CN112825297B - 用于改善的电喷雾发射器寿命的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法包括：(a)通过降低施加在对电极与所述电喷雾发射器之间的电压的量值来将所述电喷雾发射器的操作模式从稳定喷射操作模式改变为滴落操作模式或脉动操作模式；(b)在以所述滴落操作模式操作所述电喷雾发射器的同时使清洁溶剂流过所述电喷雾发射器，至少直到所述清洁溶剂的液滴在所述电喷雾发射器的外部表面上形成；以及(c)使所述液滴从电喷雾发射器外部移出。

Description

用于改善的电喷雾发射器寿命的方法和设备
技术领域
本发明涉及质谱法和质谱仪。更具体地，本发明涉及用于质谱仪的喷雾型离子源。
背景技术
在电喷雾电离中，液体通过保持在几千伏的高电位下的针状毛细管的尖端喷射。含有溶剂分子和分析物分子的多电荷小液滴最初形成，并且然后随着溶剂分子蒸发而收缩。当收缩使液滴的电荷密度增加超过某个阈值时，收缩液滴也会经历裂变(可能多次)。当液滴只剩下可以通过质谱仪进行质量分析的带电分析物离子时，此过程结束。通过离子入口孔(如被加热以帮助剩余的液滴或离子/溶剂团簇去溶剂化的离子转移管)将所述液滴中的一些液滴和释放的离子引导到质谱仪的真空室中。离子转移管后面的管透镜中的强电场也有助于分解溶剂团簇。液滴的初始尺寸越小，可以使其去溶剂化的效率越高，并且最终，质谱仪系统变得越灵敏。电喷雾电离通常用于为质谱研究生成离子，其中样品从液相色谱仪提供或其中期望或需要分析完整的非碎片化离子。
图1A是包括电喷雾离子发射器87的一般常规质谱仪系统10的简化示意图。电喷雾发射器87被配置成通过毛细管7从相关联设备(如例如液相色谱仪或注射泵)收纳液体样品。电喷雾发射器87将表示样品的带电粒子84(离子或随后可以去溶剂化以释放离子的带电液滴)的射流或“喷雾”发射到电离室82中。液滴或离子被夹带在背景气体中，所述背景气体可以从气体供应管线8提供，所述气体供应管线将压缩气体提供给包含在电喷雾离子源87内的鞘气管或雾化气管。一部分带电粒子和背景气体被孔或管85拦截，所述孔或管将粒子从电离室82传输到中间真空室83，所述中间真空室维持在比电离室82的压力(通常为大气)更低的压力(通常小于10托)下。一个或多个电源31向质谱仪的各个电极(包含电喷雾发射器87的电极部分)提供适当的射频(RF)和DC电压。
由于电离室82与中间真空室83(图1A)之间的压力差而使气体和夹带的离子以及带电液滴流过离子孔或管85进入中间真空室83中。借助于耦接到真空端口13的真空泵(未示出)将大部分气体从中间真空室83中抽出。使离子穿过端口86到达其它维持在仍较低压力下的质谱仪室。
图1B是电喷雾发射器组合件的喷雾器尖端区的横截面视图，所述喷雾器尖端区安置在安装发射器组合件的壳体(未完全示出)的加热器部分109内。发射器组合件在此被称为探针104。作为参考，在图1B中还描绘作为壳体的组件的加热器109的一部分。加热器的目的是加热在加热器与探针104之间的一个或多个通道122中流动的辅助气体。从通道中冒出之后，经加热的辅助气体与从针状毛细管113的端部冒出的喷雾羽流混合。由经加热的辅助气体提供的热量有助于液滴的溶剂部分的蒸发，以便由此释放带电离子。
在操作中，探针尖端伸入电离室82的内部中，其中探针104的剩余长度安置在壳体内。从针状毛细管113的端部将液体样品的带电液滴喷雾引入到喷雾室内部82中。在此过程中，通过针状毛细管113的管腔提供连续的液体样品料流。在雾化气体流(也被称为鞘气)的辅助下，在针状毛细管与对电极(未示出)之间的电势差的作用下，在针状毛细管113的端部处形成带电液滴的喷雾羽流。在操作中，雾化气体沿探针的长度在尖端方向上流过包围针状毛细管113的长度的一部分的绝热罩壳117(如管)的通道118。如通道118中的箭头所示，雾化气体流从绝热罩壳117被引导到包围针状毛细管113的长度的另一部分的针状支撑结构115的通道120中。绝热罩壳117可以由如陶瓷等绝热材料构成，所述绝热材料屏蔽热量从加热器109传递到针状毛细管113。
纳米电喷雾电离(所谓的“纳米喷雾”)是电喷雾电离的一种形式，所述电喷雾电离采用直径为大约数十微米的小口径尖端。此小尺寸将最大溶剂流量限制在每分钟数十微升到纳升的范围内。在本领域所熟知的电喷雾电离的所有变体中，纳米喷雾电离产生每分析物浓度最高电流。此结果归因于所采用的电喷雾发射器针的小口径，这使在泰勒锥(Taylorcone)处形成的液滴直径最小，使得与通过常规电喷雾装置(例如，图1B)所实现的相比，较小初始液滴尺寸和较高分析物浓度(由于所需溶剂较少)的组合作用促进更大程度的溶剂蒸发和分析物去溶剂化。通常，纳米喷雾电离系统不需要辅助气体流和雾化气体流。因此，纳米喷雾电离系统提供双重优势：能够提供灵敏结果，而同时比常规电喷雾系统更小且更简单。
以发明人Vorm名义的美国专利第9,459,240号教导了用于液体分离电喷雾电离的集成系统，所述系统包括：色谱分离柱；和与所述分离柱连接的电喷雾发射器。根据美国专利第9,459,240号的教导，分离柱、用于控制柱温的加热和/或冷却单元和纳米电喷雾发射器(通常被称为“针”)被设置为一体化单元。具体地，将各种组件嵌入塑料壳体内，所述塑料壳体被设置为可移除和可替代卡式筒装置。此类可替代卡式筒装置可以商标EASY-SprayTM商购自美国马萨诸塞州沃尔瑟姆的赛默飞世尔科技公司(Thermo Fisher Scientific ofWaltham,Massachusetts USA)。卡式筒装置格式利用了纳米喷雾相对简单和体积小的优势，同时还提供了保护易碎的纳米喷雾组件的坚固格式。美国授权前公开第2018/0017534号教导了Vorm专利教导的设备的改型，其中发射器组合件被设置为独立于任何分离柱的独立单元。
图2A是如Vorm专利所教导的采用可替代卡式筒装置61的质谱仪系统的一部分的示意性实例。卡式筒装置61包括环形部分67和管状探针部分68，所述环形部分内安置有盘绕的纳米-液相-色谱柱的大部分，所述管状探针部分内容纳有纳米喷雾发射器针的一部分。柱的入口端设置有耦接器配件63，所述耦接器配件用于例如收纳由流体管线7提供的载有样品的液体和/或流动相。优选地可从质谱仪壳体移除的安装组合件64可以用于从质谱仪上附接和拆离卡式筒装置。纳米喷雾发射器的发射尖端(图2B中未示出)和其保护套管240一起突出到电离室82中。电离室82由质谱仪壳体的壁81和安装组合件64界定，所述安装组合件包含窗口66，所述窗口允许观察发射器的发射尖端。
电源31在对电极与发射器之间提供电压V。也就是说，V＝Ec–Ee，其中Ec和Ee分别是对电极和发射器处的电位，并且其中这些电位之一可以是地电位。如果正在生成带正电的离子，则V<0；如果正在生成带负电的离子，则V>0。为了涵盖这两种可能性，本文件通常是指电压的绝对量值|V|，其中应理解，如果正离子正在生成并进行质量分析，则V<0，并且如果负离子开始生成并进行质量分析，则V>0。通常，对电极位于质谱仪的离子入口处(或是质谱仪的离子入口)。在发射器或流体传输导管内的其它地方处，电引线通过内部电连接与内部载有样品的液体接触，如下文进一步所描述的。应注意，在本文件中，术语“量值”和“绝对量值”可互换使用。
安装组合件包含可移动的平移台65，在所述平移台上安置有卡式筒装置61，并且所述平移台可以用于将发射器尖端定位成与质谱仪的离子入口85对准。在定位期间，保护套管240在与离子入口85的座表面接合时部分缩回以暴露发射器的尖端。对准可以自动地或手动地执行。由纳米喷雾针发射的带电粒子被引导到质谱仪的中间真空室83中。质谱仪的其它下游组件未在图2A中示出。
图2B是如美国专利第9,459,240号所描述的位于卡式筒装置内的并且如美国授权前公开第2018/0017534号所描述的进一步包含具有用于耦接到柱的内螺纹侧222的活接头220的发射器组合件的横截面侧视图的示意图。图2B所示的实施例包含用PEEK套管235、帽螺母270和套圈280固定就位的电喷雾发射器230。发射器通常是如LCMS团体中已知的熔融石英、金属、玻璃或陶瓷针或毛细管。熔融石英发射器可以被金属化。如果卡式筒装置不包含嵌入式柱，则螺纹活接头220可以用于附接和拆离具有阳端配件的单独的柱。
在发射器230的入口处或入口附近，止动件201通过限定的通孔集成到活接头220中以确保向进入发射器的液体的适当电连接。活接头220的另一侧是用于收纳多个标准毛细管连接的配件。活接头220包含外螺纹侧233和螺纹入口侧222。可替代地，电连接可以在将液体样品传输到发射器的导管内或导管上的其它地方(如在金属或金属化熔融石英发射器的外部处)进行。作为另一实例，可以通过在色谱柱处或邻近于所述色谱柱(如在所述柱的入口处)的电连接施加电压。此类型的电连接适用于所谓的“包尖式发射器(packed-tipemitter)”，其中发射器和色谱柱是单个实体。
大致圆柱形的保护套管240可滑动地定位于发射器230上。套管240具有主体210和直径宽于主体的基部211。保护套管240通常由塑料制成。PEEK套管235至少覆盖发射器230的中心部分，并且适于在发射器230的外径与保护套管240之间紧密配合。在一个实施例中，安装在保护套管240周围的是导电护套250。导电护套在一端处由帽螺母270支撑。护套可以在所述端部处与柱配件拆离。导电护套250具有使得在其中容纳保护套管240并且允许保护套管240在护套内以往复方式可滑动地移动的内径，在下文将进一步详细描述。
弹性构件或弹簧260设置在导电护套250内、定位于发射器配件与保护套管240之间的空间中，由此作用在保护套管的基部上。以此方式，弹簧260偏压套管240以迫使其离开导电护套250。套管240的长度和其从护套中伸出的长度足以覆盖发射器230的尖端并且起到保护其免受损坏的作用。保护套管240的主体210的一部分突出到护套250的外部，并且由此覆盖发射器。套管240从护套250中脱离的程度受到护套250的端部处降低的内径部分290的限制，所述内径部分止动套管的较宽直径基部211。如果向套管施加力以将套管向后推入护套250中，则弹簧260被压缩并且发射器的尖端暴露出来并且准备好供使用。导电护套250在其外表面上具有呈圆周凹槽249形式的凹部以用于与电极(例如接触球)接触。
柱和发射器或含有这两种组件的卡式筒装置是具有有限寿命的消耗品。理想地，可以处理数百个样品，但寿命主要取决于所分析样品的类型。已经发现，在电喷雾电离期间，来自样品的材料通常会沉积在发射器的外表面上——大概是由于洗脱液芯吸回到外发射器表面之后的溶质蒸发所致。当使用纳米喷雾发射器时，发射器的污染可能特别成问题。例如，图3是如在可替代卡式筒装置61(图2A-2B)中所采用的清洁纳米喷雾发射器的按比例缩放的示意性描绘。图3所示的纳米喷雾发射器包括位于其大部分长度之上的外径为150微米的熔融石英毛细管142和直径为10微米的内孔143。在发射器的发射尖端处，毛细管的外表面包括锥形喷嘴144，所述锥形喷嘴终止于出口端，在所述出口端处，毛细管直径为大约30微米。图4A和4B是用过的且受污染的纳米喷雾毛细管的示意性描绘，如根据在200X放大倍率下获得的显微照片所再现的。受污染的发射器在已经用于电离大约1,000个复制海拉细胞裂解液(HeLa cell lysate)注射以进行质量分析之后停止使用。图4A是在将发射器毛细管停止使用之后立即拍摄的第一张显微照片的再现；图4B是在用酸化水洗涤毛细管之后拍摄的第二张显微照片的再现。在此情况下，发现受污染的毛细管包括两种不同材料的沉积物。通过洗涤移除第一多晶白色材料147a。然而，以棕色薄膜形式存在的第二污染物材料147b未通过洗涤移除。移除第二污染物材料(未尝试)将需要使用更具腐蚀性的溶剂进行第二次洗涤。
沉积在电喷雾发射器上的材料最终可能引起若干个分析品质因数降级(例如，灵敏性和/或再现性降级)。例如，图5是在使用寿命的三个时段中的每一个时段处注射到所描绘的受污染的发射器中的一系列样品注射的肽GILFVGSGVSGGEEGAR的测得的峰面积的图。图5的最左边部分描绘了在使用寿命开始时在77次注射期间测得的峰面积。同样地，图5的中心和最右边部分描绘了分别在使用寿命的中间附近的139次注射和使用寿命的结束附近的84次注射期间测得的峰面积。另外，在对应图的上方列出了发射器寿命的每个时段的相对标准偏差(RSD)百分比值。图5的数据指示质谱仪信号的逐步损失和信号再现性随时间的对应显著损失，这两者均归因于发射器毛细管的污染。关于与图4A-4B的发射器同时使用的柱，值得注意的是，随后的分析确定，在大约1,000次注射过程中，柱性能保持接近恒定。相反，发射器上的残留物堆积通过将峰面积相对标准偏差增加到其中分析测量不再可再现的点而引起卡式筒装置(含有柱和发射器两者)的寿命结束。
发明内容
根据上文对逐步的发射器污染和对应的质谱质量损失的观察，发明人已经认识到，与其在长系列样品注射结束时实施单个发射器洗涤步骤，更有利的洗涤顺序是在实验顺序期间执行若干个常规发射器洗涤步骤。因此，本公开教导了用于执行常规发射器洗涤的方法和设备，所述方法和设备不需要将发射器(或含有发射器的卡式筒装置)从质谱仪上移除。根据本发明教导的方法和设备反而利用用于实施发射器洗涤步骤的非发射电喷雾模式(具体地是滴落和脉动)。
根据本发明教导的第一方面，提供了一种用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，所述方法包括：(a)通过降低施加在对电极与所述电喷雾发射器之间的电压的量值|V|来将所述电喷雾发射器的操作模式从稳定喷射操作模式改变为滴落操作模式或脉动操作模式；(b)在以所述滴落操作模式或所述脉动操作模式操作所述电喷雾发射器的同时使清洁溶剂流过所述电喷雾发射器，至少直到所述清洁溶剂的液滴在所述电喷雾发射器的外部表面上形成；以及(c)使所述液滴从电喷雾发射器外部脱离。通常，可以通过依据所施加的|V|对发射器的电喷雾模式进行的优先映射来确定|V|值，低于所述|V|值，任何电喷雾发射器的操作模式从稳定喷射操作模式改变为脉动操作模式(图6B中168处所指示)或所述模式从脉动模式改变为滴落模式(图6B中165处所指示)。
在一些情况下或在一些设备实施例中，可能需要在改变发射器的操作模式的步骤(a)之前或至少在使清洁溶剂流过发射器的步骤(b)之前包含将发射器从其正常操作位置移开的另外的步骤。在清洁程序的部分期间，将发射器从质谱仪入口移开的这种移动防止中性气体分子、液体液滴或污染物物质进入质谱仪入口。在此类情况下，电喷雾发射器必须在返回正常操作之前返回其正常操作位置。移开和返回正常操作位置可以由其上安装有发射器的机动化可移动台或平台控制。
清洁溶剂的液滴从发射器外部的脱离移除了当其与发射器的外部表面接触时由液滴溶解的任何先前污染物质。脱离可以在重力作用下发生。可替代地，可以通过将气体脉冲引向液滴来引起或辅助液滴的脱离。气体脉冲可以由电喷雾发射器的雾化气体孔口供应。可替代地，如果电喷雾发射器不包括雾化气体孔口，则可以通过辅助气体管线来提供气体脉冲，所述辅助气体管线出于供应气体脉冲的目的而提供。作为又另外一替代方案，可以通过在质谱仪的离子入口处或附近向电喷雾发射器或对电极提供电压脉冲来使液滴脱离。
根据一些实施例，所清洁的电喷雾发射器可以流体耦接到液相色谱柱。在一些情况下，清洁溶剂可以包括同一流动相液体，所述同一流动相液体用于在正常操作条件下将经溶解的样品传输到发射器。在此类情况下，清洁溶剂可以直接通过色谱柱提供给发射器。在一些其它情况下，清洁溶剂可以包括清洁化合物，如果清洁化合物穿过柱，则其对所述柱有害。在此类后面的情况下，可以进行规定以供应清洁溶剂并且可以于在柱的下游但在发射器上游的流体供应管线中的某个点处供应清洁溶剂。如果将发射器和柱一起容纳在可移除卡式筒装置内，则可以将清洁溶剂引入到卡式筒装置的辅助流体入口端口中，所述辅助流体入口端口被配置为使得清洁溶剂不会穿过柱。
所述方法的某些实施例可以包含以下的另外的步骤：(d)在以所述滴落操作模式操作所述电喷雾发射器的同时使组成不同于所述第一清洁溶剂的组成的第二清洁溶剂流过所述电喷雾发射器，至少直到另一液滴在所述电喷雾发射器的所述外部表面上形成；以及(e)使另一液滴从电喷雾发射器外部脱离。根据一些实施例，步骤(b)和(c)或步骤(d)和(e)可能需要重复一次或多次，直到从发射器中充分脱离目标污染物质。重复可以继续，直到目视观察清洁过程的操作者确定电喷雾发射器足够干净到恢复使用。可替代地，重复可以继续，持续时间与预定清洁时间段相对应。
在电喷雾发射器的使用寿命期间，可以以有规律时间间隔自动地执行根据本发明教导的第一方面的电喷雾发射器清洁方法的各个实施例的步骤(本文列出)的启动。可替代地，每次执行新的质量分析或新的一组质量分析时，如在新的质量分析或新的一组质量分析开始时，本文所列出的步骤的启动可以自动发生。
根据本发明教导的第二方面，提供了一种用于清洁质谱仪的第一电喷雾发射器的方法，所述方法包括：(a)通过降低施加在对电极与所述电喷雾发射器之间的电压的量值|V|来将所述第一电喷雾发射器的操作模式从稳定喷射操作模式改变为滴落操作模式或脉动操作模式；(b)将所述第一电喷雾发射器从第一位置移动到第二位置，电喷雾粒子从所述第一位置递送到质谱仪的入口；(c)将第二电喷雾发射器移动到所述第一位置；(d)在以所述滴落操作模式操作所述第一电喷雾发射器的同时使清洁溶剂流过所述第一电喷雾发射器，至少直到所述清洁溶剂的液滴在所述第一电喷雾发射器的外部表面上形成；以及(e)使所述液滴从第一电喷雾发射器外部脱离。
通常，可以通过依据所施加的|V|对所述发射器的电喷雾模式的优先映射来确定降低的|V|的量值(需要将第一电喷雾发射器的操作模式从稳定喷射模式改变为滴落操作模式或脉动操作模式)。清洁溶剂的液滴从第一电喷雾发射器外部的脱离移除了当其与发射器的外部表面接触时由液滴溶解的任何先前污染物质。脱离可以在重力作用下发生。可替代地，可以通过将气体脉冲引向液滴来引起或辅助液滴的脱离。气体脉冲可以由第一电喷雾发射器的雾化气体孔口供应。可替代地，如果第一电喷雾发射器不包括雾化气体孔口，则可以通过辅助气体管线来提供气体脉冲，所述辅助气体管线出于供应气体脉冲的目的而提供。作为又另外一替代方案，可以通过在质谱仪的离子入口处或附近向第一电喷雾发射器或对电极提供电压脉冲来使液滴脱离。这种电压脉冲可能使液体从第一电喷雾发射器的内部通道暂时排出，所述内部通道物理地脱离清洁溶剂的液滴。
根据一些实施例，所清洁的电喷雾发射器(例如，第一电喷雾发射器)可以流体耦接到液相色谱柱。在一些情况下，清洁溶剂可以包括同一流动相液体，所述同一流动相液体用于在正常操作条件下将经溶解的样品传输到发射器。在此类情况下，清洁溶剂可以直接通过色谱柱提供给第一电喷雾发射器。在一些其它情况下，清洁溶剂可以包括清洁化合物，如果清洁化合物穿过柱，则其对所述柱有害。在此类后面的情况下，可以进行规定以供应清洁溶剂并且可以于在柱的下游但在第一电喷雾发射器上游的流体供应管线中的某个点处供应清洁溶剂。如果将第一电喷雾发射器和柱一起容纳在可移除卡式筒装置内，则可以将清洁溶剂引入到卡式筒装置的辅助流体入口端口中，所述辅助流体入口端口被配置为使得清洁溶剂不会穿过柱。
所述方法的某些实施例可以包含以下的另外的步骤：(f)在以所述滴落操作模式操作所述发射器的同时使组成不同于所述第一清洁溶剂的组成的第二清洁溶剂流过所述第一电喷雾发射器，至少直到另一液滴在所述第一电喷雾发射器的所述外部表面上形成；以及(g)使另一液滴从第一电喷雾发射器外部脱离。根据一些实施例，步骤(d)和(e)或步骤(f)和(g)可能需要重复一次或多次，直到从第一电喷雾发射器中充分脱离目标污染物质。重复可以继续，直到目视观察清洁过程的操作者确定第一电喷雾发射器足够干净到恢复使用。可替代地，重复可以继续，持续时间与预定清洁时间段相对应。
根据一些实施例，所述第一电喷雾发射器和所述第二电喷雾发射器可以容纳在单独的卡式筒装置中，其中每个卡式筒装置包括：相应的电喷雾发射器；和相应的色谱柱。可以将两个此类卡式筒装置安装在根据所述方法的步骤同时移动两个卡式筒装置的机动化可移动台或平台上。可替代地，第一电喷雾发射器和第二电喷雾发射器两者可以容纳在同一卡式筒装置中。所述单个卡式筒装置可以安置在移动单个卡式筒装置的机动化可移动台或平台上，从而根据所述方法的步骤同时移动两个电喷雾发射器。使用两个单独的电喷雾发射器有利地提供了改善的分析效率，因为在没有第二电喷雾发射器的情况下，在清洁第一发射器时会损失仪器分析时间。所述将所述第一电喷雾发射器从所述第一位置移动到所述第二位置的步骤(b)可以包括：(i)将所述第一电喷雾发射器从与所述发射器或所述入口的纵轴平行的所述入口移开；以及(ii)在与上述纵轴正交的方向上移动所述第一电喷雾发射器。所述将所述第二电喷雾发射器移动到所述第一位置的步骤(c)可以包括：(iii)在与所述发射器或所述入口的纵轴正交的方向上移动所述第二电喷雾发射器；以及(iv)在与所述纵轴平行的方向上将所述第一电喷雾发射器朝着入口移动。
根据本发明教导的第三方面，提供了一种用于质谱仪的样品引入系统，所述系统包括：(i)样品源；(ii)色谱柱，所述色谱柱包括流体耦接到所述样品源的柱入口以及柱出口；(iii)以及电喷雾发射器，所述电喷雾发射器包括流体耦接到所述柱出口的发射器入口；(iv)清洁溶剂源，所述清洁溶剂源流体耦接到所述发射器入口；(v)电压供应，所述电压供应电耦接到所述电喷雾发射器并且耦接到对电极；以及(vi)计算机或电子控制器，所述计算机或电子控制器包括计算机可读指令，所述计算机可读指令可操作用于：(a)使所述电压供应降低施加在所述对电极与所述电喷雾发射器之间的电压的量值|V|，其中所述|V|的降低能够使所述电喷雾发射器的操作模式从稳定喷射操作模式改变为滴落操作模式或脉动操作模式；(b)在以所述滴落操作模式操作所述电喷雾发射器的同时使清洁溶剂的至少一部分从所述清洁溶剂源流到并流过所述电喷雾发射器，至少直到所述清洁溶剂的液滴在所述电喷雾发射器的外部表面上形成；以及(c)使所述液滴从电喷雾发射器外部脱离。
根据一些实施例，所述样品引入系统可以进一步包括气体源，其中可操作用于使所述液滴从所述电喷雾发射器外部脱离的所述计算机可读指令能够操作用于通过使所述气体源向所述液滴施加气体脉冲来引起所述脱离。根据一些实施例，所述样品引入系统可以包括耦接活接头，所述耦接活接头流体耦接在色谱柱出口与电喷雾发射器入口之间，所述耦接活接头进一步流体耦接到清洁溶剂源。根据一些实施例，色谱柱和电喷雾发射器可以容纳在同一卡式筒装置内。根据一些实施例，所述计算机可读指令可进一步操作用于在先清洁所述电喷雾发射器之后，在一个或多个样品到所述电喷雾发射器中的预定数量的注射发生时自动执行步骤(a)到(c)。
根据一些实施例，所述计算机可读指令可操作用于：(d)使清洁溶剂停止流到并流过所述电喷雾发射器；(e)使液体样品流从所述样品源流到所述柱入口；(f)通过所述电压供应增加施加在所述对电极与所述电喷雾发射器之间的电压的量值|V|，其中所述|V|的增加能够使所述电喷雾发射器的操作模式从滴落操作模式改变为稳定喷射操作模式。
附图说明
本发明的上述和各个其它方面将根据以下描述而变得显而易见，所述以下描述仅通过举例的方式并且参考附图给出，所述附图未必按比例绘制，其中：
图1A是用于质谱仪的一般电喷雾离子源的示意性描绘；
图1B是如可以在图1A的电喷雾离子源内采用的电喷雾探针组合件的示意性描绘；
图2A是用于质谱仪的已知纳米电喷雾离子源的示意性描绘，其中电喷雾发射器设置在可移除卡式筒装置内；
图2B是容纳纳米电喷雾发射器的已知可移除卡式筒装置的内部组件的示意性横截面视图；
图3是已知纳米电喷雾发射器的发射尖端的按比例缩放的描绘；
图4A是在大约1000次样品注射之后如根据200X显微照片再现的受污染的纳米电喷雾发射器尖端的按比例缩放的示意性描绘；
图4B是在用酸化水清洁之后如根据200X显微照片再现的图4A的纳米电喷雾发射器尖端的按比例缩放的示意性描绘；
图5是如在其使用寿命的三个时段中的每一个时段注射到图4A-4B的受污染的发射器中的一系列样品注射期间观察到的单个肽的测得的峰面积的图；
图6A是两种不同离子的总离子电流(如由与内径为10微米的电喷雾发射器(使含有于水中的2％乙腈以及0.1％甲酸的溶液通过其传递)接口的质谱仪所生成的)对所施加的发射器电压|V|一组图；
图6B是在描述于图6A的标题中的实验条件下由质谱仪生成的喷雾电流的图；
图7A是根据本发明教导的用于清洁电喷雾发射器的第一方法的流程图；
图7B是根据本发明教导的用于清洁电喷雾发射器的第二方法的流程图；
图8是如通过包含辅助流体入口端口所修改的图2B的卡式筒装置的外部的一部分的示意图；
图9A是根据本发明教导的用于质谱仪的电喷雾离子源的示意性描绘，所述离子源包括容纳在安装于可移动台或平台上的相应卡式筒装置中的两个电喷雾发射器，所述描绘显示，第一电喷雾发射器处于操作位置，同时第二电喷雾发射器处于清洁位置；
图9B是图9A的电喷雾离子源的另一描绘，所述描绘显示，第二电喷雾发射器处于操作位置，同时第一电喷雾发射器处于清洁位置；
图9C是根据本发明教导的用于质谱仪的另一电喷雾离子源的示意性描绘，所述离子源包括容纳在安装于可移动台或平台上的相应卡式筒装置中的两个电喷雾发射器，所述描绘显示，第一电喷雾发射器处于操作位置，同时第二电喷雾发射器处于即用位置；
图9D是图9C的电喷雾离子源的另一描绘，所述描绘显示，第一电喷雾发射器和第二电喷雾发射器同时处于相应的清洁位置；并且
图10是根据本发明教导的用于清洁电喷雾发射器的第三方法的流程图。
具体实施方式
呈现以下描述以使所属领域的技术人员能够制作并使用本发明，并且在特定应用和其要求的情况下提供以下描述。对所描述的实施例的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且本文的一般原理可以应用于其它实施例。因此，本发明不旨在限于所示出的实施例和实例，而应符合根据所示出和所描述的特征和原理的尽可能最广泛范围。为了更详细地完全理解本发明的特征，请结合以下描述参考图1A-10。
在本文中的本发明描述中，应理解，除非另外隐含地或明确地理解或陈述，否则以单数形式出现的词语涵盖其复数对应物，并且以复数形式出现的词语涵盖其单数对应物。此外，应理解，除非另外隐含地或明确地理解或陈述，否则对于本文中描述的任何给定组件或实施例，针对所述组件列出的任何可能的候选或替代方案通常可以个别地使用或彼此组合地使用。此外，应理解，如本文所示的附图未必按比例绘制，其中为了本发明的清楚起见可以仅仅绘制一些元件。并且，在各个附图中可以重复附图标记以示出对应或类似的元件。另外，将理解，除非另外隐含地或明确地理解或陈述，否则此类候选或替代方案的任何列表仅仅是说明性的，而不是限制性的。
在本文件中，术语“在线发射器清洁”用于指在没有从质谱仪上移除发射器的情况下的电喷雾发射器的清洁。本发明人已经认识到，可以通过使用在正常质谱操作期间通常不采用的某些电喷雾喷雾模式促进在线发射器清洁。Zeleny(Zeleny、John“来自液体点的放电和测量其表面处的电强度的流体静力学方法(The electrical discharge fromliquid points,and a hydrostatic method of measuring the electric intensity attheir surfaces)”《物理评论3(Physical Review 3),编号2(1914):69.)的早期著作指示电喷雾电离可以以包含滴落、脉动和稳定喷射模式在内的多种模式操作。例如，图6A包含在|V|的斜坡期间与两个所选离子中的每一个相关的总离子电流的图163、166。图6B是在|V|的斜坡期间测得的喷雾电流。综上所述，图6A和图6B的特征展示了对应于滴落、脉动和稳定喷射发射状况的所施加电压区。这些图的数据由与内径为10微米的电喷雾发射器(使含有于水中的2％乙腈以及0.1％甲酸的溶液通过其传递)接口的质谱仪生成。
在对应于曲线图段167(图6B)的滴落模式162中，液体的液滴在发射器表面上积聚，直到可以通过重力和电力两者克服表面张力。由于电力相对较弱，因此球形液体液滴有规律地在低频下形成。当165处所示的超过第一临界电压的|V|的值增加时，在图段167与图段169之间的坡折处遭遇脉动模式164(图6A-6B)。此模式的特点是更高频率下更不稳定的液滴喷射。通过进一步增加168处所示的超过第二临界电压的|V|的值来达到稳定喷射模式166(图6A)，其中从带电液体锥(通常被称为“泰勒锥”)生成带电液滴。通过进一步增加|V|，可能形成多个射流，通过用单个锥形射流操作已经被证明是用于分析测量的最稳定且使用最广泛的方案。
本发明人已经认识到，可以通过在使清洁溶剂流过发射器的同时暂时将发射器操作切换为滴落模式或较不期望地为脉动操作模式来容易地实现在线发射器清洁。此类操作允许适当的液体清洁溶剂的液滴积聚在发射器表面上。与发射器表面上的溶剂接触的经积聚的不需要的固体残留物将溶解于液滴中。随后从发射器表面移除或排出液滴，然后从发射器移除经溶解的残留物。
图7A是如上文所描述的发射器清洁方法的流程图。在方法300(图7A)的步骤302中，通过将发射器的操作模式改变为滴落操作模式或脉动操作模式来停止使用所述发射器。操作模式上的改变由|V|的改变引起。所需的|V|的改变可以通过参考先前确定的信号对|V|或电流对图6A-6B所描绘的|V|映射类型确定。如果发射器在正常操作期间通常极接近于质谱仪的离子入口，则可能有必要在执行步骤302之前执行预备步骤301，以防止污染物被吸入到入口中。在步骤301中，可以切断电压施加并且可以将发射器移动到新位置，由此不会发生入口污染。可替代地，在一些情况下，可以通过使保护性吹扫气体流开始经过发射器和入口来在保护质谱仪入口的同时将发射器维持接近入口，从而将任何潜在的污染物推离入口。
在方法300的步骤304中，使清洁溶剂流过电喷雾发射器，同时使发射器以滴落模式或脉动模式操作。清洁溶剂继续流过如此操作的发射器，直到至少清洁溶剂的液滴在发射器外部形成。在步骤306中，使液滴从发射器外部脱离，从而移除在液滴悬浮于发射器上期间溶解于液滴中的任何固体残留物。因为单个液滴通常将不太可能溶解所有残留物，所以步骤304和306可能需要重复一次或多次，其中以滴落模式连续操作的发射器在重复期间是脉动模式。
在步骤306中，清洁溶剂的液滴的脱离可以在重力作用下发生。在此类情况下，步骤306仅由等待液滴从发射器表面掉落组成。可替代地，可以通过将气体脉冲引向液滴来引起或至少辅助步骤306中的液滴的脱离。气体脉冲可以由电喷雾发射器的雾化气体孔口(如果存在的话)供应。可替代地，如果第一电喷雾发射器不包括雾化气体孔口，则可以通过辅助气体管线来提供气体脉冲，所述辅助气体管线出于供应气体脉冲的目的而提供。作为另外一替代方案，可以通过向第一电喷雾发射器或相关对电极提供电压脉冲来使液滴脱离。这种电压脉冲可能使液体从第一电喷雾发射器的内部通道暂时排出，所述内部通道物理地脱离清洁溶剂的液滴。作为又另外一替代方案，可以与施加气体脉冲同时施加电压脉冲。
图7B是根据本发明教导的用于清洁电喷雾发射器的第二方法的流程图。在步骤351中，电喷雾发射器的入口流体耦接到第一清洁溶剂源。尽管清洁溶剂可能处于压力下，但是如果在对电极与发射器之间未施加电压V，则溶剂可能不一定流过发射器。步骤353是可以执行的任选步骤，以防止污染物被吸入到质谱仪的离子入口中。在步骤353中，可以切断电压施加并且可以将发射器移动到新位置，由此不会发生入口污染。可替代地，在一些情况下，可以通过使保护性吹扫流开始经过发射器和入口来在保护质谱仪入口的同时将发射器维持接近入口，从而将任何潜在的污染物推离入口。
然后多次重复包括步骤355、357和359在内的接下来三个步骤，所述重复优选地在大约恒定的频率下发生。例如，重复频率可以处于0.01-100Hz的范围内。任何实验配置的最佳频率将取决于可能是液体组合物和温度的函数的液体流量、发射器内径和液体性质(例如，粘度、密度等)。
在步骤355中，在对电极与发射器之间施加的电压的量值|V|被调整成建立稳定喷射操作模式。这种操作所需的|V|的改变可以通过参考先前确定的信号对|V|或电流对图6A-6B所描绘的|V|映射类型确定。随后，在步骤357中，再次调整|V|，使得发射器的操作模式改变为滴落或脉动操作模式。再次，|V|中的必要改变可以通过参考图6A-6B所描绘的类型的数据来确定。在步骤359中，在以滴落或脉动模式操作期间可能已经粘附到发射器的清洁溶剂的任何液滴或膜被强制喷射。可以通过将气体脉冲引向发射器尖端来引起喷射。气体脉冲可以由电喷雾发射器的雾化气体孔口供应。可替代地，如果电喷雾发射器不包括雾化气体孔口，则可以通过辅助气体管线来提供气体脉冲，所述辅助气体管线出于供应气体脉冲的目的而提供。作为另外一替代方案，可以通过向电喷雾发射器或相关对电极提供电压脉冲来使液滴脱离。作为又另外一替代方案，可以以同一频率同时或以不同相位施加气体脉冲和电压脉冲。清洁溶剂的液滴或膜的喷射还移除了可能已经溶解于或悬浮于清洁溶剂中的任何不需要的表面污染物的分子，从而逐步清洁发射器。
方法350的执行可以在步骤355、357和359的某一预定数量的重复之后或在某一预定持续时间之后终止。可替代地，在步骤361中，电喷雾发射器的入口流体耦接到第二清洁溶剂源，所述第二清洁溶剂的组成不同于第一清洁溶剂的组成。然后，步骤355、357和359的迭代过程可以用使其流过发射器的第二清洁溶剂重复。如图4A-4B所指示的，如果将多于一种的污染物化合物粘附到发射器，则可能需要用第二溶剂清洁，因为不同的化合物可能具有不同的溶解度特性。
在执行本文所描述的清洁方法期间，向电喷雾发射器供应一种或多种清洁溶剂。在一些情况下，清洁溶剂可以与在样品的色谱分离期间采用的流动相溶剂相同。在此类情况下，如果将要清洁的发射器流体耦接到色谱柱，则可以通过耦接柱向发射器供应流动相溶剂(用作清洁溶剂)。在其它情况下，清洁溶剂可以包括以损坏柱或对柱的连续操作有害的方式与柱组件反应的组成。在此类后面的情况下，在清洁期间，发射器应与相关柱流体隔离。此隔离可以通过物理解耦并且将柱或其固定件从以其它方式与柱和发射器接合的活接头中移除来实现。
遗憾的是，如果柱和发射器两者均嵌入通用卡式筒装置内，则物理移除柱可能会困难或不便。根据本发明教导的某些实施方案，为了促进用与嵌入式柱不兼容的溶剂的清洁程序，卡式筒装置可以设置有辅助流体入口端口。可替代地或另外，可能期望维持溶剂或流动相的一些流通过柱以防止从辅助端口回流到柱中。图8是如通过包含辅助流体入口端口225所修改的图2B的卡式筒装置的外部的一部分的示意图。辅助流体入口端口225和活接头220的长度和/或定位被配置成将清洁溶剂递送到柱的出口端与发射器的入口端之间的间隙中，从而使清洁溶剂的流绕开柱。另外，止回阀可以被并入柱出口与辅助流体入口端口225之间的卡式筒装置内以防止清洁溶剂回流到柱中。通过辅助流体入口端口225引入清洁溶剂允许使用更具腐蚀性的化学物质来清洁发射器，同时绕开分离所需的射流。
图9A-9B是用于质谱仪的电喷雾离子源70的示意性描绘，所述质谱仪包括容纳在相应卡式筒装置中的两个电喷雾发射器61a、61b。图9A描绘了第一配置，其中第一发射器61a处于邻近于质谱仪离子入口85的正常操作位置，同时第二发射器61b处于其相应清洁位置。图9B描绘了第二配置，其中第二发射器61b处于正常操作位置，而同时第一发射器61a处于其相应清洁位置。在离子源70中，优选地可从质谱仪移除的安装组合件64在其中包括电离室82。卡式筒装置61a、61b中的每一个的至少一部分安置在电离室内。两个卡式筒装置均安装在至少一个台或平台65上，所述台或平台可在安装组合件上或安装组合件内移动并且可以是安装组合件的组件。至少一个台或平台65可平行于至少两个彼此优选地正交的轴移动。在图9A-9B中，假定移动平行于正交的x和y轴之一。平台或台的移动使得第一电喷雾发射器卡式筒装置61a可以在正常操作下在邻近于离子入口85的操作位置处使用，而第二备用电喷雾发射器卡式筒装置61b在其相应清洁位置处可用，如图9A所示。当处于第二清洁位置处时，备用卡式筒装置61b的发射器可以处于清洁过程中，或如果已经清洁，则可以通过移入操作位置而置于操作使用中可用。台或平台65在负y方向上的移动(参见图9A上的轴标记)将备用发射器卡式筒装置61b移动到操作位置，而同时将第一发射器卡式筒装置61a移动到其相应的清洁位置。在移动之后，可以在清洁第一发射器61a的同时将备用电喷雾发射器61b置于正常操作服务中。一个或多个电源31电耦接到发射器以在每个发射器与对电极之间施加电压，其在离子入口85处、附近或与所述离子入口相同。通过此方式，两个发射器中的每一个可以交替产生离子，从而提高仪器样品通量。
用于清洁发射器卡式筒装置61a、61b的发射器的程序如上所描述。如本文先前所述，清洁程序可以包括将气体脉冲引到或引向清洁溶剂的悬垂液滴。如果卡式筒装置内的发射器组合件包括雾化气体通道(如图1B所示的通道118)，则可以通过所述通道提供气体脉冲。然而，如果发射器组合件不包含气体通道，则必须向气体脉冲提供外部气体喷嘴，如图9A-9B所展示的气体喷嘴74a、74b。如所展示的，气体喷嘴74a、74b中的每一个可以相对于发射器的清洁位置安装在固定位置，当所述发射器处于其清洁位置时，气体喷嘴将气体脉冲引向发射器的清洁位置。气体供应管线76a、76b分别向喷嘴74a和74b提供气体流。
图9C-9D是另一电喷雾离子源72的示意性描绘，所述电喷雾离子源包括安置在可移动台或平台上的两个电喷雾发射器卡式筒装置。和上文所描述的电喷雾离子源70(图9A-9B)一样，电喷雾离子源72的可移动台/平台65包括第一位置(图9C)和第二位置(未展示)，在所述第一位置处，第一卡式筒装置61a处于正常操作位置，并且在所述第二位置处，第二卡式筒装置61b处于正常操作位置。另外，电喷雾离子源72的台/平台包括至少第三位置(图9D)，在所述第三位置中，两个卡式筒装置均不处于操作位置，并且其中相反的是两个卡式筒装置均安置在其相应的清洁位置处。
用于使台或平台65(图9A-9D)沿x、y轴移动的机构分别由螺旋机构71x和71y示意性地展示。可以通过若干已知结构中的一种或多种结构(如轨道、连杆、滑动鸠尾榫等)促进台或平台65与安装组合件64的固定部分之间或台或平台的单独组件之间的滑动接合。图9中的展示仅是示意性的。所谓的x-y和x-y-z平移台以及机械领域的普通技术人员将容易理解如何使此类台或其设计组件适于为两个电喷雾发射器或卡式筒装置创建可移动平台的任务。
图10是根据本发明教导的用于清洁电喷雾发射器的第三方法的流程图。图10所描绘的方法400涉及清洁如图9A-9B所展示的附接到质谱仪的安装组合件内的经配置的一对可移动发射器卡式筒装置的第一发射器。在任选步骤401中，可以切断在对电极与第一发射器之间的电压施加以防止污染物在两个发射器的移动期间被吸入入口。在步骤402中，将第一发射器(例如，容纳在图9A-9B中的卡式筒装置61a内的发射器)从第一位置(即，其邻近于图9A中的质谱仪入口85的正常操作位置)移动到清洁位置(例如，如图9B中)。
在方法400(图10)的步骤406中，将第二发射器(例如，容纳在图9中的卡式筒装置61b内的发射器)移动到最初被第一发射器占据的第一位置。如果第一发射器和第二发射器两者的移动均受可移动台或平台(例如，台或平台65)的移动的影响，则步骤404和406同时发生。台或平台65在负x方向(参见图9A-9B上的轴)上的第一移动使第一发射器与离子入口85脱离并且还将第二发射器在同一方向上移动相同的量。沿负y方向的第二移动使第一发射器的轴与离子入口的轴失准，并且使第二发射器的轴与入口轴对准。台或平台在正x方向上的最终移动使第二发射器与离子入口接合并且使第一发射器进入其清洁位置。如果第一发射器包括保护套管(例如，图2B中的保护套管240)，则清洁固定件(未展示)可以被设置为安装组合件64的一部分，使得与清洁固定件的接合使保护套管缩回并且暴露出发射器尖端。第二发射器的尖端通过其与离子入口的接合而暴露。
回到图10的讨论，一旦第一发射器处于其清洁位置，则在步骤408中，在对电极与第一电喷雾发射器之间施加第一电压V1，所述第一电压使第一电喷雾发射器在滴落模式或脉动模式下操作。大约同一时间，在步骤410中，在对电极与第二电喷雾发射器之间施加第二电压V2，所述第二电压使第二电喷雾发射器根据稳定喷射操作模式操作。每种情况下所需的电压的量值|V1|或|V2|可以通过参考先前确定的信号对|V|或电流对图6A-6B所描绘的|V|映射类型确定。每个发射器可能需要不同的这种映射。在步骤412中，使含有样品的液体流过第二发射器，从而将所述发射器置于供应离子的操作使用中以供质谱仪操纵和分析。大约同一时间，在步骤414中，使清洁溶剂流过第一电喷雾发射器，同时使所述发射器以滴落模式或脉动模式操作。步骤412和414可以包含使含有样品的液体的流从第一发射器重新路由到第二发射器，并且可能地，通过重新配置一个或多个流体切换阀(未展示)来将清洁溶剂从第二发射器重新路由到第一发射器。
当第一发射器以滴落模式或脉动模式操作时，一个或多个液滴或液体膜将粘附到发射器外部。在步骤416中，使此类液滴从发射器脱离。脱离可以在重力作用下发生。可替代地，可以通过将气体脉冲引向液滴来引起或辅助液滴的脱离。气体脉冲可以由电喷雾发射器的雾化气体孔口供应，或如果电喷雾发射器不包括雾化气体孔口，则由辅助气体管线提供，所述辅助气体管线被引向处于其清洁位置的第一发射器的位置。作为又另外一替代方案，可以通过向电喷雾发射器或其相关对电极提供电压脉冲或同时或依次提供气体脉冲和电压脉冲两者来使液滴脱离。步骤414和416可以重复一次或多次以彻底清洁第一发射器中的所有污染物。在可替代实施例中，步骤414和416可以由类似于方法350(图7B)的步骤355、357和359的步骤替代，其中，在清洁期间，第一发射器的操作模式在稳定喷射操作与滴落或脉冲操作之间重复切换。
本文所教导的发射器清洁方法可以如例如在对发射器或喷雾器的目视检查表明污染物材料堆积时由仪器操作者或使用者的决定启动。可替代地，这些清洁方法可以在自动检查喷雾稳定性时自动启动执行。检查喷雾稳定性可以自动检查一个或多个标准样品的质谱相对于第一阈值的信噪比，或可以自动检查此类标准样品的峰面积相对于第二阈值的相对标准偏差。当相关色谱系统正在执行辅助任务时(如在色谱梯度程序的洗涤步骤期间或在空白注射期间)，理想地执行本文所描述的清洁方法。
本文已经公开了用于改善电喷雾发射器寿命的方法和设备。本申请中所包含的讨论旨在用作基本描述。本发明不旨在受本文所描述的具体实施例的限制，这些实施例旨在作为本发明个别方面的单一说明。相反，本发明仅由权利要求限制。除了本文所示出和所描述的修改之外，对于所属领域技术人员来说，本发明的各种修改将根据前面的描述和附图而变得显而易见。所有此类变型以及功能上等效的方法和组件均被认为在本发明的范围内。本文提及的任何专利、专利申请、专利申请公开或其它文献特此通过引用以其各自的整体并入本文，如同在本文中完全阐述一样，除了在并入的参考文献与本说明书之间存在任何冲突的情况下要以本说明书的语言为准之外。

Claims (30)

1.一种用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，所述方法包括：
(a)通过将施加在对电极与所述电喷雾发射器之间的电压的量值|V|从第一电压降低至第二非零电压来将所述电喷雾发射器的操作模式从稳定喷射操作模式改变为滴落操作模式或脉动操作模式；
(b)在以所述滴落操作模式或所述脉动操作模式操作所述电喷雾发射器的同时使清洁溶剂流过所述电喷雾发射器，至少直到所述清洁溶剂的液滴在所述电喷雾发射器的外部表面上形成；以及
(c)使所述液滴从电喷雾发射器外部脱离。
2.根据权利要求1所述的用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，其进一步包括：
重复使所述清洁溶剂流过所述电喷雾发射器的步骤(b)和使液滴脱离的步骤(c)的另外的一次或多次。
3.根据权利要求2所述的用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，其中所述使所述清洁溶剂流过所述电喷雾发射器的步骤(b)和所述使液滴脱离的步骤(c)在与预定清洁时间段相对应的持续时间内重复进行。
4.根据权利要求2所述的用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，其中包括在清洁期间目视检查所述电喷雾发射器，并且重复所述使所述清洁溶剂流过所述电喷雾发射器的步骤(b)和所述使液滴脱离的步骤(c)，直到目视检查指示所述电喷雾发射器足够干净。
5.根据权利要求1所述的用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，其中所述使所述液滴从所述电喷雾发射器外部脱离的步骤(c)包括等待所述液滴在重力作用下从所述电喷雾发射器脱离。
6.根据权利要求1所述的用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，其中所述使所述液滴从所述电喷雾发射器外部脱离的步骤(c)包括用气体脉冲冲击所述液滴。
7.根据权利要求6所述的用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，其中所述气体脉冲从所述电喷雾发射器的雾化气体孔口供应。
8.根据权利要求1所述的用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，其中使所述清洁溶剂流过所述电喷雾发射器的步骤(b)包括使色谱流动相流过色谱柱到达耦接活接头并且流过所述耦接活接头到达所述电喷雾发射器，其中所述电喷雾发射器、所述耦接活接头和所述色谱柱全部容纳在可移除卡式筒装置内。
9.根据权利要求1所述的用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，其中使所述清洁溶剂流过所述电喷雾发射器的步骤(b)包括将所述清洁溶剂引入到将所述电喷雾发射器流体耦接到色谱柱的耦接活接头的辅助入口中，其中所述电喷雾发射器、所述耦接活接头和所述色谱柱全部容纳在可移除卡式筒装置内。
10.根据权利要求1所述的用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，其中所述步骤(a)到(c)发生在先清洁所述电喷雾发射器之后，是在一个或多个样品到所述电喷雾发射器中的预定数量的注射发生时自动执行的。
11.根据权利要求1所述的用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，其中所述清洁溶剂包括第一清洁溶剂，所述方法进一步包括：
(d)在以所述滴落操作模式操作所述电喷雾发射器的同时使组成不同于所述第一清洁溶剂的组成的第二清洁溶剂流过所述电喷雾发射器，至少直到另一液滴在所述电喷雾发射器的所述外部表面上形成；以及
(e)使另一液滴从所述电喷雾发射器外部脱离。
12.根据权利要求11所述的用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，其中所述步骤(a)到(e)发生在先清洁所述电喷雾发射器之后，是在一个或多个样品到所述电喷雾发射器中的预定数量的注射发生时自动执行的。
13.根据权利要求1所述的用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，其中所述清洁溶剂包括第一清洁溶剂，所述方法进一步包括：
(d)在以所述滴落操作模式操作所述电喷雾发射器的同时使组成不同于所述第一清洁溶剂的组成的第二清洁溶剂流过所述电喷雾发射器，至少直到另一液滴在所述电喷雾发射器的所述外部表面上形成；
(e)使另一液滴从所述电喷雾发射器外部脱离；以及
重复使所述第二清洁溶剂流过所述电喷雾发射器的步骤(d)和使液滴脱离的步骤(e)多次。
14.根据权利要求13所述的用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，其中所述使所述第二清洁溶剂流过所述电喷雾发射器的步骤(d)包括将所述第二清洁溶剂引入到将所述电喷雾发射器流体耦接到色谱柱的耦接活接头的辅助入口中，其中所述电喷雾发射器、所述耦接活接头和所述色谱柱全部容纳在可移除卡式筒装置内。
15.一种用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，所述方法包括在使清洁溶剂流过所述电喷雾发射器的同时重复地执行以下步骤：
(a)通过将施加在对电极与所述电喷雾发射器之间的电压的量值|V|从第一电压降低至第二非零电压来将所述电喷雾发射器的操作模式从稳定喷射操作模式改变为滴落操作模式或脉动操作模式；以及
(b)通过增加所施加的|V|来将所述电喷雾发射器的所述操作模式从所述滴落操作模式或所述脉动操作模式改变为所述稳定喷射操作模式。
16.根据权利要求15所述的用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，其中所述重复是以取决于以下中的一个或多个的预定频率来执行的：液体流量、发射器内径和液体性质。
17.根据权利要求16所述的用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，其中所述频率处于0.01赫兹到100赫兹的范围内。
18.根据权利要求15所述的用于清洁质谱仪的电喷雾发射器的方法，其进一步包括在步骤(a)和(b)的每次重复期间，在所述电喷雾发射器处引导气体脉冲。
19.一种用于清洁质谱仪的第一电喷雾发射器的方法，所述方法包括：
(a)通过将施加在对电极与所述第一电喷雾发射器之间的电压的量值|V1|从第一电压降低至第二非零电压来将所述第一电喷雾发射器的操作模式从稳定喷射操作模式改变为滴落操作模式或脉动操作模式；
(b)将所述第一电喷雾发射器从第一位置移动到第二位置，而电喷雾离子是从所述第一位置递送到质谱仪的入口；
(c)将第二电喷雾发射器移动到所述第一位置；
(d)在以所述滴落操作模式或所述脉动操作模式操作所述电喷雾发射器的同时使清洁溶剂流过所述第一电喷雾发射器，至少直到所述清洁溶剂的液滴在所述第一电喷雾发射器的外部表面上形成；以及
(e)使所述液滴从电喷雾发射器外部脱离。
20.根据权利要求19所述的用于清洁质谱仪的第一电喷雾发射器的方法，其进一步包括：
(f)在所述对电极与所述第二电喷雾发射器之间施加电压V2，所述电压具有量值|V2|，所述量值使所述第二电喷雾发射器根据稳定喷射操作模式操作；
(g)与执行使所述清洁溶剂流过所述第一电喷雾发射器的步骤(d)和液滴脱离的步骤(e)的同时，使含有样品的液体流过所述第二电喷雾发射器。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述第一电喷雾发射器和所述第二电喷雾发射器容纳在同一卡式筒装置内。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一电喷雾发射器流体耦接到第一色谱柱，并且所述第二电喷雾发射器流体耦接到第二色谱柱，并且所述第一色谱柱和所述第二色谱柱均容纳在容纳所述第一电喷雾发射器和所述第二电喷雾发射器的所述同一卡式筒装置内。
23.根据权利要求19所述的方法，其中所述步骤(a)到(e)发生在先清洁所述第一电喷雾发射器之后，是在一个或多个样品到所述第一电喷雾发射器中的预定数量的注射发生时自动执行的。
24.一种用于质谱仪的样品引入系统，所述样品引入系统包括：
(i)样品源；
(ii)色谱柱，所述色谱柱包括流体耦接到所述样品源的柱入口以及柱出口；
(iii)以及电喷雾发射器，所述电喷雾发射器包括流体耦接到所述柱出口的发射器入口；
(iv)清洁溶剂源，所述清洁溶剂源流体耦接到所述发射器入口；
(v)电压供应源，所述电压供应源电耦接到所述电喷雾发射器和对电极；以及
(vi)计算机或电子控制器，所述计算机或电子控制器包括计算机可读指令，所述计算机可读指令能够操作用于：
(a)使所述电压供应源将施加在所述对电极与所述电喷雾发射器之间的电压的量值|V|从第一电压降低至第二非零电压，其中|V|的降低使所述电喷雾发射器的操作模式从稳定喷射操作模式改变为滴落操作模式或脉动操作模式；
(b)在以所述滴落操作模式或所述脉动操作模式操作所述电喷雾发射器的同时使清洁溶剂的至少一部分从所述清洁溶剂源流到并流过所述电喷雾发射器，至少直到所述清洁溶剂的液滴在所述电喷雾发射器的外部表面上形成；并且
(c)使所述液滴从电喷雾发射器外部脱离。
25.根据权利要求24所述的用于质谱仪的样品引入系统，其进一步包括：
(vii)气体源，
其中能够操作用于使所述液滴从所述电喷雾发射器外部脱离的所述计算机可读指令能够操作用于通过使所述气体源向所述液滴施加气体脉冲来引起所述脱离。
26.根据权利要求24所述的用于质谱仪的样品引入系统，其中所述色谱柱和所述电喷雾发射器容纳在同一卡式筒装置内。
27.根据权利要求24所述的用于质谱仪的样品引入系统，其中所述计算机可读指令能够进一步操作用于在先清洁所述电喷雾发射器之后，在一个或多个样品到所述电喷雾发射器中的预定数量的注射发生时自动执行步骤(a)到(c)。
28.根据权利要求24所述的用于质谱仪的样品引入系统，其中所述计算机可读指令能够进一步操作用于：
(d)使清洁溶剂停止流到并流过所述电喷雾发射器；
(e)使液体样品流从所述样品源流到所述柱入口；并且
(f)增加|V|的所施加值，其中所述的|V|的增加能够使所述电喷雾发射器的操作模式从所述滴落操作模式改变为所述稳定喷射操作模式。
29.根据权利要求24所述的用于质谱仪的样品引入系统，其进一步包括：
(vii)耦接活接头，所述耦接活接头流体耦接在色谱柱出口与电喷雾发射器入口之间，所述耦接活接头进一步流体耦接到清洁溶剂源。
30.根据权利要求29所述的用于质谱仪的样品引入系统，其中所述色谱柱、所述电喷雾发射器和所述耦接活接头全部容纳在同一卡式筒装置内。
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