DE102016117617B4 - Ionenquellenausrichtung - Google Patents

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Abstract

Ionenanalyseinstrument, das Folgendes enthält:eine Ionenquelle zum Erzeugen von Ionen aus einer Probe (1);eine Probenahmeöffnung oder Kapillare (2) zum Aufnehmen von von der Ionenquelle erzeugten Ionen, durch die Ionen in Richtung eines Analysators geleitet werden; undeine Angabevorrichtung, die zum Bereitstellen einer Angabe einer relativen Positionierung der Ionenquelle zu der Probe eingerichtet ist, und die zwei oder mehr Quellen elektromagnetischer Strahlung enthält, um jeweils eine markante Markierung auf der Oberfläche der Probe bereitzustellen, wobei die jeweiligen Quellen elektromagnetischer Strahlung entweder Laser (3A, 3B, 5A, 5B) oder Bildprojektionsvorrichtungen enthalten; undwobei die Angabevorrichtung dazu eingerichtet ist, eine gewünschte oder vorbestimmte relative Positionierung der Ionenquelle zu der Probe durch einen Schnittpunkt der durch die zwei oder mehr Quellen elektromagnetischer Strahlung bereitgestellten markanten Markierungen anzugeben.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Ionenanalyse wie etwa Massen- und Ionenmobilitätsspektrometrie und insbesondere auf Ionenanalyseinstrumente und Verfahren zur Ionenanalyse.
  • Hintergrund
  • Massenspektrometer und Ionenmobilitätsspektrometer erfordern, dass eine Probe vor ihrer Einführung in den Analysator des Instruments und ihrer dortigen Analyse ionisiert wird. Es sind verschiedene Arten von Ionisationsquellen zum Liefern von Analytionen für solche Ionenanalyseinstrumente bekannt. Insbesondere gibt es eine Reihe bekannter Ionisationsquellen, die unter Umgebungs- oder Atmosphärendruckbedingungen arbeiten, so dass eine Probe mit minimaler Vorverarbeitung oder Trennung eingeführt und ionisiert werden kann. Typischerweise wird bei diesen Typen von Umgebungs-Ionisationsquellen eine Probe auf einer Probenplatte bereitgestellt und ein Ionisationsstrahl (z. B. ein Elektrospraystrahl oder ein Laser) wird dann auf die Probenplatte, d. h. auf die Oberfläche der Probe, gerichtet, um Ionen zu erzeugen. Die in dem Atmosphärendruck-Ionenquellen-Bereich erzeugten Ionen werden dann über eine Probenahmeöffnung oder Kapillare zu einem Analysator geleitet, der in einer Unterdruckkammer aufgenommen ist.
  • GB 2 443 853 A betrifft eine Ionenquellen-Befestigungsvorrichtung zum Positionieren einer Ionenquelle relativ zu einem Massenspektrometer. US 2011 / 0 198 496 A1 offenbart ein Massenspektrometer. US 2009 / 0 273 782 A1 betrifft Laser-Abtragungs-Spektroskopie.
  • Es ist erwünscht, ein verbessertes Ionenanalyseinstrument zu schaffen.
  • Zusammenfassung
  • Erfindungsgemäß werden Ionenanalyseinstrumente, ein Verfahren zum Ausrichten einer oder mehrerer Komponenten eines Ionenanalyseinstruments und Massenspektrometer mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche bereitgestellt; abhängige Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen.
  • Gemäß einem Aspekt wird ein Ionenanalyseinstrument geschaffen, das enthält:
    • eine Ionenquelle zum Erzeugen von Ionen aus einer Probe;
    • eine Probenahmeöffnung oder Kapillare zum Aufnehmen von von der Ionenquelle erzeugten Ionen, die Ionen im Einsatz in Richtung eines Analysators durchlaufen; und
    • eine Angabevorrichtung, die eine oder mehrere Quellen elektromagnetischer Strahlung enthält, um eine Angabe einer relativen Positionierung der Ionenquelle und/oder der Probe und/oder der Probenahmeöffnung oder Kapillare bereitzustellen.
  • Um sicherzustellen, dass eine ausreichende Anzahl von Analytionen aus der Probe erzeugt und an den Analysator geliefert werden kann, ist es wichtig, dass die Probenahmeöffnung, die Ionenquelle und die Probe korrekt zueinander positioniert sind. Die relativen Positionen dieser Komponenten können somit während des anfänglichen Experiment- oder Instrumentenaufbaus deutlich optimiert werden. Manchmal kann es jedoch erwünscht sein, die Probe zu wechseln oder einen Teil der Ionenquelle und/oder der Probenahmeöffnung zu wechseln, anzupassen oder zu entfernen. Der Prozess zum Wechseln einer Probe, Einpassen der Ionenquelle und/oder Einpassen der geeigneten Probenahmeöffnung kann möglicherweise zu einer Fehlausrichtung dieser Komponenten führen und eine erneute Optimierung ihrer relativen Positionen erfordern.
  • Die hierin beschriebenen Techniken schaffen eine Angabevorrichtung, die eine oder mehrere Quellen für elektromagnetische Strahlung umfasst, um eine Angabe einer relativen Positionierung von oder zwischen der Ionenquelle, der Probe und/oder der Probenahmeöffnung bereitzustellen, wodurch eine schnelle und genaue (Wieder-)Ausrichtung dieser Komponenten nach einem Wechsel oder einer Anpassung erleichtert wird. Die Angabe liefert eine Referenz zum Ausrichten der Ionenquellen-/Schnittstellenkomponenten des Ionenanalyseinstruments. Somit kann die Angabe eine Hilfe oder ein Leitfaden sein, der eine Ausrichtung der Ionenquelle, Probe und/oder Probenahmeöffnung oder Kapillare erleichtert.
  • Die Angabevorrichtung kann eine visuelle (d. h. sichtbare) Angabe der relativen Positionierung bereitstellen. Die Angabevorrichtung kann somit eine oder mehrere Lichtquellen enthalten. Die Angabe kann somit als visuelle Hilfe oder Führung dienen, um zu ermöglichen, dass die Komponenten schnell in einer gewünschten Position angeordnet werden. Beispielsweise kann die Angabe einen Punkt, eine Reihe von Flecken, ein Fadenkreuz oder irgendeine andere geeignete Markierung, die auf der Oberfläche der Probe bereitgestellt ist und den Punkt angibt, auf den eine Ionisationsvorrichtung der Ionenquelle und/oder die Probenahmeöffnung gerichtet werden sollte, umfassen. Es versteht sich, dass eine visuelle Angabe eine ist, die für das menschliche Auge (im Einsatz) sichtbar ist. Beispielsweise kann die Angabe elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von etwa 390 bis 700 nm umfassen. Die Vorrichtung zum Bereitstellen einer Angabe kann somit eine optische Vorrichtung enthalten, bei der die eine oder die mehreren Strahlungsquellen eine optische Angabe liefern.
  • Es wird jedoch auch in Betracht gezogen, dass die Angabe nicht sichtbar sein kann, z. B. Infrarot- oder Ultraviolettstrahlung umfassen kann. Beispielsweise kann in diesem Fall ein geeigneter Detektor zum Detektieren der Angabe vorgesehen sein.
  • Das Instrument und/oder die Angabevorrichtung können ferner verschiedene optische Komponenten zum Ausrichten und/oder Fokussieren der von der Strahlungsquelle emittierten Strahlung enthalten.
  • Herkömmlicherweise muss ein Anwender die Positionen dieser Komponenten jedes Mal manuell neu anpassen, wenn sie geändert werden (oder anderweitig fehlausgerichtet werden), was ein relativ zeitraubender und mühsamer Prozess sein kann. Während der Zeit, die für die korrekte Positionierung dieser Komponenten erforderlich ist, kann Probe verloren gehen oder verunreinigt werden. Ferner kann eine falsche Ausrichtung die Empfindlichkeit des Instruments verringern und eine falsche oder verschiedene Ausrichtung unter getrennten Experimenten kann Artefakte oder Fehler in die erfassten Daten einbringen, die nicht ohne Weiteres einkalkuliert werden können.
  • Die hierin beschriebenen Techniken vereinfachen den Prozess der Neuausrichtung der Komponenten in einem Ionenquellenbereich (z. B. der Komponenten einer Umgebungsionenquelle), nachdem eine Änderung vorgenommen worden ist. Zum Beispiel können die hierin beschriebenen Techniken einen größeren Grad an Vertrauen in die Ausrichtung schaffen oder es ermöglichen, dass die Ausrichtung schneller durchgeführt wird.
  • WO 2009/070555 A1 (WATERS TECHNOLOGIES CORPORATION) offenbart eine Anordnung, bei der ein Einlassgehäuse eines Massenspektrometers zwischen zwei diskreten Positionen drehbar ist, um den Winkel zwischen einem Durchlass der Probenahmeöffnung und der Wand, an der das Gehäuse montiert ist, zu variieren. Eine einfache physische Markierung kann an der Wandbefestigung bereitgestellt sein, die mit entsprechenden Markierungen an der Wand zusammenwirkt, um zu ermöglichen, dass das Einlassgehäuse in eine erste oder zweite feste Position gebracht wird. US 2006 / 0 214 101 A1 (TAKAHASHI) offenbart eine Anordnung, bei der Ausrichtungsmarkierungen auf einem Mikrochip bereitgestellt sein können, um die Ausrichtungsgenauigkeit der auf einen jeweiligen Kanal eines Mikrochips gerichteten Lichtstrahlung zu erhöhen. In diesen Dokumenten gibt es keine Offenbarung einer Angabevorrichtung, die eine allgemeinere Angabe der relativen Positionierung zwischen verschiedenen Komponenten bereitstellt, die dazu beitragen kann, den Prozess der Neuausrichtung der Komponenten in dem Ionenquellenbereich zu vereinfachen.
  • Darüber hinaus sind in WO 2009/070555 A1 (WATERS TECHNOLOGIES CORPORATION) und US 2006 / 0 214 101 A1 (TAKAHASHI) relativ einfache physikalische Markierungen bereitgestellt, um dabei zu helfen, das Einlassgehäuse bzw. den Mikrochip in Position zu bringen. Da diese Markierungen fix sind, erlauben sie nur eine Angabe bestimmter, diskreter Positionen. Solche physischen Markierungen tendieren auch dazu, abgerieben zu werden oder anderweitig verschleiert zu werden, und es kann schwierig sein, sie genau zu verwenden. Im Gegensatz dazu kann die Verwendung einer Angabevorrichtung, die eine oder mehrere Quellen für elektromagnetische Strahlung umfasst, eine genauere und/oder leichter verwendbare Angabe bereitstellen, die ein größeres Vertrauen in die Ausrichtung ermöglicht. Ferner kann es gemäß den hierin beschriebenen Verfahren möglich sein, die Angabevorrichtung anzupassen, um unterschiedliche gewünschte relative Positionierungen anzugeben. Dies wäre unter Verwendung der in WO 2009/070555 A1 beschriebenen fixen physischen Markierungen nicht möglich.
  • Die angegebene relative Positionierung der Ionenquelle und/oder Probe und/oder Probenahmeöffnung kann eine gewünschte oder vorbestimmte relative Positionierung sein.
  • Das heißt, die Angabevorrichtung kann eingestellt oder anderweitig dazu ausgelegt sein, eine Angabe davon zu liefern, wann eine gewünschte oder vorbestimmte relative Positionierung erreicht wird. Die Komponenten können dann angepasst werden, bis eine derartige Angabe geliefert wird oder eine Ausrichtung erreicht ist.
  • Eine gewünschte relative Positionierung kann auf der Grundlage einer vorherigen oder anfänglichen Optimierung bestimmt worden sein. Nachdem anfangs die relativen Positionen der Probenahmeöffnung zu der Ionenquelle und/oder der Probe optimiert worden sind, kann die Angabe dann eingestellt werden, um diese Positionen zu definieren. Die Angabe kann somit ermöglichen, dass die verschiedenen Komponenten schnell in eine vorbestimmte gewünschte Positionierung zurückgeführt werden, ohne die anfängliche Optimierung oder Kalibrierung wiederholen zu müssen. Ebenso kann die gewünschte Positionierung eine gewünschte relative Positionierung der Ionenquelle, der Probe und/oder der Probenahmeöffnung sein. Beispielsweise kann sie eine gewünschte Positionierung der Ionenquelle oder einer oder mehrerer Komponenten der Ionenquelle relativ zu der Probe und/oder relativ zu der Probenahmeöffnung angeben. Alternativ oder zusätzlich kann sie eine gewünschte Positionierung der Probe relativ zu der Probenahmeöffnung angeben.
  • Die gewünschte Positionierung kann teilweise durch die relativen Positionen der verwendeten Komponenten bestimmt sein. Beispielsweise kann die gewünschte Position der Ionenquelle relativ zu einer Oberfläche der Probe durch die aktuelle Position der Probenahmeöffnung relativ zu der Probe (oder umgekehrt) definiert sei. Daher kann dann, wenn die Ionenquelle oder eine Ionisationsvorrichtung davon in einen anderen Bereich auf der Oberfläche einer Probe bewegt wird, eine Angabe des Bereichs auf der Oberfläche einer Probe, auf die die Ionenquelle nun gerichtet ist, bereitgestellt werden und dann kann die Position der Probenahmeöffnung oder Kapillare basierend auf dieser Angabe angepasst werden, um auf den gleichen Bereich auf der Oberfläche der Probe zu zeigen, um sicherzustellen, dass aus diesem Bereich erzeugte Ionen ausreichend abgetastet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die gewünschte Positionierung der Ionenquelle und/oder Probenahmekapillare auf der Oberfläche der Probe durch eine weitere Referenzangabe bestimmt werden, die weder der Ionenquelle noch der Probenahmekapillare zugeordnet ist. Die Positionen der Probenahmeöffnung und der Ionenquelle können dann angepasst werden, um ihre Ausrichtung auf die Referenzangabe zu erreichen.
  • Die Angabevorrichtung kann eine Angabe einer relativen Positionierung der Ionenquelle, der Probe und/oder der Probenahmeöffnung oder Kapillare liefern. Im Allgemeinen ist die Angabe eine Angabe einer relativen Positionierung zwischen zwei oder mehr dieser Komponenten, d. h. zwischen der Ionenquelle und der Probe, zwischen der Ionenquelle und der Probenahmeöffnung oder Kapillare oder zwischen der Probenahmeöffnung oder Kapillare und der Probe. Die Angabe kann jedoch auch eine Positionierung der Probe, der Ionenquelle und/oder der Probenahmeöffnung relativ zu irgendwelchen anderen Komponenten des Ionenanalyseinstruments oder relativ zu anderen Angaben oder Markierungen, einschließlich z. B. eines oder mehrerer fester Bezugspunkte, sein.
  • Typischerweise kann eine Angabe für jedes Paar von Komponenten, die zueinander ausgerichtet werden sollen, vorgesehen sein. Beispielsweise können eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Angabe einer relativen Positionierung der Ionenquelle relativ zu der Probe und eine weitere Vorrichtung zum Bereitstellen einer Angabe einer relativen Positionierung der Probenahmekapillare relativ zu der Probe vorgesehen sein. Das heißt, eine oder mehrere oder eine Vielzahl von Angaben können vorgesehen sein. Es können mehrere Vorrichtungen zum Bereitstellen mehrerer solcher Angaben vorhanden sein. Es versteht sich jedoch auch, dass eine einzelne Vorrichtung oder eine einzelne Angabe dazu dienen kann, eine relative Positionierung von mehreren verschiedenen Komponenten anzugeben. Die eine oder die mehreren Vorrichtungen zum Bereitstellen der Angabe können relativ zu ihrer zugeordneten Komponente, z. B. bezogen auf die Ionenquelle und/oder die Probenahmekapillare, fix sein. Die Vorrichtung zum Bereitstellen einer Angabe kann im Allgemeinen der Ionenquellenanordnung oder dem Ionenanalyseinstrument in geeigneter Weise zugeordnet sein oder daran angebracht sein.
  • Die Probenahmeöffnung bietet einen Einlass in den Ionenanalysebereich des Ionenanalyseinstruments. Die Probenahmeöffnung kann eine Probenahmekapillare umfassen. Die Probenahmeöffnung kann jedoch auch verschiedene andere geeignete Einlässe wie einen Probenahme- oder Abschöpfkegel, einen Trichter oder eine Öffnung umfassen. Typischerweise werden Ionen, die von der Ionenquelle aus einer Probe erzeugt werden, direkt durch die Probenahmeöffnung aufgenommen. Wenn die Probenahmeöffnung beispielsweise eine Probenahmekapillare enthält, wird die Kapillare oberhalb der Probe positioniert, um von der Oberfläche der Probe erzeugte Ionen aufzunehmen. Die Probenahmeöffnung stellt somit eine Grenzfläche zwischen dem Ionenquellenbereich und dem Ionenanalysebereich dar. Ionen, die von der Ionenquelle erzeugt werden, werden im Allgemeinen durch die Probenahmeöffnung in eine oder mehrere Unterdruckstufen des Ionenanalyseinstruments geleitet, bevor sie in den Analysator oder Ionenanalysebereich gelangen.
  • Es versteht sich, dass die hierin beschriebenen Techniken im Allgemeinen auf jedes geeignete Ionenanalyseinstrument angewendet werden können, das eine sorgfältige Anordnung der Probe und/oder der Ionenquelle und/oder der Probenahmeöffnung erfordert. Insbesondere wird in Betracht gezogen, dass die Techniken im Rahmen der Massenspektrometrie und/oder Ionenmobilitätsspektrometrie angewendet werden können. Das heißt, das Ionenanalyseinstrument kann ein Massenspektrometer und/oder ein Ionenmobilitätsspektrometer sein. Demgemäß kann ein Massenspektrometer und/oder ein Ionenmobilitätsspektrometer geschaffen werden, das enthält: eine Ionenquelle zum Erzeugen von Ionen aus einer Probe; eine Probenahmeöffnung zum Aufnehmen von von der Ionenquelle erzeugten Ionen, durch die Ionen im Einsatz zu einem Massenanalysator und/oder einem Ionenmobilitätsanalysator geführt werden; und eine Angabevorrichtung zum Angeben einer relativen Positionierung der Ionenquelle und/oder der Probe und/oder der Probenahmeöffnung. Bei derartigen Instrumenten kann jede Probe, jede Probenahmeöffnung und jede Ionenquelle gewechselt oder erneut eingepasst werden, z. B. zwischen Experimenten, so dass die Positionen von irgendeiner oder allen diesen Komponenten anpassbar sein können. Es versteht sich jedoch auch, dass eine oder mehrere dieser Komponenten an Ort und Stelle fixiert sein können. Beispielsweise kann die Probenahmeöffnung, die Teil des Ionenanalyseinstruments ist, fixiert sein, wobei nur die Positionen der Probe und/oder der Ionenquelle relativ zu der Probenahmeöffnung anpassbar sind.
  • Die Angabevorrichtung kann einen oder mehrere Laser oder ein oder mehrere Paare oder eine oder mehrere Gruppen von Lasern und/oder eine oder mehrere Bildprojektionsvorrichtungen umfassen.
  • In diesem Fall kann eine gewünschte oder vorbestimmte relative Positionierung zwischen zwei beliebigen Komponenten z. B. durch einen Brennpunkt und/oder einen Schnittpunkt der Laser oder Bildprojektionsvorrichtungen angegeben sein.
  • Beispielsweise kann die Angabevorrichtung (oder optische Angabevorrichtung) einen oder mehrere Laser oder ein oder mehrere Paare oder Gruppen von Lasern enthalten. Die Vorrichtung zum Bereitstellen einer Angabe kann eine Reihe von (unabhängigen) Paaren von Lasern enthalten, wobei jedes Paar von Lasern so angeordnet ist, dass es eine oder mehrere Angaben einer gewünschten relativen Positionierung einer oder mehrerer der Komponenten liefert. Zum Beispiel kann eine Angabe durch den Abstand zwischen zwei Laserpunkten oder durch ein Fadenkreuz, das durch zwei Laserlinien gebildet wird, bereitgestellt sein. Somit kann die optische Vorrichtung ein Paar Laserpunktquellen und/oder ein Paar Laserlinienquellen enthalten. Die Paare von Lasern können so angeordnet sein, dass sie die relativen Positionen der Ionenquelle, Probe und/oder Probenahmeöffnung angeben oder definieren. Insbesondere können die Paare von Lasern so angeordnet sein, dass eine gewünschte relative Position der Ionenquelle, Probe und/oder Probenahmeöffnung angegeben ist. Beispielsweise können die Paare von Lasern eine visuelle Hilfe zum Ausrichten der Komponenten in eine gewünschte relative Position bereitstellen.
  • Als weiteres Beispiel kann die Angabevorrichtung (oder optische Angabevorrichtung) eine Bildprojektionsvorrichtung enthalten. Die Bildprojektionsvorrichtung kann dazu ausgelegt sein, eine oder mehrere Angaben, z. B. Linien oder Flecken, in einer ähnlichen Weise wie oben beschrieben zu projizieren. Beispielsweise kann ein Fadenkreuz durch zwei projizierte Linien gebildet werden.
  • Die Verwendung einer oder mehrerer Angabevorrichtungen (oder optischer Angabevorrichtungen) wie etwa eines oder mehrerer Laser oder Bildprojektionsvorrichtungen, um eine visuelle Angabe bereitzustellen, ermöglicht es einem Anwender, die Positionierung der verschiedenen Komponenten schnell und manuell in eine gewünschte Position einzustellen.
  • Es versteht sich, dass die Leistung der optischen Vorrichtung so gewählt werden kann, dass sie die Probe nicht wesentlich beeinträchtigt. Typischerweise kann die optische Vorrichtung, d. h. die Laser oder Bildprojektoren, während eines Versuchslaufs ausgeschaltet werden.
  • Die Angabevorrichtung kann eine Vorrichtung zum Angeben einer Höhe der Probe relativ zu der Probenahmeöffnung oder Kapillare und/oder relativ zu der Ionenquelle enthalten.
  • Die Angabevorrichtung kann eine Vorrichtung zum Angeben einer Positionierung oder Ausrichtung der Ionenquelle relativ zu der Probe und/oder relativ zu der Probenahmeöffnung oder Kapillare enthalten.
  • Die Angabevorrichtung kann zum Angeben einer Positionierung oder Ausrichtung der Probenahmeöffnung oder Kapillare relativ zu der Probe enthalten.
  • Es versteht sich, dass eine einzelne Vorrichtung, z. B. ein einzelnes Paar von Lasern, sowohl eine Höhe als auch eine Orientierung einer bestimmten Komponente angeben kann. Im Allgemeinen werden wie oben erwähnt mehrere Angaben bereitgestellt, um die Positionierung oder gewünschte Positionierung mehrerer Komponenten anzugeben. Die Vorrichtung zum Bereitstellen einer Angabe kann somit eine erste Vorrichtung enthalten, die eine erste Angabe einer Höhe der Probe relativ zu der Probenahmeöffnung bereitstellt. Die erste Vorrichtung oder erste Angabe kann zusätzlich die Position oder Orientierung der Probenahmeöffnung relativ zu der Oberfläche der Probe angeben. Die Vorrichtung zum Bereitstellen einer Angabe kann ferner eine zweite Vorrichtung enthalten, die eine zweite Angabe der Position oder Orientierung der Ionenquelle relativ zu der Oberfläche der Probe, d. h. auf der Oberfläche der Probe, bereitstellt. Die zweite Vorrichtung kann optional auch eine Angabe einer Höhe der Probe relativ zu der Ionenquelle bereitstellen.
  • Diese Angaben können auch verwendet werden, um eine gewünschte relative Position zwischen der Ionenquelle und der Probenahmeöffnung z. B. derart zu bestimmen, dass sie beide auf den gleichen Punkt auf der Oberfläche der Probe gerichtet sind. Die Angabe der Position oder Ausrichtung der Ionisationsvorrichtung relativ zu der Probe und die Angabe der Position bzw. Ausrichtung der Probenahmeöffnung relativ zu der Probe können somit miteinander (und/oder z. B. mit einer weiteren Referenzangabe) abgestimmt werden.
  • Beispielsweise kann die Vorrichtung zum Angeben einer Höhe der Probe (d. h. einer Oberfläche der Probe oder eines Probenhalters oder einer Platte) relativ zu der Probenahmeöffnung oder Kapillare und/oder Ionenquelle oder Ionisationsvorrichtung zwei Punktquellenlaser enthalten. Die zwei Punktquellenlaser liefern zwei Punkte auf der Oberfläche der Probe. Der Schnittpunkt der Strahlen der Punktquellenlaser (d. h. der Punkt, an dem die zwei Flecken zusammenfallen) kann eingestellt werden, um die gewünschte Höhe anzugeben.
  • Ähnlich kann dann, wenn ein Laserstrahl auf die Probe fokussiert wird, um die Angabe bereitzustellen, die Laserpunktgröße verwendet werden, um die korrekte Fokussierung und somit die korrekte Höhe der Probe relativ zu der Probenahmeöffnung oder der Kapillare und/oder Ionenquelle anzugeben.
  • Es können auch zwei Punktquellenlaser verwendet werden, um eine Positionierung oder Ausrichtung (z. B. der Probenahmeöffnung) relativ zu der Probenoberfläche anzugeben. Beispielsweise wird durch Anordnen der Laser in derselben Ebene wie eine Probenahmekapillare der Schnittpunkt auch den Punkt auf der Probenoberfläche angeben, auf den die Probenahmekapillare gerichtet ist.
  • Als weiteres Beispiel kann die Vorrichtung zum Angeben einer Positionierung oder Ausrichtung (z. B. der Ionisationsvorrichtung relativ zu der Probe und/oder relativ zu der Probenahmeöffnung) zwei Linienquellenlaser enthalten, die dazu ausgelegt sein, ein Fadenkreuz auf der Oberfläche der Probe bereitzustellen. Das Fadenkreuz kann den Punkt auf der Oberfläche der Probe angeben, auf den die Ionisationsvorrichtung gerichtet ist.
  • Der Schnittpunkt, der den Punkt auf der Probenoberfläche angibt, auf den die Probenahmekapillare gerichtet ist, und das Fadenkreuz, das den Punkt auf der Oberfläche der Probe angibt, auf den die Ionisationsvorrichtung oder die Probenahmeöffnung oder Kapillare gerichtet ist, können dann aufeinander (z. B. durch Bewegen der Ionisationsvorrichtung und/oder Probe und/oder Probenahmekapillare) so abgestimmt werden, dass die Probenahmekapillare und die Ionenquelle auf den gleichen Punkt der Oberfläche der Probe gerichtet sind.
  • Als weiteres Beispiel kann dann, wenn eine Bildprojektionsvorrichtung verwendet wird, der Fokussierungsgrad des projizierten Bildes bzw. der projizierten Bilder verwendet werden, um eine Angabe der Höhe oder der Probe relativ zu der Probenahmeöffnung und/oder der Ionenquelle bereitzustellen. Beispielsweise kann die Bildprojektionsvorrichtung so ausgelegt sein, dass das Bild korrekt fokussiert ist, wenn die Probe in der richtigen Höhe, d. h. einer vorbestimmten gewünschten Höhe, positioniert ist.
  • Jede Kombination der obigen Angaben und in der Tat anderer geeigneter Angaben kann in Bezug auf irgendeine der oben beschriebenen Komponenten vorgesehen sein. Beispielsweise können Punktquellenlaser auch verwendet werden, um die Positionierung der Probenahmekapillare anzugeben, und/oder Linienquellenlaser können auch verwendet werden, um die Positionierung der Ionenquelle oder Ionisationsvorrichtung anzugeben.
  • Die Ionenquelle, die Probe und/oder die Probenahmeöffnung oder Kapillare kann im Einsatz zwischen einer Auswahl von Positionen austauschbar und/oder einstellbar sein und die Angabevorrichtung kann dazu ausgelegt sein, eine Angabe einer gewünschten oder vorbestimmten relativen Positionierung der Ionenquelle und/oder der Probe und/oder der Probenahmeöffnung oder Kapillare bereitzustellen.
  • Das heißt, die Angabevorrichtung kann so eingestellt oder ausgelegt sein, dass dann, wenn eine oder mehrere Komponenten in einer gewünschten oder vorbestimmten relativen Position sind, eine geeignete Angabe dieser „korrekten“ Ausrichtung bereitgestellt wird. Wenn die Komponenten nicht in der gewünschten oder vorbestimmten relativen Position sind, kann die Angabe dies angeben und kann z. B. angeben, in welcher Weise die Komponenten angepasst werden sollten, um die gewünschte oder vorbestimmte relative Position zu erreichen.
  • Die Ionenquelle, die Probe und/oder die Probenahmeöffnung oder Kapillare (optional alle) können in einem im Wesentlichen kontinuierlichen Bereich von Positionen anpassbar sein. Das heißt, die Position(en) der Komponente(n) und damit die relativen Positionen können schrittweise eingestellt werden.
  • Das Instrument kann ferner eine Einrichtung zum Detektieren der Angabe und eine Steuerschaltung zum automatischen Anpassen der Position der Probe und/oder der Ionenquelle auf der Basis der Angabe enthalten.
  • Die Vorrichtung zum Detektieren der Angabe kann eine Kamera enthalten. Es versteht sich jedoch, dass die Angabe nicht notwendigerweise eine visuelle Angabe sein muss, und in diesem Fall andere Vorrichtungen zum Detektieren der Angabe verwendet werden können. Beispielsweise kann die Angabe nicht sichtbare (z. B. infrarote) Strahlung umfassen, die dann unter Verwendung eines geeigneten Detektors für nicht sichtbare Strahlung detektiert werden kann. Das Steuersystem kann eine Vorrichtung zum automatischen Anpassen der Position enthalten, die eine oder mehrere motorisierte Aktorvorrichtungen und optional eine Rückkopplungsschleife enthält. Das heißt, das Instrument kann Rückkopplungsschaltungen zum automatischen Ausrichten der Komponenten enthalten.
  • Die Ionenquelle kann einen ionisierenden Strahl umfassen, der im Einsatz auf die Probe gerichtet ist, um Ionen zu erzeugen.
  • Das Auftreffen oder eine andere Wechselwirkung des ionisierenden Strahls mit der Probe kann zum Erzeugen von Ionen dienen. Beispielsweise kann die Ionenquelle eine Ionisationsvorrichtung enthalten, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) ein Elektrospray-Emitter; (ii) ein Plasmabrenner; (iii) ein fokussierter Laserstrahl; und (iv) ein Fluidstrahl. Es versteht sich, dass in Fällen, in denen die Ionenquelle einen Laserstrahl enthält, dies typischerweise ein anderer Laserstrahl als der der Angabevorrichtung ist (wenn die Angabevorrichtung einen oder mehrere Laser enthält).
  • Die Ionenquelle kann eine Umgebungs- oder Atmosphärendruck-Ionenquelle enthalten.
  • Es versteht sich, dass eine Umgebungs- oder Atmosphärendruck-Ionenquelle eine Ionenquelle ist, die unter Umgebungsdruckbedingungen betrieben werden kann, d. h. keine spezielle Unterdruckpumpe erfordert. Das heißt, dass Ionen außerhalb der Unterdruckbereiche des Ionenanalyseinstruments erzeugt werden, typischerweise ohne signifikante Vorverarbeitung oder Trennung der Probe. Verschiedene Arten von Umgebungsionisationsquellen sind in der Technik bekannt. Die Probe kann wie oben diskutiert auf einer Probenplatte bereitgestellt sein.
  • Es versteht sich, dass im Zusammenhang mit einer Umgebungsionenquelle ein erhöhtes Risiko besteht, dass während des Einsatzes eine Fehlausrichtung zwischen der Probe, der Ionenquelle und der Probenahmeöffnung eingebracht wird, da jede dieser Komponenten außerhalb der Unterdruckbereiche des Instruments untergebracht ist und sie somit für einen Anwender z. B. verglichen mit einer Unterdruckionenquelle (bei der die Ionenquelle und irgendwelche Öffnungen innerhalb des Unterdruckbereichs angeordnet sind) leichter zugänglich sind. Die hierin beschriebenen Techniken können daher besonders zur Verwendung im Zusammenhang mit der Umgebungs- oder Atmosphärendruckionisation geeignet sein.
  • Die Ionenquelle kann eine Desorptionselektrosprayionisations-Ionenquelle („DESI-Ionenquelle“), eine Laserablations-Elektrosprayionisations-Ionenquelle („LAESI-Ionenquelle“), eine Induktiv-gekoppeltes-Plasma-Ionenquelle („ICP-Ionenquelle“), eine Ionenquelle für direkte Analyse in Echtzeit („DART-Ionenquelle“), eine Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle („LDI-Ionenquelle“), eine matrixunterstützte Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle („MALDI-Ionenquelle“) oder eine Ionenquelle mit dielektrischer Barriereentladung enthalten.
  • Die Ionenquelle kann enthalten:
    • einen Probenhalter oder eine Probenplatte zum Aufnehmen einer Probe; und
    • eine Ionisationsvorrichtung zum Erzeugen von Ionen aus der Probe.
  • Die Vorrichtung zum Bereitstellen einer Angabe kann somit eine Angabe der relativen Positionierung des Probenhalters oder der Probenplatte, der Ionisationsvorrichtung und/oder der Probenahmekapillare bereitstellen.
  • Die Probe kann eine Oberfläche haben, auf die die Ionisationsvorrichtung einwirkt oder mit der die Ionisationsvorrichtung auf andere Weise in Wechselwirkung tritt, um Ionen zu erzeugen. Die Probe kann auf einer Oberfläche, z. B. eines Probenhalters oder einer Probenplatte, vorgesehen sein, wobei in diesem Fall die Oberfläche der Probe effektiv durch die Oberfläche des Probenhalters oder der Probenplatte definiert (bzw. koplanar) sein kann. Im Allgemeinen ist es die Position der Oberfläche der Probe, mit der die Ionisationsvorrichtung wechselwirkt, relativ zu der Ionisationsvorrichtung und/oder der Probenahmekapillare, die wichtig ist. Es ist auch verständlich, dass dann, wenn eine Probe auf einer Probenplatte vorgesehen ist, die Probe auf der oberen ebenen Oberfläche davon vorgesehen ist und die Position dieser Oberfläche in Bezug auf die Ionisationsvorrichtung und/oder die Probenahmekapillare wichtig sein kann. Somit kann jede Bezugnahme hierin auf die Positionierung einer Probe als eine Bezugnahme auf eine Positionierung einer Oberfläche der Probe oder des Probenhalters oder der Probenplatte, wenn eine vorgesehen ist, verstanden werden.
  • Insbesondere ist ersichtlich, dass eine anfängliche Bestimmung oder Optimierung der Position unter Verwendung des Probenhalters oder der Probenplatte (anstelle einer bestimmten Probe an sich) durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann die angegebene Positionierung der Probe eine Höhe oder eine gewünschte Höhe des Probenhalters oder der Probenplatte relativ zu der Probenahmeöffnung und/oder Ionisationsvorrichtung sein. Insbesondere kann die angegebene Positionierung eine Höhe der planaren Oberfläche der Probenplatte umfassen, auf der die Probe vorgesehen ist.
  • Die Ionisationsvorrichtung kann eine beliebige geeignete Vorrichtung zum Einwirken auf oder Wechselwirken mit einer Oberfläche der Probe zum Erzeugung von Ionen enthalten. Im Allgemeinen kann die Ionisationsvorrichtung einen ionisierenden Strahl oder ein Spray von Energie und/oder Partikeln liefern. Die Ionisationsvorrichtung oder insbesondere der dadurch gelieferte ionisierende Strahl kann somit auf einen gewünschten Punkt auf der Oberfläche der Probe gerichtet oder ausgerichtet oder eingestellt werden. Zum Beispiel kann die Ionisationsvorrichtung einen Elektrospray-Emitter (d. h. einen Sprayer) enthalten. Alternativ oder zusätzlich kann die Ionisationsvorrichtung einen fokussierten Laserstrahl, einen Fluidstrahl oder einen Plasmabrenner enthalten. Die bereitgestellte(n) Angabe(n) kann somit alternativ oder typischerweise zusätzlich eine Angabe des Punktes auf der Oberfläche der Probe (d. h. auf der Oberfläche des Probenhalters oder der Probenplatte) , auf den die Ionisationsvorrichtung einwirkt oder mit dem sie wechselwirkt, d. h. der Einwirkstelle der Ionisationsvorrichtung, umfassen. In ähnlicher Weise kann durch Bereitstellen einer Angabe des Punkts auf der Oberfläche der Probe, auf den die Ionisationsvorrichtung gerichtet ist, sichergestellt werden, dass die Probenahmeöffnung oder Kapillare auf dieselbe Stelle gerichtet ist (oder umgekehrt).
  • Es versteht sich jedoch, dass die hierin beschriebenen Techniken auch allgemein auf andere Proben- oder Ionenquellenanordnungen als die oben beschriebenen angewendet werden können und diese auch hierin in Betracht gezogen werden. Beispielsweise können die hierin beschriebenen Verfahren auch dort Anwendung finden, wo die Probe von einer Ionenquelle als Ionenstrom bereitgestellt wird, wobei in diesem Fall vielleicht die Richtung oder Orientierung des Ionenstroms relativ zu der Probenahmeöffnung korrekt positioniert werden muss und eine Angabe davon bereitgestellt wird.
  • Eine Angabe kann bereitgestellt werden, um einen Punkt auf der Probenoberfläche anzugeben, auf den die Probenahmekapillare gerichtet ist oder werden soll. Die Angabe kann zusätzlich oder alternativ eine Höhe oder eine gewünschte Höhe des Probenkapillareneinlasses relativ zu der Probenoberfläche angeben.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Ausrichten einer oder mehrerer Komponenten eines Ionenanalyseinstruments geschaffen, das umfasst:
    • Bereitstellen eines Instruments, das im Wesentlichen wie hierin beschrieben ist;
    • Anpassen der Position der Ionenquelle, der Probe und/oder der Probenahmeöffnung oder Kapillare, bis die Angabevorrichtung eine gewünschte oder vorbestimmte relative Positionierung angibt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Ionenanalyse geschaffen, das umfasst:
    • Bereitstellen einer Probe, einer Ionenquelle zum Erzeugen von Ionen aus der Probe und einer Probenahmeöffnung oder
    • Kapillare zum Aufnehmen von von der Ionenquelle erzeugten Ionen, durch die die Ionen im Einsatz in Richtung eines Analysators geleitet werden;
    • Bereitstellen einer Angabe einer relativen Positionierung der Probe und/oder der Ionenquelle und/oder der Probenahmeöffnung oder Kapillare durch eine Angabevorrichtung, die eine oder mehrere Quellen elektromagnetischer Strahlung enthält; und
    • Anpassen der Position der Probe und/oder der Ionenquelle und/oder der Probenahmeöffnung auf Basis der Angabe.
  • Die hierin beschriebenen Techniken schaffen im Allgemeinen ein Verfahren zum Anordnen oder Positionieren von Komponenten innerhalb eines Ionenanalyseinstruments wie etwa eines Massenspektrometers oder Ionenmobilitätsspektrometers. Das Verfahren zur Ionenanalyse kann, sobald die Komponenten auf eine gewünschte Position eingestellt worden sind, im Allgemeinen umfassen: Erzeugen von Ionen aus der Probe unter Verwendung der Ionenquelle; Aufnehmen der Ionen durch die Probenahmeöffnung und Leiten der Ionen In Richtung eines Analysators; und Analysieren der Ionen.
  • Wie oben beschrieben kann die gewünschte Positionierung basierend auf einer anfänglichen Optimierungsroutine vorbestimmt werden. Die Probe, die Ionenquelle und/oder die Probenahmeöffnung können anschließend im Einsatz gewechselt oder installiert werden und ihre Positionen auf der Grundlage der gelieferten Angabe neu angepasst werden.
  • Das Verfahren kann ferner optional vor dem Schritt des Bereitstellens der Probe, Ionenquelle und Probenahmeöffnung oder Kapillare umfassen: Bestimmen einer gewünschten Positionierung der Probe, der Ionenquelle und/oder der Probenahmeöffnung oder Kapillare; und Erzeugen einer Angabe, die die gewünschte oder vorbestimmte Positionierung wiedergibt.
  • Gemäß den hierin beschriebenen Techniken müssen die Schritte des Bestimmens und Erzeugens der Angabe der gewünschten Positionierung nicht mehrfach oder mehrfach in einem Versuchszyklus durchgeführt werden und werden dies typischerweise auch nicht. Typischerweise wird wie oben beschrieben die gewünschte Positionierung während eines anfänglichen Optimierungsprozesses bestimmt und die Angabe basierend auf dieser Bestimmung erzeugt. Die Angabe kann dann gespeichert werden und anschließend verwendet werden, um dem Anwender beim Zurückführen der Komponenten in die gewünschte Positionierung beispielsweise nach einer Änderung der Probe, der Ionenquelle oder der Probenahmeöffnung zu helfen. Es versteht sich, dass die Schritte zum Bestimmen der gewünschten Positionierung und Erzeugen der Angabe nicht durch den Endanwender durchgeführt werden müssen und auf einer Optimierung beruhen können, die an anderer Stelle bereitgestellt wird, z. B. durch den Hersteller. Die gewünschte Positionierung kann im Allgemeinen für bestimmte Anordnungen von Ionenquellen und/oder Probenahmeöffnungen optimiert sein, wobei jede spezielle Anordnung eine gewünschte Positionierung aufweist.
  • Der Schritt des Anpassens der Position der Probe und/oder der Vorrichtung zum Erzeugen von Ionen und/oder der Probenahmeöffnung oder Kapillare kann umfassen:
    • (i) Anpassen einer Höhe der Probe relativ zu der Ionenquelle und/oder der Probenahmeöffnung oder Kapillare; und/oder
    • (ii) Anpassen einer Orientierung oder Ausrichtung der Ionenquelle und/oder der Probenahmeöffnung relativ zu einer Oberfläche der Probe.
  • Die Angabe kann eine visuelle Angabe enthalten, die von einem oder mehreren Paaren von Lasern oder Bildprojektionsvorrichtungen bereitgestellt wird.
  • Das Verfahren gemäß diesem Aspekt kann ferner ein beliebiges oder alle der oben in Bezug auf den ersten Aspekt beschriebenen Merkmale umfassen.
  • In einem anderen Aspekt wird ein Massenspektrometer geschaffen, das enthält:
    • eine Umgebungs- oder Atmosphärendruck-Ionenquelle, die eine Probenplatte zum Aufnehmen einer Probe und eine Ionisationsvorrichtung zum Bereitstellen eines ionisierenden Strahls, der im Einsatz in Richtung der Probe ausgerichtet wird, um aus der Probe Ionen zu erzeugen, umfasst;
    • eine Probenahmeöffnung oder Kapillare zum Aufnehmen von von der Ionenquelle erzeugten Ionen, durch die Ionen im Einsatz in Richtung eines Massenanalysators geleitet werden; und
    • eine Angabevorrichtung, die eine oder mehrere Quellen elektromagnetischer Strahlung enthält, um eine Angabe einer relativen Positionierung der Ionisationsvorrichtung und/oder der Probe oder Probenplatte und/oder der Probenahmeöffnung oder Kapillare bereitzustellen.
  • Die Ionisationsvorrichtung kann einen Elektrospray-Emitter enthalten.
  • Das Massenspektrometer kann ferner umfassen:
    • eine erste Vorrichtung zum Bereitstellen einer ersten Angabe einer relativen Positionierung der Ionisationsvorrichtung und der Probe oder Probenplatte; und
    • eine zweite Vorrichtung zum Bereitstellen einer zweiten Angabe einer relativen Positionierung der Probenahmeöffnung oder Kapillare und der Probe oder Probenplatte.
  • Die erste Vorrichtung und die zweite Vorrichtung können jeweils ein Paar von Punkt- oder Linienquellenlasern enthalten.
  • Die erste Angabe kann den Einwirkort der Ionisationsvorrichtung angeben und die zweite Angabe kann eine Höhe der Probenahmekapillare über der Probe oder Probenplatte und/oder den Punkt auf der Probe oder Probenplatte, auf den die Probenahmeöffnung oder Kapillare gerichtet ist, angeben.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren der Massenspektrometrie geschaffen, das umfasst:
    • Verwenden einer Umgebungs- oder Atmosphärendruck-Ionenquelle zum Erzeugen von Ionen aus einer Probe, die auf einer Probenplatte bereitgestellt ist;
    • Leiten von Ionen, die von der Ionenquelle erzeugt werden, durch eine Probenahmeöffnung oder Kapillare in Richtung eines Massenanalysators; und
    • Bereitstellen einer Angabe einer relativen Positionierung der Ionenquelle und/oder der Probe oder Probenplatte und/oder der Probenahmeöffnung oder Kapillare durch eine Angabevorrichtung, die eine oder mehrere Quellen elektromagnetischer Strahlung enthält.
  • Das Massenspektrometer dieses Aspekts kann ein beliebiges oder alle der oben in Bezug auf irgendeinen der anderen Aspekte beschriebenen Merkmale umfassen, zumindest soweit sie nicht miteinander inkompatibel sind.
  • Es versteht sich, dass die Verwendung von z. B. zwei Laserliniengeneratoren zum Erzeugen eines beleuchteten Fadenkreuzes zum Bestimmen der Einwirkposition eines ionisierenden Sprays (z. B. aus einem Elektrospray-Emitter) eine visuelle Führung ermöglicht, um die Probe relativ zu dem Sprayer zu positionieren. Eine Kombination dessen mit einem anderen Paar von Lasern, die sich auf der Probenplatte auf der optimalen Höhe der Probe relativ zu der Probenahmekapillare beispielsweise des Massenspektrometers ermöglicht eine visuelle Führung, um sowohl die Probe als auch das Spray relativ zu der Probenkapillare zu positionieren.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Ionenanalyseinstrument geschaffen, das enthält:
    • eine Ionenquelle zum Erzeugen von Ionen aus einer Probe;
    • eine Probenahmeöffnung oder Kapillare zum Aufnehmen von von der Ionenquelle erzeugten Ionen, durch die Ionen im Einsatz in Richtung eines Analysators geleitet werden; und
    • eine Angabevorrichtung zum Bereitstellen einer Angabe einer relativen Positionierung der Ionenquelle und/oder der Probe und/oder der Probenahmeöffnung oder Kapillare.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Ionenanalyse geschaffen, das umfasst:
    • Bereitstellen einer Probe, einer Ionenquelle zum Erzeugen von Ionen aus der Probe und einer Probenahmeöffnung oder
    • Kapillare zum Aufnehmen von von der Ionenquelle erzeugten Ionen, durch die Ionen im Einsatz in Richtung eines Analysators geleitet werden;
    • Bereitstellen einer Angabe einer relativen Positionierung der Probe, der Ionenquelle und/oder der Probenahmeöffnung oder der Kapillare; und
    • Anpassen der Position der Probe und/oder der Ionenquelle und/oder der Probenahmeöffnung oder Kapillare auf der Basis der Angabe.
  • Gemäß einem anderen Aspekt wird ein Massenspektrometer geschaffen, das enthält:
    • eine Umgebungs- oder Atmosphärendruck-Ionenquelle, die eine Probenplatte zum Aufnehmen einer Probe und eine Ionisationsvorrichtung zum Erzeugen von Ionen aus der Probe enthält;
    • eine Probenahmeöffnung oder Kapillare zum Aufnehmen von von der Ionenquelle erzeugten Ionen, durch die Ionen im Einsatz in Richtung eines Analysators geleitet werden; und
    • eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Angabe einer relativen Positionierung der Ionisationsvorrichtung und/oder der Probe oder Probenplatte und/oder der Probenahmeöffnung oder Kapillare.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Massenspektrometrie geschaffen, das umfasst:
    • Verwenden einer Umgebungs- oder Atmosphärendruck-Ionenquelle zum Erzeugen von Ionen aus einer Probe, die auf einer Probenplatte bereitgestellt ist;
    • Leiten von Ionen, die von der Ionenquelle erzeugt werden, durch eine Probenahmeöffnung oder Kapillare in Richtung eines Massenanalysators; und
    • Bereitstellen einer Angabe einer relativen Positionierung der Ionenquelle und/oder der Probe oder Probenplatte und/oder der Probenahmeöffnung oder Kapillare.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann das Instrument oder das Massenspektrometer Folgendes enthalten:
    1. (a) eine Ionenquelle, die aus der folgenden Gruppe gewählt ist: (i) eine Elektrospray-Ionenquelle („ESI“-Ionenquelle); (ii) eine Atmosphärendruck-Photoionisations-Ionenquelle („APPI-Ionenquelle“) , (iii) eine chemische Atmosphärendruckionisations-Ionenquelle („APCI-Ionenquelle“), (iv) eine matrixunterstützte Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle („MALDI-Ionenquelle“), (v) eine Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle („LDI-Ionenquelle“), (vi) eine Atmosphärendruckionisations-Ionenquelle („API-Ionenquelle“), (vii) eine Desorption/Ionisation-auf-Silicium-Ionenquelle („DIOS-Ionenquelle“), (viii) eine Elektronenstoß-Ionenquelle („EI-Ionenquelle“), (ix) eine Ionenquelle mit chemischer Ionisation („CI-Ionenquelle“) , (x) eine Feldionisations-Ionenquelle („FI-Ionenquelle“) , (xi) eine Felddesorptions-Ionenquelle („FD-Ionenquelle“), (xii) eine Induktivgekoppeltes-Plasma-Ionenquelle („ICP-Ionenquelle“), (xiii) eine Schneller-Atombeschuss-Ionenquelle („FAB-Ionenquelle“), (xiv) eine Flüssigkeits-Sekundärionenmassenspektrometrie-Ionenquelle („LSIMS-Ionenquelle“), (xv) eine Desorptionselektrosprayionisations-Ionenquelle („DESI-Ionenquelle“), (xvi) eine Radioaktives-Nickel-63-Ionenquelle, (xvii) eine matrixunterstützte Atmosphärendruck-Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle, (xviii) eine Thermospray-Ionenquelle, (xix) eine Atmosphärenprobenbildungs-Glimmentladungsionisations-Ionenquelle („Atmospheric Sampling Glow Discharge Ionisation“, „ASGDI-Ionenquelle“), (xx) eine Glimmentladungs-Ionenquelle („GD-Ionenquelle“), (xxi) eine Impaktorionenquelle, (xxii) eine Direkte-Analyse-in-Echtzeit-Ionenquelle („DART-Ionenquelle“), (xxiii) eine Lasersprayionisations-Ionenquelle („LSI-Ionenquelle“), (xxiv) eine Sonicsprayionisations-Ionenquelle („SSI-Ionenquelle“), (xxv) eine matrixunterstützte Einlassionisations-Ionenquelle („MAII-Ionenquelle“), (xxvi) eine lösungsmittelunterstützte Einlassionisations-Ionenquelle („SAII-Ionenquelle“), (xxvii) eine Desorptionselektrosprayionisations-Ionenquelle („DESI-Ionenquelle“), (xxviii) eine Laserablations-Elektrosprayionisations-Ionenquelle („LAESI-Ionenquelle“) und/oder
    2. (b) eine oder mehrere kontinuierliche oder gepulste Ionenquellen und/oder
    3. (c) eine oder mehrere Ionenführungen und/oder
    4. (d) eine oder mehrere Ionenmobilitätstrennvorrichtungen und/oder eine oder mehrere feldasymmetrische Ionenmobilitätsspektrometervorrichtungen und/oder
    5. (e) eine oder mehrere Ionenfallen oder ein oder mehrere Ioneneinsperrgebiete und/oder
    6. (f) eine oder mehrere Stoß-, Fragmentations- oder Reaktionszellen, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind:
      • (i) eine Stoßinduzierte-Dissoziation-Fragmentationsvorrichtung („CID-Fragmentationsvorrichtung“), (ii) eine Oberflächeninduzierte-Dissoziation-Fragmentationsvorrichtung („SID-Fragmentationsvorrichtung“), (iii) eine Elektronenübertragungsdissoziations-Fragmentationsvorrichtung („ETD-Fragmentationsvorrichtung“), (iv) eine Elektroneneinfangdissoziations-Fragmentationsvorrichtung („ECD-Fragmentationsvorrichtung“), (v) eine Elektronenstoß- oder-Aufprall-Dissoziations-Fragmentationsvorrichtung, (vi) eine Photoinduzierte-Dissoziations-Fragmentationsvorrichtung („PID-Fragmentationsvorrichtung“), (vii) eine Laserinduzierte-Dissoziations-Fragmentationsvorrichtung, (viii) eine Infrarotstrahlungsinduzierte-Dissoziation-Vorrichtung, (ix) eine Ultraviolettstrahlungsinduzierte-Dissoziation-Vorrichtung, (x) eine Düse-Skimmer-Schnittstelle-Fragmentationsvorrichtung, (xi) eine In-der-Quelle-Fragmentationsvorrichtung, (xii) eine In-der-Quellestoßinduzierte-Dissoziation-Fragmentationsvorrichtung, (xiii) eine Thermische oder Temperaturquellen-Fragmentationsvorrichtung, (xiv) eine Vorrichtung für durch ein elektrisches Feld induzierte Fragmentation, (xv) eine Vorrichtung für magnetfeldinduzierte Fragmentation, (xvi) eine Enzymverdauungs- oder Enzymabbau-Fragmentationsvorrichtung, (xvii) eine Ion-Ion-Reaktions-Fragmentationsvorrichtung, (xviii) eine Ion-Molekül-Reaktions-Fragmentationsvorrichtung, (xix) eine Ion-Atom-Reaktions-Fragmentationsvorrichtung, (xx) eine Ion-metastabiles-Ion-Reaktion-Fragmentationsvorrichtung, (xxi) eine Ion-metastabiles-Molekül-Reaktion-Fragmentationsvorrichtung, (xxii) eine Ion-metastabiles-Atom-Reaktion-Fragmentationsvorrichtung, (xxiii) eine Ion-Ion-Reaktionsvorrichtung zum Umsetzen von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen, (xxiv) eine Ion-Molekül-Reaktionsvorrichtung zum Umsetzen von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen, (xxv) eine Ion-Atom-Reaktionsvorrichtung zum Umsetzen von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen, (xxvi) eine Ion-metastabiles-Ion-Reaktionsvorrichtung zum Umsetzen von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen, (xxvii) eine Ion-metastabiles-Molekül-Reaktionsvorrichtung zum Umsetzen von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen, (xxviii) eine Ion-metastabiles-Atom-Reaktionsvorrichtung zum Umsetzen von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen und (xxix) eine Elektronenionisationsdissoziations-Fragmentationsvorrichtung („EID-Fragmentationsvorrichtung“) und/oder
    7. (g) einen Massenanalysator, der aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) ein Quadrupol-Massenanalysator, (ii) ein 2D- oder linearer Quadrupol-Massenanalysator, (iii) ein Paul- oder 3D-Quadrupol-Massenanalysator, (iv) ein Penning-Fallen-Massenanalysator, (v) ein Ionenfallen-Massenanalysator, (vi) ein Magnetsektor-Massenanalysator, (vii) ein Ionenzyklotronresonanz-Massenanalysator („ICR-Massenanalysator“), (viii) ein Fouriertransformations-Ionenzyklotronresonanz-Massenanalysator („FTICR-Massenanalysator“), (ix) ein elektrostatischer Massenanalysator, der dazu ausgelegt ist, ein elektrostatisches Feld mit einer quadrologarithmischen Potentialverteilung zu erzeugen, (x) ein elektrostatischer Fouriertransformations-Massenanalysator, (xi) ein Fouriertransformations-Massenanalysator, (xii) ein Flugzeit-Massenanalysator, (xiii) ein Orthogonalbeschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysator und (xiv) ein Linearbeschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysator und/oder
    8. (h) einen oder mehrere Energieanalysatoren oder elektrostatische Energieanalysatoren und/oder
    9. (i) einen oder mehrere Ionendetektoren und/oder
    10. (j) einen oder mehrere Massenfilter, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind: (i) ein Quadrupol-Massenfilter, (ii) eine 2D- oder lineare Quadrupol-Ionenfalle, (iii) eine Paul- oder 3D-Quadrupol-Ionenfalle, (iv) eine Penning-Ionenfalle, (v) eine Ionenfalle, (vi) ein Magnetsektor-Massenfilter, (vii) ein Flugzeit-Massenfilter und (viii) ein Wien-Filter und/oder
    11. (k) eine Vorrichtung oder ein Ionengatter zum Pulsieren von Ionen und/oder
    12. (l) eine Vorrichtung zum Umwandeln eines im Wesentlichen kontinuierlichen Ionenstrahls in einen gepulsten Ionenstrahl.
  • Das Massenspektrometer kann ferner Folgendes enthalten:
    • (i) eine C-Falle und einen Massenanalysator mit einer äußeren rohrförmigen Elektrode und einer koaxialen inneren spindelartigen Elektrode, die ein elektrostatisches Feld mit einer quadrologarithmischen Potentialverteilung bilden, wobei in einer ersten Betriebsart Ionen zu der C-Falle durchgelassen werden und dann in den Massenanalysator injiziert werden und wobei in einer zweiten Betriebsart Ionen zu der C-Falle durchgelassen werden und dann zu einer Stoßzelle oder Elektronenübertragungsdissoziationsvorrichtung durchgelassen werden, wobei zumindest einige Ionen in Fragmentionen fragmentiert werden, und wobei die Fragmentionen dann zu der C-Falle durchgelassen werden, bevor sie in den Massenanalysator injiziert werden, und/oder
    • (ii) eine Ringstapel-Ionenführung, die mehrere Elektroden enthält, die jeweils eine Öffnung aufweisen, von der Ionen bei der Verwendung durchgelassen werden, und wobei der Abstand zwischen den Elektroden entlang der Länge des Ionenwegs zunimmt und wobei die Öffnungen in den Elektroden in einem vorgeschalteten Abschnitt der Ionenführung einen ersten Durchmesser aufweisen und wobei die Öffnungen in den Elektroden in einem nachgeschalteten Abschnitt der Ionenführung einen zweiten Durchmesser aufweisen, der kleiner als der erste Durchmesser ist, und wobei entgegengesetzte Phasen einer Wechsel- oder HF-Spannung bei der Verwendung an aufeinander folgende Elektroden angelegt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform enthält das Massenspektrometer ferner eine Vorrichtung, die dazu ausgelegt und angepasst ist, den Elektroden eine Wechsel- oder HF-Spannung zuzuführen. Die Wechsel- oder HF-Spannung hat optional eine Amplitude, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) < etwa 50 V Peak-zu-Peak, (ii) etwa 50-100 V Peak-zu-Peak, (iii) etwa 100-150 V Peak-zu-Peak, (iv) etwa 150-200 V Peak-zu-Peak, (v) etwa 200-250 V Peak-zu-Peak, (vi) etwa 250-300 V Peak-zu-Peak, (vii) etwa 300-350 V Peak-zu-Peak, (viii) etwa 350-400 V Peak-zu-Peak, (ix) etwa 400-450 V Peak-zu-Peak, (x) etwa 450-500 V Peak-zu-Peak und (xi) > etwa 500 V Peak-zu-Peak.
  • Die Wechsel- oder HF-Spannung kann eine Frequenz aufweisen, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) < etwa 100 kHz, (ii) etwa 100-200 kHz, (iii) etwa 200-300 kHz, (iv) etwa 300-400 kHz, (v) etwa 400-500 kHz, (vi) etwa 0,5-1,0 MHz, (vii) etwa 1,0-1,5 MHz, (viii) etwa 1,5-2,0 MHz, (ix) etwa 2,0-2,5 MHz, (x) etwa 2,5-3,0 MHz, (xi) etwa 3,0-3,5 MHz, (xii) etwa 3,5-4,0 MHz, (xiii) etwa 4, 0-4, 5 MHz, (xiv) etwa 4, 5-5, 0 MHz, (xv) etwa 5,0-5, 5 MHz, (xvi) etwa 5, 5-6, 0 MHz, (xvii) etwa 6, 0-6, 5 MHz, (xviii) etwa 6, 5-7,0 MHz, (xix) etwa 7,0-7,5 MHz, (xx) etwa 7,5-8,0 MHz, (xxi) etwa 8,0-8,5 MHz, (xxii) etwa 8,5-9,0 MHz, (xxiii) etwa 9,0-9,5 MHz, (xxiv) etwa 9,5-10,0 MHz und (xxv) > etwa 10,0 MHz.
  • Das Massenspektrometer kann zudem eine Chromatographie- oder andere Trennvorrichtung, die einer Ionenquelle vorgeschaltet ist, aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform enthält die Chromatographietrennvorrichtung eine Flüssigchromatographie- oder Gaschromatographievorrichtung. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Trennvorrichtung Folgendes enthalten: (i) eine Kapillarelektrophorese-Trennvorrichtung („CE-Trennvorrichtung“), (ii) eine Kapillarelektrochromatographie-Trennvorrichtung („CEC-Trennvorrichtung“), (iii) eine Trennvorrichtung mit einem im Wesentlichen starren keramikbasierten mehrschichtigen Mikrofluidsubstrat („Keramikkachel“) oder (iv) eine Überkritisches-Fluid-ChromatographieTrennvorrichtung.
  • Die Ionenführung kann auf einem Druck gehalten werden, der aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) < etwa 0,0001 mbar, (ii) etwa 0,0001-0,001 mbar, (iii) etwa 0,001-0,01 mbar, (iv) etwa 0,01-0,1 mbar, (v) etwa 0,1-1 mbar, (vi) etwa 1-10 mbar, (vii) etwa 10-100 mbar, (viii) etwa 100-1000 mbar und (ix) > etwa 1000 mbar.
  • Gemäß einer Ausführungsform können Analytionen einer Elektronenübertragungsdissoziations-Fragmentation ("ETD-Fragmentation) in einer Elektronenübertragungsdissoziations-Fragmentationsvorrichtung unterzogen werden. Analytionen können dazu veranlasst werden, mit ETD-Reagensionen innerhalb einer Ionenführung oder Fragmentationsvorrichtung zu interagieren.
  • Gemäß einer Ausführungsform werden zum Bewirken einer Elektronenübertragungsdissoziation entweder: (a) Analytionen fragmentiert oder zum Dissoziieren und zum Bilden von Produkt- oder Fragmentionen gebracht, nachdem sie mit Reagensionen interagiert haben und/oder (b) Elektronen von einem oder mehreren Reagensanionen oder negativ geladenen Ionen zu einem oder mehreren mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen übertragen, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen dazu gebracht werden, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, und/oder (c) Analytionen fragmentiert oder dazu gebracht, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, nachdem sie mit neutralen Reagensgasmolekülen oder Atomen oder einem nicht ionischen Reagensgas interagiert haben, und/oder (d) Elektronen von einem oder mehreren neutralen nichtionischen oder ungeladenen Ausgangsgasen oder -dämpfen zu einem oder mehreren mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen übertragen, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen dazu gebracht werden, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, und/oder (e) Elektronen von einem oder mehreren neutralen nichtionischen oder ungeladenen Superbasis-Reagensgasen oder -dämpfen zu einem oder mehreren mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen übertragen, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen dazu gebracht werden, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, und/oder (f) Elektronen von einem oder mehreren neutralen, nicht ionischen oder ungeladenen Alkalimetallgasen oder -dämpfen zu einem oder mehreren mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen übertragen, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen dazu gebracht werden, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, und/oder (g) Elektronen von einem oder mehreren neutralen, nichtionischen oder ungeladenen Gasen, Dämpfen oder Atomen zu einem oder mehreren mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen übertragen, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen dazu gebracht werden, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, wobei das eine oder die mehreren neutralen, nichtionischen oder ungeladenen Gase, Dämpfe oder Atome aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind: (i) Natriumdampf oder -atome, (ii) Lithiumdampf oder -atome, (iii) Kaliumdampf oder -atome, (iv) Rubidiumdampf oder -atome, (v) Cäsiumdampf oder -atome, (vi) Franciumdampf oder -atome, (vii) C60-Dampf oder - Atome und (viii) Magnesiumdampf oder -atome.
  • Die mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen können Peptide, Polypeptide, Proteine oder Biomoleküle enthalten.
  • Gemäß einer Ausführungsform werden zum Bewirken einer Elektronenübertragungsdissoziation: (a) die Reagensanionen oder negativ geladenen Ionen von einem polyaromatischen Kohlenwasserstoff oder einem substituierten polyaromatischen Kohlenwasserstoff abgeleitet und/oder (b) die Reagensanionen oder negativ geladenen Ionen von der folgenden Gruppe abgeleitet: (i) Anthracen, (ii) 9,10-Diphenyl-anthracen, (iii) Naphthalen, (iv) Fluor, (v) Phenanthren, (vi) Pyren, (vii) Fluoranthen, (viii) Chrysen, (ix) Triphenylen, (x) Perylen, (xi) Acridin, (xii) 2,2'-Dipyridyl, (xiii) 2,2'-Biquinolin, (xiv) 9-Anthracencarbonitril, (xv) Dibenzothiophen, (xvi) 1,10'-Phenanthrolin, (xvii) 9'-Anthracencarbonitril und (xviii) Anthraquinon und/oder (c) weisen die Reagensionen oder negativ geladenen Ionen Azobenzenanionen oder Azobenzen-Radikalanionen auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform enthält der Prozess der Elektronenübertragungsdissoziationsfragmentation die Wechselwirkung von Analytionen mit Reagensionen, wobei die Reagensionen Dicyanobenzen, 4-Nitrotoluol oder Azulen enthalten.
  • Ein Chromatographiedetektor kann vorgesehen sein, wobei der Chromatographiedetektor Folgendes enthält:
    • einen destruktiven Chromatographiedetektor, der optional aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) ein Flammenionisationsdetektor („FID“), (ii) ein aerosolbasierter Detektor oder ein Nanomengen-Analytdetektor („NQAD“), (iii) ein Flammenphotometriedetektor („FPD“), (iv) ein Atomemissionsdetektor („AED“), (v) ein Stickstoffphosphordetektor („NPD“) und (vi) ein evaporativer Lichtstreuungsdetektor („ELSD“) oder
    • einen nichtdestruktiven Chromatographiedetektor, der optional aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) ein UV-Detektor fester oder veränderlicher Wellenlänge, (ii) ein Wärmeleitfähigkeitsdetektor („TCD“), (iii) ein Fluoreszenzdetektor, (iv) ein Elektroneneinfangdetektor („ECD“), (v) eine Leitfähigkeitsüberwachungseinrichtung, (vi) ein Photoionisationsdetektor („PID“), (vii) ein Brechungsindexdetektor („RID“), (viii) ein Funkstromdetektor und (ix) ein chiraler Detektor.
  • Das Massenspektrometer kann in verschiedenen Betriebsarten betrieben werden, einschließlich einer Massenspektrometrie-Betriebsart („MS-Betriebsart“); einer Tandem-Massenspektrometrie-Betriebsart („MS/MS-Betriebsart“); einer Betriebsart, in der Ausgangs- oder Vorläuferionen alternativ fragmentiert oder umgesetzt werden, um Fragment- oder Produktionen zu erzeugen, und nicht fragmentiert oder umgesetzt oder in einem geringeren Maß fragmentiert oder umgesetzt werden; einer Mehrfachreaktionsüberwachungs-Betriebsart („MRM-Betriebsart“); einer Betriebsart mit datenabhängiger Analyse („DDA-Betriebsart“); einer Betriebsart mit datenunabhängiger Analyse („DIA-Betriebsart“) oder einer Ionenmobilitätsspektrometrie-Betriebsart („IMS-Betriebsart“).
  • Figurenliste
  • Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun nur beispielhaft mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, wobei:
    • 1A ein Beispiel einer Technik zum Angeben, ob eine Probe in der richtigen Höhe relativ zu einer Probenkapillare positioniert ist, zeigt und den Fall zeigt, in dem die Probe falsch positioniert ist, und 1B eine Technik zum Angeben, ob eine Probe in der richtigen Höhe relativ zu einer Probenahmekapillare positioniert ist, zeigt und den Fall zeigt, in dem die Probe richtig positioniert ist; und
    • 2A ein Beispiel einer weiteren Technik zum Angeben, ob eine Elektrosprayvorrichtung in Bezug auf die Probenoberfläche richtig orientiert ist, zeigt und den Fall zeigt, in dem die Elektrosprayvorrichtung falsch positioniert ist, und 2B eine weitere Technik zum Angeben, ob eine Elektrosprayvorrichtung in Bezug auf die Probenoberfläche richtig orientiert ist, zeigt und den Fall zeigt, in dem sich die Elektrosprayvorrichtung in der richtigen Position befindet.
  • Genaue Beschreibung
  • Bei Ionenanalyseinstrumenten wie Massenspektrometern oder Ionenmobilitätsspektrometern ist es wichtig, sicherzustellen, dass die Probe und der Ionenstrom, der aus der Probe erzeugt wird, korrekt auf den Einlass zu dem Instrument ausgerichtet sind, so dass die Probe effizient analysiert werden kann. Zum Beispiel sollten die Position und die Höhe der zu analysierenden Probe relativ zu der Probenahmeöffnung idealerweise optimiert sein, um sicherzustellen, dass eine ausreichende Anzahl von Analytionen durch die Öffnung zu dem Analysator geliefert wird. Ebenso können die Position und die Orientierung der Komponenten der Ionenquelle relativ zu der Probenoberfläche optimiert sein, um sicherzustellen, dass Ionen von Interesse effizient erzeugt werden.
  • Beispielsweise ist es im Falle von Desorptionselektrosprayionisation („DESI“) oder von lasergestützter Elektrosprayionisation („LAESI“) notwendig, den Elektrospray-Emitter relativ zu der Probenoberfläche und der Probenahmeöffnung sorgfältig anzuordnen.
  • Als weiteres Beispiel ist es für die Fälle von induktiv gekoppeltem Plasma („ICP“) oder der Direktanalyse in Echtzeit („DART“) erforderlich, eine korrekte Positionierung des Plasmabrenners sicherzustellen. Ein weiteres Beispiel wäre eine Laserdesorptionsionisation („LDI“) oder eine matrixunterstützte Laserdesorptionsionisation („MALDI“), bei der es wichtig ist, den Laserstrahl relativ zu der Probe korrekt zu positionieren. Ein Fachmann wird erkennen, dass die hier beschriebenen Techniken auf alle geeigneten Ionisationstechniken, die eine kritische Anordnung der Probe, der Ionenquelle und/oder der Probenahmeöffnung erfordern, erweitert werden können. Dies ist insbesondere bei vielen Umgebungs-Ionisationstechniken der Fall, bei denen die Ionenquelle und die Probe außerhalb des Instruments, d. h. auf der anderen Seite der Probenahmeöffnung zu dem Analysator (der typischerweise innerhalb eines Hochvakuumbereichs angeordnet ist) angeordnet sind.
  • Der Prozess des Wechselns der Probe unter der Analyse, des Einpassens der geeigneten Probenahmeöffnung oder des Wechselns der Ionisationsquelle kann jedoch dazu führen, dass die kritische Ausrichtung dieser Komponenten verloren geht. Ihre relativen Positionen müssen dann nachträglich neu optimiert werden, was ein mühsamer und zeitraubender Vorgang sein kann. Außerdem kann die Probe während dieser Zeit verloren gehen oder verunreinigt werden.
  • Die hierin beschriebenen Techniken beziehen sich auf die Verwendung einer Angabevorrichtung zum Bereitstellen einer Angabe, die eine korrekte Positionierung der Komponenten der Ionenquellenanordnung definiert und bei dieser Neuanpassung hilft.
  • Die Vorrichtung zum Bereitstellen einer Angabe kann im Allgemeinen eine Angabe einer relativen Positionierung der Ionenquelle, der Probe und/oder der Probenahmeöffnung oder Kapillare liefern. Im Allgemeinen ist die Angabe eine Angabe einer relativen Positionierung zwischen zwei oder mehr dieser Komponenten, d. h. zwischen der Ionenquelle und der Probe, zwischen der Ionenquelle und der Probenahmeöffnung oder Kapillare oder zwischen der Probenahmeöffnung oder Kapillare und der Probe. Die Angabe kann jedoch auch eine Positionierung der Probe, der Ionenquelle und/oder der Probenahmeöffnung relativ zu irgendwelchen anderen Komponenten des Ionenanalyseinstruments oder relativ zu anderen Angaben oder Markierungen, einschließlich z. B. eines festen Bezugspunkts, sein.
  • Eine Angabe kann für jedes Paar von Komponenten, die zueinander ausgerichtet werden sollen, vorgesehen sein. Beispielsweise z. B. kann es eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Angabe einer relativen Positionierung der Ionenquelle relativ zu der Probe und eine weitere Vorrichtung zum Bereitstellen einer Angabe einer relativen Positionierung der Probenahmekapillare relativ zu der Probe geben. Das heißt, eine oder mehrere oder eine Vielzahl von Angaben können vorgesehen sein. Es können mehrere Vorrichtungen zum Bereitstellen mehrerer solcher Angaben vorhanden sein. Es versteht sich jedoch auch, dass eine einzelne Vorrichtung oder eine einzelne Angabe dazu dienen kann, eine relative Positionierung von mehreren verschiedenen Komponenten anzugeben. Die eine oder die mehreren Vorrichtungen zum Bereitstellen der Angabe können relativ zu ihrer zugeordneten Komponente, z. B. relativ zu der Ionenquelle und/oder der Probenahmekapillare, fixiert sein. Im Allgemeinen kann die Vorrichtung zum Bereitstellen einer Angabe der Ionenquellenanordnung oder dem Ionenanalyseinstrument in geeigneter Weise zugeordnet oder daran montiert sein.
  • Die Angabevorrichtung enthält eine oder mehrere Quellen elektromagnetischer Strahlung. Die Strahlungsquelle kann eine visuelle (d. h. Sichtbare) Angabe liefern oder eine nicht sichtbare (z. B. infrarote oder ultraviolette) Angabe liefern. Wenn die Angabevorrichtung eine visuelle Angabe liefert, kann die Angabe als visuelle Hilfe zum Ausrichten der Komponenten in eine gewünschte relative Position dienen. Das Verwenden einer Quelle elektromagnetischer Strahlung wie beispielsweise eines oder mehrerer Laser oder Bildprojektionsvorrichtungen kann somit eine visuelle Angabe liefern, die es einem Anwender ermöglicht, die Positionierung der verschiedenen Komponenten schnell manuell in eine gewünschte Position einzustellen. Alternativ kann durch Bereitstellen eines geeigneten Detektors und Steuersystems eine Angabe, die von einer Quelle elektromagnetischer Strahlung (egal ob im sichtbaren oder nicht sichtbaren Bereich des Spektrums) bereitgestellt wird, verwendet werden, um eine automatische (erneute) Ausrichtung der Komponenten zu ermöglichen. Die Angabevorrichtung kann ferner verschiedene geeignete optische Vorrichtungen zum Ausrichten und/oder Fokussieren der elektromagnetischen Strahlung enthalten, um dabei zu helfen, die Angabe bereitzustellen.
  • Als ein Beispiel kann die Angabevorrichtung einen oder mehrere Laser oder ein oder mehrere Paare oder Gruppen von Lasern enthalten. Insbesondere kann die Angabevorrichtung eine Reihe unabhängiger Paare von Lasern enthalten, wobei jedes Paar von Lasern so angeordnet ist, dass es eine oder mehrere Angaben einer gewünschten relativen Positionierung eines oder mehrerer der Komponenten liefert. Wenn die Angabevorrichtung einen oder mehrere Laser enthält, kann eine Angabe beispielsweise durch den Abstand zwischen zwei Laserflecken oder durch ein durch zwei Laserlinien gebildetes Fadenkreuz bereitgestellt sein. Somit kann die Angabevorrichtung in Ausführungsformen ein Paar Laserpunktquellen und/oder ein Paar Laserlinienquellen enthalten. Die Paare von Lasern können so angeordnet sein, dass sie die relativen Positionen der Ionenquelle, der Probe und/oder der Probenahmeöffnung angeben oder definieren. Insbesondere können die Paare von Lasern so angeordnet sein, dass eine gewünschte relative Position der Ionenquelle, Probe und/oder Probenahmeöffnung angegeben wird.
  • Als weiteres Beispiel kann die optische Vorrichtung eine Bildprojektionsvorrichtung enthalten. Die Bildprojektionsvorrichtung kann so angeordnet sein, dass sie eine oder mehrere Angaben, z. B. Linien oder Flecken, in einer ähnlichen Weise wie oben beschrieben projiziert. Beispielsweise kann ein Fadenkreuz durch zwei projizierte Linien gebildet sein. Eine gewünschte oder vorbestimmte relative Positionierung zwischen zwei beliebigen Komponenten kann durch einen Fokussierungspunkt und/oder einen Schnittpunkt der Laser oder Bildprojektionsvorrichtungen angegeben sein. In Ausführungsformen kann die Angabevorrichtung eine Vorrichtung zum Angeben einer Höhe der Probe relativ zu der Probenahmeöffnung oder Kapillare und/oder relativ zu der Ionenquelle enthalten. Die Angabevorrichtung kann zusätzlich oder alternativ eine Vorrichtung zum Angeben einer Positionierung oder Ausrichtung der Ionenquelle relativ zu der Probe und/oder relativ zu der Probenahmeöffnung oder Kapillare enthalten. Die Angabevorrichtung kann zusätzlich oder alternativ eine Vorrichtung zum Angeben einer Positionierung oder Ausrichtung der Probenahmeöffnung oder Kapillare relativ zu der Probe enthalten.
  • Es versteht sich, dass eine einzelne Vorrichtung, z. B. ein einzelnes Laserpaar, sowohl eine Höhe als auch eine Orientierung einer bestimmten Komponente angeben kann. Im Allgemeinen werden wie oben erwähnt mehrere Angaben bereitgestellt, um die Positionierung oder die gewünschte Positionierung mehrerer Komponenten anzugeben. Die Vorrichtung zum Bereitstellen einer Angabe kann somit eine erste Vorrichtung enthalten, die eine erste Angabe einer Höhe der Probe relativ zu der Probenahmeöffnung liefert. Die erste Vorrichtung oder erste Angabe kann zusätzlich die Position oder Orientierung der Probenahmeöffnung relativ zu der Oberfläche der Probe angeben. Die Vorrichtung zum Bereitstellen einer Angabe kann ferner eine zweite Vorrichtung enthalten, die eine zweite Angabe der Position oder Orientierung der Ionenquelle relativ zu der Oberfläche der Probe, d. h. auf der Oberfläche der Probe, bereitstellt. Die zweite Vorrichtung kann optional auch eine Angabe einer Höhe der Probe relativ zu der Ionenquelle bereitstellen.
  • Diese Angaben können auch verwendet werden, um eine gewünschte relative Position zwischen der Ionenquelle und der Probenahmeöffnung z. B. derart zu bestimmen, dass beide auf den gleichen Punkt auf der Oberfläche der Probe gerichtet sind. Die Angabe der Position oder Ausrichtung der Ionisationseinrichtung relativ zu der Probe und die Angabe der Position oder Ausrichtung der Probenahmeöffnung relativ zu der Probe können somit aufeinander (und/oder z. B. mit einer weiteren Referenzangabe) abgestimmt sein.
  • Beispielsweise kann die Vorrichtung zum Angeben einer Höhe der Probe (d. h. einer Oberfläche der Probe oder eines Probenhalters oder einer Platte) relativ zu der Probenahmeöffnung oder Kapillare und/oder Ionenquelle oder Ionisationsvorrichtung zwei Punktquellenlaser enthalten. Die zwei Punktquellenlaser liefern zwei Punkte auf der Oberfläche der Probe. Der Schnittpunkt der Strahlen der Punktquellenlaser (d. h. der Punkt, an dem die zwei Flecken zusammenfallen) kann angepasst werden, um die gewünschte Höhe anzugeben.
  • Ebenso kann dann, wenn ein Laserstrahl auf die Probe fokussiert wird, die Laserpunktgröße verwendet werden, um die korrekte Fokussierung und damit die korrekte Höhe der Probe relativ zu der Probenahmeöffnung oder Kapillare und/oder der Ionenquelle anzugeben.
  • Zwei Punktquellenlaser können ebenfalls verwendet werden, um eine Positionierung oder Ausrichtung (z. B. der Probenahmeöffnung) relativ zu der Probenoberfläche anzugeben. Beispielsweise wird durch Anordnen der Laser in derselben Ebene wie eine Probenahmekapillare der Schnittpunkt auch den Punkt auf der Probenoberfläche angeben, auf den die Probenahmekapillare gerichtet ist.
  • Als weiteres Beispiel kann die Vorrichtung zum Angeben einer Positionierung oder Ausrichtung (z. B. der Ionisationsvorrichtung relativ zu der Probe und/oder relativ zu der Probenahmeöffnung) zwei Linienquellenlaser enthalten, die angeordnet sind, um ein Fadenkreuz auf der Oberfläche der Probe bereitzustellen. Das Fadenkreuz kann den Punkt auf der Oberfläche der Probe angeben, auf den die Ionisationsvorrichtung gerichtet ist.
  • Der Schnittpunkt, der den Punkt auf der Probenoberfläche angibt, auf den die Probenahmekapillare gerichtet ist, und das Fadenkreuz, das den Punkt auf der Oberfläche der Probe angibt, auf den die Ionisationsvorrichtung oder die Probenahmeöffnung oder Kapillare gerichtet ist, können dann aufeinander abgestimmt werden (z. B. durch Bewegen der Ionisationsvorrichtung und/oder der Probe und/oder der Probenahmekapillare), so dass die Probenkapillare und die Ionenquelle auf den gleichen Punkt der Oberfläche der Probe gerichtet sind.
  • Ebenso kann dann, wenn eine Bildprojektionsvorrichtung verwendet wird, der Fokussierungsgrad des projizierten Bildes bzw. der projizierten Bilder verwendet werden, um eine Angabe der Höhe oder der Probe relativ zu der Probenahmeöffnung und/oder der Ionenquelle bereitzustellen. Beispielsweise kann die Bildprojektionsvorrichtung so ausgelegt sein, dass das Bild korrekt fokussiert ist, wenn die Probe auf der richtigen Höhe, d. h. Einer vorbestimmten gewünschten Höhe, positioniert ist.
  • Jede Kombination der obigen Angaben und in der Tat anderer geeigneter Angaben kann in Bezug auf eine beliebige der oben beschriebenen Komponenten vorgesehen sein. Beispielsweise können Punktquellenlaser auch verwendet werden, um die Positionierung der Probenahmekapillare anzugeben, und/oder Linienquellenlaser auch verwendet werden, um die Positionierung der Ionenquelle oder der Ionisationsvorrichtung anzugeben.
  • 1A und 1B zeigen ein Beispiel einer Technik zum Bestimmen oder Angeben einer korrekten Höhe einer Probe 1 relativ zu einer Probenahmekapillare 2 unter Verwendung eines Paares von Punktquellenlasern 3A, 3B. 1A zeigt den Fall, in dem die Probe 1 falsch, d. h. zu niedrig, relativ zu der Kapillare 2 positioniert ist. 1B zeigt den Fall, in dem sich die Probe 1 auf der richtigen Höhe befindet.
  • Die Positionen des Paares von Laserzeigern 3A, 3B können so eingestellt werden, dass sie die korrekte Probenhöhe definieren, die aus einem anfänglichen Optimierungsprozess bestimmt werden kann. Die beiden Laserstrahlen können so angeordnet sein, dass sie sich in der optimalen Höhe zwischen der Probe 1 und der Probenahmekapillare 2 schneiden. Ferner definiert durch Sicherstellen, dass die beiden Laserzeiger 3A, 3B in der gleichen Ebene liegen wie die Probenkapillare 2, der Punkt, an dem sich die Laser schneiden, auch den Punkt auf der Probe 1, auf den die Kapillare 2 gerichtet ist. Die Laserstrahlen stellen somit eine visuelle Hilfe bereit, die eine schnelle Anpassung der Höhe der Probe 1 in die richtige Position erleichtert.
  • 2A und 2B zeigen ein Beispiel einer Technik zum Angeben einer korrekten Ausrichtung eines Elektrospray-Emitters 4 relativ zu der Probenoberfläche 1. 2A zeigt den Fall, in dem der Sprayer 4 nicht richtig positioniert ist. 2B zeigt eine korrekte Positionierung.
  • In der in 2A und 2B gezeigten Ausführungsform wird ein Paar Laserliniengeneratoren 5A, 5B verwendet, um ein Fadenkreuz auf der Oberfläche der Probenplatte 1 zu erzeugen. Erneut stellt dies eine visuelle Hilfe bereit, die es ermöglicht, dass die Höhe und Ausrichtung des Sprayers 4 ohne Weiteres auf die richtige Position eingestellt werden kann. Durch Sicherstellen, dass die beiden durch die Laserliniengeneratoren 5A, 5B definierten Ebenen sich entlang der Richtung des Sprayers 4 schneiden, geben die auf der Probenoberfläche 1 ausgebildeten Fadenkreuze immer den Punkt an, an dem das Spray auf die Probenoberfläche 1 auftrifft.
  • Wie in 2A und 2B gezeigt kann das Paar Laserliniengeneratoren 5A, 5B mit den Laserzeigern 3A, 3B von 1A und 1B kombiniert werden, um zu ermöglichen, dass die optimale Anordnung aller Komponenten visuell eingestellt wird. Insbesondere kann die Probenoberfläche 1 auf die richtige Höhe relativ zu dem Sprayer 4 und der Probenahmekapillare 2 eingestellt werden und die Orientierungen des Sprayers 4 und der Probenahmekapillare 2 können so eingestellt werden, dass sie beide auf den gleichen Punkt der Probenoberfläche 1 gerichtet sind.
  • Obwohl sich 2A und 2B auf das Beispiel der Elektrosprayionisation beziehen, versteht es sich, dass die Techniken gleichermaßen auf verschiedene andere Ionisationsquellen ausgedehnt werden können, um eine korrekte Positionierung oder Neupositionierung z. B. nach einem Wechsel von Komponenten sicherzustellen. Beispielsweise kann die Ionenquelle verschiedene andere Umgebungsdruck-Ionisationsquellen enthalten, wie beispielsweise eine Desorptionselektrosprayionisations-Quelle („DESI-Quelle“), eine lasergestützte Elektrosprayionisations-Quelle („LAESI-Quelle“), eine Induktiv-gekoppeltes-Plasma-Quelle („ICP-Quelle“), eine Ionisationsquelle für direkte Analyse in Echtzeit („DART-Ionisationsquelle“), eine Laserdesorptionsionisations-Quelle („LDI-Quelle“), eine matrixunterstützte Laserdesorptionsionisations-Quelle („MALDI-Quelle“) oder eine Ionenquelle mit dielektrischer Barriereentladung. Im Allgemeinen kann die Ionisationsquelle eine Ionisationsvorrichtung enthalten, die so ausgelegt ist, dass ein ionisierender Strahl im Einsatz auf die Probe gerichtet ist, wobei ein Einwirken des ionisierenden Strahls auf die Probe Ionen aus der Probe erzeugt. Beispielsweise kann die Ionisationsvorrichtung enthalten: (i) einen Elektrospray-Emitter; (ii) einen Plasmabrenner; (iii) einen fokussierten Laserstrahl; und (iv) einen Fluidstrahl. Es versteht sich, dass dann, wenn die Ionenquelle beispielsweise einen Laserstrahl enthält, dies typischerweise ein anderer Laserstrahl ist als der der Angabevorrichtung, wenn die Angabevorrichtung einen oder mehrere Laser enthält.
  • Die in 1A-B und 2A-B gezeigten Vorrichtungen liefern eine visuelle Hilfe, die die korrekte Positionierung der Probe 1, des Sprayers 4 usw. angibt. Dies kann es einem Anwender ermöglichen, die relativen Positionen dieser Komponenten nach einer Fehlausrichtung (z. B. aufgrund eines Probenwechsels) zu ermöglichen. Es ist jedoch auch möglich, dass eine automatische Ausrichtung durchgeführt wird. Beispielsweise werden Ausführungsformen in Betracht gezogen, die eine (nicht gezeigte) Maschinensichtkamera mit einer Rückkopplungsschleife zu einem Satz von motorisierten Aktoren umfassen, um zu ermöglichen, dass die Komponenten automatisch in ihre optimale Anordnung zurückgeführt werden.
  • Es ist auch offensichtlich, dass eine Angabe nicht durch einen Laser bereitgestellt werden muss und dass andere geeignete Vorrichtungen zum Angeben einer korrekten Position für einen Fachmann ersichtlich sind, einschließlich beispielsweise anderer optischer Vorrichtungen wie beispielsweise eines Bildprojektionssystems, wie es oben beschrieben ist. Es wird auch in Erwägung gezogen, dass beispielsweise eine Kamera oder ein Detektor als Teil der Angabevorrichtung vorgesehen sein kann, wobei die Kamera oder der Detektor für eine andere Angabe wie z. B. nicht sichtbarer Strahlung empfindlich ist.

Claims (18)

  1. Ionenanalyseinstrument, das Folgendes enthält: eine Ionenquelle zum Erzeugen von Ionen aus einer Probe (1); eine Probenahmeöffnung oder Kapillare (2) zum Aufnehmen von von der Ionenquelle erzeugten Ionen, durch die Ionen in Richtung eines Analysators geleitet werden; und eine Angabevorrichtung, die zum Bereitstellen einer Angabe einer relativen Positionierung der Ionenquelle zu der Probe eingerichtet ist, und die zwei oder mehr Quellen elektromagnetischer Strahlung enthält, um jeweils eine markante Markierung auf der Oberfläche der Probe bereitzustellen, wobei die jeweiligen Quellen elektromagnetischer Strahlung entweder Laser (3A, 3B, 5A, 5B) oder Bildprojektionsvorrichtungen enthalten; und wobei die Angabevorrichtung dazu eingerichtet ist, eine gewünschte oder vorbestimmte relative Positionierung der Ionenquelle zu der Probe durch einen Schnittpunkt der durch die zwei oder mehr Quellen elektromagnetischer Strahlung bereitgestellten markanten Markierungen anzugeben.
  2. Ionenanalyseinstrument, das Folgendes enthält: eine Ionenquelle zum Erzeugen von Ionen aus einer Probe (1); eine Probenahmeöffnung oder Kapillare (2) zum Aufnehmen von von der Ionenquelle erzeugten Ionen, durch die Ionen in Richtung eines Analysators geleitet werden; und eine Angabevorrichtung, die zum Bereitstellen einer Angabe einer relativen Positionierung der Ionenquelle zu der Probe eingerichtet ist, und die entweder einen Laser (3A, 3B, 5A, 5B) oder eine Bildprojektionsvorrichtung enthält, um eine markante Markierung auf der Oberfläche der Probe bereitzustellen; wobei die Angabevorrichtung dazu eingerichtet ist, eine gewünschte oder vorbestimmte relative Positionierung der Ionenquelle zu der Probe durch einen Fokuspunkt der durch die Angabevorrichtung bereitgestellten markanten Markierung anzugeben.
  3. Instrument nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Angabevorrichtung eine Vorrichtung zum Angeben einer Höhe der Probe (1) relativ zu der Probenahmeöffnung oder Kapillare (2) und/oder relativ zu der Ionenquelle enthält.
  4. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Angabevorrichtung eine Vorrichtung zum Angeben einer Ausrichtung der Ionenquelle relativ zu der Probenahmeöffnung oder Kapillare enthält.
  5. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Angabevorrichtung eine Vorrichtung zum Angeben einer Ausrichtung der Probenahmeöffnung oder Kapillare (2) relativ zu der Probe enthält.
  6. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ionenquelle, die Probe (1) und/oder die Probenahmeöffnung oder Kapillare (2) zwischen einer Auswahl von Positionen austauschbar und/oder einstellbar sind und wobei die Angabevorrichtung optional dazu ausgelegt ist, eine Angabe einer gewünschten oder vorbestimmten relativen Positionierung der Ionenquelle zu der Probenahmeöffnung oder Kapillare bereitzustellen.
  7. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner eine Vorrichtung zum Detektieren der markanten Markierung(en) und eine Steuerschaltung zum automatischen Anpassen der Position der Probe (1) und/oder der Ionenquelle auf der Basis der markanten Markierung(en) enthält.
  8. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ionenquelle einen ionisierenden Strahl umfasst, der auf die Probe (1) gerichtet ist, um Ionen zu erzeugen.
  9. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ionenquelle eine Umgebungsdruck-Ionenquelle enthält.
  10. Verfahren zum Ausrichten einer oder mehrerer Komponenten eines Ionenanalyseinstruments, das Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Instruments nach einem der vorhergehenden Ansprüche; Anpassen der Position der Ionenquelle, und/oder der Probe (1) und optional der Probenahmeöffnung oder Kapillare (2), bis die Angabevorrichtung die gewünschte oder vorbestimmte relative Positionierung angibt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, das Folgendes umfasst: Bestimmen einer gewünschten Positionierung der Probe (1) zu der Ionenquelle und optional zu der Probenahmeöffnung oder Kapillare (2); und Erzeugen einer Angabe, die die gewünschte oder vorbestimmte Positionierung wiedergibt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei der Schritt des Anpassens der Position der Probe (1) und/oder der Ionenquelle und optional der Probenahmeöffnung oder Kapillare (2) umfasst: (i) Anpassen einer Höhe der Probe relativ zu der Ionenquelle und optional der Probenahmeöffnung oder Kapillare; und/oder (ii) Anpassen einer Ausrichtung der Ionenquelle und optional der Probenahmeöffnung oder Kapillare relativ zu einer Oberfläche der Probe.
  13. Massenspektrometer, das Folgendes enthält: eine Umgebungsdruck-Ionenquelle, die eine Probenplatte zum Aufnehmen einer Probe (1) und eine Ionisationsvorrichtung zum Bereitstellen eines ionisierenden Strahls, der in Richtung der Probe ausgerichtet wird, um aus der Probe Ionen zu erzeugen, enthält; eine Probenahmeöffnung oder Kapillare (2) zum Aufnehmen von von der Ionenquelle erzeugten Ionen, durch die Ionen in Richtung eines Massenanalysators geleitet werden; und eine Angabevorrichtung, die zum Bereitstellen einer Angabe einer relativen Positionierung der Ionisationsvorrichtung zu der Probe oder der Probenplatte eingerichtet ist, und die zwei oder mehr Quellen elektromagnetischer Strahlung enthält, um jeweils eine markante Markierung auf der Oberfläche der Probe oder der Probenplatte bereitzustellen, wobei die jeweiligen Quellen elektromagnetischer Strahlung entweder Laser (3A, 3B, 5A, 5B) oder Bildprojektionsvorrichtungen enthalten; wobei die Angabevorrichtung dazu eingerichtet ist, eine gewünschte oder vorbestimmte relative Positionierung der Ionisationsvorrichtung zu der Probe oder der Probenplatte durch einen Schnittpunkt der durch die zwei oder mehr Quellen elektromagnetischer Strahlung bereitgestellten markanten Markierungen anzugeben.
  14. Massenspektrometer, das Folgendes enthält: eine Umgebungsdruck-Ionenquelle, die eine Probenplatte zum Aufnehmen einer Probe (1) und eine Ionisationsvorrichtung zum Bereitstellen eines ionisierenden Strahls, der in Richtung der Probe ausgerichtet wird, um aus der Probe Ionen zu erzeugen, enthält; eine Probenahmeöffnung oder Kapillare (2) zum Aufnehmen von von der Ionenquelle erzeugten Ionen, durch die Ionen in Richtung eines Massenanalysators geleitet werden; und eine Angabevorrichtung, die zum Bereitstellen einer Angabe einer relativen Positionierung der Ionisationsvorrichtung zu der Probe oder der Probenplatte eingerichtet ist, und die eine oder mehrere Quellen elektromagnetischer Strahlung enthält, die entweder einen Laser (3A, 3B, 5A, 5B) oder eine Bildprojektionsvorrichtung enthalten, um eine markante Markierung auf der Oberfläche der Probe oder der Probenplatte bereitzustellen; wobei die Angabevorrichtung dazu eingerichtet ist, eine gewünschte oder vorbestimmte relative Positionierung durch einen Fokuspunkt der durch die Angabevorrichtung bereitgestellten markanten Markierung anzugeben.
  15. Massenspektrometer nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Ionisationsvorrichtung einen Elektrospray-Emitter (4) enthält.
  16. Massenspektrometer nach Anspruch 13, 14 oder 15, das Folgendes enthält: eine erste Vorrichtung zum Bereitstellen einer ersten Angabe einer relativen Positionierung der Ionisationsvorrichtung und der Probe (1) oder Probenplatte; und eine zweite Vorrichtung zum Bereitstellen einer zweiten Angabe einer relativen Positionierung der Probenahmeöffnung oder Kapillare (2) und der Probe oder Probenplatte.
  17. Massenspektrometer nach Anspruch 16, wobei die erste Vorrichtung und die zweite Vorrichtung jeweils ein Paar von Punkt- oder Linienquellenlasern (3A-3B, 5A-5B) enthalten.
  18. Massenspektrometer nach Anspruch 16 oder 17, wobei die erste Angabe den Einwirkort der Ionisationsvorrichtung angibt und die zweite Angabe eine Höhe der Probenahmekapillare über der Probe oder Probenplatte und/oder den Punkt auf der Probe oder Probenplatte, auf den die Probenahmeöffnung oder Kapillare gerichtet ist, angibt.
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