DE10361023A1 - Mass spectrometer separating on ion mobility basis, e.g. for decoding human genome, processes time of flight results, to reduce intensity or significance of ions with undesired charge state - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Massenspektrometer und ein Verfahren zur Massenspektrometrie.The The present invention relates to a mass spectrometer and a method for mass spectrometry.
Mit der Dekodierung der 20-30.000 Gene, welche das menschliche Genom bilden, hat das Augenmerk auf die Identifizierung der übersetzten Genprodukte, welche die Proteome umfassen, gewechselt. Die Massenspektrometrie hat sich fest als primäre Technologie zur Identifizierung der Proteine aufgrund Ihrer unerreichten Geschwindigkeit, Sensitivität und Spezifität etabliert. Stategien können entweder die Analyse des intakten Proteins oder häufiger die Digestion bzw. Verdauung eines Proteins unter Verwendung einer spezifischen Protease, welche entlang vorhersagbarer Reste entlang des Peptidrückgrats bzw. -backbones anhaftet, umfassen. Dies stellt kleinere Strecken von Peptidsequenzen zur Verfügung, welche in einfacherer Weise mittels Massenspektrometrie analysierbar sind.With the decoding of the 20-30,000 genes representing the human genome form, has paid attention to the identification of the translated Gene products comprising the proteome, changed. Mass spectrometry has firmly as primary Technology to identify the proteins due to their unequaled Speed, sensitivity and specificity established. Strategies can either the analysis of the intact protein or more commonly the Digestion or digestion of a protein using a specific Proteases which run along predictable residues along the peptide backbone or -backbones adhered include. This represents smaller distances of peptide sequences available, which can be analyzed in a simpler manner by means of mass spectrometry are.
Die
Massenspektrometrietechnik, die den höchsten Grad an Spezifität und Sensitivität bzw. Empfindlichkeit
bietet, ist die Elektrospräh-
bzw. Elektrospray-Ionisation („ESI"), die eine Schnittstelle mit
einem Tandem-Massenspektrometer bildet. Diese Experimente beinhalten
die Separation der komplexen Auswahl- bzw. Digestmischung durch
mikrokapillare Flüssig-Chromatografie
mit on-line massenspektraler Detek tierung unter Verwendung automatisierter
Akquisitionsmodi, wobei herkömmliche
MS- und MS/MS-Spektra in einer datenabhängigen Weise gesammelt werden.
Diese Information kann direkt zur Durchsuchung von Datenbanken nach
passenden Sequenzen verwendet werden, was zur Identifizierung des
Mutter- oder Elternproteins führt
bzw. führen
kann. Dieser Ansatz kann zur Identifizierung von Proteinen, die
in geringen endogenen Konzentrationen vorliegen, verwendet werden.
Oft ist jedoch der beschränkende
Faktor zur Identifizierung des Proteins nicht die Qualität des erzeugten MS/MS-Spektrums, sondern
die erstmalige Entdeckung des mehrfach geladenen Peptidvorläuferions in
dem MS-Modus. Dies ist bedingt durch das Niveau von chemischem Hintergrundrauschen,
welches weitgehend einfach geladen ist, welches durch die Ionenquelle
eines Massenspektrometers erzeugt werden kann.
Ein
bekanntes Verfahren zur Bevorzugung der Detektierung der mehrfach
geladenen Spezien bzw. Arten gegenüber einfach geladenen Spezien
ist die Verwendung eines Elektrospray-Ionisations-Orthogonalbeschleunigungs-Flugzeitmassenanalysators
(„ESI-oaTOF"). Der Orthogonalbeschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysator
zählt die
Ankunft von Ionen unter Verwendung eines Zeit-Digital-Umwandlers
(„TDC"), der eine Diskriminatorschwelle aufweist.
Der Spannungsimpuls eines einzigen Ions muss hoch genug sein, um
den Diskriminator auszulösen
bzw. zu triggern und so die Ankunft eines Ions zu registrieren.
Der die Spannung erzeugende Detektor kann ein Elektronenmultiplizierer
oder ein Mikrokanalplattendetektor („MCP") sein. Diese Detektoren sind ladungssensitiv
bzw. -empfindlich, so da die von ihnen erzeugte Signalgröße mit zunehmendem Ladungszustand
ansteigt. Eine Diskriminierung zur Bevorzugung von Zuständen höherer Ladung
kann durch Erhöhen
des Diskriminatorspannungspegels, Absenken der Detektorverstärkung bzw.
des Detektorgains, oder eine Kombination dieser beiden Maßnahmen
bewerkstelligt werden.
Eine weitere Ionisationstechnik, die in jüngster Zeit mit Tandem-Massenspektrometern für biologische Massenspektrometrie gekoppelt wurde, ist die matrixunterstützte Laserdesorptionsionisation („MALDI"). Wenn eine MALDI-Ionenquelle verwendet wird, werden hohe Raten einfach geladener matrixbezogener Ione sowie chemisches Rauschen erzeugt, wodurch es schwierig wird, Kandidaten für Peptidionen zu identifizieren.Another ionization technique that has recently been coupled with tandem mass spectrometers for biological mass spectrometry is matrix-assisted laser desorption ionization ("MALDI") When a MALDI ion source is used, high rates of singly charged matrix-related ions as well as chemical noise are generated, making it difficult to identify candidates for peptide ions.
Es ist daher wünschenswert, ein verbessertes Massenspektrometer und ein verbessertes Massenspektrometrieverfahren bereitzustellen, welche jeweils nicht einige oder alle der oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik aufweisen.It is therefore desirable an improved mass spectrometer and an improved mass spectrometry method to provide each one not some or all of the above described disadvantages of the prior art.
Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Massenspektrometer
bereitgestellt mit:
einem Ionenmobilitätsseparator zum Separieren
von Ionen entsprechend Ihrer Ionenmobilität, so dass Ionen aus dem Ionenmobilitätsseparator über unterschiedliche
bzw. verschiedene Zeitintervalle austreten;
einem Flugzeit-Massenanalysator
mit einer Flugregion, wobei der Flugzeit-Massenanalysator ausgebildet
ist zum Massenanalysieren wenigstens einiger der Ionen einer ersten
Grup pe von Ionen, die während
eines ersten Zeitintervalls aus dem Ionenmobilitätsseparator austreten; und
Verarbeitungsmitteln,
die ausgebildet sind zur:
- (i) Erzeugung eines ersten Massenspektral-Datensatzes einschließlich Daten, die der Flugzeit wenigstens einiger der Ionen der ersten Gruppe von Ionen durch die Flugregion entsprechen; und
- (ii) Verarbeitung des ersten Massenspektral-Datensatzes zur Bildung eines ersten verarbeiteten Massenspektral-Datensatzes, bei dem bzw. wobei die Intensität oder Signifikanz von Ionen mit einem ersten unerwünschten Ladungszustand relativ zu Ionen mit einem zweiten, unterschiedlichen, gewünschten Ladungszustand reduziert ist.
an ion mobility separator for separating ions according to their ion mobility so that ions exit the ion mobility separator over different time intervals;
a time-of-flight mass analyzer having a flight region, the time-of-flight mass analyzer configured to mass-analyze at least some of the ions of a first group of ions exiting the ion mobility separator during a first time interval; and
Processing means, which are designed for:
- (i) generating a first mass spectral data set including data corresponding to the time of flight of at least some of the ions of the first group of ions through the flight region; and
- (ii) processing the first mass spectral data set to form a first processed mass spectral data set, wherein the intensity or significance of ions having a first undesired charge state relative to ions having a second, different, desired charge state is reduced.
Vorzugsweise wird die Intensität von Ionen mit einem ersten, unerwünschten Ladungszustand gedämpft bzw. vermindert, vorzugsweise signifikant vermindert, wohingegen die Intensität von Ionen mit einem zweiten, gewünschten Ladungszustand vorzugsweise unbeeinflusst bleibt.Preferably becomes the intensity attenuated by ions with a first, undesirable state of charge or reduced, preferably significantly reduced, whereas the intensity of ions with a second, desired Charge state preferably remains unaffected.
Ionen werden vorzugsweise wenigstens x-Mal in den Ionenmobilitätsseparator gepulst, und wobei der erste Massenspektral-Datensatz ein zusammengesetzter Satz von Massenspektraldaten ist, der durch Summieren von wenigstens x Sätzen bzw. Mengen von Massenspektraldaten erhalten ist, wobei die x-Sätze von Massenspektraldaten sich auf separate Impulse bzw. Pulse von Ionen beziehen. Der Wert x kann innerhalb des Bereiches 1 – 10, 10 – 20, 20 – 30, 30 – 40, 40 – 50, 50 – 60, 60 – 70, 70 – 80, 80 – 90, 90 – 100, 100 – 150, 150 – 200, 200 – 250, 250 – 300, 300 – 350, 350 – 400, 400 – 450, 450 – 500 oder > 500 liegen.ions are preferably at least x times in the ion mobility separator pulsed, and wherein the first mass spectral data set is a composite Set of mass spectral data obtained by summing at least x sentences or sets of mass spectral data is obtained, wherein the x-sets of Mass spectral data on separate pulses or pulses of ions Respectively. The value x can be within the range 1 - 10, 10 - 20, 20 - 30, 30 - 40, 40 - 50, 50 - 60, 60 - 70, 70 - 80, 80 - 90, 90 - 100, 100 - 150 , 150-200, 200-250, 250-300, 300-350, 350-400, 400-450, 450-500 or> 500.
Wenigstens einige der Ionen von wenigstens n weiteren Gruppen von Ionen, die aus dem Ionenmobilitätsseparator während wenigstens n weiteren Zeitintervallen austreten, können im Betrieb mit dem Flugzeit-Massenanalysator massenanalysiert werden. Die Verarbeitungsmittel erzeugen vorzugsweise n weitere Massenspektral-Datensätze, die jeweils Daten enthalten, die der Flugzeit von wenigstens einigen der Ionen der wenigstens n weiteren Gruppen von Ionen durch die Flugregion entsprechen.At least some of the ions of at least n other groups of ions which from the ion mobility separator while can emerge at least n further time intervals can in Mass analysis with the time-of-flight mass analyzer. The processing means preferably generate n further mass spectral data sets each contain data that the flight time of at least some the ions of the at least n further groups of ions through the Flight region correspond.
Ionen werden vorzugsweise wenigstens x Mal in den Ionenmobilitätssepararor gepulst, und wobei die n weiteren Massenspektral-Datensätze zusammengesetzte Sätze von Massenspektraldaten sind, wobei jeder zusammengesetzte Satz von Massenspektraldaten durch Summieren von wenigstens x Sätzen von Massenspektraldaten erhalten wird, wobei die x Sätze von Massenspektraldaten sich auf separate Impulse von Ionen beziehen.ions are preferably at least x times in the ion mobility parabola pulsed, and where the n other mass spectral data sets are compounded Sets of Mass spectral data are, each composed of Mass spectral data by summing at least x sets of Mass spectral data is obtained, where the x sets of mass spectral data refer to separate pulses of ions.
Die Verarbeitungsmittel verarbeiten vorzugsweise die wenigstens n weiteren Massenspektral-Datensätze zur Bildung von wenigstens n weiteren verarbeiteten Massenspektral-Datensätzen, wobei die Intensität oder Signifikanz von Ionen mit einem ersten, unerwünschten Ladungszustand relativ zu Ionen mit dem zweiten, gewünschten Ladungszustand reduziert wird.The Processing means preferably process the at least n others Mass spectral data sets for forming at least n further processed mass spectral data sets, wherein the intensity or significance of ions with a first, undesirable Charge state relative to ions with the second, desired Charge state is reduced.
Die Verarbeitungsmittel verarbeiten vorzugsweise den ersten und/oder n weitere Massenspektral-Datensätze durch Vermin derung der Intensität oder Signifikanz von Ionen mit einer Flugzeit, die geringer ist als eine minimale Flugzeit.The Processing means preferably process the first and / or n additional mass spectral data sets by reducing the intensity or Significance of ions with a time of flight that is less than one minimum flight time.
Alternativ können die Verarbeitungsmittel den bzw. die ersten und/oder n weitere Massenspektral-Datensätze durch Verminderung der Intensität oder Signifikanz von Ionen mit einer Flugzeit, die kleiner bzw. geringer als eine minimale Flugzeit und größer als eine maximale Flugzeit ist, verarbeiten.alternative can the processing means performs the first and / or n further mass spectral data sets Diminution of intensity or Significance of ions with a time of flight that is smaller or smaller as a minimum flight time and greater than a maximum flight time is, process.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Verarbeitungsmittel den ersten und/oder n weitere Massenspektral-Datensätze durch Verminderung der Intensität oder Signifikanz von Ionen mit einer Flugzeit, die größer ist als eine maximale Flugzeit, verarbeiten.According to one another embodiment, the Processing means the first and / or n further mass spectral data sets Reduction of intensity or significance of ions with a time of flight that is greater as a maximum flight time, process.
Der Wert n kann innerhalb des Bereiches 1 – 10, 10 – 20, 20 – 30, 30 – 40, 40 – 50, 50 – 60, 60 – 70, 70 – 80, 80 – 90, 90 – 100, 100 – 110, 110 – 120, 120 – 130, 130 – 140, 140 – 150, 150 – 160, 160 – 170, 170 – 180, 180 – 190, 190 – 200, 200 – 250, 250 – 300, 350 – 400, 400 – 450, 450 – 500 und > 500 liegen.Of the Value n can be within the range 1 - 10, 10 - 20, 20 - 30, 30 - 40, 40 - 50, 50 - 60, 60 - 70, 70 - 80, 80 - 90, 90 - 100, 100 - 110, 110 - 120, 120 - 130, 130 - 140, 140 - 150, 150 - 160, 160 - 170, 170 - 180, 180 - 190, 190 - 200, 200 - 250, 250 - 300, 350 - 400, 400 - 450, 450-500 and> 500 lie.
Vorzugsweise wird die minimale Flugzeit und/oder die maximale Flugzeit bei der Verarbeitung der Massenspektral-Datensätze, die aus aufeinanderfolgenden Zeitintervallen erhalten werden bzw. wurden, progressiv erhöht oder vermindert. Die minimale Flugzeit und/oder die maximale Flugzeit wird vorzugsweise progressiv erhöht oder vermindert in (i) einer im wesentlichen kontinuierlichen Weise; (ii) einer im wesentlichen gestuften Weise; (iii) einer im wesentlichen linearen Weise; (iv) einer im wesentlichen nicht linearen Weise; oder (v) einer im wesentlichen exponentiellen Weise.Preferably is the minimum flight time and / or the maximum flight time at the Processing mass spectral data sets that be obtained from successive time intervals, progressively increased or diminished. The minimum flight time and / or the maximum flight time is preferably increased progressively or diminished in (i) a substantially continuous manner; (ii) a substantially stepped way; (iii) one essentially linear way; (iv) a substantially non-linear manner; or (v) a substantially exponential manner.
Die Verarbeitungsmittel bilden vorzugsweise unter Verwendung des ersten verarbeiteten Massenspektral-Datensatzes ein Massenspektrum. Die Verarbeitungsmittel bilden vorzugsweise ein Massenspektrum unter Verwendung wenigstens n weiterer verarbeiteteter Massenspektral-Datensätze.The Processing means preferably form using the first processed mass spectral data set a mass spectrum. The Processing agents preferably form a mass spectrum Use of at least n further processed mass spectral data sets.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Massenspektrometer
bereitgestellt mit:
einem Ionenmobilitätsseparator zur Separierung
von Ionen entsprechend ihrer Ionenmobilität, so dass Ionen über unterschiedliche
Zeitintervalle aus dem Ionenmobilitätsseparartor austreten;
einem
Flugzeit-Massenanalysator mit einer Flugregion, wobei der Flugzeit-Massenanalysator
zur Massenanalyse wenigsten einiger Ionen, die aus dem Ionenmobilitätssepararor
austreten, ausgebildet ist; und
Verarbeitungsmitteln, die eingerichtet
sind zur:
- (i) Erzeugung eines ersten Ionenmobilitäts-Datensatzes einschließlich Daten, die einer Driftzeit von wenigstens einigen Ionen durch den Ionenmobilitätsseparator entsprechen; und
- (ii) Verarbeitung des ersten Ionenmobilitäts-Datensatzes zur Bildung eines ersten verarbeiteten Ionenmobilitäts-Datensatzes, wobei die Intensität oder Signifikanz von Ionen mit einem ersten unerwünschten Ladungszustand relativ zu Ionen mit einem zweiten, unterschiedlichen, gewünschten Ladungszustand reduziert wird.
an ion mobility separator for separating ions according to their ion mobility so that ions exit the ion mobility separator over different time intervals;
a time-of-flight mass analyzer having a flight region, wherein the time-of-flight mass analyzer is adapted for mass analysis of at least some of the ions exiting the ion mobility parabola; and
Processing means which are set up for:
- (i) generating a first ion mobility data set including data corresponding to a drift time of at least some ions through the ion mobility separator; and
- (ii) processing the first ion mobility data set to form a first processed ion mobility data set, wherein the intensity or significance of ions having a first undesired charge state relative to ions having a second, different, desired state of charge is reduced.
Vorzugsweise ist der erste Ionenmobilitäts-Datensatz ein zusammengesetzter Satz von Ionenmobilitätsdaten, der durch Summieren einer Anzahl von Sätzen von Ionenmobilitätsdaten erhalten ist.Preferably is the first ion mobility record a composite set of ion mobility data obtained by summing a number of sentences of ion mobility data is obtained.
Die Verarbeitungsmittel verarbeiten vorzugsweise den bzw. die ersten und/oder eine Anzahl von weiteren Ionenmobilitäts-Datensätzen durch Verminderung der Intensität oder Signifikanz von Ionen mit einer Driftzeit durch den Ionenmobilitätsseparator, die größer als eine maximale Driftzeit ist.The Processing means preferably process the first one and / or a number of other ion mobility data sets by reducing the intensity or significance of ions having a drift time through the ion mobility separator, the greater than a maximum drift time is.
Alternativ verarbeiten die Verarbeitungsmittel vorzugsweise den bzw. die ersten und/oder eine Anzahl von weiteren Ionenmobilitäts-Datensätzen durch Verminderung der Intensität oder Signifikanz von Ionen mit einer Driftzeit durch den Ionenmobilitätsseparator, die kleiner als eine minimale Driftzeit und größer als eine maximale Driftzeit ist.alternative the processing means preferably process the first one and / or a number of other ion mobility data sets by reducing the intensity or significance of ions with a drift time through the ion mobility separator, which is less than a minimum drift time and greater than a maximum drift time is.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform verarbeiten die Verarbeitungsmittel den bzw. die ersten und/oder eine Anzahl von weiteren Ionenmobilitäts-Datensätzen durch Verminderung der Intensität oder Signifikanz von Ionen mit einer Driftzeit durch den Ionenmobilitätsseparator, die kleiner als eine minimale Driftzeit ist.According to one another embodiment the processing means process the first or the first and / or a number of other ion mobility data sets by reducing the Intensity or Significance of ions with a drift time through the ion mobility separator, which is less than a minimum drift time.
Die minimale Driftzeit und/oder die maximale Driftzeit wird bei der Verarbeitung konsekutiver, aufeinanderfolgender o der benachbarter Sätze von Ionenmobilitätsdaten progressiv erhöht oder vermindert.The minimal drift time and / or the maximum drift time is at the Processing of consecutive, consecutive or adjacent ones Sets of Ion mobility data progressively increased or diminished.
Die minimale Driftzeit und/oder die maximale Driftzeit wird progressiv erhöht oder vermindert in: (i) einer im wesentlichen kontinuierlichen Weise; (ii) einer im wesentlich gestuften Weise; (iii) einer im wesentlichen linearen Weise; (iv) einer im wesentlichen nicht linearen Weise; oder (v) einer im wesentlichen exponentiellen Weise.The minimum drift time and / or maximum drift time becomes progressive elevated or diminished in: (i) a substantially continuous manner; (ii) a substantially stepped way; (iii) one essentially linear way; (iv) a substantially non-linear manner; or (v) a substantially exponential manner.
Die Verarbeitungsmittel bilden vorzugsweise unter Verwendung des ersten verarbeiteten Ionenmobilitäts-Datensatzes ein Massenspektrum. Die Verarbeitungsmittel bilden vorzugsweise unter Verwendung einer Anzahl weiterer verarbeiteter Ionenmobilitäts-Datensätze ein Massenspektrum.The Processing means preferably form using the first processed ion mobility data set a mass spectrum. The processing means preferably form using a number of other processed ion mobility data sets Mass spectrum.
Der erste Ladungszustand umfasst vorzugsweise einfach geladene Ionen. Der zweite Ladungszustand umfasst vorzugsweise mehrfach geladene Ionen, beispielsweise zweifach geladene Ionen, dreifach geladene Ionen, vierfach geladene Ionen oder Ionen mit fünf oder mehr Ladungen.Of the first charge state preferably comprises singly charged ions. The second state of charge preferably comprises multiply charged ions, for example, doubly charged ions, triply charged ions, four times charged ions or ions with five or more charges.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Ionenmobilitätsseparator eine Anzahl von Elektroden auf, wobei jede Elektrode eine Öffnung aufweist, durch welche Ionen bei der Benutzung transmittiert bzw, übertragen werden, wobei ein Gleichspannungsgradient über wenigstens einen Abschnitt des Ionenmobilitätsseparators aufrechterhalten wird und wenigstens einige der Elektroden mit einer Wechselspannnungs- oder Hochfrequenz- bzw. RF-Spannungsquelle verbunden sind.According to one embodiment has the ion mobility separator a plurality of electrodes, each electrode having an opening which ions are transmitted or transmitted during use be a DC voltage gradient over at least a portion of the ion mobility separator is maintained and at least some of the electrodes with a AC or high frequency or RF voltage source connected are.
Der
Ionenmobilitätsseparator
weist vorzugsweise auf:
einen stromaufwärtigen Abschnitt mit einer
ersten Anzahl von Elektroden mit Öffnungen, die in einer Vakuumkammer
angeordnet sind; und einen stromabwärtigen Abschnitt mit einer
zweiten Anzahl von Elektrtroden mit Öffnungen, die in einer weiteren
Vakuumkammer angeordnet sind, wobei die Vakuumkammer bzw. Vakuumkammern
durch eine differenzielle Pumpöffnung
separiert bzw. getrennt sind.The ion mobility separator preferably has:
an upstream portion having a first number of electrodes with openings arranged in a vacuum chamber; and a downstream portion having a second plurality of orifices with openings formed in a further vacuum Chamber are arranged, wherein the vacuum chamber or vacuum chambers are separated or separated by a differential pumping opening.
Wenigstens einige der Elektroden in dem stromaufwärtigen Abschnitt werden vorzugsweise mit einer Wechsel- oder RF- bzw. HF-Spannung mit einer Frequenz innerhalb des Bereiches von 0,1 – 3,0 MHz, vorzugsweise 0,5 – 1,1 MHz, vorzugsweise etwa 780 kHz, beaufschlagt. Der stromaufwärtige Abschnitt wird vorzugsweise auf einem Druck in dem Bereich von 0,1 – 10 mbar, vorzugsweise 1 mbar gehalten. Wenigstens einige der Elektroden in dem stromabwärtigen Abschnitt werden vorzugsweise mit einer Wechsel- oder RF- bzw. HF-Spannung mit einer Frequenz im Bereich von 0,1 – 3,0 MHz, vorzugsweise 1,8 – 2,4 MHz, höchst vorzugsweise 2,1 MHz beaufschlagt. Der stromabwärtige Abschnitt wird vorzugsweise auf einem Druck in dem Bereich von 10–3 bis 10–2 mbar gehalten. Gemäß einer Ausführungsform wird ein erster Gleichspannungsgradient über wenigstens einen Abschnitt des stromaufwärtigen Abschnitts und ein zweiter Gleichspannungsgradient über wenigstens einen Abschnitt des stromabwärtigen Abschnitts aufrechterhalten, wobei der erste Gleichspannungsgradient größer als der zweite Gleichspannungsgradient ist. Keiner der Spannungsgradienten muss notwendigerweise linear sein, wobei ein gestufter Spannungsgradient insbesondere bevorzugt wird.At least some of the electrodes in the upstream section are preferably provided with an AC or RF voltage having a frequency within the range of 0.1-3.0 MHz, preferably 0.5-1.1 MHz, preferably about 780 kHz, applied. The upstream portion is preferably maintained at a pressure in the range of 0.1 - 10 mbar, preferably 1 mbar. At least some of the electrodes in the downstream section are preferably provided with an AC or RF voltage having a frequency in the range of 0.1-3.0 MHz, preferably 1.8-2.4 MHz, most preferably 2 , 1 MHz applied. The downstream portion is preferably maintained at a pressure in the range of 10 -3 to 10 -2 mbar. According to one embodiment, a first DC voltage gradient is maintained across at least a portion of the upstream portion and a second DC voltage gradient is maintained across at least a portion of the downstream portion, wherein the first DC voltage gradient is greater than the second DC voltage gradient. None of the stress gradients must necessarily be linear, with a stepped stress gradient being particularly preferred.
Wenigstens 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% der Elektroden weisen vorzugsweise Öffnungen auf, die im wesentlichen die gleiche Größe oder den gleichen Bereich aufweisen.At least 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% of the electrodes preferably have openings on, which are essentially the same size or the same area exhibit.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Ionenmobilitätsseparator einen segmentierten bzw. unterteilten Stabsatz auf, wobei ein Gleichspannungsgradient über wenigstens einen Abschnitt des Ionenmobilitätsseparators aufrechterhalten wird.According to one further embodiment the ion mobility separator a segmented or subdivided set of rods, wherein a DC voltage gradient over at least a section of the ion mobility separator is maintained.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Ionenmobilitätsseparator ein Driftrohr zusammen mit einer oder mehreren Elektrode bzw. Elektroden zur Aufrechterhaltung eines axialen Gleichspannungsgradienten entlang wenigstens eines Abschnitts des Driftrohres auf.According to one further embodiment the ion mobility separator a drift tube together with one or more electrodes or electrodes to maintain an axial DC voltage gradient at least a portion of the drift tube.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Ionenmobilitätsseparator eine Anzahl von Elektroden auf, wobei bei der Benutzung eine oder mehrere transiente Gleichspannungen oder eine oder mehrere transiente Gleichspannungswellenformen progressiv auf die Elektroden angewendet werden, so dass wenigstens einige Ionen mit einer ersten Ionenmobilität bzw. -beweglichkeit von anderen Ionen mit einer zweiten, unterschiedlichen Ionenmobilität separiert werden.According to one further embodiment the ion mobility separator a number of electrodes, wherein in use one or more transient DC voltages or one or more transient DC voltage waveforms be applied progressively to the electrodes, so that at least some ions with a first ion mobility or mobility of other ions separated with a second, different ion mobility become.
Die eine bzw. mehreren transienten Gleichspannungen oder die eine oder mehreren Gleichspannungswellenformen sind vorzugsweise derart, dass wenigstens 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% oder 95% der Ionen mit der ersten Ionenmobilität entlang des Ionenmobilitätsseparators mit einer höheren Geschwindigkeit bewegt werden als die Ionen mit der zweiten Ionenmobilität.The one or more transient DC voltages or the one or a plurality of DC voltage waveforms are preferably such that at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% or 95% the ions with the first ion mobility along the ion mobility separator with a higher one Speed are moved as the ions with the second ion mobility.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Ionenmobilitätsseparator eine Anzahl von Elektroden auf, wobei bei der Benutzung eine oder mehrere transiente Gleichspannungen oder eine oder mehrere transiente Gleichspannungswellenformen progressiv auf die Elektroden angewendet werden, so dass Ionen in Richtung einer Region des Ionenmobilitätsseparators bewegt werden, wobei wenigstens eine Elektrode ein Potential aufweist, so dass wenigstens einige Ionen mit einer ersten Ionenmobilität das Potential passieren, während wenigstens einige andere Ionen mit einer zweiten, unterschiedlichen Ionenmobilität das Potential nicht passieren.According to one further embodiment the ion mobility separator a number of electrodes, wherein in use one or more transient DC voltages or one or more transient DC voltage waveforms be applied progressively to the electrodes so that ions in Be moved towards a region of the ion mobility separator, wherein at least one electrode has a potential, so that at least some ions with a first ion mobility the potential happen while at least some other ions with a second, different ion mobility the potential does not happen.
Die einen oder mehreren transienten Gleichspannungen oder die einen oder mehreren transienten Gleichspannungswellenformen sind vorzugsweise so, dass wenigstens 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% oder 95% der Ionen mit der ersten Ionenmobilität das Potential passieren. Die eine oder mehreren transienten Gleichspannungswellenformen sind vorzugsweise so, dass wenigstens 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% oder 95 % der Ionen mit der zweiten Ionenmobilität das Potential nicht passieren. Vorzugsweise sind die eine oder die mehreren transienten Gleichspannungen oder die eine oder die mehreren transienten Gleichspannungswellenformen so, dass wenigstens 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% oder 95% der Ionen mit der ersten Ionenmobilität im wesentlichen vor den Ionen mit der zweiten Ionenmobilität aus dem Ionenmobilitätsseparator austreten.The one or more transient DC voltages or the one or more transient DC voltage waveforms are preferable such that at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% or 95% of the ions with the first ion mobility pass the potential. The one or more transient DC voltage waveforms are preferably such that at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% or 95% of the ions with the second ion mobility the potential not happen. Preferably, the one or more transients DC voltages or the one or more transient DC voltage waveforms such that at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% or 95% of the ions with the first ion mobility essentially in front of the ions with the second ion mobility from the ion mobility separator escape.
Eine Mehrzahl der Ionen mit der ersten Ionenmobilität tritt vorzugsweise eine Zeit t vor einer Mehrzahl der Ionen mit der zweiten Ionenmobilität aus dem Ionenmobilitätsseparator aus, wobei t in einen Bereich < 1 μs, 1 – 10 μs, 10 – 50 μs, 50 – 100 μs, 100 – 200 μs, 200 – 300 μs, 300 – 400 μs, 400 – 500 μs, 500 – 600 μs, 600 – 700 μs, 700 – 800 μs, 800 – 900 μs, 900 – 1.000 μs, 1,0 – 1, 1 ms, 1,1 – 1,2 ms, 1,2 – 1,3 ms, 1,3 – 1,4 ms, 1,4 – 1,5 ms, 1,5 – 1,6 ms, 1, 6 – 1,7 ms, 1,7 – 1,8 ms, 1,8 – 1,9 ms, 1,9 – 2,0 ms, 2, 0 – 2, 5 ms, 2,5 – 3,0 ms, 3,0 – 3,5 ms, 3,5 – 4,0 ms, 4,0 – 4,5 ms, 4,5 – 5, 0 ms, 5 – 10 ms, 10 – 15 ms, 15 – 20 ms, 20 – 25 ms oder 25 – 30 ms fällt.A Most of the ions with the first ion mobility preferably occur for a time t in front of a majority of the ions with the second ion mobility from the ion mobility separator where t is in a range <1 μs, 1-10 μs, 10-50 μs, 50-100 μs, 100-200 μs, 200-300 μs, 300-400 μs, 400-500 μs, 500-600 μs , 600 - 700 μs, 700 - 800 μs, 800 - 900 μs, 900 - 1,000 μs, 1.0 - 1, 1 ms, 1,1 - 1,2 ms, 1.2 - 1.3 ms, 1.3 - 1.4 ms, 1.4 - 1.5 ms, 1.5 - 1.6 ms, 1, 6 - 1.7 ms, 1.7 - 1.8 ms, 1.8 - 1.9 ms, 1.9 - 2.0 ms, 2, 0 - 2, 5 ms, 2.5 - 3.0 ms, 3.0 - 3.5 ms, 3.5 - 4.0 ms, 4,0 - 4,5 ms, 4,5 - 5, 0 ms, 5 - 10 ms, 10 - 15 ms, 15 - 20 ms, 20 - 25 ms or 25-30 ms falls.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Ionenmobilitätsseparator eine Anzahl von Elektroden auf, wobei bei der Verwendung bzw. Benutzung eine oder mehrere transiente Gleichspannungen oder eine oder mehrere transiente Gleichspannungswellenformen progressiv auf die Elektroden aufgebracht bzw. angewendet werden, so dass: (i) Ionen in Richtung einer Region des Ionenmobilitätsseparators bewegt werden, wobei bzw. in der wenigstens eine Elektrode ein erstes Potential aufweist, so dass wenigstens einige Ionen mit ersten und zweiten unterschiedlichen Ionenmobilitäten das erste Potential passieren, während andere Ionen mit einer dritten, unterschiedlichen Ionenmobilität das erste Potential nicht passieren; und dann (ii) Ionen mit den ersten bzw. zweiten Ionenmobilitäten in Richtung einer Region des Ionenmobilitätssepararots bewegt werden, wobei bzw. in der wenigstens eine Elektrode ein zweites Potential aufweist, so dass wenigstens einige Ionen mit der ersten Ionenmobilität das zweite Potential passieren, während weitere Ionen mit der zweiten, unterschiedlichen Ionenmobilität das zweite Potential nicht passieren.According to a further embodiment, the ion mobility separator comprises a number of electrodes, wherein in use one or more transient DC voltages or one or more transient DC voltage waveforms are progressively applied to the electrodes such that: (i) ions are moved toward a region of the ion mobility separator, wherein at least one electrode has a first potential such that at least some ions having first and second different ion mobilities pass the first potential while other ions having a third, different ion mobility do not pass the first potential; and then (ii) moving ions with the first and second ion mobilities, respectively, toward a region of the ion mobility parabola, wherein at least one electrode has a second potential such that at least some ions with the first ion mobility pass through the second potential other ions with the second, different ion mobility do not pass the second potential.
Die eine oder die mehreren transienten Gleichspannungen können einen Potentialhügel oder eine Potentialbarriere, eine Potentialsenke, eine Kombination aus einem Potentialhügel bzw. einer Potentialbarriere und einer Potentialsenke, eine Anzahl von Potentialhügeln oder -barrieren, eine Anzahl von Potentialsenken oder eine Kombination von einer Anzahl von Potentialhügeln oder -barrieren und einer Anzahl von Potentialsenken erzeugen. Die eine oder die mehreren transienten Gleichspannungswellenformen können eine sich wiederholende Wellenform, bzw. eine Rechteckwelle, umfassen.The one or more transient DC voltages may be one potential hill or a potential barrier, a potential well, a combination from a potential hill or a potential barrier and a potential well, a number of potential hills or barriers, a number of potential sinks or a combination from a number of potential hills or barriers and generate a number of potential wells. The One or more transient DC voltage waveforms may be one repeating waveform, or a square wave.
Die eine oder die mehreren transienten Gleichspannungswellenformen können eine Anzahl von Potentialspitzen bzw. -peaks oder -senken, welche durch Zwischenregionen voneinander getrennt sind, erzeugen. Vorzugsweise ist der Gleichspannungsgradient in den Zwischenregionen von Null verschieden, positiv, negativ, linear, nicht linear, oder steigt exponentiell an oder fällt exponentiell ab.The One or more transient DC voltage waveforms may be one Number of potential peaks or sinks, which by Intermediate regions are separated. Preferably is the DC voltage gradient in the intermediate regions of zero different, positive, negative, linear, not linear, or rising exponentially on or falls exponentially.
Die Amplitude der Potentialspitzen oder -senken kann im wesentlichen konstant bleiben, progressiv kleiner oder größer werden, oder entweder linear oder nicht linear zunehmen oder abnehmen.The Amplitude of the potential peaks or sinks can be substantially remain constant, progressively smaller or larger, or either linear or do not increase or decrease linearly.
Ein axialer Gleichspannungsgradient kann entlang wenigstens eines Abschnitts der Länge des Ionenmobilitätsseparators aufrecht erhalten werden, wobei der axiale Spannungsgradient mit der Zeit variiert bzw. variieren kann.One axial Gleichspannungsgradient can along at least one section the length of the ion mobility separator be maintained, the axial stress gradient with the time varies or may vary.
Der Ionenmobilitätsseparator kann 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 oder > 30 Segmente aufweisen, wobei jedes Segment 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 oder > 30 Elektroden umfassen kann und wobei die Elektroden in einem Segment im wesentlichen auf dem gleichen Gleichspannungspotential gehalten werden.Of the ion mobility separator 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 or> 30 segments, each segment 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 or> 30 electrodes and wherein the electrodes in a segment are substantially the same DC potential can be maintained.
Eine Anzahl von Segmenten kann im wesentlichen auf dem gleichen Gleichspannungspotential gehalten werden. Jedes Segment kann im wesentlichen auf dem gleichen Gleichspannungspotential wie das nachfolgende y-te Segment gehalten werden, wobei y = 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 oder > 30 ist.A Number of segments can be at substantially the same DC potential being held. Each segment can be essentially the same DC potential are held as the subsequent y-th segment, where y = 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 or> 30.
Ionen sind vorzugsweise radial innerhalb des Ionenmobilitätsseparators durch ein Wechselstrom- oder ein HF- bzw. RF-elektrisches Feld eingeschlossen. Ionen können radial innerhalb des Ionenmobilitätsseparators in einer Pseudo-Potentialsenke radial eingeschlossen sein, oder können axial entlang des Ionenmobilitätsseparators mittels einer realen Potentialbarriere oder -senke bewegt werden.ions are preferably radially inside the ion mobility separator enclosed by an AC or an RF or RF electric field. Ions can Radially enclosed within the ion mobility separator in a pseudo-potential well radially be, or can axially along the ion mobility separator be moved by means of a real potential barrier or sink.
Gemäß einer weniger bevorzugten Ausführung können eine oder mehrere Gleichspannungs- oder RF- bzw. HF-Spannungswellenformen auf wenigstens einige der Elektroden angewendet werden, so dass die Ionen entlang wenigstens eines Abschnitts der Länge des Ionenmobilitätsseparators gedrängt werden. Die minimale, durchschnittliche oder maximale Transit- bzw. Durchgangszeit der Ionen durch den Ionenmobilitätsseparator kann kleiner oder gleich sein 20 ms, 10 ms, 5 ms, 1 ms oder 0,5 ms.According to one less preferred embodiment can one or more DC or RF or RF voltage waveforms be applied to at least some of the electrodes, so that the ions along at least a portion of the length of the Ionenmobilitätsseparators packed become. The minimum, average or maximum transit or Transit time of the ions through the ion mobility separator may be smaller or be equal to 20 ms, 10 ms, 5 ms, 1 ms or 0.5 ms.
Der Ionenmobilitätsseparator kann bei der Benutzung auf einem Druck gehalten werden, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die die folgenden Werte umfasst: (i) größer oder gleich 0,0001 mbar; (ii) größer oder gleich 0,0005 mbar; (ii) 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; (xi) größer oder gleich 10 mbar.Of the ion mobility separator can be kept in use at a pressure that is off the group selected which comprises the following values: (i) greater than or equal to 0.0001 mbar; (Ii) bigger or equal to 0.0005 mbar; (ii) greater than or equal to 0.001 mbar; (iv) greater or equal to 0.005 mbar; (v) greater or equal to 0.01 mbar; (vi) greater or equal to 0.05 mbar; (vii) greater or equal to 0.1 mbar; (viii) greater or equal to 0.5 mbar; (ix) larger or equal to 1 mbar; (x) greater or equal to 5 mbar; (xi) greater or equal to 10 mbar.
Der Ionenmobilitätsseparator kann bei der Benutzung auf einem Druck gehalten werden, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die die folgenden Werte 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.Of the ion mobility separator can be kept in use at a pressure that is off the group selected which includes the following values: (i) less than or equal to 10 mbar; (ii) less than or equal to 5 mbar; (iii) less than or equal to 1 mbar; (iv) less than or equal to 0.5 mbar; (v) less than or equal to 0.1 mbar; (vi) less than or equal to 0.05 mbar; (vii) smaller or equal to 0.01 mbar; (viii) less than or equal to 0.005 mbar; (ix) smaller or equal to 0.001 mbar; (x) less than or equal to 0.0005 mbar; and (xi) is less than or equal to 0.0001 mbar.
Der Ionenmobilitätsseparator kann bei der Benutzung auf einem Druck gehalten werden, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die die folgenden Werte 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 0,0001 mbar und 10 mbar; (vii) zwischen 0,0001 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.The ion mobility separator can be maintained in use at a pressure that is selected from the group comprising the following values: (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 0.0001 mbar and 10 mbar; (vii) between 0.0001 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.
Der Ionenmobilitätsseparator kann bei der Benutzung auf einem Druck gehalten werden, so dass ein viskoser Zug auf Ionen ausgeübt wird, die den Ionenmobilitätseparator passieren bzw. durchlaufen.Of the ion mobility separator can be kept in a pressure during use, so that a viscous drag on ions which is the ion mobility separator happen or go through.
Die eine oder die mehreren transienten Gleichspannungen oder die eine oder die mehreren transienten Gleichspannungswellenformen können zunächst an einer ersten axialen Position bereitgestellt sein, und dann nachfolgend bei zweiten und dann dritten unterschiedlichen axialen Positionen entlang des Ionenmobilitätsseparators bereitgestellt werden.The one or more transient DC voltages or the one or the plurality of transient DC voltage waveforms may be initially on be provided a first axial position, and then below at second and then third different axial positions along of the ion mobility separator to be provided.
Die eine oder die mehreren transienten Gleichspannungen oder die eine oder die mehreren transienten Gleichspannungswellenformen können sich von einem Ende des Ionenmobilitätsseparators zu einem anderen Ende des Ionenmobilitätsseparators bewegen, so dass wenigstens einige Ionen entlang des Ionenmobilitätsseparators gedrängt werden.The one or more transient DC voltages or the one or the multiple transient DC voltage waveforms may become from one end of the ion mobility separator move one end of the ion mobility separator so that at least some ions are forced along the ion mobility separator.
Die eine oder die mehreren transienten Gleichspannungen oder die eine oder die mehreren Gleichspannungswellenformen können sich entlang des Ionenmobilitätsseparators bewegen mit einer Geschwindigkeit von 10–250 m/s, 250–500 m/s, 500–750 m/s, 750–1000 m/s, 1000–1250 m/s, 1250–1500 m/s, 1500–1750 m/s, 1750–2000 m/s, 2000–2250 m/s, 2250–2500 m/s, 2500–2750 m/s, 2750–3000 m/s oder > 3000 m/s.The one or more transient DC voltages or the one or the plurality of DC voltage waveforms may travel along the ion mobility separator moving at a speed of 10-250 m / s, 250-500 m / s, 500-750 m / s, 750-1000 m / s, 1000-1250 m / s, 1250-1500 m / s, 1500-1750 m / s, 1750-2000 m / s, 2000-2250 m / s, 2250-2500 m / s, 2500-2750 m / s, 2750-3000 m / s or> 3000 m / s.
Zwei oder mehrere transiente Gleichspannungen oder zwei oder mehrere transiente Gleichspannungswellenformen können gleichzeitig durch den Ionenmobilitätsseparator hindurchgehen bzw. diesen passieren.Two or more transient DC voltages or two or more transient DC voltage waveforms can be simultaneously through the ion mobility separator go through or pass this.
Gemäß einer Ausführungsform kann ein kontinuierlicher Ionenstrahl am Eingang des Ionenmobilitätsseparators empfangen werden. Alternativ können Ionenpakete am Eingang des Ionenmobilitätsseparators empfangen werden.According to one embodiment can be a continuous ion beam at the entrance of the ion mobility separator be received. Alternatively you can Ion packets are received at the entrance of the ion mobility separator.
Der Ionenmobilitätsseparator kann 10–20, 20–30, 30–40, 40–50, 50–60, 60–70, 70–80, 80–90, 90–100, 100–110, 110–120, 120–130, 130–140, 140–150 oder mehr als 150 Elektroden umfassen. Wenigstens 10 %, 20 %, 30 %, 40%, 50%, 60 %, 70 %, 80%, 90%, oder 95% der den Ionenmobilitätsseparator bildenden Elektroden sind vorzugsweise sowohl mit einer Gleichspannungs- als auch einer Wechselspannungs- oder HF- bzw. RF-Spannungsversorgung verbunden. Axial benachbarte Elektroden des Ionenmobilitätsseparators werden vorzugsweise mit Wechsel- oder HF- bzw. RF-Spannungen mit einer Phasendifferenz von 180° beaufschlagt.Of the ion mobility separator can 10-20, 20-30, 30-40, 40-50, 50-60, 60-70, 70-80, 80-90, 90-100, 100-110, 110-120, 120-130, 130 -140, 140-150 or more than 150 electrodes. At least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, or 95% of the ion mobility separator forming electrodes are preferably both with a DC voltage as well as an AC or RF or RF power supply connected. Axially adjacent electrodes of the ion mobility separator are preferably with alternating or RF or RF voltages with a phase difference of 180 ° applied.
Das Massenspektrometer kann eine Elektrospray-Ionenquelle („ESI"), ein Atmosphärendruck-Chemische-Ionisatons-Ionenquelle („APCI"), eine Atmosphärendruck-Photo-Ionisations-Ionenquelle („APPI"), eine matrixunterstützte Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle („MALDI"), eine Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle („LDI"), eine induktiv gekoppelte Plasma-Ionenquelle („ICP"), eine Elektronen-Auftreff- bzw. -Impact-Ionenquelle („EI"), eine chemische Ionisations-Ionenquelle („CI"), eine Schnelle-Atom-Bombardement-Ionenquelle („FAB"), eine Flüssig-Sekundär- Ionenmassenspektrometrie-Ionenquelle („LSIMS"), eine Feldionisations-Ionenquelle („FI") oder eine Felddesorptions-Ionenquelle („FD") umfassen.The Mass spectrometer may be an electrospray ion source ("ESI"), an atmospheric pressure chemical ionization ion ("APCI") source, an atmospheric pressure photo ionization ion source ("APPI"), a matrix-assisted laser desorption ionization ion source ("MALDI"), a laser desorption ionization ion source ("LDI"), an inductive one coupled plasma ion source ("ICP"), an electron impact ion source ("EI"), a chemical Ionization ion source ("CI"), a fast atom bombardment ion source ("FAB"), a liquid secondary ion mass spectrometry ion source ("LSIMS"), a field ionization ion source ("FI") or a field desorption ion source ("FD").
Gemäß einer weniger bevorzugten Ausführungsform kann das Massenspektrometer ein Fourier-Transformations-Massenspektrometer oder ein Fourier-Transformations-Ionenzyclotronresonanz-Massenspektrometer umfassen. Die Ionenquelle kann eine kontinuierliche Ionenquelle oder eine gepulste Ionenquelle sein. Die Ionenquelle kann mit einem Gaschromatographen („GC") oder einem Flüssig-Chromatographen („LC") gekoppelt sein.According to one less preferred embodiment For example, the mass spectrometer may be a Fourier transform mass spectrometer or a Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometer include. The ion source can be a continuous ion source or a pulsed ion source. The ion source can with a Gas chromatograph ("GC") or a liquid chromatograph ("LC") be coupled.
Der Flugzeit-Massenanalysator weist vorzugsweise eine Injektions- bzw. Einspritzelektrode für das Einspritzen wenigstens einiger Ionen in eine Richtung im wesentlichen orthogonal oder parallel bezüglich einer Achse, entlang der Ionen zunächst in den Flugzeit-Massenanalysator eintreten, auf.Of the Time of flight mass analyzer preferably has an injection or Injection electrode for injecting at least some ions in one direction substantially orthogonal or parallel with respect an axis, along the ions first in the time of flight mass analyzer enter, on.
Eine Ionenfalle stromaufwärts des Flugzeit-Massenanalysators kann zum Speichern und periodischen Freigeben von Ionen in den Flugzeit-Massenanalysator vorgesehen sein. In ähnlicher Weise kann eine Ionenfalle vorzugsweise stromaufwärts des Ionenmobilitätsseparators zum Speichern von Ionen und zum periodischen Freigeben von Ionen in den Ionenmobilitätsseparator vorgesehen sein.A Ion trap upstream the time of day mass analyzer can store and periodically release ions into the time-of-flight mass analyzer be provided. In similar Way, an ion trap may preferably be upstream of the Ionenmobilitätsseparators for storing ions and periodically releasing ions into the ion mobility separator be provided.
Eine Kollisionszelle kann stromabwärts des Ionenmobilitätsseparators vorgesehen sein, in der bzw. wobei in einem Betriebsmodus wenigstens einige in die Kollisionszelle eintretende Ionen fragmentiert werden. Ein Massenfilter, vor zugsweise ein Vierfach-Massenfilter, kann ebenfalls stromabwärts des Ionenmobilitätsseparators und vorzugsweise stromaufwärts der Kollisionszelle (wenn vorgesehen) vorgesehen sein.A collision cell may be provided downstream of the ion mobility separator in which, in one mode of operation, at least some ions entering the collision cell are fragmented. A mass filter, preferably before a four also may be provided downstream of the ion mobility separator, and preferably upstream of the collision cell (if provided).
Gemäß einer weniger bevorzugten Ausführungsform kann anstelle einer Post- bzw. Nachbearbeitung eines vollständigen Satzes von Massenspektraldaten eine selektive Aufnahme der Massenspektraldaten von vorneherein vorgenommen werden.According to one less preferred embodiment can instead of a post or post-processing of a complete sentence mass spectral data selective uptake of mass spectral data be made from the outset.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Massenspektrometer bereitgestellt
mit:
einem Ionenmobilitätsseparator
zur Separierung von Ionen entsprechend Ihrer Ionenmobilität, so dass
Ionen über
unterschiedliche bzw. verschiedene Zeitintervalle aus dem Ionenmobilitätssepararor
austreten;
einem Flugzeit-Massenanalysator mit einer Flugregion,
wobei der Flugzeit-Massenalalysator zur Massenanalyse wenigstens
einiger der Ionen einer ersten Gruppe von Ionen, die aus dem Ionenmobilitätsseparator
während
eines ersten Zeitintervalls austreten, ausgebildet ist; und
Verarbeitungsmitteln,
die zur Aufnahme der Flugzeit einiger der Ionen der ersten Gruppe
von Ionen durch die Flugregion zur Bildung eines ersten Massenspektral-Datensatzes
ausgebildet sind, wobei die Intensität oder Signifikanz von Ionen
mit einer Flugzeit, die kleiner bzw. kürzer als eine minimale Flugzeit
ist, reduziert wird.According to another aspect of the invention, a mass spectrometer is provided with:
an ion mobility separator for separating ions according to their ion mobility so that ions exit the ion mobility parabola at different time intervals;
a time of flight mass analyzer having a flight region, the time of flight mass analyzer configured to mass analyze at least some of the ions of a first group of ions exiting the ion mobility separator during a first time interval; and
Processing means adapted to receive the flight time of some of the ions of the first group of ions through the flight region to form a first mass spectral data set, the intensity or significance of ions having a flight time less than or less than a minimum flight time; is reduced.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Mas senspektrometer mit den
folgenden Merkmalen bereitgestellt:
einem Ionenmobilitätsseparator
zur Separierung von Ionen entsprechend Ihrer Ionenmobilität, so dass
Ionen über
unterschiedliche Zeitintervalle aus dem Ionenmobilitässeparator
austreten;
einem Flugzeit-Massenanalysator mit einer Flugregion,
wobei der Flugzeit-Massenanalysator zur Massenanalyse wenigstens
einiger der Ionen einer ersten Gruppe von Ionen, die aus dem Ionenmobilitätsseparator
während
eines ersten Zeitintervalls austreten, ausgebildet ist; und
Verarbeitungsmitteln,
die zur Aufnahme der Flugzeit einiger der Ionen der ersten Gruppe
von Ionen durch die Flugregion zur Bildung eines ersten Massenspektral-Datensatzes
ausgebildet sind, wobei die Intensität oder Signifikanz von Ionen
mit einer Flugzeit, die kleiner als eine minimale Flugzeit und größer als
eine maximale Flugzeit ist, reduziert wird.According to another aspect of the invention, there is provided a mass spectrometer having the following features:
an ion mobility separator for separating ions according to their ion mobility so that ions exit the ion mobility separator over different time intervals;
a time of flight mass analyzer having a flight region, the time of flight mass analyzer configured to mass analyze at least some of the ions of a first group of ions exiting the ion mobility separator during a first time interval; and
Processing means adapted to receive the flight time of some of the ions of the first group of ions through the flight region to form a first mass spectral data set, the intensity or significance of ions having a flight time less than a minimum flight time and greater than a maximum flight time Flight time is reduced.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Massenspektrometer
mit den folgenden Merkmalen bereitgestellt:
einem Ionenmobilitätsseparator
zur Separierung von Ionen entsprechend Ihrer Ionenmobilität, so dass
Ionen über
unterschiedliche Zeitintervalle aus dem Ionenmobiliätsseparator
austreten;
einem Flugzeit-Massenanalysator mit einer Flugregion,
wobei der Flugzeit-Massenanalysator zur Massenanalyse wenigstens einiger
der Ionen einer ersten Gruppe von Ionen, die aus dem Ionenmobilitätsseparator
während
eines ersten Zeitintervalls austreten, ausgebildet ist; und
Verarbeitungsmitteln,
die zur Aufnahme der Flugzeit einiger der Ionen der ersten Gruppe
von Ionen durch die Flugregion zur Bildung eines ersten Massenspektral-Datensatzes
ausgebildet sind, wobei die Intensität oder Signifikanz von Ionen
mit einer Flugzeit, die größer als
eine maximale Flugzeit ist, reduziert wird.According to another aspect of the present invention, there is provided a mass spectrometer having the following features:
an ion mobility separator for separating ions according to their ion mobility so that ions exit the ion mobility separator over different time intervals;
a time of flight mass analyzer having a flight region, the time of flight mass analyzer configured to mass analyze at least some of the ions of a first group of ions exiting the ion mobility separator during a first time interval; and
Processing means adapted to receive the flight time of some of the ions of the first group of ions through the flight region to form a first mass spectral data set, wherein the intensity or significance of ions having a flight time greater than a maximum flight time is reduced.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Massenspektrometer
mit den folgenden Merkmalen bereitgestellt:
einem Ionenmobilitätsseparator
zur Separierung von Ionen entsprechend ihrer Ionenmobilität, so dass
Ionen über
unterschiedliche Zeitintervalle aus dem Ionenmobilitätsseparator
austreten;
einem Flugzeit-Massenanalysator mit einer Flugregion,
wobei der Flugzeit-Massenanalysator zur Massenananlyse wenigstens
einiger der Ionen, die aus dem Ionenmobilitätsseparator austreten, ausgebildet ist;
und
Verarbeitungsmitteln, die zur Aufnahme der Driftzeit wenigstens
einiger der Ionen, die aus dem Ionenmobilitätsseparator austreten, zur
Bildung eines ersten Ionenmobilitäts-Datensatzes ausgebildet
sind, wobei bzw. bei dem die Intensität oder Signifikanz von Ionen
mit einer Driftzeit durch den Ionenmobiliätsseparator, die größer als
eine maximale Driftzeit ist, reduziert wird.According to another aspect of the present invention, there is provided a mass spectrometer having the following features:
an ion mobility separator for separating ions according to their ion mobility so that ions exit the ion mobility separator over different time intervals;
a time-of-flight mass analyzer having a flight region, the time-of-flight mass analyzer configured to mass-analyze at least some of the ions exiting the ion mobility separator; and
Processing means adapted to receive the drift time of at least some of the ions exiting the ion mobility separator to form a first ion mobility data set, wherein the intensity or significance of ions having a drift time through the ion mobility separator greater than one maximum drift time is reduced.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Massenspektrometer
mit den folgenden Merkmalen bereitgestellt:
einem Ionenmobilitätsseparator
zur Separierung von Ionen entsprechend ihrer Ionenmobilität, so dass
Ionen über
unterschiedliche Zeitintervalle aus dem Ionenmobilitätsseparator
austreten;
einem Flugzeit-Massenanalysator mit einer Flugregion,
wobei der Flugzeit-Massenanalysator zur Massenanalyse wenigstens
einiger der Ionen, die aus dem Ionenmobilitätsseparator austreten, ausgebildet ist;
und
Verarbeitungsmitteln, die zur Aufnahme der Driftzeit von
wenigstens einigen der Ionen, die aus dem Ionenmobilitätsseparator
austreten, zur Bildung eines ersten Ionenmobilitäts-Datensatzes ausgebildet
sind, wobei die Intensität
oder Signifikanz der Ionen mit einer Driftzeit durch den Ionenmobilitätsseparator,
die kleiner als eine minimale Driftzeit und größer als eine maximale Driftzeit
ist, reduziert wird.According to another aspect of the present invention, there is provided a mass spectrometer having the following features:
an ion mobility separator for separating ions according to their ion mobility so that ions exit the ion mobility separator over different time intervals;
a time of flight mass analyzer having a flight region, wherein the time of flight mass analyzer is adapted for mass analysis of at least some of the ions exiting the ion mobility separator; and
Processing means adapted to receive the drift time of at least some of the ions exiting the ion mobility separator to form a first ion mobility data set, the intensity or significance of the ions having a drift time through the ion mobility separator which is less than a minimum drift time and greater than a maximum drift time is reduced.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Massenspektrometer
mit den folgenden Merkmalen bereitgestellt:
einem Ionenmobilitätsseparator
zur Separierung von Ionen entsprechned ihrer Ionenmobilität, so dass
Ionen über
unterschiedliche Zeitintervalle aus dem Ionenmobilitätsseparartor
austreten;
einen Flugzeit-Massenanalysator mit einer Flugregion,
wobei der Flugzeit-Massenanalysator zur Massenanalyse wenigstens
einiger der Ionen, die aus dem Ionenmobilitätsseparator austreten, ausgebildet ist;
und
Verarbeitungsmitteln, die zur Aufnahme der Driftzeit wenigstens
einiger der Ionen, die aus dem Ionenmobilitätsseparator austreten, zur
Bildung eines ersten Ionenmobilitäts-Datensatzes ausgebildet
sind, wobei die Intensität
oder Signifikanz von Ionen mit einer Driftzeit durch den Ionenmobilitätsseparator,
die kleiner als eine minimale Driftzeit ist, reduziert wird.According to another aspect of the present invention, there is provided a mass spectrometer having the following features:
an ion mobility separator for the separation of ions entsprechned their ion mobility, so that ions over different time intervals from the Io exit from the mobility unit;
a time of flight mass analyzer having a flight region, wherein the time of flight mass analyzer is adapted for mass analysis of at least some of the ions exiting the ion mobility separator; and
Processing means adapted to receive the drift time of at least some of the ions exiting the ion mobility separator to form a first ion mobility data set, the intensity or significance of ions having a drift time through the ion mobility separator being less than a minimum drift time; is reduced.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur
Massenspektrometrie mit den folgenden Schritten bereitgestellt:
Separierung
von Ionen entsprechend ihrer Ionenmobilität in einem Ionenmobilitätsseparator,
so dass Ionen über
unterschiedliche bzw. verschiedene Zeitintervalle aus dem Ionenmobilitätsseparator
austreten;
Massenanalysieren wenigstens einiger der Ionen einer
ersten Gruppe von Ionen, die aus dem Ionenmobilitätsseparator
während
eines ersten Zeitintervalls austreten, mit einem Flugzeit-Massenanalysator,
wobei der Flugzeit-Massenanalysator eine Flugregion aufweist;
Erzeugung
eines ersten Massenspektral-Datensatzes einschließlich Daten,
die der Flugzeit wenigstens einiger der Ionen der ersten Gruppe
von Ionen durch die Flugregion ent sprechen; und
Verarbeitung
des ersten Massenspektral-Datensatzes zur Bildung eines ersten verarbeiteten
Massenspektral-Datensatzes, wobei bzw. in dem die Intensität oder Signifikanz
von Ionen mit einem ersten unerwünschten
Ladungszustand relativ zu Ionen mit einem zweiten, unterschiedlichen,
gewünschten
Ladungszustand reduziert wird bzw. ist.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of mass spectrometry comprising the steps of:
Separating ions according to their ion mobility in an ion mobility separator such that ions exit the ion mobility separator over different time intervals;
Mass analyzing at least some of the ions of a first group of ions exiting the ion mobility separator during a first time interval with a time of flight mass analyzer, the time of flight mass analyzer having a flight region;
Generating a first mass spectral data set including data corresponding to the time of flight of at least some of the ions of the first group of ions through the flight region; and
Processing the first mass spectral data set to form a first processed mass spectral data set, wherein the intensity or significance of ions having a first undesired charge state relative to ions having a second, different, desired state of charge is reduced.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Massenspektrometrie mit den folgenden Schritten bereitgestellt:
Separierung
von Ionen entsprechend ihrer Ionenmobilität in einem Ionenmobilitätsseparator,
so dass Ionen über
unterschiedliche Zeitintervalle aus dem Ionenmobilitätsseparator
austreten;
Weitergabe bzw. Durchlassen wenigstens einiger der Ionen
einer ersten Gruppe von Ionen, die aus dem Ionenmobilitätsseparator
während
eines ersten Zeitintervalls austreten, an einen Flugzeit-Massenanalysator,
wobei der Flugzeit-Massenanalysator
eine Flugregion aufweist; und
Aufnahme der Flugzeit einiger
der Ionen der ersten Gruppe von Ionen durch die Flugregion zur Bildung eines
ersten Massenspektral-Datensatzes, wobei bzw. in dem die Intensität oder Signifikanz
von Ionen mit einer Flugzeit, die kleiner als eine minimale Flugzeit
ist, reduziert wird bzw. ist.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of mass spectrometry comprising the steps of:
Separating ions according to their ion mobility in an ion mobility separator so that ions exit the ion mobility separator over different time intervals;
Passing at least some of the ions of a first group of ions exiting the ion mobility separator during a first time interval to a Time of Flight mass analyzer, the time of flight mass analyzer having a flight region; and
Recording the time of flight of some of the ions of the first group of ions through the flight region to form a first mass spectral data set, wherein the intensity or significance of ions having a flight time that is less than a minimum flight time is reduced ,
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Massenspektrometrie mit den folgenden Schritten bereitgestellt:
Separierung
von Ionen entsprechend ihrer Ionenmobilität in einem Ionenmobilitätsseparator,
so dass Ionen über
unterschiedliche Zeitintervalle aus dem Ionenmobilitätsseparator
austreten;
Weitergabe bzw. Durchlassen wenigstens einiger der Ionen
einer ersten Gruppe von Ionen, die aus dem Ionenmobilitätsseparator
während
eines ersten Zeitintervalls austreten, an einen Flugzeit-Massenanalysator,
wobei der Flugzeit-Massenanalysator
eine Flugregion aufweist; und
Aufnahme der Flugzeit einiger
der Ionen der ersten Gruppe von Ionen durch die Flugregion zur Bildung eines
ersten Massenspektral-Datensatzes, wobei bzw. in dem die Intensität oder Signifikanz
von Ionen mit einer Flugzeit, die kleiner als eine minimale Flugzeit
und größer als
eine maximale Flugzeit ist, reduziert wird bzw. ist.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of mass spectrometry comprising the steps of:
Separating ions according to their ion mobility in an ion mobility separator so that ions exit the ion mobility separator over different time intervals;
Passing at least some of the ions of a first group of ions exiting the ion mobility separator during a first time interval to a Time of Flight mass analyzer, the time of flight mass analyzer having a flight region; and
Recording the time of flight of some of the ions of the first group of ions through the flight region to form a first mass spectral data set, wherein the intensity or significance of ions having a time of flight that is less than a minimum flight time and greater than a maximum flight time , is reduced or is.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Massenspektrometrie mit den folgenden Schritten bereitgestellt:
Separierung
von Ionen entsprechend ihrer Ionenmobilität in einem Ionenmobilitätsseparator,
so dass die Ionen über
unterschiedliche Zeitintervalle aus dem Ionenmobilitätsseparator
austreten;
Weitergabe bzw. Durchlassen wenigstens einiger der Ionen
einer ersten Gruppe von Ionen, die aus dem Ionenmobilitäts separator
während
eines ersten Zeitintervalls austreten, an einen Flugzeit-Massenanalysator,
wobei der Flugzeit-Massenanalysator
eine Flugregion aufweist; und
Aufnahme der Flugzeit einiger
der Ionen der ersten Gruppe von Ionen durch die Flugregion zur Bildung eines
ersten Massenspektral-Datensatzes, wobei bzw. in dem die Intensität oder Signifikanz
von Ionen mit einer Flugzeit, die größer als eine maximale Flugzeit
ist, reduziert wird bzw. ist.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of mass spectrometry comprising the steps of:
Separating ions according to their ion mobility in an ion mobility separator so that the ions exit the ion mobility separator over different time intervals;
Passing at least some of the ions of a first group of ions emerging from the ion mobility separator during a first time interval to a time of flight mass analyzer, the time of flight mass analyzer having a flight region; and
Recording the time of flight of some of the ions of the first group of ions through the flight region to form a first mass spectral data set, wherein the intensity or significance of ions having a flight time greater than a maximum flight time is reduced ,
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Massenspektrometrie mit den folgenden Schritten bereitgestellt:
Separierung
von Ionen entsprechend ihrer Ionenmobilität in einem Ionenmobilitätsseparator,
so dass Ionen aus dem Ionenmobilitätsseparator über unterschiedliche
Zeitintervalle austreteten;
Weitergabe bzw. Durchlassen wenigstens
einiger der Ionen, die aus dem Ionenmobilitätsseparator austreten, an einen
Flugzeit-Massenanalysator, wobei der Flugzeit-Massenanalysator eine Flugregion aufweist; und
Aufnahme
der Ionenmobilität
der Ionen wenigstens einiger der Ionen zur Bildung eines ersten
Ionenmobilitäts-Datensatzes, wobei
bzw. in dem die Intensität oder
Signifikanz von Ionen mit einer Driftzeit durch den Ionenmobilitätsseparator
die größer ist
als eine maximale Driftzeit, reduziert wird bzw. ist.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of mass spectrometry comprising the steps of:
Separating ions according to their ion mobility in an ion mobility separator such that ions exited the ion mobility separator over different time intervals;
Passing at least some of the ions exiting the ion mobility separator to a time of flight mass analyzer, the time of flight mass analyzer having a flight region; and
Recording the ion mobility of the ions of at least some of the ions to form a first ion mobility data set, wherein the intensity or significance of ions having a drift time the ion mobility separator is greater than a maximum drift time is reduced or is.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Massenspektrometrie mit den folgenden Schritten zur Verfügung gestellt:
Separierung
von Ionen entsprechend ihrer Ionenmobilität in einem Ionenmobilitätsseparator,
so dass Ionen über
unterschiedliche Zeitintervalle aus dem Ionenmobilitätsseparator
austreten;
Weitergabe bzw. Durchlassen wenigstens einiger der Ionen,
die aus dem Ionenmobilitätsseparator
austreten, an einen Flugzeitmassenanalysator, wobei der Flugzeit-Massenanalysator
eine Flugregion aufweist; und
Aufnahme der Ionenmobilität der Ionen
wenigstens einiger der Ionen zur Bildung eines ersten Ionenmobilitäts-Datensatzes, wobei
bzw. in dem die Intensität oder
die Signifikanz der Ionen mit einer Driftzeit durch den Ionenmobilitätsseparator,
die kleiner als eine minimale Driftzeit und größer als eine maximale Driftzeit ist,
reduziert wird bzw. ist.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of mass spectrometry comprising the steps of:
Separating ions according to their ion mobility in an ion mobility separator so that ions exit the ion mobility separator over different time intervals;
Passing at least some of the ions exiting the ion mobility separator to a time of flight mass analyzer, the time of flight mass analyzer having a flight region; and
Recording the ion mobility of the ions of at least some of the ions to form a first ion mobility data set, wherein the intensity or significance of the ions having a drift time through the ion mobility separator that is less than a minimum drift time and greater than a maximum drift time; is reduced or is.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Massenspektrometrie mit den folgenden Schritten zur Verfügung gestellt:
Separierung
von Ionen entsprechend ihrer Ionenmobilität in einem Ionenmobilitätsseparator,
so dass Ionen über
unterschiedliche Zeitintervalle aus dem Ionenmobilitätsseparartor
austreten;
Weitergabe bzw. Durchlassen wenigstens einiger der Ionen, die
aus dem Ionenmobilitätsseparator
austreten, an einen Flugzeit-Massenananlysator, wobei der Flugzeit-Massenanalysator
eine Flugregion aufweist; und
Aufnahme der Ionenmobilität der Ionen
wenigstens einiger der Ionen zur Bildung eines ersten Ionenmobilitäts-Datensatzes, wobei
bzw. bei dem die Intensität
oder Signifikanz von Ionen mit einer Driftzeit durch den Ionenmobilitätsseparator,
die kleiner als eine minimale Driftzeit ist, reduziert wird.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of mass spectrometry comprising the steps of:
Separating ions according to their ion mobility in an ion mobility separator such that ions exit the ion mobility separator over different time intervals;
Passing at least some of the ions exiting the ion mobility separator to a time of flight mass analyzer, the time of flight mass analyzer having a flight region; and
Recording the ion mobility of the ions of at least some of the ions to form a first ion mobility data set, wherein the intensity or significance of ions having a drift time through the ion mobility separator that is less than a minimum drift time is reduced.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Massenspektrometrie bereitgestellt, bei dem Massenspektraldaten oder Ionenmobilitätsdaten erhalten werden, und die Daten zum Ausschluß von Ionen mit einem unerwünschten Ladungszustand verarbeitet werden.According to one Another aspect of the present invention is a method for Mass spectrometry provided at the mass spectral data or ion mobility data and the data to exclude ions with an undesirable Charge state to be processed.
Stromaufwärts der Flugregion kann eine Ionenfalle vorgesehen sein. Diese Ionenfalle ist separiert von einer Ionenfalle, die vorzugsweise stromaufwärts des Ionenmobilitätsseparators vorgesehen sein kann. Die Ionenfalle kann vorzugsweise periodisch Ionen speichern und freigeben, so dass eine gepulste (im Gegensatz zu einer kontinuierlichen) Ionenquelle eingelassen oder anderweitig in die Flugregion eingebracht wird. Die Injektionselektrode ist zur Injektion bzw. Einspritzung von Ionen eine vorbestimmte Zeitdauer, nachdem Ionen erstmalig von der Ionenfalle stromaufwärts der Driftregion freigegeben wurden, angeordnet bzw. ausgebildet. Die Zeitdauer wird so eingestellt, dass nur Ionen mit einem gewünschten Masse-Ladungs-Verhältnis oder einem Masse-Ladungs-Verhältnis innerhalb eines gewünschten Bereiches im wesentlichen durch die Injektionselektrode in einer orthogonalen Richtung eingespritzt werden und anschließend weitergeleitet werden.Upstream of the Flight region may be provided an ion trap. This ion trap is separated from an ion trap, which is preferably upstream of the ion trap Ionenmobilitätsseparators can be provided. The ion trap may preferably be periodic Save and release ions, making a pulsed (as opposed to admitted to a continuous) ion source or otherwise is introduced into the flight region. The injection electrode is for Injection of ions for a predetermined period of time, After the first ion from the ion trap upstream of the Drift region have been released, arranged or trained. The Time is set so that only ions with a desired Mass-to-charge ratio or a mass-to-charge ratio within a desired Area substantially through the injection electrode in an orthogonal Direction be injected and then forwarded.
Ionen in einem Ionenmobilitätsseparator (der auch als Ionenmobilitätsspektrometer bezeichnet werden kann) werden vorzugsweise einem elektrischen Feld in Anwesenheit eines Puffergases ausgesetzt, so dass unterschiedliche Ionenspezies unterschiedliche Geschwindigkeiten annehmen werden, während sie den Ionenmobilitätsseparator passieren. Die Geschwindigkeit der den Ionenmobilitätsseparator passierenden bzw. durchlaufenden Ionen wird von ihrer Mobilität abhängen, die ihrerseits von dem Masse-Ladungs-Verhältnis des jeweiligen Ions abhängt. Ionen mit einer relativ hohen Ionenmobilität werden eine relativ hohe Geschwindigkeit im Vergleich zu Ionen mit einer relativ geringen Ionenmobilität annehmen. Entsprechend werden relativ schwere, einfach geladene Ionen geringere Ionenmobilitäten (und daher geringere Geschwindigkeiten) als leichtere, einfach geladene Ionen annehmen bzw. aufweisen.ions in an ion mobility separator (also called ion mobility spectrometer can be designated) are preferably an electric field exposed in the presence of a buffer gas, so that different Ion species will assume different rates as they the ion mobility separator happen. The speed of the ion mobility separator Passing ions will depend on their mobility, the in turn depends on the mass-to-charge ratio of the respective ion. ions with a relatively high ion mobility become a relatively high Speed compared to ions with a relatively low ion mobility accept. Accordingly, are relatively heavy, simply loaded Ions lower ion mobilities (and therefore lower speeds) than lighter, single charged Accept ions.
Gemäß einer bevorzugteren Ausführungsform kann der Ionenmobilitätsseparator eine Anzahl von Elektroden mit Öffnungen, durch welche Ionen bei der Benutzung bzw. Verwendung transmittiert bzw. übertragen werden, aufweisen. Ein konstanter axialer elektrischer Feldgradient kann entlang wenigstens eines Abschnitts der Länge des Ionenmobilitätsseparators aufrechterhalten werden.According to one more preferred embodiment can the ion mobility separator a number of electrodes with openings, through which ions transmit or transmit in use be, have. A constant axial electric field gradient may be along at least a portion of the length of the ion mobility separator be maintained.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können eine oder mehrere transiente Gleichspannungen oder eine oder mehrere Gleichspannungswellenformen auf die den Ionenmobilitätsseparator bildenden bzw. umfassenden Elektroden angewendet werden, so dass Ionen mit einer bestimmten Ionenmobilität vorzugsweise entlang des Ionenmobilitätsseparators mitgerissen bzw. -genommen werden, während andere Ionen länger brauchen werden, um aus dem Ionenmobilitätsseparator auszutreten. Der Ionenmobilitätssepatator kann Ionen sowohl radial als auch axial innerhalb des Ionenmobilitätsseparators einfangen, so dass Ionen mit einer gewünschten Ionenmobilität aus dem Ionemmobilitätsseparator ausgestossen werden, während alle anderen Ionen effektiv innerhalb des Ionenmobilitätsseparators eingefangen gehalten werden.According to one another embodiment, a or more transient DC voltages or one or more DC voltage waveforms on the Ionmobilitätsseparator forming or extensive electrodes are applied so that ions with a certain ion mobility preferably entrained along the ion mobility separator be taken while other ions longer will need to emerge from the ion mobility separator. The ion mobility seperator can ion both radially and axially within the ion mobility separator trap so that ions with a desired ion mobility from the Ion mobility separator ejected be while all other ions effectively within the ion mobility separator be captured.
Ein Flugzeit-Massenanalysator wird stromabwärts des Ionenmobilitätsseparators zur Analyse der aus dem Ionenmobilitätsseparator austretenden Ionen angeordnet. Der Flugzeit-Massenanalysator kann entweder einen Axial- oder einen Orthogonal-Beschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysator aufweisen, Flugzeit-Massenanalyse sind parallele Analysatoren, die Ionen sämtlicher Mobilitäten und Ladungszustände feststellen und analysieren.A time-of-flight mass analyzer becomes live downstream of the ion mobility separator for analyzing the ions exiting the ion mobility separator. The time-of-flight mass analyzer may have either an axial or an orthogonal acceleration time-of-flight mass analyzer. Time-of-flight mass analyzes are parallel analyzers that detect and analyze ions of all mobilities and states of charge.
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nur rein beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, beschrieben.Various embodiments The present invention will be described purely by way of example and under Reference to the attached Drawing, described.
Verschiedene
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun beschrieben.
Eine
experimentell erhaltene bzw. bestimmte Beziehung zwischen dem Masse-Ladungs-Verhältnis der
Ionen und ihrer Driftzeit durch einen Ionenmobilitätsseparator
ist in
Bei
Betrachtung der
Wenn
die Massenspektraldaten nachverarbeitet werden, so dass das minimale
Masse-Ladungs-Verhältnis
der Massenspektraldaten, die beibehalten werden (d. h. zur Verwendung
des resultierenden Massenspektrums verwendet werden), der „Abtastlinie" bzw. „Scanlinie" gemäß
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann das untere vorbestimmte Masse-Ladungs-Verhältnis für zweifach geladene Ionen verfolgt werden. Das Abschneide-Masse-Ladungs-Verhältnis kann auch für wenigstens einen Teil eines Verarbeitungszyklus innerhalb der Zwischenregion, die die Regionen mit einfach und zweifach geladenen Ionen trennt, liegen. Das minimale Abschneide-Masse-Ladungs-Verhältnis, das auf die Massenspektraldaten angewendet wird, kann auch in einer vorbestimmten oder beliebigen bzw. zufälligen Weise zwischen einem oberen Schwellwert der einfach geladenen Ionenregion, der Zwischenregion und dem unteren Schwellwert der zweifach geladenen Ionenregion variieren. Es wird verstanden werden, dass gemäß weniger bevorzugter Ausführungsformen das minimale Masse-Ladungs-Verhältnis für wenigsens einen Abschnitt des Verarbeitungszyklus innerhalb der Region fallen kann, die als entweder einfach oder zweifach geladene Ionen umfassend angesehen wird. Unter derartigen Umständen können Ionen eines potentiell unerwünschten La dungszustandes weiterhin im resultierenden Massenspektrum auftreten, wobei jedoch die Intensität und Signifikanz derartiger Ionen dennoch vermindert sein wird.According to others embodiments can track the lower predetermined mass-to-charge ratio for twice charged ions become. The cutoff mass to charge ratio can also for at least part of a processing cycle within the intermediate region, which separates the regions with singly and doubly charged ions, lie. The minimum cut-to-mass-to-charge ratio, the is applied to the mass spectral data, can also be in a predetermined or random manner between one upper threshold of the singly charged ion region, the intermediate region and the lower threshold of the dual charged ion region. It will be understood that, in accordance with less preferred embodiments the minimum mass-to-charge ratio for less may fall a portion of the processing cycle within the region, comprising the ions labeled as either single or double charged is seen. Under such circumstances, ions of a potential undesirable State of charge continues to occur in the resulting mass spectrum, however, the intensity and significance of such ions will nevertheless be diminished.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das minimale Abschneide-Masse-Ladungsverhältnis, das auf die erhaltenden Massenspektraldaten zur Ausfilterung von Massenspektraldaten, die sich auf Ionen mit einem unerwünschten Ladungszustand beziehen, aus dem resultierenden Massenspektrum, gleichmäßig variiert werden, und wird vorzugsweise als Funktion einer Ionendriftzeit durch den Ionenmobilitätsseparator erhöht. Alternativ kann das minimale Abschneide-Masse-Ladungsverhältnis, das vorzugsweise auf die erhaltenen Massenspektraldaten angewendet wird, in einer gestuften Weise als Funktion der Ionendriftzeit durch den Ionenmobilitätsseparator erhöht werden.According to one preferred embodiment the minimum cut-to-mass-charge ratio, which is based on the Mass spectral data for filtering mass spectral data, which is on ions with an unwanted Charge state, from the resulting mass spectrum, varies evenly and preferably as a function of ion drift time through the ion mobility separator elevated. Alternatively, the minimum cut-to-mass-charge ratio, preferably, may be the obtained mass spectral data is applied in a stepped one As a function of ion drift time through the ion mobility separator elevated become.
Die
Ionenfalle
Die
auf das Ionengate bzw. Ionengatter
Bei
weniger bevorzugten Ausführungsformen
kann eine gepulste Ionenquelle wie etwa eine matrixunterstützte Laser-Desorptions-Ionisations-Ionenquelle
(„MALDI") oder ein Laser-Desorptions-Ionisationsquelle
(„LDI") anstelle einer
kontinuierlichen Ionenquelle verwendet werden. Wenn eine gepulste Ionenquelle
verwendet wird, können
die Ionenfalle
Der
Ionenmobilitätsseparator
Gemäß einer
Ausführungsform
kann der Ionenmobilitätsseparator
Gemäß einer
weiteren, bevorzugteren Ausführungsform
kann der Ionenmobilitätsseparator
Ein
schematisches Beispiel eines derartigen Ionenmobilitätsseparators
ist in
Die
die Ionenfalle
Benachbarte
Elektroden, die einen Teil der Ionenfalle
Alternierende
Elektroden, die den stromaufwärtigen
Abschnitt
Die
die Ionenfalle
In
einer ähnlichen
Weise sind alternierende Elektroden, die den stromabwärtigen Abschnitt
Der
Druck in der Vakuumkammer, die den stromabwärtigen Ab schnitt
Die
Größe der Öffnung in
dem Ionengatter
In
einer weiteren Ausführungsform
kann der Ionenmobilitätsseparator
Typische
Driftzeiten durch den Ionenmobilitätsseparator
Eine
Kollisions- oder Gaszelle und/oder ein Vierfach-Massenfilter (in
Eine
Transferlinse
Gemäß einer
weniger bevorzugten Ausführungsform
kann der Flugzeit-Massenanalysator einen axialen Flugzeit-Massenanalysator
umfassen. Ionen können
in die axiale Flugzeitregion gepulst bzw. pulsartig eingebracht
werden. Um Ionen in eine axiale Flugregion zu pulsen, können eine
zweite Ionenfalle und optional ein zweites Ionengatter stromaufwärts der
axialen Flugregion vorgesehen sein. Von dem Ionenmobilitätsseparator
Die zweite Ionenfalle kann eine Ionentunnel-Ionenfalle umfasen, die eine Anzahl von Elektroden mit darin ausgebildeten Öffnungen aufweist. Die Elektroden können in Form von Ringen oder in anderer ringförmiger Form oder als rechteckige Platten ausgebildet sein. Vorzugsweise weisen wenigstens 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% oder 95% der Elektroden, die die zweite Ionenfalle bilden, Öffnungen auf, welche im wesentlichen die gleiche Größe oder den gleichen Bereich aufweisen. Benachbarte Elektroden sind vorzugsweise mit entgegengesetzten Phasen einer Wechselspannungs- oder HF-Spannungsversorgung verbunden, so dass Ionen radial innerhalb der zweiten Ionenfalle zurückgehalten werden. Ein spezieller Vorteil einer Ionentunnel-Ionenfalle liegt darin begründet, dass die Gleichspannung, mit der jede Elektrode beaufschlagt wird, individuell gesteuert werden kann. Dies ermöglicht die Erzeugung vielfältiger unterschiedlicher axialer Gleichspannungsprofile entlang der Länge der Ionentunnel-Ionenfalle. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird in einem Betriebsmodus ein V-förmiges Gleichspannungspotentialprofil mit einem stromaufwärtigen Abschnitt mit einem negativen Gleichspannungsgradienten und einem stromabwärtigen Abschnitt mit einem positiven Gleichspannungsgradienten bereitgestellt, so dass (positive) Ionen in Richtung des Zentrums der Ionenfalle eingefangen werden. Wenn der positive Gleichspannungsgradient entlang des stromabwärtigen Abschnitts der Ionenfalle aufrecht erhalten wird und dann zu einem Null-Gradienten oder noch bevorzugter zu einem negativen Gradienten umgewandelt wird, werden (positiv geladene) Ionen als Ionenimpuls bzw. -puls aus der Ionenfalle herausbeschleunigt. In dieser speziellen Ausführungsform kann ein partiell vorgesehenes zweites Ionengatter dann überflüssig bzw. redundant werden.The second ion trap may include an ion tunnel ion trap which a number of electrodes with openings formed therein having. The electrodes can in the form of rings or in other ring-shaped or rectangular form Be formed plates. Preferably at least 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% or 95% of the electrodes, the second Forming ion traps, openings which are essentially the same size or the same area exhibit. Adjacent electrodes are preferably opposed Connected to phases of an AC or RF power supply, such that ions are retained radially within the second ion trap become. A particular advantage of an ion tunnel ion trap lies founded in that the DC voltage applied to each electrode is individual can be controlled. This allows the Generating more diverse different axial DC voltage profiles along the length of Ion tunnel ion trap. According to one preferred embodiment becomes a V-shaped DC potential profile in one mode of operation with an upstream Section with a negative DC voltage gradient and a downstream Provided with a positive DC gradient, such that (positive) ions move towards the center of the ion trap be captured. When the positive DC voltage gradient is along of the downstream Section of the ion trap is maintained and then to a zero gradient or more preferably converted to a negative gradient becomes (positively charged) ions as an ion pulse accelerated out of the ion trap. In this particular embodiment If a partially provided second ion gate then superfluous or become redundant.
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die zweite Ionenfalle eine 3D-Vierfach-Ionenfalle mit einer zentralen donutförmigen Elektrode zusammen mit zwei Endkappenelektronen aufweisen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die zweite Ionenfalle eine Hexapol-Ionenführung aufweisen. Diese Ausführungsform ist jedoch weniger bevorzugt, da kein axialer Gleichspannungsgradient zum Drängen von Ionen aus der Hexapol-Ionenführung vorhanden ist. Aus diesem Grunde ist eine Ionentunnel-Ionenfalle besonders bevorzugt.According to others embodiments The second ion trap can be a 3D quadruple ion trap with one central donut-shaped Have electrode together with two end cap electrons. According to one another embodiment For example, the second ion trap may have a hexapole ion guide. This embodiment However, it is less preferred because there is no axial DC voltage gradient to urge Ions from the hexapole ion guide is available. For this reason, an ion tunnel ion trap particularly preferred.
Die zweite Ionenfalle kann sowohl als Ionenfalle als auch als Kollisionszelle dienen. Die Ionentunnel-Ionenfalle/Kollisionszelle kann eine Anzahl von Segmenten (beispielsweise 15 Segmente) aufweisen, wobei jedes Segment vier Elektroden aufweist, die mit weiteren vier Elektroden verschachtelt bzw. überlappend sind. Alle acht Elektroden in einem Segment können auf der gleichen Gleichspannung gehalten werden, wobei jedoch benachbarte Elektroden vorzugsweise mit entgegengesetzten Phasen einer Wechselspannungs- oder RF- bzw. HF-Spannungsversorgung versorgt werden. Ein Kollisionsgas, vorzugsweise Stickstoff oder Argon, können in die Kollisionszelle gegeben werden, vorzugsweise bei einem Druck im Bereich von 10–3 bis 10–2 mbar. Ionen können durch entsprechende Einstellung der Gleichspannungen, die auf die Elektrode angewendet werden, und der Energie, die den Ionen bei ihrem Eintritt in die Ionenfalle/Kollisionszelle gegeben ist bzw. wird, in der Ionenfalle/Kollisionszelle eingefangen und/oder fragmentiert werden.The second ion trap can serve both as an ion trap and as a collision cell. The ion tunnel ion trap / collision cell may have a number of segments (eg, 15 segments), each segment having four electrodes that are interleaved with another four electrodes. All eight electrodes in a segment can be maintained at the same DC voltage, but adjacent electrodes are preferably supplied with opposite phases of an AC or RF or RF power supply. A collision gas, preferably nitrogen or argon, may be added to the collision cell, preferably at a pressure in the range of 10 -3 to 10 -2 mbar. Ions can be trapped and / or fragmented in the ion trap / collision cell by appropriately adjusting the DC voltages applied to the electrode and the energy given to the ions as they enter the ion trap / collision cell.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform können die
stromaufwärtige
Ionenfalle
Ausführungen
der Erfindungen sind ebenfalls denkbar, bei denen das Gleichspannungsprofil entlang
der Länge
des Ionenmobilitätsseparators
Ionen
Die
Zeit, die ein Ion zum Durchgang durch den Ionenmobilitätsseparator
Die
Summierung aller Massenspektraldaten von sämtlichen Schieberpulsen bzw.
-impulsen, die während
einer einzigen Gatterimpulsperiode auftreten (d. h. die Zeit zwischen
nachfolgenden Impulsen von Ionen in den Ionenmobilitätsseparator
Die
aufgrund eines speziellen Schieberpulses bzw. -impulses Pn erhaltenen
Massenspektraldaten können
als vertikaler Schnitt durch den Graph bzw. den Plot gemäß
Gemäß einer
weniger bevorzugten Ausführungsform
kann die Akquisition durch den Flugzeit-Massenanalysator für einen
bestimmten Schieberschub bzw. -puls Pn so konfiguriert werden, dass lediglich
Massenspektraldaten, die sich auf Ionen beziehen, die nach einer
bestimmten Cut-Off- bzw. Abschneide-Flugzeit ankommen, akquiriert,
gespeichert oder anderweitig aufgenommen werden. Beispielsweise
kann diese Abschneide-Flugzeit zwischen den zweifach geladenen und
dreifach geladenen Bändern,
wie sie in
Der
gewünschte
Wert für
die Abschneide-Flugzeit, die vorzugsweise auf die Massenspektraldaten
angewendet wird oder weniger vorzugsweise auf die anfängliche
Aufnahme der Daten, kann von dem Schieberimpuls Pn zu dem Schieberimpuls Pn+1
variieren, und kann beispielsweise, dem in
Es
wird verstanden werden, dass das charakteristische Band von Ionendriftzeiten
durch den Ionenmobilitätsseparator
Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform werden
sämtliche
Ionen, die in den Flugzeit-Massenanalysator
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform können Massenspektraldaten,
die sich auf Mehrfachimpulse – bzw.
schübe
beziehen, zusammen gruppiert werden, und ein Flugzeit-Abschneidewert
für eine
Gruppe von Pulsen definiert werden. Entsprechend würde die
Abschneide-Flugzeit, die auf die Massenspektraldaten angewendet
wird, in Schritten zunehmen (beispielsweise gemäß der gestrichelten Linie in
Wie
in
Der
Spannungsimpuls Vg wird dann vorzugsweise schnell auf die nächste benachbarte
Elektrode geschaltet. Ein Ion, welches genug Zeit hatte, wenigstens
eine Elektrodenbeabstandung entlang des Ionenmobilitätsseparators
Der
Spannungsimpuls Vb bewegt sich vorzugsweise von Elektrode zu Elektrode
entlang des Ionenmobilitätsseparators,
wobei er die Ionen, die eine ausreichend hohe Ionenmobilität aufweisen,
mit sich führt.
Wie in den
Die
Sweep- bzw. Wobbelzeit Tsweep des Ionenmobilitässeparators
Gemäß eines weiteren Betriebsmodus kann die Amplitude des Spannungsimpulses Vg mit jedem Sweep bzw. Wobbel progressiv erhöht werden, wodurch Ionen mit progressiv abnehmenden Ionenmobilitäten in der gleichen Weise gesammelt werden. Unter Berücksichtigung der obigen Gleichung wird verstanden werden, dass durch eine Verdopplung der Spannung die Geschwindigkeit eines Ions verdoppelt wird.According to one another operating mode, the amplitude of the voltage pulse Vg be progressively increased with each sweep or sweep, resulting in ions with progressively decreasing ion mobilities collected in the same way become. Considering From the above equation, it will be understood that by doubling the Tension the speed of an ion is doubled.
Die
Auflösung
des Ionenmobilitätsseparators
Der
oben beschriebene Betriebsmodus kann ein Mobilitätsspektrum durch eine Serie
bzw. Folge von weiteren Hochpass-Schritten
aufbauen. Die Isolierung eines bestimmten Bereiches von Ionenmobilitäten, d.
h. ein Bandpassbetrieb, kann jedoch ebenfalls durch Verwendung einer
zweistufigen Vorrichtung erreicht werden. Wie in
Die
Auflösung
des Ionenmobilitätsseparators
Zur
Erhöhung
des Auflösungsvermögens eines
Driftrohr-Mobilitätsspektrometers
können
längere
Driftrohre und höhere
Spannungen verwendet werden. Ein Vorteil des bevorzugten Ionenmobilitätsseparators
Weitere
Verbesserungen bei der Auflösung können durch
mehrmaliges Wobbeln bzw. Ablenkung der Ionen rückwärts und vorwärts durch
das gleiche Volumen erzielt werden. Dies hat die Wirkung der Erhöhung der
effektiven Länge
des Ionenmobilitätsseparators
Ionen
können
aus dem gewobbelten Volumen nach Durchgang der wandernden Spannung
gelöscht
werden, indem die auf die Elektroden
Der
Ionenmobilitätsseparator
Eine
Ausführungsform
ist denkbar, bei der ein Vierfach-Massenfilter stromabwärts eines
bevorzugten Ionenmobilitätsseparators
Zusätzlich zu
Ausführungsformen,
bei denen ein einziges transientes Gleichspannungspotential oder
ein Impuls Vg entlang der Länge
des Ionenmobilitätsseparators
Gemäß dieser Ausführungsform kann eine Wanderwellenionenführung zur Bereitstellung der Driftregion verwendet werden. Die Ionenführung kann entweder einen Stapel von Platten oder einen segmentierten Mehrstabsatz umfassen. Eine Ioneneinfangregion stromaufwärts der Driftregion kann mit einem Ionengitter vorgesehen sein, um periodisch Bündel von Ionen aus der Ionenfalle in die Driftregion zu pulsen bzw. pulsartig einzubringen.According to this embodiment can be a traveling wave ion guide be used to provide the drift region. The ion guide can either a stack of plates or a segmented multi-stake set include. An ion trapping region upstream of the drift region may be combined with a Ion lattice may be provided to periodically bundle ions from the ion trap to pulse into the drift region or to introduce pulsating.
Eine
wandernde Gleichspannungswellenform kann periodische Impulse bzw.
Pulse konstanter Amplitude und Geschwindikeit umfassen. Ein umgekehrter
Gleichspannungsgradient kann auf die wandernde Gleichspannungswellenform überlagert
werden, so dass das Feld zwischen Impulsen zur Bewegung von Ionen
zurück
zu dem stromaufwärtigen
Ionengatter oder dem Eingang des Ionenmobilitätsseparators
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform kann
die Gleichspannungs-Potentialwellenform derart sein, dass die Höhe der Spannungsimpulse
entlang der Driftregion mit einem aufgrund eines axialen Gleichspannungsgradienten
zunehmenden Potential abnehmen. Eine derartige Wellenform kann ebenfalls die
Separierung begünstigen.
Ferner kann die Gleichspannungswellenform derart sein, dass Ionen mit
einer bestimmte Ionenmobilität
Gleichgewichtspunkte entlang der Länge der Driftregion finden
können,
wo der durch die wandernde Gleichspannungswelle bewirkten Bewegung
der umgekehrte axiale Gleichspannungsgradient entgegensteht. Ionen
unterschiedlicher Mobilität
können
daher unterschiedliche Gleichgewichtspunkte entlang der Länge des
Ionenmobilitässeparators
Der Gleichstrom- bzw. Gleichspannungs-Axial-Spannungsgradient, die Amplitude der wandernden Welle und die Geschwindigkeit der wandernden Gleichspannungswelle können sich ebenfalls mit der Zeit ändern. Daher können Ionen verschiedener Mobilität zunächst räumlich entlang der Länge der Ionenführung separiert werden, und können dann entlang des Ionenmobilitätsseparators zu dem einen oder dem anderen Ende bewegt werden. Es kann somit bewirkt werden, dass Ionen mit zunehmender oder abnehmender Ordnung ihrer Mobilität aus dem Ionenmobilitätsseparator austreten.Of the DC or DC-axial voltage gradient, the amplitude the wandering wave and the speed of the wandering DC wave can also change with time. Therefore, you can Ions of different mobility first spatial along the length the ion guide be separated and can then along the ion mobility separator be moved to one end or the other. It can thus causes ions with increasing or decreasing order their mobility the ion mobility separator escape.
Ionen,
die entsprechend ihrer Ionenmobilität voneinander getrennt bzw.
separiert worden sind, können
zu dem Ausgang des Ionenmobilitätsseparators
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform können die
separierten Ionen, entweder durch Erhöhung des Gleichspannungspotentialgradienten und/oder
durch Verminderung der Amplitude der wandernden Gleichspannungswelle
und/oder durch Erhöhung
der Geschwindigkeit der Gleichspannungswelle und/oder durch Erhöhung des
Gasdrucks zur Bewegung zu dem Eingang des Ionenmobilitätsseparators
veranlasst werden. Gemäß dieser Ausführungsform
kann veranlasst werden, dass Ionen über den Bereich, der zunächst der
Eingang des Ionenmobilitätsseparators
Gemäß einer Ausführungsform können die Impulsamplitude, die Wellengeschwindigkeit, der Druck und der axiale Gradient während des Betriebes zur Verbesserung der Separierung variiert werden.According to one embodiment can the pulse amplitude, the wave velocity, the pressure and the axial gradient during the operation to improve the separation can be varied.
Ein umgekehrter Axial-Spannungsgradient kann zur Verbesserung der Separierung durch konstantes bzw. wiederkehrendes Zurückschicken der Ionen, welche nicht durch die wandernde Gleichspannung übertragen bzw. bewegt worden sind, zum Eingang der Separierungsregion verwendet werden.One reverse axial stress gradient can improve separation by constant or recurrent return of the ions, which not transmitted or moved by the migrating DC voltage are to be used to the entrance of the separation region.
Gemäß einer Ausführungsform können Ionen zunächst in einer Ionentunnel-Ionenfalle, die aus einem Stapel von 90 Ringelektroden besteht, die jeweils nur 5 mm dick und 1,0 mm voneinander beabstandet sind, gesammelt werden. Die zentrale Öffnung jedes Rings kann einen Durchmesser von 5,0 mm aufweisen, und die Gesamtlänge der Ionentunnel-Ionenfalle kann 134 mm betragen. Eine 2,1 MHz HF-Spannung kann zwischen benachbarten Ringen zur radialen Beschränkung des Ionenstrahles innerhalb der Ionenfalle angewendet werden. Ionen können durch Erhöhung des Gleichspannungspotentials an jedem Ende der Ionenfalle um etwa 5 V in der Ionentunnel-Ionenfalle zurückgehalten werden. Der Druck in der Ionentunnel-Ionenfalle kann etwa 10–3 mbar betragen.According to one embodiment, ions may first be collected in an ion tunnel ion trap consisting of a stack of 90 ring electrodes, each only 5 mm thick and spaced at 1.0 mm apart. The central opening of each ring may have a diameter of 5.0 mm, and the total length of the ion tunnel ion trap may be 134 mm. A 2.1 MHz RF voltage can be applied between adjacent rings to radially confine the ion beam within the ion trap. Ions can be retained by increasing the DC potential at each end of the ion trap by about 5V in the ion tunnel ion trap. The pressure in the ion tunnel ion trap can be about 10 -3 mbar.
Ionen
können
unter Verwendung einer Elektrospray-Ionenquelle kontinuierlich erzeugt werden, und
können
kontinuierlich in die Ionentunnel-Ionenfalle gerichtet werden. Das
Gleichspannungspotential an dem Ausgangsende der Ionenfalle kann
dann periodisch vermindert werden, um das Austreten von Ionen aus
der Ionenfalle zu ermöglichen.
Ionen können
wiederholt gesammelt und beispielsweise für 11 ms gespeichert werden,
und dann beispielsweise über
eine Zeitdauer von 26 ns herausgelassen werden. Die Ionenfalle verlassende
Ionen können
dann über
eine 3 V-Potentialdifferenz beschleunigt werden, und dann optional
durch eine Vierfach-Stabsatz-Ionenführung durchgeführt werden.
Die Vierfach-Stabsatz-Ionenführung kann
in einer Betriebsart so betrieben werden, dass lediglich eine HF-Spannung
auf die Stäbe
angewendet wird, so dass sie als Ionenführung und nicht als Massenfilter
wirkt. Die Vierfach-Stabsatz-Ionenführung verlassende Ionen können in
einen Ionenmobilitätsseparator
Der
Ionenmobilitätsseparator
Die
wandernde Gleichspannungswelle kann durch Anwendung einer Gleichspannung
auf eine einzelnde Ringelektrode und jede nachfolgende Ringelektrode,
die um 9 Ringe entlang des Ringstabes versetzt ist, erzeugt werden.
Daher kann eine Wellenlänge λ der Gleichspannungswellenform
aus einer Elektrode mit einem angehobenen Gleichspannungspotential
gefolgt von 8 Elektroden auf niedrigerem Potential (Referenzpotential)
bestehen. Somit kann die Wellenlänge λ gleich sein
der Länge
von 9 Elektroden oder 13,5 mm, und der gesamte Ionenmobilitätsseparator
kann in etwa äquivalent
zu 13,5 λ sein.
Die wandernde Gleichspannungswelle kann durch Anwendung von etwa
0,65 V auf jede Ringelektrode über
5 ns vor einer Bewegung der angewendeten Spannung auf die nächste (benachbarte)
Ringelektrode erzeugt werden. Somit beträgt die Wellenperiode oder Zykluszeit
t gemäß dieser
Ausführungsform
45 ns. Dies kann gleichförmig
entlang der Län ge des
Ionenmobilitätsseparators
An
dem Ausgang des Ionenmobilitässeparators
Wenn
eine Mischung aus Gramizidin-S (molares Gewicht bzw. Molgewicht
1142 dalton) und Leuzin-Enkephalin (Molgewicht 555 dalton) kontinuierlich
ein in eine Elektrospray-Ionenquelle
eingeführt wird,
werden einfach geladene protonierte Leuzin-Enkephalin-Ionen (Masse/Ladung
bzw. m/z 556) und zweifach geladene protonierte Gramizidin-S-Ionen
(m/z 572) gesammelt und in der stromaufwärtigen Ionenfalle
Obwohl doppelt geladene Gramizidin-S-Ionen die doppelte Kraft erfahren, werden sie nicht die zweifache viskose Widerstandskraft erfahren, da die Querschnittsfläche von Gramizidin-S-Ionen nicht doppelt so groß ist wie diejenige von Leuzin-Enkephalin-Ionen. Es kann angenommen werden, dass die relativen Querschnittsflächen in einem Verhältnis von etwa (1.144/556)2/3 liegen, d. h. in etwa 1,6. Daher sind Gramizidin-S-Ionen mobiler als Leuzin-Enkephalin-Ionen in der Anwesenheit des gleichen elektrischen Feldes und des gleichen hohen Gasdrucks. Daher werden Gramizidin-S-Ionen stärker durch die wandernde Gleichspannungs-Wellenform beeinflusst als Leuzin-Enkephalin Ionen. Als Ergebnis ist die Transitzeit für Gramizidin-S-Ionen durch den Ionenmobilitätsseparator kleiner als diejenige für Leuzin-Enkephalin-Ionen.Although doubly charged gramizidine S ions experience twice the force, they will not experience twice the viscous drag because the cross-sectional area of gramizidine S ions is not twice that of leucine enkephalin ions. It can be assumed that the relative cross-sectional areas are in a ratio of about (1,144 / 556) 2/3 , ie about 1.6. Therefore, gramizidine S ions are more mobile than leucine enkephalin ions in the presence of the same electric field and high gas pressure. Therefore, gramizidine S ions are more affected by the traveling DC waveform than leucine enkephalin ions. As a result, the transit time for gramizidine S ions through the ion mobility separator is smaller than that for leucine enkephalin ions.
Gemäß einer
Ausführungsform
werden 100 Ionenimpulse bzw. -pulse in Intervallen von 10 ms über eine
Zeitdauer von 1 s in den Ionenmobilitätsseparator
Die
in den
Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
wurde zur Implementierung der bevorzugten Ausführungsform ein Q-Tof Ultima
(RTM) API Hybridquadrupol-Orthogonal-Flugzeit-Massenspektrometer (Micromass, Vereinigtes
Königreich)
modifiziert. Eine schematische Darstellung des Massenspektrometers
ist in
Die
Ionenfalle
Die
Ionenfalle
Die
Stapelring-Ionenführung
Ionen
fließen
vorzugsweise kontinuierlich von der Ionen quelle, vorzugsweise einer
Elektrospray-Ionenquelle
Zur
Bestimmung der Ankunftszeit der mobilitätsseparierten Ionenpakete in
dem Flugzeit-Analysator
Die
Dauer der individuellen bzw. einzelnen Mobilitätsakquisitionen hängt von
dem interessierenden, zu akquirierenden Massenbereich ab, und als Konsequenz
hieraus von der Schieberimpuls-Wiederholungszeit. Wenn beispielsweise
ein Mas senbereich von 1.250. Da benötigt wird, entspricht dies
einer Schieber-Wiederholungszeit von 50 μs, und das gesamte Mobilitätsexperiment
würde über eine
Zeitdauer von 10 ms (200 × 50 μs) aufgenommen
werden. Die Verwendung von festen 200 Schiebeereignissen pro Mobilitätsspektrum
umfasst sämtliche
erwarteten Ionendriftzeiten durch den Ionenmobilitätsseparator
Es
sind Ausführungsformen
denkbar, bei denen die Wechselspannung oder HF-Spannung, mit der
die Elektrode bzw. die Elektroden des Ionenmobilitätsseparators
Die oben beschriebenen Ausführungsformen wurde hauptsächlich bezüglich der Verarbeitung (oder selektiven Aufnahme) von Massenspektraldaten und der effektiven Ausfilterung von Ionen mit einer Flugzeit (oder einem Masse-Ladungsverhältnis), die außerhalb eines gewünschten Bereiches liegt, als Funktion der Driftzeit beschrieben. Es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die Daten in Form von Ionenmobilitätsdaten vorliegen können, welche dann verarbeitet (oder selektiv aufgenommen) werden, um effektiv Ionen mit Driftzeiten (oder Ionenmobilitäten), die außerhalb eines erwünschten Bereiches liegen, auszufiltern.The has been described above mainly in terms of the processing (or selective uptake) of mass spectral data and the effective filtering of ions with a time of flight (or a mass-charge ratio), the outside a desired one Range is described as a function of drift time. There are but also embodiments conceivable in which the data is in the form of ion mobility data can be present which are then processed (or selectively recorded) to be effective Ions with drift times (or ion mobilities) outside a desired one Range lie, filter out.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, sei zu verstehen gegeben, dass der Fachmann zahlreiche Änderungen be züglich Form und Einzelheit ausführen kann, ohne den Rahmen der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist, zu verlassen.Even though the present invention with reference to preferred embodiments has been described, it should be understood that the skilled person numerous changes in terms of Execute form and detail can, without departing from the scope of the invention as set forth in the appended claims is to leave.
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