DE102004025262A1

DE102004025262A1 - Mass spectrometer with ion fragmentation by electron capture

Info

Publication number: DE102004025262A1
Application number: DE200410025262
Authority: DE
Inventors: Jochen Dr. Franzen
Original assignee: Bruker Daltonik GmbH
Current assignee: Bruker Daltonics GmbH and Co KG
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2005-12-22
Also published as: EP1598850A3; EP1598850A2; EP1598850B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Massenspektrometer, insbesondere ein Flugzeitmassenspektrometer, mit einer Fragmentierung vorselektierter Molekülionen für die Aufnahme von Tochterionenspektren. DOLLAR A Die Erfindung besteht in einem Gerät mit Geräteteilen für die Erzeugung mehrfach geladener Ionen der interessierenden Molekülsorte, für die Selektion einer mehrfach geladenen Ionensorte in einem Massenfilter, für die Fragmentierung durch Reaktion der selektierten Ionen mit niederenergetischen Elektronen in einem Hochfrequenz-Ionenleitsystem, und für die Analyse der Fragmentionen in einem Massenanalysator.The invention relates to a mass spectrometer, in particular a time-of-flight mass spectrometer, with a fragmentation of preselected molecular ions for the acquisition of daughter ion spectra. DOLLAR A The invention consists in a device with device parts for the generation of multiply charged ions of the molecular type of interest, for the selection of a multiply charged ion species in a mass filter, for the fragmentation by reaction of the selected ions with low energy electrons in a high frequency ion guide system, and for the analysis of fragment ions in a mass analyzer.

Description

Die Erfindung betrifft ein Massenspektrometer, insbesondere ein Flugzeitmassenspektrometer, mit einer Fragmentierung vorselektierter Molekülionen für die Aufnahme von Tochterionenspektren.The The invention relates to a mass spectrometer, in particular a time-of-flight mass spectrometer a fragmentation of pre-selected molecular ions for the acquisition of daughter ion spectra.

Die Erfindung besteht in einem Gerät mit Geräteteilen für die Erzeugung mehrfach geladener Ionen der interessierenden Molekülsorte; für die Selektion einer mehrfach geladenen Ionensorte in einem Massenfilter, für die Fragmentierung durch Reaktion der selektierten Ionen mit niederenergetischen Elektronen in einem Hochfrequenz-Ionenleitsystem, und für die Analyse der Fragmentionen in einem Massenanalysator.The Invention consists in a device with device parts for the Generation of multiply charged ions of the molecular species of interest; for the Selection of a multiply charged ion type in a mass filter, for the Fragmentation by reaction of the selected ions with low-energy ones Electrons in a high frequency ion guide, and for analysis the fragment ions in a mass analyzer.

Flugzeitmassenspektrometer mit orthogonalem Ioneneinschuss (abgekürzt OTOF) zeichnen sich durch eine hohe Präzision der Massenbestimmung und durch einen hohen Nutzgrad der angebotenen Ionen aus. Sie arbeiten mit einem kontinuierlichen Ionenstrahl und nehmen in der Regel 10 000 bis 20 000 Spektren pro Sekunde auf, die in Echtzeit zu Summenspektren addiert werden. Addiert man die Spektren nur über ein zwanzigstel Sekunde, so kann das Massenspektrometer auch schnellsten Separationsvorgängen folgen. Addiert man länger, so erhöht man die Messdynamik. Diese Art von Massenspektrometer bietet bei mäßigen Herstellungskosten eine außerordentlich hohe Flexibilität in der Anwendung, die von keinem anderen Massenspektrometer bisher erreicht wird.Flight mass spectrometer with orthogonal ion injection (abbreviated OTOF) are characterized a high precision the mass determination and a high degree of utility of the offered ions out. They work with a continuous ion beam and take usually 10 000 to 20 000 spectra per second, which in Real time added to sum spectra. Add the spectra only over one-twentieth of a second, so the mass spectrometer can also be fastest separation processes consequences. Adding up, so increased one the measuring dynamics. This type of mass spectrometer features moderate production costs an extraordinary high flexibility in the application, by no other mass spectrometer so far is reached.

Werden diese Flugzeitmassenspektrometer als Tandem-Massenspektrometer für die Aufnahme von Tochterionenspektren eingerichtet, so wird bisher die Fragmentierung selektierter Elternionen zu Tochterionen durch Stöße in gasbefüllten Stoßzellen vorgenommen. Die Auswahl der Elternionen geschieht gewöhnlich durch vorgeschaltete Quadrupol-Massenfilter; als Stoßzellen zum Fragmentieren dienen Quadrupol-, Hexapol- oder Oktopolstabsysteme, die mit Hochfrequenz betrieben werden und Ionen stabil in ihrem Inneren halten können. Die durch Stöße erhaltenen Fragmentionen werden dann in den Flugzeitmassenanalysator eingeschossen und als Tochterionenspektrum gemessen.Become this time-of-flight mass spectrometer as a tandem mass spectrometer for taking up Daughter ion spectra set up so far is the fragmentation selected parent ions to daughter ions made by collisions in gas-filled collision cells. The selection of parent ions is usually done by upstream Quadrupole mass filter; as collision cells for fragmentation serve quadrupole, hexapole or octopole systems, which are operated with high frequency and ions stable in their Can hold inside. The obtained by impact Fragment ions are then injected into the Time of Flight mass analyzer and measured as daughter ion spectrum.

Aus der Ionencyclotronresonanz- oder Fourier-Transform-Massenspektrometrie (ICR-MS oder FTMS) sind in jüngster Zeit neue Verfahren zur Fragmentierung von Biopolymermolekülen, hauptsächlich von Peptiden und Proteinen, bekannt geworden. Sie bestehen darin, mehrfach geladene Ionen mit Elektronen reagieren zu lassen, wobei es zum Bruch der kettenförmigen Moleküle kommt. Wird von mehrfach durch Protonierung positiv geladenen Ionen ausgegangen, so führt die die dabei freiwerdende Protonenanlagerungsenergie zum Bruch der Kettenmoleküle. Das Verfahren wird Elektronen-Einfang-Dissoziierung genannt, abgekürzt ECD (electron capture dissociation). Waren die Moleküle doppelt geladen, so bleibt eines der beiden entstehenden Fragmente als Ion zurück. Die Fragmentierung folgt dabei sehr einfachen Regeln (für Fachleute: es gibt im Wesentlichen Regeln (für Fachleute: es gibt im Wesentlichen nur c-Brüche und wenige z-Brüche zwischen den Aminosäuren eines Peptids), so dass aus dem Fragmentierungsmuster sehr einfach auf den Aufbau des Moleküls geschlossen werden kann. Insbesondere wird die Aminosäuresequenz von Peptiden oder Proteinen in einfacher Weise aus dem Fragmentierungsspektrum ablesbar. Die Interpretation dieser ECD-Fragmentspektren ist bedeutend einfacher als die Interpretation von stoßerzeugten Fragmentspektren.Out ion cyclotron resonance or Fourier transform mass spectrometry (ICR-MS or FTMS) are in the youngest Time new methods for fragmentation of biopolymer molecules, mainly of Peptides and proteins, become known. They consist in that, several times charged ions to react with electrons, it being the Break of the chain-shaped molecules comes. Is of several times by protonation positively charged ions gone out, so leads the released thereby proton addition energy to break the chain molecules. The process will be electron capture dissociation called, abbreviated ECD (electron capture dissociation). The molecules were double charged, one of the two resulting fragments remains as an ion back. Fragmentation follows very simple rules (for professionals: there are essentially rules (for professionals: there is essentially only c breaks and few z-breaks between the amino acids a peptide), making the fragmentation pattern very simple on the structure of the molecule can be closed. In particular, the amino acid sequence becomes of peptides or proteins in a simple manner from the Fragmentierungsspektrum read. The interpretation of these ECD fragment spectra is significant easier than the interpretation of impact-generated fragment spectra.

Es ist auch möglich dreifach oder mehrfach positiv-geladene Ionen in dieser Weise zu fragmentieren, doch zeigt die Methode ihren Glanz besonders an den zweifach geladenen Ionen. Wird eine Elektrosprüh-Ionisierung auf Peptide angewandt, so sind die zweifach geladenen Ionen in der Regel auch die häufigsten Ionen. Elektrosprüh-Ionisierung ist eine Methode der Ionisierung, die für Biomoleküle zum Zwecke der massenspektrometrischen Untersuchung in Fourier-Transform-Massenspektrometern (FT-MS) besonders häufig verwendet wird.It is possible, too triple or multiple positive-charged ions in this way fragment, but the method shows its brilliance especially to the double charged ions. When electrospray ionization is applied to peptides, so the doubly charged ions are usually the most common Ions. Electrospray ionization is a method of ionization used for biomolecules for the purpose of mass spectrometry Investigation in Fourier transform mass spectrometers (FT-MS) in particular often is used.

Für eine Fragmentierung durch Elektroneneinfang muss die kinetische Energie der Elektronen gering sein, da sonst kein Einfang stattfinden kann. In der Praxis bietet man Elektronen mit einer Energie von nur wenigen Elektronenvolt an. Das geht in den sehr starken Magnetfeldern der Fourier-Transfom-Massenspektrometer sehr bequem, da die Elektronen von einer flächigen Glühkathode aus einfach längs der magnetischen Feldlinien driften, bis sie die Wolke der Ionen erreichen. Ein zweite Art des Elektroneneinfangs gelingt mit Elektronen einer kinetischen Energie von etwa 10 bis 30 Elektronenvolt, diese wird als „hot electron capture dissociation" bezeichnet, abgekürzt „hot ECD". Sie führt zu sehr ähnlicher Fragmentierung.For a fragmentation By electron capture, the kinetic energy of the electrons must be low be, otherwise no capture can take place. In practice offers electrons with an energy of only a few electron volts at. This is possible in the very strong magnetic fields of the Fourier transfom mass spectrometer very convenient, since the electrons from a flat hot cathode just along the magnetic field lines drift until they reach the cloud of ions. A second type of electron capture succeeds with electrons of one kinetic energy of about 10 to 30 electron volts, this becomes as "hot electron capture dissociation ", abbreviated "hot ECD." It leads to very similar Fragmentation.

Werden mehrfach negativ geladene Ionen einer Reaktion mit Elektronen einer Energie von 30 bis 100 Elektronenvolt ausgesetzt, so findet eine Elektronen-Entfernungs-Dissoziation statt, ebenfalls verbunden mit einem Bruch des Molekülions. Diese Art wird mit EDD abgekürzt („electron detachment dissociation").Become multiply negatively charged ions of a reaction with electrons of a Energy of 30 to 100 electron volts exposed, so finds one Electron-removal dissociation, also associated with a fraction of the molecular ion. This species is abbreviated EDD ( "Electron detachment dissociation ").

In allerjüngster Zeit ist es gelungen, eine Fragmentierung von Peptidionen sowohl durch ECD wie auch durch EDD in Hochfrequenz-Ionenfallen nach Wolfgang Paul zu erreichen. Eine Fragmentierung durch Reaktionen mit Elektronen ist in anderen Systemen (außer FTMS) bisher nicht gelungen, insbesondere ist keine solche Fragmentierung in linearen Quadrupol-Ionenfallen oder allgemeiner in hochfrequenzbetriebenen Multipol-Stabsystemen bekannt geworden.Very recently, it has been possible to achieve a fragmentation of peptide ions by both ECD and EDD in radio frequency ion traps according to Wolfgang Paul. A fragment However, no such fragmentation has been reported in linear quadrupole ion traps or, more generally, in high frequency multipole rod systems.

Multipol-Stabsysteme, darunter auch lineare Quadrupol-Ionenfallen, werden normalerweise mit einer zweiphasigen Hochfrequenzspannung betrieben, wobei die zwei Phasen reihum abwechselnd an die Polstäbe gelegt wird. Die Hochfrequenzspannung an den Stäben des Stabsystems ist in der Regel nicht sehr hoch, sie beträgt bei handelsüblichen Ionenleitsystemen nur einige Hundert Volt bei einer Frequenz von einigen Megahertz. Im Inneren wird ein multipolares Feld aufgespannt, das mit der Hochfrequenzspannung schwingt und die Ionen oberhalb einer Schwellenmasse zur zentralen Achse treibt, wodurch die Ionen so genannte sekulare Oszillationen in diesem Feld ausführen. Die rücktreibenden Kräfte in der Ionenfalle werden manchmal durch ein so genanntes Pseudopotential beschrieben, das über eine zeitliche Mittelung der Kräfte des realen Potentials bestimmt wird. In der zentralen Achse befindet sich ein Sattelpunkt des oszillierenden realen Potentials, dieses fällt, je nach Phase der Hochfre quenzspannung, vom Sattelpunkt zu-Stabelektroden der einen Phase hin ab und zu den anderen Stabelektroden hin an. Der Sattelpunkt selbst befindet sich normalerweise, wie schon beschrieben, auf einem Gleichspannungspotential gegenüber dem Massepotential.Multipole rod systems, including linear quadrupole ion traps, usually become operated with a two-phase high-frequency voltage, wherein the two phases in turn is alternately placed on the pole rods. The high frequency voltage on the bars The rod system is usually not very high, it is commercially available Ion guide systems only a few hundred volts at a frequency of a few megahertz. Inside a multipolar field is spanned, that resonates with the high frequency voltage and the ions above a threshold mass drives to the central axis, causing the ions perform so-called secular oscillations in this field. The Retrodriving personnel in the ion trap are sometimes caused by a so-called pseudopotential described that about a temporal averaging of the forces of the real potential. Located in the central axis a saddle point of the oscillating real potential, this ever falls after the phase of the high frequency voltage, from the saddle point to stick electrodes from one phase to the other stick electrodes. Of the Saddle point itself is normally, as already described, at a DC potential with respect to the ground potential.

Diese Systeme werden als Ionenleitsysteme, aber auch als Stoßzellen zur Fragmentierung von Ionen eingesetzt. In der Regel sind sie mit Stoß- oder Bremsgas beschickt, um die Ionenbewegungen zu dämpfen und die Ionen unter der Wirkung des Pseudopotentials in der Achse des Systems zu sammeln. Es sind Ionenleitsysteme bekannt geworden, die längs der Achse einen schwachen Gleichspannungsabfall besitzen und so die Ionen zu einem Ende des Stabsystems vorantreiben.These Systems are called ion guide systems, but also as collision cells used for fragmentation of ions. Usually they are with shock or brake gas is charged to dampen the ion movements and the ions under the action of the pseudopotential in the axis of the To collect systems. There are ion guide systems have become known along the Axis have a weak DC voltage drop and so the Drive ions to one end of the rod system.

Es sind auch Ionenleitsysteme bekannt geworden, die nicht als System gerader Stäbe aufgebaut sind. Ionenleitsysteme können auch aus Drahtpaaren bestehen, die die Form einer Doppelhelix oder Vierfachhelix besitzen und ebenfalls mit Hochfrequenzspannungen belegt sind. Es können Ionenleitsysteme aus auch aus einer Vielzahl koaxial angeordneten Lochblenden bestehen, wieder mit Hochfrequenzspannung betrieben. Wenn hier von Ionenleitsystemen die Rede ist, so sind dabei auch diese Formen eingeschlossen.It Also ion guide systems have become known, not as a system straight bars are constructed. Ion guide systems can also consist of wire pairs, which have the form of a double helix or quadruple helix and also are occupied by high frequency voltages. It can also use ionic guidance systems consist of a plurality of coaxially arranged pinhole, again operated with high frequency voltage. If here by ionic guidance systems As we speak, these forms are included as well.

Eine gängige Art der Ionisierung großer Biomoleküle ist das Elektrosprühen (ESI = electro spray ionization), das die Biomoleküle aus Lösungen heraus bei Atmosphärendruck außerhalb des Massenspektrometers ionisiert. Diese Ionen werden dann über Einlasssysteme bekannter Art in das Vakuum des Massenspektrometers eingebracht.A common Type of ionization big biomolecules is the electrospray (ESI = electro spray ionization), which turns the biomolecules out of solutions at atmospheric pressure outside ionized by the mass spectrometer. These ions are then via inlet systems known type introduced into the vacuum of the mass spectrometer.

Diese Ionisierung erzeugt praktisch keine Fragmentionen, die Ionen sind im wesentlichen die des Moleküls. Wohl aber treten bei Elektrosprühen gehäuft vielfach geladene Ionen der Moleküle auf. Durch das Fehlen fast jeder Fragmentierung während des Ionisierungsprozesses beschränkt sich die Information aus dem Massenspektrum auf das Molekulargewicht; es fehlen Informationen über interne Molekülstrukturen, die zur weiteren Identifizierung der vorliegenden Substanz benutzt werden können. Diese Informationen können erst über die Aufnahme von Fragmentionenspektren (Tochterionenspektren) erhalten werden.These Ionization produces virtually no fragment ions that are ions essentially that of the molecule. But often occurs in electrospray frequently charged ions of molecules on. Due to the absence of almost every fragmentation during the Ionization process limited the information from the mass spectrum on the molecular weight; there is a lack of information about internal molecular structures, used to further identify the present substance can be. These Information can first over obtained the recording of fragment ion spectra (daughter ion spectra) become.

Aufgabe der ErfindungTask of invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Massenspektrometer bereitzustellen, das die günstigen Eigenschaften eines Flugzeitmassenspektrometers mit orthogonalem Einschuss mit den günstigen Fragmentierungseigenschaften von Reaktionen biopolymerer Ionen mit Elektronen verbindet.It the object of the invention is to provide a mass spectrometer that the favorable characteristics of a time-of-flight mass spectrometer with orthogonal injection with the cheap Fragmentation properties of reactions of biopolymeric ions with Connecting electrons.

Kurze Zusammenfassung der ErfindungShort Summary the invention

Die Erfindung stellt ein Massenspektrometer vor, in dessen Ionenquelle mehrfach geladene Ionen einer interessierenden Molekülsorte erzeugt werden, in dem die Ionen in einem Massenfilter selektiert werden und in dem die selektierten, mehrfach geladenen Ionen vor dem Einschuss in den Flugzeitmassenanalysator in einem Hochfrequenz-Ionenleitsystem durch Reaktionen mit Elektronen fragmentiert werden.The Invention introduces a mass spectrometer in its ion source generates multiply charged ions of a molecular species of interest in which the ions are selected in a mass filter and in which the selected, multiply charged ions prior to the shot into the time-of-flight mass analyzer in a high frequency ion guide system Reactions become fragmented with electrons.

Das Ionenleitsystem kann dabei ein Multipol-Stabsystem, aber auch ein System von ineinander gewundenen helixförmigen Drähten oder ein System koaxialer Lochblenden sein, alle mit zweiphasiger Hochfrequenzspannung betrieben. Dieses System wird vorzugsweise mit einer externen, langen Elektronenquelle in Form eines Glühdrahtes oder Glühbändchens versehen, das auf einem Potential etwas über dem Mittenpotential der Hochfrequenzspannung liegt. Die Elektronen können auch durch Laserbeschuss eines der Polstäbe oder einer gesonderten, externen Elektronenaustrittsfläche erzeugt werden. Die Elektronen können in den Nulldurchgängen der Hochfrequenzspannung in das Ionenleitsystem eindringen und mit den Ionen reagieren. Eine Füllung mit Dämpfungsgas versammelt die Ionen in Achsennähe.The Ion guide system can be a multipole rod system, but also a System of intertwined helical wires or a system coaxial Be perforated diaphragms, all operated with two-phase high-frequency voltage. This system is preferably with an external, long electron source in the form of a filament or Glühbändchens that is at a potential slightly above the center potential of the High frequency voltage is. The electrons can also be fired by laser one of the pole bars or a separate external electron exit surface. The electrons can in the zero crossings the high-frequency voltage into the ion guide system and with react to the ions. A filling with damping gas gathers the ions near the axis.

Die Hochfrequenzspannung kann dabei bevorzugt aus positiven und negativen Spannungspulsen bestehen, zwischen denen kurzzeitige Perioden ohne Spannung liegen. In diesen spannungslosen Perioden können die Elektronen ohne Behinderung in das Ionenleitsystem eindringen. Es ist günstig, wenn sich die Dauer der spannungsfreien Perioden einstellen lässt.The high-frequency voltage can be be preferably consist of positive and negative voltage pulses between which short-term periods are without voltage. In these dead periods, the electrons can penetrate into the ion guide without hindrance. It is favorable if the duration of the voltage-free periods can be adjusted.

Ein Magnetfeld, das durch Permanentmagnete oder durch einen Elektromagneten mit Joch erzeugt wird, kann die Elektronen längs der magnetischen Kraftlinien gezielt zu der Wolke der Ionen führen. Der Elektromagnet kann sich, wenn notwendig, abschalten lassen.One Magnetic field caused by permanent magnets or by an electromagnet With yoke generated, the electrons can along the magnetic lines of force to lead selectively to the cloud of ions. The electromagnet can be switched off, if necessary.

Die Fragmentierung der Ionen im Ionenleitsystem kann im Durchflug der Ionen vorgenommen werden, dann ist eine Fragmentierung im Dauerbetrieb möglich. Es können die Ionen aber auch durch Gleichspannungspotentiale an stirnseitigen Abschlussblenden zwischenzeitlich gespeichert und während ihrer Speicherung fragmentiert werden. Die Stärke der Fragmentierung kann durch die Temperatur des Glühdrahtes und damit durch die Emissionsstärke für Elektronen, durch die Zeitdauer der Emission, aber auch durch die Zeitdauer der spannungsfreien Perioden in der Hochfrequenzspannung gesteuert werden.The Fragmentation of the ions in the ion guide system can be done in flight Ions are made, then fragmentation is in continuous operation possible. It can the ions but also by DC potentials at the front Shades temporarily stored and during their Storage become fragmented. The strength of fragmentation can by the temperature of the filament and thus by the emission strength for electrons, by the duration of the emission, but also by the duration the voltage-free periods in the high frequency voltage controlled become.

Das Ionenleitsystem kann durch einen geringen Spannungsabfall längs der Achse des Systems die Ionen langsam durch das Dämpfungsgas zum Ende des Systems vortreiben. Der Spannungsabfall kann beispielsweise durch einen Spannungsabfall an jedem der Stäbe des Stabsystems oder an jedem der helixförmigen Drähte erzeugt werden.The Ion guide system can be due to a small voltage drop along the Axis of the system slowly pushes the ions through the damping gas to the end of the system propel. The voltage drop can, for example, by a Voltage drop across each of the bars of the bar system or on each of the helical wires.

Wird ein Flugzeitanalysator verwendet, so können die Fragmentionen direkt aus dem Ionenleitsystem, in dem die Reaktionen mit den Elektronen stattfinden, in den Pulser des Flugzeitmassenanalysators eingeschossen werden, sie können aber auch mit Hilfe eines weiteren Ionenleitsystems zum Flugzeitmassenanalysator verbracht werden.Becomes used a time-of-flight analyzer, so the fragment ions can be direct from the ion guide, where the reactions take place with the electrons, be injected into the pulser of the time-of-flight mass analyzer, you can but also with the help of another ion guide to the time of flight mass analyzer be spent.

Selbstredend können statt des Flugzeitmassenanalysators auch andere Arten von Massenanalysatoren wie Quadrupol-, Ionenfallen-, FTMS-Massenanalysatoren zur Aufnahme der Tochterionenspektren verwendet werden, doch erscheinen heute die Flugzeitmassenanalysatoren als die günstigsten.Needless to say, can instead of the time-of-flight mass analyzer, other types of mass analyzers such as quadrupole, ion trap, FTMS mass analyzers for uptake the daughter ion spectra are used, but today the Time of flight mass analyzers as the cheapest.

Kurze Beschreibung der AbbildungenShort description of the pictures

1 zeigt schematisch ein Massenspektrometer nach dieser Erfindung, wobei die im Massenfilter (9) selektierten Elternionen im Hexapol-Ionenleitsystem (10) mit Elektronen aus dem Elektronenemitter (11) fragmentierend reagieren. 1 1 schematically shows a mass spectrometer according to this invention, wherein the mass filters in the mass filter (FIG. 9 ) selected parent ions in the hexapole ion guide system ( 10 ) with electrons from the electron emitter ( 11 ) react fragmentarily.

2 gibt eine günstige Form der Hochfrequenzspannung wieder, die spannungsfreie Perioden zwischen positiven und negativen Spannungspulsen aufweist. 2 represents a favorable form of high-frequency voltage that has voltage-free periods between positive and negative voltage pulses.

3 zeigt einen Querschnitt durch ein Hexapol-Ionenleitsystem mit Polstäben (30), dessen zentrale Ionenwolke (31) von einem Strahl (33) von Elektronen aus einem Elektronenemitter (32) durchdrungen wird, geführt von einem Magnetfeld, das von zwei Permanentmagneten (35) stammt. 3 shows a cross section through a hexapole ion guide system with pole rods ( 30 ), whose central ion cloud ( 31 ) of a beam ( 33 ) of electrons from an electron emitter ( 32 ) is penetrated, guided by a magnetic field of two permanent magnets ( 35 ).

Beschreibung günstiger Ausführungsformendescription better embodiments

Eine günstige Ausführungsform der Erfindung ist in 1 wiedergegeben und zeigt eine Elektrosprüh-Ionenquelle mit Sprühkapillare (1) und Sprühwolke (2), ferner mit einer Einlasskapillare (6), die die Ionen zusammen mit Umgebungsgas in das Vakuum des Massenspektrometers überführt, einen Ionentrichter (7) zur Abtrennung des überschüssigen Gases, ein Quadrupolfilter (9) zur Auswahl der Elternionen für die Fragmentierung, das Ionenleitsystem (10) mit Elektronenquelle (11), und den Flugzeitmassenanalysator mit Pulser (12), Reflektor (13) und Detektor (14).A favorable embodiment of the invention is in 1 reproduced and shows an electrospray ion source with spray capillary ( 1 ) and spray cloud ( 2 ), further comprising an inlet capillary ( 6 ), which transfers the ions together with ambient gas into the vacuum of the mass spectrometer, an ion funnel ( 7 ) for the removal of the excess gas, a quadrupole filter ( 9 ) for the selection of parent ions for fragmentation, the ion guide system ( 10 ) with electron source ( 11 ), and the time of flight mass analyzer with pulser ( 12 ), Reflector ( 13 ) and detector ( 14 ).

Die Elektrosprüh-Ionenquelle ist unter kommerziellen Massenspektrometern weit verbreitet und braucht hier nicht näher erläutert zu werden. Die Elektrosprüh-Ionenquelle enthält aber hier des Weiteren eine Einrichtung, mit der feste Proben, die mit einer verpuffbaren Matrix auf einer Probenträgerplatte (3) präpariert sind, durch einen Laserstrahl (5) aus einem Pulslaser (4) in verdampfter Form in die Sprühwolke (2) hineintransportiert und dort ionisiert werden können. Damit können aus laserdesorbierten Proben mehrfach ionisierte Molekülionen erzeugt werden, wie sie für das erfindungsgemäße Massenspektrometer benötigt werden. Wie bekannt, liefert die gewöhnlich für feste Proben verwendete matrixunterstützte Laserdesorption (MALDI) nur einfach geladene Ionen, die hier nicht verwendet werden können.The electrospray ion source is widely used among commercial mass spectrometers and need not be discussed further here. However, the electrospray ion source also contains a device here, with which solid samples containing a deflatable matrix on a sample carrier plate ( 3 ) are prepared by a laser beam ( 5 ) from a pulsed laser ( 4 ) in vaporized form into the spray cloud ( 2 ) and can be ionized there. This allows multiply ionized molecular ions to be generated from laser-sorbed samples, as required for the mass spectrometer according to the invention. As is known, Matrix Assisted Laser Desorption (MALDI), which is commonly used for solid samples, provides only singly charged ions that can not be used here.

Die Ionen werden nach Einlass durch die Einlasskapillare (6) ins Vakuumsystem durch übliche Einrichtungen, hier durch einen Ionentrichter (7) („ion funnel"), von dem mitgeführten Umgebungsgas (meist sauberem Stickstoff) befreit und durch Lochblendensysteme (8) dem Quadrupolfilter (9) zugeführt. Mehrere Lochblendensysteme (8) dienen der Weiterleitung der Ionen zwischen den verschiedenen Abschnitten des Massenspektrometers. Das Quadru polfilter (9) kann so betrieben werden, dass es alle Ionen (oberhalb einer Massengrenze) durchlässt. In diesem Betrieb werden unter Ausschaltung jeder Fragmentierung im Massenanalysator (12, 13, 14) die primären Massenspektren aufgenommen, die zeigen, welche Arten von Ionen gebildet worden sind. Werden Ionen entdeckt, von denen die Aufnahme von Tochterionen erwünscht ist, so wird der Betrieb umgestellt: Das Quadrupolfilter (9) wird auf den filternden Durchlass von mehrfach geladenen, bevorzugt doppelt geladenen, Ionen der erwünschten Sorte (den „Elternionen") eingestellt, und im nachfolgenden-Ionenleitsystem (10) wird die Fragmentierung durch Reaktionen mit Elektronen aus dem Elektronenemitter (11) eingeschaltet.The ions, after entering through the inlet capillary ( 6 ) in the vacuum system by conventional means, here by an ion funnel ( 7 ("Ion funnel"), freed from the entrained ambient gas (usually clean nitrogen) and by pinhole systems ( 8th ) the quadrupole filter ( 9 ). Several pinhole systems ( 8th ) serve to transfer the ions between the different sections of the mass spectrometer. The Quadru polfilter ( 9 ) can be operated to allow all ions (above a mass limit) to pass through. In this mode, with the elimination of any fragmentation in the mass analyzer ( 12 . 13 . 14 ) recorded the primary mass spectra showing what types of ions have been formed. If ions are detected from which the daughter ion acquisition is desired, the operation is switched: the quadrupole filter (FIG. 9 ) is set to the filtering passage of multiply charged, preferably doubly charged, ions of the desired sort (the "parent ions"), and in the subsequent ion guide system ( 10 ) the fragmentation by reactions with electrons from the electron emitter ( 11 ) switched on.

Das Quadrupolfilter (9) kann auch durch andere Arten von Massenfiltern ersetzt werden, beispielsweise durch ein Wien-Filter, das aus einer Anordnung von gekreuzten homogenen elektrischen und magnetischen Feldern besteht. Massenfilter sind dadurch charakterisiert, dass sie nur Ionen einer Masse (genauer: eines Verhältnisses von Masse zu Ladung) oder nur einen kleinen Bereich von Massen durchlassen. Es ist günstig, wenn das Massenfilter (9) bei einem Druck des Dämpfungsgases betrieben werden kann, wie er im nachfolgenden Ionenleitsystem (10) herrscht.The quadrupole filter ( 9 ) may also be replaced by other types of mass filters, for example a Wien filter consisting of an array of crossed homogeneous electric and magnetic fields. Mass filters are characterized by passing only ions of one mass (more specifically, a mass to charge ratio) or only a small range of masses. It is convenient if the mass filter ( 9 ) can be operated at a pressure of the damping gas, as in the following ion guide system ( 10 ) prevails.

Die so ausgewählten Elternionen werden, immer noch geführt von ihrem Schwung und unterstützt durch die geringen Mengen an mitlaufendem Gas, dann in das Ionenleitsystem (10) eingebracht, in dem sie fragmentiert werden sollen. Die bändchenförmige Glühkathode (11) wird eingeschaltet und auf ein Potential gelegt, das Elektronen gewünschter kinetischer Energie zur Ionenwolke im Ionenleitsystem (10) bringt. Das Potential des Elektronenemitters (11) lässt sich zu diesem Zweck in Bezug auf das Mittenpotential der Hochfrequenzspannung am Ionenleitsystem (10) beliebig einstellen. Die Hochfrequenzspannung wird auf eine Form umgeschaltet, die aus positiven und negativen Spannungspulsen mit spannungsfreien Perioden dazwischen besteht, wie sie die 2 zeigt. Die Elektronen können so in den spannungsfreien Perioden in die Wolke der fliegenden Ionen eindringen und hier mit den mehrfach geladenen Ionen reagieren. Durch Wahl der Polarität der mehrfach geladenen Ionen und durch die Wahl der Energie der Elektronen kann so Elektronen-Einfang-Fragmentierung (ECD), oder hot ECD, oder Elektronen-Entfernungs-Fragmentierung (EDD) erzielt werden.The parent ions selected in this way, still guided by their momentum and supported by the small amounts of entrained gas, are then transferred to the ion guide system ( 10 ), in which they are to be fragmented. The ribbon-shaped hot cathode ( 11 ) is turned on and set to a potential, the electron desired kinetic energy to the ion cloud in the ion guide system ( 10 ) brings. The potential of the electron emitter ( 11 ) can be for this purpose with respect to the center potential of the high frequency voltage at the ion guide system ( 10 ) set as desired. The high-frequency voltage is switched to a shape consisting of positive and negative voltage pulses with voltage-free periods in between, as they are 2 shows. The electrons can thus penetrate into the cloud of flying ions in the periods of no voltage and react here with the multiply charged ions. By choosing the polarity of the multiply charged ions and by choosing the energy of the electrons, electron capture fragmentation (ECD), or hot ECD, or electron removal fragmentation (EDD) can be achieved.

Die bändchenförmige Glühkathode kann auch durch andere Formen von Elektronenemittern ersetzt werden. So können eine oder mehrere Kleinflächenemitter verwendet werden. Es können die Elektronen auch durch den Beschuss einer geeigneten Fläche niedriger Austrittsarbeit als Photoelektronen durch einen Laser erzeugt werden. Diese Fläche kann sich außerhalb des Ionenleitsystems befinden, es kann aber auch einer der Polstäbe als Elektronen emittierende Fläche dienen. Wird ein Pulslaser benutzt, so kann die Elektronenerzeugung genau auf diejenige Phase der Hochfrequenz eingestimmt werden, in der die Elektronen in das Ionenleitsystem eindringen können.The ribbon-shaped hot cathode can also be replaced by other forms of electron emitters. So can one or more small area emitters be used. It can the electrons also lower by the bombardment of a suitable surface Work function can be generated as a photoelectron by a laser. This area can outside of the ion guide system, but it can also be one of the pole rods as electron-emitting area serve. If a pulse laser is used, then the electron generation can be tuned exactly to that phase of the high frequency, in which the electrons can penetrate into the ion guide system.

Die Hochfrequenzspannung von schlanken Ionenleitsystemen, die Innenräume von nur etwa drei Millimeter umfassen, liegt bei nur einigen hundert Volt, wenn Frequenzen von einigen Megahertz verwendet werden. Die Spannungen können leicht direkt, das heißt ohne zwischengeschalteten Transformator, aus Transistorsystemen generiert werden, beispielsweise aus MOSFET-Systemen. Durch diese Transistorsysteme ist es auch möglich, die Spannungspulse zu generieren, die in 2 gezeigt sind. Die spannungsfreien Perioden zwischen den Spannungspulse zum Eindringen der Elektronen brauchen nur sehr kurz zu sein, da auch niederenergetische Elektronen sehr schnell sind: es genügen Perioden in der Größenordnung von 10 bis 50 Nanosekunden. Es ist für Steuerungszwecke günstig, wenn die Zeitdauer dieser Perioden einstellbar ist.The high frequency voltage of slender ion guide systems, which include interiors of only about three millimeters, is only a few hundred volts when frequencies of a few megahertz are used. The voltages can easily be generated directly, that is without an intermediate transformer, from transistor systems, for example from MOSFET systems. Through these transistor systems, it is also possible to generate the voltage pulses that are in 2 are shown. The voltage-free periods between the voltage pulses for the penetration of the electrons need only be very short, since even low-energy electrons are very fast: it suffice periods of the order of 10 to 50 nanoseconds. It is convenient for control purposes if the duration of these periods is adjustable.

In 3 ist schematisch ein Querschnitt durch ein Hexapol-Ionenleitsystem gezeigt. Die schlanken Polstäbe (30) umschließen einen Innenraum, in dem sich eine Ionenwolke (31) bewegt. Während des Durchfluges dieser Ionen wird sie von einem Strahl (33) niederenergetischer Elektronen aus dem Elektronenemitter (32) durchdrungen. Der Elektronenstrahl (33) wird durch ein Magnetfeld geführt, das in diesem Fall durch flache Permanentmagnete (35) erzeugt wird. Die Erfahrung zeigt, dass durch das Magnetfeld die Bewegung der Ionen kaum gestört wird. Das Magnetfeld kann aber auch durch einen Elektromagneten mit Joch gebildet werden. Es lässt sich dann, wenn gewünscht, ausschalten.In 3 is shown schematically a cross section through a hexapole ion guide system. The slim poles ( 30 ) enclose an interior in which an ion cloud ( 31 ) emotional. During the passage of these ions, it is emitted by a jet ( 33 ) low-energy electrons from the electron emitter ( 32 ). The electron beam ( 33 ) is guided through a magnetic field, which in this case by flat permanent magnets ( 35 ) is produced. Experience shows that the movement of the ions is hardly disturbed by the magnetic field. The magnetic field can also be formed by an electromagnet with yoke. It can then, if desired, turn off.

Das Ionenleitsystem ist mit Dämpfungsgas gefüllt, das bewirkt, dass sich die Ionen durch die Wirkung des Pseudopotentials in Achsennähe des Systems sammeln und hier von den Elektronen leicht erreicht werden können. Ein günstiger Druckbereich liegt zwischen 10^–5 und 10^–4 Pascal, bei Dämpfung in vorhergehenden Systemen reicht auch ein Druck oberhalb von 10^–6 Pascal, für starke Dämpfung kann auch der Bereich bis 10^–3 Pascal in Frage kommen.The ion guide system is filled with damping gas, which causes the ions to collect through the action of the pseudopotential near the axis of the system and can easily be reached by the electrons. A favorable pressure range is between 10 ^-5 and 10 ^-4 Pascal, with damping in previous systems also a pressure above 10 ^-6 Pascal is sufficient, for strong damping the range up to 10 ^-3 Pascal can be considered.

Das Ionenleitsystem (10) kann auch ein leichtes Gleichspannungspotentialgefälle besitzen, in dem die Ionen zum Ende des Systems transportiert werden. Das ist besonders hilfreich, wenn bei einem höheren Druck des Dämpfungsgases gearbeitet wird, da dann die Ionen leicht in diesem Gas zur Ruhe kommen und nicht mehr durch eigenen Schwung den Ausgang erreichen können. Ein solches Gefälle kann durch eine Gleichspannungsdifferenz zwischen Anfang und Ende und durch die Verwendung leicht resistiver Stäbe des Ionenleitsystems (10) erreicht werden. Auch an helixförmigen Drähten kann ein solcher Spannungsabfall erreicht werden. Der Transport der Ionen zum Ausgang des Systems erleichtert den Betrieb.The ion guide system ( 10 ) may also have a slight DC potential gradient, in which the ions are transported to the end of the system. This is particularly helpful when working at a higher pressure of the damping gas, because then the ions easily come to rest in this gas and can not reach the output by their own momentum. Such a gradient may be due to a DC difference between start and end and the use of slightly resistive rods of the ion guide system (US Pat. 10 ) can be achieved. Also on helical wires Such a voltage drop can be achieved. The transport of ions to the outlet of the system facilitates operation.

Die Fragmentierung der Ionen kann im ständigen Durchfluss der Ionen erfolgen, oder aber in einem Speicherzustand der Ionen im Ionenleitsystem. Für die Fragmentierung der Ionen im Durchfluss ist eine günstige Einstellung der Ionenemission und der Zeitdauer der spannungsfreien Perioden der Hochfrequenzspannung durch kalibrierende Experimente zu erarbeiten. Es dürfen nicht zu wenige Elektronen reagieren, da dann nur fragmentarme Tochterionenspektren gemessen werden, aber auch nicht zu viele, da dann auch die schon gebilde ten einfach geladenen Fragmentionen durch weitere Rekombinationen mit Elektronen entladen und damit vernichtet werden. Die Fragmentierung im Durchfluss hat den Vorteil eines kontinuierlichen Betriebs, jedenfalls kontinuierlich innerhalb der vorgegebenen Messzeit für die Aufnahme eines Tochterionen-Summenspektrums.The Fragmentation of ions can be in constant flow of ions take place, or in a storage state of the ions in the ion guide system. For fragmentation the ion in the flow is a favorable adjustment of the ion emission and the period of the voltage-free periods of the high-frequency voltage to work through calibrating experiments. It is not allowed too few electrons react, because then only fragmented daughter ion spectra be measured, but not too many, because then the already formed singly charged fragment ions by further recombinations Discharge electrons and destroy them. The fragmentation in the flow has the advantage of continuous operation, anyway continuously within the given measuring time for the recording of a daughter ion sum spectrum.

Die Ionen können im Ionenleitsystem (10) gespeichert werden, indem an den Lochblendensystemen (8) an Eingangs- und Ausgangsseite Sperrpotentiale für den Durchtritt der Ionen eingestellt werden. Die eingesperrten Ionen lassen sich dann fragmentieren, wobei es günstig ist, wenn sich die Ionen noch zwischen den reflektierenden Blendensystemen (8) hin- und herbewegen. Erst anschließend werden sie aus dem Ionenleitsystem entlassen, vorzugsweise wieder durch Einschalten einer axialen Vortriebsspannung.The ions can be used in the ion guide system ( 10 ) can be stored by using the pinhole systems ( 8th ) on the input and output side blocking potentials for the passage of the ions are set. The trapped ions can then be fragmented, whereby it is favorable, if the ions still between the reflecting diaphragm systems ( 8th ) to move back and fourth. Only then are they discharged from the ion guide system, preferably again by switching on an axial propulsion voltage.

Die Ionen können dann direkt aus diesem Ionenleitsystem in den Pulser (12) des Flugzeitmassenanalysators eingefädelt werden. Sie können aber auch in einem weiteren Ionenleitsystem zwischengespeichert, beispielsweise nochmals gedämpft, und von hier aus dem Flugzeitmassenanalysator zugeführt werden.The ions can then be fed directly from this ion guide into the pulser ( 12 ) of the time of flight mass analyzer are threaded. But they can also be cached in another ion guide system, for example, again attenuated, and fed from here to the time of flight mass analyzer.

Die Ionen müssen in den Pulser (12) in Form eines möglichst feinen und möglichst parallelen Strahls einfliegen, damit eine möglichst hohe Massenauflösung des Flugzeitmassenanalysators erreicht wird. Die Ionen fliegen relativ langsam ein, mit Energien von nur etwa 20 Elektronenvolt. Ist der Pulser (12), der eine Länge von etwa zwei Zentimetern hat, gerade bis hinten hin mit Ionen des höchsten Interesses gefüllt, so werden die Ionen senkrecht zu ihrer bisherigen Flugrichtung ausgepulst. Es wird also eine fadenförmige Ionenwolke ausgepulst, die auf ihrem Wege einzelne Ionenfronten von Ionen jeweils gleicher Masse bildet. Diese werden üblicherweise in einem Reflektor (13) reflektiert, wobei nochmals eine Energiefokussierung auftritt, und auf einen Detektor (14) gelenkt. Der Detektor ist eine Vielkanalplatte mit Sekundärelektronenvervielfachung. Der verstärkte Ionenstrom wird üblicherweise etwa alle 500 Picosekunden in einen Digitalwert gewandelt; die Messwerte werden laufend in einen Speicher addiert.The ions must be in the pulser ( 12 ) fly in the form of a very fine and as parallel beam as possible, so that the highest possible mass resolution of the time-of-flight mass analyzer is achieved. The ions enter relatively slowly, with energies as low as about 20 electron volts. Is the pulser ( 12 ), which has a length of about two centimeters, filled right to the back with ions of the highest interest, so the ions are pulsed perpendicular to their previous flight direction. Thus, a filamentous ion cloud is pulsed, which forms individual ion fronts of ions of equal mass on their way. These are usually in a reflector ( 13 ), wherein again an energy focusing occurs, and to a detector ( 14 ) steered. The detector is a multi-channel plate with secondary electron multiplication. The amplified ion current is usually converted to a digital value approximately every 500 picoseconds; the measured values are continuously added to a memory.

Der Flugzeitmassenanalysator kann auch mehrere Reflektoren besitzen oder als System von Zylinderkondensatoren aufgebaut werden. Es lassen sich dann höhere Massenauflösungen und Massengenauigkeiten erreichen.Of the Time of flight mass analyzer may also have multiple reflectors or as a system of cylinder capacitors. It can be then higher mass resolutions and achieve mass accuracies.

Selbstverständlich lassen sich statt des Flugzeitmassenanalysators auch andere Arten von Massenanalysatoren für die Aufnahme der Tochterionenspektren verwenden. Zum heutigen Zeitpunkt erscheint jedoch der Flugzeitmassenanalysator im Sinne eines Preis-Leistungs-Verhältnisses am günstigsten für die Erzielung einer hohen Massengenauigkeit, einer hohen Messdynamik und einer schnellen und flexibel anpassbaren Messzeit.Of course, let other types of mass analyzers instead of the time of flight mass analyzer for the Use recording of daughter ion spectra. At the present time However, the time of flight mass analyzer appears in the sense of a price-performance ratio the cheapest for the Achieving high mass accuracy, high measurement dynamics and a fast and flexible customizable measurement time.

Manchmal ist es günstig, neben einer Fragmentierung durch ECD auch eine Stoßfragmentierung zu betreiben, die andersartige Spektren ergibt und gerade im Vergleich zu ECD-Tochterionenspektren besondere Aussagen zulässt. Die Stoßfragmentierung kann im gleichen Ionenleitsystem vorgenommen werden, indem die Elternionen mit Energien von 30 bis 100 Elektronenvolt in das gasbefüllte Ionenleitsystem eingeschossen werden. Sie fragmentieren dann durch allmähliche Energieaufnahme in einer Vielzahl von Stößen (CID = collision induced dissociation), wobei im Wesentlichen die atomaren Schwingungssysteme im Molekül angeregt werden. Zu dem gleichen Zweck können auch Infrarot-Photonen in das Ionenleitsystem eingeschossen werden, wobei die Elternionen durch allmähliche Energieaufnahme in Form absorbierter Photonen -fragmentieren und ganz ähnliche Tochterionenspektren wie die Stoßfragmentierung ergeben (IRMPD = infrared multi photon dissociation).Sometimes is it cheap fragmentation by ECD as well as collision fragmentation operate, which gives different spectra and especially in comparison to ECD daughter ion spectra allows special statements. The butt fragmentation can be made in the same ion guide by the parent ions with energies of 30 to 100 electron volts into the gas-filled ion guide system be shot. They then fragment by gradual absorption of energy in a variety of shocks (CID = collision induced dissociation), whereby essentially the atomic vibration systems in the molecule be stimulated. Infrared photons can also be used for the same purpose be injected into the ion guide system, wherein the parent ions through gradual Energy absorption in the form of absorbed photons -fragmentation and very similar Daughter ion spectra such as impact fragmentation (IRMPD = infrared multi photon dissociation).

Dem Fachmann wird es in Kenntnis dieser Erfindung ermöglicht, auch andersartige Massenspektrometer mit einer Fragmentierung der Ionen durch Elektronenreaktionen zu konstruieren, wobei die Reaktionen mit den Elektronen nicht, wie bisher einzig bekannt, im Massenanalysator selbst stattfinden müssen.the A person skilled in the art is made aware of this invention also different mass spectrometers with a fragmentation of the To construct ions by electron reactions, wherein the reactions not with the electrons, as previously known only in the mass analyzer have to take place themselves.

Claims

Mass spectrometer for recording daughter ion spectra of an analysis substance, at least consisting of (a) an ion source for generating multiply charged ions of added substances, among which also the analysis substance is located, (b) a mass filter for the selection of a sort of multiply charged ions of the analyte, the as parent ions are to be fragmented into daughter ions, (c) a high frequency voltage ion guide system having an electron source for fragmentation of the parent ions in the ion guide system by reaction with the electrons, and (d) an orthogonal ion impact time of flight mass analyzer for acquisition of the daughter ion spectra.

Mass spectrometer according to claim 1, characterized that the high frequency generator for the ion guide generates a high frequency voltage that is out positive and negative voltage pulses with intervening stress-free periods.

Mass spectrometer according to claim 2, characterized that the duration of the voltage-free periods in the high frequency voltage adjustable is.

Mass spectrometer according to one of claims 1 to 3, characterized in that a magnetic field along the electrons the magnetic lines of force across the ion guide system from the electron source leads to the ion cloud.

Mass spectrometer according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electron source is a hot cathode has.

Mass spectrometer according to claim 5, characterized in that that the hot cathode the shape of a wire or ribbon has and is longitudinal a portion of the ion guide system extends.

Mass spectrometer according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electron source is a surface, from which electrons are triggered by laser bombardment.

Mass spectrometer according to one of claims 1 to 7, characterized in that the ion guide system is a hexapole rod system is.

Mass spectrometer according to one of claims 1 to 8, characterized in that the ion source is a vakuumexterne Electrospray ion source is.

Mass spectrometer according to claim 9, characterized that the electrospray ion source with a Device for ionizing laserdesorbed molecules provided is.

Mass spectrometer according to one of claims 1 to 10, characterized in that the ion guide system for fragmentation parent ion also with shock fragmentation or infrared multiphoton fragmentation facility is provided.

Mass spectrometer according to one of claims 1 to 11, characterized in that in front of the time of flight mass analyzer another ion guide is located in which a residual movement the daughter ions muffled becomes. 13: Procedure for the operation of a mass spectrometer according to one of claims 1 to 12, characterized in that the ions during their passage through the Ion guide system react with the electrons.

Procedure for the operation of a mass spectrometer according to one of claims 1 to 13, characterized in that the ions stored in the ion guide system before they react with the electrons.