DE10322020B4

DE10322020B4 - Mass spectrometers and methods for mass spectrometry

Info

Publication number: DE10322020B4
Application number: DE2003122020
Authority: DE
Inventors: Robert Harold Knutsford Bateman; John Brian Stockport Hoyes; Jason Lee Stockport Wildgoose
Original assignee: Micromass UK Ltd
Current assignee: Micromass UK Ltd
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2023-05-17
Also published as: GB0311199D0; GB2389704A; GB2400724A; GB2389704B; CA2429118C; GB2392301B; GB2400724B; GB0222055D0; GB2392301A; GB2399939A; GB2399939B; GB0401628D0; DE20307661U1; GB0401632D0; CA2429118A1; DE10322020A1

Abstract

Massenspektrometer, welches aufweist:
eine Ionenquelle (1),
einen Massenfilter und -analysator (2), der stromabwärts der Ionenquelle (1) angeordnet ist,
einen ersten Ionendetektor (4), der stromaufwärts des Massenfilters und -analysators (2) angeordnet ist, und
eine erste Ionenfalle (3), die stromabwärts des Massenfilters und -analysators (2) angeordnet ist.Mass spectrometer, which comprises
an ion source (1),
a mass filter and analyzer (2) located downstream of the ion source (1),
a first ion detector (4) disposed upstream of the mass filter and analyzer (2), and
a first ion trap (3) located downstream of the mass filter and analyzer (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Massenspektrometer und ein Verfahren zur Massenspektrometrie.The The present invention relates to a mass spectrometer and a method for mass spectrometry.

Es sind Massenspektrometer bekannt, welche zum Ausführen sogenannter MS/MS-Experimente geeignet sind, wobei in einem ersten Schritt Ausgangsionen einer Massenanalyse unterzogen werden. In einem zweiten Schritt werden Ausgangsionen mit einem bestimmten Masse-Ladungs-Verhältnis von einem Massenfilter ausgewählt und dann in einer Gaskollisionszelle fragmentiert. Die sich ergebenden Fragmentionen werden dann einer Massenanalyse unterzogen. Das Massenspektrum eines Analytions und das Massenspektrum der Fragmentprodukte des Analytions offenbaren nützliche Informationen zur Struktur des Analytions, und diese Informationen können dann zum Identifizieren des Ions verwendet werden.It are mass spectrometers known which perform so-called MS / MS experiments are suitable, wherein in a first step, starting ions of a Be subjected to mass analysis. In a second step will be Starting ions with a certain mass-to-charge ratio of selected a mass filter and then fragmented in a gas collision cell. The resulting fragment ions are then subjected to mass analysis. The mass spectrum of a Analytions and the mass spectrum of the fragment products of the Analytions reveal useful Information on the structure of the analyte, and then this information can be to identify the ion.

Es ist bekannt, MS/MS-Experimente an Dreifach-Quadrupolmassenspektrometern auszuführen. Dreifach-Quadrupolmassenspektrometer weisen ein erstes Quadrupol-Massenfilter Q1, gefolgt von einer Quadrupol-Ionenführung, die in einer Gaskollisionszelle Q2 angeordnet ist, auf. Stromabwärts der Gaskollisionszelle Q2 befindet sich ein zweiter Quadrupol-Massenanalysator Q3.It is known, MS / MS experiments on triple quadrupole mass spectrometers perform. Triple quadrupole mass spectrometer have a first quadrupole mass filter Q1, followed by a quadrupole ion guide, the is disposed in a gas collision cell Q2. Downstream of Gas collision cell Q2 is a second quadrupole mass analyzer Q3.

Ein Ausgangsionen-Massenspektrum kann erhalten werden, indem Q1 so eingestellt wird, dass es in einem Breitband-Durchlassmodus (d. h. Nur-HF-Modus) arbeitet, so dass der erste Quadrupol Q1 in einem nicht filternden Ionenführungs modus arbeitet. Die Ionen durchlaufen dann die Gaskollisionszelle Q2, es ist jedoch entweder in der Kollisionszelle kein Kollisionsgas bereitgestellt, oder die Energie der durch die Kollisionszelle laufenden Ionen ist ausreichend niedrig gemacht, so dass Ionen innerhalb der Kollisionszelle nicht erheblich fragmentiert werden. Die Ausgangsionen werden dann durch den zweiten Quadrupol-Massenanalysator Q3 einer Massenanalyse unterzogen.One Exit ion mass spectrum can be obtained by adjusting Q1 that will be in a broadband pass-through mode (i.e., RF only mode), so that the first quadrupole Q1 is in a non-filtering ion guide mode works. The ions then pass through the gas collision cell Q2, but it is either no collision gas is provided in the collision cell, or the energy of the ions passing through the collision cell is sufficient made low so that ions within the collision cell are not be significantly fragmented. The initial ions are then transmitted the second quadrupole mass analyzer Q3 subjected to a mass analysis.

Ein Fragmentionen- oder MS/MS-Massenspektrum kann erhalten werden, indem der erste Quadrupol Q1 so eingestellt wird, dass er als ein Massenfilter arbeitet, so dass nur Ausgangsionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis durch das Massenfilter weiterlaufen gelassen werden. Von dem Massenfilter Q1 durchgelassene Ausgangsionen treten dann in die Kollisionszelle Q2 ein, und es wird dafür gesorgt, dass sie eine solche Energie aufweisen, dass sie beim Kollidieren mit Gasmolekülen in der Kollisionszelle fragmentieren. Die sich ergebenden Fragmentionen werden dann durch den zweiten Quadrupol-Massenanalysator Q3 einer Massenanalyse unterzogen.One Fragment ion or MS / MS mass spectrum can be obtained by the first quadrupole Q1 is set to act as a mass filter works so that only output ions with a specific mass-to-charge ratio through the Mass filter continue to run. From the mass filter Q1 transmitted output ions then enter the collision cell Q2 and it will work for you made sure they have such an energy that they collide with gas molecules in fragment the collision cell. The resulting fragment ions are then mass analyzed by the second quadrupole mass analyzer Q3 subjected.

Es sind auch Hybrid-Massenspektrometer bekannt, bei denen der zweite Quadrupol-Massenanalysator Q3 durch einen Flugzeit-Massenanalysator ersetzt ist.It Hybrid mass spectrometers are also known in which the second Quadrupole mass analyzer Q3 replaced by a time-of-flight mass analyzer is.

Ein Merkmal sowohl der bekannten Dreifach-Quadrupolmassenspektrometer als auch der bekannten Hybrid-Quadrupol-Flugzeit-Massenspektrometer besteht darin, dass zwei Massenfilter und -analysatoren erforderlich sind, um MS/MS-Experimente auszuführen.One Feature of both the known triple quadrupole mass spectrometer as well as the known hybrid quadrupole time-of-flight mass spectrometer in that two mass filters and analyzers are required, around MS / MS experiments perform.

Es ist erwünscht, ein verbessertes Massenspektrometer zum Ausführen von MS/MS-Experimenten bereitzustellen.It is desired an improved mass spectrometer for performing MS / MS experiments provide.

Aus der DE 198 06 018 A1 ist ein Massenspektrometer mit einer Ionenquelle, einer Ionenfalle, die stromabwärts der Ionenquelle angeordnet ist, und einem Ionendetektor, der stromaufwärts der Ionenfalle angeordnet ist, bekannt. Die Ionenfalle erfüllt neben der Funktion des Ioneneinfangs auch die der Massenfilterung. Das Vorsehen eines weiteren Massenfilters ist aus dieser Druckschrift nicht bekannt.From the DE 198 06 018 A1 For example, a mass spectrometer is known having an ion source, an ion trap located downstream of the ion source, and an ion detector located upstream of the ion trap. The ion trap fulfills the function of ion capture as well as mass filtering. The provision of a further mass filter is not known from this document.

Dreifach-Quadrupol-Massenspektrometer, wie sie oben unter Bezug auf MS/MS-Experimente erwähnt wurden, sind beispielsweise aus der US 2002/0024010 A1 bekannt.Triple quadrupole mass spectrometers, as mentioned above with respect to MS / MS experiments, are known, for example, from US Pat US 2002/0024010 A1 known.

Als weiterer Stand der Technik, der als Hintergrund zu der Lehre der vorliegenden Anmeldung dienen kann, sei auf die EP 0 736 894 A2 sowie die WO 98/56029 A1 verwiesen.As a further prior art, which can serve as background to the teaching of the present application, is on the EP 0 736 894 A2 as well as the WO 98/56029 A1 directed.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Massenspektrometer vorgesehen, welches aufweist:
eine Ionenquelle,
einen Massenfilter und -analysator, der stromabwärts der Ionenquelle angeordnet ist,
einen stromaufwärts gelegenen Ionendetektor, der stromaufwärts des Massenfilters und -analysators angeordnet ist, und
eine stromabwärts gelegene Ionenfalle, die stromabwärts des Massenfilters und -analysators angeordnet ist.According to one aspect of the present invention, there is provided a mass spectrometer comprising:
an ion source,
a mass filter and analyzer located downstream of the ion source,
an upstream ion detector disposed upstream of the mass filter and analyzer, and
a downstream ion trap located downstream of the mass filter and analyzer.

Gemäß einem besonders bevorzugten Merkmal können MS/MS-Experimente unter Verwendung eines Massenspektrometers ausgeführt werden, das nur einen einzigen Massenfilter und -analysator aufweist. Dies stellt eine erhebliche Vereinfachung und Kosteneinsparung gegenüber herkömmlichen Anordnungen, wie Dreifach-Quadrupolmassenspektrometern und Quadrupol-Flugzeit-Massenspektrometern, dar, bei denen zwei Massenfilter und -analysatoren erforderlich sind. Die vorliegende Erfindung stellt daher einen wichtigen Fortschritt auf dem Fachgebiet dar.According to one particularly preferred feature MS / MS experiments be performed using a mass spectrometer, which has only a single mass filter and analyzer. This represents a significant simplification and cost savings over traditional ones Arrangements, such as triple quadrupole mass spectrometers and quadrupole time of flight mass spectrometers, where two mass filters and analyzers are required. The present invention therefore represents an important advance in the art.

Zur Verwendung nur eines Massenfilters und -analysators an Stelle zweier Massenfilter und -analysatoren, wie es üblich ist, werden Ionen vorzugsweise in einer Ionenfalle stromabwärts eines Massenfilters und -analysators gespeichert und dann stromaufwärts durch den Massenfilter und -analysator zurückgesendet. Die Ionen, welche Ausgangsionen, Fragmentionen oder Fragmentionen der zweiten Generation (oder weiterer Generationen) einschließen können, können einer Massenfilterung oder einer Massenanalyse unterzogen werden, wenn sie stromaufwärts durch den Massenfilter und -analysator laufen. Alternativ bzw. zusätzlich können die Ionen, sobald sie stromaufwärts durch den Massenfilter und -analysator zurückgelaufen sind und in einer stromaufwärts gelegenen Ionenfalle gespeichert worden sind, stromabwärts durch den Massenfilter und -analysator zurückgeführt werden, um ein zweites, drittes oder weiteres Mal einer Massenfilterung bzw. Massenanalyse unterzogen zu werden.to Use only one mass filter and analyzer instead of two Bulk filters and analyzers, as is conventional, are preferred ions in an ion trap downstream a mass filter and analyzer stored and then upstream the mass filter and analyzer returned. The ions, which Parent ions, fragment ions or fragment ions of the second generation (or other generations) may be mass filtering or undergo a mass analysis when going upstream through Run the mass filter and analyzer. Alternatively or additionally, the Ions as soon as they are upstream through the mass filter and analyzer and in an upstream one Ion trap have been stored, downstream through the mass filter and analyzer are returned, for a second, third or further mass filtering or mass analysis.

Es wird an eine Anzahl verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gedacht.It is attached to a number of different embodiments of the present invention Invention thought.

Gemäß einer ersten Ausführungsform wird in einem ersten Betriebsmodus das Massenfilter in einem Breitband-Durchlassmodus betrieben, um im Wesentlichen alle Ionen durchzulassen, und die stromabwärts gelegene Ionenfalle ist dafür eingerichtet, Ausgangsionen anzusammeln. Die Ionenquelle bleibt während dieses Betriebsmodus eingeschaltet.According to one first embodiment In a first operating mode, the mass filter is operated in a broadband transmission mode, to let through substantially all the ions, and the downstream ones Ion trap is for it set up to accumulate home versions. The ion source remains while this operating mode is switched on.

In einem zweiten Betriebsmodus gibt die stromabwärts gelegene Ionenfalle die Ausgangsionen frei, und wenigstens einige der Ausgangsionen werden stromaufwärts durch den Massenfilter und -analysator, der eingerichtet ist, um eine Massenanalyse der Ausgangsionen vorzunehmen, zurückgeführt. Die Ionen werden dann durch den stromaufwärts gelegenen Ionendetektor erfasst. In diesem Betriebsmodus ist die Ionenquelle ausgeschaltet.In In a second mode of operation, the downstream ion trap gives the Parent ions, and at least some of the parent ions become upstream through the mass filter and analyzer set up to to carry out a mass analysis of the initial ions. The Ions are then passed through the upstream ion detector detected. In this operating mode the ion source is switched off.

In einem dritten Betriebsmodus ist der Massenfilter und -analysator dafür eingerichtet, die von der Ionenquelle emittierten Ausgangsionen einer Massenfilterung zu unterziehen, so dass nur Ausgangsionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis weiterlaufen gelassen werden und Ionen mit anderen Masse-Ladungs-Verhältnissen in erheblichem Maße durch das Massenfilter abgeschwächt werden. Es wird dann dafür gesorgt, dass durch das Massenfilter weiterlaufen gelassene Ionen in erheblichem Maße fragmentiert werden. Es wird dafür gesorgt, dass die sich ergebenden Fragmentionen in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle angesammelt werden. Die Ionenquelle bleibt in diesem Betriebsmodus eingeschaltet, und die Ionen werden vorzugsweise innerhalb der stromabwärts gelegenen Ionenfalle fragmentiert.In a third mode of operation is the mass filter and analyzer set up for the output ions emitted by the ion source are mass filtered to undergo, so that only initial ions with a specific Mass-to-charge ratio continue to run and ions with other mass-to-charge ratios to a considerable extent attenuated by the mass filter become. It will be for that ensured that ions propagated through the mass filter in considerable extent be fragmented. It will be for that Ensured that the resulting fragment ions in the downstream Ion traps are accumulated. The ion source remains in this mode of operation turned on, and the ions are preferably within the downstream ion trap fragmented.

In einem vierten Betriebsmodus gibt die stromabwärts gelegene Ionenfalle die Fragmentionen frei, und wenigstens einige der Fragmentionen werden stromaufwärts durch den Massenfilter und -analysator zurückgeführt, der dafür eingerichtet ist, eine Massenanalyse der Fragmentionen vorzunehmen. Die Fragmentionen werden dann durch den stromaufwärts gelegenen Ionendetektor erfasst. In diesem Betriebsmodus ist die Ionenquelle ausgeschaltet.In In a fourth mode of operation, the downstream ion trap gives the Fragment ions become free, and at least some of the fragment ions become upstream returned by the mass filter and analyzer set up for it is to do a mass analysis of the fragment ions. The fragment ions then go through the upstream detected ion detector detected. In this mode of operation is the Ion source switched off.

Gemäß einer alternativen Einzelreaktionsüberwachungs-(oder Auswahlreaktionsüberwachungs)-Ausführungsform (”SRM-Ausführungsform”) kann das Massenspektrometer anfänglich in dem vorstehend beschriebenen zweiten Betriebsmodus betrieben werden, so dass ausgewählte Ausgangsionen fragmentiert werden und die sich ergebenden Fragmentionen in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle gespeichert werden. Daraufhin wird dafür gesorgt, dass die stromabwärts gelegene Ionenfalle die Fragmentionen freigibt und wenigstens einige der Fragmentionen stromaufwärts durch den Massenfilter und -analysator zurückgeführt werden, der dafür eingerichtet ist, die Fragmentionen einer Massenfilterung zu unterziehen, so dass Fragmentionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis weiterlaufen gelassen werden und Fragmentionen mit anderen Masse-Ladungs-Verhältnissen durch das Massenfilter abgeschwächt werden. Die von dem Massenfilter durchgelassenen Fragmentionen werden durch den stromaufwärts gelegenen Ionendetektor erfasst. Wenn die Fragmentionen von der stromabwärts gelegenen Ionenfalle freigegeben werden, wird die Ionenquelle ausgeschaltet. Es wird auch an eine Mehrfachreaktionsüberwachungs-Ausführungsform (”MRM-Ausführungsform”) gedacht, bei der das Durchlassfilter des Massenfilters ausgetauscht wird, wenn Ausgangsionen und/oder Fragmentionen gefiltert werden, so dass eine andere Reaktion überwacht wird.According to one alternative single reaction monitoring (or selection reaction monitoring) embodiment ("SRM embodiment") the mass spectrometer initially operated in the second operating mode described above be so selected Lateral ions are fragmented and the resulting fragment ions in the downstream stored ion trap. Then it will be ensured that the downstream located ion trap releases the fragment ions and at least some the fragment ions upstream be returned by the mass filter and analyzer set up for it is to subject the fragment ions to mass filtering, so that fragment ions continue to run with a specific mass-to-charge ratio and fragment ions with other mass-to-charge ratios attenuated by the mass filter become. The fragment ions transmitted by the mass filter are transmitted through the upstream detected ion detector detected. When the fragment ions of the downstream released ion trap, the ion source is turned off. It is also contemplated a multiple response monitoring embodiment ("MRM embodiment"), in which the passage filter of the mass filter is replaced, if Lateral ions and / or fragment ions are filtered so that a other reaction is monitored.

Es wird an eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gedacht, die weiterhin einen stromabwärts gelegenen Ionendetektor aufweist, der stromabwärts der stromabwärts gelegenen Ionenfalle angeordnet ist.It is to a second embodiment of the present invention, which further includes a downstream one Ion detector, downstream of the downstream Ion trap is arranged.

Gemäß einem ersten Betriebsmodus der zweiten Ausführungsform ist der Massenfilter und -analysator dafür eingerichtet, von der Ionenquelle emittierte Ionen einer Massenanalyse zu unterziehen, und die Ausgangsionen werden durch den stromabwärts gelegenen Ionendetektor erfasst. Die Ionenquelle ist eingeschaltet, und die stromabwärts gelegene Ionenfalle ist vorzugsweise so eingerichtet, dass sie in einem nicht einfangenden Ionenführungs-Betriebsmodus arbeitet.According to one first mode of operation of the second embodiment is the mass filter and analyzer for it set up, emitted from the ion source ions of a mass analysis to undergo and the exit ions are by the downstream Ion detector detected. The ion source is on, and the downstream Ion trap is preferably arranged so that they are not in one capturing ion guide mode of operation is working.

In einem zweiten Betriebsmodus ist der Massenfilter und -analysator dafür eingerichtet, von der Ionenquelle emittierte Ausgangsionen einer Massenfilterung zu unterziehen, so dass Ausgangsionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis weiterlaufen gelassen werden und Ionen mit anderen Masse-Ladungs-Verhältnissen durch das Massenfilter abgeschwächt werden. Es wird dafür gesorgt, dass die von dem Massenfilter weiterlaufen gelassenen Ionen erheblich fragmentiert werden, und es wird dafür gesorgt, dass Fragmentionen in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle angesammelt werden. Die Ionenquelle bleibt eingeschaltet, und Ionen werden vorzugsweise innerhalb der stromabwärts gelegenen Ionenfalle fragmentiert.In a second operating mode, the Mas senfilter and -analysator adapted to undergo emitted from the ion source Ausgangssionen mass filtering so that output ions are allowed to continue with a specific mass-charge ratio and ions with different mass-to-charge ratios are attenuated by the mass filter. Care is taken to substantially fragment the ions propagated from the mass filter, and to accumulate fragment ions in the downstream ion trap. The ion source remains on and ions are preferably fragmented within the downstream ion trap.

In einem dritten Betriebsmodus gibt die stromabwärts gelegene Ionenfalle die Fragmentionen frei, und wenigstens einige der Fragmentionen werden stromaufwärts durch den Massenfilter und -analysator zurückgeführt, der eingerichtet ist, um die Fragmentionen einer Massenanalyse zu unterziehen. Die Fragmentionen werden dann durch den stromaufwärts gelegenen Ionendetektor erfasst. In diesem Modus ist die Ionenquelle ausgeschaltet, und die stromabwärts gelegene Ionenfalle wird vorzugsweise in einem nicht einfangenden Ionenführungsmodus betrieben. Es wird auch an Einzelreaktionsüberwachungs- und Mehrfachreaktionsüberwachungs-Ausführungsformen gedacht, bei denen der Massenfilter und -analysator die Fragmentionen einer Massenfilterung unterzieht, statt sie einer Massenanalyse zu unterziehen, so dass der Massenfilter und -analysator so eingerichtet ist, dass er Ionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis durchlässt, statt gescannt zu werden.In In a third mode of operation, the downstream ion trap gives the Fragment ions become free, and at least some of the fragment ions become upstream returned by the mass filter and analyzer that is set up to subject the fragment ions to a mass analysis. The fragment ions then go through the upstream detected ion detector detected. In this mode is the ion source off, and the downstream The ion trap is preferably in a non-trapping Ion guide mode operated. It is also applied to single reaction monitoring and multiple reaction monitoring embodiments thought in which the mass filter and analyzer the fragment ions mass filtering instead of mass analysis undergo so the mass filter and analyzer set up so is that it lets ions with a specific mass-to-charge ratio through instead to be scanned.

Gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Massenspektrometer vorgesehen, welches aufweist:
eine Ionenquelle,
einen Massenfilter und -analysator,
eine stromaufwärts gelegene Ionenfalle, die stromaufwärts des Massenfilters und -analysators angeordnet ist,
eine stromabwärts gelegene Ionenfalle, die stromabwärts des Massenfilters und -analysators angeordnet ist, und
einen stromabwärts gelegenen Ionendetektor, der strom abwärts der stromabwärts gelegenen Ionenfalle angeordnet ist,
wobei der Massenfilter und -analysator dafür eingerichtet ist, von der Ionenquelle emittierte Ionen einer Massenfilterung zu unterziehen, so dass Ionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis weiterlaufen gelassen werden und Ionen mit anderen Masse-Ladungs-Verhältnissen durch das Massenfilter abgeschwächt werden und wobei dafür gesorgt wird, dass durch das Massenfilter weiterlaufen gelassene Ionen in erheblichem Maße fragmentiert werden, und wobei dafür gesorgt wird, dass die Fragmentionen in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle angesammelt werden, wobei die stromabwärts gelegene Ionenfalle dann die Fragmentionen freigibt und wenigstens einige der Fragmentionen stromaufwärts durch den Massenfilter und -analysator zurückgeführt werden, der in einem Breitband-Durchlassmodus betrieben wird, um im wesentlichen alle Fragmentionen durchzulassen, wobei dafür gesorgt wird, dass die Fragmentionen in der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle angesammelt werden, wobei die stromaufwärts gelegene Ionenfalle dann die Fragmentionen freigibt und wenigstens einige der Fragmentionen durch den Massenfilter und -analysator geführt werden, der dafür eingerichtet ist, eine Massenanalyse oder Massenfilterung der Fragmentionen vorzunehmen, und wobei die Fragmentionen von der stromabwärts gelegenen Ionenfalle durchgelassen werden, ohne dass die Ionen in erheblichem Maße fragmentiert werden und dann durch den stromabwärts gelegenen Ionendetektor erfasst werden.According to a third embodiment of the present invention, there is provided a mass spectrometer comprising
an ion source,
a mass filter and analyzer,
an upstream ion trap located upstream of the mass filter and analyzer,
a downstream ion trap located downstream of the mass filter and analyzer, and
a downstream ion detector disposed downstream of the downstream ion trap,
wherein the mass filter and analyzer is adapted to mass-filter ions emitted from the ion source such that ions of a specific mass-to-charge ratio are allowed to propagate and ions having different mass-to-charge ratios are attenuated by the mass filter and wherein ensuring that ions propagated through the mass filter become significantly fragmented and causing the fragment ions to accumulate in the downstream ion trap, the downstream ion trap then releasing the fragment ions and passing at least some of the fragment ions upstream the mass filter and analyzer operated in a broadband transmission mode to transmit substantially all fragment ions, causing the fragment ions to be accumulated in the upstream ion trap, the stro upstream ion trap then releases the fragment ions and at least some of the fragment ions are passed through the mass filter and analyzer adapted to perform mass analysis or mass filtering of the fragment ions, and the fragment ions are transmitted by the downstream ion trap without the ions be fragmented to a considerable extent and then detected by the downstream ion detector.

Es wird an Einzelreaktionsüberwachungs- und Mehrfachreaktionsüberwachungs-Ausführungsformen gedacht, bei denen der Massenfilter und -analysator die Fragmentionen einer Massenfilterung unterzieht, statt sie einer Massenanalyse zu unterziehen, so dass der Massenfilter und -analysator so eingerichtet ist, dass er Ionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis durchlässt, statt gescannt zu werden.It is assigned to single-reaction monitoring and Multiple reaction monitoring embodiments thought in which the mass filter and analyzer the fragment ions mass filtering instead of mass analysis undergo so the mass filter and analyzer set up so is that it lets ions with a specific mass-to-charge ratio through instead to be scanned.

Es wird an eine vierte Ausführungsform gedacht, die der zweiten Ausführungsform ähnelt, außer dass eine stromaufwärts gelegene Ionenfalle stromaufwärts des Massenfilters und -analysators angeordnet ist.It is to a fourth embodiment which is similar to the second embodiment except that an upstream upstream ion trap the mass filter and analyzer is arranged.

Gemäß einem ersten Betriebsmodus der vierten Ausführungsform ist der Massenfilter und -analysator dafür eingerichtet, von der Ionenquelle emittierte Ausgangsionen einer Massenanalyse zu unterziehen, wobei die Ionen durch den stromabwärts gelegenen Ionendetektor erfasst werden. Die Ionenquelle ist eingeschaltet, und es werden vorzugsweise sowohl die stromaufwärts gelegene Ionenfalle als auch die stromabwärts gelegene Ionenfalle in nicht einfangenden Ionenführungsmodi betrieben.According to one first mode of operation of the fourth embodiment is the mass filter and analyzer for it furnished, emitted from the ion source Ausgangssionen a Undergo mass analysis, with the ions passing through the downstream Ion detector to be detected. The ion source is on, and preferably both the upstream ion trap and also the downstream ion trap operated in non-trapping ion guide modes.

In einem zweiten Betriebsmodus ist der Massenfilter und -analysator dafür eingerichtet, von der Ionenquelle emittierte Ionen einer Massenfilterung zu unterziehen, so dass Ionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis weiterlaufen gelassen werden und Ionen mit anderen Masse-Ladungs-Verhältnissen durch das Massenfilter abgeschwächt werden. Es wird dafür gesorgt, dass die von dem Massenfilter weiterlaufen gelassenen Ionen in erheblichem Maße fragmentiert werden, und es wird dafür gesorgt, dass die Fragmentionen in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle angesammelt werden. In diesem Modus bleibt die Ionenquelle eingeschaltet, und die stromaufwärts gelegene Ionenfalle wird in einem nicht einfangenden Ionenführungsmodus betrieben.In a second mode of operation, the mass filter and analyzer is configured to mass-purify ions emitted from the ion source so that ions of a specific mass-to-charge ratio continue to travel and ions of other mass-to-charge ratios through the mass filter attenuate become. It is ensured that the ions allowed to continue from the mass filter are fragmented to a considerable extent, and the fragment ions in the downstream are ensured be accumulated ionic trap located. In this mode, the ion source remains on and the upstream ion trap is operated in a non-trapping ion guide mode.

In einem dritten Betriebsmodus gibt die stromabwärts gelegene Ionenfalle die Fragmentionen frei, wobei wenigstens einige der Fragmentionen stromaufwärts durch den Massenfilter und -analysator zurückgeführt werden, der dafür eingerichtet ist, die Fragmentionen einer Massenanalyse zu unterziehen. Die Fragmentionen werden dann durch den stromaufwärts gelegenen Ionendetektor erfasst. In diesem Modus bleibt die Ionenquelle vorzugsweise eingeschaltet, und die stromabwärts gelegene Ionenfalle wird vorzugsweise in einem nicht einfangenden Ionenführungsmodus betrieben. Vorzugsweise werden die von der Ionenquelle emittierten Ionen im Wesentlichen zur gleichen Zeit in der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle angesammelt, in der die Fragmentionen einer Massenanalyse unterzogen werden.In In a third mode of operation, the downstream ion trap gives the Fragmentions free, with at least some of the fragment ions upstream through the mass filter and analyzer set up for it is to subject the fragment ions to a mass analysis. The fragment ions then go through the upstream detected ion detector detected. In this mode, the ion source remains preferably turned on, and the downstream ion trap becomes preferably operated in a non-trapping ion guide mode. Preferably For example, the ions emitted by the ion source become substantially accumulated in the upstream ion trap at the same time, in which the fragment ions are subjected to mass analysis.

Es wird auch an Einzelreaktionsüberwachungs- und Mehrfachreaktionsüberwachungs-Ausführungsformen gedacht, bei denen der Massenfilter und -analysator die Fragmentionen einer Massenfilterung unterzieht, statt sie einer Massenanalyse zu unterziehen, so dass der Massenfilter und -analysator so eingestellt ist, dass er Ionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis durchlässt, statt gescannt zu werden.It is also used on individual reaction monitoring and multiple reaction monitoring embodiments thought in which the mass filter and analyzer the fragment ions mass filtering instead of mass analysis so that the mass filter and analyzer set so is that it transmits ions with a specific mass-to-charge ratio, rather than being scanned to become.

In einem vierten Betriebsmodus ist der Massenfilter und -analysator dafür eingerichtet, von der Ionenquelle emittierte Ionen einer Massenfilterung zu unterziehen, so dass Ionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis weiterlaufen gelassen werden und Ionen mit anderen Masse-Ladungs-Verhältnissen durch das Massenfilter abgeschwächt werden. Es wird dafür gesorgt, dass die vom dem Massenfilter weiterlaufen gelassenen Ionen in erheblichem Maße fragmentiert werden, und es wird dafür gesorgt, dass Fragmentionen in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle angesammelt werden. In diesem Modus bleibt die Ionenquelle eingeschaltet, und die stromaufwärts gelegene Ionenfalle wird in einem nicht einfangenden Ionenführungsmodus betrieben. Vorzugsweise nimmt der Massenfilter und -analysator auch eine Massenfilterung von Ionen vor, die während des dritten Betriebsmodus in der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle angesammelt worden sind, so dass Ionen von der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle freigegeben werden.In a fourth mode of operation is the mass filter and analyzer set up for subjecting ions emitted by the ion source to mass filtering, so that ions continue to run with a specific mass-to-charge ratio and ions with different mass-to-charge ratios through the mass filter be weakened. It will be for that Ensuring that the ions that have passed through the mass filter are eliminated to a considerable extent be fragmented, and it is ensured that fragment ions in the downstream Ion traps are accumulated. In this mode, the ion source remains turned on, and the upstream The ion trap is in a non-trapping ion guide mode operated. Preferably, the mass filter and analyzer also takes mass filtering ions during the third mode of operation in the upstream Ion traps have been accumulated, allowing ions from the upstream Ion trap are released.

In einem fünften Betriebsmodus gibt die stromabwärts gelegene Ionenfalle die Fragmentionen frei, wobei wenigstens einige der Fragmentionen stromaufwärts durch den Massenfilter und -analysator zurückgeführt werden, der dafür eingerichtet ist, die Fragmentionen einer Massenfilterung zu unterziehen, so dass Fragmentionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis weiterlaufen gelassen werden und Fragmentionen mit anderen Masse-Ladungs-Verhältnissen durch das Massenfilter abgeschwächt werden. Es wird dafür gesorgt, dass von dem Massenfilter weiterlaufen gelassene Fragmentionen in erheblichem Maße weiter fragmentiert werden, um Fragmentionen der zweiten Generation zu erzeugen, und es wird dafür gesorgt, dass die Fragmentionen der zweiten Generation in der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle angesammelt werden. In diesem Betriebsmodus ist die Ionenquelle ausgeschaltet, und die stromabwärts gelegene Ionenfalle wird in einem nicht einfangenden Ionenführungsmodus betrieben. Die Fragmentionen der zweiten Generation werden vorzugsweise in der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle gebildet.In a fifth Operating mode gives the downstream The ion trap releases the fragment ions, with at least some the fragment ions upstream be returned by the mass filter and analyzer set up for it is to subject the fragment ions to mass filtering, so that fragment ions continue to run with a specific mass-to-charge ratio and fragment ions with other mass-to-charge ratios attenuated by the mass filter become. It will be for that provided that fragment ions propagated by the mass filter to a considerable extent be further fragmented to second-generation fragment ions generate, and it will work for it Ensured that the fragment ions of the second generation in the upstream Ion traps are accumulated. In this mode of operation is the ion source off, and the downstream The ion trap is in a non-trapping ion guide mode operated. The fragment ions of the second generation are preferably in the upstream formed ion trap.

In einem sechsten Betriebsmodus ist die stromaufwärts gelegene Ionenfalle dafür eingerichtet, die Fragmentionen der zweiten Generation freizugeben, und der Massenfilter und -analysator ist dafür eingerichtet, die Fragmentionen der zweiten Generation einer Massenanalyse zu unterziehen. Die Fragmentionen der zweiten Generation werden dann durch den stromabwärts gelegenen Ionendetektor erfasst. In diesem Betriebsmodus bleibt die Ionenquelle ausgeschaltet, und es werden vorzugsweise sowohl die stromaufwärts gelegene Ionenfalle als auch die stromabwärts gelegene Ionenfalle in nicht einfangenden Ionenführungsmodi betrieben.In In a sixth mode of operation, the upstream ion trap is adapted to release the fragment ions of the second generation, and the mass filter and analyzer is for it furnished, the fragment ions of the second generation of a mass analysis to undergo. The fragment ions of the second generation become then through the downstream detected ion detector detected. In this mode of operation remains the ion source is turned off, and it is preferably both the upstream located ion trap as well as the downstream ion trap in non-trapping ion guide modes operated.

Es wird auch an Einzelreaktionsüberwachungs- und Mehrfachreaktionsüberwachungs-Ausführungsformen gedacht, bei denen der Massenfilter und -analysator die Fragmentionen der zweiten Generation einer Massenfilterung unterzieht, statt sie einer Massenanalyse zu unterziehen, so dass der Massenfilter und -analysator so eingestellt ist, dass er Fragmentionen der zweiten Generation mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis durchlässt, statt gescannt zu werden.It is also used on individual reaction monitoring and multiple reaction monitoring embodiments thought in which the mass filter and analyzer the fragment ions the second generation of a mass filtering, instead of them to undergo a mass analysis, so that the mass filter and analyzer is set so that it has fragment ions of the second Generation with a specific mass-to-charge ratio lets through, instead to be scanned.

Es wird an eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gedacht. Diese Ausführungsform ähnelt der vierten Ausführungsform abgesehen davon, dass eine zweite stromaufwärts gelegene Ionenfalle stromaufwärts der (ersten) stromaufwärts gelegenen Ionenfalle angeordnet ist. Gemäß der fünften Ausführungsform bleibt die Ionenquelle vorzugsweise permanent eingeschaltet, so dass Ionen innerhalb der zweiten stromaufwärts gelegenen Ionenfalle eingefangen werden, während das Äquivalent des fünften und des sechsten Betriebsmodus gemäß der vierten Ausführungsform ausgeführt werden. Dementsprechend kann gemäß einem Betriebsmodus die stromabwärts gelegene Ionenfalle Fragmentionen freigeben, und wenigstens einige der Fragmentionen werden stromaufwärts durch den Massenfilter und -analysator zurückgeführt, der dafür eingerichtet ist, die Fragmentionen einer Massenfilterung zu unterziehen, so dass Fragmentionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis weiterlaufen gelassen werden und Fragmentionen mit anderen Masse-Ladungs-Verhältnissen durch das Massenfilter abgeschwächt werden. Es wird dafür gesorgt, dass von dem Massenfilter weiterlaufen gelassene Fragmentionen in erheblichem Maße weiter fragmentiert werden, um Fragmentionen der zweiten Generation zu bilden, wobei dafür gesorgt wird, dass die Fragmentionen der zweiten Generation in der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle angesammelt werden. Von der Ionenquelle emittierte Ionen werden in erheblichem Maße gleichzeitig in der zweiten stromaufwärts gelegenen Ionenfalle angesammelt, während die Fragmentionen durch das Massenfilter einer Massenfilterung unterzogen werden.It is intended to a fifth embodiment of the present invention. This embodiment is similar to the fourth embodiment except that a second upstream ion trap is located upstream of the (first) upstream ion trap. According to the fifth embodiment, the ion source preferably remains permanently on, so that ions are trapped within the second upstream ion trap while executing the equivalent of the fifth and sixth modes of operation according to the fourth embodiment. Accordingly, in accordance with an operating mode, the downstream ion trap may release fragment ions, and at least some of the fragment ions may be displaced upstream through the ion trap Mass filter and analyzer adapted to subject the fragment ions to mass filtering so that fragment ions having a specific mass to charge ratio are allowed to continue to be propagated and fragment ions having different mass to charge ratios are attenuated by the mass filter. Provision is made for further fragmentation of fragments propagated from the mass filter to be significantly further fragmented to form second generation fragment ions, thereby causing second generation fragment ions to be accumulated in the upstream ion trap. Significantly, ions emitted from the ion source are concurrently accumulated in the second upstream ion trap while the fragment ions are mass filtered by the mass filter.

In ähnlicher Weise ist in einem anderen Betriebsmodus die stromaufwärts gelegene Ionenfalle dafür eingerichtet, die Fragmentionen der zweiten Generation freizugeben, und der Massenfilter und -analysator ist dafür eingerichtet, die Fragmentionen der zweiten Generation einer Massenanalyse zu unterziehen. Die Fragmentionen der zweiten Generation werden durch den stromabwärts gelegenen Ionendetektor erfasst, und von der Ionenquelle emittierte Ionen werden im wesentlichen zur gleichen Zeit in der zweiten stromaufwärts gelegenen Ionenfalle angesammelt, zu der die Fragmentionen der zweiten Generation durch den Massenanalysator einer Massenanalyse unterzogen werden.In similar Way is the upstream in another mode of operation Ion trap for it set up to release the second generation fragment ions and the mass filter and analyzer is adapted to carry the fragment ions of the second generation of a mass analysis. The fragment ions The second generation are powered by the downstream ion detector and ions emitted from the ion source become substantially accumulated at the same time in the second upstream ion trap, to which the fragment ions of the second generation by the mass analyzer be subjected to a mass analysis.

Die folgenden bevorzugten Merkmale betreffen alle fünf vorstehend detailliert ausgeführten Ausführungsformen.The The following preferred features relate to all five embodiments detailed above.

Die Ionenquelle kann umfassen: eine Elektrospray-Ionenquelle (”ESI-Ionenquelle”), eine chemische Atmosphärendruckionisations-Ionenquelle (”APCI-Ionenquelle”), eine Atmosphärendruck-Photoionisations-Ionenquelle (”APPI-Ionenquelle”), eine matrixunterstützte Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle (”MALDI-Ionenquelle”), eine Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle (”LDI-Ionenquelle”), eine induktiv gekoppelte Plasmaionenquelle (”ICP-Ionenquelle”), eine Elektronenstoß-Ionenquelle (”EI-Ionenquelle”), eine chemische Ionisations-Ionenquelle (”CI-Ionenquelle”), eine Ionenquelle mit schnellem Atombeschuss (”FAB-Ionenquelle”) und eine Flüssigkeits-Sekundärionen-Massenspektrometrie-Ionenquelle (”LSIMS-Ionenquelle”).The An ion source may include: an electrospray ion source ("ESI ion source"), a atmospheric pressure atmospheric ionization ion source ("APCI ion source"), a Atmospheric pressure photoionization ion source ("APPI ion source"), a matrix-assisted laser desorption ionization ion source ("MALDI ion source"), a Laser desorption ionization ion source ("LDI ion source"), a inductively coupled plasma ion source ("ICP ion source"), a Electron impact ion source ("EI ion source"), a chemical ionization ion source ("CI ion source"), a Ion source with fast atom bombardment ("FAB ion source") and a Liquid secondary ion mass spectrometry ion source ( "LSIMS") ion source.

Wenn dafür gesorgt wird, dass Ionen entweder in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle und/oder der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle fragmentiert werden, treten vorzugsweise wenigstens 50%, 60%, 70%, 80%, 90% oder 95% der Ionen entweder in die stromabwärts gelegene Ionenfalle und/oder die stromaufwärts gelegene Ionenfalle mit einer Energie ein, die größer oder gleich 10 eV für ein einfach geladenes Ion oder größer oder gleich 20 eV für ein zweifach geladenes Ion ist, so dass bewirkt wird, dass die Ionen fragmentiert werden.If ensured is that ions in either the downstream ion trap and / or the upstream ion traps are fragmented, preferably occur at least 50%, 60%, 70%, 80%, 90% or 95% of the ions either in the downstream Ion trap and / or the upstream ion trap with a Energy that is bigger or bigger equal to 10 eV for a singly charged ion or greater than or equal to 20 eV for a twofold is charged ion, causing the ions to fragment become.

Vorzugsweise werden die stromabwärts gelegene Ionenfalle und/oder die stromaufwärts gelegene Ionenfalle und/oder die zweite stromaufwärts gelegene Ionenfalle bei der Verwendung auf einem Druck gehalten, der aus der Gruppe ausgewählt ist, welche umfasst: (i) größer oder gleich 0,0001 mbar, (ii) größer oder gleich 0,0005 mbar, (iii) größer oder gleich 0,001 mbar, (iv) größer oder gleich 0,005 mbar, (v) größer oder gleich 0,01 mbar, (vi) größer oder gleich 0,05 mbar, (vii) größer oder gleich 0,1 mbar, (viii) größer oder gleich 0,5 mbar, (ix) größer oder gleich 1 mbar, (x) größer oder gleich 5 mbar und (xi) größer oder gleich 10 mbar.Preferably be the downstream located ion trap and / or the upstream ion trap and / or the second upstream Ion trap kept in use at a pressure that out of use the group selected is, which comprises: (i) greater than or equal to 0.0001 mbar, (ii) greater than or equal to equal to 0.0005 mbar, (iii) greater than or equal to 0.001 mbar, (iv) greater or equal to 0.005 mbar, (v) greater or less equal to 0.01 mbar, (vi) greater than or equal to 0.05 mbar, (vii) larger or equal to 0.1 mbar, (viii) greater or equal to 0.5 mbar, (ix) greater than or equal to 1 mbar, (x) larger or equal to 5 mbar and (xi) greater or equal to 10 mbar.

Vorzugsweise werden die stromabwärts gelegene Ionenfalle und/oder die stromaufwärts gelegene Ionenfalle und/oder die zweite stromaufwärts gelegene Ionenfalle bei der Verwendung auf einem Druck gehalten, der aus der Gruppe ausgewählt ist, welche umfasst: (i) kleiner oder gleich 10 mbar, (ii) kleiner oder gleich 5 mbar, (iii) kleiner oder gleich 1 mbar, (iv) kleiner oder gleich 0,5 mbar, (v) kleiner oder gleich 0,1 mbar, (vi) kleiner oder gleich 0,05 mbar, (vii) kleiner oder gleich 0,01 mbar, (viii) kleiner oder gleich 0,005 mbar, (ix) kleiner oder gleich 0,001 mbar, (x) kleiner oder gleich 0,0005 mbar und (xi) kleiner oder gleich 0,0001 mbar.Preferably be the downstream located ion trap and / or the upstream ion trap and / or the second upstream Ion trap kept in use at a pressure that out of use the group selected is, which comprises: (i) less than or equal to 10 mbar, (ii) smaller or equal to 5 mbar, (iii) less than or equal to 1 mbar, (iv) smaller or equal to 0.5 mbar, (v) less than or equal to 0.1 mbar, (vi) smaller or equal to 0,05 mbar, (vii) less than or equal to 0,01 mbar, (viii) less than or equal to 0.005 mbar, (ix) less than or equal to 0.001 mbar, (x) less than or equal to 0.0005 mbar and (xi) less than or equal to 0.0001 mbar.

Vorzugsweise werden die stromabwärts gelegene Ionenfalle und/oder die stromaufwärts gelegene Ionenfalle und/oder die zweite stromaufwärts gelegene Ionenfalle bei der Verwendung auf einem Druck gehalten, der aus der Gruppe ausgewählt ist, welche umfasst: (i) zwischen 0,0001 und 10 mbar, (ii) zwischen 0,0001 und 1 mbar, (iii) zwischen 0,0001 und 0,1 mbar, (iv) zwischen 0,0001 und 0,01 mbar, (v) zwischen 0,0001 und 0,001 mbar, (vi) zwischen 0,001 und 10 mbar, (vii) zwischen 0,001 und 1 mbar, (viii) zwischen 0,001 und 0,1 mbar, (ix) zwischen 0,001 und 0,01 mbar, (x) zwischen 0,01 und 10 mbar, (xi) zwischen 0,01 und 1 mbar, (xii) zwischen 0,01 und 0,1 mbar, (xiii) zwischen 0,1 und 10 mbar, (xiv) zwischen 0,1 und 1 mbar und (xv) zwischen 1 und 10 mbar.Preferably, in use, the downstream ion trap and / or the upstream ion trap and / or the second upstream ion trap are maintained at a pressure selected from the group consisting of: (i) between 0.0001 and 10 mbar; (ii) between 0.0001 and 1 mbar, (iii) between 0.0001 and 0.1 mbar, (iv) between 0.0001 and 0.01 mbar, (v) between 0.0001 and 0.001 mbar, (vi ) between 0.001 and 10 mbar, (vii) between 0.001 and 1 mbar, (viii) between 0.001 and 0.1 mbar, (ix) between 0.001 and 0.01 mbar, (x) between 0.01 and 10 mbar, ( xi) between 0.01 and 1 mbar, (xii) between 0.01 and 0.1 mbar, (xiii) between 0.1 and 10 mbar, (xiv) between 0.1 and 1 mbar and (xv) between 1 and 10 mbar.

Die stromaufwärts gelegene Ionenfalle und die stromabwärts gelegene Ionenfalle weisen vorzugsweise Ionentunnelvorrichtungen auf, welche aus einem Satz von Ringen mit an sie angelegten alternierenden Polaritäten einer HF-Spannung bestehen. Die Ionentunnel-Ionenfallen können in einem Betriebsmodus als Ionenführungen wirken (so dass sie Ionen nicht wirklich einfangen), und sie weisen verglichen mit herkömmlichen Multipol-Stabsatz-Ionenführungen verschiedene Vorteile auf. Jeder Ring innerhalb der Ionentunnelvorrichtung kann unabhängig angeschlossen werden, wodurch ermöglicht wird, dass diese Vorrichtungen als Ionenfallen, Ionenbeweglichkeitstrenner, kollisionsfreie Driftröhren und Kollisionszellen zum Fragmentieren von Ionen betrieben werden. Sie können zusätzlich als kontinuierliche Ionenführungen zwischen Bereichen unterschiedlicher Drücke wirken, weil einer der Ringe des Ionentunnels als eine differentielle Pumpöffnung wirken kann, wodurch die Ionenübertragung von einem Bereich in einen anderen verbessert wird.The upstream located ion trap and the downstream ion trap have preferably ion tunneling devices, which consist of a set of rings with alternating polarities applied to them HF voltage exist. The ion tunnel ion traps can in an operating mode as ion guides work (so they do not really capture ions), and they point compared to conventional Multipole rod set ion guides different advantages. Each ring inside the ion tunnel device can be connected independently be made possible that these devices are called ion traps, ion mobility separators, collision-free drift tubes and collision cells are operated to fragment ions. You can additionally as continuous ion guides act between areas of different pressures, because one of the Rings of the ion tunnel act as a differential pumping port can, thereby reducing ion transmission from one area to another is improved.

Die stromabwärts gelegene Ionenfalle und/oder die stromaufwärts gelegene Ionenfalle und/oder die zweite stromaufwärts gelegene Ionenfalle können einen Ionentrichter aufweisen, der mehrere Elektroden mit Öffnungen aufweist, von denen Ionen durchgelassen werden, wobei der Durchmesser der Öffnungen zunehmend kleiner oder größer wird. Sie können alternativ einen Ionentunnel aufweisen, der mehrere Elektroden mit Öffnungen aufweist, von denen Ionen durchgelassen werden, wobei der Durchmesser der Öffnungen im Wesentlichen konstant bleibt. Sie können auch einen Stapel von Platten-, Ring- oder Drahtschleifenelektroden aufweisen.The downstream located ion trap and / or the upstream ion trap and / or the second upstream located ion trap can an ion funnel having a plurality of electrodes with openings of which ions are transmitted, the diameter the openings getting smaller or bigger. You can alternatively have an ion tunnel comprising a plurality of apertured electrodes of which ions are transmitted, the diameter the openings remains essentially constant. You can also get a stack of Plate, ring or wire loop electrodes have.

Vorzugsweise weisen die stromabwärts gelegene Ionenfalle und/oder die stromaufwärts gelegene Ionenfalle und/oder die zweite stromaufwärts gelegene Ionenfalle mehrere Elektroden auf, wobei jede Elektrode eine Öffnung aufweist, von der Ionen bei der Verwendung durchgelassen werden. Jede Elektrode weist vorzugsweise eine im Wesentlichen kreisförmige Öffnung auf, wenngleich die Öffnungen gemäß weniger bevorzugten Ausführungsformen auch andere Formen annehmen können.Preferably have the downstream located ion trap and / or the upstream ion trap and / or the second upstream Ion trap a plurality of electrodes, each electrode having an opening, be passed through by the ions in use. Each electrode preferably has a substantially circular opening, although the openings according to less preferred embodiments also can take other forms.

Vorzugsweise sind die Durchmesser der Öffnungen von wenigstens 50%, 60%, 70%, 80%, 90% oder 95% der die stromabwärts gelegene Ionenfalle und/oder die stromaufwärts gelegene Ionenfalle und/oder die zweite stromaufwärts gelegene Ionenfalle bildenden Elektroden aus der Gruppe ausgewählt, welche umfasst: (i) kleiner oder gleich 10 mm, (ii) kleiner oder gleich 9 mm, (iii) kleiner oder gleich 8 mm, (iv) kleiner oder gleich 7 mm, (v) kleiner oder gleich 6 mm, (vi) kleiner oder gleich 5 mm, (vii) kleiner oder gleich 4 mm, (viii) kleiner oder gleich 3 mm, (ix) kleiner oder gleich 2 mm und (x) kleiner oder gleich 1 mm.Preferably are the diameters of the openings of at least 50%, 60%, 70%, 80%, 90% or 95% of the downstream Ion trap and / or the upstream ion trap and / or the second upstream ion-trap forming electrodes are selected from the group consisting of comprises: (i) less than or equal to 10 mm, (ii) less than or equal to 9 mm, (iii) less than or equal to 8 mm, (iv) less than or equal to 7 mm, (v) less than or equal to 6 mm, (vi) less than or equal to 5 mm, (vii) less than or equal to 4 mm, (viii) less than or equal to 3 mm, (ix) less than or equal to 2 mm and (x) less than or equal to 1 mm.

Vorzugsweise haben wenigstens 50%, 60%, 70%, 80%, 90% oder 95% der die stromabwärts gelegene Ionenfalle und/oder die stromaufwärts gelegene Ionenfalle und/oder die zweite stromaufwärts gelegene Ionenfalle bildenden Elektroden Öffnungen, die im wesentlichen die gleiche Größe oder Fläche aufweisen.Preferably have at least 50%, 60%, 70%, 80%, 90% or 95% of the downstream Ion trap and / or the upstream ion trap and / or the second upstream Ion trap forming electrodes openings, which have substantially the same size or area.

Vorzugsweise ist die Dicke von wenigstens 50%, 60%, 70%, 80%, 90% oder 95% der Elektroden aus der Gruppe ausgewählt, welche umfasst: (i) kleiner oder gleich 3 mm, (ii) kleiner oder gleich 2,5 mm, (iii) kleiner oder gleich 2,0 mm, (iv) kleiner oder gleich 1,5 mm, (v) kleiner oder gleich 1,0 mm und (vi) kleiner oder gleich 0,5 mm.Preferably is the thickness of at least 50%, 60%, 70%, 80%, 90% or 95% of the Electrodes selected from the group, which comprises: (i) less than or equal to 3 mm, (ii) smaller or 2.5 mm, (iii) less than or equal to 2.0 mm, (iv) smaller or equal to 1.5 mm, (v) less than or equal to 1.0 mm and (vi) smaller or equal to 0.5 mm.

Vorzugsweise bestehen die stromabwärts gelegene Ionenfalle und/oder die stromaufwärts gelegene Ionenfalle und/oder die zweite stromaufwärts gelegene Ionenfalle aus: (i) 10–20 Elektroden, (ii) 20–30 Elektroden, (iii) 30–40 Elektroden, (iv) 40–50 Elektroden, (v) 50–60 Elektroden, (vi) 60–70 Elektroden, (vii) 70–80 Elektroden, (viii) 80–90 Elektroden, (ix) 90–100 Elektroden, (x) 100–110 Elektroden, (xi) 110–120 Elektroden, (xii) 120–130 Elektroden, (xiii) 130–140 Elektroden, (xiv) 140–150 Elektroden oder (xv) mehr als 150 Elektroden.Preferably exist the downstream ones Ion trap and / or the upstream ion trap and / or the second upstream Ion Trap of: (i) 10-20 Electrodes, (ii) 20-30 Electrodes, (iii) 30-40 Electrodes, (iv) 40-50 electrodes, (v) 50-60 Electrodes, (vi) 60-70 Electrodes, (vii) 70-80 Electrodes, (viii) 80-90 Electrodes, (ix) 90-100 Electrodes, (x) 100-110 Electrodes, (xi) 110-120 Electrodes, (xii) 120-130 Electrodes, (xiii) 130-140 Electrodes, (xiv) 140-150 Electrodes or (xv) more than 150 electrodes.

Vorzugsweise haben die stromabwärts gelegene Ionenfalle und/oder die stromaufwärts gelegene Ionenfalle und/oder die zweite stromaufwärts gelegene Ionenfalle eine Länge, die aus der Gruppe ausgewählt ist, welche umfasst: (i) kleiner als 5 cm, (ii) 5–10 cm, (iii) 10–15 cm, (iv) 15–20 cm, (v) 20–25 cm, (vi) 25–30 cm und (vii) größer als 30 cm. Vorzugsweise sind wenigstens 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% oder 95% der Elektroden sowohl mit einer Gleichspannungs- als auch mit einer Wechselspannungs- oder HF-Spannungsversorgung verbunden. Vorzugsweise werden axial benachbarten Elektroden Wechselspannungen oder HF-Spannungen mit einer Phasendifferenz von 180° zugeführt.Preferably have the downstream located ion trap and / or the upstream ion trap and / or the second upstream located ion trap a length, selected from the group which comprises: (i) less than 5 cm, (ii) 5-10 cm, (iii) 10-15 cm, (iv) 15-20 cm, (v) 20-25 cm, (vi) 25-30 cm and (vii) greater than 30 cm. Preferably at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% or 95% of the electrodes with both a DC voltage as well as being connected to an AC or RF power supply. Preferably, axially adjacent electrodes become alternating voltages or RF voltages supplied with a phase difference of 180 °.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die stromabwärts gelegene Ionenfalle und/oder die stromaufwärts gelegene Ionenfalle und/oder die zweite stromaufwärts gelegene Ionenfalle einen segmentierten Stabsatz aufweisen. Es wird auch an Ausführungsformen gedacht, bei denen beispielsweise eine Ionenfalle mehrere Elektroden mit Öffnungen aufweisen kann und eine andere Ionenfalle einen segmentierten Stabsatz aufweisen kann.According to one alternative embodiment may the downstream located ion trap and / or the upstream ion trap and / or the second upstream located ion trap have a segmented set of rods. It will also to embodiments intended, for example, where an ion trap multiple electrodes having openings and another ion trap may have a segmented set of rods can.

Vorzugsweise weisen die stromabwärts gelegene Ionenfalle und/oder die stromaufwärts gelegene Ionenfalle und/oder die zweite stromaufwärts gelegene Ionenfalle ein Gehäuse mit einer stromaufwärts gelegenen Öffnung, um es Ionen zu ermöglichen, in die Ionenfalle einzutreten, und einer stromabwärts gelegenen Öffnung, um es Ionen zu ermöglichen, aus der Ionenfalle auszutreten, auf.Preferably, the downstream ion trap and / or the upstream ion trap and / or the second upstream The ion trap has a housing with an upstream opening to allow ions to enter the ion trap and a downstream opening to allow ions to exit the ion trap.

Vorzugsweise weisen die stromabwärts gelegene Ionenfalle und/oder die stromaufwärts gelegene Ionenfalle und/oder die zweite stromaufwärts gelegene Ionenfalle weiterhin eine Einlassöffnung auf, durch die ein Kollisionsgas eingeleitet wird. Ein Kollisionsgas, wie Luft und/oder ein oder mehrere reaktionsträge Gase und/oder ein oder mehrere nicht reaktionsträge Gase, werden vorzugsweise über die Einlassöffnung in das Gehäuse eingeleitet.Preferably have the downstream located ion trap and / or the upstream ion trap and / or the second upstream Ion trap further has an inlet opening through which a collision gas is initiated. A collision gas, such as air and / or an or several inertia Gases and / or one or more non-inert gases, are preferably via the inlet opening in the housing initiated.

Der stromaufwärts gelegene Ionendetektor und/oder der stromabwärts gelegene Ionendetektor umfassen vorzugsweise einen einzelnen Detektor oder eine Detektorgruppe, die räumliche Informationen liefert. Der Detektor kann einen Mikrokanalplatten-Detektor, einen Elektronenvervielfacher-Detektor oder einen Leuchtstoff oder Szintillator in Zusammenhang mit einem Photonenvervielfacher-Detektor umfassen.Of the upstream located ion detector and / or the downstream ion detector include preferably a single detector or a detector group, the spatial Information supplies. The detector may include a microchannel plate detector, an electron multiplier detector or a phosphor or scintillator in conjunction with a photomultiplier detector.

Der stromabwärts gelegene Ionendetektor und/oder der stromaufwärts gelegene Ionendetektor kann weniger bevorzugt Teil eines weiteren Massenanalysators, wie eines Flugzeit-Massenanalysators, eines Quadrupol-Massenanalysators, eines Penning- oder Fourier-Transformations-Ionenzyklotronresonanz-Massenanalysators (”FTICR-Massenanalysators”), einer zweidimensionalen oder linearen Quadrupol-Ionenfalle oder einer Paul- oder dreidimensionalen Quadrupol-Ionenfalle sein.Of the downstream located ion detector and / or the upstream ion detector can less preferably part of another mass analyzer, such as one Time of Flight mass analyzer, one Quadrupole mass analyzer, Penning or Fourier transform ion cyclotron resonance mass analyzer ("FTICR mass analyzer"), one two-dimensional or linear quadrupole ion trap or one Paul or three-dimensional quadrupole ion trap.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform können die stromabwärts gelegene Ionenfalle und/oder die stromaufwärts gelegene Ionenfalle und/oder die zweite stromaufwärts gelegene Ionenfalle in einem von mehreren der folgenden Modi betrieben werden: (i) einem Ioneneinfangmodus, in dem eine oder mehrere Einfangspannungen angelegt werden, um zu verhindern, dass Ionen aus einem oder mehreren Enden der Ionenfalle austreten, (ii) einem Ionenführungsmodus, in dem keine Einfangspannungen angelegt werden und daher alle von der Ionenfalle empfangenen Ionen von der Ionenfalle im wesentlichen weiter übertragen (transmittiert) bzw. weiterlaufen gelassen werden, (iii) einem Fragmentationsmodus, in dem dafür gesorgt wird, dass die Ionenfalle auf einem Druck gehalten wird und/oder dafür gesorgt wird, dass Ionen mit einer solchen Energie in die Ionenfalle eintreten, dass die Ionen in erheblichem Maße innerhalb der Ionenfalle fragmentiert werden, und (iv) einem Ioneneinfang- und -fragmentationsmodus, in dem eine oder mehrere Einfangspannungen angelegt werden, um zu verhindern, dass Ionen aus einem oder mehreren Enden der Ionenfalle austreten, und wobei dafür gesorgt wird, dass die Ionenfalle auf einem Druck gehalten wird und/oder dafür gesorgt wird, dass Ionen mit einer solchen Energie in die Ionenfalle eintreten, dass die Ionen in erheblichem Maße innerhalb der Ionenfalle fragmentiert werden. Im Ionenführungsmodus kann ein axialer Gleichspannungsgradient entlang wenigstens einem Teil der Ionenfalle angelegt oder aufrechterhalten werden, so dass Ionen aus der Ionenfalle heraus oder durch diese beschleunigt werden.According to the preferred Embodiment, the downstream located ion trap and / or the upstream ion trap and / or the second upstream ion trap operated in one of several of the following modes are: (i) an ion capture mode in which one or more capture voltages be created to prevent ions from one or more Exit the ends of the ion trap, (ii) an ion guide mode, in which no trapping voltages are applied and therefore all of The ion trap received ions from the ion trap substantially continue to transmit (transmitted), or (continue), (iii) a fragmentation mode, in the for that ensuring that the ion trap is maintained at a pressure and / or for that ensures that ions with such energy in the ion trap occur that the ions to a considerable extent within the ion trap be fragmented, and (iv) an ion capture and fragmentation mode, in which one or more trapping voltages are applied to Prevent ions from one or more ends of the ion trap to emerge, and for that ensuring that the ion trap is maintained at a pressure and / or for that ensures that ions with such energy in the ion trap occur that the ions to a considerable extent within the ion trap be fragmented. In ion guide mode can an axial DC voltage gradient along at least one part The ion trap can be applied or maintained so that ions out of the ion trap or accelerated by it.

Der Massenfilter und -analysator umfasst vorzugsweise einen Quadrupol-Stabsatz-Massenfilter und -analysator. Gemäß weniger bevorzugten Ausführungsformen kann der Massenfilter und -analysator einen Magnetsektor-Massenanalysator oder einen Flugzeit-Massenanalysator umfassen.Of the The mass filter and analyzer preferably comprises a quadrupole rod set mass filter and analyzer. According to less preferred embodiments For example, the mass filter and analyzer may be a magnetic sector mass analyzer or a time of flight mass analyzer.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie vorgesehen, welches die folgenden Schritte aufweist:
Bereitstellen einer Ionenquelle, eines Massenfilters und -analysators, der stromabwärts der Ionenquelle angeordnet ist, eines stromaufwärts gelegenen Ionendetektors, der stromaufwärts des Massenfilters und -analysators angeordnet ist, und einer stromabwärts gelegenen Ionenfalle, die stromabwärts des Massenfilters und -analysators angeordnet ist,
Einfangen von Ausgangs- oder Fragmentionen in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle,
Ausstoßen der Ausgangs- oder Fragmentionen aus der stromabwärts gelegenen Ionenfalle und Hindurchführen der Ausgangs- oder Fragmentionen durch den Massenfilter und -analysator,
Vornehmen einer Massenanalyse oder einer Massenfilterung der Ausgangs- oder Fragmentionen und
Erfassen der Ionen mit dem stromaufwärts gelegenen Ionendetektor.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of mass spectrometry comprising the steps of:
Providing an ion source, a mass filter and analyzer located downstream of the ion source, an upstream ion detector positioned upstream of the mass filter and analyzer, and a downstream ion trap disposed downstream of the mass filter and analyzer;
Capture of source or fragment ions in the downstream ion trap,
Ejecting the source or fragment ions from the downstream ion trap and passing the source or fragment ions through the mass filter and analyzer;
Making a mass analysis or mass filtering of the source or fragment ions and
Detecting the ions with the upstream ion detector.

Vorzugsweise werden bei dem Verfahren weiterhin von der Ionenquelle erzeugte Ionen in einer stromaufwärts gelegenen Ionenfalle eingefangen, während Fragmentionen einer Massenanalyse unterzogen werden.Preferably are still generated by the ion source in the process Ions in an upstream trapped ion trap, while fragment ions of a mass analysis be subjected.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie vorgesehen, welches die folgenden Schritte aufweist:
Bereitstellen einer Ionenquelle, eines Massenfilters und -analysators, der stromabwärts der Ionenquelle angeordnet ist, eines stromaufwärts gelegenen Ionendetektors, der stromaufwärts des Massenfilters und -analysators angeordnet ist, einer stromaufwärts gelegenen Ionenfalle, die stromaufwärts des Massenfilters und -analysators angeordnet ist, einer zweiten stromaufwärts gelegenen Ionenfalle, die stromaufwärts der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle angeordnet ist, und einer stromabwärts gelegenen Ionenfalle, die stromabwärts des Massenfilters und -analysators angeordnet ist,
Einfangen von Fragmentionen in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle,
Ausstoßen der Fragmentionen aus der stromabwärts gelegenen Ionenfalle und Hindurchführen der Fragmentionen durch den Massenfilter und -analysator,
Vornehmen einer Massenfilterung der Fragmentionen, so dass Fragmentionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis weiterlaufen gelassen werden und Ionen mit anderen Masse-Ladungs-Verhältnissen durch das Massenfilter abgeschwächt werden,
weiteres Fragmentieren der vom Massenfilter durchgelassenen Fragmentionen, um Fragmentionen der zweiten Generation zu bilden, und
Ansammeln der Fragmentionen der zweiten Generation in der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of mass spectrometry comprising the steps of:
Providing an ion source, a mass filter and analyzer located downstream of the ion source, an upstream ion detector positioned upstream of the mass filter and analyzer, an upstream ion trap disposed upstream of the mass filter and analyzer, a second upstream ion trap located upstream of the upstream ions trap and a downstream ion trap located downstream of the mass filter and analyzer,
Capture fragment ions in the downstream ion trap,
Ejecting the fragment ions from the downstream ion trap and passing the fragment ions through the mass filter and analyzer;
Performing mass filtering of the fragment ions so that fragment ions having a specific mass-to-charge ratio are allowed to continue to be propagated and ions having different mass-to-charge ratios are attenuated by the mass filter,
further fragmenting the fragment ions transmitted by the mass filter to form second-generation fragment ions, and
Accumulate the second generation fragment ions in the upstream ion trap.

Vorzugsweise werden bei dem Verfahren weiterhin von der Ionenquelle erzeugte Ionen in der zweiten stromaufwärts gelegenen Ionenfalle eingefangen, während Fragmentionen einer Massenfilterung unterzogen werden.Preferably are still generated by the ion source in the process Ions in the second upstream ion trap trapped while fragment ions of mass filtering be subjected.

Vorzugsweise weist das Verfahren die folgenden weiteren Schritte auf:
Ausstoßen der Fragmentionen der zweiten Generation aus der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle und Hindurchführen der Fragmentionen der zweiten Generation durch den Massenfilter und -analysator,
Vornehmen einer Massenanalyse oder einer Massenfilterung der Fragmentionen der zweiten Generation und
Erfassen der Ionen mit dem stromabwärts gelegenen Ionendetektor.Preferably, the method comprises the following further steps:
Ejecting the second generation fragment ions from the upstream ion trap and passing the second generation fragment ions through the mass filter and analyzer;
Carrying out mass analysis or mass filtering of second generation fragment ions and
Detecting the ions with the downstream ion detector.

Vorzugsweise werden bei dem Verfahren weiterhin von der Ionenquelle erzeugte Ionen in der zweiten stromaufwärts gelegenen Ionenfalle eingefangen, während die Fragmentionen der zweiten Generation einer Massenanalyse unterzogen werden.Preferably are still generated by the ion source in the process Ions in the second upstream ion trap trapped, while the fragment ions of the second generation of a mass analysis.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie vorgesehen, welches die folgenden Schritte aufweist:
Bereitstellen einer Ionenquelle, eines Massenfilters und -analysators, der stromabwärts der Ionenquelle angeordnet ist, eines stromaufwärts gelegenen Ionendetektors, der stromaufwärts des Massenfilters und -analysators angeordnet ist, und einer stromabwärts gelegenen Ionenfalle, die stromabwärts des Massenfilters und -analysators angeordnet ist,
Einfangen von Fragmentionen in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle,
Ausstoßen der Fragmentionen aus der stromabwärts gelegenen Ionenfalle und Hindurchführen der Fragmentionen durch den Massenfilter und -analysator,
Vornehmen einer Massenfilterung der Fragmentionen, so dass Fragmentionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis weiterlaufen gelassen werden und Ionen mit anderen Masse-Ladungs-Verhältnissen durch das Massenfilter abgeschwächt werden, und
Erfassen der Ionen mit dem stromaufwärts gelegenen Ionendetektor.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of mass spectrometry comprising the steps of:
Providing an ion source, a mass filter and analyzer located downstream of the ion source, an upstream ion detector positioned upstream of the mass filter and analyzer, and a downstream ion trap disposed downstream of the mass filter and analyzer;
Capture fragment ions in the downstream ion trap,
Ejecting the fragment ions from the downstream ion trap and passing the fragment ions through the mass filter and analyzer;
Performing mass filtering of the fragment ions so that fragment ions having a specific mass-to-charge ratio are allowed to continue to be propagated and ions having different mass-to-charge ratios are attenuated by the mass filter, and
Detecting the ions with the upstream ion detector.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie vorgesehen, welches die folgenden Schritte aufweist:
Bereitstellen einer Ionenquelle, eines Massenfilters und -analysators, der stromabwärts der Ionenquelle angeordnet ist, einer stromaufwärts gelegenen Ionenfalle, die stromaufwärts des Massenfilters und -analysators angeordnet ist, einer stromabwärts gelegenen Ionenfalle, die stromabwärts des Massenfilters und -analysators angeordnet ist, und eines stromabwärts gelegenen Ionendetektors, der stromabwärts der stromabwärts gelegenen Ionenfalle angeordnet ist,
Einrichten des Massenfilters und -analysators zum Vornehmen einer Massenfilterung von der Ionenquelle emittierter Ionen, so dass Ionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis weiterlaufen gelassen werden und Ionen mit anderen Masse-Ladungs-Verhältnissen durch das Massenfilter erheblich abgeschwächt werden,
Fragmentieren der von dem Massenfilter weiterlaufen gelassenen Ionen,
Ansammeln der Fragmentionen in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle,
Freigeben der Fragmentionen von der stromabwärts gelegenen Ionenfalle,
Zurückführen wenigstens einiger der Fragmentionen stromaufwärts durch den Massenfilter und -analysator, der in einem Breitband-Durchlassmodus betrieben wird, um im wesentlichen alle Fragmentionen durchzulassen, wobei dafür gesorgt wird, dass die Fragmentionen in der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle angesammelt werden,
Freigeben der Fragmentionen von der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle,
Führen wenigstens einiger der Fragmentionen durch den Massenfilter und -analysator, der dafür eingerichtet ist, die Fragmentionen einer Massenanalyse oder einer Massenfilterung zu unterziehen,
Durchlassen der Fragmentionen durch die stromabwärts gelegene Ionenfalle, ohne dass die Fragmentionen in erheblichem Maße weiter fragmentiert werden, und
Erfassen der Ionen mit stromabwärts gelegenen Ionendetektor.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of mass spectrometry comprising the steps of:
Providing an ion source, a mass filter and analyzer located downstream of the ion source, an upstream ion trap located upstream of the mass filter and analyzer, a downstream ion trap located downstream of the mass filter and analyzer, and one downstream located ion detector located downstream of the downstream ion trap,
Establishing the mass filter and analyzer to perform mass filtering of ions emitted from the ion source so that ions of a specific mass to charge ratio are allowed to continue to travel and ions having different mass to charge ratios through the mass filter are significantly attenuated;
Fragmenting the ions propagated from the mass filter,
Accumulating the fragment ions in the downstream ion trap,
Releasing the fragment ions from the downstream ion trap,
Returning at least some of the fragment ions upstream through the mass filter and analyzer operating in a broadband transmission mode to pass substantially all of the fragment ions, thereby causing the fragment ions to be accumulated in the upstream ion trap;
Releasing the fragment ions from the upstream ion trap,
Passing at least some of the fragment ions through the mass filter and analyzer adapted to subject the fragment ions to mass analysis or mass filtering,
Passing the fragment ions through the downstream ion trap, without the fragment ions are further fragmented to a considerable extent, and
Detecting ions with downstream ion detector.

In den vorstehenden Ausführungsformen wurden verschiedene Betriebsmodi als erster, zweiter, dritter usw. Betriebsmodus beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass nicht alle Betriebsmodi ausgeführt werden müssen und dass wenigstens einige der Betriebsmodi in anderen Reihenfolgen ausgeführt werden können.In the above embodiments, various operation modes have been described as the first, second, third, etc., operation modes. However, it should be understood that not all modes of operation are off and at least some of the modes of operation may be performed in other orders.

Es wird in den Ansprüchen auch auf verschiedene Komponenten des Massenspektrometers als ”stromaufwärts” oder ”stromabwärts” zueinander liegend Bezug genommen. Um Zweifel zu vermeiden, sei bemerkt, dass diese Begriffe so ausgelegt werden sollten, dass sich Komponenten entweder physikalisch stromaufwärts oder stromabwärts voneinander befinden und/oder funktionsmäßig stromaufwärts oder stromabwärts zueinander angeordnet sind. Wenn beispielsweise auf einen Ionendetektor Bezug genommen wird, der stromaufwärts eines Massenfilters und -analysators angeordnet ist, sollte dies so verstanden werden, dass Ionen durch den Massenfilter und -analysator zurücklaufen und aus dem Massenfilter und -analysator aus einem Bereich bzw. Gebilde austreten, der bzw. das normalerweise als der Eintrittsbereich des Massenfilters und -analysators angesehen werden würde. Bei einem herkömmlichen Dreifach-Quadrupolmassenspektrometer oder einem Hybrid-Quadrupol-Flugzeit-Massenspektrometer sind der zweite Massenanalysator Q3 oder der Flugzeit-Massenanalysator und der diesem Massenanalysator zugeordnete Ionendetektor stromabwärts und nicht stromaufwärts des ersten Massenfilters und -analysators Q1 bereitgestellt.It is in the claims also to various components of the mass spectrometer as "upstream" or "downstream" to each other Referenced. To avoid doubt, it should be noted that this Terms should be construed so that components are either physically upstream or downstream from one another and / or functionally upstream or downstream are arranged to each other. For example, when referring to an ion detector which is taken upstream a mass filter and analyzer is arranged, this should be be understood that ions through the mass filter and analyzer running back and from the mass filter and analyzer from an area or Forms emerge, the usually as the entrance area of the mass filter and analyzer. at a conventional one Triple quadrupole mass spectrometer or hybrid quadrupole time of flight mass spectrometer are the second mass analyzer Q3 or the Time of Flight mass analyzer and the ion detector associated downstream of this mass analyzer not upstream of the first mass filter and analyzer Q1.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie vorgesehen, bei dem Ionen eine gerade Anzahl von Malen durch den gleichen Massenfilter und -analysator gesendet werden, bevor die Ionen durch einen Ionendetektor erfasst werden.According to one Another aspect of the present invention is a method for Mass spectrometry provided, in which ions an even number of times sent by the same mass filter and analyzer before the ions are detected by an ion detector.

Ionen werden vorzugsweise zweimal, viermal, sechsmal, achtmal oder zehnmal durch denselben Massenfilter und -analysator geführt und nicht eine ungerade Anzahl von Malen durch den Massenfilter und -analysator geführt, bevor die Ionen durch einen Ionendetektor erfasst werden.ions are preferably twice, four times, six times, eight times or ten times passed through the same mass filter and analyzer and not an odd one Number of times passed through the mass filter and analyzer before the ions are detected by an ion detector.

Diese Ausführungsform steht im Gegensatz zu Anordnungen, bei denen Ionen eine ungerade Anzahl von Malen durch denselben Massenfilter und -analysator laufen.These embodiment is contrary to arrangements in which ions are odd Number of times through the same mass filter and analyzer run.

Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun nur als Beispiel mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:Various embodiments The present invention will now be described by way of example only to the accompanying drawings, in which:

1A eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Ausführen von MS/MS- und SRM-Experimenten zeigt, 1B eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Ausführen von MS/MS-Experimenten zeigt, 1C eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Ausführen von MS/MS-Experimenten zeigt, 1D eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Ausführen von MS³-Experimenten zeigt und 1E eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, 1A A first embodiment of the present invention for carrying out MS / MS and SRM experiments shows 1B A second embodiment of the present invention for carrying out MS / MS experiments shows 1C A third embodiment of the present invention for carrying out MS / MS experiments shows 1D A fourth embodiment of the present invention for carrying out MS ³ experiments shows and 1E A fifth embodiment of the present invention shows

2A einen ersten Modus gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, in dem Ausgangsionen in einer Ionenfalle angesammelt werden, 2B einen zweiten Modus zeigt, in dem Ausgangsionen von der Ionenfalle freigegeben werden und zur Massenanalyse wieder durch den Massenanalysator geführt werden, 2C einen dritten Modus zeigt, in dem bestimmte Ausgangsionen ausgewählt, fragmentiert und in der Ionenfalle gespeichert werden, und 2D einen vierten Modus zeigt, in dem die Fragmentionen zur Massenanalyse wieder durch den Massenanalysator geführt werden, 2A shows a first mode according to the first embodiment, in which exit ions are accumulated in an ion trap, 2 B shows a second mode in which source ions are released from the ion trap and are passed through the mass analyzer again for mass analysis, 2C a third mode in which certain exit ions are selected, fragmented and stored in the ion trap, and 2D shows a fourth mode in which the fragment ions are again passed through the mass analyzer for mass analysis,

3A einen ersten Modus gemäß einer alternativen Ausführungsform zeigt, in dem bestimmte Ausgangsionen ausgewählt, fragmentiert und in einer Ionenfalle gespeichert werden, und 3B einen zweiten Modus zeigt, in dem die Fragmentionen wieder durch das Massenfilter geführt werden, 3A a first mode according to an alternative embodiment, in which certain exit ions are selected, fragmented and stored in an ion trap, and 3B shows a second mode in which the fragment ions are again passed through the mass filter,

4A einen ersten Modus gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt, in dem Ausgangsionen einer Massenanalyse unterzogen werden, 4B einen zweiten Modus zeigt, in dem bestimmte Ausgangsionen ausgewählt, fragmentiert und in einer Ionenfalle gespeichert werden, und 4C einen dritten Modus zeigt, in dem die Fragmentionen zur Massenanalyse wieder durch den Massenanalysator geführt werden, 4A shows a first mode according to the second embodiment, in which output ions are mass-analyzed, 4B shows a second mode in which certain exit ions are selected, fragmented and stored in an ion trap, and 4C shows a third mode in which the fragment ions are again passed through the mass analyzer for mass analysis,

5A einen ersten Modus gemäß der dritten Ausführungsform zeigt, in dem Ausgangsionen einer Massenanalyse unterzogen werden, 5B einen zweiten Modus zeigt, in dem bestimmte Ausgangsionen ausgewählt, fragmentiert und in einer Ionenfalle gespeichert werden, 5C einen dritten Modus zeigt, in dem die Fragmentionen wieder durch den Massenfilter und -analysator geführt werden, der dafür eingerichtet ist, alle Fragmentionen durchzulassen, die dann in einer stromaufwärts gelegenen Ionenfalle gespeichert werden, und 5D einen vierten Modus zeigt, in dem die Fragmentionen zur Massenanalyse wieder durch den Massenanalysator geführt werden, 5A shows a first mode according to the third embodiment, in which output ions are mass-analyzed, 5B shows a second mode in which certain exit ions are selected, fragmented and stored in an ion trap, 5C depicting a third mode in which the fragment ions are again passed through the mass filter and analyzer adapted to pass all fragment ions which are then stored in an upstream ion trap, and 5D shows a fourth mode in which the fragment ions are again passed through the mass analyzer for mass analysis,

6A einen ersten Modus gemäß der vierten Ausführungsform zeigt, in dem Ausgangsionen einer Massenanalyse unterzogen werden, 6B einen zweiten Modus zeigt, in dem bestimmte Ausgangsionen ausgewählt, fragmentiert und in einer Ionenfalle gespeichert werden, 6C einen dritten Modus zeigt, in dem die Fragmentionen wieder durch den Massenanalysator geführt werden, um sie einer Massenanalyse zu unterziehen, während Ausgangsionen in einer stromaufwärts gelegenen Ionenfalle angesammelt werden, 6D einen nachfolgenden Betriebsmodus zeigt, in dem, nachdem weitere Fragmentionen in einer stromabwärts gelegenen Ionenfalle gespeichert werden, sie durch das Massenfilter geführt werden, um bestimmte Fragmentionen auszuwählen, die dann weiter fragmentiert und in einer stromaufwärts gelegenen Ionenfalle gespeichert werden, und 6E einen weiteren Modus zeigt, in dem Fragmentionen der zweiten Generation zur Massenanalyse wieder durch den Massenanalysator geführt werden, und 6A shows a first mode according to the fourth embodiment, in which output ions are mass-analyzed, 6B shows a second mode in which certain exit ions are selected, fragmented and stored in an ion trap, 6C shows a third mode in which the fragment ions are again passed through the mass analyzer for mass analysis while outputting be accumulated in an upstream ion trap, 6D show a subsequent mode of operation in which, after further fragment ions are stored in a downstream ion trap, they are passed through the mass filter to select particular fragment ions, which are then further fragmented and stored in an upstream ion trap, and 6E shows another mode in which fragment ions of the second generation are again passed through the mass analyzer for mass analysis, and

7 eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 7 shows a fifth embodiment of the present invention.

Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun in bezug auf die 1A–1E erörtert.Various embodiments of the present invention will now be described with reference to FIGS 1A - 1E discussed.

1A zeigt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsform ist eine Ionenquelle 1 vorgesehen. Stromabwärts der Ionenquelle 1 befindet sich ein Massenfilter und -analysator 2, und stromabwärts des Massenfilters und -analysators 2 befindet sich eine stromabwärts gelegene Ionenfalle 3. Stromaufwärts des Massenfilters und -analysators 2 befindet sich ein stromaufwärts gelegener Ionendetektor 4. Wie in den 2A–2D in näheren Einzelheiten dargestellt ist, kann diese Ausführungsform ein MS/MS-Experiment vorteilhaft ausführen, bei dem eine Vorrichtung verwendet wird, die nur einen einzigen Massenfilter und -analysator 2 aufweist, während herkömmliche Dreifach-Quadrupolmassenspektrometer zwei Massenfilter und -analysatoren aufweisen. 1A shows a first embodiment of the present invention. According to this embodiment, an ion source 1 intended. Downstream of the ion source 1 there is a mass filter and analyzer 2 , and downstream of the mass filter and analyzer 2 there is a downstream ion trap three , Upstream of the mass filter and analyzer 2 there is an upstream ion detector 4 , As in the 2A - 2D shown in more detail, this embodiment can advantageously perform an MS / MS experiment using a device comprising only a single mass filter and analyzer 2 whereas conventional triple quadrupole mass spectrometers have two mass filters and analyzers.

Wie in den 2A–2D dargestellt ist, werden gemäß der ersten Ausführungsform vier verschiedene Betriebsmodi der Reihe nach zyklisch durchlaufen, um ein MS/MS-Experiment abzuschließen. In dem in 2A dargestellten ersten Modus ist die Ionenquelle 1 eingeschaltet, ist der Massenfilter und -analysator 2 so eingestellt, dass er alle Ionen unabhängig von ihrem Masse-Ladungs-Verhältnis durchlässt (beispielsweise in einem Breitband-Durchlassmodus oder einem HF-Ionenführungsmodus), und werden Ausgangsionen in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 eingefangen. In dem in 2B dargestellten folgenden MS-Modus wird die Ionenquelle 1 ausgeschaltet und werden die Ausgangsionen von der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 freigegeben und laufen durch den Massenanalysator 2 stromaufwärts zurück, wobei der Massenanalysator 2 einen Scann ausführt, so dass die Ausgangsionen massenanalysiert werden und durch den stromaufwärts gelegenen Ionendetektor 4 erfasst werden. In dem in 2C dargestellten nachfolgenden Modus wird die Ionenquelle 1 wieder eingeschaltet und wird das Massenfilter 2 so eingerichtet, dass es in einem schmalbandigen Modus arbeitet, so dass es nur Ausgangsionen durchlässt, die in einen spezifischen schmalen Bereich von Masse-Ladungs-Verhältnissen fallen. Es wird dann dafür gesorgt, dass diese Ausgangsionen eine Energie aufweisen, und es wird dafür gesorgt, dass die stromabwärts gelegene Ionenfalle 3 auf einem Druck gehalten wird, so dass bewirkt wird, dass die Ausgangsionen, wenn sie in die stromabwärts gelegene Ionenfalle 3 eintreten, zu Fragmentionen fragmentiert werden, welche auch eingefangen, angesammelt oder auf andere Weise in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 gespeichert werden. In dem in 2D dargestellten letzten Modus wird die Ionenquelle 1 wieder ausgeschaltet, und die Fragmentionen werden von der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 freigegeben, und es wird dafür gesorgt, dass sie stromaufwärts durch den Massenanalysator 2 zurücklaufen, der gescannt wird, um eine Massenanalyse der Fragmentionen vorzunehmen, welche dann vom stromaufwärts gelegenen Ionendetektor 4 erfasst werden.As in the 2A - 2D 4, according to the first embodiment, four different operation modes are sequentially cycled to complete an MS / MS experiment. In the in 2A The first mode shown is the ion source 1 On, is the mass filter and analyzer 2 is set to transmit all ions regardless of their mass-to-charge ratio (for example, in a broadband transmission mode or an RF ion guide mode), and become output ions in the downstream ion trap three captured. In the in 2 B The following MS mode is the ion source 1 turned off and become the exit ions from the downstream ion trap three released and run through the mass analyzer 2 upstream back, with the mass analyzer 2 performs a scan such that the output ions are mass analyzed and by the upstream ion detector 4 be recorded. In the in 2C The subsequent mode shown becomes the ion source 1 turned back on and becomes the mass filter 2 configured to operate in a narrowband mode such that it passes only output ions falling within a specific narrow range of mass-to-charge ratios. It is then ensured that these exit ions have energy and the downstream ion trap is made to function three is maintained at a pressure such that causes the exit ions when in the downstream ion trap three occur, fragmented into fragment ions, which are also trapped, accumulated or otherwise trapped in the downstream ion trap three get saved. In the in 2D The last mode shown is the ion source 1 turned off again, and the fragment ions are from the downstream ion trap three Released, and it is ensured that they are upstream through the mass analyzer 2 which is scanned to make a mass analysis of the fragment ions, which are then taken from the upstream ion detector 4 be recorded.

Wenngleich dies in 2D nicht dargestellt ist, werden Ausführungsformen mit Einzelreaktionsüberwachung und Ausführungsformen mit Mehrfachreaktionsüberwachung erwogen, wobei der Massenfilter und -analysator 2 die Fragmentionen massenfiltert, statt eine Massenanalyse von ihnen vorzunehmen, so dass der Massenfilter und -analysator 2 so eingestellt wird, dass er Ionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis durchlässt statt gescannt zu werden.Although this is in 2D not shown, embodiments with single reaction monitoring and multiple reaction monitoring embodiments are contemplated wherein the mass filter and analyzer 2 mass filters the fragment ions, rather than mass analyzing them, so that the mass filter and analyzer 2 is set to allow ions of a specific mass to charge ratio to pass through instead of being scanned.

Es wird anhand des vorstehend Erwähnten verständlich geworden sein, dass in dem in 2B dargestellten zweiten Modus bzw. in dem in 2D dargestellten vierten Modus die Ionenquelle 1 ausgeschaltet wird, um zu ermöglichen, dass der Massenanalysator 2 die zuvor angesammelten Ionen analysiert. Hierdurch wird verhindert, dass Ausgangsionen von der Quelle, die nicht durch den Massenanalysator 2 gelaufen sind, in den resultierenden Massenspektren auftreten, es ergibt sich hieraus jedoch der Nachteil, dass das Gesamt-Einschaltverhältnis des MS/MS- Experiments verringert wird.It will be understood from the above that in which in 2 B illustrated second mode or in the in 2D illustrated fourth mode, the ion source 1 is turned off to allow the mass analyzer 2 analyzed the previously accumulated ions. This will prevent output ions from the source, not through the mass analyzer 2 have occurred in the resulting mass spectra, but this has the disadvantage that the overall duty cycle of the MS / MS experiment is reduced.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Massenfilter und -analysator 2 ein Quadrupol-Stabsatz-Massenfilter aufweisen. Bei einem Scann-Experiment in der Art des vorstehend beschriebenen können in jedem der vier verschiedenen Modi in etwa gleiche Zeiten verbracht werden. Dementsprechend wäre die Ionenquelle 1 etwa 50% der Zeit ausgeschaltet, weshalb 50% der erzeugten Ionen verwendet werden würden.According to a preferred embodiment, the mass filter and analyzer 2 have a quadrupole rod set mass filter. In a scanning experiment such as described above, it is possible to spend approximately equal times in each of the four different modes. Accordingly, the ion source would be 1 turned off about 50% of the time, so 50% of the generated ions would be used.

Die 3A und 3B zeigen eine Variation der ersten Ausführungsform zum Ausführen eines Auswahlreaktionsüberwachungs-Experiments (SRM-Experiments). Bei einem SRM-Experiment wird eine bekannte Zielverbindung überwacht. Wie in 3A dargestellt ist, kann die Ionenquelle 1 über den größten Teil der Zeit (beispielsweise 90% der Zeit) eingeschaltet gelassen werden. Das Massenfilter 2 wird so eingestellt, dass es nur Ausgangsionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis durchlässt, das der Zielverbindung entspricht. Diese vom Massenfilter 2 durchgelassenen Ausgangsionen werden dann in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 fragmentiert und in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 gespeichert. Dementsprechend kann der größte Teil der Zeit in einem gegebenen Experimentdurchlauf damit verbracht werden, Fragmentionen in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 anzusammeln (d. h. es der in 3A dargestellte erste Modus). Die Ionenquelle 1 wird dann für einen verhältnismäßig kurzen Zeitraum ausgeschaltet, während bewirkt wird, dass die Fragmentionen durch die stromabwärts gelegene Ionenfalle 3 austreten und stromaufwärts wieder durch das Massenfilter 2 zum stromaufwärts gelegenen Ionendetektor 4 laufen. Es ist vorteil haft, dass durch das Konzentrieren des gewünschten Ionensignals in einem verhältnismäßig kurzen Abschnitt eines Experimentzyklus das Signal-Rausch-Verhältnis verglichen mit herkömmlichen Anordnungen erhöht wird, bei denen ein Ionendetektor im wesentlichen während eines gesamten Experimentdurchlaufs aktiv ist. Es wird erwogen, dass eine Phasensynchronisation eines Verstärkers mit der Wellenform des Experimentzyklus vorgenommen werden könnte. Es können auch Mehrfachreaktionsüberwachungs-Experimente (MRM-Experimente) ausgeführt werden, indem verschiedene Masse-Ladungs-Verhältnisse und Übergänge zyklisch durchlaufen werden.The 3A and 3B show a variation of the first embodiment for carrying out a selection reaction monitoring experiment (SRM experiment). In an SRM experiment a known destination connection is monitored. As in 3A is shown, the ion source 1 be left on for most of the time (for example, 90% of the time). The mass filter 2 is set to pass only leaving ions with a specific mass to charge ratio that corresponds to the target compound. This from the mass filter 2 Permitted exit ions are then trapped in the downstream ion trap three fragmented and in the downstream ion trap three saved. Accordingly, most of the time in a given experiment run can be spent on fragment ions in the downstream ion trap three accumulate (ie the in 3A illustrated first mode). The ion source 1 is then turned off for a relatively short period of time while causing the fragment ions to pass through the downstream ion trap three exit and upstream through the mass filter again 2 to the upstream ion detector 4 to run. It is advantageous that concentrating the desired ion signal in a relatively short portion of an experimental cycle will increase the signal-to-noise ratio compared to conventional arrangements in which an ion detector is substantially active throughout an entire experiment run. It is contemplated that a phase synchronization of an amplifier could be made with the waveform of the experimental cycle. Multiple reaction monitoring (MRM) experiments can also be performed by cycling through various mass-to-charge ratios and transitions.

1B zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die zweite Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, abgesehen davon, dass ein stromabwärts gelegener Ionendetektor 5 auch stromabwärts der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 bereitgestellt ist. Wie in den 4A–4C in näheren Einzelheiten dargestellt ist, wird durch das Hinzufügen eines stromabwärts gelegenen Ionendetektors 5 die Anzahl der für bestimmte Analysen erforderlichen Schritte verringert. Es können MS/MS-Experimente ausgeführt werden, die einen Schritt weniger benötigen als bei der ersten Ausführungsform, also drei Schritte statt vier. Wie beim Vergleichen der 4A–C mit den 2A–D ersichtlich ist, ist die Ionenquelle 1 weiterhin während nur eines der drei Betriebsmodi ausgeschaltet. Die Ionenausnutzung gemäß der zweiten Ausführungsform ist daher auf 66%, verglichen mit 50% gemäß der ersten Ausführungsform, verbessert. 1B shows a second embodiment of the present invention. The second embodiment is similar to the first embodiment, except that a downstream ion detector 5 also downstream of the downstream ion trap three is provided. As in the 4A - 4C is shown in greater detail by adding a downstream ion detector 5 reduces the number of steps required for specific analyzes. MS / MS experiments can be performed that take one step less than in the first embodiment, three steps instead of four. Like when comparing the 4A -C with the 2A D is the ion source 1 continues to turn off while only one of the three modes of operation. The ion utilization according to the second embodiment is therefore improved to 66% as compared with 50% according to the first embodiment.

Wie in den 4A–4C dargestellt ist, werden gemäß der zweiten Ausführungsform drei verschiedene Betriebsmodi der Reihe nach zyklisch durchlaufen, um ein MS/MS- Experiment auszuführen. In dem in 4A dargestellten ersten Modus ist die Ionenquelle 1 eingeschaltet und ist dafür gesorgt, dass der Massenfilter und -analysator 2 gescannt wird, um eine Massenanalyse von Ausgangsionen auszuführen, welche dann durch den stromabwärts gelegenen Ionendetektor 5 erfasst werden. Die stromabwärts gelegene Ionenfalle 3 ist so eingerichtet, dass sie als eine Ionenführung arbeitet. In dem in 4B dargestellten zweiten Modus ist die Ionenquelle wiederum eingeschaltet und ist das Massenfilter 2 so eingerichtet, dass es in einem schmalbandigen Modus arbeitet, so dass nur Ausgangsionen, die innerhalb eines spezifischen schmalen Bereichs von Masse-Ladungs-Verhältnissen liegen, vom Massenfilter 2 durchgelassen werden. Es wird dann dafür gesorgt, dass diese Ausgangsionen eine Energie aufweisen, und die stromabwärts gelegene Ionenfalle 3 wird so eingerichtet, dass sie bei einem Druck gehalten wird, so dass bewirkt wird, dass die Ausgangsionen, wenn sie in die stromabwärts gelegene Ionenfalle 3 eintreten, zu Fragmentionen fragmentiert werden, die auch eingefangen, angesammelt oder auf andere Weise in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 gespeichert werden. In dem in 4C dargestellten dritten Betriebsmodus wird die Ionenquelle 1 ausgeschaltet, und die Fragmentionen werden von der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 freigegeben, und es wird veranlasst, dass sie stromaufwärts durch den Massenanalysator 2 zurücklaufen, der gescannt wird, um eine Massenanalyse der Fragmentionen vorzunehmen, welche dann vom stromaufwärts gelegenen Ionendetektor 4 erfasst werden.As in the 4A - 4C 3, according to the second embodiment, three different operation modes are sequentially cycled to execute an MS / MS experiment. In the in 4A The first mode shown is the ion source 1 turned on and made sure that the mass filter and analyzer 2 is scanned to perform a mass analysis of exit ions which are then passed through the downstream ion detector 5 be recorded. The downstream ion trap three is set up to work as an ion guide. In the in 4B shown second mode, the ion source is turned on again and is the mass filter 2 configured to operate in a narrowband mode such that only output ions that are within a specific narrow range of mass-to-charge ratios are from the mass filter 2 be let through. It is then ensured that these output ions have energy and the downstream ion trap three is arranged to be held under pressure so as to cause the exit ions to enter the downstream ion trap three occur, fragmented into fragment ions that are also trapped, accumulated or otherwise trapped in the downstream ion trap three get saved. In the in 4C shown third mode of operation is the ion source 1 turned off, and the fragment ions are from the downstream ion trap three Released and it is caused to flow upstream through the mass analyzer 2 which is scanned to make a mass analysis of the fragment ions, which are then taken from the upstream ion detector 4 be recorded.

Wenngleich dies in 4C nicht dargestellt ist, werden Ausführungsformen mit Einzelreaktionsüberwachung und Ausführungsformen mit Mehrfachreaktionsüberwachung erwogen, wobei der Massenfilter und -analysator 2 die Fragmentionen massenfiltert, statt eine Massenanalyse von ihnen vorzunehmen, so dass der Massenfilter und -analysator 2 so eingestellt wird, dass er Ionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis durchlässt statt gescannt zu werden.Although this is in 4C not shown, embodiments with single reaction monitoring and multiple reaction monitoring embodiments are contemplated wherein the mass filter and analyzer 2 mass filters the fragment ions, rather than mass analyzing them, so that the mass filter and analyzer 2 is set to allow ions of a specific mass to charge ratio to pass through instead of being scanned.

1C zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die dritte Ausführungsform ähnelt der zweiten Ausführungsform, abgesehen davon, dass nicht notwendigerweise ein stromaufwärts gelegener Ionendetektor 4 bereitgestellt ist und dass eine stromaufwärts gelegene Ionenfalle 6 stromaufwärts des Massenfilters und -analysators 2 bereitgestellt ist. Wie in den 5A–5D in näheren Einzelheiten dargestellt ist, ermöglicht das Hinzufügen einer stromaufwärts gelegenen Ionenfalle 6 ohne einen stromaufwärts gelegenen Ionendetektor 4 das Ausführen von MSⁿ-Experimenten, bei denen Ausgangsionen ausgewählt und fragmentiert werden und spezifische Fragmentionen dann ausgewählt und fragmentiert werden können, um Fragmentionen der zweiten Generation zu bilden. Dies ist möglich, weil Ionen so viele Male wie gewünscht vor und zurück durch das Massenfilter 2 geleitet werden können. Wenn kein stromaufwärts gelegener Ionendetektor 4 vorhanden ist, laufen die Ionen vorzugsweise für einen bestimmten Experimentzyklus eine ungerade Anzahl von Malen durch das Massenfilter 2. Ein typischer Experimentzyklus für ein MS/MS-Experiment ist in den 5A–5D dargestellt. 1C shows a third embodiment of the present invention. The third embodiment is similar to the second embodiment, except that not necessarily an upstream ion detector 4 is provided and that an upstream ion trap 6 upstream of the mass filter and analyzer 2 is provided. As in the 5A - 5D in greater detail, allows the addition of an upstream ion trap 6 without an upstream ion detector 4 performing MS ⁿ experiments in which parent ions are selected and fragmented and specific fragment ions can then be selected and fragmented to form second generation fragment ions. This is possible, because ions travel back and forth through the mass filter as many times as desired 2 can be directed. If no upstream ion detector 4 is present, the ions preferably pass an odd number of times through the mass filter for a particular experimental cycle 2 , A typical experiment cycle for an MS / MS experiment is in the 5A - 5D shown.

Der stromabwärts gelegene Ionendetektor 5 kann durch einen Flugzeit-Massenanalysator mit orthogonaler Beschleunigung ersetzt werden, der die Anzahl der für eine bestimmte Analyse erforderlichen Schritte verringert und das Einschaltverhältnis verbessert.The downstream ion detector 5 can be replaced by an orthogonal acceleration Time of Flight mass analyzer which reduces the number of steps required for a particular analysis and improves the duty cycle.

Wie in den 5A–5D dargestellt ist, können gemäß der dritten Ausführungsform vier verschiedene Betriebsmodi zyklisch durchlaufen werden, um ein MS/MS-Experiment auszuführen. In dem in 5A dargestellten ersten Modus ist die Ionenquelle 1 eingeschaltet, wirkt die stromaufwärts gelegene Ionenfalle 6 als eine Ionenführung und wird dafür gesorgt, dass der Massenfilter und -analysator 2 gescannt wird. Die vom Massenanalysator 2 durchgelassenen Ionen werden von der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 durchgelassen, welche dafür eingerichtet ist, als eine Ionenführung betätigt zu werden, und die Ionen werden vom stromabwärts gelegenen Ionendetektor 5 erfasst. In dem in 5B dargestellten zweiten Modus bleibt die Ionenquelle 1 eingeschaltet, ist die stromaufwärts gelegene Ionenfalle 6 so eingerichtet, dass sie als eine Ionenführung wirkt und ist der Massenfilter und -analysator 2 so eingerichtet, dass er als ein Massenfilter 2 wirkt, so dass nur die Ausgangsionen, die innerhalb eines spezifischen schmalen Bereichs von Masse-Ladungs-Verhältnissen liegen, vom Massenfilter 2 durchgelassen werden. Es wird dann dafür gesorgt, dass diese Ausgangsionen eine Energie haben, und es wird dafür gesorgt, dass die stromabwärts gelegene Ionenfalle 3 auf einem Druck gehalten wird, so dass bewirkt wird, dass die Ausgangsionen, wenn sie in die stromabwärts gelegene Ionenfalle 3 eintreten, zu Fragmentionen fragmentiert werden, welche auch eingefangen, angesammelt oder auf andere Weise in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 gespeichert werden. In dem in 5C dargestellten dritten Modus wird die Ionenquelle 1 ausgeschaltet, und die Fragmentionen werden von der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 freigegeben, und es wird dafür gesorgt, dass sie stromaufwärts durch den Massenfilter und -analysator 2 zurücklaufen, der eingerichtet wird, um alle Ionen unabhängig von ihrem Masse-Ladungs-Verhältnis durchzulassen (d. h. er wird in einem Breitband-Durchlassmodus oder einem HF-Ionenführungsmodus betrieben). Die Fragmentionen werden dann in der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle 6 eingefangen. In dem in 5D dargestellten vierten Modus bleibt die Ionenquelle 1 ausgeschaltet, und die Fragmentionen werden von der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle 6 freigegeben, und es wird dafür gesorgt, dass sie durch den Massenfilter und -analysator 2 hindurchlaufen, der gescannt werden kann, um eine Massenanalyse der Fragmentionen auszuführen. Die Fragmentionen werden dann von der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 durchgelassen, die dafür eingerichtet ist, als eine Ionenführung betrieben zu werden, und sie werden vom stromabwärts gelegenen Ionendetektor 5 erfasst.As in the 5A - 5D 4, according to the third embodiment, four different operation modes may be cycled to perform an MS / MS experiment. In the in 5A The first mode shown is the ion source 1 switched on, the upstream ion trap acts 6 as an ion guide and is made sure that the mass filter and analyzer 2 is scanned. The from the mass analyzer 2 transmitted ions are from the downstream ion trap three passed, which is adapted to be operated as an ion guide, and the ions are from the downstream ion detector 5 detected. In the in 5B shown second mode remains the ion source 1 turned on, is the upstream ion trap 6 is set up to act as an ion guide and is the mass filter and analyzer 2 set up as a mass filter 2 acts so that only the parent ions that are within a specific narrow range of mass-to-charge ratios are from the mass filter 2 be let through. It is then ensured that these output ions have energy and the downstream ion trap is made to function three is maintained at a pressure such that causes the exit ions when in the downstream ion trap three occur, fragmented into fragment ions, which are also trapped, accumulated or otherwise trapped in the downstream ion trap three get saved. In the in 5C The third mode shown becomes the ion source 1 turned off, and the fragment ions are from the downstream ion trap three released, and it is ensured that they pass upstream through the mass filter and analyzer 2 which is arranged to pass all ions regardless of their mass-to-charge ratio (ie, it operates in a broadband pass mode or an RF ion guide mode). The fragment ions are then in the upstream ion trap 6 captured. In the in 5D shown fourth mode remains the ion source 1 turned off, and the fragment ions are from the upstream ion trap 6 released, and it is ensured that they pass through the mass filter and analyzer 2 which can be scanned to perform mass analysis of the fragment ions. The fragment ions are then removed from the downstream ion trap three passed, which is adapted to be operated as an ion guide, and they are from the downstream ion detector 5 detected.

Wenngleich dies in 5D nicht dargestellt ist, werden Ausführungsformen mit Einzelreaktionsüberwachung und Ausführungsformen mit Mehrfachreaktionsüberwachung erwogen, wobei der Massenfilter und -analysator 2 die Fragmentionen massenfiltert, statt eine Massenanalyse von ihnen vorzunehmen, so dass der Massenfilter und -analysator 2 so eingestellt wird, dass er Ionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis durchlässt statt gescannt zu werden.Although this is in 5D not shown, embodiments with single reaction monitoring and multiple reaction monitoring embodiments are contemplated wherein the mass filter and analyzer 2 mass filters the fragment ions, rather than mass analyzing them, so that the mass filter and analyzer 2 is set to allow ions of a specific mass to charge ratio to pass through instead of being scanned.

1D zeigt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform ähnelt der dritten Ausführungsform, abgesehen davon, dass ein stromaufwärts gelegener Ionendetektor 4 stromaufwärts des Massenfilters 2 und stromabwärts der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle 6 bereitgestellt ist. Die Kombination aus einer stromaufwärts gelegenen Ionenfalle 6 und einem stromaufwärts gelegenen Ionendetektor 4 ermöglicht es, dass die Anzahl der für ein Experiment erforderlichen Zyklen verringert wird. Das Massenfilter 2 kann konfiguriert werden, um so zu scannen, dass ein vollständiges Massenspektrum erfasst werden kann. Alternativ kann das Massenfilter 2 Ionen mit einem bestimmten Masse-Ladungs-Verhältnis zur Überwachung oder Fragmentation auswählen. Das Massenfilter 2 kann auch in einen Breitband-Durchlassmodus geschaltet werden, so dass Ionen durch das Massenfilter laufen und in einer Ionenfalle gespeichert werden. 1D shows a fourth embodiment of the present invention. This embodiment is similar to the third embodiment, except that an upstream ion detector 4 upstream of the mass filter 2 and downstream of the upstream ion trap 6 is provided. The combination of an upstream ion trap 6 and an upstream ion detector 4 allows the number of cycles required for an experiment to be reduced. The mass filter 2 can be configured to scan so that a complete mass spectrum can be detected. Alternatively, the mass filter 2 Select ions with a specific mass-to-charge ratio for monitoring or fragmentation. The mass filter 2 can also be switched to a broadband pass mode so that ions pass through the mass filter and are stored in an ion trap.

Wie in den 6A–6E gemäß der vierten Ausführungsform dargestellt ist, kann eine Anzahl verschiedener Betriebsmodi zyklisch durchlaufen werden, um ein MS³-Experiment auszuführen. Im ersten Modus ist die Ionenquelle 1 eingeschaltet, und die stromaufwärts gelegene Ionenfalle 6 ist so eingestellt, dass sie als eine Ionenführung wirkt. Die Ionen werden vom Massenfilter und -analysator 2 durchgelassen, der gescannt werden kann, um eine Massenanalyse der Ionen vorzunehmen. Die Ionen werden dann von einer stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 durchgelassen, die auch so eingerichtet ist, dass sie als eine Ionenführung wirkt. Die Ionen werden dann von einem stromabwärts gelegenen Ionendetektor 5 erfasst. Im zweiten Modus bleibt die Ionenquelle 1 eingeschaltet, und die stromaufwärts gelegene Ionenfalle 6 ist wieder so eingerichtet, dass sie als eine Ionenführung wirkt. Das Massenfilter 2 ist so eingerichtet, dass es Ionen durchlässt, die innerhalb eines spezifischen schmalen Bereichs von Masse-Ladungs-Verhältnissen liegen. Es wird dann dafür gesorgt, dass die Ausgangsionen eine Energie haben, und es wird dafür gesorgt, dass die stromabwärts gelegene Ionenfalle 3 auf einem Druck gehalten wird, so dass die Ausgangsionen, wenn sie in die stromabwärts gelegene Ionenfalle 3 eintreten, zu Fragmentionen fragmentiert werden, die auch eingefangen, angesammelt oder auf andere Weise in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 gespeichert werden. Im dritten Modus bleibt die Ionenquelle 1 eingeschaltet, und von der Ionenquelle 1 erzeugte Ionen werden vorzugsweise in der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle 6 eingefangen. Inzwischen wird bewirkt, dass Fragmentionen aus der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 austreten und stromaufwärts durch den Massenanalysator 2 zum stromaufwärts gelegenen Ionendetektor 4 zurücklaufen. Der Massenanalysator 2 kann gescannt werden, um eine Massenanalyse der Fragmentionen vorzunehmen, die dann durch den stromaufwärts gelegenen Ionendetektor 4 erfasst werden. Gemäß dem nächsten Modus werden Ionen von der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle 6 freigegeben, und diese Ionen werden zusammen mit anderen von der Ionenquelle 1 erzeugten Ausgangsionen von der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle 6 durchgelassen, die so eingestellt ist, dass sie als eine Ionenführung arbeitet. Das Massenfilter 2 ist so eingerichtet, dass es Ionen durchlässt, die innerhalb eines spezifischen schmalen Bereichs von Masse-Ladungs-Verhältnissen liegen. Es wird dann dafür gesorgt, dass diese Ausgangsionen eine Energie haben, und es wird dafür gesorgt, dass die stromabwärts gelegene Ionenfalle 3 auf einem Druck gehalten wird, so dass die Ausgangsionen, wenn sie in die stromabwärts gelegene Ionenfalle 3 eintreten, zu Fragmentionen fragmentiert werden, die auch eingefangen, angesammelt oder auf andere Weise in der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 gespeichert werden. Gemäß dem in bezug auf 6D dargestellten und beschriebenen nächsten Modus wird die Ionenquelle 1 ausgeschaltet, und Fragmentionen werden von der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 freigegeben. Fragmentionen werden so eingerichtet, dass sie stromaufwärts durch das Massenfilter 2 zurücklaufen, das dafür eingerichtet ist, in einem schmalbandigen Modus zu arbeiten, so dass nur Ausgangsionen, die innerhalb eines spezifischen schmalen Bereichs von Masse-Ladungs-Verhältnissen liegen, von dem Massenfilter 2 durchgelassen werden. Es wird dann dafür gesorgt, dass die Fragmentionen eine Energie haben, und die stromaufwärts gelegene Ionenfalle 6 wird so eingerichtet, dass sie auf einem Druck gehalten wird, so dass die Fragmentionen, wenn sie in die stromaufwärts gelegene Ionenfalle 6 eintreten, zu Fragmentionen der zweiten Generation fragmentiert werden, die auch eingefangen, angesammelt oder auf andere Weise in der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle 6 gespeichert werden. In dem in 6E dargestellten letzten Modus bleibt die Ionenquelle 1 ausgeschaltet, und die Fragmentionen der zweiten Generation werden von der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle 6 ausgestoßen, die dafür eingerichtet ist, als eine Ionenführung zu arbeiten. Die Ionen werden dann durch den Massenfilter und -analysator 2 geführt, der gescannt werden kann, um eine Massenanalyse der Fragmentionen der zweiten Generation auszuführen, die dann von der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 durchgelassen und vom stromabwärts gelegenen Ionendetektor 5 erfasst werden.As in the 6A - 6E According to the fourth embodiment, a number of different operating modes may be cycled to perform an MS ³ experiment. In the first mode is the ion source 1 turned on, and the upstream ion trap 6 is set to act as an ion guide. The ions are from the mass filter and analyzer 2 which can be scanned to make a mass analysis of the ions. The ions are then from a downstream ion trap three permeated, which is also arranged to act as an ion guide. The ions are then from a downstream ion detector 5 detected. In the second mode, the ion source remains 1 turned on, and the upstream ion trap 6 is again set up to act as an ion guide. The mass filter 2 is so turned on directs it to pass ions that are within a specific narrow range of mass-to-charge ratios. It is then ensured that the parent ions have energy and the downstream ion trap is made sure three held at a pressure such that the exit ions when in the downstream ion trap three occur, fragmented into fragment ions that are also trapped, accumulated or otherwise trapped in the downstream ion trap three get saved. In the third mode, the ion source remains 1 switched on, and from the ion source 1 ions generated are preferably in the upstream ion trap 6 captured. Meanwhile, it causes fragment ions from the downstream ion trap three exit and upstream through the mass analyzer 2 to the upstream ion detector 4 running back. The mass analyzer 2 can be scanned to make a mass analysis of the fragment ions, which are then passed through the upstream ion detector 4 be recorded. According to the next mode, ions from the upstream ion trap 6 released, and these ions become together with others from the ion source 1 generated exit ions from the upstream ion trap 6 passed, which is set so that it works as an ion guide. The mass filter 2 is designed to pass ions that are within a specific narrow range of mass-to-charge ratios. It is then ensured that these output ions have energy and the downstream ion trap is made to function three held at a pressure such that the exit ions when in the downstream ion trap three occur, fragmented into fragment ions that are also trapped, accumulated or otherwise trapped in the downstream ion trap three get saved. According to with respect to 6D The next mode shown and described becomes the ion source 1 turned off, and fragment ions are from the downstream ion trap three Approved. Fragment ions are set up upstream through the mass filter 2 run, which is adapted to operate in a narrowband mode, so that only output ions that are within a specific narrow range of mass-to-charge ratios, from the mass filter 2 be let through. It is then ensured that the fragment ions have energy, and the upstream ion trap 6 is set up so that it is kept at a pressure so that the fragment ions, when in the upstream ion trap 6 occur, fragmented into fragment ions of the second generation, which are also trapped, accumulated or otherwise located in the upstream ion trap 6 get saved. In the in 6E The last mode shown remains the ion source 1 turned off, and the second-generation fragment ions are from the upstream ion trap 6 ejected, which is adapted to work as an ion guide. The ions are then passed through the mass filter and analyzer 2 which can be scanned to carry out a mass analysis of second-generation fragment ions, which are then from the downstream ion trap three passed through and from the downstream ion detector 5 be recorded.

Wenngleich dies in den 6C und 6E nicht dargestellt ist, werden Ausführungsformen mit Einzelreaktionsüberwachung und Ausführungsformen mit Mehrfachreaktionsüberwachung erwogen, wobei der Massenfilter und -analysator 2 die Fragmentionen massenfiltert, statt eine Massenanalyse von ihnen vorzunehmen, so dass der Massenfilter und -analysator 2 so eingestellt wird, dass er Ionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis durchlässt statt gescannt zu werden.Although this in the 6C and 6E not shown, embodiments with single reaction monitoring and multiple reaction monitoring embodiments are contemplated wherein the mass filter and analyzer 2 mass filters the fragment ions, rather than mass analyzing them, so that the mass filter and analyzer 2 is set to allow ions of a specific mass to charge ratio to pass through instead of being scanned.

Die vorstehend beschriebenen Modi zeigen, wie ein MS³-Experiment ausgeführt werden kann. Der erste und der zweite Modus ähneln dem ersten und dem zweiten Modus des MS/MS-Experiments gemäß der zweiten Ausführungsform. Der dritte Modus zeigt jedoch, wie Ionen vorzugsweise in der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle 6 angesammelt werden, während die Fragmentionen durch den scannenden Massenanalysator 2 und den außerhalb der Achse liegenden, sich stromaufwärts befindenden Ionendetektor 4 analysiert werden. Durch das Ansammeln von Ionen von der Ionenquelle 1 in der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle 6, während die Fragmentionen einer Massenanalyse unterzogen werden, wird ermöglicht, dass das Gesamt-Einschaltverhältnis weiter verbessert wird. Der in bezug auf 6D dargestellte und beschriebene fünfte Modus zeigt, wie ein Fragmention durch das Massenfilter 2 ausgewählt und fragmentiert und in der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle 6 angesammelt wird. Dies ist möglich, wenn die stromaufwärts gelegene Ionenfalle 6 bei dem richtigen Druck arbeitet, um als eine Kollisionszelle zu wirken, und sie kann andernfalls einfach verwendet werden, um Fragmentionen anzusammeln und sie dann zur weiteren Fragmentierung zur stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 zurückzusenden.The modes described above show how an MS ³ experiment can be performed. The first and second modes are similar to the first and second modes of the MS / MS experiment according to the second embodiment. However, the third mode, as ions preferentially show in the upstream ion trap 6 accumulated while the fragment ions through the scanning mass analyzer 2 and the out-of-axis upstream ion detector 4 to be analyzed. By the accumulation of ions from the ion source 1 in the upstream ion trap 6 While the fragment ions are subjected to mass analysis, it is possible to further improve the overall duty ratio. The in relation to 6D illustrated and described fifth mode shows how a fragmention through the mass filter 2 selected and fragmented and in the upstream ion trap 6 is accumulated. This is possible if the upstream ion trap 6 otherwise it can simply be used to accumulate fragment ions and then further fragment them to the downstream ion trap three returned.

Es ist anhand der 6D und 6E ersichtlich, dass während des fünften und des sechsten Betriebsmodus die Ionenquelle 1 ausgeschaltet wird, um zu verhindern, dass Ausgangsionen von der Ionenquelle in dem MS³-Massenspektrum auftreten. Bei dieser Ausführungsform werden daher nicht die vollen 100% der von der Ionenquelle 1 erzeugten Ionen ausgenutzt.It is based on the 6D and 6E it can be seen that during the fifth and the sixth operating mode, the ion source 1 is turned off to prevent output ions from the ion source in the MS ³ -Massenspektrum occur. In this embodiment, therefore, not the full 100% of that from the ion source 1 exploited generated ions.

1E zeigt eine fünfte weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die fünfte Ausführungsform ähnelt der vierten Ausführungsform, abgesehen davon, dass eine zusätzliche (zweite) stromaufwärts gelegene Ionenfalle 7 entweder stromaufwärts oder stromabwärts der ersten stromaufwärts gelegenen Ionenfalle 6 bereitgestellt ist. Die zusätzliche zweite stromaufwärts gelegene Ionenfalle 7 ermöglicht, dass alle von der Ionenquelle 1 erzeugten Ionen verwendet werden, so dass die Ionenquelle 1 nicht ausgeschaltet werden braucht und vorzugsweise nicht ausgeschaltet wird, während ein MS³-Experiment ausgeführt wird. In 7 ist ein allgemeiner Betriebsmodus dargestellt, bei dem Ionen von der stromabwärts gelegenen Ionenfalle 3 freigegeben werden und dafür gesorgt wird, dass sie durch das Massenfilter 2 stromaufwärts zurücklaufen, wobei das Massenfilter 2 dafür eingerichtet ist, in einem schmalbandigen Modus zu arbeiten, so dass es nur Ionen durchlässt, die in einem spezifischen schmalen Bereich von Masse-Ladungs-Verhältnissen liegen. Es wird dann dafür gesorgt, dass die Ionen eine Energie haben, und es wird dafür gesorgt, dass die stromaufwärts gelegene Ionenfalle 6 auf einem Druck gehalten wird, so dass die Ionen in die stromaufwärts gelegene Ionenfalle 6 eintreten und bewirkt wird, dass sie zu Fragmentionen fragmentiert werden, die auch eingefangen, angesammelt oder auf andere Weise in der stromaufwärts gelegenen Ionenfalle 6 gespeichert werden. Inzwischen werden von der Ionenquelle 1 erzeugte Ionen in der weiteren stromaufwärts gelegenen Ionenfalle 7 angesammelt. 1E shows a fifth further embodiment of the present invention. The fifth embodiment is similar to the fourth embodiment, except that there is an additional (second) upstream ion trap 7 either upstream or downstream of the first upstream ion trap 6 is provided. The additional second upstream ion trap 7 allows all of the ion source 1 generated ions are used, so the ion source 1 does not need to be turned off and preferably is not turned off while a MS ³ experiment is being performed. In 7 is a general mode of operation in which ions from the downstream ion trap three be released and made sure that they pass through the mass filter 2 run back upstream, with the mass filter 2 is designed to operate in a narrowband mode so that it only transmits ions that are in a specific narrow range of mass-to-charge ratios. It is then ensured that the ions have an energy, and it is ensured that the upstream ion trap 6 held at a pressure, allowing the ions into the upstream ion trap 6 and cause them to fragment into fragment ions that are also trapped, accumulated, or otherwise trapped in the upstream ion trap 6 get saved. Meanwhile, from the ion source 1 generated ions in the further upstream ion trap 7 accumulated.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die verschiedenen Modi gemäß der fünften Ausführungsform jenen gemäß der vierten Ausführungsform abgesehen davon entsprechen, dass vorzugsweise an Stelle des Ausschaltens der Ionenquelle 1 im fünften und sechsten Modus der vierten Ausführungsform (wie in den 6D und 6E dargestellt ist), die Ionenquelle 1 eingeschaltet gelassen wird und von der Ionenquelle 1 erzeugte Ionen in der weiteren stromaufwärts gelegenen Ionenfalle 7 eingefangen werden.According to a preferred embodiment, the different modes according to the fifth embodiment may correspond to those according to the fourth embodiment except that preferably instead of turning off the ion source 1 in the fifth and sixth modes of the fourth embodiment (as in FIGS 6D and 6E is shown), the ion source 1 is left on and off of the ion source 1 generated ions in the further upstream ion trap 7 be captured.

Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen umfassen der stromaufwärts gelegene Ionendetektor 4 und/oder der stromabwärts gelegene Ionendetektor 5 vorzugsweise einen Detektor an sich. Es wird jedoch auch an andere weniger bevorzugte Ausführungsformen gedacht, bei denen der stromaufwärts gelegene Ionendetektor 4 und/oder der stromabwärts gelegene Ionendetektor 5 den Detektor eines Flugzeit-, Quadrupol-, Penning- oder Fourier-Transformations-Ionenzyklotronresonanzmassenanalysators, einer zweidimensionalen oder linearen Quadrupol-Ionenfalle oder einer Paul- oder dreidimensionalen Quadrupol-Ionenfalle umfassen können, so dass ein zusätzlicher Massenanalysator bereitgestellt werden kann.According to the embodiments described above, the upstream ion detector comprises 4 and / or the downstream ion detector 5 preferably a detector per se. However, it is also contemplated to other less preferred embodiments in which the upstream ion detector 4 and / or the downstream ion detector 5 may comprise the detector of a time-of-flight, quadrupole, Penning or Fourier transform ion cyclotron resonance mass analyzer, a two-dimensional or linear quadrupole ion trap, or a Paul or three-dimensional quadrupole ion trap such that an additional mass analyzer may be provided.

Es sei bemerkt, dass die Ionenfallen 3, 6, 7 nicht unbedingt Ionentunnel-Ionenfallen bzw. Ionenführungen sind, die mehrere Elektroden mit Öffnungen aufweisen, von denen Ionen durchgelassen werden, wobei im wesentlichen alle Elektroden, die die Ionentunnel-Ionenfalle bzw. Ionenführung bilden, im wesentlichen Öffnungen der gleichen Größe aufweisen. Es können auch andere Formen von Ionenfallen, wie zweidimensionale lineare Quadrupol-Ionenfallen oder dreidimensionale Paul-Quadrupol-Ionenfallen gemäß weniger bevorzugten Ausführungsformen verwendet werden.It should be noted that the ion traps three . 6 . 7 are not necessarily ion tunnel ion traps or ion guides having multiple electrodes with openings through which ions pass, with substantially all of the electrodes forming the ion tunnel ion trap having substantially openings of the same size. Other forms of ion traps, such as two-dimensional linear quadrupole ion traps or three-dimensional Paul quadrupole ion traps may also be used in accordance with less preferred embodiments.

Wenngleich der Massenfilter und -analysator 2 in ähnlicher Weise bevorzugt ein Quadrupol-Stabsatz-Massenfilter und -analysator ist, könnte der Massenfilter und -analysator gemäß einer weniger bevorzugten Ausführungsform einen axialen Flugzeit-Massenfilter und -analysator, einen Magnetsektor-Massenanalysator, eine Paul- oder dreidimensionale Quadrupol-Ionenfalle, eine zweidimensionale lineare Quadrupol-Ionenfalle, ein Wiensches Filter oder einen anderen Typ von Massenfilter und -analysator umfassen.Although the mass filter and analyzer 2 Similarly, while a quadrupole rod set mass filter and analyzer is preferred, the mass filter and analyzer according to a less preferred embodiment could include an axial time-of-flight mass filter and analyzer, a magnetic sector mass analyzer, a Paul or three-dimensional quadrupole ion trap two-dimensional linear quadrupole ion trap, a Wien filter or another type of mass filter and analyzer.

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf den in verschiedenen Modi betriebenen Massenfilter und -analysator. Wenn der Massenfilter und -analysator als ein Massenfilter zu betreiben ist, ist es, sofern nichts anderes ausgesagt wird, vorgesehen, dass das Massenfilter Ionen mit einem schmalen Bereich (beispielsweise 1 amu) von Masse-Ladungs-Verhältnissen durchlässt. Ionen mit anderen Masse-Ladungs-Verhältnissen werden durch das Massenfilter erheblich abgeschwächt. Wenn das Massenfilter als in einem Breitband-Durchlassmodus arbeitend beschrieben wird, soll dies bedeuten, dass das Massenfilter keine erhebliche Massenfilterung von Ionen vornimmt, so dass Ionen unabhängig von ihrem Masse-Ladungs-Verhältnis vom Massenfilter durchgelassen werden. Wenn der Massenfilter und -analysator schließlich als ein Massenanalysator arbeitend beschrieben wird, soll dies bedeuten, dass ein schmales (beispielsweise 1 amu aufweisendes) Durchlassfenster für das Masse-Ladungs-Verhältnis des Massenfilters und -analysators schnell gescannt wird.The The present application relates to that in various modes operated mass filter and analyzer. If the mass filter and analyzer is to be operated as a mass filter, it is, if nothing else is stated, provided that the mass filter Ions with a narrow range (for example, 1 amu) of mass-to-charge ratios pass through. Ions with different mass-to-charge ratios are significantly attenuated by the mass filter. If the mass filter operating as in a broadband pass mode is to be described, this means that the mass filter no performs significant mass filtering of ions, leaving ions independent of their ions Mass-to-charge ratio be let through by the mass filter. If the mass filter and analyzer after all described as working as a mass analyzer, this is meant to mean that is a narrow (for example, 1 amu) Durchlassfenster for the Mass-to-charge ratio of Mass filter and analyzer is scanned quickly.

Bei allen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann ein axialer Gleichspannungsgradient oder ein anderes Mittel zum Drängen von Ionen durch das Massenspektrometer vorgesehen sein, oder dies kann nicht der Fall sein. Gemäß weniger bevorzugten Ausführungsformen kann, wenn eine Ionenfalle so eingerichtet wird, dass sie Ionen ausstößt, beispielsweise kein axialer Gleichspannungsgradient entlang der Ionenfalle bereitgestellt werden, so dass Ionen aus der Ionenfalle herausdriften, jedoch nicht in erheblichem Maße aus der Ionenfalle beschleunigt werden. In ähnlicher Weise ist zu verstehen, dass an eine oder mehrere der Ionenfallen angelegte axiale Gleichspannungsgradienten entlang der Ionenfalle geändert werden können und sich zeitabhängig ändern können.In all of the embodiments described above, an axial DC voltage gradient or other means for urging ions through the mass spectrometer may or may not be provided. In less preferred embodiments, when an ion trap is configured to eject ions, for example, no axial DC voltage gradient may be provided along the ion trap so that ions drift out of the ion trap but are not significantly accelerated out of the ion trap. Similarly, it is too understand that applied to one or more of the ion traps axial Gleichspannungsgradienten along the ion trap can be changed and can change time-dependent.

Claims

Mass spectrometer, comprising: an ion source ( 1 ), a mass filter and analyzer ( 2 ) located downstream of the ion source ( 1 ), a first ion detector ( 4 ) located upstream of the mass filter and analyzer ( 2 ), and a first ion trap ( three ) located downstream of the mass filter and analyzer ( 2 ) is arranged.

A mass spectrometer according to claim 1, further comprising a second ion detector ( 5 ) downstream of the first ion trap ( three ) is arranged.

A mass spectrometer according to claim 2, which further comprises a second ion trap ( 6 ) upstream of the mass filter and analyzer ( 2 ) is arranged.

A mass spectrometer according to claim 3, which further comprises a third ion trap ( 7 ) upstream of the second ion trap ( 6 ) is arranged.

Mass spectrometer according to one of the preceding claims, wherein the ion source ( 1 ) is selected from the group consisting of: (i) an electrospray ion source ("ESI ion source"), (ii) an atmospheric pressure atmospheric ionization ion source ("APCI ion source"), (iii) an atmospheric pressure photoionization ion source ("APPI ion source"), (iv) a matrix assisted laser desorption ionization ion source ("MALDI ion source"), (v) a laser desorption ionization ion source ("LDI ion source"), (vi) an inductively coupled plasma ion source ("ICP"). Ion source "), (vii) an electron impact ion source (" EI ion source "), (viii) a chemical ionization ion source (" CI ion source "), (ix) a fast atom bombardment (" FAB ion source ") ion source and (x) a liquid secondary ion mass spectrometry ion source ("LSIMS ion source").

Mass spectrometer according to one of the preceding claims, wherein the first ion trap ( three ) is selected from the group consisting of: (i) an ion funnel having a plurality of electrodes in which there are openings through which ions pass, the diameters of the openings becoming progressively smaller or larger, (ii) an ion tunnel, which has a plurality of electrodes in which are openings from which ions are transmitted, the diameter of the openings remaining constant, and (iii) a stack of plate, ring or wire loop electrodes.

Mass spectrometer according to one of claims 3 to 5, wherein the second ion trap ( 6 ) is selected from the group consisting of: (i) an ion funnel having a plurality of electrodes in which there are openings through which ions pass, the diameters of the openings becoming progressively smaller or larger, (ii) an ion tunnel, which has a plurality of electrodes in which are openings from which ions are transmitted, the diameter of the openings remaining constant, and (iii) a stack of plate, ring or wire loop electrodes.

Mass spectrometer according to claim 4 or 5, wherein the third ion trap ( 7 ) is selected from the group consisting of: (i) an ion funnel having a plurality of electrodes in which there are openings through which ions pass, the diameters of the openings becoming progressively smaller or larger, (ii) an ion tunnel, which has a plurality of electrodes in which are openings from which ions are transmitted, the diameter of the openings remaining constant, and (iii) a stack of plate, ring or wire loop electrodes.

Mass spectrometer according to one of the preceding claims, wherein the first ion trap ( three ) has a plurality of electrodes, each electrode having an opening from which ions are transmitted.

Mass spectrometer according to one of claims 3 to 5 or 7, wherein the second ion trap ( 6 ) has a plurality of electrodes, each electrode having an opening from which ions are transmitted.

A mass spectrometer according to claim 4, 5 or 8, wherein the third ion trap ( 7 ) has a plurality of electrodes, each electrode having an opening from which ions are transmitted.

Mass spectrometer according to one of claims 6 to 11, wherein each electrode has a circular opening.

Mass spectrometer according to one of the preceding claims, wherein the first ion trap ( three ) from (i) 10-20, (ii) 20-30, (iii) 30-40, (iv) 40-50, (v) 50-60, (vi) 60-70, (vii) 70-80 , (viii) 80-90, (ix) 90-100, (x) 100-110, (xi) 110-120, (xii) 120-130, (xiii) 130-140, (xiv) 140-150 or (xv) more than 150 electrodes.

A mass spectrometer according to any one of claims 3 to 5, 7, 10 or 12, wherein the second ion trap ( 6 ) from (i) 10-20, (ii) 20-30, (iii) 30-40, (iv) 40-50, (v) 50-60, (vi) 60-70, (vii) 70-80 , (viii) 80-90, (ix) 90-100, (x) 100-110, (xi) 110-120, (xii) 120-130, (xiii) 130-140, (xiv) 140-150 or (xv) more than 150 electrodes.

A mass spectrometer according to claim 4, 5, 8, 11 or 12, wherein the third ion trap ( 7 ) from (i) 10-20, (ii) 20-30, (iii) 30-40, (iv) 40-50, (v) 50-60, (vi) 60-70, (vii) 70-80 , (viii) 80-90, (ix) 90-100, (x) 100-110, (xi) 110-120, (xii) 120-130, (xiii) 130-140, (xiv) 140-150 or (xv) more than 150 electrodes.

Mass spectrometer according to one of claims 9 to 15, wherein at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% or 95% of the electrodes both with a DC voltage and with an AC or RF power supply are connected.

Mass spectrometer according to one of claims 9 to 16, wherein axially adjacent electrodes AC voltages or RF voltages be supplied with a phase difference of 180 °.

Mass spectrometer according to one of claims 1 to 5, wherein the first ion trap ( three ) has a segmented set of rods.

Mass spectrometer according to one of claims 3 to 5, wherein the second ion trap ( 6 ) has a segmented set of rods.

Mass spectrometer according to claim 4 or 5, wherein the third ion trap ( 7 ) has a segmented set of rods.

Mass spectrometer according to one of the preceding claims, wherein the first ion trap ( three ) has a housing having an upstream opening for allowing ions into the first ion trap (US Pat. three ) and a downstream opening for allowing ions from the first ion trap (US Pat. three ) exit.

Mass spectrometer according to one of claims 3 to 5, 7, 10, 12, 14, 16, 17 or 19, wherein the second ion trap ( 6 ) has a housing having an upstream opening for allowing ions to enter the second ion trap (US Pat. 6 ), and a downstream opening for allowing ions from the second ion trap (US Pat. 6 ) exit.

A mass spectrometer according to any one of claims 4, 5, 8, 11, 12, 15, 16, 17 or 20, wherein the third ion trap ( 7 ) has a housing having an upstream opening for allowing ions into the third ion trap (US Pat. 7 ), and a downstream opening for allowing ions from the third ion trap (US Pat. 7 ) exit.

A mass spectrometer according to claim 21, wherein the first ion trap ( three ) further comprises an inlet opening through which a collision gas is introduced.

A mass spectrometer according to claim 22, wherein said second ion trap ( 6 ) further comprises an inlet opening through which a collision gas is introduced.

A mass spectrometer according to claim 23, wherein the third ion trap ( 7 ) further comprises an inlet opening through which a collision gas is introduced.

Mass spectrometer according to one of the preceding claims, wherein the first ion detector ( 4 ) is selected from the group comprising: (i) a microchannel plate ion detector ("MCP ion detector"), (ii) an electron multiplier ion detector, and (iii) a phosphor or scintillator in conjunction with a photon multiplier ion detector.

Mass spectrometer according to one of claims 2 to 26, wherein the second ion detector ( 5 ) is selected from the group comprising: (i) a microchannel plate ion detector ("MCP ion detector"), (ii) an electron multiplier ion detector, and (iii) a phosphor or scintillator in conjunction with a photon multiplier ion detector.

Mass spectrometer according to one of the preceding claims, wherein the first ion detector ( 4 ) Is part of another mass analyzer, wherein the further mass analyzer is selected from the group comprising: (i) a time of flight mass analyzer, (ii) a quadrupole mass analyzer, (iii) a Penning or Fourier transform ion cyclotron resonance mass analyzer ("FTICR mass analyzer"), (iv) a two-dimensional or linear quadrupole ion trap, and (v) a Paul or three-dimensional quadrupole ion trap.

A mass spectrometer according to any one of claims 2 to 26 or 28, wherein the second ion detector ( 5 ) Is part of another mass analyzer, wherein the further mass analyzer is selected from the group comprising: (i) a time of flight mass analyzer, (ii) a quadrupole mass analyzer, (iii) a Penning or Fourier transform ion cyclotron resonance mass analyzer ("FTICR mass analyzer"), (iv) a two-dimensional nal or linear quadrupole ion trap and (v) a Paul or three-dimensional quadrupole ion trap.

Mass spectrometer according to one of the preceding claims, wherein the mass filter and analyzer ( 2 ) is selected from the group consisting of: (i) a quadrupole rod set mass filter and analyzer, (ii) a magnetic sector mass analyzer, and (iii) a Time of Flight mass analyzer.

A method of mass spectrometry comprising the steps of: providing an ion source ( 1 ), a mass filter and analyzer ( 2 ) located downstream of the ion source ( 1 ), a first ion detector ( 4 ) located upstream of the mass filter and analyzer ( 2 ), and a first ion trap ( three ) located downstream of the mass filter and analyzer ( 2 ), trapping source or fragment ions in the first ion trap ( three ), Ejecting the parent or fragment ions from the first ion trap ( three ) and passing the source or fragment ions through the mass filter and analyzer ( 2 ), Mass analysis or mass filtering the source or fragment ions, and detecting the source or fragment ions with the first ion detector ( 4 ).

The method of claim 32, further comprising the parent ions with a second ion detector ( 5 ) located downstream of the first ion trap ( three ) is provided, are detected.

A method according to claim 32 or 33, wherein the ion source ( 1 ) generated in a second ion trap ( 6 ) upstream of the mass filter and analyzer ( 2 ), while fragment ions undergo mass analysis or mass filtering.

A method of mass spectrometry comprising the steps of: providing an ion source ( 1 ), a mass filter and analyzer ( 2 ) located downstream of the ion source ( 1 ), a first ion detector ( 4 ) located upstream of the mass filter and analyzer ( 2 ), a second ion trap ( 6 ) upstream of the mass filter and analyzer ( 2 ), a third ion trap ( 7 ) upstream of the second ion trap ( 6 ), a first ion trap ( three ) located downstream of the mass filter and analyzer ( 2 ), and a second ion detector ( 5 ) located downstream of the first ion trap ( three ), capture fragment ions in the first ion trap ( three ), Ejecting the fragment ions from the first ion trap ( three ) and passing the fragment ions through the mass filter and analyzer ( 2 ), Performing mass filtering of the fragment ions such that fragment ions having a specific mass-to-charge ratio are transmitted and ions having other mass-to-charge ratios are transmitted through the mass filter and analyzer ( 2 ), further fragmentation of the mass filter and analyzer ( 2 ) transmitted fragment ions to form second generation fragment ions, and accumulating the second generation fragment ions in the second ion trap ( 6 ).

The method of claim 35, further comprising the step of: 1 ) generated ions in the third ion trap ( 7 ) while fragment ions are mass filtered.

The method of claim 35 or 36, comprising the further steps of: ejecting the second generation fragment ions from the second ion trap ( 6 ) and passing the second generation fragment ions through the mass filter and analyzer ( 2 ), Performing mass analysis or mass filtering of the second generation fragment ions, and detecting the second generation fragment ions with the second ion detector ( 5 ).

The method of claim 37, further comprising the step of: 1 ) generated ions in the third ion trap ( 7 ) while the second-generation fragment ions are mass-analyzed.

Method for mass spectrometry, in which ions are numbered evenly through the same mass filter and analyzer ( 2 ) before the ions are passed through an ion detector ( 4 ).

The method of claim 39, wherein ions are sampled twice, four times, six times, eight times or ten times by the same mass filter and analyzer ( 2 ).