的不同状态指示。

附件1使用相同术语、着色、类别和标题相对于质谱仪的其它部分示出类似状态指示。如上，在某些情况下，针对类别2故障提供解决方案2和结果2乃至解决方案3和结果3及更高解决方案和结果。这些指示在修复故障的初始尝试已经失败之后可针对尝试和重新测试的一个或多个循环采取的另外的步骤，直至故障升级到类别3故障，需要来自工程师的输入。

图18A是示出可在校准质谱仪时实行的特定步骤的流程图。

如此项技术中已知，有必要校准质谱仪。已认识到，不同校准适合于不同操作条件。因此，在实施例中，存储谱仪的相对于谱仪的不同组操作条件的不同校准函数。操作条件由谱仪正在其下操作的所述组一个或多个操作参数限定。举例来说，可针对处于正极性的谱仪在频率模式1000下运行存储不同校准函数，且相对于频率模式2000存储另一组校准函数。频率模式指代质量分析仪中执行的扫描次数/秒。此可取决于例如离子的质荷比而变化。在本公开的实施例中，控制系统被布置成基于谱仪的检测到的操作条件自动选择待应用于所获取数据的适当校准函数，以例如校准所确定的离子的质量位置。校准函数选自不同操作条件的所存储校准函数的库。

参看图18A，校准函数映射填入在调度表请求的元数据成员内。此发送到调度器，调度器将其添加到调度表。当将应用调度表时，将应用调度表数据的消息发送到硬件控制器。当应用调度表数据时，触发system.metaData事件，其在目标上捕获。目标存储嵌入式校准函数映射。在每一扫描结束时，数据管理中心(datahub)查找用于给定功能的适当校准且将其附加到扫描数据。

图18B更详细地示出过程。当将扫描数据转换为曲线数据时使用数学库质量校准映射器。

附件2包含指示在一个示例性实施例中质谱仪的默认操作参数的表。表1是给出示例性操作参数的表2的一组定义。

尽管已参考优选实施例描述了本发明，但本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求书所阐述的本发明范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

附件1

附件2

表1

Claims (20)

1.一种质谱仪，其包括被布置成评估所述质谱仪的操作状态的控制系统，其中，当所述控制系统检测到故障时，所述控制系统被布置成将所述故障指派到多个类别中的一个，其中所述类别包含可由所述质谱仪尝试自动矫正的第一故障类别、可由用户尝试矫正的第二故障类别，以及仅可由维修工程师尝试矫正的第三故障类别，所述控制系统基于所述故障的所指派的类别执行一个或多个步骤。

2.根据权利要求1所述的质谱仪，其中当故障指派到所述第一故障类别时，所述控制系统被布置成继续起始自动矫正所述故障的尝试。

3.根据权利要求1或2所述的质谱仪，其中当故障指派到所述第三故障类别时，所述控制系统被布置成致使向所述用户显示关于所述故障的信息，所述信息包括指示所述故障的数据，以及所述用户应呼叫维修工程师的指示。

4.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其中，当故障指派到所述第二故障类别时，所述控制系统被布置成致使向所述用户显示关于所述故障的信息，所述信息包括指示所述故障的数据，以及指示待由所述用户采取以尝试矫正所述故障的一个或多个步骤的数据。

5.一种质谱仪，其包括；被布置成评估所述质谱仪的操作状态的控制系统，其中所述控制系统被布置成在检测到故障时确定所述故障是否处于可由用户尝试矫正的故障类别，且当所述故障处于此类别时，所述控制系统被布置成致使向所述用户显示关于所述故障的信息，所述信息包括指示所述故障的数据，以及指示待由所述用户采取以尝试矫正所述故障的一个或多个步骤的数据。

6.根据权利要求4或5所述的质谱仪，其包括在同时存在可由用户尝试矫正的多个故障的情况下，使用与所述故障相关联的优先级来确定所述故障待向用户呈现的次序。

7.根据权利要求4、5或6中任一项所述的质谱仪，其中指示待采取的所述一个或多个步骤的所述数据包括一个或多个图像和/或一个或多个指导性视频。

8.根据权利要求4-7中任一项所述的质谱仪，其中所述控制系统被布置成一旦所述用户已经尝试矫正故障，优选地一旦已从所述用户接收到他们已经尝试矫正所述故障的指示，便执行一个或多个测试来确定所述故障是否已被矫正。

9.根据权利要求4-8中任一项所述的质谱仪，其中所述控制系统被布置成向用户显示一个或多个图形元素，所述一个或多个图形元素可由所述用户使用以提供他们已经尝试矫正所述故障的指示，任选地其中向所述用户显示按钮，所述按钮可由所述用户使用以提供此指示。

10.根据权利要求4-9中任一项所述的质谱仪，其中所述控制系统被布置成当确定在用户进行所准许尝试次数之后故障尚未被矫正时，将所述故障再指派到仅可由维修工程师尝试矫正的故障类别。

11.根据权利要求3-10中任一项所述的质谱仪，其中指示故障的所显示数据与指示所述故障的所述类别的颜色相关联。

12.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其中所述控制系统被布置成评估所述谱仪的一个或多个部分的操作，且将来自可能状态的列表的状态指派到该或每一部分，其中可指派到该或每一部分的所述可能状态包含一个或多个故障状态，以及一个或多个非故障状态。

13.根据任一前述权利要求所述的质谱仪，其中所述控制系统基于所述故障的严重度将检测到的故障指派到某一类别。

14.一种质谱仪，其包括控制系统和显示器，其中所述控制系统被布置成评估所述质谱仪的操作状态，其中所述控制系统被布置成致使在所述质谱仪的所述显示器上向用户显示关于所述质谱仪或其部分的操作状态的信息，任选地其中所述状态信息指示故障的存在，以及受所述故障影响的所述质谱仪的一个或多个部分。

15.根据权利要求14所述的质谱仪，其中所述质谱仪的所述显示器包含第一区域，所述第一区域包括指示所述质谱仪的总体操作状态的一组一个或多个图标，且至少当所述质谱仪处于故障状态时，所述质谱仪的所述显示器包含第二区域，所述第二区域包括指示所述质谱仪的一个或多个部分的状态的另一组一个或多个图标。

16.根据权利要求15所述的质谱仪，其中所述显示器的所述第一和第二区域并排定位。

17.一种操作质谱仪的方法，其中所述方法包括所述质谱仪的控制系统评估所述质谱仪的操作状态，以及当检测到故障时，将所述故障指派到多个类别中的一个，其中所述类别包含可由所述质谱仪尝试自动矫正的第一故障类别、可由用户尝试矫正的第二故障类别，以及仅可由维修工程师尝试矫正的第三故障类别，所述控制系统基于所述故障的所指派的类别执行一个或多个步骤。

18.一种操作质谱仪的方法，其包括所述质谱仪的控制系统评估所述质谱仪的操作状态，以及当检测到故障时，确定所述故障是否处于可由用户尝试矫正的故障类别，且当所述故障处于此类别时，致使向所述用户显示关于所述故障的信息，所述信息包括指示所述故障的数据，以及指示待由所述用户采取以尝试矫正所述故障的一个或多个步骤的数据。

19.一种确定相对于质谱仪的故障的方法，其中所述质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到所述质量分析仪的离子光学器件，且进一步包括容纳所述谱仪的所述离子光学器件的至少一部分的真空腔室、可操作以抽吸所述真空腔室的前级泵，以及位于所述离子源的下游的大气压界面，其中离子通过所述大气压界面进入容纳所述谱仪的所述离子光学器件的所述至少一部分的所述真空腔室，且其中所述方法包括使用前级压力测量值来确定相对于所述大气压界面的故障的存在。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述大气压界面包括具有离子可通过的孔隙的盘片，且所述方法包括使用所述前级压力测量值来确定所述大气压界面中阻滞的存在和/或相对于所述盘片的问题，例如所述盘片不存在、盘片不正确地插入和/或盘片不正确地对准。

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