CN206179824U - 离子碰撞室及其入口部分和出口部分、以及质谱仪 - Google Patents
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Abstract
本文描述的特定实施例涉及一种离子碰撞室及入口部分和出口部分、以及质谱仪，其包括一个或多个整体式透镜。在一些示例中，透镜联接到分段的正交杆组件的两个部分，所述透镜包括孔和设置在透镜每一侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述透镜一侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述分段的正交杆组件的第一、第二、第三和第四极段。
Description
相关申请的交叉引用
本申请涉及2013年6月2日提交的美国临时申请第61/830150号和2013年6月3日提交的美国临时申请第61/830592号并且要求它们的权益，它们的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本申请涉及一种质谱装置及其使用方法。更具体地，本文描述的特定实施例涉及用于质谱仪或接收离子的其他装置的碰撞室(collision cell)。
背景技术
质谱基于离子的质量-电荷(m/z)比率的差别将物种分离。
实用新型内容
本文所述的某些特征、方面和实施例涉及包括碰撞室和流体地和/或电地联接至碰撞室的其他类似部件的装置、系统和方法。虽然特定的配置、几何形状及布置在本文中得到描述以便于更好地理解本技术，但是所描述的配置仅代表可以实现的许多不同配置。
在一方面，提供了一种离子碰撞室，包括：分段的正交杆组件，其配置成在上游区域和下游区域之间提供碰撞区域，所述分段的正交杆组件包括在所述正交杆组件的每个部分中的第一、第二、第三和第四极段；以及透镜，其联接到所述分段的正交杆组件的两个部分，所述透镜包括孔和设置在透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述透镜至少一侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述分段的正交杆组件的第一、第二、第三和第四极段。
在特定实施例中，所述室包括气体端口，其流体联接到所述上游区域，用于将气体引入组装的部分。在其他实施例中，所述极段是弯曲的。在一些情况下，所述分段的正交杆组件在所述部分联接到所述透镜时弯曲通过约180度。在其他配置中，设置在所述透镜上的单独的导电元件是印刷电路板的部件。在特定实施例中，所述印刷电路板是2层的印刷电路板。在附加实施例中，所述透镜可操作为气体节流器。在一些示例中，所述透镜定位在所述离子碰撞室的上游区域。在进一步示例中，所述下游区域包括气体端口，其配置成将冷却气体引入所述下游区域。在其他示例中，所述室可以包括附加透镜，其联接到所述分段的正交杆组件的两段，所述附加透镜包括孔和设置在附加透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述附加透镜每侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述分段的正交杆组件的第一、第二、第三和第四极段。在一些实施例中，所述附加透镜定位在所述离子碰撞室的下游区域。在其他实施例中，所述室可以包括第三透镜，其中，所述第三透镜包括中心导电元件和终端连接器，所述终端连接器通过第三透镜的主体电联接到所述中心导电元件。在特定实施例中，所述第三透镜定位在所述附加透镜的下游。在其他示例中，所述室可以包括第四透镜，其中，所述第四透镜包括中心导电元件和终端连接器，所述终端连接器通过第四透镜的主体电联接到所述中心导电元件。在特定示例中，所述第四透镜定位在所述第三透镜的下游。在一些示例中，所述室可以包括定位在所述附加透镜与所述第三透镜之间的第一出口段、定位在所述第三透镜与所述第四透镜之间的第二段以及联接到所述第四透镜的第三出口段。在特定实施例中，所述出口段中的至少一个配置成接收冷却气体。在其他实施例中，所述第三透镜和所述第四透镜配置成推动或拉动离子通过所述碰撞室。在进一步实施例中，所述第三透镜和所述第四透镜电联接到电源。在一些示例中，所述第三透镜和所述第四透镜各自包括4层的印刷电路板。
在另一方面，公开了一种离子碰撞室，包括：第一区域和第二区域，其中，所述第一区域和第二区域中的每个包括：第一支撑板，其包括第一和第二极段，其中所述第一和第二极段包括相对彼此以约90度布置的极表面；和第二支撑板，其包括第三和第四极段，其中所述第三和第四极段包括相对彼此以约90度布置的极表面，所述第二支撑板配置成联接到所述第一支撑板，以就近地定位所述第一、第二、第三和第四极段并且以大致方形横截面的形式布置所述第一、第二、第三和第四极表面。在特定示例中，所述室包括透镜，其定位在所述第一区域和第二区域之一的段之间，其中，所述透镜包括孔和设置在透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述透镜至少一侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述第一、第二、第三和第四极段之一。
在一些实施例中，所述室包括气体端口，其流体联接到所述第一区域，用于将气体引入组装的部分。在其他实施例中，所述极段是弯曲的。在进一步实施例中，所述离子碰撞室在所述区域联接到彼此时弯曲通过约180度。在附加实施例中，设置在所述透镜上的单独的导电元件是印刷电路板的部件。在一些情况下，所述印刷电路板是2层的印刷电路板。在附加情况下，所述透镜可操作为气体节流器。在其他示例中，所述透镜定位在所述离子碰撞室的第一区域的入口段内。在一些示例中，所述第二区域包括气体端口，其配置成将冷却气体引入所述第二区域。在其他示例中，所述室在所述第二区域中还包括附加透镜，所述附加透镜包括孔和设置在附加透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述附加透镜每侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述第一、第二、第三和第四极段之一。在一些实施例中，所述附加透镜定位在所述第二区域的出口部分。在特定实施例中，所述室在所述第二区域中还包括第三透镜，其中，所述第三透镜包括中心导电元件和终端连接器，所述终端连接器通过第三透镜的主体电联接到所述中心导电元件。在某些情况下，所述第三透镜定位在所述附加透镜的下游。在一些配置中，所述室在所述第二区域中还包括第四透镜，其中，所述第四透镜包括中心导电元件和终端连接器，所述终端连接器通过第四透镜的主体电联接到所述中心导电元件。在特定示例中，所述第四透镜定位在所述第三透镜的下游。在其他示例中，所述室包括定位在所述附加透镜与所述第三透镜之间的第一出口段、定位在所述第三透镜与所述第四透镜之间的第二出口段以及联接到所述第四透镜的第三出口段。在一些实施例中，所述出口段中的至少一个配置成接收冷却气体。在附加示例中，所述第三透镜和所述第四透镜配置成推动或拉动离子通过所述碰撞室。在其他示例中，所述第三透镜和所述第四透镜电联接到电源。在进一步实施例中，所述第三透镜和所述第四透镜各自包括4层的印刷电路板。
在另一方面，描述了一种质谱仪，包括：离子源；离子检测器；以及至少一个碰撞室，其流体联接到在入口部分的所述离子源且流体联接到在出口部分的所述离子检测器。在一些实施例中，所述离子碰撞室包括：分段的正交杆组件，其配置成在所述入口部分和出口部分之间提供碰撞部分，所述分段的正交杆组件包括在所述正交杆组件的每个部分中的第一、第二、第三和第四极段；以及在所述入口部分和出口部分中的至少一个的段之间的透镜，所述透镜包括孔和设置在透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述透镜至少一侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述分段的正交杆组件的第一、第二、第三和第四极段之一。
在特定实施例中，所述质谱仪包括气体端口，其流体联接到所述入口部分，用于将气体引入所述碰撞室。在其他实施例中，所述极段是弯曲的。在进一步实施例中，所述分段的正交杆组件在所述入口部分、出口部分和碰撞部分联接到彼此时弯曲通过约180度。在附加实施例中，设置在所述透镜上的单独的导电元件是印刷电路板的部件。在一些示例中，所述印刷电路板是2层的印刷电路板。在进一步示例中，所述透镜可操作为气体节流器。在附加示例中，所述透镜定位在所述离子碰撞室的入口部分的段之间。在一些实施例中，所述出口部分包括气体端口，其配置成将冷却气体引入所述出口部分。在附加实施例中，所述质谱仪可以在所述分段的正交杆组件的入口部分和出口部分中的至少一个的段之间包括附加透镜，所述附加透镜包括孔和设置在附加透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述附加透镜每侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述分段的正交杆组件的第一、第二、第三和第四极段之一。在一些示例中，所述附加透镜定位在所述离子碰撞室的出口部分的段之间。在一些实施例中，所述质谱仪在所述出口部分还包括第三透镜，其中，所述第三透镜包括中心导电元件和终端连接器，所述终端连接器通过第三透镜的主体电联接到所述中心导电元件。在其他实施例中，所述第三透镜定位在所述附加透镜的下游。在进一步实施例中，所述质谱仪在所述出口部分还包括第四透镜，其中，所述第四透镜包括中心导电元件和终端连接器，所述终端连接器通过第四透镜的主体电联接到所述中心导电元件。在附加实施例中，所述第四透镜定位在所述第三透镜的下游。在其他实施例中，所述质谱仪包括定位在所述附加透镜与所述第三透镜之间的第一出口段、定位在所述第三透镜与所述第四透镜之间的第二出口段以及联接到所述第四透镜的第三出口段。在一些示例中，所述出口段中的至少一个配置成接收冷却气体。在其他示例中，所述第三透镜和所述第四透镜配置成推动或拉动离子通过所述碰撞室。在进一步示例中，所述第三透镜和所述第四透镜电联接到电源。在一些示例中，所述第三透镜和所述第四透镜各自包括4层的印刷电路板。
在另一方面，提供了一种质谱仪，包括：离子源；离子检测器；以及至少一个碰撞室，其流体联接到在入口部分的所述离子源且流体联接到在出口部分的所述离子检测器，所述离子碰撞室包括：第一区域和第二区域，其中，所述第一区域和第二区域中的每个包括：第一支撑板，其包括第一和第二极段，其中所述第一和第二极段包括相对彼此以约90度布置的极表面；和第二支撑板，其包括第三和第四极段，其中所述第三和第四极段包括相对彼此以约90度布置的极表面，所述第二支撑板配置成联接到所述第一支撑板，以就近地定位所述第一、第二、第三和第四极段并且以大致方形横截面的形式布置所述第一、第二、第三和第四极表面；以及透镜，其定位在所述第一区域和第二区域之一的段之间，其中，所述透镜包括孔和设置在透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述透镜每个至少一侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述第一、第二、第三和第四极段之一。
在特定示例中，所述质谱仪包括气体端口，其流体联接到所述第一区域，用于将气体引入组装的部分。在其他示例中，所述极段是弯曲的。在一些实施例中，所述离子碰撞室在所述入口部分、碰撞部分和出口部分联接到彼此时弯曲通过约180度。在附加实施例中，设置在所述透镜上的单独的导电元件是印刷电路板的部件。在进一步实施例中，所述印刷电路板是2层的印刷电路板。在其他实施例中，所述透镜可操作为气体节流器。在一些示例中，所述透镜定位在所述离子碰撞室的入口部分的段内。在附加示例中，所述出口部分包括气体端口，其配置成将冷却气体引入所述第二区域。在一些情况下，所述质谱仪在所述入口部分和出口部分中的至少一个的段之间包括附加透镜，所述附加透镜包括孔和设置在附加透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述附加透镜每侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述第一、第二、第三和第四极段之一。在其他实施例中，所述附加透镜定位在所述第二区域的出口部分。在一些实施例中，所述质谱仪在所述出口部分中包括第三透镜，其中，所述第三透镜包括中心导电元件和终端连接器，所述终端连接器通过第三透镜的主体电联接到所述中心导电元件。在特定实施例中，所述第三透镜定位在所述附加透镜的下游。在其他实施例中，所述质谱仪在所述出口部分中包括第四透镜，其中，所述第四透镜包括中心导电元件和终端连接器，所述终端连接器通过第四透镜的主体电联接到所述中心导电元件。在一些情况下，所述第四透镜定位在所述第三透镜的下游。在其他实施例中，所述出口部分包括定位在所述附加透镜与所述第三透镜之间的第一出口段、定位在所述第三透镜与所述第四透镜之间的第二出口段以及联接到所述第四透镜的第三出口段。在特定示例中，所述出口段中的至少一个配置成接收冷却气体。在其他示例中，所述第三透镜和所述第四透镜配置成推动或拉动离子通过所述碰撞室。在一些实施例中，所述第三透镜和所述第四透镜电联接到电源。在其他实施例中，所述第三透镜和所述第四透镜各自包括4层的印刷电路板。
在另一方面，提供了一种碰撞室的入口部分，所述入口部分包括：入口段，其包括配置成从离子源接收离子的入口；以及透镜，其配置成联接到所述入口段的入口的下游的入口段，所述透镜包括孔和设置在透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述透镜至少一侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到分段的正交杆组件的第一、第二、第三和第四极段之一，且在所述透镜另一侧上的第一设置的导电元件配置成联接到所述入口段。
在特定实施例中，所述入口部分包括附加入口段，其配置成电联接到在所述透镜另一侧上的第二设置的导电元件。在其他实施例中，所述入口部分包括第三入口段，其配置成电联接到在所述透镜另一侧上的第三设置的导电元件。在进一步实施例中，所述入口部分包括第四入口段，其配置成电联接到在所述透镜另一侧上的第四设置的导电元件。在一些示例中，所述入口段包括整体式弹簧触头，以将所述入口段联接到在所述透镜另一侧上的设置的导电元件之一。在其他实施例中，所述入口段包括整体式对准特征，以将所述入口段联接到支撑板。在一些示例中，所述入口部分包括气体端口，其流体联接到所述入口段。在进一步示例中，所述入口部分在所述入口部分包括附加透镜。在其他示例中，所述入口部分在所述透镜和所述附加透镜之间包括第二入口段。在一些实施例中，碰撞部分配置成联接到所述入口部分。
在另一方面，描述了一种碰撞室的出口部分，所述出口部分包括：出口段，其包括配置成从所述碰撞室提供离子的出口；以及透镜，其配置成联接到所述出口段的出口的上游的出口段，所述透镜包括中心导体和终端导体，所述终端导体通过透镜的主体电联接到所述中心导体，所述终端导体配置成联接到电源，以将电流提供给所述中心导体。
在特定实施例中，所述出口部分在所述透镜的上游包括附加出口段。在其他实施例中，所述出口部分包括附加透镜，其配置成联接到所述附加出口段的上游的附加出口段，所述附加透镜包括中心导体和终端导体，所述终端导体通过附加透镜的主体电联接到所述中心导体，所述终端导体配置成联接到电源，以将电流提供给所述中心导体，被配置为联接到电源端子导体，以提供一个电流到该中心导体。在一些情况下，所述出口部分在所述附加透镜的上游包括第三出口段。在进一步情况下，所述出口部分在所述第三出口部分的上游包括第三透镜，所述第三透镜包括孔和设置在第三透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述透镜至少一侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到分段的正交杆组件的第一、第二、第三和第四极段之一，且在所述透镜另一侧上的第一设置的导电元件配置成联接到所述第三出口段。在其他实施例中，所述出口段包括整体式对准特征，以将所述出口段联接到支撑板。在附加示例中，所述第三出口段包括整体式弹簧触头，以将所述第三出口段电联接到所述第三透镜。在一些示例中，所述出口部分包括气体端口，其流体联接到所述出口段。在特定实施例中，所述透镜和所述附加透镜中的每个包括弹簧触头，以将所述透镜的终端连接器电联接到电触头。在进一步实施例中，碰撞部分配置成联接到所述出口部分。
在另一方面，描述了一种离子碰撞室，包括入口部分和碰撞部分，所述入口部分包括分段的正交杆组件，其在所述正交杆组件的每个部分中包括第一、第二、第三和第四极段，以及透镜，其联接到在所述分段的正交杆组件的入口部分中的两个入口段，所述透镜包括孔和设置在透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述透镜至少一侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述分段的正交杆组件的第一、第二、第三和第四极段。
在另一方面，公开了一种离子碰撞室，包括出口部分和碰撞部分，所述出口部分包括分段的正交杆组件，其在所述正交杆组件的每个部分中包括第一、第二、第三和第四极段，以及透镜，其联接到在所述分段的正交杆组件的出口部分中的两个出口段，所述透镜包括孔和设置在透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述透镜每侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述分段的正交杆组件的第一、第二、第三和第四极段。
下面对其他的特征、方面、示例及实施例进行更详细地描述。
附图说明
下面参照附图，对装置及系统的特定实施例进行描述，其中：
图1是根据特定示例的质谱仪的框图；
图2A-2D是根据特定示例的碰撞室的第一和第二区域及碰撞室中的各种透镜布置的框图；
图3是根据特定示例的示出了在碰撞室内的各种区域的框图；
图4是根据特定示例的碰撞室的横截面，示出了该室内的四个极；
图5A和5B是根据特定示例的透镜的示意图；
图6是根据特定示例的联接到两段的透镜的示意图；
图7A和7B是根据特定示例的可以联接至透镜的段的示意图；
图8是根据特定示例的透镜放置在图6的底板的示意图；
图9是根据特定示例的示出了在碰撞室出口端的各种部件的分解视图；
图10是根据特定示例的示出了在图9中所示的部件的组装视图；
图11是根据特定示例的示出了在图9中所示的部件的另一组装视图；
图12是根据特定示例的示出了联接到彼此的碰撞室的底板和顶板的示意图；
图13是根据特定示例的图12示意图的横截面；
图14是根据特定示例的碰撞室的示意图，其包括入口部分、碰撞部分和冷却部分；
图15是根据特定示例的示出了在图14中所示的部件的组装视图；
图16是根据特定示例的示出了在彼此分离之后的碰撞室的顶板和底板的示意图；
图17是根据特定示例的包括本文所述的碰撞室的系统的框图；
图18是根据特定示例的示出了两个四极的框图；
图19是根据特定示例的示出了三个四极的框图；
图20A和20B是根据特定示例的透镜的示意图，具有的孔小于由碰撞室的一段形成的孔；
图21是根据特定示例的透镜的示意图，具有的横截面形状不同于图20A和20B的透镜；
图22A和22B是根据特定示例的入口段和透镜的示意图；
图23A和23B是根据特定示例的入口段的示意图；
图24是根据特定示例的示出了在碰撞室出口端的各种组件的分解视图；
图25是根据特定示例的示出了在图24中所示的部件的组装视图；
图26是根据特定示例的示出了联接到彼此的碰撞室的底板和顶板的示意图；
图27是根据特定示例的图26示意图的横截面；
图28是根据特定示例的碰撞室的示意图，其包括入口部分、碰撞部分和冷却部分；
图29是根据特定示例的示出了在图28中所示的部件的组装视图；
图30是根据特定示例的组装的碰撞室的示意图；以及
图31和32是根据特定示例的透镜的示意图。
本领域普通技术人员要认识到的是，考虑到本公开的益处，系统部件的某些尺寸或特征可能被放大、变形或者以其他非常规或非成比例的方式示出，以提供附图的更加用户友好版本。此外，本文所描述的透镜和碰撞室的确切的长度、宽度、形状、孔径大小等可以变化。
具体实施方式
下面参照单数和复数术语，对某些实施方案进行描述，以便提供本文所公开的技术的用户友好描述。这些术语仅用于方便的目的，而并非旨在限制本文所描述的装置、方法及系统。在本文中参照术语上游和下游对特定示例进行描述。除非另有说明，这些术语通常是指离子流在碰撞室内的方向。例如，随着离子在入口端进入碰撞室，它们随后被提供至联接到入口端的碰撞部分。该碰撞部分将被认为是入口端的下游，且入口端将被认为是碰撞部分的上游。
在某些配置中，本文所述的碰撞室可用于质谱仪。例如，碰撞室可以流体联接到质谱仪系统的各种其他部件。图1示出了这种系统的某些部件的框图。系统100包括离子源110，其流体联接到离子过滤器120。离子过滤器120流体联接到检测器130。化学物种被提供给离子源110，其可操作成电离物种。所得的离子被提供给离子过滤器120，其中可以选择所需质荷比(m/z)的离子。选定的离子然后被提供给检测器130用于检测。下面更加详细地描述各种离子源和检测器。在一些情况下，离子过滤器可以包括一个或多个整体透镜，所述透镜可用于控制离子的压力和/或选择或者传输。例如，可以将具有中心孔的透镜与过滤器的极或极部件成行插入。孔的尺寸可以选择成降低系统中的压力，而没有离子传输的任何实质性降低。透镜可以配置成允许RF场持续通过透镜。使用本文所述的透镜的一个特点是气体流量可以减少(同不带透镜的过滤器相比)，例如可以在系统中使用不到30％、40％或50％的气体流量。在一些情况下，通过在离子过滤器中使用本文所描述的一个或多个透镜可以降低背景压力5X或甚至10X或更多。
在特定示例中，离子过滤器120可以包括或者可操作为碰撞室。例如，进入碰撞室的离子可以与气体或其他物种相撞，以分裂离子或者使离子与另一分子发生反应。所引入的离子可被提供给碰撞室内的区域达选定的时间，以允许分裂离子和/或使其与气体反应。然后，所得的产品或碎片可以离开该室并被提供给检测器。碰撞或反应能量可以以许多方式进行改变，例如通过改变所引入的离子的初始速度、碰撞气体的大小、碰撞气体的种类以及所遇到的碰撞的数量。碰撞的数量可以至少部分地取决于气体压力和反应时间。在碰撞过程中，所引入离子的电荷可以保持在所产生的碎片之一上，而另一所产生的碎片或物种可以是中性的。这些中性物种可被提供给另一质量过滤器，并产生非特异性信号，从而降低了质谱仪的灵敏度。如果所引入的离子与碰撞气体分子碰撞，则其飞行路径可被改变。在大多数情况下，离子聚焦场例如RF场存在于碰撞室中，以引导离子通过碰撞室并且至检测器。
在本文所述的某些配置中，可以将一个或多个透镜置于碰撞室的结构部分之间，或者在碰撞室部分的特定段内，以提供离子聚焦场。例如，透镜可以存在于碰撞室的部分之间，并且可以包括选定的孔或开口形状，例如，所限定的几何形状和/或尺寸的孔，以控制或限制气体流过该室同时允许离子场连续或存在于期望的形状或强度。本文所描述的各种实施例可以包括一个、两个、三个、四个或更多个透镜，它们被放置在碰撞室中于选定的地点和/或选定的部分之间。在一些情况下，透镜可以包括在其表面上的导电元件，以允许与离子引导部分电联接来避免离子场在碰撞室内中断。包含本文所述的碰撞室的系统的特点包括但不限于使用较低体积的碰撞诱导解离(CID)气体(或者如果需要的话或在使用时更加不碰撞活化的解离气体)用于选定的碰撞或反应，并且能够使用降低的泵速用于选定的碰撞或反应。
在特定实施例中，图2A示出了碰撞室中的选定的区、区域或部分的框图。碰撞室200包括第一区域或部分210和第二区域或部分220。第一部分或区域210可以是预碰撞区，并且通常流体联接至离子源(未示出)，使得来自离子源的物种可以以流体流例如气体流或作为离子束被提供给室200。第二区域或区220通常流体联接到离子检测器(未示出)，以将选定的离子提供给检测器用于检测。尽管室200中的确切压力可以变化，但是第一区域210的压力通常不同于第二区域220。特别地，碰撞气体或反应物种可以在压力下被引入到第二区域220中，以与引入的离子发生碰撞或反应。在本文所描述的室的实施例中，相比于不包括透镜的碰撞室，透镜存在于第一区域210的段或第二区域220的段之间或这两种情况可以允许更好地控制第二区域220中的压力。本文所描述的透镜的确切位置可以变化，图2B-2D中示出了若干种配置。室230包括的透镜235定位在第一区域210的段之间。室250包括的透镜255定位在第二区域220的段之间。室270包括的透镜275定位在第一区域210的段之间且附加透镜280定位在第二区域220的段之间。如在本文中更详细地讨论，区域的各个段可以包括相似的构件，它们可以联接到透镜，以允许室内的离子场大致相同，就好像碰撞室是一个连续的结构，而不是分段的结构。
如图3所示，在某些配置中，碰撞室300可以包括流体联接到碰撞区域320的上游区域310和流体联接到碰撞区域320的下游区域330。上游区域310可以流体联接到离子源340，下游区域330可以流体联接到检测器350。在一些示例中，一个或多个透镜可以存在上游区域310、下游区域330或这两者的段之间。在特定实施例中，透镜可以操作为气体门或节流器，其中透镜中的孔或开口的形状可以有效地限制或约束流体流入室中。流体流动的这种限制通过允许更好地控制碰撞区域320中的碰撞气体压力有效地增加了碰撞室的长度。此外，可以将较低体积的碰撞气体(或反应气体)引入到碰撞室中，从而降低用于特定碰撞(或反应)的泵送速度。
在特定实施例中，碰撞室可以包括分段的正交杆组件，其配置成在上游区域和下游区域之间提供碰撞区域，分段的正交杆组件包括第一、第二、第三和第四极段于正交杆组件的每个部分中。正交杆组件的各个部分或段可以通过包含导电元件的一个或多个透镜电联接到彼此。参照图4，碰撞室400的四极的横截面示出了多个极402、404、406和408，它们一起可以用于提供四极场。如图4所示，极402、404定位在顶支撑板410上，极406、408定位在底支撑板415上。顶板和底板410、415可以彼此联接，例如采用螺栓、柱、紧固件、粘合剂或其他合适的连接方式，以在板410、415之间提供流体紧密密封。将板410、415相互联接提供了开口420，离子可行进通过其中并且被过滤或选择。如本文所指出，开口420的确切尺寸和形状可以变化。在一些示例中，板410的极402、404可以布置成彼此约90度，板420的极406、408可以布置成彼此约90度。极402、404、406、408可以由独立杆形成，它们可以在杆段组装时在整个碰撞室中弯曲，例如可以在杆段组装时弯曲过约90度、180度、270度或360度。具有相对双曲表面的杆可以电联接，RF电压(和/或DC电压，如果需要的话)可以被提供给这些杆，其中相邻极上的RF电压为异相的，以提供离子聚焦RF场。在碰撞室的典型使用中，真空泵流体联接到碰撞室以保持真空，例如约10-6至10-7托的压力，且离子和碰撞气体被引入到室中并允许相互碰撞和/或反应。
在特定示例中，一个或多个离子透镜可以存在于碰撞室的特定部分或区域的段之间。参照图5A，示出的透镜500适于插在碰撞室部分的段之间。透镜500包括区域502、504、506和508，它们可联接到所述极，以允许RF场在极/透镜接口连续。例如，在某些情况下，相应的区域联接至RF杆组件的极之一，以允许RF场连续通过透镜500。其他区域可以独立地联接到其他三极之一来完成在区域502、504、506、508与四区段之间的电联接。透镜500包括孔或开口520，其形状和/或尺寸可以选择成限制或控制碰撞室中的气体流动。控制碰撞室内的气体流动允许更好地控制碰撞室中的压力，并且如果需要的话，可以允许在碰撞室的不同区域中具有基本上类似的压力。该室的不同区域中的基本上类似的压力(或相对于现有碰撞室来说减小的压力)提供了增加的时间用于碰撞(或反应)，这有效地延长了碰撞室路径。在一些实施例中，透镜500可以采取分层印刷电路板(PCB)的形式，例如2层印刷电路板，其中导电区域502、504、506和508可以联接到碰撞室的其他段的极。在一些实施例中，区域502、504、506和508可以与所述极直接接触，而在其他示例中，可以存在一个或多个弹簧触头(或其他触头)，它们将特定区域连接到相邻杆，以将杆电联接到透镜500的导电区域。导电区域502、504、506和508可以存在于透镜500的每个表面上，因此透镜500可以电联接到分段四极的不同杆段。例如，第一四极段可以邻接透镜500的一个表面上的一个导电区域，且相邻的四极段可以邻接透镜500的相对的另一表面上的一个导电区域。RF电压(和/或DC电压，如果需要的话)可以通过透镜500从四极中的一个段被提供并且到四极的另一个段上。存在的导电元件502-508允许RF场连续通过透镜500，而没有任何实质性的中断或失真。尽管为了说明的目的在图5A中示出了方形孔520，但是孔520的确切的几何形状和尺寸可以变化。在一些情况下，该孔的横截面形状可以是圆的、圆形的、三角形的或者可以是其他形状。孔的尺寸可以被选择成限制或控制通过透镜500的气体流动。在一些情况下，碰撞室的不同透镜可以具有不同尺寸或形状的孔，这取决于透镜在室内的放置。如果需要的话，孔可以被分成两个或更多个孔，以提供用于额外控制气体和/或离子流过碰撞室。
在一些实施例中，碰撞室可以包括一个或多个透镜，它们配置成将离子推入或拉出碰撞室。在一些情况下，透镜可以包括位于中心的导电元件，例如中心导体，其可以联接到碰撞室的四极杆，且紧贴着它们浮动。在一些实施例中，表面可以仅存在于透镜的内表面上。参照图5B，在透镜550中存在的中间导电元件560可用于带出连接至级间透镜。例如，透镜可以紧贴着RF极浮动。透镜550包括导电区域560，其通过透镜550的中心电联接到外部或终端导电元件565。在一些情况下，通过将透镜550配置成多层PCB，例如4层PCB，元件565可以电联接到元件560，其中PCB的中间层电联接到元件560和元件565中的每个，以允许电流从元件565流至元件560。透镜550中存在孔570，并且类似于透镜500，孔570的形状和尺寸可以根据透镜550的预期用途而变化。在一些实施例中，透镜550可用于将离子从碰撞室推动或拉动。电流可以被提供给元件565并且到层560上，根据电流的性质，其可以用于将离子推出碰撞室的一个段(或将离子从碰撞室的一个段推到另一个段)或者将离子吸入碰撞室，例如将离子吸入碰撞室的入口或者将离子从碰撞室的另一个段吸入碰撞室的一个段。在操作中，电触头可被放置成紧贴着元件565以将电流提供给元件560。如果需要的话，电触头可以配置成类似于本文所描述的弹簧接触销。
在一些情况下，一个或多个透镜可以放置在碰撞室的入口部分或上游区域，例如在第一区域或上游区域中。参照图6，示出了透镜610的示意图，其被插入到碰撞室的下部支撑板605中。虽然未示出，但碰撞室的顶板大致镜像底板605，并且以合适的方式联接到底板，以将流体路径大致密封在碰撞室内。入口段700可以存在于碰撞室中。入口段700包括导电元件705，其配置成接触透镜610的导电元件612。透镜的导电元件612电连接到四极段(未示出并且在透镜610后面)。存在的类似入口段750配置成通过表面755电联接到透镜610的元件614。透镜的元件614电联接到四极段607。存在的段700和755允许RF场存在于碰撞室的入口部分的终端部。还会存在类似的入口段并且联接到顶支撑板。顶板段将会电联接到透镜610的导电元件616和618，以允许四极场被提供并连续通过透镜610且到碰撞室的其他段上。孔615的尺寸被确定且布置成限制或控制气体或离子流入室中。
在特定示例中，段700和750通常可以是镜像，并且包括一个或多个构件以将段联接到碰撞室的底板。下面参照图7A和7B，示出了段700的更加详细的视图。段700包括可以联接到四极中的一个极的导电元件705、可以包含螺纹以接收螺钉或螺栓来将段700联接到底板(或顶板，视情况而定)的孔710、凹槽715以及对准特征720和730，以促进段700在顶板或底板之一上的适当放置。在图7A和7B所示的配置中，狭槽720和凸台730各自存在，以允许沿单一取向将段700联接到板。凹槽715的尺寸可以确定且布置成接收联接器，以将段700联接到透镜以及碰撞室的其他段。在一些实施例中，凹槽720的尺寸可以确定且布置成接收销触头，其可以紧贴着透镜和/或室的其他段偏置，以将入口段保持在适当位置。例如并且参照图8所示的横截面以及再次参照图6，弹簧触头722和762可以分别集成到段700和750，以协助将段700和750保持在底板605中。如果需要的话，销722和762可以各自接触透镜的导电区域之一，并且允许将RF电流传输到/从段到透镜610的导电区域以及到碰撞室的其他段的其他极。组装时，透镜610可被压入底板605的狭槽中且夹持在碰撞室的段之间。例如，透镜610可被放置在四极段607、609与入口段700、750之间的狭槽中。弹簧接触销或弹簧针722可以用于将段700电联接到段609。类似地，弹簧接触销或弹簧针762可以用于将段750电联接到段607。段607、609分别通过紧固件602、603联接到底板605。类似地，段700、750分别通过紧固件702、752联接到底板605。
在特定示例中，在使用透镜610时，透镜可以被定位在碰撞室的入口并且可操作为导电限制器。特别地，进入室的气流可以受到透镜610中的孔615的形状和尺寸的限制。在一些情况下，减小进入碰撞室的气流可以增加碰撞段的总有效长度。在室的入口使用透镜可以允许维持所设定的碰撞气体压力接近该室的出口和入口。该控制可以允许使用较少的碰撞气体，并且允许使用较低的总的泵送速度，这可以允许在系统中使用更便宜的泵。
在某些情况下，碰撞室的入口部分或上游区域可以流体联接到碰撞室的碰撞区域。如果需要的话，一个或多个透镜可以包括在碰撞区域中，而在其他情况下，在碰撞室的碰撞区域中不存在任何透镜。不希望受到任何特定的科学理论的束缚，在室的碰撞区域中，进入室的离子被分裂成气相的分子离子。离子可以由RF场引导并且与碰撞气体碰撞，例如氦、氮、氩或氙，通常使用较重的气体，以允许形成中性物种和离子。在一些情况下，这些物种被分裂成更小的离子化物种，然后可以对它们进行分析。在本文所述的实施例中，通过使用四极，四极的振荡场可以用于稳定或去稳定离子的路径。具有选定质荷比的离子穿过特定的场，该场可以被改变或扫掠，以选择具有不同质荷比的离子。虽然未示出，但是通过将透镜重新配置成分别具有六个或八个单独的导电元件，本文所描述的分段系统可以与六极或八极系统一起使用。
在一些实施例中，碰撞区域可以流体联接到下游，或者另一区域可以包括一个或多个透镜。下面参照在碰撞室的下游区域中存在的三个透镜，对某些示意图进行说明。本领域普通技术人员要理解的是，考虑到本公开的益处，可以存在少于三个透镜或多于三个透镜。下面参照图9，示出了碰撞室的出口部分的分解视图。碰撞室包括底板605，其尺寸被确定且布置成接收可联接到底板605的各种部件。例如，底板605可以包括开口、凹槽、狭槽等，其可以配置成接收碰撞室的部件并且通过一个或多个紧固件或其他连接方法联接到部件。在一些实施例中，一个或多个紧固件可以从底部插入底板605，并且通过配置成联接到底板605的一个或多个部件，以将部件保持至底板605。在一些示例中，紧固件可以是螺钉或螺栓，其可以联接到部件的开口或孔，例如其具有螺纹，以将部件组装到底板605。在图9所示的特定配置中，出口部分或下游级可以包括透镜915、925和935，其中出口段920和930在透镜925和935之间且出口段940在碰撞室的出口端。由碰撞区域选择的具有特定质荷比的离子由下游区域接收，它们可以在离开碰撞室之前在那里得到冷却，例如减速。例如，透镜915可以类似于透镜610，例如可以是包括2层PCB的透镜。透镜915的电位可以选择成使得穿过透镜的离子通常不会流回碰撞室。然后离子可以进入由部件920-940形成的区域，例如它们可以在那里由透镜925和935推出碰撞室。
在特定示例中并且参照图10，示出了组装的出口部分1005。在一些实施例中，冷却气体例如氦被引入到部分1005中，以协助离子在部分1005内减速。一旦离子被减速，就可以通过电联接器926和/或通过透镜935通过联接器936将适当的电位或电流施加到透镜925。在使用中，冷却的离子可以在朝向透镜935的总体方向上穿过透镜930。透镜的电位可以选择成推动离子朝向段940且推出碰撞室。通过减速从碰撞区域接收到的离子，这些离子可以集中到更明确的束中，但减速会导致禁止离子离开碰撞室的足够能量损失。透镜925和935可用于推动和/或拉动冷却的离子，以将离子引导出碰撞室并且到另一部件或装置，例如到另一级，到检测器或者到其他部件。
在特定实施例中并且参照图11，示出了出口部分的另一视图。为了冷却离子，冷却部分包括多个段930、940，它们可用于减速进入的离子和/或将这些离子推出碰撞室。如图11的配置所示，透镜925和935的导电性内部部分通常不接触出口段930、940。随着离子进入透镜925和935之间的区域中，它们被减速，并且可以由透镜925和935上的电位推出碰撞室朝向段940。如果需要的话，透镜935可以配置成朝其拉动离子，而透镜925配置成推动离子远离其而朝向透镜935。在一些情况下，透镜925和935上的电位可被控制成使得一个透镜是打开的且一个透镜是关闭的。在其他情况下，电位可以颠倒，使得透镜可以根据确切的所施加的电位推动或拉动离子。例如，透镜935可以配置成在一种配置中拉动离子，然后配置成在另一种配置中推动离子。通过选择施加到透镜的电位，可以迫使离子以所需的方式且在所需的时间离开出口部分。
在一些实施例中，可以通过透镜925、935的上表面上的连接器将透镜925、935联接到一个或多个电源来将电位施加到透镜925和935。例如并且参照图12，顶板1205上存在的弹簧触头1207配置成将电源(未示出)电联接到透镜925。类似地，顶板1205上存在的弹簧触头1209配置成将透镜935联接到电源。在图13所示的剖视图中，弹簧触头位于顶板1205上。电连接可以设置在弹簧接触柱之间，以将来自电源的电流提供给透镜925、935。在一些实施例中，可以将不同的电流或电位提供给每个透镜925、935。在某些配置中，每个透镜925、935上的电位可以通过使用控制器、微处理器或仪器的其他部件而被独立地控制。在其他情况下，可能希望的是将弹簧触头1207、1209联接到碰撞室中的一个或多个RF杆。在这样的配置中，顶板1205 中的通孔可能存在，以允许将弹簧触头1207、1209与碰撞室的一个或多个RF杆电联接。弹簧接触柱可以包括合适的部件来改变从RF杆接收的电位或电流，例如电阻器、电路等，以提供合适的电场或电位来沿期望的方向推动或拉动离子。考虑到本公开的益处，以适当的方式将透镜925、935配置成推拉离子在本领域普通技术人员的能力范围之内。如图12和13所示，底板910可以联接到顶板1205。
在特定实施例中，碰撞室可以包括顶板和底板(其包括带有透镜的入口部分)，联接到入口部分的碰撞部分以及包含至少一个透镜且联接到碰撞部分的出口部分。图14和15示出了底板的一个示例。虽然未示出，但顶板通常是镜像，其将会包括合适的部件以联接到底板的部件。底板1400包括入口部分1405、碰撞部分1410和出口部分1415。入口部分1405包括入口段块1406a、1406b和透镜1407。入口段1406a、1406b分别通过弹簧针1408a、1408b联接到透镜1407。透镜1407可操作为气体节流器，同时允许RF场保持完好。碰撞部分1410配置为弯曲的四极，并且从碰撞部分1410的开始至碰撞部分1410的结束弯曲过约180度。图15示出了四极中的两个弯曲的杆1411、1412。类似的弯曲极位于极1411、1412的下方，以提供类似于图4所示的大致方形排列布置的四个杆。底板1400包括引导杆1401-1404，它们联接到底板1400，以协助将顶板(未示出)联接并对准到底板。碰撞室的出口部分1415包括夹持在一起的两个透镜(统称元件1420)。透镜1420通过弹簧针1421a、1421b联接到出口段1425。另一透镜1430联接到段1425以及到出口段1435。段1430联接到第四透镜1440，其联接到出口段1445。透镜1420、1430和1440的确切构造可以变化，但是在某些情况下，透镜1420可以有效地联接到四极杆，且透镜1430、1440可以配置成推动和/或拉动离子通过出口段1435和1445。
在特定示例中并且参照图16，碰撞室1600包括底板1602和顶板1672。底板1602包括联接到第一透镜1615的入口段1610。为了说明的目的，示出了顶板1672上的相应入口段1680。底板1602示出的碰撞部分1620联接到出口部分，其包括联接成分别介于出口段1630、1640和1650之间的透镜1625、1635和1645。作为参考，相应的出口段1685示出在顶板1672上。顶板1672和底板1602通过摩擦配合彼此联接，并且可以包括垫圈、外密封件或其他部件，以提供大致流体密封来允许碰撞室1600的真空操作。如果需要的话，一个或多个紧固件可用于将顶板1672和底板1602联接到彼此。
在特定实施例中，本文描述的碰撞室可以用于质谱仪。图17示出了说明性的MS装置。MS装置1700包括试样导入装置1710、电离装置1720、质量分析仪1730、检测装置1740、处理装置1750以及显示器1760。试样导入装置1710、电离装置1720、质量分析仪1730和检测装置1740可在通过使用一个或多个真空泵的减小的压力下操作。然而，在特定示例中，只有质量分析仪1730和检测装置1740可以在减小的压力下操作。试样导入装置1710可以包括入口系统，其配置成将试样提供给电离装置1720。入口系统可以包括一批或多批入口、直接的探针入口和/或色谱入口。试样导入装置1710可以是喷射器、喷雾器或可将固体、液体或气体试样输送至电离装置1720的其他合适装置。电离装置1720可以是通常用于质谱仪的任何一种或多种电离装置，例如可以是以下装置中的任何一种或多种：可原子化和/或离子化试样的装置，试样例如包括等离子体(感应耦合等离子体、电容耦合等离子体、微波诱导等离子体等)、电弧、火花、漂移离子装置、可以通过使用气相电离(电子电离、化学电离、解吸化学电离、负离子化学电离)来电离试样的装置、场解吸装置、场电离装置、快速原子轰击装置、二次离子质谱装置、电喷雾电离装置、探针电喷雾电离装置、声波喷雾电离装置、大气压化学电离装置、大气压光电装置、大气压激光电离装置、基质辅助激光解吸电离装置、气雾剂激光解吸电离装置、表面增强激光解吸电离装置、辉光放电、共振电离、热电离、热喷雾电离、放射电离、离子附着电离、液态金属离子装置、激光烧蚀电喷雾电离、或这些说明性电离装置中的任何两种或更多种的组合。质量分析仪1730可以采取许多形式，通常取决于试样性质、期望的分辨率等，示例性质量分析仪可以包括本文所描述的一个或多个碰撞室或者如所期望的其他部件。考虑到本公开的益处，检测装置1740可以是可与现有的质谱仪例如电子倍增器、法拉第杯、涂覆的相板、闪烁检测器等以及将由本领域普通技术人员选择的其他合适装置一起使用的任何合适的检测装置。处理装置1750通常包括微处理器和/或计算机和合适的软件，用于分析被引入到MS装置1700中的试样。一个或多个数据库可以由处理装置1750访问，用于确定被引入到MS装置1700中的物种的化学特性。本领域中已知的其他合适的附加装置也可以与MS装置1700一起使用，包括但不限于自动进样器，比如可从PerkinElmer Health Sciences,Inc商购的AS-90plus和AS-93plus自动进样器。
在特定实施例中，MS装置1700的质量分析仪1730可以采取许多形式，取决于期望的分辨率和所引入的试样的性质。在特定示例中，质量分析仪是扫描质量分析仪、磁扇形分析仪(例如用于在单聚焦和双聚焦MS装置)、四极质量分析仪、离子阱分析器(例如回旋加速器、四极离子阱)、飞行时间分析仪(例如基质辅助的激光解吸电离飞行时间分析仪)、以及可以将具有不同质荷比的物种分开的其他合适的质量分析仪并且可以包括本文所描述的一个或多个碰撞室。在一些实施例中，可以包括两个阶段，其中一个阶段包括如本文所述的碰撞室。在一些示例中，本文公开的MS装置可以与一种或多种其他分析技术联用。例如，MS装置可以与执行液相色谱、气相色谱、毛细管电泳及其他合适分离技术的装置联用。当将MS装置与气相色谱仪联接时，可能需要的是包括合适的接口，例如阱、喷射分离器等，以将试样从气相色谱仪引入到MS装置中。当将MS装置联接到液相色谱仪时，同样可能需要的是包括合适的接口，以考虑用于液相色谱和质谱的体积的差异。例如，可以使用分裂接口，使得只有离开液相色谱仪的少量试样可被引入到MS装置中。从液相色谱仪离开的试样还可以沉积在合适的导线、杯或室中，用于输送到MS装置的电离装置。在特定示例中，液相色谱可以包括热喷雾，其配置成随着试样穿过加热的毛细管而使其汽化和雾化。考虑到本公开的益处，本领域普通技术人员很容易选择用于将液体试样从液相色谱引入到MS装置中的其他合适装置。在特定示例中，各MS装置可以相互联用，用于串联质谱分析。
在特定实施例中，本文描述的碰撞室可以存在于被联接到包括四极的第二装置的第一四极中。参照图18，第一四极1810联接到第二四极1820，使得离子可以从一个四极被提供给下一个四极。在第一配置中，第一四极1810可以包括本文所描述的碰撞室之一，而第二四极1820可以包括或可以不包括本文所描述的碰撞室之一，例如可以包括常规的碰撞室或者可以包括通常存在于现有四极系统中的其他部件。在另一配置中，第二四极1820可以包括本文所描述的碰撞室之一，而第一四极1810可以包括或可以不包括本文所描述的碰撞室之一，例如可以包括常规的碰撞室或者可以包括通常存在于现有四极系统中的其他部件。四极1810、1820可以直接联接到彼此，例如没有任何插入部件或系统，或者可以间接地彼此联接，例如通过一个或多个其他部件或系统分开。尽管在图18中示出了四极，但是部件之一可以替代为六极、八极或可以联接到本文所描述的碰撞室之一的其他部件。例如，四极1810或1820可以被替换为磁扇形装置或其他适当的部件，且其余的四极可以包括本文所描述的碰撞室。
在另外的配置中，提供的系统包括两个以上的四极，其中至少一个四极包括如本文所述的碰撞室。参照图19，系统1900包括彼此联接的三个四极1910、1920和1930。在第一配置中，第一四极1910可以包括本文所描述的碰撞室之一，而第二和第三四极1920、1930可以包括或可以不包括本文所描述的碰撞室之一，例如可以包括常规的碰撞室或者可以包括通常存在于现有四极系统中的其他部件。在另一配置中，第二四极1920可以包括本文所描述的碰撞室之一，而第一和第三四极1910、1930可以包括或可以不包括本文所描述的碰撞室之一，例如可以包括常规的碰撞室或者可以包括通常存在于现有四极系统中的其他部件。在另外的配置中，第三四极1930可以包括本文所描述的碰撞室之一，而第一和第二四极1910、1920可以包括或可以不包括本文所描述的碰撞室之一，例如可以包括常规的碰撞室或者可以包括通常存在于现有四极系统中的其他部件。四极1910、1920和1930可以直接联接到彼此，例如没有任何插入部件或系统，或者可以间接地彼此联接，例如通过一个或多个其他部件或系统分开。尽管在图19中示出了四极，但是部件之一可以替代为六极、八极或可以联接到本文所描述的碰撞室之一的其他部件。例如，四极1910、1920或1920可以被替换为磁扇形装置或其他适当的部件，且其余四极中的一个或多个可以包括本文所描述的碰撞室。尽管在图19中示出了三个四极，但是如果需要的话，在系统中还可以存在三个以上的四极，例如四个、五个、六个或更多个四极可以存在于系统中。
在特定示例中，本文描述的透镜的孔的总尺寸可以改变。在一些示例中，碰撞室中存在的每个透镜可以具有相同的横截面形状和尺寸，而在其他情况下，不同的透镜可以具有不同的横截面形状和/或尺寸。参照图20A和20B，示出的透镜2000适于插在碰撞室部分的段之间。透镜2000包括区域2002、2004、2006和2008，它们可联接到极以允许RF场在极/透镜接口连续。例如，在某些情况下，相应的区域联接到RF杆组件的极之一，以允许RF场连续通过透镜2000。孔2020的总体横截面尺寸可以小于或大于透镜区域所联接到的相应段，如下面更加详细地描述。在一些情况下，孔2020的尺寸可以小于由极形成的孔的尺寸，以限制通过室的流量或电导。在其他情况下，孔2020的尺寸可以大于由极形成的孔的尺寸，所以透镜并不限制通过室的流量或电导。在一些实施例中，透镜2000可以采取分层的印刷电路板(PCB)的形式，例如2层印刷电路板，其中导电性区域2002、2004、2006和2008可以联接到碰撞室的其他段的极。在一些实施例中，区域2002、2004、2006和2008可以与极直接接触，而在其他示例中，可以存在一个或多个弹簧触头(或其他触头)，它们将特定区域连接到相邻的杆，以将杆电联接到透镜2000的导电区域。导电性区域2002、2004、2006和2008可以存在于透镜2000的每个表面上，所以透镜2000可以电联接到分段四极的不同杆段。例如，第一四极段可以邻接在透镜2000的一个表面上的一个导电区域，且相邻的四极段可以邻接透镜2000的相对的另一表面上的一个导电区域。RF电压(和/或DC电压，如果需要的话)可以通过透镜2000从四极中的一个段被提供并且到四极的另一个段上。存在的导电元件2002-2008允许RF场连续通过透镜2000，而没有任何实质性的中断或失真。如果需要的话，孔2020可以被分成两个或更多个孔，以提供用于额外控制气体和/或离子流过碰撞室。
如果透镜2020包括的孔或开口的尺寸不同于由极形成的孔或开口，则系统中的其他透镜还可以具有不同的尺寸。参照图21，透镜2100可以包括位于中心的导电元件，例如中心导体2105，其可以联接到碰撞室的四极杆，且紧贴着它们浮动。在一些实施例中，表面可以仅存在于透镜2100的内表面上。在透镜2100中可以存在的导电元件2110可用于带出连接至级间透镜。例如，透镜可以紧贴着RF极浮动。在一些情况下，通过将透镜2100配置成多层PCB，例如4层PCB，元件2110可以电联接到元件2105，其中PCB的中间层电联接到彼此。孔2120存在于透镜2100中。孔2100可以具有的横截面类似于透镜2000的孔2020，或者可以具有不同的横截面。如图21所示，孔2120大致为圆形形状，而透镜200中的孔2020大致为方形形状，例如尺寸为4-6mm的正方形。在一些实施例中，透镜2100可用来从碰撞室推动或拉动离子。电流可以被提供给元件2110并且到元件2105上，根据电流的性质，其可以用于将离子推出碰撞室的一个段(或将离子从碰撞室的一个段推到另一个段)或者将离子吸入碰撞室，例如将离子吸入碰撞室的入口或者将离子从碰撞室的另一个段吸入碰撞室的一个段。在操作中，电触头可被放置成紧贴着元件2110以将电流提供给元件2105。如果需要的话，电触头可以配置成类似于本文所描述的弹簧接触销。
在一些情况下，透镜2000可以用在碰撞室的入口。例如，图22A和22B示出的透镜2000存在于碰撞室的入口端。虽然未示出，但碰撞室的顶板大致镜像底板2205，并且以合适的方式联接到底板2205，以将流体路径大致密封在碰撞室内。入口段2000可以存在于碰撞室中。入口段可以包括导电元件2200、2250，它们配置成分别通过表面2202、2252接触透镜2000的导电元件。存在的段2200和2250允许RF场存在于碰撞室的入口部分的终端部。类似的入口段将会存在并联接到顶支撑板。顶板段将会电联接到透镜2000的其他导电元件，以允许四极场被提供并连续通过透镜2000且到碰撞室的其他段上。如图22B更具体地所示，孔2020的尺寸可以确定且布置成限制或控制气体或离子流入室。在这种配置中，孔2020的总体尺寸小于由包括入口段2200、2250和相应顶板入口段的各个入口段形成的路径或孔。例如，表面2202的顶部位于孔2020的下方，使得透镜面的某些部分敞开于由入口段所形成的孔。在一些情况下，孔2020可以为约4mm×4mm，且由入口段所形成的孔大于4mm宽和大于4mm长，例如为5mm×5mm或6mm×6mm。
在特定示例中，段2200包括可以联接到四极中的一个极的导电元件或面2202、可以包含螺纹以接收螺钉或螺栓来将段2200联接到底板(或顶板，视情况而定)的孔2270、凹槽2275以及对准特征2280和2290，以促进段2200在顶板或底板之一上的适当放置。在图23A和23B所示的配置中，狭槽2280和凸台2290各自存在，以允许沿单一取向将段2200联接到板。凹槽2275的尺寸可以确定且布置成接收联接器，以将段2200联接到透镜2000以及碰撞室的其他段。在一些实施例中，凹槽2280的尺寸可以确定且布置成接收销触头，其可以紧贴着透镜和/或室的其他段偏置，以将入口段保持在适当位置。元件2202的上表面可以位于透镜2000的孔2020下方，如图22B所示。然而，如果需要的话，段2200的尺寸可以确定且布置使得元件2202的表面在透镜2000的孔2020上方。
下面参照图24，示出了碰撞室的出口部分的分解视图。碰撞室包括底板2405，其尺寸被确定且布置成接收可联接到底板2405的各种部件。例如，底板2405可以包括开口、凹槽、狭槽等，其可以配置成接收碰撞室的部件并且通过一个或多个紧固件或其他连接方法联接到部件。在一些实施例中，一个或多个紧固件可以从底部插入底板2405，并且通过配置成联接到底板2405的一个或多个部件，以将部件保持至底板2405。在一些示例中，紧固件可以是螺钉或螺栓，其可以联接到部件的开口或孔，例如其具有螺纹，以将部件组装到底板2405。在图24所示的特定配置中，出口部分或下游级可以包括透镜2415、2425和2435，其中出口段2420和2430在透镜2425和2435之间且出口段2440在碰撞室的出口端。由碰撞区域选择的具有特定质荷比的离子由下游区域接收，它们可以在离开碰撞室之前在那里得到冷却，例如减速。例如，透镜2415可以类似于透镜2000，例如可以是包括2层PCB的透镜。透镜2415的孔可以小于由各个出口段920、930和940(当它们联接成对应上部出口段时)所形成的孔，或者如果需要的话，孔可以更大。透镜2015的电位可以选择成使得穿过透镜的离子通常不会流回碰撞室。然后离子可以进入由部件2420-2440形成的区域，例如它们可以在那里由透镜2425和2435推出碰撞室。
在特定实施例中并且参照图25，示出了出口部分的另一视图。为了冷却离子，冷却部分包括多个段2430、2440，它们可用于减速进入的离子和/或将这些离子推出碰撞室。如图25的配置所示，透镜2425和2435的导电性内部部分通常不接触出口段2430、2440。另外，透镜2425和2435的孔是圆形的，而透镜2415的孔是方形的。透镜2415的孔2417同样小于由段2420及顶板中的其相应段形成的孔或空间。随着离子进入透镜2425和2435之间的区域中，它们被减速，并且可以由透镜2425和2435上的电位推出碰撞室朝向段2440。如果需要的话，透镜2435可以配置成朝其拉动离子，而透镜2425配置成推动离子远离其而朝向透镜2435。在一些情况下，透镜2425和2435上的电位可被控制成使得一个透镜是打开的且一个透镜是关闭的。在其他情况下，电位可以颠倒，使得透镜可以根据确切的所施加的电位推动或拉动离子。例如，透镜2435可以配置成在一种配置中拉动离子，然后配置成在另一种配置中推动离子。通过选择施加到透镜的电位，可以迫使离子以所需的方式且在所需的时间离开出口部分。
在一些实施例中，可以通过透镜2425、2435的上表面上的连接器将透镜2425、2435联接到一个或多个电源来将电位施加到透镜2425和2435。例如并且参照图26，在顶板2605上存在的弹簧触头2607配置成将电源(未示出)电联接到透镜2425。类似地，在顶板2605上存在的弹簧触头2609将透镜2435联接到电源。在图27所示的剖视图中，弹簧触头2607、2609位于顶板2605上。电连接可以设置在弹簧接触柱之间，以将来自电源的电流提供给透镜2425、2435。在一些实施例中，可以将不同的电流或电位提供给每个透镜2425、2435。在某些配置中，每个透镜2425、2435上的电位可以通过使用控制器、微处理器或仪器的其他部件而被独立地控制。在其他情况下，可能希望的是将弹簧触头2607、2609联接到碰撞室中的一个或多个RF杆。在这样的配置中，顶板2605中的通孔可能存在，以允许将弹簧触头2607、2609与碰撞室的一个或多个RF杆电联接。弹簧触头2607、2609的柱可以包括合适的部件来改变从RF杆接收的电位或电流，例如电阻器、电路等，以提供合适的电场或电位来沿期望的方向推动或拉动离子。考虑到本公开的益处，以适当的方式将透镜2425、2435配置成推拉离子在本领域普通技术人员的能力范围之内。
在某些配置中，碰撞室可以包括顶板和底板(其包括带有透镜的入口部分)，联接到入口部分的碰撞部分以及包含至少一个透镜且联接到碰撞部分的出口部分。图28和29示出了底板的一个示例。虽然未示出，但顶板通常是镜像，其将会包括合适的部件以联接到底板的部件。底板2405包括入口部分2805、碰撞部分2820和出口部分2830。入口部分2805包括入口段块2805、2806和透镜2810。入口段2805、2806分别通过弹簧针2807、2808联接到透镜2810。透镜2810可操作为气体节流器，同时允许RF场保持完好。在一些情况下，透镜2810的孔可以大于、小于或等于由入口段形成的孔尺寸。在某些情况下，透镜的孔为约4mm×4mm，而由入口段所形成的孔大于4mm×4mm，例如为5mm×5mm或6mm×6mm。碰撞部分2820配置为弯曲的四极，并且从碰撞部分2820的开始至碰撞部分2820的结束弯曲通过约180度。图29示出了四极中的两个弯曲的杆2821、2822。类似的弯曲极位于极2821、2822的下方，以提供类似于图4所示的大致方形排列布置的四个杆。底板2405包括引导杆2831-2834，它们联接到底板2405，以协助将顶板(未示出)联接并对准到底板。碰撞室的出口部分2830包括夹持在一起的两个透镜(统称元件2415)。透镜2415通过弹簧针2416a、2416b联接到出口段2425。另一透镜2425联接到段2430以及到出口段2420。段2430联接到第四透镜2435，其联接到出口段2440。透镜2415、2425和2445的确切构造可以变化，但是在某些情况下，透镜2415可以有效地联接到四极杆，且透镜2425、2435可以配置成推动和/或拉动离子通过出口段2430和2440。如果需要的话，透镜2415的孔尺寸可以与透镜2810的孔尺寸相同，或者可以大于或小于透镜2810的孔尺寸。
在特定示例中并且参照图30，碰撞室3000包括底板2405和顶板2610。底板2405包括联接到第一透镜2815的入口段2805、2806。为了说明的目的，示出了顶板2610上的相应入口段2650。底板2405示出的碰撞部分2820联接到出口部分，其包括联接成分别介于出口段2420、2430和2440之间的透镜2415、2425和2435。作为参考，相应的出口段2685示出在顶板2610上。顶板2610和底板2405通过摩擦配合彼此联接，并且可以包括垫圈、外密封件或其他部件，以提供大致流体密封来允许碰撞室3000的真空操作。如果需要的话，一个或多个紧固件可用于将顶板2610和底板2405联接到彼此。
在某些配置中，本文描述的透镜可以配置成具有导电性的和非导电性的不同区域。例如并且参照图31和32，示出的透镜包括导电区域3110、非导电区域3120、导电内部区域3112-3118以及将导电内部区域3112-3118与导电区域3110分开的非导电区域3122。在一些情况下，内部导电区域3112-3118可以通过内部联接或连接而电联接到导电区域3110，使得电流可以从导电区域3110被提供到内部导电区域3112-3118，例如所以来自任何四极的场可以连续通过透镜。例如，图31和32的透镜可以采取分层的印刷电路板(PCB)的形式，例如2层印刷电路板，其中导电区域3112-3118可以联接到碰撞室的其他段的极和/或到导电区域3110。
在介绍本文公开的示例的元件时，冠词“一”、“一个”、“特指的那个”和“所述”意在表示存在一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是开放式的，并且表示可以存在除所列元件之外的附加元件。考虑到本公开的益处，本领域普通技术人员要理解的是，示例的各个部件可以与其他示例中的各个部件互换或替换。
虽然上面已对某些方面、示例和实施例进行了描述，但是考虑到本公开的益处，本领域普通技术人员要理解的是，可以对所公开的说明性方面、示例和实施例进行添加、替换、修改以及改变。
Claims (102)
1.一种离子碰撞室，其特征在于，包括：
分段的正交杆组件，其配置成在上游区域和下游区域之间提供碰撞区域，所述分段的正交杆组件包括在所述正交杆组件的每个部分中的第一、第二、第三和第四极段；以及
透镜，其联接到所述分段的正交杆组件的两个部分，所述透镜包括孔和设置在透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述透镜至少一侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述分段的正交杆组件的第一、第二、第三和第四极段。
2.根据权利要求1所述的离子碰撞室，其特征在于，还包括气体端口，其流体联接到所述上游区域，用于将气体引入组装的部分。
3.根据权利要求1所述的离子碰撞室，其特征在于，所述极段是弯曲的。
4.根据权利要求1所述的离子碰撞室，其特征在于，所述分段的正交杆组件在所述部分联接到所述透镜时弯曲过约180度。
5.根据权利要求1所述的离子碰撞室，其特征在于，设置在所述透镜上的单独的导电元件是印刷电路板的部件。
6.根据权利要求5所述的离子碰撞室，其特征在于，所述印刷电路板是2层的印刷电路板。
7.根据权利要求1所述的离子碰撞室，其特征在于，所述透镜可操作为气体节流器。
8.根据权利要求1所述的离子碰撞室，其特征在于，所述透镜定位在所述离子碰撞室的上游区域。
9.根据权利要求1所述的离子碰撞室，其特征在于，所述下游区域包括气体端口，其配置成将冷却气体引入所述下游区域。
10.根据权利要求1所述的离子碰撞室，其特征在于，还包括附加透镜，其联接到所述分段的正交杆组件的两段，所述附加透镜包括孔和设置在附加透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述附加透镜每侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述分段的正交杆组件的第一、第二、第三和第四极段。
11.根据权利要求10所述的离子碰撞室，其特征在于，所述附加透镜定位在所述离子碰撞室的下游区域。
12.根据权利要求11所述的离子碰撞室，其特征在于，还包括第三透镜，其中，所述第三透镜包括中心导电元件和终端连接器，所述终端连接器通过第三透镜的主体电联接到所述中心导电元件。
13.根据权利要求12所述的离子碰撞室，其特征在于，所述第三透镜定位在所述附加透镜的下游。
14.根据权利要求13所述的离子碰撞室，其特征在于，还包括第四透镜，其中，所述第四透镜包括中心导电元件和终端连接器，所述终端连接器通过第四透镜的主体电联接到所述中心导电元件。
15.根据权利要求14所述的离子碰撞室，其特征在于，所述第四透镜定位在所述第三透镜的下游。
16.根据权利要求15所述的离子碰撞室，其特征在于，还包括定位在所述附加透镜与所述第三透镜之间的第一出口段、定位在所述第三透镜与所述第四透镜之间的第二段以及联接到所述第四透镜的第三出口段。
17.根据权利要求16所述的离子碰撞室，其特征在于，所述出口段中的至少一个配置成接收冷却气体。
18.根据权利要求17所述的离子碰撞室，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜配置成推动或拉动离子通过所述碰撞室。
19.根据权利要求18所述的离子碰撞室，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜电联接到电源。
20.根据权利要求18所述的离子碰撞室，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜各自包括4层的印刷电路板。
21.一种离子碰撞室，其特征在于，包括：
第一区域和第二区域，其中，所述第一区域和第二区域中的每个包括：第一支撑板，其包括第一和第二极段，其中所述第一和第二极段包括相对彼此以约90度布置的极表面；和第二支撑板，其包括第三和第四极段，其中所述第三和第四极段包括相对彼此以约90度布置的极表面，所述第二支撑板配置成联接到所述第一支撑板，以就近地定位所述第一、第二、第三和第四极段并且以大致方形横截面的形式布置所述第一、第二、第三和第四极表面；以及
透镜，其定位在所述第一区域和第二区域之一的段之间，其中，所述透镜包括孔和设置在透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述透镜至少一侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述第一、第二、第三和第四极段其中之一。
22.根据权利要求21所述的离子碰撞室，其特征在于，还包括气体端口，其流体联接到所述第一区域，用于将气体引入组装的部分。
23.根据权利要求21所述的离子碰撞室，其特征在于，所述极段是弯曲的。
24.根据权利要求21所述的离子碰撞室，其特征在于，所述离子碰撞室在所述区域联接到彼此时弯曲过约180度。
25.根据权利要求21所述的离子碰撞室，其特征在于，设置在所述透镜上的单独的导电元件是印刷电路板的部件。
26.根据权利要求25所述的离子碰撞室，其特征在于，所述印刷电路板是2层的印刷电路板。
27.根据权利要求21所述的离子碰撞室，其特征在于，所述透镜可操作为气体节流器。
28.根据权利要求21所述的离子碰撞室，其特征在于，所述透镜定位在所述离子碰撞室的第一区域的入口段内。
29.根据权利要求21所述的离子碰撞室，其特征在于，所述第二区域包括气体端口，其配置成将冷却气体引入所述第二区域。
30.根据权利要求21所述的离子碰撞室，其特征在于，在所述第二区域中还包括附加透镜，所述附加透镜包括孔和设置在附加透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述附加透镜每侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述第一、第二、第三和第四极段其中之一。
31.根据权利要求30所述的离子碰撞室，其特征在于，所述附加透镜定位在所述第二区域的出口部分。
32.根据权利要求31所述的离子碰撞室，其特征在于，在所述第二区域中还包括第三透镜，其中，所述第三透镜包括中心导电元件和终端连接器，所述终端连接器通过第三透镜的主体电联接到所述中心导电元件。
33.根据权利要求32所述的离子碰撞室，其特征在于，所述第三透镜定位在所述附加透镜的下游。
34.根据权利要求33所述的离子碰撞室，其特征在于，在所述第二区域中还包括第四透镜，其中，所述第四透镜包括中心导电元件和终端连接器，所述终端连接器通过第四透镜的主体电联接到所述中心导电元件。
35.根据权利要求34所述的离子碰撞室，其特征在于，所述第四透镜定位在所述第三透镜的下游。
36.根据权利要求35所述的离子碰撞室，其特征在于，还包括定位在所述附加透镜与所述第三透镜之间的第一出口段、定位在所述第三透镜与所述第四透镜之间的第二出口段以及联接到所述第四透镜的第三出口段。
37.根据权利要求36所述的离子碰撞室，其特征在于，所述出口段中的至少一个配置成接收冷却气体。
38.根据权利要求37所述的离子碰撞室，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜配置成推动或拉动离子通过所述碰撞室。
39.根据权利要求38所述的离子碰撞室，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜电联接到电源。
40.根据权利要求38所述的离子碰撞室，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜各自包括4层的印刷电路板。
41.一种质谱仪，其特征在于，包括：
离子源；
离子检测器；以及
至少一个离子碰撞室，其流体联接到在入口部分的所述离子源且流体联接到在出口部分的所述离子检测器，所述离子碰撞室包括：分段的正交杆组件，其配置成在所述入口部分和出口部分之间提供碰撞部分，所述分段的正交杆组件包括在所述正交杆组件的每个部分中的第一、第二、第三和第四极段；以及在所述入口部分和出口部分中的至少一个的段之间的透镜，所述透镜包括孔和设置在透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述透镜至少一侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述分段的正交杆组件的第一、第二、第三和第四极段其中之一。
42.根据权利要求41所述的质谱仪，其特征在于，还包括气体端口，其流体联接到所述入口部分，用于将气体引入所述离子碰撞室。
43.根据权利要求41所述的质谱仪，其特征在于，所述极段是弯曲的。
44.根据权利要求41所述的质谱仪，其特征在于，所述分段的正交杆组件在所述入口部分、出口部分和碰撞部分联接到彼此时弯曲过约180度。
45.根据权利要求41所述的质谱仪，其特征在于，设置在所述透镜上的单独的导电元件是印刷电路板的部件。
46.根据权利要求45所述的质谱仪，其特征在于，所述印刷电路板是2层的印刷电路板。
47.根据权利要求41所述的质谱仪，其特征在于，所述透镜可操作为气体节流器。
48.根据权利要求41所述的质谱仪，其特征在于，所述透镜定位在所述离子碰撞室的入口部分的段之间。
49.根据权利要求41所述的质谱仪，其特征在于，所述出口部分包括气体端口，其配置成将冷却气体引入所述出口部分。
50.根据权利要求41所述的质谱仪，其特征在于，在所述分段的正交杆组件的入口部分和出口部分中的至少一个的段之间还包括附加透镜，所述附加透镜包括孔和设置在附加透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述附加透镜每侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述分段的正交杆组件的第一、第二、第三和第四极段其中之一。
51.根据权利要求50所述的质谱仪，其特征在于，所述附加透镜定位在所述离子碰撞室的出口部分的段之间。
52.根据权利要求51所述的质谱仪，其特征在于，在所述出口部分还包括第三透镜，其中，所述第三透镜包括中心导电元件和终端连接器，所述终端连接器通过第三透镜的主体电联接到所述中心导电元件。
53.根据权利要求52所述的质谱仪，其特征在于，所述第三透镜定位在所述附加透镜的下游。
54.根据权利要求53所述的质谱仪，其特征在于，在所述出口部分还包括第四透镜，其中，所述第四透镜包括中心导电元件和终端连接器，所述终端连接器通过第四透镜的主体电联接到所述中心导电元件。
55.根据权利要求54所述的质谱仪，其特征在于，所述第四透镜定位在所述第三透镜的下游。
56.根据权利要求55所述的质谱仪，其特征在于，还包括定位在所述附加透镜与所述第三透镜之间的第一出口段、定位在所述第三透镜与所述第四透镜之间的第二出口段以及联接到所述第四透镜的第三出口段。
57.根据权利要求56所述的质谱仪，其特征在于，所述出口段中的至少一个配置成接收冷却气体。
58.根据权利要求57所述的质谱仪，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜配置成推动或拉动离子通过所述离子碰撞室。
59.根据权利要求58所述的质谱仪，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜电联接到电源。
60.根据权利要求58所述的质谱仪，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜各自包括4层的印刷电路板。
61.一种质谱仪，其特征在于，包括：
离子源；
离子检测器；以及
至少一个离子碰撞室，其流体联接到在入口部分的所述离子源且流体联接到在出口部分的所述离子检测器，所述离子碰撞室包括：第一区域和第二区域，其中，所述第一区域和第二区域中的每个包括：第一支撑板，其包括第一和第二极段，其中所述第一和第二极段包括相对彼此以约90度布置的极表面；和第二支撑板，其包括第三和第四极段，其中所述第三和第四极段包括相对彼此以约90度布置的极表面，所述第二支撑板配置成联接到所述第一支撑板，以就近地定位所述第一、第二、第三和第四极段并且以大致方形横截面的形式布置所述第一、第二、第三和第四极表面；以及透镜，其定位在所述第一区域和第二区域之一的段之间，其中，所述透镜包括孔和设置在透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述透镜每个至少一侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述第一、第二、第三和第四极段其中之一。
62.根据权利要求61所述的质谱仪，其特征在于，还包括气体端口，其流体联接到所述第一区域，用于将气体引入组装的部分。
63.根据权利要求61所述的质谱仪，其特征在于，所述极段是弯曲的。
64.根据权利要求61所述的质谱仪，其特征在于，所述离子碰撞室在所述入口部分、碰撞部分和出口部分联接到彼此时弯曲过约180度。
65.根据权利要求61所述的质谱仪，其特征在于，设置在所述透镜上的单独的导电元件是印刷电路板的部件。
66.根据权利要求65所述的质谱仪，其特征在于，所述印刷电路板是2层的印刷电路板。
67.根据权利要求61所述的质谱仪，其特征在于，所述透镜可操作为气体节流器。
68.根据权利要求61所述的质谱仪，其特征在于，所述透镜定位在所述离子碰撞室的入口部分的段内。
69.根据权利要求61所述的质谱仪，其特征在于，所述出口部分包括气体端口，其配置成将冷却气体引入所述第二区域。
70.根据权利要求61所述的质谱仪，其特征在于，在所述入口部分和出口部分中的至少一个的段之间还包括附加透镜，所述附加透镜包括孔和设置在附加透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述附加透镜每侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述第一、第二、第三和第四极段其中之一。
71.根据权利要求70所述的质谱仪，其特征在于，所述附加透镜定位在所述第二区域的出口部分。
72.根据权利要求71所述的质谱仪，其特征在于，在所述出口部分中还包括第三透镜，其中，所述第三透镜包括中心导电元件和终端连接器，所述终端连接器通过第三透镜的主体电联接到所述中心导电元件。
73.根据权利要求72所述的质谱仪，其特征在于，所述第三透镜定位在所述附加透镜的下游。
74.根据权利要求73所述的质谱仪，其特征在于，在所述出口部分中还包括第四透镜，其中，所述第四透镜包括中心导电元件和终端连接器，所述终端连接器通过第四透镜的主体电联接到所述中心导电元件。
75.根据权利要求74所述的质谱仪，其特征在于，所述第四透镜定位在所述第三透镜的下游。
76.根据权利要求75所述的质谱仪，其特征在于，所述出口部分包括定位在所述附加透镜与所述第三透镜之间的第一出口段、定位在所述第三透镜与所述第四透镜之间的第二出口段以及联接到所述第四透镜的第三出口段。
77.根据权利要求76所述的质谱仪，其特征在于，所述出口段中的至少一个配置成接收冷却气体。
78.根据权利要求77所述的质谱仪，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜配置成推动或拉动离子通过所述离子碰撞室。
79.根据权利要求78所述的质谱仪，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜电联接到电源。
80.根据权利要求78所述的质谱仪，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜各自包括4层的印刷电路板。
81.一种离子碰撞室的入口部分，其特征在于，所述入口部分包括：
入口段，其包括配置成从离子源接收离子的入口；以及
透镜，其配置成联接到所述入口段的入口的下游的入口段，所述透镜包括孔和设置在透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述透镜至少一侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到分段的正交杆组件的第一、第二、第三和第四极段其中之一，且在所述透镜另一侧上的第一设置的导电元件配置成联接到所述入口段。
82.根据权利要求81所述的入口部分，其特征在于，还包括附加入口段，其配置成电联接到在所述透镜另一侧上的第二设置的导电元件。
83.根据权利要求82所述的入口部分，其特征在于，还包括第三入口段，其配置成电联接到在所述透镜另一侧上的第三设置的导电元件。
84.根据权利要求83所述的入口部分，其特征在于，还包括第四入口段，其配置成电联接到在所述透镜另一侧上的第四设置的导电元件。
85.根据权利要求81所述的入口部分，其特征在于，所述入口段包括整体式弹簧触头，以将所述入口段联接到在所述透镜的另一侧上的设置的导电元件之一。
86.根据权利要求85所述的入口部分，其特征在于，所述入口段包括整体式对准特征，以将所述入口段联接到支撑板。
87.根据权利要求81所述的入口部分，其特征在于，还包括气体端口，其流体联接到所述入口段。
88.根据权利要求81所述的入口部分，其特征在于，在所述入口部分还包括附加透镜。
89.根据权利要求88所述的入口部分，其特征在于，在所述透镜和所述附加透镜之间还包括第二入口段。
90.根据权利要求81所述的入口部分，其特征在于，还包括配置成联接到所述入口部分的碰撞部分。
91.一种离子碰撞室的出口部分，其特征在于，所述出口部分包括：
出口段，其包括配置成从所述离子碰撞室提供离子的出口；以及
透镜，其配置成联接到所述出口段的出口的上游的出口段，所述透镜包括中心导体和终端导体，所述终端导体通过透镜的主体电联接到所述中心导体，所述终端导体配置成联接到电源，以将电流提供给所述中心导体。
92.根据权利要求91所述的出口部分，其特征在于，在所述透镜的上游还包括附加出口段。
93.根据权利要求92所述的出口部分，其特征在于，还包括附加透镜，其配置成联接到所述附加出口段的上游的附加出口段，所述附加透镜包括中心导体和终端导体，所述终端导体通过附加透镜的主体电联接到所述中心导体，所述终端导体配置成联接到电源，以将电流提供给所述中心导体。
94.根据权利要求93所述的出口部分，其特征在于，在所述附加透镜的上游还包括第三出口段。
95.根据权利要求94所述的出口部分，其特征在于，在所述第三出口部分的上游还包括第三透镜，所述第三透镜包括孔和设置在第三透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述透镜的至少一侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到分段的正交杆组件的第一、第二、第三和第四极段其中之一，且在所述透镜的另一侧上的第一设置的导电元件配置成联接到所述第三出口段。
96.根据权利要求95所述的出口部分，其特征在于，所述出口段包括整体式对准特征，以将所述出口段联接到支撑板。
97.根据权利要求95所述的出口部分，其特征在于，所述第三出口段包括整体式弹簧触头，以将所述第三出口段电联接到所述第三透镜。
98.根据权利要求91所述的出口部分，其特征在于，还包括气体端口，其流体联接到所述出口段。
99.根据权利要求91所述的出口部分，其特征在于，所述透镜和所述附加透镜中的每个包括弹簧触头，以将所述透镜的终端连接器电联接到电触头。
100.根据权利要求91所述的出口部分，其特征在于，还包括配置成联接到所述出口部分的碰撞部分。
101.一种离子碰撞室，其特征在于，包括入口部分和碰撞部分，所述入口部分包括分段的正交杆组件，其在所述正交杆组件的每个部分中包括第一、第二、第三和第四极段，以及透镜，其联接到在所述分段的正交杆组件的入口部分中的两个入口段，所述透镜包括孔和设置在透镜每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述透镜的至少一侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述分段的正交杆组件的第一、第二、第三和第四极段。
102.一种离子碰撞室，其特征在于，包括出口部分和碰撞部分，所述出口部分包括分段的正交杆组件，其在所述正交杆组件的每个部分中包括第一、第二、第三和第四极段，以及透镜，其联接到在所述分段的正交杆组件的出口部分中的两个出口段，所述透镜包括孔和设置在透镜的每侧上的多个单独的导电元件，其中，在所述透镜的每侧上的相应设置的导电元件配置成电联接到所述分段的正交杆组件的第一、第二、第三和第四极段。
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