CN116057665A - Rf四极傅立叶变换质谱中的谐波识别 - Google Patents

Abstract

在一个方面，公开了一种用于执行质谱法的方法，该方法包括使用傅立叶变换质量分析器获取通过电离样本生成的第一多个离子的第一质谱，该傅立叶变换质量分析器从入口端口延伸到出口端口，其中第一多个离子在第一径向约束条件下被径向约束在质量分析器内。该方法还包括使用傅立叶变换质量分析器获取通过电离样本生成的第二多个离子的第二质谱，其中使用第二径向约束条件将第二多个离子径向约束在所述质量分析器内，以及比较所述第一质谱和第二质谱以识别杂散质量信号。

Description

RF四极傅立叶变换质谱中的谐波识别

相关申请

本申请要求于2020年8月6日提交的题为“Identification of Harmonics in RFQuadrupole Fourier Transform Mass Spectra”的美国临时申请no.63/061，864的优先权，该美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本教导总体地涉及用于执行傅立叶变换(FT)质谱法的方法和系统。

质谱法(mass spectroscopy，MS)是一种以定量和定性应用两者确定测试物质的元素组成的分析技术。MS可以用于识别未知化合物，通过观察其碎片来确定特定化合物的结构，并且量化样本中特定化合物的量。质谱仪将化学实体检测为离子，从而在处理期间必须将分析物转换成带电离子。

在一些质谱仪中，可以采用傅立叶变换(FT)质量分析器。引入到FT质量分析器中的离子可以被径向约束在分析器内，并且可以从分析器中被质量选择性地提取以由下游检测器检测。所提取的离子可以表现出可以由下游离子检测器检测的振荡，从而生成时变离子检测信号。可以获得时变离子检测信号的傅立叶变换，并将其用于生成离子的质谱。

当使用(FT)质量分析器、例如四极FT质量分析器获取数据时，高强度离子信号，尤其是在较低m/z比的高强度离子信号，可能部分掩盖与较高m/z、较低频率离子相关联的振荡，从而降低相应质谱的信噪比(SNR)。

因此，对于FT质谱法需要可以增强使用FT质量分析器获得的质谱的SNR的方法和系统。

发明内容

在一个方面，公开了一种用于执行质谱法的方法，该方法包括使用傅立叶变换质量分析器来获取通过电离样本生成的第一多个离子的第一质谱，该傅立叶变换质量分析器从入口端口延伸到出口端口，其中第一多个离子在第一径向约束条件下被径向约束在质量分析器内。该方法还包括使用傅立叶变换质量分析器获取通过电离样本生成的第二多个离子的第二质谱，其中使用第二径向约束条件将第二多个离子径向约束在所述质量分析器内，并且比较所述第一质谱和第二质谱以识别杂散质量信号。在一些实施例中，在比较步骤之前对质谱进行质量校准。

杂散质量信号可以对应于第一和第二离子中的至少一者的子集的质量信号的杂散谐波。杂散质量信号也可以由真实频率(authentic frequency)之间的和与差得到，例如

ω_sum＝ω₁+ω₂,以及ω_diff＝ω₁-ω₂

在一些实施例中，可以从第一质谱和第二质谱中的至少一者中移除杂散质量信号，以便生成校正的质谱。

质量分析器可以实现为例如多极质量分析器。举例来说，在一些实施例中，这样的多极质量分析器可以包括四个杆，所述四个杆以四极配置相对于彼此布置，这在离子从质量分析器的入口端口行进到其出口端口时在杆之间为离子提供通道。在一些实施例中，多极质量分析器可以包括以四极配置布置的四个杆。

可以经由向多极质量分析器的至少一个杆施加RF电压来实现径向约束条件。径向约束条件通常可以经由调整施加的RF电压的幅值而变化，然而也可以采用调整施加的RF电压的频率(并且在一些情况下，调整施加的RF电压和/或DC分辨电压的电压和频率这二者)来改变与FT质量分析器内的离子相关联的径向约束条件。例如，在一些实施例中，具有第一幅值的第一RF电压可以施加到多极质量分析器的至少一个杆以实现第一径向约束条件，并且具有与第一幅值不同的第二幅值的第二RF电压可以施加到多极分析器的至少一个杆以实现第二径向约束条件。

在一些实施例中，施加的RF电压可以具有在大约10伏至大约1000伏的范围内的峰-峰幅值。在一些这样的实施例中，RF电压可以具有在大约50kHz至大约3MHz的范围内的频率。在一些实施例中，施加的RF电压在两个不同的径向约束条件之间的峰-峰幅值的变化可以例如在大约5伏至大约50伏的范围内。

在不同径向条件下获得的两个质谱中的质量峰和杂散谐波质量信号的位置可以相对于径向约束条件的改变表现出不同关系。因此，可以经由比较两个质谱中存在的质量峰来识别杂散质量峰。

FT质量分析器的质谱获取可以通过以下操作来实现：将多个离子引入到质量分析器中，使用径向约束条件(例如，峰-峰RF电压和/或RF频率的特定值)径向约束离子，随后经由激励信号径向激励离子的至少一部分以引起离子的径向振荡，使得径向激励的离子与质量分析器的出口端口附近的边缘场的相互作用将径向振荡转换成轴向振荡。可以检测离开质量分析器的轴向振荡离子的至少一部分，以生成质量检测信号，并且可以采用质量检测信号来生成与检测到的轴向振荡离子相关联的质谱。

在相关方面，公开了一种执行质谱法的方法，该方法包括将通过电离样本生成的多个离子引入到傅立叶变换质量分析器中，使用至少第一径向约束参数径向约束离子，施加离子激励信号以径向激励离子的至少一部分，以使离子表现出在其长期频率下的径向振荡，其中径向激励的离子与质量分析器的离开端口附近的边缘场相互作用，使得径向振荡转换成轴向振荡。检测离开质量分析器的轴向振荡离子的至少一部分，并生成与检测到的离子相关联的质谱。可以修改径向约束参数以获得第二径向约束参数。可以将通过电离样本生成的第二多个离子引入到FT质量分析器中，并且可以使用第二径向约束参数进行径向约束。可以对质量分析器(例如，对用于实现质量分析器的多极杆布置的至少一个杆)施加离子激励信号，以激励第二多个离子的至少一部分，从而使激励的离子在其长期频率下径向振荡。径向振荡离子可以与质量分析器的离开端口附近的边缘场相互作用。如上所述，这种相互作用可以将激励的离子的径向振荡转换成轴向振荡，并且可以检测轴向振荡离子的至少一部分以生成质量检测信号，并且可以分析质量检测信号以生成第二多个离子的质谱。可以比较两个质谱(即，与第一多个离子相关联的质谱和与第二多个离子相关联的质谱)以识别杂散质量信号。在一些实施例中，在质谱的比较之前对质谱进行质量校准。

如上所述，在一些实施例中，杂散质量信号可以对应于至少与第一或第二多个离子中的至少一者的子集相关联的质量信号的杂散谐波。可以从第一质谱或第二质谱中的至少一者中移除所识别的杂散质量信号的至少一部分(并且优选地全部)，以生成校正的质谱(即，基本上并且优选地完全没有杂散质量信号的质谱)。

在相关方面，公开了一种执行质谱法的方法，该方法包括：生成表现出m/z比的分布的多个离子；将离子引入到质量过滤器中以移除m/z比高于或低于阈值m/z比的离子；将其余离子引入到傅立叶变换(FT)质量分析器中，该傅立叶变换质量分析器包括以多极配置布置的多个杆，其中多个杆包括用于接收离子的输入端口和离子可以通过其离开质量分析器的输出端口；向至少一个杆施加至少一个RF电压，以便在离子通过多极杆组时生成用于径向约束离子的RF场。该方法还可以包括激励所述FT质量分析器中离子的至少一部分在其长期频率下的径向振荡，使得在激励的离子离开多极杆组时多个杆的输出端附近的边缘场可以将径向激励的离子的至少一部分的径向振荡转换成轴向振荡，以及检测离开多极杆组的轴向振荡离子的至少一部分以生成时变信号。可以获得时变信号的傅立叶变换，以便生成检测到的离子的质谱。可以选择用于移除离子的阈值m/z比，以便减少在所得质谱中出现杂散谐波质量信号(通过经由上游过滤器移除对这些谐波质量信号有贡献的离子)或有助于对该杂散谐波质量信号的识别。

在一些实施例中，m/z比的阈值可以是例如大约500，然而在其它实施例中也可以采用其它值，高于该阈值或低于该阈值会经由上游质量过滤器移除离子。

在以上方法的一些实施例中，多极配置可以包括相对于彼此布置为四个杆的形式的四极配置，从而响应于向至少一个杆施加RF电压而生成四极场。

例如，经由跨形成质量分析器的多极杆布置的至少两个杆施加电压脉冲，可以实现离子的径向激励，以引起离子在其长期频率下的径向振荡。在一些实施例中，电压脉冲可以具有在大约1微秒至大约5微秒的范围内的持续时间和在大约10伏至大约60伏的范围内的幅值。

此外，RF电压可以具有在大约10伏至大约1000伏的范围内的峰-峰幅值和在大约50kHz至大约3MHz的范围内的频率。

在相关方面，公开了一种执行质谱法的方法，该方法包括：将通过电离样本生成的多个离子引入到傅立叶变换质量分析器中，该傅立叶变换质量分析器包括以多极配置布置的多个杆；将至少一个RF电压施加到其中至少一个杆，以便生成用于在FT质量分析器中径向约束离子的RF场；以及将DC分辨电压施加到至少一个杆，以便移除m/z比大于或小于阈值m/z比的离子。该方法还可以包括激励FT质量分析器中的其余离子的至少一部分在其长期频率下的径向振荡，使得在所述激励的离子离开多极杆组时所述多个杆的输出端附近的边缘场将所述激励的离子的至少一部分的所述径向振荡转换成轴向振荡。可以检测和分析离开多极杆组的轴向振荡离子的至少一部分，以生成时变离子检测信号。可以获得时变离子检测信号的傅立叶变换，并将其用于生成检测到的离子的质谱。可以选择DC分辨电压以减少所得质谱中杂散质量信号的出现和/或有助于识别这种杂散质量信号。

举例来说，可以选择分辨DC电压以移除m/z比大于或小于大约1500的离子。

在一些实施例中，多极配置可以包括四极配置，然而也可以采用其它配置。如上所述，可以例如经由跨多极杆组的至少两个杆施加电压脉冲来实现离子的径向振荡的激励。举例来说，电压脉冲可以具有在大约10伏至大约60伏的范围内的幅值，并且可以具有在大约1微秒至大约5微秒的范围内的持续时间。

在一些实施例中，RF电压可以具有在大约50kHz至大约3MHz的范围内的频率。在一些这样的实施例中，RF电压可以具有在大约10伏至大约1000伏的范围内的峰-峰幅值。

在相关方面，公开了一种执行质谱法的方法，该方法包括：将通过电离样本生成的多个离子引入到傅立叶变换质量分析器中，该傅立叶变换质量分析器包括以多极配置布置的多个杆；将至少一个RF电压施加到其中至少一个杆，以便生成用于所述FT质量分析器中的离子的径向约束的RF场；减小所述至少一个RF电压的幅值，以便移除m/z比大于或小于阈值m/z比的离子；以及激励所述FT质量分析器中其余离子的至少一部分在其长期频率下的径向振荡，使得在所述激励的离子离开多极杆组时所述多个杆的输出端附近的边缘场将所述激励的离子的至少一部分的所述径向振荡转换成轴向振荡。可以检测离开多极杆组的轴向振荡离子的至少一部分以生成时变信号，并且可以获得并利用时变信号的傅立叶变换以生成检测到的离子的质谱。可以选择以上阈值，以便减少杂散谐波信号的出现或有助于检测质谱中的杂散谐波信号。在一些实施例中，阈值可以对应于大约500Th的m/z比。

在一些实施例中，多极配置包括四极配置。激励径向振荡的步骤包括跨至少两个杆施加电压脉冲。在一些实施例中，电压脉冲可以具有在大约1微秒至大约5微秒的范围内的持续时间。电压脉冲可以具有在大约10伏至大约60伏的范围内的幅值。

如上所述，在一些实施例中，RF电压可以具有在大约50kHz至大约3MHz的范围内的频率。此外，RF电压可以具有在大约10伏至大约1000伏的范围内的峰-峰幅值。

在相关方面，公开了一种执行质谱法的方法，该方法包括：将通过电离样本生成的多个离子引入到傅立叶变换质量分析器中，该傅立叶变换质量分析器包括以多极配置布置的多个杆；向其中至少一个杆施加至少一个RF电压，以便生成用于所述FT质量分析器中离子的径向约束的RF场，其中至少一个RF电压的幅值被选择为使得确保大于或小于阈值m/z比的m/z比不会传输通过FT质量分析器；以及激励FT质量分析器中其余离子的至少一部分在其长期频率下的径向振荡，使得在所述激励的离子离开多极杆组时所述多个杆的输出端附近的边缘场将所述激励的离子的至少一部分的所述径向振荡转换成轴向振荡。可以检测离开多极杆组的轴向振荡离子的至少一部分以生成时变信号，并且可以获得并利用时变信号的傅立叶变换以生成检测到的离子的质谱。可以选择以上阈值，以减少杂散谐波信号的出现或有助于检测质谱中的杂散谐波信号。举例来说，在一些实施例中，阈值可以对应于大约500的m/z比。

参考以下详细描述结合相关联附图可以获得对本教导各方面的进一步理解，下面简要描述附图。

附图说明

图1是描绘根据本教导的用于执行傅立叶变换质谱法的方法的实施例中的各步骤的流程图，

图2A示意性地描绘了根据本教导的实施例的质量分析器，

图2B是图2A中所描绘的质量分析器的四极杆组的示意性端视图，

图3示意性地描绘了适于在根据本教导的质量分析器的一些实施例中使用的方形电压脉冲，

图4A示意性地描绘了适于在根据本教导的质谱仪中使用的分析模块的示例，

图4B示意性地描绘了在一些实施例中质量过滤器可以定位在FT质量分析器的上游以用于减少或消除可能对杂散质量信号有贡献的离子通过FT质量分析器，

图5A是根据实施例的质量分析器的侧视示意图，其中分析器包括四个四极杆和四个辅助电极，

图5B是图4A中所描绘的质量分析器的端视图，

图6是其中结合了根据本教导的质量分析器的质谱仪的示意图，

图7是用于获取说明性数据的设备的示意图，

图8A示出了经由FT质谱仪获取的对应于m/z 609处利血平质子化分子离子的时间分辨的离子信号，

图8B描绘了与图8A中所描绘的时间分辨的离子信号相关联的对应的频谱，

图8C示出了经由频谱分析获得的所得质谱，

图9A、图9B和图9C分别描绘了X500R正离子校准混合物的时间分辨的信号、对应的频谱和相关联的质谱，

图10示出了在四极DC＝0V_0-p时以V_RF值为307V_0-p(实线)和351V_0-p(虚线)获得的X500R正离子校准混合物的两个不同四极FT质谱的叠覆的扩展区域，

图11示出了在不同V_RF下获得的X500R正离子校准混合物的另一个质谱，以及

图12示出了在四极DC＝0伏时以V_RF值为219V_0-p(实线)和274V_0-p(虚线)获得的X500R正离子校准混合物的两个不同四极FT质谱的叠覆，以及

图13是根据实施例的工作流的示例，其指示了使用通过调整施加到多极FT质量分析器的至少一个杆的RF电压的幅值而实现的两个不同的径向约束条件。

具体实施方式

本教导涉及用于执行傅立叶变换(FT)质谱法的方法和系统，其中获取在FT质量分析器内在不同离子约束条件下获得的至少两个质谱，并将质谱彼此比较，以识别在质谱中的一者或两者中的杂散质量信号(如果有的话)。对杂散质量信号的这种识别允许通过从中移除所识别的杂散质量信号来校正所获取的质谱中的至少一者。

本文使用的各种术语与其在本领域中的普通含义一致。本文使用的术语“径向”是指与多极杆组的轴向维度垂直的平面内的方向(例如，在图2A中沿着z方向)。术语“径向激励”和“径向振荡”分别是指径向方向上的激励和振荡。本文中用于修饰数值的术语“大约”旨在表示数值附近最多5％的变化。

参考图1的流程图，在根据本教导的用于执行质谱法的方法的实施例中，将经由样本的电离生成的第一多个离子经由傅立叶变换质量分析器的入口端口引入到傅立叶变换质量分析器中(步骤1)。在第一径向约束条件下将离子径向约束在FT质量分析器内。获得第一多个离子的至少一部分的质谱(步骤2)。将第二多个离子引入到质量分析器中并在不同于第一径向约束条件的第二径向约束条件下将其径向约束在质量分析器内(步骤3)。举例来说，可以通过调整施加到用于实现FT质量分析器的多极杆组的RF电压和/或DC分辨电压来实现径向约束条件的改变。在不同的径向约束条件下获得的质谱可以被质量校准并彼此比较以识别杂散质量信号(步骤4)。可以例如经由软件从至少一个质谱中移除所识别的杂散质量信号，以便获得校正的质谱，即基本上没有杂散质量信号的质谱。

图2A和图2B示意性地描绘了根据本教导的实施例的质量分析器1000，该质量分析器1000包括四极杆组1002，该四极杆组1002从被配置用于接收离子的输入端(A)(本文也称为入口端口)延伸到离子可以通过其离开四极杆组的输出端(B)(本文也称为出口端口)。在该实施例中，四极杆组包括四个杆1004a、1004b、1004c和1004d(本文统称为四极杆1004)，它们相对于彼此布置，以在它们之间提供通道，四极杆组件接收的离子可以通过该通道从输入端(A)传播到输出端(B)。在该实施例中，四极杆1004具有圆形截面，而在其它实施例中它们可以具有不同的截面形状，诸如双曲线。

质量分析器1000可以接收由离子源(图中未示出)生成的离子，例如连续的离子流。可以采用各种不同类型的离子源。一些合适的示例包括但不限于电喷雾电离装置、喷雾器辅助电喷雾装置、化学电离装置、喷雾器辅助雾化装置、基质辅助激光解吸/电离(MALDI)离子源、光电离装置、激光电离装置、热喷雾电离装置、电感耦合等离子体(ICP)离子源、声波喷雾电离装置、辉光放电离子源和电子冲击离子源、DESI等等。

向四极杆1004施加射频(RF)电压可以在离子通过四极时为离子的径向约束提供四极场。可以在使用或不使用同时施加到一个或多个四极杆的可选择量的分辨DC电压的情况下将RF电压施加到杆。

在一些实施例中，施加到四极杆1004的RF电压可以具有在大约0.8MHz至大约3MHz的范围内的频率和在大约100伏至大约1500伏的范围内的幅值，然而还可以采用其它频率和幅值。在该实施例中，在控制器1010的控制下操作的RF电压源1008向四极杆1004提供所需的RF电压。

如下面更详细地讨论的，控制器1010可以调整施加到四极杆中的至少一个杆的RF电压和/或DC分辨电压的幅值和/或频率，从而修改FT质量分析器内的离子所暴露的径向约束条件。离子的径向约束的这种改变不同地影响所得质谱中的实际质量峰(本文也称为实际或分析物质量信号)和任何杂散质量峰(本文也称为杂散质量信号)的位置。这又可以允许识别杂散质量峰并移除它们，以便获得校正的质谱。

更具体地说，确定FT质谱仪中离子的m/z值的一种常见方法是测量离子的长期频率，确定Mathieuβ参数，获得Mathieu q参数(以及在需要时，例如施加DC分辨电压时，还获得a值)，并且最后利用q参数计算m/z值。长期频率、m/z值与Mathieuβ和q参数(对于a＝0)之间的关系如下提供：

以上关系表明，ω(离子的长期频率)与β但不与q线性相关。这意味着分析物质量信号(基于其基本长期频率)的位置(在m/z空间中)和分析物质量信号的杂散高次谐波相对于径向约束条件将不具有相同的关系。举例来说，施加到FT质量分析器的四极杆组的至少一个杆的峰-峰RF幅值可以被调整，以实现离子的径向约束的不同强度，这又可以不同地影响分析物质量信号和质量信号的杂散谐波的位置。因此，通过比较在至少两个不同的径向约束条件下、例如施加的RF电压的两个不同幅值下获取的质量校准的质谱，高次谐波导致的m/z峰可以与m/z分析物峰区分开来，从而识别杂散质量信号，例如由分析物质量信号的高次谐波导致的杂散质量信号，如下面进一步讨论的。

在每个径向约束条件下，可以经由跨FT质量分析器的至少两个杆施加电压脉冲来径向激励离子，从而引起离子的径向振荡。如下面更详细地讨论的，径向激励的离子与FT质量分析器的远端附近的边缘场的相互作用可以将离子的径向振荡转换成轴向振荡。轴向振荡离子可以离开FT质量分析器以由下游检测器检测，并且可以分析由检测器生成的质量信号以得出检测到的离子的质谱。

更具体地说，经由跨至少两个杆施加电压脉冲以引起径向离子激励，经由向杆施加(一个或多个)RF电压生成的四极场可以表现出四极杆组的出口端口附近的边缘场，这可以用于从FT质量分析器获得对离子的质量选择性提取，如下面更详细地讨论的。

继续参考图2A和图2B，在该实施例中，质量分析器1000还包括部署在四极杆组的输入端附近的输入透镜1012和部署在四极杆组的输出端附近的输出透镜1014。在控制器1010的控制下操作的DC电压源1016可以向输入透镜1012和输出透镜1014施加两个DC电压，例如在相对于四极的DC偏移具有吸引力的大约1至50V的范围内。在一些实施例中，施加到输入透镜1012的DC电压导致生成有助于离子进入到质量分析器中的电场。此外，向输出透镜1014施加DC电压可以有助于离子从四极杆组离开。

透镜1012和1014可以以各种不同的方式实现。例如，在一些实施例中，透镜1012和1014可以是具有开口的板的形式，离子可以通过该开口。在其它实施例中，透镜1012和1014中的至少一者(或两者)可以实现为网。在四极的进入端和离开端也可以有仅RF的Brubaker透镜。

如下面更详细地讨论的，跨四极杆中的至少两个杆施加电压脉冲可以激励FT质量分析器内离子的径向振荡。径向振荡离子可以与FT质量分析器的出口端口附近的边缘场相互作用，使得径向振荡转换成轴向振荡。轴向振荡离子可以离开FT质量分析器，并且可以由下游检测器1020检测。

作为进一步的说明且不限于任何特定理论，向四极杆施加(一个或多个)RF电压可以生成二维四极电位，如以下关系式中所定义的：

其中，

表示相对于地测量的电位，并且x和y表示定义垂直于离子传播方向(即，垂直于z方向)的平面的笛卡尔坐标。由以上电位生成的电磁场可以通过获得电位的空间梯度来计算。

同样，不限于任何特定理论，对于第一近似，与四极的输入端和输出端附近的边缘场相关联的电位可以通过下示函数f(z)通过减小四极的输入端和输出端附近的二维四极电位来表征：

其中，

表示与边缘场相关联的电位，并且

表示上面讨论的二维四极电位。二维四极场的减小所导致的边缘电场的轴向分量(E_z,qu+d)可以如下描述：

如下面更详细地讨论的，这种边缘场允许将经由向一个或多个四极(和/或一个或多个辅助电极)施加电压脉冲而激励的离子的径向振荡转换成轴向振荡，其中轴向振荡离子由检测器检测。

继续参考图2A和图2B，分析器1000还包括脉冲电压源1018，用于跨四极杆1004中的至少两个杆施加脉冲电压。在该实施例中，脉冲电压源1018向杆1004a和1004b施加偶极脉冲电压，然而在其它实施例中可以向杆1004c和1004d施加偶极脉冲电压。

在一些实施例中，施加的脉冲电压的幅值可以是例如在大约10伏至大约60伏的范围内，或者在大约20伏至大约30伏的范围内，然而也可以使用其它幅值。此外，脉冲电压的持续时间(脉冲宽度)可以例如在大约10纳秒(ns)至大约1毫秒的范围内，例如在大约1微秒至大约100微秒的范围内，或者在大约5微秒至大约50微秒的范围内，或者在大约10微秒至大约40微秒的范围内，然而也可以使用其它脉冲持续时间。通常，可以采用各种脉冲幅值和持续时间。在许多实施例中，脉冲宽度越长，脉冲幅值越小。通过四极的离子通常只暴露于单个激励脉冲。一旦激励的离子的“团块”通过四极，就会触发附加的激励脉冲。这通常每1到2ms发生一次，因此每秒收集大约500到1000个数据获取周期。

与电压脉冲相关联的波形可以具有各种不同的形状，以提供快速宽带激励信号为目的。举例来说，图3示意性地示出了具有正方形时间形状的示例性电压脉冲。在一些实施例中，电压脉冲的上升时间、即电压脉冲从零伏增加到达到其最大值所需的持续时间，可以例如在大约1至100纳秒的范围内。在其它实施例中，电压脉冲可以具有不同的时间形状。

不限于任何特定理论，例如跨两个对角相对的四极杆施加电压脉冲在四极内生成瞬态电场。四极内的离子暴露于该瞬态电场可以在其长期频率下径向激励这些离子中的至少一些。这种激励可以包含具有不同质荷(m/z)比的离子。换言之，使用具有短持续时间的激励电压脉冲可以提供四极内离子的宽带径向激励。

当径向激励的离子到达输出端(B)附近的四极杆组的端部时，它们将与离开边缘场相互作用。同样，不限于任何特定理论，这种相互作用可以将激励的离子的至少一部分的径向振荡转换成轴向振荡。

轴向振荡离子离开四极杆组和离开透镜1014，到达检测器1020，该检测器1020在控制器1010的控制下操作。检测器1020响应于检测到轴向振荡离子生成时变离子信号。可以采用各种检测器。合适检测器的一些示例包括但不限于Photonics Channeltron Model4822C和ETP electron multiplier Model AF610。

与检测器1020通信的分析器1022(本文也称为分析模块)可以接收检测到的时变信号，并对该信号进行操作，以生成与检测到的离子相关联的质谱。更具体地说，在该实施例中，分析器1022可以获得检测到的时变信号的傅立叶变换，以生成频域信号。然后，分析器可以使用Mathieu a和q参数与m/z之间的关系将频域信号转换成质谱。

其中z是离子上的电荷，U是杆上的DC电压，V是RF电压幅值，Ω是RF的角频率，并且r₀是四极的特征维度。径向坐标r由下式给出

r²＝x²+3²                   等式(9)

此外，当q<～0.4时，参数β由以下关系给出：

并且基本长期频率由下式给出

在其中a＝0且q<～0.4的条件下，长期频率通过如下近似关系与m/z相关。

如上所述，β的精确值是a和q Mathieu参数的连续分数表达式。以上提供了该连续分数表达式，并且也可以在参考文献J.Mass Spectrom第32卷351-369(1997)中查找到该连续分数表达式，该参考文献的整体通过引用并入本文。

也可以通过将一组频率拟合到以下等式来可替代地确定m/z与长期频率之间的关系

其中，A和B是待确定的常数。

在一些实施例中，根据本教导的质量分析器可以用于生成质谱，其分辨率取决于时变激励的离子信号的长度，然而分辨率一般可以在大约100至大约1000的范围内。

分析器1022可以以各种不同的方式在硬件和/或软件中实现。举例来说，图4A示意性地描绘了分析器1200的实施例，该分析器1200包括用于控制分析器的操作的处理器1220。示例性分析器1200还包括用于存储指令和数据的随机存取存储器(RAM)1240和永久存储器1260。分析器1200还包括傅立叶变换(FT)模块1280，用于对从检测器1180接收到的时变离子信号进行操作(例如，经由傅立叶变换)以生成频域信号，以及还包括用于基于频域信号计算检测到的离子的质谱的模块1300。通信模块1320允许分析器与检测器1180通信，例如以接收检测到的离子信号。通信总线1340允许分析器的各种组件彼此通信。

在该实施例中，分析器1022还包括比较模块1321，该比较模块1321从质谱模块1300接收在不同径向约束条件下获得的质谱。比较模块1321可以对在不同的径向条件下获取的所接收的质谱进行质量校准，并且可以比较质量校准的质谱，以识别杂散谐波质量信号。用于比较质谱的指令可以存储在分析器的永久存储器中，并可以在运行时传送到RAM中以供执行。

更具体地说，在该实施例中，分析器1022可以经由与离子检测器(诸如图6中所描绘的离子检测器116)通信来接收离子检测信号。分析器的质谱模块1300可以以本文讨论的方式对接收到的离子检测信号进行操作，以生成与两个不同的径向约束条件对应的两个质谱。

对于每个质谱，比较模块1321可以接收质谱(即，与质谱对应的数据)，并且可以例如使用以上关系对两个质谱进行质量校准。在校准质谱的一种方法中，测量多个施加的RF电压(V_RF)的校准离子的多个长期频率，并且计算每个测量的长期频率的Mathieuβ和q参数，并确定每个计算的q参数的RF电压幅值(V_RF)。对于每个计算的q参数，确定与施加的V_RF和计算的V_RF的偏差对应的偏移RF电压幅值(ΔV_RF)，以便生成ΔV_RF v.s.q校准曲线。

比较模块1321可以采用已知的技术来识别质谱中的质量峰，包括质谱中的已知峰检出例程来识别质量峰。对于每个谱中的每个质量峰，如果该质量峰在m/z空间中与另一谱中的相应质量重叠，则比较模块1321将该质量峰指派为分析物质量峰，并将其它质量峰(即，在m/z空间中不表现出与另一谱中的相应质量峰重叠的那些质量峰)识别为杂散质量信号。换言之，可以将在m/z空间中重叠的那些质量峰(即，在两个谱之间在m/z空间中保持未移位的那些质量峰)指派给分析物，并且可以将在两个质谱之间在m/z空间中表现出位移的那些质量峰识别为由于高次谐波而导致的杂散质量信号。

如上所讨论的，在一些实施例中，可以采用上游质量过滤器来减少或消除可能对杂散质量信号有贡献的某些离子通向下游FT质量分析器。

举例来说，参考图4B，在一个这样的实施例中，可以采用定位在FT质量分析器1000上游的质量过滤器4000来减少或消除可能对杂散质量信号有贡献的某些离子通向FT质量分析器。质量过滤器可以实现为多极杆组，且可以经由在控制器1010的控制下操作的RF电压源1008将RF电压施加到多极杆组中的至少一个杆，从而在某些离子通过质量分析器时为其提供稳定的轨迹，同时确保可能对杂散质量信号有贡献的某些其它离子将经历不稳定的轨迹并因此禁止这些其它离子通过质量过滤器。例如，控制器1010可以设定施加到质量过滤器4000的RF电压的幅值，以确保m/z比小于或大于阈值的离子将被禁止通过质量过滤器。举例来说，阈值可以被选择为对应于大约500的m/z比，然而也可以选择其它阈值。移除这样的干扰离子可以有利地简化所得质谱以用于分析，如以下示例所示的。

再次参考图4A，在另一个实施例中，可以选择施加到FT质量分析器的RF电压的幅值，以禁止所选择的离子通过质量分析器。例如，在一些这样的实施例中，控制器1010可以设定施加到FT质量分析器的RF电压的幅值，以便移除高m/z即低频离子。举例来说，施加到FT质量分析器的至少一个杆的V_RF可以小于大约100V，以便禁止m/z比高于500的离子通过。

在一些实施例中，根据本教导的质量分析器可以包括四极杆组以及一个或多个辅助电极，可以向其施加电压脉冲以径向激励四极内的离子。举例来说，图5A和图5B示意性地描绘了根据这种实施例的质量分析器2000，该质量分析器2000包括由四个杆2020a、2020b、2020c和2020d(本文统称为四极杆2020)组成的四极杆组2020。在该实施例中，分析器2000还包括多个辅助电极2040a、2040b、2040c和2040d(本文统称为辅助电极2040)，它们散置在四极杆2020之间。与四极杆2020类似，辅助电极2040从四极的输入端(A)延伸到四极的输出端(B)。在该实施例中，辅助电极2040具有与四极杆2020基本上类似的长度，然而在其它实施例中它们可以具有不同的长度。

与前面的实施例类似，可以例如经由RF电压源(未示出)向四极杆2020施加RF电压，以径向约束通过其中的离子。在该实施例中，电压脉冲可以施加到一个或多个辅助电极，以引起通过四极的离子中的至少一些的径向激励，而不是将电压脉冲施加到一个或多个四极杆。举例来说，在该实施例中，脉冲电压源2060可以向杆2040a和2040d施加偶极电压脉冲(例如，向杆2040a施加正电压并且向杆2040d施加负电压)。

与前面的实施例类似，电压脉冲可以引起通过四极的离子中的至少一些的径向激励。如上所讨论的，径向激励的离子与四极的输出端附近的边缘场的相互作用可以将径向振荡转换成轴向振荡，并且轴向振荡离子的至少一部分可以由检测器(在该图中未示出)检测。与前面的实施例类似，诸如上面讨论的分析器1200之类的分析器可以对作为轴向振荡离子的检测结果而生成的时变离子信号进行操作，以生成频域信号，并且可以对频域信号进行操作以生成检测到的离子的质谱。

根据本教导的质量分析器可以结合进各种不同的质谱仪中。举例来说，图6示意性地描绘了这样的质谱仪100，该质谱仪100包括用于在电离室14内生成离子的离子源104、用于对从电离室14接收的离子进行初始处理的上游部16以及包含一个或多个质量分析器、碰撞池和根据本教导的质量分析器116的下游部18。

由离子源104生成的离子可以相继传输通过上游部16的元件(例如，帘板30、孔板32、QJet 106和Q0 108)，以生成窄且高度聚焦的离子束(例如，在沿着中心纵向轴的z方向上)，用于在高真空下游部18内进行进一步的质量分析。在所描绘的实施例中，电离室14可以维持在大气压下，然而在一些实施例中电离室14可以被抽空至低于大气压的压力。帘室(即，帘板30与孔板32之间的空间)也可以维持在升高的压力(例如，大约大气压、大于上游部16的压力)下，而上游部16和下游部18可以通过经由一个或多个真空泵端口(未示出)抽空而维持在一个或多个所选择的压力(例如，相同或不同的亚大气压、低于电离室的压力)下。质谱仪系统100的上游部16通常相对于下游部18的各个压力区域维持在一个或多个升高的压力下，下游部18的各个压力区域通常在降低的压力下操作，以促进对离子移动的紧密聚焦和控制。

从离子源104排放的流体样本内包含的分析物可以在其内电离的电离室14通过帘板30与气帘室分隔，帘板30限定了经由孔板32的采样孔与上游部流体连通的帘板孔径。根据本教导的各个方面，帘气供应可以在帘板30与孔板32之间提供帘气流(例如，N₂)，以通过析散和排出大中性颗粒来帮助保持质谱仪系统的下游部清洁。举例来说，一部分帘气可以从帘板孔径流出进入到电离室14中，从而防止液滴通过帘板孔径进入。

如下面详细地讨论的，质谱仪系统100还包括电源和控制器(未示出)，该电源和控制器可以耦合到各个组件，以便根据本教导的各个方面操作质谱仪系统100。

如图所示，所描绘的系统100包括被配置为向离子源104提供流体样本的样本源102。样本源102可以是本领域技术人员已知的任何合适的样本入口系统，并且可以被配置为将样本(例如，包含或可能包含感兴趣的分析物的液体样本)包含和/或引入到离子源104。样本源102可以流体耦合到离子源，以便将液体样本从待分析样本的储存器、从在线液相色谱(LC)柱、从毛细管电泳(CE)仪器或可以通过其注入样本的输入端口传输到离子源102(例如，通过一个或多个导管、通道、管状物、管道、毛细管等)，所有这些皆作为非限制性示例。在一些方面，样本源102可以包括输液泵(例如，注射器或LC泵)，用于将液体载体连续地流到离子源104，而样本团块可以被间歇地注入到液体载体中。

离子源104可以具有多种配置，但通常被配置为从样本(例如，从样本源102接收的流体样本)内包含的分析物生成离子。在该实施例中，离子源104包括电喷雾电极，该电喷雾电极可以包括流体耦合到样本源102的毛细管并且终止于至少部分地延伸到电离室14中的出口端口，以排出其中的液体样本。如本领域技术人员根据本教导将理解的，电喷雾电极的出口端可以微粒化、气雾化、雾化或以其它方式将液体样本排放(例如，用喷嘴喷射)到电离室14中以形成包括通常指向帘板孔径(例如，在其附近)的多个微滴的样本羽流。如本领域中已知的，例如当生成样本羽流时，包含在微滴内的分析物可以被离子源104电离(即，带电)。在一些方面中，电喷雾电极的出口端可以由导电材料制成并且电耦合到可操作地耦合到控制器20的电源(例如，电压源)，使得当包含在样本羽流内的微滴内的流体在电离室12中的去溶剂化期间中蒸发时，裸露带电的分析物离子或溶剂化的离子被释放并被拉向且通过帘板孔径。在一些替代方面，喷雾器的排放端可以是不导电的，并且喷雾充电可以通过导电接头或接点发生，以向液体流(例如，毛细管的上游)施加高电压。尽管离子源104在本文中通常被描述为电喷雾电极，但是应当理解，本领域已知的用于电离样本内的分析物并根据本教导进行修改的任何数量的不同电离技术都可以用作离子源104。作为非限制性示例，离子源104可以是电喷雾电离装置、喷雾器辅助电喷雾装置、化学电离装置、喷雾器辅助雾化装置、基质辅助激光解吸/电离(MALDI)离子源、光电离装置、激光电离装置、热喷雾电离装置，电感耦合等离子体(ICP)离子源、声波喷雾电离装置、辉光放电离子源和电子冲击离子源、DESI等。应当理解，离子源102可以相对于帘板孔径和离子路径轴正交地部署，使得从离子源104排放的羽流也通常被引导跨过帘板孔径的面，使得没有被引入到帘室中的液滴和/或大中性分子可以从电离室14中被移除，以便防止潜在污染物在电离室内积累和/或再循环。在各个方面，也可以提供喷雾器气体(例如，在离子源102的排放端附近)，以防止液滴在喷雾器尖端上的积累和/或将样本羽流引导到帘板孔径的方向。

在一些实施例中，在通过孔板32时，离子可以穿过一个或多个附加的真空室和/或四极(例如，

四极)，以在传输到下游高真空部18之前使用气体动力学和射频场的组合对离子束提供附加的聚焦和更精细的控制。根据本教导的各个方面，还将理解，本文所述的示例性离子引导器可以部署在质谱仪系统的各种前端位置。作为非限制性示例，离子引导器108可以起到

离子引导器(例如，在大约1-10Torr的压力下操作)的常规作用，作为在

离子引导器之后的常规Q0聚焦离子引导器(例如，在大约3-15mTorr的压力下操作)，作为组合的Q0聚焦离子引导器和

离子引导器(例如，在大约3-15mTorr的压力下操作)，或作为

离子引导器与Q0之间的中间装置(例如，在100s mTorr的压力下操作，在典型

离子引导器与典型Q0聚焦离子引导器之间的压力下操作)。

如图所示，系统100的上游部16经由孔板32与帘室分隔，并且通常包括第一RF离子引导器106(例如，SCIEX的

)和第二RF引导器108(例如，Q0)。在一些示例性方面，第一RF离子引导器106可以用于使用气体动力学和射频场的组合来捕获和聚焦离子。举例来说，离子可以传输通过采样孔，其中由于孔板32任一侧的腔室之间的压力差而发生真空膨胀。作为非限制性示例，第一RF离子引导器的区域中的压力可以维持在大约2.5Torr的压力。QJet 106将由此接收的离子通过部署在其间的离子透镜IQ0 107传送到后续的离子光学器件，诸如Q0 RF离子引导器108。Q0 RF离子引导器108运输离子通过中间压力区域(例如，在大约1mTorr至大约10mTorr的范围内)，并通过IQ1透镜109将离子输送到系统100的下游部18。

系统100的下游部18通常包括高真空室，该高真空室包含一个或多个质量分析器，用于进一步处理从上游部16传输的离子。如图5中所示，示例性下游部18包括质量分析器110(例如，细长杆组Q1)和可以作为碰撞池操作的第二细长杆组112(例如，q2)。下游部还包括根据本教导的质量分析器114。

质量分析器110和碰撞池112由孔板IQ2分隔，并且碰撞池112和质量分析器114由孔板IQ3分隔。例如，在从108Q0传输通过透镜109IQ1的离开孔径之后，离子可以进入相邻的四极杆组110(Q1)，该相邻的四极杆组可以位于真空室中，该真空室可以被抽空至如下压力，该压力可以维持在低于部署RF离子引导器107的室的值。

作为非限制性示例，包含Q1的真空室可以维持在小于大约1×10^-4Torr(例如，大约5×10^-5Torr)的压力下，然而其它压力可以用于此目的或其它目的。如本领域技术人员将认识到的，四极杆组Q1可以作为常规的传输RF/DC四极质量过滤器来操作，其可以被操作以选择感兴趣的离子和/或感兴趣的离子范围。举例来说，四极杆组Q1可以设有适于在质量分辨模式下操作的RF/DC电压。应当理解，考虑到Q1的物理和电气性质，可以选择施加的RF和DC电压的参数，使得Q1建立所选m/z比的传输窗口，使得这些离子可以在很大程度上不受干扰地穿过Q1。然而，具有落在窗口之外的m/z比的离子不能获得四极内稳定的轨迹，因此可以防止其穿过四极杆组Q1。应当理解，这种操作模式只是Q1的一种可能的操作模式。

通过四极杆组Q1的离子可以通过透镜IQ2并进入相邻的四极杆组q2，相邻的四极杆组q2可以部署在加压室中，并且可以被配置为大致在大约1mTorr至大约10mTorr的范围内的压力下作为碰撞池操作，然而其它压力可以用于此目的或其它目的。可以通过气体入口(未示出)提供合适的碰撞气体(例如，氮气、氩气、氦气等)，以使离子束中的离子热化和/或碎片化。

在该实施例中，根据本教导，质量分析器114可以接收离开碰撞池112的离子。如上所讨论的，质量分析器114可以实现为具有或不具有辅助电极的四极质量分析器。向四极杆施加RF电压(具有或不具有可选择的分辨DC电压)可以在离子通过四极杆时提供对离子的径向约束，并且向一个或多个RF杆或辅助电极施加DC电压脉冲可以引起离子的至少一部分(优选全部)的径向激励。如上所讨论的，径向激励的离子在离开四极时与边缘场的相互作用可以将离子中的至少一些的径向激励转换成轴向激励。离子然后由检测器118检测，该检测器118生成时变离子信号。与检测器118通信的分析器120可以对时变离子信号进行操作，以如上讨论的方式得出检测到的离子的质谱。

控制器1010(参见图2A)也可以使用本教导所告知的本领域已知技术以硬件、软件和/或固件实现。例如，在控制器1010的实现的一个示例中，与图4A中所描绘的分析器1200的实现类似，控制器可以包括处理器、随机存取存储器(RAM)、永久存储器和通信模块以及允许处理器与控制器的其它组件之间的通信的通信总线。在一些实施例中，用于根据本教导操作FT质量分析器的指令可以存储在永久存储器中，并且可以在运行期间从永久存储器传送到RAM以供执行。举例来说，存储在永久存储器中的指令可以实现期望的工作流，诸如图13中所描绘的工作流。更具体地说，图13示出了可以调整RF电压的幅值以生成离子的两个不同的径向约束条件。图13还示出了施加激励脉冲以引起离子的径向振荡，这可以用于从FT质量分析器进行离子的质量依赖性提取。

提供以下示例是为了进一步阐明本教导的各个方面，并不旨在于一定提供实践本教导的最佳方式或可以获得的最佳结果。

示例1

与图7中所描绘的质谱仪类似的基于由Sciex以4000QTRAP的名称销售的质谱仪的设备具有四个四极杆组(即，Q0、Q1、Q2和Q3)，每个四极杆组由独立的、可直接寻址的电源供电，用于生成本文讨论的数据。Q3四极杆被配置为用作FT质量分析器。离子由Q1进行质量选择(或不进行质量选择)，并在Q2中被热化，Q2保持在大约10mTorr的氮气中。激励脉冲是宽带的，并且具有1-2微秒的标称脉冲宽度和25V的峰-峰幅值。其以偶极方式被施加到FT质量分析器的一对杆。对时间分辨的离子信号进行频率分析并转换成m/z单位。数据获取速率被限制在大约75Hz，然而仪器可以被配置为允许更高的数据获取速率，例如1kHz。下面讨论的数据是1200次扫描平均值的结果。

图8A示出了对应于m/z 609处利血平质子化分子离子的时间分辨的离子信号。图8B描绘了对应的频谱，并且图8C示出了经由频谱分析获得的所得质谱。在这种情况下，所得质谱的分析并不复杂，因为样本包括单个组分。

然而，对于包含各种组分的混合物的某些样本，所得质谱的分析可能具有挑战性。例如，图9A、图9B和图9C分别描绘了针对X500R正离子校准混合物的时间分辨的信号、对应的频谱和相关联的质谱。在这种情况下，对应于200至500的范围内的m/z值的许多质量峰是由于较高m/z分析物的谐波而导致的，特别是600和829的范围内的质量峰。

如上所讨论的，通过获取在不同径向约束条件下获得的两组质量数据，例如，在不同四极RF和/或四极DC值下获取的质量数据，可以识别由于与分析物相关联的质量峰的高次谐波而导致的杂散质量峰。一旦这样的谱被适当地质量校准，那么分析物峰将在m/z空间中重叠，而由于高次谐波引起的杂散峰位移。如上所讨论的，杂散峰的这种位移使得能够识别和移除它们，从而生成可以更容易辨认的校正的质谱。

例如，图10示出了在四极DC＝0V_0-p时以V_RF值307V_0-p(实线)和351V_0-p(虚线)获得的X500R正离子校准混合物的两个不同四极FT质谱的叠覆的扩展区域。施加的RF电压的频率为1.3217MHz。m/z比266、316、354和442处的质量峰显示出两个谱之间的重叠。

对m/z458附近区域的检查表明，该区域中可能存在另一个分析物峰。然而，在不同V_RF处的附加测量证实，这是由该区域中的不良重叠引起的伪影，如图12中所描绘的。

示例2

如上所讨论的，用于从分析物峰中解析出杂散质量峰的另一种技术是对通过RF四极的离子进行质量过滤，以消除那些对杂散高次谐波有贡献的离子。

对某些较高m/z离子的这种过滤至少可以通过以下两种方式实现：(1)可以采用上游质量过滤器来减少或消除对高次谐波有贡献的离子，高次谐波可能干扰分析物质量峰；(2)可以降低V_RF的值以便减少(或消除)较高m/z离子对质谱的贡献，例如V_RF可以被选择为小于大约200伏。

图12示出了后一种方法的示例，其中施加的RF电压已经降低到这样的程度，即在所得质谱中不能辨别出来自m/z 500以上的任何分析物质量的贡献。更具体地说，图12示出了在四极DC＝0伏时以V_RF值为219V_0-p(实线)和274V_0-p(虚线)获得的两个不同四极FT质谱的叠覆。RF频率被设定为1.3217MHz。当V_RF设定为219V_0-p时，不会有大约500的m/z以上的离子的传输。插图示出了从200延伸到460的m/z区域，仅有少量与274伏的V_RF处的较高m/z质量峰相关联的高次谐波导致的质量峰。

本领域普通技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对以上实施例进行各种改变。

Claims (37)

1.一种执行质谱法的方法，包括：

使用从入口端口延伸到出口端口的傅立叶变换质量分析器来获取通过电离样本生成的第一多个离子的第一质谱，其中所述第一多个离子在第一径向约束条件下被径向约束在所述质量分析器内，

使用所述傅立叶变换质量分析器来获取通过电离所述样本生成的第二多个离子的第二质谱，其中使用第二径向约束条件将所述第二多个离子径向约束在所述质量分析器内，以及

比较所述第一质谱和第二质谱以识别杂散质量信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述杂散质量信号对应于所述第一离子和第二离子中的至少一者的子集的质量信号的杂散谐波。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括从所述第一质谱和第二质谱中的至少一个质谱中移除所述杂散质量信号，以生成校正的质谱。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述质量分析器包括多极质量分析器。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一径向约束条件是经由向所述多极质量分析器的至少一个杆施加第一RF电压来实现的，并且所述第二径向约束条件是经由向所述多极质量分析器的至少一个杆施加第二RF电压来实现的，其中所述第二RF电压不同于所述第一RF电压。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述RF电压具有在大约50kHz至大约2MHz的范围内的频率。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述RF电压具有在大约10伏至大约700伏的范围内的峰-峰幅值。

8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一质谱和第二质谱中的任何一个质谱中的质量峰和杂散谐波质量信号的位置相对于径向约束条件的改变表现出不同的关系。

9.根据权利要求4所述的方法，其中，所述多极质量分析器包括以四极配置布置的四个杆。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，使用傅立叶变换质量分析器来获取所述第一质谱和第二质谱中的任何一个质谱的所述步骤包括：

将所述第一多个离子和第二多个离子中的任何一者引入到质量分析器中，

使用所述第一径向约束条件径向约束所述离子，

经由激励信号径向激励所述离子的至少一部分，以引起所述离子的径向振荡，使得所述径向激励的离子与质量分析器的所述出口端口附近的边缘场的相互作用将所述径向振荡转换成轴向振荡，

检测所述轴向振荡离子的至少一部分，以及

生成所述检测到的离子的质谱。

11.一种执行质谱法的方法，包括：

将通过电离样本生成的多个离子引入到傅立叶变换质量分析器中，

使用至少第一径向约束参数径向约束所述离子，

施加离子激励信号以径向激励所述离子的至少一部分，以使所述离子表现出在其长期频率下的径向振荡，其中所述径向激励的离子与所述离开端口附近的边缘场相互作用，使得所述径向振荡被转换成轴向振荡，

检测离开质量分析器的轴向振荡离子的至少一部分，

确定所述检测到的离子的质谱，

修改所述至少第一径向约束参数以获得第二径向约束参数，

将通过电离所述样本生成的第二多个离子引入到傅立叶变换质量分析器中，

使用所述第二径向约束参数径向约束所述第二多个离子，

施加离子激励信号以径向激励所述第二多个离子的至少一部分，从而使所述第二多个离子在其长期频率下径向振荡，其中所述径向振荡离子与所述离开端口附近的边缘场相互作用，使得径向振荡被转换成轴向振荡，

检测离开质量分析器的轴向振荡离子的至少一部分，

确定对应于所述检测到的轴向振荡离子的第二质谱，

比较所述第一质谱和第二质谱以识别杂散质量信号。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述杂散质量信号对应于与所述第一离子和第二离子中的至少一者的子集相关联的质量信号的杂散谐波。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括从所述第一质谱和第二质谱中的任何一个质谱中移除所述杂散质量信号以生成校正的质谱。

14.一种执行质谱法的方法，包括：

生成表现出m/z比的分布的多个离子，

将所述离子引入到质量过滤器以移除m/z比高于或低于阈值m/z比的离子，

将其余离子引入到傅立叶变换FT质量分析器中，所述FT质量分析器包括以多极配置布置的多个杆，所述多个杆包括用于接收离子的输入端口和离子能够通过其离开质量分析器的输出端口，

向所述杆中的至少一个杆施加至少一个RF电压，以便在离子通过多极杆组时生成用于径向约束离子的RF场，

激励所述FT质量分析器中离子的至少一部分在其长期频率下的径向振荡，使得在所述激励的离子离开多极杆组时所述多个杆的输出端附近的边缘场将所述激励的离子的至少一部分的所述径向振荡转换成轴向振荡，以及

检测离开多极杆组的所述轴向振荡离子的至少一部分以生成时变信号，

获得所述时变信号的傅立叶变换以生成所述其余离子的质谱，

其中，选择用于移除离子的所述阈值，以便减少质量信号的杂散谐波的出现，或有助于检测质谱中的所述杂散谐波。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述阈值对应于大约500的m/z比。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述多极配置包括四极配置。

17.根据权利要求14所述的方法，其中，激励径向振荡的所述步骤包括跨所述杆中的至少两个杆施加电压脉冲。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述电压脉冲具有在大约1微秒至大约5微秒的范围内的持续时间。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述电压脉冲具有在大约10伏至大约60伏的范围内的幅值。

20.根据权利要求14所述的方法，其中，所述RF电压具有在大约50kHz至大约2MHz的范围内的频率。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述RF电压具有在大约10伏至大约700伏的范围内的峰-峰幅值。

22.一种执行质谱法的方法，包括：

将通过电离样本而生成的多个离子引入到傅立叶变换质量分析器中，所述傅立叶变换质量分析器包括以多极配置布置的多个杆，

向所述杆中的至少一个杆施加至少一个RF电压，以便生成用于在所述FT质量分析器中径向约束离子的RF场，

向所述杆中的至少一个杆施加DC分辨电压以移除m/z比大于或小于阈值m/z比的离子，

激励所述FT质量分析器中其余离子的至少一部分在其长期频率下的径向振荡，使得在所述激励的离子离开多极杆组时所述多个杆的输出端附近的边缘场将所述激励的离子的至少一部分的所述径向振荡转换成轴向振荡，

检测离开多极杆组的所述轴向振荡离子的至少一部分以生成时变信号，

获得所述时变信号的傅立叶变换以生成质谱，

其中，所述DC电压被选择为减少杂散质量信号的出现或有助于在所述质谱中识别杂散质量信号。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，选择所述分辨DC电压以移除m/z比大于大约1500的离子。

24.根据权利要求22所述的方法，其中，所述多极配置包括四极配置。

25.根据权利要求22所述的方法，其中，激励径向振荡的所述步骤包括跨所述杆中的至少两个杆施加电压脉冲。

26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述电压脉冲具有在大约1微秒至大约5微秒的范围内的持续时间。

27.根据权利要求25所述的方法，其中，所述电压脉冲具有在大约10伏至大约60伏的范围内的幅值。

28.根据权利要求22所述的方法，其中，所述RF电压具有在大约50kHz至大约2MHz的范围内的频率。

29.根据权利要求22所述的方法，其中，所述RF电压具有在大约10伏至大约700伏的范围内的峰-峰幅值。

30.一种执行质谱法的方法，包括：

将通过电离样本生成的多个离子引入到傅立叶变换质量分析器，所述傅立叶变换质量分析器包括以多极配置布置的多个杆，

向所述杆中的至少一个杆施加至少一个RF电压，以便生成用于在所述FT质量分析器中径向约束离子的RF场，

减小所述至少一个RF电压的幅值，以便移除m/z比大于或小于阈值m/z比的离子，

激励所述FT质量分析器中其余离子的至少一部分在其长期频率下的径向振荡，使得在所述激励的离子离开多极杆组时所述多个杆的输出端附近的边缘场将所述激励的离子的至少一部分的所述径向振荡转换成轴向振荡，以及

检测离开多极杆组的所述轴向振荡离子的至少一部分以生成时变信号，

获得所述时变信号的傅立叶变换，以便生成检测到的离子的质谱，

其中，所述阈值被选择为减少杂散谐波信号的出现或有助于检测质谱中的所述杂散谐波信号。

31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述阈值对应于大约500的m/z比。

32.根据权利要求30所述的方法，其中，所述多极配置包括四极配置。

33.根据权利要求30所述的方法，其中，激励径向振荡的所述步骤包括向所述杆中的至少一个杆施加电压脉冲。

34.根据权利要求33所述的方法，其中，所述电压脉冲具有在大约1微秒至大约5微秒的范围内的持续时间。

35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述电压脉冲具有在大约10伏至大约60伏的范围内的幅值。

36.根据权利要求30所述的方法，其中，所述RF电压具有在大约50kHz至大约2MHz的范围内的频率。

37.根据权利要求30所述的方法，其中，所述RF电压具有在大约10伏至大约700伏的范围内的峰-峰幅值。

Images