CN115763216A - 台式飞行时间质谱仪 - Google Patents

Abstract

一种质谱仪包括：真空壳体，其包括具有第一气体排气口的第一真空腔室；气体泵(1700)，其具有第一气体进气口，所述第一气体进气口通过第一气体管道连接到所述第一气体排气口(H1)以用于排空所述第一真空腔室；以及第一穿孔覆盖件(2010)，其布置在所述第一气体排气口(H1)或第一气体进气口上方或其间的所述第一气体管道中。

Description

台式飞行时间质谱仪

相关申请的交叉参考

本申请是申请日为2019年05月31日，名称为“台式飞行时间质谱仪”的中国发明专利申请201980035096.6的分案申请。中国发明专利申请201980035096.6要求2018年5月31日提交的第1808912.8号英国专利申请的优先权和权益，其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

依据第一方面，本发明提供一种质谱仪，所述质谱仪包括：真空壳体，其包括具有第一气体排气口的第一真空腔室；气体泵，其具有第一气体进气口，所述第一气体进气口通过第一气体管道连接到所述第一气体排气口以用于排空第一真空腔室；以及第一穿孔覆盖件，其布置在第一气体排气口或第一气体进气口上方或其间的第一气体管道中。

穿孔覆盖件被配置成允许气体从第一真空腔室的第一气体排气口向气体泵的第一气体进气口通过其中。所述第一穿孔覆盖件可包括用于允许气体通过其中的一个或多个网状部分。所述第一穿孔覆盖件还可包括一个或多个实心部分。

所述覆盖件还可防止实心物体坠落到第一气体泵进气口中(例如在维护期间)。

所述第一穿孔覆盖件可导电以便防止电场通过其中且经由第一气体管道进入第一气体进气口和/或第一气体排气口。这减少或消除了系统中的电拾取，系统中的电拾取原本会不利地影响检测器或其它电组件。举例来说，通过第一穿孔覆盖件防止来自离子导引件或布置于真空壳体中的其它电子组件的RF电场进入泵的第一气体进气口。这防止这些电场由气体泵的电子器件拾取并作为电信号传输到谱仪的其它组件。

第一穿孔覆盖件可包括具有所述气体所穿过的孔隙的主体部分，以及多个突起，所述多个突起远离主体部分延伸到布置成接触气体泵的壳体和/或真空壳体的相应自由端。

第一穿孔覆盖件上的多个突起提供覆盖件与泵壳体和/或真空壳体之间的多个相应电触点。这确保电荷不会在覆盖件上累积，即使由突起提供的一个或一些触点受损时也如此。

真空壳体和/或泵壳体可电接地，借此经由突起使第一穿孔覆盖件接地。

突起可以是远离主体部分延伸的伸长指状物。

主体可为大体上平面且在第一平面中延伸，且突起可为大体上平面且在相对于主体的平面成角度的一个或多个其它平面中延伸。突起的此布置允许(例如)将覆盖件安放在气体进气口或气体排气口中，覆盖件不会经由端口坠落。突起的成角度配置还使覆盖件能够容易地适配到端口中，同时与周围气体泵壳体和/或真空壳体电接触。

突起可相对于主体和/或相对于彼此为柔性的。

覆盖件可具有多个侧部，且可具有从至少一些所述侧部中的每一个延伸的一个或多个突起。

如上文所描述，覆盖件可防止实心物体坠落到泵气体进气口中。

第一穿孔覆盖件可大体上水平地布置。至少第一穿孔覆盖件的主体可大体上水平地布置。

气体泵可安装到真空壳体，且第一穿孔覆盖件可设置在气体泵和真空壳体之间的接合部处。这允许通过移除涡轮泵离开真空壳体而容易地接取覆盖件，以例如暴露覆盖件并取回已经坠落到其上的物体。

气体泵可以可拆卸地安装到真空壳体。举例来说，所述安装可使得气体泵可重复地与真空壳体连接以及从真空壳体断开连接。

气体泵中的第一气体进气口可与第一真空腔室中的第一气体排气口同轴地布置。

第一气体进气口和第一气体排气口的轴线可为竖直的。

真空壳体可包括具有第二气体排气口的第二真空腔室。气体泵可具有第二气体进气口，其通过第二气体管道连接到第二气体排气口以用于排空第二真空腔室；且第二穿孔覆盖件可被布置在第二气体排气口或第二气体进气口上方或其间的第二气体管道中。

第一和第二真空腔室可彼此邻近且通过差动抽吸孔隙分隔。

气体泵壳体具有第一侧，且第一和第二气体进气口可设置于第一侧中。

第二穿孔覆盖件被配置成允许气体通过其中，从第二真空腔室的第二气体排气口到达气体泵的第二气体进气口。第二穿孔覆盖件可包括用于允许气体通过其中的一个或多个网状部分。第二穿孔覆盖件还可包括一个或多个实心部分。

第二穿孔覆盖件还可防止实心物体坠落到第二气体泵进气口中(例如在维护期间)。

第二穿孔覆盖件可导电以便防止电场通过其中且经由第二气体管道进入第二气体进气口和/或第二气体排气口。这减少或消除了系统中的电拾取，系统中的电拾取原本会不利地影响检测器或其它电组件。举例来说，通过第二穿孔覆盖件防止来自离子导引件或布置于真空壳体中的其它电子组件的RF电场进入泵的第二气体进气口。这防止这些电场由气体泵的电子器件拾取并作为电信号传输到谱仪的其它组件。

第二穿孔覆盖件可包括具有所述气体所穿过的所述孔隙的主体部分，以及多个突起，所述多个突起远离主体部分延伸到布置成接触气体泵的壳体和/或真空壳体的相应自由端。

第二穿孔覆盖件上的多个突起可提供覆盖件与泵壳体和/或真空壳体之间的多个相应电触点。这确保电荷不会在覆盖件上累积，即使由突起提供的一个或一些触点受损时也如此。

真空壳体和/或泵壳体可电接地，借此经由其突起使第二穿孔覆盖件接地。

突起可以是远离主体部分延伸的伸长指状物。

第二穿孔覆盖件的主体可为大体上平面且在第一平面中延伸，且其突起可为大体上平面且在相对于主体的平面成角度的一个或多个其它平面中延伸。突起的此布置允许(例如)将覆盖件安放在第二气体进气口或第二气体排气口中，第二覆盖件不会经由端口坠落。突起的成角度配置还使覆盖件能够容易地适配到端口中，同时与周围气体泵壳体和/或真空壳体电接触。

突起可相对于主体和/或相对于彼此为柔性的。

第二覆盖件可具有多个侧部，且可具有从至少一些所述侧部中的每一个延伸的一个或多个突起。

如上文所描述，第二覆盖件可防止实心物体坠落到第二气体进气口中。

第二穿孔覆盖件可大体上水平地布置。

至少第二穿孔覆盖件的主体可大体上水平地布置。

气体泵可安装到真空壳体，且第二穿孔覆盖件可设置在气体泵和真空壳体之间的接合部处。这允许通过移除涡轮泵离开真空壳体而容易地接取覆盖件，以例如暴露覆盖件并取回已经坠落到其上的物体。举例来说，气体泵可以可拆卸地安装到真空壳体。

气体泵中的第二气体进气口可与第一真空腔室中的第二气体排气口同轴地布置。

第二气体进气口和第二气体排气口的轴线可为竖直的。

真空壳体可包括具有另一气体排气口的另一真空腔室；其中气体泵具有另一气体进气口，其通过另一气体管道连接到另一气体排气口以用于排空另一真空腔室；且另一穿孔覆盖件可被布置在另一气体排气口或另一气体进气口上方或其间的另一气体管道中。

所述第二和另一真空腔室可彼此邻近且通过差动抽吸孔隙分隔。

气体泵壳体可具有其中设置第一气体进气口的第一侧，以及其中设置所述另一气体进气口的第二侧。

第一侧和第二侧可彼此大体上正交。

所述谱仪可在所述另一真空端口中包括飞行时间质量分析仪。然而，本文预期其它形式的质量分析仪。

另一穿孔覆盖件被配置成允许气体通过其中，从另一真空腔室的另一气体排气口到达气体泵的另一气体进气口。另一穿孔覆盖件可包括用于允许气体通过其中的一个或多个网状部分。所述另一穿孔覆盖件还可包括一个或多个实心部分。

另一穿孔覆盖件还可防止实心物体进入另一气体泵进气口。

另一穿孔覆盖件可导电以便防止电场通过其中且经由另一气体管道进入另一气体进气口和/或另一气体排气口。这减少或消除了系统中的电拾取，系统中的电拾取原本会不利地影响检测器或其它电组件。举例来说，防止来自布置于真空壳体中的电子组件的RF电场通过另一穿孔覆盖件进入泵的另一气体进气口。这防止这些电场由气体泵的电子器件拾取并作为电信号传输到谱仪的其它组件。

另一穿孔覆盖件可包括具有所述气体所穿过的所述孔隙的主体部分，以及多个突起，所述多个突起远离主体部分延伸到布置成接触气体泵的壳体和/或真空壳体的相应自由端。

另一穿孔覆盖件上的多个突起可提供覆盖件与泵壳体和/或真空壳体之间的多个相应电触点。这确保电荷不会在覆盖件上累积，即使由突起提供的一个或一些触点受损时也如此。

真空壳体和/或泵壳体可电接地，借此经由其突起使另一穿孔覆盖件接地。

突起可以是远离主体部分延伸的伸长指状物。

另一穿孔覆盖件的主体可为大体上平面且在第一平面中延伸，且其突起可为大体上平面且在相同平面中延伸。

突起可相对于主体和/或相对于彼此为柔性的。

另一覆盖件可具有多个侧部，且可具有从至少一些所述侧部中的每一个延伸的一个或多个突起，或可为圆形或椭圆形。

另一穿孔覆盖件可大体上竖直地布置。

气体泵中的另一气体进气口可与另一真空腔室中的另一气体排气口同轴地布置。

第二气体进气口和第二气体排气口的轴线可为竖直的。

另一覆盖件可利用固定部件(例如螺杆或螺栓)固定到真空壳体，所述固定部件延伸穿过另一穿孔覆盖件的外围区并进入壳体的内壁。

另一穿孔覆盖件可因此尺寸设定为大于另一气体排气口，且具有环绕另一气体排气口的外围区。外围区可以是非网状部分(即，大体上实心)，使得固定部件可通过其中固定。

突起可设置在另一穿孔覆盖件的圆周边缘处，且另一覆盖件中在至少一些突起之间可具有径向缝隙使得突起能够相对于彼此挠曲。

本发明的第一方面还提供一种质谱的方法，其包括：提供上文描述的谱仪；以及操作气体泵以便从所述第一真空腔室抽吸气体，穿过所述第一气体排气口，穿过所述第一气体管道，并进入所述第一气体进气口，其中所述气体通过所述第一穿孔覆盖件。

依据第二方面，本发明提供一种质谱仪，所述质谱仪包括：真空壳体；气体泵，其被布置成用于从真空壳体排空气体；以及导电垫圈，其布置于真空壳体和气体泵的壳体之间；其中导电垫圈为可压缩的。

可压缩的导电垫圈可在两个表面之间压缩，且因此允许气体泵壳体相对于真空壳体定位于一系列不同位置中，同时维持其间的电接触。导电垫圈借此促进将气体泵容易地安装到真空壳体，同时防止电位差在这些组件之间累积。导电屏蔽件还可防止电场通过其中。

导电垫圈的至少外表面可以是导电织物或金属丝网。

导电垫圈可以是可弹性压缩的。

导电垫圈可具有可压缩泡沫芯。

谱仪可进一步在导电垫圈附近包括气体泵壳体和真空壳体之间的真空垫圈密封件。

真空壳体的壁中具有第一气体排气口，且气体泵具有第一气体进气口以用于经由第一气体排气口排空真空壳体。谱仪可包括布置于真空壳体和气体泵之间的适配器部件。其中所述适配器部件的第一侧在第一气体排气口周围安装到真空壳体，且第二侧在第一气体进气口周围安装到气体泵壳体。

谱仪可包括第一真空密封垫圈，其布置于适配器部件和真空壳体之间以用于维持其间以及第一气体排气口周围的真空密封；和/或第二真空密封垫圈，其布置于适配器部件和气体泵壳体之间以用于维持其间在第一气体进气口周围的真空密封。

第一真空密封垫圈可布置在适配器部件的第一侧和真空壳体之间，和/或第二真空密封垫圈可布置在适配器部件的第二侧和气体泵壳体之间。

导电垫圈可设置于气体泵壳体和适配器部件之间。

适配器部件可以是大体上管状部件，穿过其中的轴线与穿过第一气体排气口和/或第一气体进气口的轴线大体上对准；且气体泵壳体可具有管状凸缘，其布置和配置成安装在管状适配器部件的外部或内部周围。

真空密封垫圈可布置在管状凸缘和管状适配器之间以用于维持其间在第一气体进气口周围的真空密封。

在其中管状凸缘安装在管状适配器部件外部周围的实施例中，真空密封垫圈可在适配器部件的径向外表面上布置在管状凸缘和管状适配器之间。替代地或另外，真空密封垫圈可在管状凸缘的径向内表面上布置在管状凸缘和管状适配器之间。在其中管状凸缘安装在管状适配器部件内部的实施例中，真空密封垫圈可在适配器部件的径向内表面上布置在管状凸缘和管状适配器之间。替代地或另外，真空密封垫圈可在管状凸缘的径向外表面上布置在管状凸缘和管状适配器之间。

真空密封垫圈、气体泵壳体和适配器部件可配置成使得管状凸缘的轴线能够相对于管状适配器的轴线枢转，同时维持第一气体进气口周围的真空密封。

可压缩导电垫圈可与管状凸缘和管状适配器两者接触，且可压缩以便使管状凸缘的轴线能够相对于管状适配器的轴线枢转，同时维持所述接触。举例来说，管状凸缘可从泵壳体的主体延伸到远端，且可具有依据朝向远端的距离增加的内径，以便允许管状凸缘相对于安装在凸缘内部的管状适配器的轴线枢转。

适配器部件可以是与真空壳体和气体泵分离且离散的组件。

真空壳体包括在其壁中具有第一气体排气口的第一真空腔室，且气体泵具有第一气体进气口以用于经由第一气体排气口排空第一真空腔室。真空壳体可包括在其壁中具有另一气体排气口的另一真空腔室，且气体泵可具有另一气体进气口以用于经由另一气体排气口排空另一真空腔室。第一气体进气口布置于气体泵的第一侧中，且另一气体进气口可布置在气体泵的第二侧中。气体泵安装到真空壳体使得第一气体进气口与第一气体排气口成流体连通，且另一气体进气口与另一气体排气口成流体连通。

第一气体进气口可与第一气体排气口同轴或以其它方式与第一气体排气口对准，且另一气体进气口可与另一气体排气口同轴或以其它方式与另一气体排气口对准。

气体泵的第一侧和第二侧可彼此大体上正交。

谱仪可包括气体泵壳体的第二侧和真空壳体之间的真空密封垫圈，以用于在另一气体进气口和另一气体排气口周围将气体泵壳体真空密封到真空壳体。

本发明的第二方面还提供一种质谱的方法，其包括：提供上文描述的谱仪；以及使用气体泵从真空壳体排空气体。

所述方法可包括将气体泵安装到真空壳体，以及在所述安装期间压缩所述导电垫圈。

依据第三方面，本发明提供一种质谱仪，所述质谱仪包括：主底盘，其具有安装到其上的组件；以及盖板，其安装到底盘以便覆盖所述组件；其中所述盖板包括从其内表面朝内突出的至少一个钩，且所述底盘包括至少一个互补缝隙，所述至少一个互补缝隙被布置和配置成在其中接收所述至少一个钩以便将盖板固定到主底盘。

本发明的谱仪使得能够快速且容易地移除盖板且将其重新安装在底盘上，例如以用于内部组件的维护。此类缝隙和钩的使用使得能够减小用于将盖板固定到底盘的固定件的数目。因此，移除盖板的维修时间和固定件的成本减小。

谱仪的内部组件直接或间接安装到主底盘。举例来说，谱仪包括离子光学器件所处的真空壳体，其中真空壳体安装到主底盘。

盖板固定到底盘和底盘周围以便容纳谱仪的内部组件。

盖板可为金属且可电接地，例如通过与电接地的主底盘电接触。

每一所述至少一个钩可包括突出离开所述内表面的伸出部分，以及大体上平行于其连接到的内表面延伸的伸长远端部分。缝隙可在相应方向中伸长到钩远端部分，且缝隙可设定尺寸为正交于其纵向轴线使得其从朝向其端部中的一个的较宽部分向朝向其端部中的另一个的较窄部分变窄。这允许钩的远侧部分在缝隙的较宽端部处相对容易地插入到缝隙中。

缝隙可设定尺寸为正交于其纵向轴线使得其宽度从所述较宽部分向所述较窄部分渐细。

钩的伸出部分可具有正交于缝隙的纵向轴线的厚度，其与缝隙的较窄部分的相应尺寸大体上相同。这允许钩的远侧部分在缝隙的较宽端部处相对容易地插入到缝隙中，但当钩朝向缝隙的较窄端部滑动时，伸出部分变为被缝隙的较窄部分限制且在正交于纵向轴线的维度中保持紧密。

钩的远端部分可具有面朝盖板的内表面的侧部，其中面朝内表面的所述侧部和盖板之间的距离依据朝向伸出部分的方向而减小。

钩的远端部分和盖板的内表面(钩的伸出部分附近)之间的间隙可与缝隙所处的部分中的底盘材料的厚度大体上相同。如此，当钩相对于缝隙滑动时，钩的远端部分的配置朝向底盘拉动盖板。

主底盘可包括缝隙所处的伸长梁，且盖板可包括从其内表面延伸且大体上平行于钩的凸缘。凸缘可布置且配置成在某一位置中抵着底盘上的梁的一侧搁置，使得钩距梁的所述侧的距离与缝隙距梁的所述侧的距离大体上相同。

因此，凸缘可抵着梁的侧部放置以将钩导引到缝隙中。如果凸缘为水平的，则凸缘还允许盖板的重量支撑于底盘的梁上。

缝隙和钩可定位成使得其大体上竖直定向，且缝隙可依据向下方向中的距离变窄和/或钩的远端指向下。

盖板可包括例如上文描述的多个钩，且底盘可具有例如上文描述的相应多个对应的缝隙。

谱仪可包括各自属于上述类型的固定到主底盘的多个面板。

主底盘可包括一个或多个电接触件，其被配置成随着盖板抵着其移动并固定到底盘而朝内挠曲。

所述一个或多个电接触件可在朝向盖板的方向上朝外偏置。柔性接触件确保即使在盖板已被移除和替换多次之后也维持电接触。

可通过在主底盘上形成切口以便由底盘材料形成凸耳来形成所述一个或多个电接触件中的每一个。

切口可为大体上U形，或包括大体上U形部分，以便形成具有用于啮合邻近盖板的自由端的柔性凸耳。

盖板可包括一个或多个电接触件，其被配置成随着盖板抵着主底盘移动并固定到主底盘而朝外挠曲。

覆盖件中的所述一个或多个电接触件可在朝向主底盘的方向上朝内偏置。

可通过在盖板中形成切口以便由面板材料形成凸耳来形成盖板中的所述一个或多个电接触件中的每一个。切口可为大体上U形，或包括大体上U形部分，以便形成具有用于啮合主底盘的自由端的柔性凸耳。

底盘和/或盖板电接地。

依据第四方面，本发明提供一种质谱仪，所述质谱仪包括：主壳体，其容纳飞行时间质量分析仪，所述主壳体具有穿过其壁的孔隙；电压供应模块，其在孔隙附近安装到主壳体；以及电馈通件，其延伸穿过孔隙且电连接电压供应模块和质量分析仪；其中垫圈密封件设置在孔隙中在电馈通件周围。

这使得能够在主壳体外部安装用于质量分析仪的电压供应，借此减少或消除来自电压供应的电场引起对质量分析仪的电子器件(例如，离子检测器的电子器件)的干扰的情况。

垫圈密封件可被配置成防止电场通过其中和/或是电馈通件周围的真空密封件。

质量分析仪包括飞行时间区，以及用于接收离子并将离子脉冲输送到飞行时间区中的推送器组合件；且电压供应模块可经由所述孔隙电连接到推送器组合件。

推送器组合件可位于主壳体中在孔隙附近。

电压供应模块可被配置成可从主壳体拆卸。

谱仪可配置成使得电压供应模块可重复地从主壳体拆卸以及附接到主壳体。

主壳体可以是真空壳体。

电压供应模块包括用于将所需电压供应到质量分析仪的电压供应和相关联电子器件。

电压供应模块可包括：罩壳，其容纳电压供应；窗，其在模块的朝向主壳体中的孔隙的一侧中穿过罩壳的壁；以及接触电极，其布置在窗附近以便在电压供应模块安装到主壳体时接触电馈通件。

接触电极可在朝外穿过窗的方向上偏置，例如弹簧负载电极。

接触电极可以是销电极。

主壳体上的电馈通件和垫圈以及电压供应模块的窗中的接触电极的布置使得电压供应模块能够相对容易且快速地电连接到主壳体和从主壳体断开连接。

电压供应模块可连接到主壳体，使得所述罩壳中的窗布置在垫圈密封件上方在主壳体的壁中。

主壳体的孔隙中的垫圈密封件可突出穿过电压供应模块的罩壳中的窗。

主壳体的外壁可包括一个或多个另外的垫圈密封件，其布置在主壳体和电压供应模块之间的接合部处，且环绕主壳体中的所述孔隙和电压供应模块的罩壳中的所述窗，其中所述一个或多个另外的垫圈密封件被配置成防止电场通过其中和/或形成真空密封件；和/或其中电压供应模块的外壁可包括一个或多个另外的垫圈密封件，其布置在主壳体和电压供应模块之间的接合部处，且环绕主壳体中的所述孔隙和电压供应模块的罩壳中的所述窗，其中所述一个或多个另外的垫圈密封件被配置成防止电场通过其中和/或形成真空密封件。

电压供应模块可安装到主壳体使得维持孔隙所处的主壳体的壁和高电压供应模块的窗之间的间隙。

质量分析仪已描述为飞行时间质量分析仪，其中需要电压供应来供应相对高的电压，且因此期望在主壳体外部提供电压供应。然而，预期可使用其它类型的质量分析仪。

尽管已描述电压供应模块，但模块可容纳除用于电压供应的电子器件以外的电子器件，这些电子器件可与质量分析仪或者主壳体内部的除质量分析仪外的电子器件通信。

依据第五方面，本发明提供一种质谱仪，所述质谱仪包括：主壳体，其容纳具有离子检测器的质量分析仪，所述主壳体具有穿过其壁的孔隙；电子模块，其在孔隙附近安装到主壳体，其中电子模块包括底板和连接到底板的盒盖，它们形成容纳用于放大来自离子检测器的离子信号的放大电子器件的罩壳，所述罩壳具有穿过其中的孔隙；以及电馈通件，其延伸穿过主壳体中的孔隙和将放大电子器件电连接到离子检测器的电子模块。

实施例的(预)放大电子器件提供对其中的放大电子器件的轻松接取，以及放大电子器件的容易的安装和卸除。模块的结构提供所需电磁屏蔽以及相对稳健的结构，同时还容易制造。

放大电子器件可被配置成在离子信号由模/数转换器处理之前放大来自离子检测器的离子信号。常规地，此类电子器件一直安装于订制的罩壳中，所述订制的罩壳具有由导电栅格形成的盖子，从而防止电场进入或离开罩壳。然而，此类壳体相对易碎、复杂且难以接取。

谱仪可进一步包括模/数转换器，其被布置和配置成接收并处理来自放大电子模块的经放大离子信号。

底板和/或盒盖可由导电片金属形成，用于防止电场进入或离开模块。

盒盖可以可拆卸地连接到底板，使得其可与底板分离以便接取其中的放大电子器件。

放大电子器件可安装到盒盖的内表面。此安装可利用可移除固定件执行，使得电子器件可从盒盖移除以进行维护。

垫圈密封件可设置于主壳体中的孔隙和/或电子模块中，在电馈通件周围。垫圈密封件可被配置成防止电场通过其中和/或可以是电馈通件周围的真空密封件。

电子模块可被配置成可从主壳体拆卸。

谱仪可配置成使得电子模块可重复地从主壳体拆卸以及附接到主壳体。

主壳体可以是真空壳体。

尽管已描述放大电子模块，但所述模块或者可容纳除用于放大离子信号的电子器件以外的电子器件，且这些电子器件可与质量分析仪或者主壳体内部的除质量分析仪外的电子器件通信。

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。

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示意性地示出优选实施例中的真空腔室；

图18展示穿过图8中展示的谱仪的部分的横截面图，且更详细地示出离子光学器件；

图19展示在印刷电路板所处的点处穿过实施例的横截面图；

图20A-20C展示根据本发明的实施例从气体泵到谱仪的真空腔室的各个气体管道；

图21A和21B分别展示根据本发明的实施例的谱仪的主底盘的一部分和盖板的一部分；

图22A展示根据本发明的实施例的谱仪的部分，其包含用于放大来自离子检测器的离子信号的预放大电子模块，且图22B展示穿过图22A中展示的谱仪的所述部分的横截面图；以及

图23A展示根据本发明的实施例用于将电压供应到TOF推送器组合件的高电压供应模块，图23B展示高电压供应模块连接在的仪器的部分的透视横截面图，图23C展示相同部分的侧部横截面图，且图23D展示高电压供应模块连接到主壳体的区的示意性横截面图。

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，例如阶梯波(RTM)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5x 10^-7毫巴x200L/s＝1x 10^-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4x 10^-5毫巴L/s/320L/s＝1.25x 10^-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<1x 10^-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：

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1x 10^-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1.5x 10^-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。

图8展示本发明的实施例的示意透视图，其中移除了一些外盖板。

谱仪包括具有布置于其上的离子取样锥的离子块802、正交加速度飞行时间(TOF)质量分析仪807，以及用于将离子从取样锥传递到TOF质量分析仪的离子光学器件。用于将离子从取样锥传递到TOF质量分析仪的离子光学器件包括第一离子导引件301、第二离子导引件302和传递透镜303。TOF质量分析仪包括用于垂直加速离子的推送器组合件805、飞行管、离子反射镜(即，反射器)和离子检测器。

如图17的示意图中较清楚地展示，离子光学器件和TOF质量分析仪容纳于真空壳体的真空腔室中，所述真空腔室在使用中由气体泵排空。更确切地说，第一离子导引件301布置于第一真空腔室1721中，所述第一真空腔室具有离子取样锥和其轴向端处的穿孔壁以允许离子通过其中。此第一腔室1721可例如由前级泵(或粗抽泵)经由气体管线700排空。第二离子导引件302布置于第二真空腔室1722中，所述第二真空腔室的轴向端处具有穿孔壁1710、1711以允许离子通过其中。此第二真空腔室可经由气体端口H1排空。传递透镜303包括形成差动抽吸孔隙的穿孔电极，借此限定第三真空腔室1723和第四真空腔室1724。第三真空腔室1723可经由气体端口H2排空，且第四真空腔室1724可经由气体端口H3排空。传递透镜303可延伸到第三和第四真空腔室1723、1724两者中，用于将离子传递到TOF质量分析仪的推送器组合件805中。在描绘的实施例中，第二、第三和第四真空腔室由同一泵排空，该泵可以是连接到气体排气口H1、H2、H3的分流式涡轮泵1700。然而，预期多个泵可用以经由端口H1、H2、H3排空气体。图17还示意性地展示位于离子取样孔口1705上方的离子源300。

图14B展示图8中展示的实施例的示意透视图，相对侧除外。此图较好地示出连接到前级泵(未图示)用于排空第一真空腔室1721的气体管线700。仪器还包括涡轮泵1700和第一真空腔室之间的气体管线1401，使得涡轮泵1700经由气体管线1401和第一真空腔室与前级泵成流体连通。这允许前级泵在激活涡轮泵之前对涡轮泵的压力抽真空。

如图8所示，真空壳体具有在离子光学器件附近穿过其壁布置的孔隙，且印刷电路板(PCB)801a、801b布置于这些孔隙中用于提供经由真空壳体壁到离子光学器件的电连通。

图12B和18展示穿过图8中展示的谱仪的部分的示意性横截面图，且更详细地示出离子光学器件。更确切地说，图12B更详细地展示离子块802、第一离子导引件301、第二离子导引件302和传递透镜。图18更详细地展示第二离子导引件302、传递透镜303和TOF质量分析仪的推送器组合件805。图19展示正交于离子光学器件的纵向轴线的平面中以及PCB(例如801a)所处的点处的示意性横截面图。

现将描述谱仪的一般操作。在操作中，接通真空泵，其经由上文所描述的真空端口H1、H2、H3排空来自真空腔室1721、1722、1723、1724的气体直至真空腔室处于所要压力。更确切地说，前级泵可激活以便经由气体管线700排空第一真空腔室1721和涡轮泵。涡轮泵1700接着可激活以便排空第二、第三和第四真空腔室1722、1723、1724。随着抽吸每一真空腔室，在下游方向中，对于连续真空腔室，气体负荷减小。因此，真空泵可致使连续真空腔室具有连续减小的气体压力。这使得TOF质量分析仪能够维持在TOF质量分析所要的低压力下。举例来说，离子源300可处于大约大气压下，第一真空腔室1721可被抽真空至大约1-10毫巴，第二真空腔室1722可被抽真空至大约10-2毫巴，第三真空腔室1723可被抽真空至大约10-4毫巴，且第四真空腔室1724可被抽真空至大约10-6毫巴。然而，腔室可维持在其它压力下。

如上文所描述，离子源300邻近于离子取样锥而布置。此可以是大气压离子源，例如电喷雾离子源，但可使用其它类型的和/或在其它压力下操作的离子源。离子源出口可设置于离子源壳体(未图示)内部，离子源壳体可固定在离子取样块上方使得离子源被围封在离子源壳体和离子块之间。

从离子源300生成的离子朝向并穿过离子取样孔口1705传递且进入第一离子导引件301。RF电压施加到第一离子导引件301的电极以便径向限制其中的离子。第一离子导引件301沿着其纵向轴线导引离子，使得它们通过第一真空腔室1721的下游壁中的孔隙1710并进入第二真空腔室1722中的第二离子导引件302。第一离子导引件301可配置成允许其传输离子通过其中到达第二离子导引件302，同时允许通过前级泵从真空壳体抽吸出中性或相对大簇物质。如此，可使离子取样孔口1705相对较大，从而能够使仪器的敏感度相对较高。还预期第一离子导引件301中离子碎裂或未碎裂的模式。下文将进一步更详细地描述离子导引件301的形式。

由第一离子导引件301传输的离子传递到第二离子导引件302中，所述第二离子导引件可具有任何形式，但实施例中预期例如四极杆组离子导引件等多杆组离子导引件。RF电压施加到第二离子导引件302的电极以便径向限制其中的离子。第二离子导引件302可分段成多个轴向片段，所述多个轴向片段维持在不同DC电压使得离子由于DC电压梯度而被推动穿过第二离子导引件，并朝向第二真空腔室1722的下游壁中的孔隙1711推动。离子接着通过孔隙1711并进入布置于第三真空腔室1723中的传递透镜303。离子由传递透镜303传输到第四真空腔室1724中并进入TOF质量分析仪的推送器组合件805。推送器组合件805是正交加速器，其沿着第一维度接收离子且具有电极305和脉冲式电压供应，所述脉冲式电压供应在正交于第一维度的第二维度中对离子进行脉冲控制，并使离子进入飞行管内部的无场飞行区。离子行进穿过飞行区并进入离子反射镜306(即，反射器)，在离子反射镜中它们在第二维度中被反射回去。离子维持第一维度中的速度分量，且因此，它们由离子反射镜306反射回到离子检测器307上(例如，见图3)。正如技术人员所知，随着离子行进穿过无场区，离子根据其质荷比分离。因此，谱仪能够从给定离子由推送器组合件进行脉冲控制的时间与其已在离子检测器处被检测到的时间之间已经流逝的持续时间来确定所述离子的质荷比。

现将更详细地描述谱仪的各种组件。

图20A-20C示意性地示出从涡轮泵到气体端口H1、H2的气体管道。H3从第二、第三和第四真空腔室排出气体。

图20B更详细地示出从第二和第三真空腔室1722、1723排出气体的从涡轮泵到气体端口H1、H2的气体管道。穿孔覆盖件2010、2020跨气体管道设置用于防止实心物体坠落到涡轮泵1700中(例如在维护期间)，或被抽取到涡轮泵1700中。覆盖件2010、2020可以是网状物，或包括一个或多个网状部分。覆盖件2010、2020还可具有非网状实心区段2013、2023。网状物2011、2021可包括任何形状的孔隙，包含缝隙，其被设定尺寸和配置成允许穿过其中从真空腔室排出气体，但绊住朝向涡轮泵移动的实心物体。举例来说，网状物可以是栅格网状物，但可提供其它形状的孔隙或缝隙。覆盖件2010、2020还可导电以便跨气体管道提供电磁屏蔽。这防止例如来自离子导引件或其它电极或电线的RF场等电磁场经由气体管道进入或离开涡轮泵。这减少或消除了系统中的电拾取，系统中的电拾取原本会不利地影响检测器或其它电组件。

覆盖件2010、2020可布置在其气体管道中使得它们大体上发垂直于其相应气体管道的纵向轴线。举例来说，网状物2011、2021可为水平的。

覆盖件2010、2020可布置在气体管道中的任何地方。在各种实施例中，覆盖件布置于涡轮泵和真空壳体之间，例如覆盖到涡轮泵的壳体中的入口端口。这允许通过移除涡轮泵离开真空壳体而容易地接取覆盖件，以例如暴露覆盖件并取回已经坠落到其上的物体。然而，还预期覆盖件可布置在气体管道中的其它位置中，或不同覆盖件可布置在气体管道中的不同位置中。举例来说，覆盖件中的一个或多个可布置在真空腔室中的气体端口中的一个或多个上方。

如上文所描述，覆盖件2010、2020具有主体，其包括跨气体管道布置的网状物2011、2021。覆盖件还可包括从其外围区的至少一部分延伸的多个突起2012、2022。这些突起可在离开覆盖件的主体的方向上伸长，例如以便形成指状物部分。这些突起可用以例如通过接触涡轮泵壳体和/或真空壳体而将覆盖件2010、2020固持在气体管道中的适当位置。具有网状物的覆盖件的主体可为大体上平面且在第一平面中延伸，而突起可为大体上平面且在相对于主体的平面成角度的一个或多个其它平面中延伸。突起的此布置允许例如将覆盖件安放在端口(例如，到涡轮泵壳体中的端口)中，覆盖件不会坠落到端口中。覆盖件可具有多个侧部，且可具有从每一侧延伸的一个或多个突起。

每一覆盖件2010、2020上的多个突起2012、2022还提供覆盖件和谱仪的一个或多个其它组件之间的多个相应触点。举例来说，突起可提供与真空壳体和/或涡轮泵壳体的多个触点。这确保电荷不会在覆盖件上累积，即使由突起提供的一个或一些触点受损时也如此。举例来说，真空壳体或涡轮泵可接地，借此经由突起2012、2022使覆盖件接地。多个突起2012、2022辅助维持覆盖件EMC顺应性。突起2012、2022的成角度配置还使得覆盖件能够容易地适配，同时与周围组件电接触。

图20A示意性地示出从涡轮泵1700到气体端口H3的气体管道的截面，所述气体管道从其中容纳TOF质量分析仪的第四真空腔室1724排出气体。跨气体管道设置的覆盖件2030可以是网状物，或包括一个或多个网状部分。覆盖件还可具有非网状实心区段。网状物2031可包括孔隙和/或缝隙，其被设定尺寸和配置成允许从真空腔室排出气体以通过其中到达涡轮泵。举例来说，网状物可以是栅格网状物，但可提供其它形状的孔隙或缝隙。

覆盖件2030还可导电以便跨气体管道提供电磁屏蔽。这防止例如来自离子导引件或其它电极或电线的RF场等电磁场经由气体管道进入或离开涡轮泵。这减少或消除了系统中的电拾取，系统中的电拾取原本会不利地影响检测器或其它电组件。

覆盖件2030可布置在其气体管道中使得其大体上垂直于气体管道的纵向轴线。举例来说，网状物2031可为竖直的。覆盖件2030可布置在气体管道中的任何地方。在各种实施例中，覆盖件2030布置于真空壳体的内侧上，在其中的孔隙2035上方。覆盖件2030可利用固定部件(例如螺杆或螺栓2033)固定到壳体，所述固定部件延伸穿过覆盖件2030的外围区2036并进入真空壳体的内壁。因此，覆盖件2030可被设定尺寸为大于孔隙2035，且具有环绕壳体中的孔隙2035的外围区2036。外围区2036可以是非网状部分(即，大体上实心)，使得固定部件可通过其中固定。

如上文所描述，覆盖件2030具有主体，其包括跨气体管道布置的网状物2031。覆盖件2030还可包括从其外围区2036的至少一部分延伸的多个突起2032。这些突起2032可在离开覆盖件的主体的方向上伸长，例如以便形成指状物部分。覆盖件上的多个突起2032提供覆盖件和真空壳体之间的多个相应触点。这确保电荷不会在覆盖件2030上累积，即使由突起2032提供的一个或一些触点受损时也如此。举例来说，真空壳体可接地，借此经由突起2032使覆盖件2030接地。多个突起2032辅助维持覆盖件EMC顺应性。覆盖件的主体和突起可大体上处于同一平面中。

突起2032可设置在覆盖件2030的圆周边缘处，且所述覆盖件在至少一些突起之间可具有径向缝隙使得突起2032能够相对于彼此挠曲。另外或替代地，覆盖件2030可具有径向朝内且邻近于每一突起2032布置的一个或多个缝隙或孔隙，以便允许突起相对于覆盖件的主体挠曲。这些特征允许突起在覆盖件正适配在排气口上方的同时变形，同时维持与真空壳体壁的电接触。

覆盖件2030可具有与壁中的孔隙2035相同的形状，例如为大体上圆形，但预期其它形状的网状物和孔隙。

从图20A可以看出，涡轮泵1700具有三向分流以便从三个气体端口H1、H2、H3抽吸气体。涡轮泵1700具有其壳体的第一侧2061上的两个气体进气口2014、2024用于经由气体端口H1、H2抽吸气体以排空第二和第三真空腔室1721、1722；以及涡轮泵1700的第二侧2062上的进入气体端口2034用于经由气体端口H3抽吸气体以排空第四真空腔室1724。提供真空密封件用于在到气体端口的气体管道周围将涡轮泵1700真空密封到真空壳体。真空密封件2050设置在涡轮泵1700和真空壳体之间的边界处在到涡轮泵1700的气体进气口H1、H2周围。然而，真空密封件并非设置在直接位于涡轮泵和真空壳体之间的边界处在到涡轮泵的气体进气口H3周围。这是因为，涡轮泵的第一侧和第二侧2061、2062彼此成直角，且不可能在不抵着其对应的面拉动一侧的情况下直接抵靠真空壳体的两个相应面安装涡轮泵的这两个成角度侧。

从图20A和20C可以看出，为了克服此问题，密封件适配器部件2040设置于涡轮泵1700的第二侧2062和真空壳体之间用于将涡轮泵1700在气体进气口H3周围安装到真空壳体。适配器部件2040可以是管状部件(例如环形部件)，其具有用于抵着真空壳体安装的第一侧2041和用于以密封方式接收涡轮泵1700的第二侧2062的第二侧2042。穿过管状密封部件2040的管道允许涡轮泵1700通过其中抽吸气体离开第四真空腔室1724中的气体端口H3。适配器部件2040的第一侧2041包括真空垫圈密封件2099，例如Viton橡胶垫圈密封件，用于以气密方式将适配器部件安装到真空壳体。适配器部件还可被配置成用于在其第二侧2042上接收涡轮泵1700，使得在涡轮泵1700和适配器部件2040中的管道之间提供动态密封。此动态密封使得涡轮泵1700能够在抵着真空壳体安装涡轮泵期间相对于适配器部件2040移动，同时确保维持其间的真空密封。换句话说，动态密封在涡轮泵1700相对于适配器部件2040的一系列不同位置上提供适配器部件2040和涡轮泵1700之间的真空密封。

更确切地说，适配器部件2040可具有径向外表面，其包括布置于其上且在适配器部件2040周围周向延伸的真空垫圈密封件2064(例如，Viton橡胶垫圈密封件)。涡轮泵1700可具有从其第二侧2062突出且在到涡轮泵的进气口H3周围周向延伸的管状凸缘2063。凸缘2063可被设定尺寸且配置成安装在适配器部件的周向外表面周围，使得凸缘2063的径向内侧接触适配器部件的径向外侧上的垫圈密封件2064以便形成真空密封。管状凸缘2063的内表面可在朝向适配器部件2040的方向上朝外渐细，即，凸缘2063可具有依据朝向适配器部件的方向增加的内径。

适配器部件2040的径向外侧和凸缘2063的径向内表面可被配置成使得当凸缘2063布置在适配器部件2040上方时，穿过凸缘2063的纵向轴线可相对于穿过适配器部件2040的纵向轴线枢转。如此，适配器部件2040可安装到真空壳体，且涡轮泵1700的凸缘2063轴向安装在适配器部件2040上方，同时穿过凸缘2063的纵向轴线相对于穿过适配器部件2040的纵向轴线成角度。因此，涡轮泵1700可轴向安装在适配器部件2040上方，涡轮泵的第一侧2061上的密封件2050不会跨真空壳体拖动。当涡轮泵1700处于其所要轴向位置时，其接着可枢转使得其第一表面上的密封件2050与真空壳体的邻近部分接触以与其形成真空密封。

为了确保涡轮泵壳体1700和适配器部件2040之间的电接触，可压缩导电垫圈2043设置于这些组件之间。导电垫圈2043可以是可弹性压缩的，且可具有其芯体上方的导电织物或网状物。芯体可为泡沫或任何其它可压缩材料。导电垫圈2043还可防止电场传输穿过其中。举例来说，导电垫圈可设置在适配器部件2040的径向外表面上用于接触涡轮泵的凸缘2063。导电垫圈可周向环绕适配器部件2040。为了允许上文描述的动态密封技术(例如，枢转)，导电垫圈2043可包括可弹性压缩部件，使得其保持与涡轮泵凸缘2063和适配器部件2040两者接触，同时这两个组件相对于彼此移动。这在这些组件的一系列不同位置上方维持凸缘2063和适配器部件2040之间的电接触(并防止电场在其间通过)。导电垫圈2043可在例如泡沫等可压缩材料上方包括例如导电材料，例如织物或编织电线。

尽管真空密封件2050和导电垫圈2043已经被描述为设置在两个相对表面中的一个上，但它们或者可在另一相对表面上。举例来说，真空密封件2050可设置在真空壳体上，而非涡轮泵的第一侧上或适配器部件的第一侧。替代地或另外，真空密封件和/或导电垫圈可设置在涡轮泵凸缘2063上，而非适配器部件2040上。本文中还预期适配器部件的径向外表面渐细，作为涡轮泵凸缘的替代或补充。

真空壳体和谱仪的其它内部组件安装到主底盘，且金属盖板接着布置在底盘周围以便容纳内部组件。常规地，一直使用大量美观性固定螺杆将金属盖板固定到主底盘。然而，这些螺杆意味着每次组装产生相当大的成本，且花费一些时间移除和重新安装。

图21A和21B分别展示根据本发明的实施例的主底盘2100的一部分和盖板2150的一部分。面板2150包括从其内表面2152朝内突出的钩2151，且底盘2100包括被布置和配置成在其中接收钩2151的互补缝隙2101。钩2151具有伸出部分2152，其从面板2150的主体2153突出出去且连接到远端部分2154，所述远端部分伸长且大体上平行于主体2153延伸。缝隙2101可伸长且可设定维度为正交于其纵向轴线，使得其从一端处的较宽部分2102向另一端处的较窄部分2103渐细，或以其它方式变窄。钩2151可具有与缝隙2101的较窄部分2103大致相同的厚度(在正交于纵向轴线的维度中)。这允许钩2151在较宽端部2102处相对容易地插入到缝隙2101中，但当钩2151朝向缝隙的较窄端部2101滑动时，伸出部分2152变为被缝隙的较窄部分2101限制且在正交于纵向轴线的维度中保持紧密。远端部分2154可与覆盖件的主体2153间隔某一距离，该距离依据朝向伸出部分2152的方向减小。在钩的伸出部分2152附近，钩的远端部分2154和面板的主体2153之间的间隙2155可以与缝隙2101所处的部分中底盘材料的厚度大致相同。如此，当钩相对于缝隙滑动时，钩的远端2154的配置拉动面板2150接近底盘2100。

面板2150可包括从其内表面2152延伸且大体上平行于钩2151的一个或多个凸缘2156。凸缘2156被布置和配置成抵着缝隙2101所处的底盘2100上的梁2103的一侧2104搁置。凸缘2156和钩2151之间的距离可与梁2103的边缘2104和缝隙2101之间的距离大体上相同。如此，凸缘2156可抵着梁2103的侧部2104放置以用于将钩2151导引到缝隙2101中。

尽管展示仅单个钩2151和单个缝隙2101，但每一盖板2150可具有多个钩，且底盘2100可具有相应缝隙。当缝隙和钩定位成使得其在竖直方向上伸长时，缝隙可依据向下方向变窄且钩可指向下。

此类缝隙2101和钩2151的使用使得能够减小用于将覆盖件2150固定到底盘2100的固定件的数目。因此，移除盖板2150的维修时间和固定件的成本减小。

为了确保盖板2150保持电连接到底盘2100(例如，用于电接地)，底盘具备电接触件2105，所述电接触件可随着侧面板2150抵着它们移动而朝内挠曲，且固定到底盘2100。柔性接触件2105确保维持电接触，但面板2150可抵着底盘梁2103紧密接近。每一底盘梁2103可具有多个此类接触件2105。可通过由底盘梁材料形成凸耳的底盘梁中的切口来提供接触件。举例来说，切口可为U形以便形成具有用于啮合邻近盖板的自由端2106的柔性凸耳。凸耳的自由端2106可形成为朝外弹性地偏置和/或具有固定到其上用于接触盖板的伸出部。

仪器可使用多个单参考接地系统。每一电子组合件可具有到底盘的仅单个路径(例如在零电压参考下)，例如不存在有意的底盘电流。接地参考电线可较短，从而提供电路共同端和底盘之间的最小AC阻抗。

谱仪还可包括预放大电子器件，用于例如在离子信号由模/数转换器处理之前放大来自TOF质量分析仪的离子检测器的离子信号。常规地，这些预放大电子器件一直安装于订制的罩壳中，所述订制的罩壳具有由导电栅格形成的盖子，从而防止电场进入或离开罩壳。然而，此类壳体相对易碎、复杂且难以接取。

图22A展示根据本发明的实施例的谱仪的部分的示意图，所述谱仪包含预放大电子模块2200，用于例如在离子信号由模/数转换器处理之前放大来自TOF质量分析仪的离子检测器的离子信号。图22B展示穿过图22A中展示的谱仪的所述部分的横截面图，且展示预放大电子模块2200的内部。从图22A-22B可以看出，预放大电子模块包括用于抵着谱仪的主壳体2210(例如TOF质量分析仪壳体)安装的大体上平面底板2201，以及用于连接到底板2201的盒盖2202，使得预放大电子器件2203容纳在底板2201和盒盖2202之间。盒盖2202可形成为具有由导电片金属制成的壁，以便防止电场进入或离开模块2200。盒盖2202可以可拆卸地连接到底板2201使得其可与底板2201分开以便接取预放大电子器件2203。例如PCB2204和其它电子组件等预放大电子器件2203可安装到盒盖2202的内部。此安装可利用可移除固定件2205执行，使得电子器件2203可从盒盖2202移除以进行维护。

底板2201和/或盒盖2202可通过可移除固定件2206安装到主壳体2210，使得底板2201和/或盒盖2202可容易地从主壳体2210移除且随后重新安装。

可穿过底板2201和主壳体2210的壁提供重合的孔隙2207、2208，使得电子馈通电线2209可从离子检测器通过到达模块2200内部的预放大电子器件2203。

尽管已描述平面底板2201连接到壳体2210且盒盖2202安装到底板2202以在其间限定围封体，但预期这样的其它实施方案：安装到壳体2210的底板2201为盒形且安装到主壳体2210，其中盒的内部朝向主壳体2210的方向。预放大电子模块的覆盖件2202因而可为大体上平面且可连接到盒形底板2201以便在其间形成容纳预放大电子器件2203的围封体。

还预期，预放大电子器件2203可安装到底板2201的内侧，而非安装到覆盖件2202的内侧。

尽管预放大电子模块2200已描述为具有覆盖件2202和底板2201，但还预期主壳体2210(例如TOF质量分析仪壳体)的壁可形成预放大电子模块2200的底板2201且盒盖2202可直接安装到其上。

如上文所描述，实施例的预放大电子模块2200提供对其中的预放大电子器件2203的轻松接取，以及预放大电子器件2203的轻松安装和卸除。模块2200的结构提供所需电磁屏蔽以及相对稳健的结构，同时还容易制造。

预放大电子模块2200已描述为用于容纳预放大电子器件2203。然而，模块2200的形式不限于用于容纳预放大电子器件2203，且谱仪的其它电子组件可安装在相应模块内部，所述相应模块继而可例如安装到主壳体。

需要向TOF质量分析仪的推送器组合件805供应高电压用于将离子脉冲输送到飞行时间区中。高电压供应可容纳于布置在主壳体2210外部且可从主壳体2210拆卸的高电压供应模块中。孔隙2300接着可设置在TOF质量分析仪所处的主壳体2210中，用于允许从高电压供应模块到推送器组合件805的电馈通。屏蔽垫圈2301可布置在孔隙周围，如图14B所示，用于防止电场通过孔隙。图14B中未展示高电压供应模块。

图23A展示待固定到主壳体2210的高电压供应模块2350的示意图。高电压供应模块2350包括用于容纳高电压供应和相关联电子器件(例如PCB等)的罩壳2351。在连接到主壳体2210的模块2350的侧部2354中穿过模块2350的罩壳2351设置窗2352。定位于高电压供应模块2350的窗2352内的是弹簧负载销电极2353用于将高电压输出到推送器组合件。在使用中，高电压供应模块2350安装到主壳体2210，使得销电极2353接触布置在屏蔽垫圈2301内的馈通电极2302。

图23B展示高电压供应模块2350连接在的仪器的部分的透视横截面图(但为简单起见未展示高电压供应模块的内部组件)，且图23C展示相同部分的侧部横截面图。这些视图示出布置于穿过主壳体2210的孔隙2300中和周围的屏蔽垫圈2301，并且还示出布置在屏蔽垫圈2301内的馈通电极2302。高电压供应模块2350连接到主壳体2210，使得高电压供应模块2350的罩壳2351中的窗2352布置在主壳体壁中的垫圈2301上方。高电压供应模块2350的销电极2353与布置在垫圈2301内的电极2302电接触用于将高电压传输到其上。销电极2353可为弹簧负载的使得其在从高电压供应模块2350的罩壳2351中的窗2352出来的方向上偏置。这确保在销电极2353和布置于垫圈2301中的电极2302之间形成良好接触。

另外的屏蔽垫圈2303设置在主壳体1201的外壁上用于在其中的窗2352周围接触高电压供应模块2350的罩壳2351。这些屏蔽垫圈2302被布置和配置成使得当高电压供应模块2350固定到主壳体2210时，通过模块中的窗2352的电场受限。

图23D展示高电压供应模块2350连接到主壳体2210的区的示意性横截面图。高电压供应模块2350可连接成使得维持主壳体2210的壁和高电压供应模块2250的壁2354之间的间隙2305。这可使用安装托架2304实现。一旦高电压供应模块2350连接到主壳体2210，包括馈通电极2302的屏蔽垫圈2301就穿过高电压供应模块2350的罩壳2351中的窗2352突出，从而压缩布置在其中的销电极2352。因此在销电极2352和布置于垫圈2301中的馈通电极2302之间形成电接触。因此，高电压供应模块2350能够将例如来自其PCB的所需电压供应到TOF推送器组合件的电极。

主壳体2210上的屏蔽垫圈2301、2303和高电压供应模块2350的窗2352中的销电极2353的布置使得高电压供应模块2350能够相对容易且快速地电连接到主壳体2210以及从主壳体2210断开连接。

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

Claims (22)

1.一种质谱仪，包括：

真空壳体；

气体泵，其被布置成用于从真空壳体排空气体；以及

导电垫圈，其布置于真空壳体和气体泵的壳体之间；

其中导电垫圈是能够压缩的。

2.根据权利要求1所述的质谱仪，其中导电垫圈的至少外表面是导电织物或金属丝网。

3.根据权利要求1或2所述的质谱仪，其中导电垫圈是可弹性压缩的。

4.根据权利要求1或2或3所述的质谱仪，其中导电垫圈具有可压缩泡沫芯。

5.根据前述权利要求中任一项所述的质谱仪，其中质谱仪在导电垫圈附近包括气体泵壳体和真空壳体之间的真空垫圈密封件。

6.根据前述权利要求中任一项所述的质谱仪，其中真空壳体的壁中具有第一气体排气口，并且气体泵具有第一气体进气口以用于经由第一气体排气口排空真空壳体；并且其中质谱仪包括布置于真空壳体和气体泵之间的适配器部件，其中适配器部件的第一侧在第一气体排气口周围安装到真空壳体，并且适配器部件的第二侧在第一气体进气口周围安装到气体泵壳体。

7.根据权利要求6所述的质谱仪，包括：

第一真空密封垫圈，其布置于适配器部件和真空壳体之间以用于维持其间以及第一气体排气口周围的真空密封；以及

第二真空密封垫圈，其布置于适配器部件和气体泵壳体之间以用于维持其间在第一气体进气口周围的真空密封。

8.根据权利要求7所述的质谱仪，其中第一真空密封垫圈布置在适配器部件的第一侧和真空壳体之间，并且第二真空密封垫圈布置在适配器部件的第二侧和气体泵壳体之间。

9.根据权利要求6或7或8所述的质谱仪，其中导电垫圈设置于气体泵壳体和适配器部件之间。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的质谱仪，其中适配器部件是大体上管状部件，穿过其中的轴线与穿过第一气体排气口和/或第一气体进气口的轴线大体上对准；并且气体泵壳体具有管状凸缘，其布置和配置成安装在管状适配器部件的外部或内部周围。

11.根据权利要求10所述的质谱仪，其中真空密封垫圈布置在管状凸缘和管状适配器之间以用于维持其间在第一气体进气口周围的真空密封。

12.根据权利要求11所述的质谱仪，其中真空密封垫圈、气体泵壳体和适配器部件配置成使得管状凸缘的轴线能够相对于管状适配器的轴线枢转，同时维持第一气体进气口周围的真空密封。

13.根据权利要求12所述的质谱仪，其中可压缩导电垫圈与管状凸缘和管状适配器两者接触，并且可压缩导电垫圈是可压缩的以便使管状凸缘的轴线能够相对于管状适配器的轴线枢转。

14.根据权利要求11或12所述的质谱仪，其中管状凸缘从泵壳体的主体延伸到远端，并且具有依据朝向远端的距离增加的内径，以便允许管状凸缘相对于管状适配器的轴线枢转。

15.根据权利要求6至14中任一项所述的质谱仪，其中真空壳体包括在其壁中具有第一气体排气口的第一真空腔室，并且气体泵的第一气体进气口用于经由第一气体排气口排空第一真空腔室；其中真空壳体包括在其壁中具有另一气体排气口的另一真空腔室，并且气体泵具有另一气体进气口以用于经由另一气体排气口排空另一真空腔室；其中第一气体进气口布置于气体泵的第一侧中，并且另一气体进气口布置在气体泵的第二侧中；并且其中气体泵安装到真空壳体使得所述第一气体进气口与第一气体排气口成流体连通，并且另一气体进气口与另一气体排气口成流体连通。

16.根据权利要求15所述的质谱仪，其中气体泵的第一侧和第二侧彼此大体上正交。

17.根据权利要求15或16所述的质谱仪，包括气体泵壳体的第二侧和真空壳体之间的真空密封垫圈，以用于在另一气体进气口和另一气体排气口周围将气体泵壳体真空密封到真空壳体。

18.一种质谱的方法，包括：提供根据权利要求1至17中任一项所述的质谱仪；以及使用气体泵从真空壳体排空气体。

19.根据权利要求18所述的方法，包括将气体泵安装到真空壳体，以及在所述安装期间压缩所述导电垫圈。

20.一种质谱仪，包括：

主底盘，其具有安装到其上的组件；以及

盖板，其安装到底盘以便覆盖组件；

其中盖板包括从其内表面朝内突出的至少一个钩，并且底盘包括至少一个互补缝隙，至少一个互补缝隙被布置和配置成在其中接收至少一个钩以便将盖板固定到主底盘。

21.一种质谱仪，包括：

主壳体，其容纳飞行时间质量分析仪，所述主壳体具有穿过其壁的孔隙；

电压供应模块，其在所述孔隙附近安装到所述主壳体；以及

电馈通件，其延伸穿过所述孔隙且电连接所述电压供应模块和所述质量分析仪；

其中垫圈密封件设置在所述孔隙中在所述电馈通件周围。

22.一种质谱仪，包括：

主壳体，其容纳具有离子检测器的质量分析仪，所述主壳体具有穿过其壁的孔隙；

电子模块，其在所述孔隙附近安装到所述主壳体，其中所述电子模块包括底板和连接到所述底板的盒盖，从而形成罩壳，所述罩壳容纳用于放大来自所述离子检测器的离子信号的放大电子器件，所述罩壳具有穿过其中的孔隙；以及

电馈通件，其延伸穿过所述主壳体中的所述孔隙和将所述放大电子器件电连接到所述离子检测器的电子模块。

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