CN207587694U - 用于抑制不需要的离子的系统 - Google Patents

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Abstract

本文描述的某些实施方案涉及包括在质量分析器下游的单元的系统。在一些情况下，所述单元被配置为反应单元、碰撞单元或反应/碰撞单元。所述系统可用于抑制不需要的离子和/或从包含多种离子的流中去除干扰离子。

Description

用于抑制不需要的离子的系统
优先权申请
本申请要求于2014年11月3日提交的美国申请号14/531,661的优先权和权益，所述申请的全部公开内容据此以引用方式并入文本。
技术领域
某些特征、方面和实施方案涉及被配置来抑制不需要的或干扰的离子的系统。在某些实施方案中，系统可包括在质量分析器下游的单元。
背景技术
质谱基于质荷比的差异分离物质。在某些情况下，具有相同质荷比的物质可能不可彼此区别开来。
实用新型内容
本文描述的某些方面涉及有效去除与分析物离子具有相同质荷比的干扰离子的系统。所述系统的各种配置可包括在质量分析器下游的一个或多个单元。在一些情况下，所述系统可通过仅使用单质量分析器来有效去除干扰离子。
在一个方面，提供了包括以下项的系统：离子源；离子光学器件，其流体地耦联到离子源；质量分析器，其流体地耦联到离子光学器件，其中质量分析器是系统中的唯一质量分析器；单元，其流体地耦联到质量分析器并且在质量分析器的下游；以及检测器，其流体地耦联到单元。
在某些配置中，单元被配置为反应单元、碰撞单元或反应/碰撞单元。在其他配置中，单元包括多个电极。在一些情况下，多个电极被配置在一起以在单元中提供四极场。在一些实施方案中，多个电极中的每个均以杆状形式配置。在其他实例中，系统可包括在离子源与离子光学器件之间的界面。在某些实例中，离子源选自由以下项组成的组：电感耦合等离子体、电弧、火花、辉光放电和火焰。在其他实例中，离子源是温度小于电感耦合等离子体的温度的离子源。在一些实例中，质量分析器选自由以下项组成的组：扫描质量分析器、扇形磁场分析器、四极质量分析器、离子阱分析器和飞行时间分析器。在其他实施方案中，检测器选自由以下项组成的组：法拉第杯、电子倍增器和微通道板。
在另一方面，提供包括离子源和质量分析器的系统。在一些配置中，质量分析器流体地耦联到离子源，并且被配置来从离子源接收离子束，离子束包含具有不同质荷比的多种离子，其中质量分析器还被配置来从离子束中选择天然离子，其中天然离子具有单一质荷比并且包括分析物离子和干扰离子，其中质量分析器是系统中存在的唯一质量分析器。在一些情况下，所述系统还包括单元，所述单元流体地耦联到质量分析器并且被配置来从质量分析器接收天然离子，所述单元还被配置来从天然离子中去除改变的干扰离子。在其他实施方案中，系统还包括检测器，所述检测器流体地耦联到单元并且被配置来从单元接收分析物离子并检测所接收的分析物离子。
在某些实施方案中，系统还包括离子光学器件，所述离子光学器件流体地耦联到离子源和质量分析器并位于离子源与质量分析器之间。在其他实施方案中，单元被配置为反应单元、碰撞单元或反应/碰撞单元。在一些配置中，单元包括多个电极。在另外的实例中，多个电极被配置在一起以在单元中提供四极场。在一些情况下，系统还包括在离子源与离子光学器件之间的界面。在一些实例中，离子源选自由以下项组成的组：电感耦合等离子体、电弧、火花、辉光放电和火焰。在某些实施方案中，离子源是温度小于电感耦合等离子体的温 度的离子源。在另外的实例中，质量分析器选自由以下项组成的组：扫描质量分析器、扇形磁场分析器、四极质量分析器、离子阱分析器和飞行时间分析器。在一些情况下，检测器选自由以下项组成的组：法拉第杯、电子倍增器和微通道板。
在另一方面，描述了包括单质量分析器的质谱系统。在一些实例中，系统包括：离子源；离子光学器件，其流体地耦联到离子源并且在离子源的下游；单质量分析器，其流体地耦联到离子光学器件并且在离子光学器件的下游，因此离子光学器件处于离子源与单质量分析器之间，其中单质量分析器是系统中存在的唯一质量分析器；单元，其流体地耦联到单质量分析器并且在单质量分析器的下游，因此单质量分析器处于单元与离子光学器件之间；以及检测器，其流体地耦联到单元并且在单元的下游，因此单元处于单质量分析器与检测器之间。
在某些实施方案中，单元被配置为反应单元、碰撞单元或反应/碰撞单元。在其他实施方案中，单元包括多个电极。在另外的实例中，多个电极被配置在一起以在单元中提供四极场。在另外的实施方案中，系统包括在单质量分析器上游的附加单元，其中所述附加单元处于单质量分析器与离子光学器件之间。在其他实例中，系统包括在离子源与离子光学器件之间的界面。在一些配置中，离子源选自由以下项组成的组：电感耦合等离子体、电弧、火花、辉光放电和火焰。在另外的实例中，离子源是温度小于电感耦合等离子体的温度的离子源。在其他实例中，质量分析器选自由以下项组成的组：扫描质量分析器、扇形磁场分析器、四极质量分析器、离子阱分析器和飞行时间分析器。在一些情况下，检测器选自由以下项组成的组：法拉第杯、电子倍增器和微通道板。
在另一方面，公开了抑制包括质量分析器的质谱仪系统内离子束中的干扰物质的方法，所述方法包括向在质量分析器下游的质谱仪的单元提供离子束，以去除离子束中的干扰物质。
在某些实施方案中，所述方法可包括配置质量分析器以向单元提供具有单一目标质量的离子。在其他实施方案中，质量分析器可配置有四极。在另外的实例中，质量分析器是系统中的唯一质量分析器。在一些实例中，所述方法可包括将第二单元定位在单元的下游。在其他实施方案中，所述方法可包括配置单元，以在从单元向下游检测器提供第二离子束之前，将从质量分析器向单元提供的第一离子束中的基本上所有多原子物质去除。在一些实施方案中，所述方法可包括将单元配置为反应单元、碰撞单元或反应/碰撞单元。在另外的实施方案中，所述方法可包括将系统在质量分析器的上游配置有附加单元。在一些配置中，所述方法可包括将上游附加单元配置为反应单元、碰撞单元或反应/碰撞单元。在其他实例中，所述方法可包括配置单元以提供有效去除离子束中的干扰物质的四极场。
在另一方面，提供了包括以下项的方法：从包含具有不同质荷比的多种离子的离子束中选择具有单一质荷比的天然离子，以及向下游单元提供选择的天然离子。
在某些实例中，所述方法包括使用质量分析器选择天然离子。在其他实例中，所述方法包括配置单元以去除天然离子中的干扰离子。在某些实施方案中，所述方法包括将单元配置为反应单元。在一些实例中，所述方法包括将单元配置为碰撞单元。在某些配置中，所述方法包括配置单元以在碰撞模式和反应模式下操作。在其他实例中，所述方法包括将系统在下游单元的上游配置有附加单元。在一些实例中，所述方法包括将系统配置有离子源、质量分析器和检测器，其中离子源处于质量分析器的上游，质量分析器处于下游单元的上游并且处于离子源与下游单元之间，并且其中检测器处于下游单元的下游。在另外的实例中，所述方法包括使选择的天然离子与反应物气体反应，所述反应物气体有效地与所选天然离子中的干扰离子反应。在一些实施方案中，所述方法包括使选择的天然离子与碰撞气体碰撞，所述碰撞气体有效地改变所选天然离子中的干扰离子。
在下文更详细地描述另外的属性、特征、方面、实施方案以及配置。
附图简述
参考附图来描述系统的某些特征、方面和实施方案，在附图中：
图1是根据某些配置的包括在质量分析器下游的单元的系统的框图；
图2是根据某些配置的包括在质量分析器下游的单元的另一系统的框图；
图3是根据某些配置的包括在质量分析器下游的单元和在质量分析器上游的单元的另一系统的框图；
图4是根据某些配置的包括在质量分析器下游的两个单元的另一系统的框图；
图5是根据某些配置的包括在质量分析器上游的两个单元和在质量分析器下游的单元的系统的概图；
图6是根据某些配置的包括在质量分析器上游的单元和在质量分析器下游的两个单元的系统的概图；
图7是根据某些配置的包括在质量分析器下游的单元的质谱仪的概图；
根据某些配置，图8A在前剖面图中示出了可包括在图7所示的质谱仪系统中的辅助电极组，并且图8B在后剖面图中示出了图8A所示的辅助电极组；
图9是示出了根据某些实例对非加压单元中的离子的模拟的图解；
图10A和10B是示出了根据某些实例对去除干扰离子的模拟的图解；
图11是示出了根据某些实例对分析物离子的通道的模拟的图解；并且
图12A-15B示出根据某些实例的用于各种质量分析器/单元布置的模拟概图。
本领域的普通技术人员将认识到，考虑到本公开的权益，附图中的部件并不是限制性的，并且在不脱离本文所述技术的精神和范围的情况下，还可以包括另外的部件。
具体实施方式
本文描述的某些特征、方面和实施方案涉及被配置来抑制离子束中的不需要的或干扰的离子的系统。术语“上游”和“下游”通常是指系统中离子流的方向。例如，下游部件从上游部件接收离子。
在常规质谱仪中，质量分析器位于单元的下游。单元中产生的光谱干扰可限制可实现的检测限。例如，在常规系统中，所有离子首先进入加压单元。离子可包括与特定目标分析物重叠的基质或干扰物质。此外，当单元产生产物离子时，许多产物离子可能是干扰离子。所需离子和干扰离子均将提供给下游质量分析器。因为干扰离子和目标离子均具有相同的质荷比，所以将检测到两种离子，这导致测量不准确且不精确。
在本文所述的某些配置中，单元位于质量分析器的下游，使得离子束中的物质在向单元提供之前首先由质量分析器选择。通过在引入单元之前首先将离子引入质量分析器中，可去除基本上更多的基质干扰。例如，如本文更详细所述的，当将包含目标离子和干扰物质的样品流首先引入到单元中，然后引入到质量分析器中时，来自质量分析器的所得输出通常包括目标离子和干扰离子。从系统输出到检测器的 流将包括干扰离子，所述干扰离子将使由检测器进行的测量不准确。当将包含目标离子和干扰物质的相同样品流首先引入到质量分析器中，然后引入至单元中时，可从单元中选择并输出特定目标离子，而没有任何干扰物质存在于输出流中。此第二配置中的输出实现更准确和精确的测量，因为仅向检测器提供目标离子。在一些情况下，具有单一质荷比的天然离子(或包含分析物离子的离子)可由质量分析器选择，并且所有其他离子均被排斥掉。如本文所用的术语“天然离子”是指来自尚未与反应气体进行反应或与碰撞气体进行碰撞的离子源的离子。天然离子通常使用电离源(例如等离子体、火焰、电弧、火花、辉光放电等)来产生。来自离子源的天然离子通常包括具有不同质荷比的多种离子，并且可包括分析物离子和干扰离子。在一些配置中，仅单质量分析器存在于本文描述的系统中。
在某些配置中，本文描述的单元和质量分析器的定位允许离子选择，所述离子选择类似于可使用常规三重四极装置获得的离子选择，但是成本更低，设计更简单并且具有总体更小的足迹。例如，使用具有位于质量分析器下游的四极场的单元(与三重四极的设计相比)的更简单设计避免了对如三重四极设计中所需的同步电参数的需要，并且减少了驱动第二质量分析器所需的基础设施的量。使用此类配置，与三重四极装置的操作相似，含有目标分析物的单一质荷比被允许从上游质量分析器进入单元。随后，干扰去除以单元的反应模式或碰撞模式执行。所公开的配置的一个属性理想地利用单元原位使用其四极场以及通过设置用于给定质量的适当RF和DC电压来排斥不需要的物质(例如，在单元中形成的新产物物质或未经历反应的物质)的能力。此配置可消除对在单元下游的第二质量分析器的需要，因为单元本身可提供具有足以将目标分析物与其他干扰物质分离的分辨率的带通调谐。此外，使用位于质量分析器下游的具有四极场和轴向场的单元允许测量快速瞬态信号，例如包括轴向电极的单元允许捕获非常快的瞬态，因为测量未因三重四极的操作减慢。质量分析器/单元定位还允许在系统中省去第二质量分析器，这进一步降低了操作的成本和复 杂性。单元位于质量分析器下游的系统的附加属性在以下更详细地描述。
在某些情况下，并且参考图1，示出一个系统的框图。系统100包括流体地耦联到质量分析器120的离子源110。质量分析器120处于离子源110的下游，例如离子从离子源110流到质量分析器120。质量分析器120流体地耦联到单元130。单元130在质量分析器120的下游，并且接收由质量分析器120选择的离子。如本文所述，通过将单元130定位在质量分析器的下游，可能从包含目标离子和干扰物质的样品中仅选择单个目标离子。单元130流体地耦联到位于单元130下游的检测器140。在一些配置中，质量分析器120可以是系统100中存在的唯一质量分析器。如以下更详细地讨论的，单元130可以是反应单元、碰撞单元、反应/碰撞单元或其他合适的单元。
第二系统的另一框图示于图2中。系统200包括流体地耦联到离子光学器件215的离子源210。离子光学器件215流体地耦联到质量分析器220。质量分析器220处于离子光学器件215的下游，例如离子从离子光学器件215流到质量分析器220。质量分析器220流体地耦联到单元230。单元230在质量分析器220的下游，并且接收由质量分析器220选择的离子。例如，质量分析器可用于选择具有选择的质荷比的物质。向单元提供这些离子，所述单元可用于去除任何干扰物质，因此所述单元输出基本上仅包含目标离子，所述目标离子可以天然形式或作为反应产物(例如作为具有反应气体诸如氧气或氨的反应产物)存在。单元230流体地耦联到位于单元230下游的检测器240。在一些情况下，质量分析器220可以是系统200中存在的唯一质量分析器。如以下更详细地讨论的，单元230可以是反应单元、碰撞单元、反应/碰撞单元或其他合适的单元。在某些配置中，如以下结合图7所述，本文所述的系统中存在的离子光学器件可被配置来将来自离子源的离子聚焦到向质量分析器或其他下游部件提供的离子束中。离子光学器件的精确配置可变化，并且可包括离子透镜、带电板或其他合适的部件。离子光学器件通常使用一种或多种合适的泵(例如涡轮分 子泵)来维持在低压。
另一系统的框图示于图3中。系统300包括流体地耦联到第一单元320的离子源310。第一单元320流体地耦联到质量分析器330。质量分析器330处于第一单元320的下游，例如离子从第一单元320流到质量分析器330。质量分析器330流体地耦联到第二单元340。单元340在质量分析器330的下游，并且接收由质量分析器330选择的离子。单元340流体地耦联到位于第二单元340下游的检测器350。在一些配置中，质量分析器330可以是系统300中存在的唯一质量分析器。如以下更详细地讨论的，单元320、340中的每个均可独立地为反应单元、碰撞单元、反应/碰撞单元或其他合适的单元。例如，单元320可以是反应单元，并且单元340可以是碰撞单元。在其他情况下，单元320可以是碰撞单元，并且单元340可以是反应单元。在不同的配置中，单元320和单元340两者均为反应单元，并且可将相同或不同反应气体引入到单元320、340中的每个中。在其他情况下，单元320和单元340可各自为碰撞单元，并且引入到单元320、340中的每个中的碰撞气体可以相同或可以不同。在一些情况下，单元320是反应单元，并且单元340是反应/碰撞单元。在其他情况下，单元320是反应/碰撞单元，并且单元340是反应单元。在其他配置中，单元320是碰撞单元，并且单元340是反应/碰撞单元。在另外的情况下，单元320是反应/碰撞单元，并且单元340是碰撞单元。在某些实例中，单元320、340中的每个均可以是反应/碰撞单元，并且单元320、340可根据所需的系统配置和用途以相同模式或以不同模式操作。如果需要，离子光学器件(未示出)可存在于离子源310与单元320之间。在一些配置中，质量分析器330可以是系统300中存在的唯一质量分析器。通过将质量分析器定位在单元320、340的上游，可仅向检测器350提供单一目标离子(或其反应产物)。在单元320、340均处于质量分析器330的上游的配置中，在引入到检测器350之前，可能未有效地去除干扰物质。
参考图4，示出了另一系统的框图。系统400包括流体地耦联到 质量分析器420的离子源410。质量分析器420流体地耦联到第一单元430。第一单元430处于质量分析器420的下游，例如离子从质量分析器420流到第一单元430。第一单元430流体地耦联到第二单元440。单元440处于单元430的下游并且从单元430接收离子。单元430流体地耦联到位于单元440下游的检测器450。在一些配置中，质量分析器420可以是系统400中存在的唯一质量分析器。如以下更详细地讨论的，单元430、440中的每个均可独立地为反应单元、碰撞单元、反应/碰撞单元或其他合适的单元。例如，单元430可以是反应单元，并且单元440可以是碰撞单元。在其他情况下，单元430可以是碰撞单元，并且单元440可以是反应单元。在不同的配置中，单元430和单元440两者均为反应单元，并且可将相同或不同反应气体引入到单元430、440中的每个中。在其他情况下，单元430和单元440可各自为碰撞单元，并且引入到单元430、440中的每个中的碰撞气体可以相同或可以不同。在一些情况下，单元430是反应单元，并且单元440是反应/碰撞单元。在其他情况下，单元430是反应/碰撞单元，并且单元440是反应单元。在其他配置中，单元430是碰撞单元，并且单元430是反应/碰撞单元。在另外的情况下，单元430是反应/碰撞单元，并且单元440是碰撞单元。在某些实例中，单元430、440中的每个均可以是反应/碰撞单元，并且单元430、440可根据所需的系统配置和用途以相同模式或以不同模式操作。如果需要，离子光学器件(未示出)可存在于离子源410与质量分析器420之间。通过将单元430、440定位在质量分析器420的下游，可更易于从包含一种或多种目标离子和干扰物质(例如与目标离子具有相同质荷比的那些干扰物质)的样品中去除干扰物质。
在某些配置中，本文描述的系统可包括奇数个单元，其中更多个单元在质量分析器上游或下游。参考图5，示出了具有在质量分析器上游的两个单元和在质量分析器下游的一个单元的系统500的框图。系统500包括流体地耦联到第一单元520的离子源510。第一单元520流体地耦联到第二单元530。第二单元530处于第一单元520的下游。 第二单元530流体地耦联到质量分析器540。第三单元550流体地耦联到质量分析器540并且在质量分析器540的下游。单元550流体地耦联到位于单元550下游的检测器560。在一些配置中，质量分析器540可以是系统500中存在的唯一质量分析器。如以下更详细地讨论的，单元520、530和550中的每个均可独立地为反应单元、碰撞单元、反应/碰撞单元或其他合适的单元。如果需要，离子光学器件(未示出)可存在于离子源510与单元520之间。
具有奇数个单元的系统的另一配置示于图6中。系统600包括流体地耦联到第一单元620的离子源610。第一单元620流体地耦联到质量分析器630。质量分析器630流体地耦联到在质量分析器630下游的第二单元640。第三单元650流体地耦联到第二单元640。单元650流体地耦联到位于单元650下游的检测器660。在一些配置中，质量分析器630可以是系统600中存在的唯一质量分析器。如以下更详细地讨论的，单元620、640和650中的每个均可独立地为反应单元、碰撞单元、反应/碰撞单元或其他合适的单元。如果需要，离子光学器件(未示出)可存在于离子源610与单元620之间。虽然未示出，但是如果需要，则所有三个单元620、640和650均可位于质量分析器620的下游。
在某些配置中，本文描述的系统的离子源可以是电弧、火花、火焰、电感耦合等离子体、电容耦合等离子体或如以下更详细讨论的其他离子源。由于可在ICP-MS中实现的相对高的离子敏感性，金属和其他无机分析物的分析可使用电感耦合等离子体(ICP)离子源来有利地进行。可用ICP离子源实现低于十亿分之一的离子浓度。在电感耦合等离子体离子源中，由三个同心管(通常为石英)组成的焰炬的末端可置于供应有射频电流的感应线圈中。氩气流然后可引入焰炬的两个最外管之间，其中氩原子可与感应线圈的射频磁场相互作用以从氩原子中释放电子。可产生非常高温度(可能为10,000K或更高)的等离子体，所述等离子体主要包含氩原子以及一小部分氩离子和自由电子。分析物样品然后可穿过氩等离子体，例如作为气雾化或喷雾化的液体 雾。喷雾化样品的小滴可蒸发，溶解在液体中的任何固体均被分解成原子，并且由于等离子体的极高温度而剥除掉其最松散结合的电子以形成单带电离子。除了目标分析物离子之外，由ICP离子源产生的离子流通常可含有大浓度的氩和基于氩的光谱干扰离子。一些更常见的光谱干扰包括Ar+、ArO+、Ar2+、ArCl+、ArH+和MAr+(其中M表示样品进行悬浮电离的基质金属)，但还可包括其他光谱干扰，诸如ClO+、MO+等。应当理解，其他类型的离子源(包括辉光放电和电喷射离子源)也可产生不可忽略浓度的光谱干扰。还将理解，例如在从源提取离子的过程中，光谱干扰可由MS中的其他来源产生(例如归因于一旦等离子体在ICP之外经受真空压力就冷却，或可能归因于与采样器或截取器(skimmer)喷孔相互作用)。存在于采样器或截取器边缘处的动量边界表示另一种可能的光谱干扰源。
在其他配置中，本文所述的单元，例如图1-6所示的那些单元可以是反应单元、碰撞单元或反应/碰撞单元中的一种或多种。在单元采取反应单元(本文中还称为动态反应单元(DRC))形式的情况下，反应单元可被配置来提供反应物气体以与单元中的离子反应。例如，减轻离子流中光谱干扰的影响的一种方式是选择性地消除在检测器级上游的干扰物离子。可用选择的气体填充单元，所述选择的气体与不需要的干扰物离子具有反应性，同时对分析物离子保持或多或少的惰性。当离子流在DRC中与反应性气体碰撞时，干扰物离子可形成不再与分析物离子具有基本上相同或相似的m/z比的产物离子。如果产物离子的质荷比(m/z)基本上不同于分析物离子的质荷比(m/z)，那么常规的质量过滤可由单元施加以消除产物干扰物离子，而不显著破坏分析物离子流。换句话说，离子流可经受带通质量过滤器以仅将分析物离子以显著比例传输到检测器级。DRC消除干扰物离子的用途更充分地描述于美国专利号6,140,638和6,627,912中，所述专利的全部内容以引用方式并入本文。根据目标分析物，DRC可提供极低的检测限，甚至可能为万亿分之一或低于万亿分之一的数量级。不同的反应性气体可用于不同的分析物。在某些情况下，通过在细长杆组件内 形成径向RF场来在单元内提供离子的径向约束。这种性质的约束场通常可具有不同的阶数，但通常是四极场或者是一些更高阶的场，诸如六极或八极场。例如，连同施加的四极RF一起，向四极杆组件施加小dc电压可使具有落在窄的可调范围之外的m/z比的离子不稳定，从而产生离子质量过滤器的形式。
在其他情况下，单元可采取碰撞单元的形式。碰撞单元被配置来允许动能歧视(KED)。例如，离子流可在碰撞单元内与基本上惰性的气体碰撞。分析物和干扰物离子均可与惰性气体碰撞，导致离子的平均动能损失。由于碰撞而损失的动能的量通常可与离子的碰撞横截面相关联，这可能与离子的元素组成相关联。由两个或更多个键合原子组成的多原子离子(又称分子离子)倾向于比仅由单带电原子组成的单原子离子具有更大的碰撞横截面。因此，惰性气体可优先与多原子原子碰撞，以导致比将在具有相同m/z比的单原子原子中看见的更大的动能损失。在碰撞单元的下游端处建立的合适能垒然后可捕获显著部分的多原子干扰物，并防止所述多原子干扰物向下游检测器传输。KED可具有通常更通用且更简单来操作的益处，因为惰性气体的选择基本上不取决于特定的干扰物和/或目标分析物离子。只要干扰离子和分析物离子的相对碰撞横截面如上所述，单一惰性气体(通常为氦气)就可有效去除具有不同m/z比的许多不同多原子干扰物。与惰性气体的碰撞导致杆组件内离子的径向散射。包括六极场和八极场在内的高阶约束场可能是可取的，因为它们与四极场相比可提供更深的径向势阱，并且因此可提供更好的径向约束。KED并不严格要求四极场，因为通常不利用质量过滤器来歧视产物干扰物离子。在KED中，下游能垒根据干扰物离子相对于分析物离子的平均动能的平均动能歧视所述干扰物离子。使用可用的高阶极还倾向于简化对离子流质量的要求，诸如束的宽度和相应离子群体在束中的能量分布，这进而可简化对质谱仪中的其他离子光学元件的要求并且整体提供更多通用性。
在单元是反应/碰撞单元的配置中，单元可采用共同转让的美国 专利号8,426,804中描述的单元的形式，所述专利的全部公开内容据此以引用方式并入本文。反应/碰撞单元可根据单元配置情况以反应模式(DRC模式)或碰撞模式(KED模式)操作。耦联到质谱仪的任选模式控制器可控制连接到碰撞单元的气体和电压源，以使得能够以两种所述模式可选择地交替操作质谱仪。
参考图7，示出了可用于ICP-MS中以抑制不需要的离子的质谱仪系统710。质谱仪系统710可包括离子源712，所述离子源712可以是ICP离子源，但还可以是产生大量光谱干扰(包括各种已知的无机光谱干扰)的一些其他类型的离子源。例如，离子源712可在等离子体焰炬中蒸发出分析物样品以产生离子。一旦从离子源712发射，离子就可通过依次穿过采样器板714和截取器716中的孔提取为离子流或束中。由采样器板714和截取器716提供的离子提取可产生窄且高度集中的离子流。截取器716可容纳在由机械泵722排空至例如约3托的大气压的真空室720中。在一些实施方案中，在穿过截取器716之后，离子可进入容纳二级截取器718的第二真空室724中。第二泵726可将第二真空室724排空至比真空室720低的大气压。例如，第二真空室可保持在或为约1至100毫托。如果离子源712是电感耦合等离子体源，那么穿过截取器716和718的离子流可遭受光谱干扰。也就是说，离子流可由不同种类的离子群体组成，包括从测试样品离子化的一种或多种类型的分析物离子。然而，离子流还可含有在ICP电离过程中不可避免地引入到离子流中的一种或多种类型的干扰物离子的群体。如上所述，对于通常使测试样品经受非常高温度的氩气等离子体的电感耦合等离子体源，上述无机光谱干扰(即Ar+、ArO+、Ar2+、ArCl+、ArH+和MAr+)可特别存在于离子流中。考虑到本公开的益处，本领域的普通技术人员应了解，列表不是限制性的，因为其他类型或来源的光谱干扰可存在于离子流中。干扰物离子的类型可取决于包括在质谱仪710中的离子源712的类型和选择的分析物离子种类。此外，如上所述，其他非光谱干扰还可存在于离子流中，包括光的光子、中性粒子和其他气体分子。
离子流中的每个离子群体(或组)均可包括构成相应群体的类似种类的个体离子。多种不同群体的不同种类的离子可与其他潜在干扰物一起组成离子流或束。存在于离子流中的每种特定种类的离子将具有对应的m/z比，但是所述m/z比在离子流内不一定是唯一的，因为干扰物型离子可与分析物离子具有相同或相似的m/z比。例如，离子流可包含56Fe+分析物离子群体，以及由ICP产生的40Ar16O+干扰物离子群体。这两种离子类型中的每一种的m/z比均为56。作为另一个非限制性实例，分析物离子种类可以是80Se+，在这种情况下，40Ar2 +将构成干扰物离子种类，m/z各自为80。在一些实施方案中，干扰物离子种类可以是多原子离子种类。例如，40Ar16O+和40Ar2 +离子将是多原子干扰物离子的两个实例。另一方面，分析物离子种类(即天然分析物离子)可以是仅包含单个电离原子的单原子离子种类。在以上实例中，56Fe+和80Se+离子将是单原子分析物离子的两个对应实例。因为干扰物型离子可能是多原子种类并且分析物离子可能是单原子种类，所以在一些实施方案中，干扰物型离子还可具有比分析物离子更大的平均碰撞横截面。
从离子源712发射的离子流中的相应离子群体还可限定与构成群体的个体离子的能量相关的对应能量分布。换句话说，可以从离子源712发射具有某个动能的相应群体中的每个个体离子。离子群体上承载的个体离子能量可提供所述群体的能量分布。这些能量分布可以任意种方式(例如根据平均离子能量和提供与平均离子能量的能量偏差的量度的合适度量)来限定。一个合适的度量可以是在全宽半峰值(FWHM)处测量的能量分布的范围。
当离子流从离子源712发射时，流中的每个离子群体均可具有部分由对应初始范围限定的相应初始能量分布。当离子流从离子源712传输到包括在质谱仪710中的下游部件时，不需要保存这些初始能量分布。例如由于与其他颗粒的碰撞、场相互作用等，可预期离子群体中有某种能量分离。可能方便的是，根据整个质谱仪710中不同位置处的构成离子群体的相应能量分布来描述离子流。在一些实施方案 中，当从离子源712发射时，每个离子群体具有基本上相同的初始能量分布范围。
在一些实施方案中，穿过截取器718的离子可穿过界面门728传输到封闭离子偏转器732(诸如图7所示的四极离子偏转器)的第三真空室730中。第三真空室730中的大气压可通过机械泵734维持在比第二真空室724甚至更低的水平。沿着入口轨迹遇到离子偏转器732的离子流可偏转通过一定偏转角，使得离子流沿着与入口轨迹不同的出口轨迹从离子偏转器732中离开，以在另外的下游部件中处理。
在某些实施方案中，离子偏转器732可被配置为四极离子偏转器，其包括四极杆组件，所述四极杆组件的纵轴在大约垂直于离子流的入口轨迹和出口轨迹的方向(是垂直于图7的平面的方向)上延伸。可以从电源供应器(其可以是电压源)向离子偏转器732中的四极杆提供合适电压，以在离子偏转器四极中产生偏转场。由于四极杆和施加电压的配置，所得偏转场可有效地使进入的离子流中的带电粒子偏转大约90度角度。因此离子流的出口轨迹可大致正交于入口轨迹(以及四极的纵轴)。以示出的四极配置布置的离子偏转器732可选择性地将离子流中的各种离子群体(分析物和干扰物型离子)偏转通过到出口，而对其他中性带电的非光谱干扰进行歧视处理。离子偏转器732可选择性地去除可见光子、中性粒子(诸如中子或其他中性原子或分子)以及来自离子流的其他气体分子，所述其他气体分子由于其中性变化而与四极中形成的偏转场几乎没有可感知的相互作用。离子偏转器732可作为从离子流消除非光谱干扰物的一种可能的手段包括在质谱仪710中，并且可包括在没有可便于实现相同结果的其他手段的质谱仪710的实施方案中。考虑到本公开的益处，如可由本领域普通技术人员选择的，还存在在将离子束引入到单元中之前从离子流中消除或减少非光谱干扰物的其他技术。
一旦沿着出口轨迹离开离子偏转器732，离子流可通过预过滤器杆735传输到位于加压单元736上游的质量分析器750的入口端。质 量分析器750通常可以是任何类型的合适质量分析器，包括但不限于分辨四极质量分析器、六极质量分析器、飞行时间(TOF)质量分析器、线性离子阱分析器或这些元件的某种组合。如图7所示，质量分析器750包括四极，并且可被配置用于如美国专利号6,177,668中所述的质量选择性轴向喷射(MSAE)，所述专利的全部内容以引用方式并入本文。因此，电压源756可连接到上游质量分析器750以供应合适的RF/DC电压和任选的辅助电压，以用于如美国专利号6,177,668中所述的MSAE中。接收到质量分析器750中的离子可进行质量区分(在MSAE的情况下，是在空间上而非时间上)，并且被传输到加压单元736以进行反应、碰撞或反应/碰撞。电压源756还可向质量分析器750供应偏移(dc)偏置电压。质量分析器750可容纳在由机械泵758排空的真空室中。
由质量分析器750选择的天然分析物离子可通过后过滤器杆752来向加压单元736提供，并且从而通过加压单元736的合适入口构件(诸如位于加压单元736的入口端的入口透镜738)进入加压单元736中。入口透镜738可提供用于接收进入加压单元736中的离子流的离子入口。合适的出口构件诸如出口透镜746也可设置在处于加压单元736的出口端处的入口透镜738的下游。出口透镜746可提供孔，穿过加压单元736的离子可通过所述孔喷射到质谱仪710的下游部件，例如喷射到检测器754。与出口透镜746的3mm出口透镜喷孔相比，入口透镜738可具有例如4.2mm入口透镜喷孔，但是其他大小的喷孔也可以是可行的，以从加压单元736接收和喷射离子流。此外，加压单元736通常可封离真空室730以限定适于容纳碰撞(反应性或惰性)气体量的内部空间，如以下更详细描述的。
在一些配置中，加压单元736可以是将四极杆组件740封闭在其内部空间内的四极加压单元。四极杆组件740可包括围绕共同纵轴均匀地布置的四个圆柱形杆，所述共同纵轴与从质量分析器750进入离子流的路径共线。四极杆组件740可例如使用供电连接744连接到电压源742，以从其接收适于在四极杆组件740内产生四极场的RF电 压。如将理解的，四极杆组件740中形成的场可为沿其长度从入口端向加压单元736的出口端传输的离子提供径向约束。如图8A-8B所更好地示出，四极杆组件740中的对角相对的杆可耦联在一起以分别从电压源742接收异相RF电压。在一些情况下，还可向四极杆组件740提供DC偏置电压。电压源742还可向加压单元736供应单元偏移(dc偏置)电压。如果需要，四极杆组件740可沿着其纵轴与入口透镜738和出口透镜746共线地对准，从而为离子流中的离子提供穿过加压单元736的完整横向路径。四极杆组件740的入口椭圆可与入口透镜738对准以接收进入的离子流。入口透镜738的尺寸还可经适当设计(例如4.2mm)，以将离子流全部或至少基本上引导在入口椭圆内，并且提供具有选择的最大空间宽度(例如但不限于在2mm至3mm的范围内)的离子流。入口透镜738的尺寸可经设计，使得离子流的大部分或全部，但最低限度地大部分被引导到四极杆组件740的接收椭圆中。截取器716和718的尺寸也可经设计以影响离子流的空间宽度。
气体入口747也可包括在加压单元736中，提供气体源748与加压单元736的内部空间之间的流体连通。气体源748可操作来将一定量的选择的气体注入加压单元736中以与离子流中的离子碰撞。根据实施方案，气体源748可在多种不同类型的气体之间选择。例如，气体源748可在加压单元736内提供一定量的惰性气体以达到预定压力，气体为例如氦气或氖气。更一般地，惰性气体可以是对离子流中的分析物离子种类和干扰物离子种类基本上惰性的任何气体。假设第一多原子干扰种类的离子流中的第一组离子和第二单原子分析物种类的离子流中的第二组离子，选择的惰性碰撞气体可以实质性大于与第二组离子碰撞的比例的比例与第一组离子碰撞，以与第二组中的个体离子相比平均降低第一组中的单个离子的能量的程度更大。因此，惰性气体可具有适于操作用于KED的加压单元736的类型。气体源748还可向加压单元736提供一定量的选自多种不同的反应性气体类型的反应性气体。可选择例如与干扰物离子种类具有反应性，而同时 对一种或多种分析物离子种类为惰性的反应性气体。可替代地，选择的反应性气体可对干扰物离子种类是惰性的，并且与一种或多种分析物离子具有反应性。本实用新型的实施方案可针对任一情境。例如但非限制性地，气体源748可以美国专利号6,140,638和6,627,912中描述的方式将选择的反应性气体提供在加压单元736中内。因此，如果选择与干扰物离子种类反应的反应性气体，则然后可在加压单元736中执行质量过滤，以仅传输分析物离子种类。可替代地，可选择与除了光谱干扰物种类之外的离子群体具有反应性的反应性气体，以便产生目标分析物产物离子。可选择的一种类型的反应性气体是氨(NH3)，但是还可使用其他反应性气体诸如氧气或其他合适的反应性气体。反应性气体还可被提供在加压单元736内直至预定压力，所述预定压力可以是与惰性气体相同的预定压力，但还可以是不同的预定压力。然而，在一些实施方案中，惰性气体和反应性气体均可在加压单元736内提供至1毫托至40毫托范围内的预定压力。
泵737，其可以是如泵722、726和734的机械泵，还可流体地耦联到加压单元736，并且可操作来排空容纳在加压单元736内的气体。通过泵和气体源748的同步操作，可在质谱仪710的操作过程中对加压单元736重复且选择性地填充然后清空合适的碰撞气体。例如，可将对加压单元736填充然后清空一定量的惰性气体与填充和排空由气体源748提供的一定量的选择的反应性气体交替地进行。以此方式，可使加压单元736适于以DRC和KED模式交替地和选择性地操作。然而，如应理解的，且如以下更详细地描述的，质谱仪710的其他部件的其他参数也可基于操作模式来调整。如果需要，入口透镜738可维持在或略小于接地电位，从而使入口透镜738处可另外导致离子群体中能量分离的任何离子场相互作用最小化。例如，入口透镜738可由电源供应器742供应落在-5V与+2V之间的范围内的入口电位。可替代地，向入口透镜738供应的入口电位可处于-3V与0(接地电位)之间的范围内。将入口电位的量级维持在相对较低水平可有助于将离子流中不同离子组的对应能量分布保持在相对较小的范围 内。还可由电压源742向出口透镜746供应DC电压，以便维持在选择的出口电位下。在一些实施方案中，出口透镜746可接收比向入口透镜738提供的入口电位低的(即负的)出口电位，以将加压单元736中的带正电的离子吸引成朝向加压单元736的出口端。此外，与所供给的入口电位相比，出口电位的绝对量级可能较大，可能甚至显著较大。在一些实施方案中，出口透镜746可保持的出口电位可处于限定在-40V与-18V之间的范围内。出口电位可能更具体地在范围-35V至-25V内的某处。应当理解，出口透镜746和入口透镜738由相同电压源(在此情况下为电压源742)供应不是严格必要的。一个或多个不同的电压源可连接到这些部件(或系统710中的任何其他部件)以提供电压。
后过滤器752可间置在加压单元736与上游质量分析器750之间，以用作这两个部件之间的转移元件。因此，后过滤器752可以仅在RF模式操作，以对在加压单元736与上游质量分析器750之间的离子流提供径向约束，并且减少否则可能发生的边缘场的影响。在其他实施方案中，后过滤器752还可接收DC电压，以在传输到加压单元736之前提供另外的离子质量过滤，例如以解决空间电荷问题等。如本文以上所述，可向加压单元736供应单元偏移电压，并且可向质量分析器750(或检测器754)供应下游偏移电压，所述下游偏移电压可以是由连接到对应部件的单个或多个不同电压源供应的dc电压。每个施加的偏移电压的幅值可以是完全可控的。因此，还可间接地或可能直接地控制单元偏移与下游电压之间的差异。
在一个配置中，检测器偏移电压可以比单元偏移电压更偏正，从而将单元736维持在高于检测器754的电位。对于从加压单元736向检测器754传输的正离子，这种电位差可呈现离子要克服的正电势垒。换句话说，相对正差可在单元736的下游端处产生离子要穿透的出射势垒。因此，具有至少一定的最小动能的离子可穿透出射势垒，而不具有足够动能的较慢离子可被捕获在加压单元736内。如果例如通过控制检测器754与加压单元736之间的电位差大小来适当地选择 出口势垒的强度，那么出射势垒可相对于另一个群体或一组离子选择性地甄别一个群体或一组离子，使得较大比例的一组离子相对于另一组离子可被势垒捕获并且防止离开加压单元736。将下游偏移电压控制未比单元偏移电压更偏正可使质谱仪710适合于例如KED操作。
在另一种情况下，可控制下游偏移电压和单元偏移电压(以及因此也控制两者间的差异)使单元偏移电压比下游偏移电压更偏正。用如此控制的偏移电压，质谱仪710可适于DRC操作。不同于如上述情况中那样提供出射势垒，将检测器754维持在比加压单元736低的电位下，可使离子从加压单元736加速进入检测器754中，并且在这两级之间提供更有效的分析物离子传输。如上所述，干扰物离子可与反应性气体反应形成产物离子，所述产物离子然后可通过调谐加压单元736来去稳定化并进行喷射，以在分析物离子的m/z周围施加窄带通过滤器。这样，仅分析物离子可加速进入检测器754中。如果捕获元件被设置在加压单元736的下游，则由电位降提供的加速力有时还可能是诱导分析物离子的阱内离子碎裂(例如，如果需要碎裂)的有效方式。
可选模式控制器760可控制和协调质谱仪710的操作以实现双重KED/DRC操作。出于此目的，模式控制器760可连接/耦联到以下项中的每个：气体源748、泵、用于加压单元736的电压源742和用于上游质谱仪750的电压源756，以及图7中未示出的包括在的质谱仪710中的任何其他电压源或气体源。因此，模式控制器760可操作来将单元736从KED切换到DRC操作模式，并且进一步从DRC切换回KED操作模式。更一般地，模式控制器760可以可选择性地在这两种操作模式之间切换。如将更详细地描述的，为了进行从一种操作模式到另一种模式的切换，模式控制器760可基于一个或多个其他设置或参数根据需要设置、调整、重置或以其他方式控制质谱仪系统710的一个或多个设置或参数。模式控制器760可包括硬件或软件部件，包括处理器和连接到处理器的存储器。众所周知，处理器可以中央处理单元(CPU)、微控制器或微处理器、通用计算机、专用处理单 元等形式提供。存储器可包括可以非暂时性形式在其上存储用于处理器的可执行指令以及其他系统数据的易失性和非易失性存储介质。模式控制器760还可包括关于原子、分子、离子等的信息的数据库，所述数据库可包括这些不同化合物的m/z比、离子化能量和其他共同信息。数据库可包括关于不同化合物与其他化合物的反应性的另外数据，诸如两种化合物是将形成分子还是另外彼此呈惰性。存储在存储器中的指令可执行用于质谱仪710的软件模块或控制例行程序，实际上可提供系统的可控模型。将在以下更详细描述，模式控制器760可使用从数据库访问的信息以及处理器中执行的一个或软件模块来确定用于质谱仪710的不同操作模式(包括KED和DRC操作模式)的控制参数或值。使用接收控制指令的输入接口和连接到质谱仪710中不同系统部件的输出接口，模式控制器760可对系统执行主动控制。
例如，在KED操作模式中，模式控制器760可启用气体源748中的惰性气体源(诸如氦)，然后驱动气体源748以使加压单元736填充有一定量的惰性气体，直至预定压力。模式控制器760还可将下游偏移电压设置成比单元偏移电压更偏正，从而在加压单元736的出口端处形成出射势垒。例如，当以KED模式操作时，模式控制器760可将下游电压控制在比单元偏移电压更偏正的2V与5V之间。允许进入加压单元36中的离子与惰性碰撞气体碰撞，并经受它们各自动能的减少。动能的平均减少可取决于离子种类的平均碰撞横截面，其中相对于具有较小横截面的离子，具有较大碰撞横截面的离子倾向于经受更大的动能减少，即使在两种离子具有基本上相同或相似m/z比的情况下。因此，由于与惰性气体碰撞，与一组单原子分析物离子相比，一组多原子干扰物离子可使其平均动能减少的程度更大。如果在从离子源712至加压单元736的传输过程中将这两组离子的对应能量分布控制在质谱仪710的选择的最大范围内，那么与惰性气体的碰撞可在这两组之间引入能量分离。较大比例的干扰物离子组相对于分析物离子组可经历减少的能量，其效果是通过模式控制器760控制出射势垒的大小，比分析物离子更大比例的干扰物离子将不能穿透出射势 垒。
出射势垒的所需幅值通常可取决于干扰物和分析物离子种类，并且因此模式控制器760可基于干扰物和分析物离子种类中的一者或两者来控制下游偏移电压与单元偏移电压之间的差异。例如，模式控制器760可基于干扰物和/或分析物离子种类确定以上列出的2V至5V的范围内的电压差。另外，模式控制器760可基于其他系统参数(诸如分别施加到入口透镜738和出口透镜746的入口或出口电位)来控制差异。模式控制器760还可被配置来调整或调谐形成出射势垒的下游偏移电压和单元偏移电压，以改善干扰物与分析物离子之间的动能歧视性。此外，模式控制器760还可被配置来调整施加到入口透镜738的入口电位，以便控制进入加压单元736中的构成离子群体的能量分布范围。模式控制器760还可控制通过电压源742供应到四极杆组件740的RF电压，以便设定或调整四极约束场的强度。以此方式，模式控制器760可将四极杆组件740内的四极约束场设定成在由于与惰性气体碰撞而散射时足以将至少大部分分析物离子约束在四极杆组件740内的强度。由模式控制器760进行的任何以上确定均可基于干扰物和/或分析物离子种类。
为了从KED模式切换到DRC操作模式，模式控制器760可指示泵将惰性气体从加压单元736中排空，并且使得能够将气体源748中选择的反应性气体泵入到加压单元736中达到例如预定压力。选择的反应性气体可以是对分析物离子基本上惰性但与干扰物离子具有反应性的反应性气体(或反之亦然)。例如通过访问连接的数据库，模式控制器760还可基于一个或多个甄别的目标分析物离子来确定一种或多种类型的潜在干扰物离子。由模式控制器760确定的干扰物离子种类可与分析物离子种类具有基本上相同或相似的m/z比。模式控制器760还可以类似的方式选择合适的反应性气体。一旦选定并且在气体源748中启用合适的反应性气体，模式控制器就可控制气体源748将一定量的反应性气体喷射到加压单元736中。
对于在DRC模式下的操作，模式控制器760可基本上如美国专利号6,140,638和6,627,912中所述控制质谱仪710的操作。另外，模式控制器760可被配置来指示电压源742供应比单元偏移电压更偏负的下游偏移电压。这两个电压之间的差异可由模式控制器760控制，例如将其控制在4V与6V之间的范围内，使得单元736处于比检测器754更偏负的4V与6V之间的电位。差异的确定可再次基于干扰物和/或分析物离子种类来进行。模式控制器760还可被配置来调整或调谐偏移电压差。
为了从DRC操作模式切换回KED操作模式，模式控制器760可指示泵将选择的反应性气体从加压单元中排空，并且随后控制气体源748来将一定量的惰性气体提供在加压单元内。也可如上文适于KED操作所述的那样通过模式控制器760调整下游偏移电压和单元偏移电压以及其他系统参数。
现在参考图8A-8B，其中分别以前视和后视剖面图的形式图示的是，可包括在替代性实施方案中的辅助电极862。这些图示出了四极杆组件840和电压源842，以及其间的连接。杆对840a可耦联在一起(图8A)，杆对840b(图8B)也可耦联在一起以提供四极约束场。例如，杆对840a可提供有等于Vo+A cosωt的电压，其中A是所供应的RF的振幅，并且Vo是dc偏置电压。对于四极操作，然后杆对84b可提供有等于-Vo-A cosωt的电压。辅助电极862可包括在加压单元736中，以用轴向场补充四极约束场，所述轴向场即依赖于四极杆组件内的轴向位置的场。如图8A-8B所示，辅助电极可具有大致T形的横截面，包括朝向四极杆组件的纵轴向径向向内延伸的顶部和主干部。主干叶片部分的径向深度可沿纵轴变化，以沿着辅助电极862的长度提供锥形轮廓。图8A示出从加压单元736的下游端逆流向入口端的辅助电极，并且图8B示出从入口端顺流向出口端的反向透视图。因此，主干部分的向内径向延伸随着沿辅助电极862向下游移动减少。
每个单独电极均可一起耦联到电压源742以接收dc流电压。如将理解的，辅助电极862的这种几何形状和正dc电压的施加可产生极性的轴向场，所述极性的轴向场将带正电的离子推向加压单元736的出口端。还应当理解，可使用辅助电极的效果相同的其他几何形状，包括但不限于分段式辅助电极、发散杆、倾斜杆以及其他几何形状的锥形杆和缩减长度的杆。忽略杆端部的边缘效应和其他实际限制，由辅助电极产生的轴向场可具有基本线性分布。线性场的梯度还可基于施加的dc电压和电极配置来控制。例如，可控制施加的dc电压以提供0.1V/cm与0.5V/cm之间的范围内的轴向场梯度。在一些实施方案中，可控制轴向场梯度，使得轴向场梯度处于0.15V/cm与0.25V/cm之间的范围内。对于给定的电极几何形状，将很好地理解如何确定所需的dc电压以实现期望的轴向场梯度。但是，例如，非限制性地，还可使用0至475V范围内的dc电压。
模式控制器760还可控制电压源742，使得向辅助电极862供给的dc电压形成例如根据其轴向梯度限定的选择的场强的轴向场。尽管在不同的场强下，但是可针对KED和DRC操作模式中的每种对辅助电极862赋能。模式控制器760可控制用于每种操作模式的相对场强。在任一操作模式中，辅助电极762可通过将减少能量的离子推向加压单元736的出口端来将这些离子从四极场中有效地扫除。施加的轴向场强的量值可由模式控制器760基于离子流中的干扰物和分析物离子种类以及如本文所述的其他系统参数来确定。
当存在一个或多个单元时，每个单元均可与其他单元独立地控制。例如，任何一个单元均可被配置来允许在包括碰撞模式和反应模式的至少两种模式之间进行切换。单元可被配置来在碰撞模式下接收碰撞气体以对单元加压，并且被配置来在反应模式下接收反应气体以对单元加压。如果需要，单元可包括四极杆组件。控制器可电耦联到单元的四极杆组件，并且被配置来将来自电压源的波形提供至四极杆组件，以在单元内提供四极场。例如，控制器可被配置来在碰撞模式下将来自电压源的有效电压提供至单元以选择具有大于势垒能量的 能量的离子，并且在反应模式下提供来自电压源的有效电压以使用质量过滤选择离子。在一些配置中，在碰撞模式和反应模式下向单元提供的有效电压是偏移电压。在一些情况下，可实施第三或排气模式以允许单元将离子传输到检测器或其他下游部件。在一些情况下，系统可包括耦联到单元并且被配置来在碰撞模式下提供碰撞气体并在反应模式下提供反应气体的气体歧管。如果需要，单元的入口和/或出口孔可电耦联到控制器。控制器可被配置来通过在将反应气体引入单元之前排空单元来在碰撞模式与反应模式之间切换单元。可替代地，控制器可被配置来通过在将碰撞气体引入单元之前排空单元来在反应模式与碰撞模式之间切换单元。在一些配置中，当以碰撞模式操作单元时，单元可具有比下游部件(例如检测器或第二单元)的偏移电压更偏正的偏移电压。在其他配置中，当以反应模式操作单元时，单元包括比下游部件(例如检测器或第二单元)的偏移电压更负的偏移电压。当存在两个或更多个单元时，单元中的一个可以碰撞模式或反应模式操作，并且另一个单元可被配置来以排气模式操作。
在某些配置中，本文所述的单元可通过将第一离子流引入到单元中来在模式之间独立地切换，所述单元被配置来在碰撞模式下接收碰撞气体以对单元加压，并且被配置来在反应模式下接收反应气体以对单元加压，所述单元包括可操作来在单元内提供四极场的四极杆组件。具有大于来自引入的第一离子流的势垒能量的能量的离子流/束中引入的离子可通过在碰撞模式下将碰撞气体引入到单元中来选择，所述单元具有有效地允许选择具有大于势垒能量的能量的离子的电压。然后，可将第一离子流从单元中排空。然后，可将第二离子流引入到单元中。可通过在反应模式下引入反应气体使用质量过滤来从引入的第二离子流中选择离子，所述单元具有有效地允许使用质量过滤来选择离子的电压。此过程可重复，并且可随单元而变化。例如，当系统中存在两个或更多个加压单元时，每个单元可如参考图7的单元所述那样来控制。所述单元可被独立地控制，使得它们执行不同的功能或执行相同的功能。当多个单元被配置为DRC单元时，不同的反 应物气体可引入到不同的单元中以进一步甄别离子。类似地，如果需要，不同的碰撞气体可引入到不同的单元中。
在某些实施方案中，本文描述的离子源可使用许多不同类型的感应装置或电容性装置来维持。例如，感应线圈可用于维持电感耦合等离子体。在其他情况下，一个或多个板电极可用于维持电感耦合等离子体、电容耦合等离子体或使用电感耦合能量和电容耦合能量两者维持的等离子体。在存在多于两个板电极的一些实施方案中，板之间的间隔可以相同，例如对称间隔，或者可以不同，例如非对称间隔。说明性感应装置和电容性装置在共同转让的美国专利号7,106,438、8,263,897和8,633,416以及美国专利公布号20110273260中有所描述，每个所述专利的全部公开内容据此以引用的方式并入本文。在一些实施方案中，辉光放电离子源可用于本文所述的系统中。不希望受任何特定理论的束缚，辉光放电源通常包括通过使电流穿过低压气体来维持的等离子体。电压施加在包含气体的气体管中的两个电极之间。气体在管中电离并引起辉光。辉光放电源是“脏”源，因为它们倾向于由于辉光放电离子源的较低温度而提供大量干扰离子。在本文所述的系统中的单元上游的质量分析器的存在允许使用辉光放电源，其可能更便宜并且在便携式、低功率或低气流应用中是有益的。例如，通过使用辉光放电源使样品电离，目标离子以及大量干扰物质可被首先提供至质量分析器，并且然后提供至下游单元，以将基本上全部(或全部)干扰物质从目标离子中去除。在仍允许准确地检测单一目标离子时使用效率较低的电离源可降低总体仪器成本和/或操作成本。在一些实施方案中，离子源可以是例如微波诱导等离子体、漂移离子装置、可使用气相电离(电子电离、化学电离、解吸化学电离、负电离学电离)来使样品电离的装置、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、大气压光致电离装置、大气压激光电离装置、基质辅助的激光解吸电离装置、气溶胶激光解吸电离装置、表面增强的激光解吸电离装置、辉光放电装置、共振电离、热电 离、热喷雾电离、放射性电离、离子附着电离、液体金属离子装置、激光烧蚀电喷雾电离、或这些说明性电离装置/源中的任何两者或更多种的组合。
在某些配置中，本文描述的系统的质量分析器可以是四极质量过滤器(如结合图7所述)、扇形磁场质量分析器、飞行时间质量分析器、离子阱例如四极离子阱、轨道阱、回旋加速器或其他合适的质量分析器。如本文所述，在一些情况下，期望在系统中仅存在单质量分析器。
在某些情况下，本文描述的系统的检测器可被配置来从单元接收离子并检测离子。检测器的精确配置可随系统而变化，并且在某些情况下，检测器可包括电子倍增器、法拉第杯、微通道板、感应检测器或可检测感应电荷或由入射离子引起的电流的其他合适的检测器。例如，说明性类型的检测器在共同转让的美国专利申请号14/082,512、14/082,685和61/909,091中有所描述，每个所述专利申请的全部公开内容据此以引用的方式并入本文。
以下描述某些具体实例以更好地说明本文所述技术的一些新颖方面。
实施例1
使用离子和电子光学器件模拟器软件，基于图9所示的系统部件执行离子模拟。模拟系统包括流体地耦联到偏转器920的离子源910。预过滤器922流体地耦联到偏转器920，并且耦联到下游质量分析器930。单元940在下游，并通过后过滤器932流体地耦联到质量分析器930。检测器950流体地耦联到单元940。模拟的目标离子的质量为56amu。所用的单元未经加压，并且单元压力为0.1帕斯卡。穿过系统的离子流以暗线示于图9中。将所有离子传输到检测器950。
实施例2
使用加压单元和软件执行另一个离子模拟。使用实施例1的模拟中的相同部件。图10A示出了在反应模式下在0.66帕斯卡的单元压力下使用氨气的目标质量为56amu的模拟。图10B示出了在1.33帕斯卡的单元压力下目标质量为56amu的模拟。模拟离子为干扰性40Ar16O+。如模拟所示，干扰物质在与氨气反应后去除。
实施例3
使用在1.33帕斯卡下加压的单元和软件执行离子模拟。使用实施例1的模拟中的相同部件。目标离子是质量为56amu的那些离子。使用单元的反应模式。使用400伏特的轴向场电压。在与反应气体进行两次连续碰撞之后，56Fe+成功地通过单元传输，因为它不与反应气体发生任何实质性程度的反应。
实施例4
执行离子模拟以比较单元1210在质量分析器1220上游的常规系统(图12A)以及单元1240在质量分析器1230下游的新系统(图12B)的结果。用氨执行对锌(m/z为64)反应产物的模拟。引入到单元1210(图12A)中的基质包含115In+、116Sn+、64Zn+、32S16O2+、32S2+和48Ti+。用氨所得的反应产物包含115In+、116Sn+、64Zn(14NH3)3+、32S16O2+、32S2+和48Ti14NH2(14NH3)3+。然后将反应产物提供至质量分析器1220。由于存在m/z为115的基质干扰，所以将选择四种产物(115In+、116Sn+、 64Zn(14NH3)3+和48Ti14NH2(14NH3)3+)。来自质量分析器1220的输出包括除了期望的锌物质之外的物质。还将这些附加物质提供至检测器(未示出)，这将导致测量不准确。
当用在单元1240(图12B)上游的质量分析器1230执行相同的模拟时，可首先从基质中选择m/z为64的离子以提供64Zn+、32S16O2+和32S2 +。然后将这三种物质提供至反应单元1240。氨与锌离子反应并允许其以64Zn(14NH3)3+的形式通过，并且将硫物质从提供至单元1240的样品流中去除。单元1240的输出仅包含锌离子(作为反应产 物)，其可提供至检测器以进行检测。
实施例5
执行离子模拟以比较单元1310在质量分析器1320上游的常规系统(图13A)以及单元1340在质量分析器1330下游的新系统(图13B)的结果。用氧执行对硒(m/z为80)反应产物的模拟。引入到单元1310(图13A)中的基质包含80Ar2 +、160Gd++、160Dy++、80Se+、96Mo+、 96Zr+和96Ru+。用氧所得的反应产物包含80Ar2 +、160Gd++、160Dy++、 80Se16O+、96Mo+、96Zr+和96Ru+。然后将反应产物提供至质量分析器1320。由于存在m/z为96的基质干扰，所以将选择四种产物(80Se16O+、 96Mo+、96Zr+和96Ru+)。来自质量分析器1320的输出包括除了期望的硒物质之外的物质。还将这些附加物质提供至检测器(未示出)，这将导致测量不准确。
当用在单元1340(图13B)上游的质量分析器1330执行相同的模拟时，可首先从基质中选择m/z为80的离子以提供80Ar2 +、160Gd++、 160Dy++、80Se。然后将这四种物质提供至反应单元1340。氧与硒离子反应并允许其以80Se16O+的形式通过，并且将氩、钆和镝物质从提供至单元1340的样品流中去除。单元1340的输出仅包含硒离子，其可提供至检测器以进行检测。
实施例6
执行离子模拟以比较单元1410在质量分析器1420上游的常规系统(图14A)以及单元1440在质量分析器1430下游的新系统(图14B)的结果。用氧执行对钛同位素(m/z为47、48和49)反应产物的模拟。引入到单元1410(图14A)中的基质包含32S16O+、32S14NH+、32S16OH+、47Ti+、48Ti+、49Ti+、63Cu+、65Cu+和64Zn+。用氧所得的反应产物包含 47Ti16O+、48Ti16O+、49Ti16O+、63Cu+、65Cu+和64Zn+。然后将反应产物提供至质量分析器1420。由于存在m/z为63、64和65的基质干扰，所以来自单元1410的所有六种物质将由质量分析器1420选择。来自 质量分析器1420的输出包括除了期望的钛同位素之外的物质。还将这些附加物质提供至检测器(未示出)，这将导致测量不准确。
当用在单元1440(图15B)上游的质量分析器1430执行相同的模拟时，可首先从基质中选择m/z为47、48和49的离子以提供47Ti+、 48Ti+和49Ti+。然后将这三种物质提供至反应单元1440。氧与同位素反应，并允许其以47Ti16O+、48Ti16O+、49Ti16O+.的形式通过。通过将质量分析器1430置于单元1440的上游，可将基质中的所有干扰物质从样品中去除。单元1440的输出仅包含钛离子反应产物，其可提供至检测器以进行检测。
实施例7
执行离子模拟以比较单元1510在质量分析器1520上游的常规系统(图15A)以及单元1540在质量分析器1530下游的新系统(图15B)的结果。用氧执行对硫(m/z为32)反应产物的模拟。引入到单元1510(图15A)中的基质包含48Ca+、48Ti+、32S+、16O2 +和14N16OH2 +。用氧所得的反应产物包含48Ca16O+、48Ti16O+、32S16O+、48Ca+和48Ti+。然后将反应产物提供至质量分析器1520以选择m/z为48的物质。由于存在的基质干扰，将由质量分析器1520来从单元(32S16O+、48Ca+和48Ti+)中选择三种物质。来自质量分析器1520的输出包括除了期望的硫反应产物之外的物质。还将这些附加物质提供至检测器(未示出)，这将导致测量不准确。
当用在单元1540(图15B)上游的质量分析器1530执行相同的模拟时，可首先从基质中选择m/z为32的离子以提供32S+、16O2 +和 14N16OH2 +。然后将这三种物质提供至反应单元1540。氧与硫反应，并且将另两种物质去除。所得的32S16O+离开单元1540，并且已经将基质中的所有干扰物质从样品中去除。单元1540的输出仅包含硫反应产物，其可提供至检测器以进行检测。
当引入本文所公开的方面、实施方案和实例的要素时，冠词“一 个”、“一种”、和“所述(the/said)”旨在意味着存在所述要素中的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是开放式的并且意味着可存在除所列举要素之外的另外的要素。本领域的普通技术人员将认识到，考虑到本公开的权益，实例的各种部件可互换或替换为其他实例中的各种部件。
虽然上文已描述了某些方面、实例以及实施方案，但本领域的普通技术人员将认识到，考虑到本公开的权益，所公开的说明性方面、实例和实施方案的添加、替换、修改以及变更是可能的。

Claims (30)

1.一种系统，其特征在于，该系统包括：
离子源；
离子光学器件，其流体地耦联到所述离子源；
质量分析器，其流体地耦联到所述离子光学器件，其中所述质量分析器是系统中的唯一质量分析器；
单元，其流体地耦联到所述质量分析器并且在所述质量分析器的下游；以及
检测器，其流体地耦联到所述单元。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述单元被配置为反应单元、碰撞单元或反应/碰撞单元。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述单元包括多个电极。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述多个电极被配置在一起以在所述单元中提供四极场。
5.如权利要求4所述的系统，其中所述多个电极中的每个均被配置为杆。
6.如权利要求1所述的系统，其还包括在所述离子源与所述离子光学器件之间的界面。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述离子源选自由以下项组成的组：电感耦合等离子体、电弧、火花、辉光放电和火焰。
8.如权利要求1所述的系统，其中所述离子源是温度小于电感耦合等离子体的温度的离子源。
9.如权利要求1所述的系统，其中所述质量分析器选自由以下项组成的组：扫描质量分析器、扇形磁场分析器、四极质量分析器、离子阱分析器和飞行时间分析器。
10.如权利要求1所述的系统，其中所述检测器选自由以下项组成的组：法拉第杯、电子倍增器和微通道板。
11.一种系统，其特征在于，该系统包括：
离子源；
质量分析器，其流体地耦联到所述离子源，所述质量分析器被配置来从所述离子源接收离子束，所述离子束包含具有不同质荷比的多种离子，其中所述质量分析器还被配置来从所述离子束中选择天然离子，其中所述天然离子具有单一质荷比并且包括分析物离子和干扰离子，其中所述质量分析器是所述系统中存在的唯一质量分析器；
单元，其流体地耦联到所述质量分析器并且被配置来从所述质量分析器接收所述天然离子，所述单元还被配置来从所述天然离子中去除改变的干扰离子；以及
检测器，其流体地耦联到所述单元并且被配置来从所述单元接收所述分析物离子并检测所述接收的分析物离子。
12.如权利要求11所述的系统，其还包括离子光学器件，所述离子光学器件流体地耦联到所述离子源和所述质量分析器并位于所述离子源与所述质量分析器之间。
13.如权利要求11所述的系统，其中所述单元被配置为反应单元、碰撞单元或反应/碰撞单元。
14.如权利要求11所述的系统，其中所述单元包括多个电极。
15.如权利要求14所述的系统，其中所述多个电极被配置在一起以在所述单元中提供四极场。
16.如权利要求11所述的系统，其还包括在所述离子源与所述离子光学器件之间的界面。
17.如权利要求11所述的系统，其中所述离子源选自由以下项组成的组：电感耦合等离子体、电弧、火花、辉光放电和火焰。
18.如权利要求11所述的系统，其中所述离子源是温度小于电感耦合等离子体的温度的离子源。
19.如权利要求11所述的系统，其中所述质量分析器选自由以下项组成的组：扫描质量分析器、扇形磁场分析器、四极质量分析器、离子阱分析器和飞行时间分析器。
20.如权利要求11所述的系统，其中所述检测器选自由以下项组成的组：法拉第杯、电子倍增器和微通道板。
21.一种包括单质量分析器的质谱系统，其特征在于，所述系统包括：
离子源；
离子光学器件，其流体地耦联到所述离子源并且在所述离子源的下游；
单质量分析器，其流体地耦联到所述离子光学器件并且在所述离子光学器件的下游，因此所述离子光学器件处于所述离子源与所述单质量分析器之间，其中所述单质量分析器是所述系统中存在的唯一质量分析器；
单元，其流体地耦联到所述单质量分析器并且在所述单质量分析器的下游，因此所述单质量分析器处于所述单元与所述离子光学器件之间；以及
检测器，其流体地耦联到所述单元并且在所述单元的下游，因此所述单元处于所述单质量分析器与所述检测器之间。
22.如权利要求21所述的系统，其中所述单元被配置为反应单元、碰撞单元或反应/碰撞单元。
23.如权利要求21所述的系统，其中所述单元包括多个电极。
24.如权利要求23所述的系统，其中所述多个电极被配置在一起以在所述单元中提供四极场。
25.如权利要求21所述的系统，其还包括在所述单质量分析器上游的附加单元，其中所述附加单元处于所述单质量分析器与所述离子光学器件之间。
26.如权利要求21所述的系统，其还包括在所述离子源与所述离子光学器件之间的界面。
27.如权利要求21所述的系统，其中所述离子源选自由以下项组成的组：电感耦合等离子体、电弧、火花、辉光放电和火焰。
28.如权利要求21所述的系统，其中所述离子源是温度小于电感耦合等离子体的温度的离子源。
29.如权利要求21所述的系统，其中所述质量分析器选自由以下项组成的组：扫描质量分析器、扇形磁场分析器、四极质量分析器、离子阱分析器和飞行时间分析器。
30.如权利要求21所述的系统，其中所述检测器选自由以下项组成的组：法拉第杯、电子倍增器和微通道板。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110225643A (zh) * 2019-04-23 2019-09-10 中国科学院近代物理研究所 一种鸡尾酒束流制备装置及方法

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9190253B2 (en) * 2010-02-26 2015-11-17 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Systems and methods of suppressing unwanted ions
SG10201501031YA (en) * 2010-02-26 2015-04-29 Perkinelmer Health Sci Inc Fluid chromatography injectors and injector inserts
CN203325832U (zh) * 2010-02-26 2013-12-04 珀金埃尔默健康科技有限公司 允许单元在包括碰撞模式和反应模式的至少两种模式之间切换的系统和操作质谱仪的工具套件
US20140083544A1 (en) 2012-09-21 2014-03-27 Brian Chan Manifolds and methods and systems using them
US9129790B2 (en) * 2013-03-14 2015-09-08 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Orthogonal acceleration TOF with ion guide mode
EP3032571A4 (en) * 2013-08-08 2016-12-21 Shimadzu Corp TRIPLE QUADRUPOL MASS SPECTROMETER
GB201316164D0 (en) * 2013-09-11 2013-10-23 Thermo Fisher Scient Bremen Targeted mass analysis
CA2925725A1 (en) * 2013-10-16 2015-04-23 Dh Technologies Development Pte. Ltd. Multiplexed precursor isolation for mass spectrometry
JP6449541B2 (ja) * 2013-12-27 2019-01-09 アジレント・テクノロジーズ・インクＡｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｉｎｃ． プラズマ質量分析装置用イオン光学システム
CN106463329B (zh) * 2014-02-14 2019-09-24 珀金埃尔默健康科学公司 用于多模式电感耦合等离子体质谱仪的自动化优化的系统及方法
EP3105774B1 (en) * 2014-02-14 2021-09-22 PerkinElmer Health Sciences, Inc. Systems and methods for automated analysis of output in single particle inductively coupled plasma mass spectrometry
US9754774B2 (en) 2014-02-14 2017-09-05 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Systems and methods for automated analysis of output in single particle inductively coupled plasma mass spectrometry and similar data sets
EP3138117B1 (en) * 2014-05-01 2019-11-13 PerkinElmer Health Sciences, Inc. Methods for detection and quantification of selenium and silicon in samples
WO2016022478A1 (en) 2014-08-04 2016-02-11 Fluid Handling Llc Tapered washer shaft jacking arrangement
JP6774958B2 (ja) * 2015-04-01 2020-10-28 ディーエイチ テクノロジーズ デベロップメント プライベート リミテッド 質量分析計のロバスト性を向上させるためのｒｆ／ｄｃフィルタ
GB2541383B (en) * 2015-08-14 2018-12-12 Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh Mirror lens for directing an ion beam
GB2544484B (en) * 2015-11-17 2019-01-30 Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh Addition of reactive species to ICP source in a mass spectrometer
GB2546967B (en) * 2016-01-27 2020-04-15 Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh Quadrupole mass spectrometer
US10170290B2 (en) 2016-05-24 2019-01-01 Thermo Finnigan Llc Systems and methods for grouping MS/MS transitions
CN107845561A (zh) * 2016-09-18 2018-03-27 江苏可力色质医疗器械有限公司 一种减少交叉干扰的质谱碰撞反应池及分析方法
JP6544491B2 (ja) * 2016-09-21 2019-07-17 株式会社島津製作所 質量分析装置
JP7117371B2 (ja) * 2017-09-01 2022-08-12 パーキンエルマー・ヘルス・サイエンシーズ・カナダ・インコーポレイテッド ガス混合物を使用してイオンを選択するシステムおよび方法
CN107887251B (zh) * 2017-10-31 2020-04-07 天津大学 一种离子分子反应质谱系统
CA3088913A1 (en) * 2018-01-08 2019-07-11 Perkinelmer Health Sciences Canada, Inc. Methods and systems for quantifying two or more analytes using mass spectrometry
US10290482B1 (en) * 2018-03-13 2019-05-14 Agilent Technologies, Inc. Tandem collision/reaction cell for inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS)
US10854438B2 (en) 2018-03-19 2020-12-01 Agilent Technologies, Inc. Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) with improved signal-to-noise and signal-to-background ratios
US11239068B2 (en) * 2018-11-02 2022-02-01 Agilent Technologies, Inc. Inductively coupled plasma mass spectrometer with mass correction
JP7095579B2 (ja) * 2018-12-05 2022-07-05 株式会社島津製作所 質量分析装置
US20210242006A1 (en) * 2020-02-04 2021-08-05 Perkinelmer Health Sciences Canada, Inc. Ion interfaces and systems and methods using them
CN113871284A (zh) * 2020-06-30 2021-12-31 株式会社岛津制作所 质谱仪
CN112185800B (zh) * 2020-09-27 2021-07-16 复旦大学 一种电感耦合等离子体飞行时间质谱仪
CN112863997A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 杭州谱育科技发展有限公司 具有粒子消除功能的icp-ms

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5018A (en) * 1847-03-13 Improvement in machinery for combing wool
CA2062629C (en) 1992-03-10 1999-06-15 John Barry French Apparatus and method for liquid sample introduction
US5381008A (en) 1993-05-11 1995-01-10 Mds Health Group Ltd. Method of plasma mass analysis with reduced space charge effects
US5565679A (en) 1993-05-11 1996-10-15 Mds Health Group Limited Method and apparatus for plasma mass analysis with reduced space charge effects
JP3671354B2 (ja) * 1994-02-28 2005-07-13 アナリチカ オブ ブランフォード，インコーポレーテッド 質量分析用の多重極イオンガイド
US5684581A (en) 1995-12-11 1997-11-04 Mds Health Group Limited Torch for inductively coupled plasma spectrometry
US6177668B1 (en) * 1996-06-06 2001-01-23 Mds Inc. Axial ejection in a multipole mass spectrometer
US5969352A (en) 1997-01-03 1999-10-19 Mds Inc. Spray chamber with dryer
EP1012871A1 (en) 1997-01-03 2000-06-28 MDS Inc. Spray chamber with dryer
AUPO557797A0 (en) 1997-03-12 1997-04-10 Gbc Scientific Equipment Pty Ltd A time of flight analysis device
US6140638A (en) * 1997-06-04 2000-10-31 Mds Inc. Bandpass reactive collision cell
CA2317085C (en) * 2000-08-30 2009-12-15 Mds Inc. Device and method for preventing ion source gases from entering reaction/collision cells in mass spectrometry
USRE39627E1 (en) * 2000-08-30 2007-05-15 Mds Inc. Device and method preventing ion source gases from entering reaction/collision cells in mass spectrometry
US7700295B2 (en) 2000-12-28 2010-04-20 Mds Sciex Elemental analysis of tagged biologically active materials
US7135296B2 (en) 2000-12-28 2006-11-14 Mds Inc. Elemental analysis of tagged biologically active materials
US6713757B2 (en) * 2001-03-02 2004-03-30 Mds Inc. Controlling the temporal response of mass spectrometers for mass spectrometry
US6627912B2 (en) * 2001-05-14 2003-09-30 Mds Inc. Method of operating a mass spectrometer to suppress unwanted ions
US7479630B2 (en) 2004-03-25 2009-01-20 Bandura Dmitry R Method and apparatus for flow cytometry linked with elemental analysis
US20050032228A1 (en) 2001-07-19 2005-02-10 Bandura Dmitry R Method for phosporous quantitation
US6791078B2 (en) * 2002-06-27 2004-09-14 Micromass Uk Limited Mass spectrometer
US6835928B2 (en) * 2002-09-04 2004-12-28 Micromass Uk Limited Mass spectrometer
US8110814B2 (en) * 2003-10-16 2012-02-07 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
WO2005062883A2 (en) 2003-12-23 2005-07-14 The George Washington University Demountable direct injection high efficiency nebulizer for inductively coupled plasma mass spectrometry
WO2005079218A2 (en) 2003-12-23 2005-09-01 The George Washington University Short torch design for direct liquid sample introduction using conventional and micro-nebulizers for plasma spectrometry
JP4214925B2 (ja) * 2004-02-26 2009-01-28 株式会社島津製作所 質量分析装置
US7804064B2 (en) 2004-10-01 2010-09-28 The George Washington University In-situ droplet monitoring for self-tuning spectrometers
US7483767B2 (en) 2004-10-14 2009-01-27 The George Washington University Feedback mechanism for smart nozzles and nebulizers
EP1982349B1 (en) * 2006-02-07 2018-07-25 DH Technologies Development Pte. Ltd. Chemical noise reduction for mass spectrometry
US9105457B2 (en) 2010-02-24 2015-08-11 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Cone-shaped orifice arrangement for inductively coupled plasma sample introduction system
CN203325832U (zh) * 2010-02-26 2013-12-04 珀金埃尔默健康科技有限公司 允许单元在包括碰撞模式和反应模式的至少两种模式之间切换的系统和操作质谱仪的工具套件
US8373117B2 (en) 2010-02-26 2013-02-12 Dh Technologies Development Pte. Ltd. Gas delivery system for mass spectrometer reaction and collision cells

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110225643A (zh) * 2019-04-23 2019-09-10 中国科学院近代物理研究所 一种鸡尾酒束流制备装置及方法
CN110225643B (zh) * 2019-04-23 2021-06-04 中国科学院近代物理研究所 一种鸡尾酒束流制备装置及方法

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JP5792203B2 (ja) 2015-10-07

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