DE112005001385T5

DE112005001385T5 - Analyseinstrumente, -baugruppen und -verfahren

Info

Publication number: DE112005001385T5
Application number: DE112005001385T
Authority: DE
Inventors: Dennis Lafayette Barket; Garth Brookston Patterson; Mark Lafayette Gregory; Jason Carmel Springston
Original assignee: Griffin Analytical Technologies LLC
Current assignee: Griffin Analytical Technologies LLC
Priority date: 2004-06-15
Filing date: 2005-06-13
Publication date: 2007-05-10
Also published as: US20070258861A1; US8952321B2; CA2570806A1; WO2006002027A2; WO2006002027A3; GB2430795A; US20110133078A1; US9347920B2; GB0700747D0; US20150177201A1; GB2430795A8

Abstract

Personentragbares Massenanalyseinstrument, welches zur Ausführung einer mehrdimensionalen Massenanalyse ausgestaltet ist.

Description

ZUGRUNDELIEGENDE TECHNIK
Analyseinstrumente und insbesondere Massenanalyseinstrumente können zur Bestimmung der Identität und Menge unbekannter Verbindungen und Mischungen verwendet werden. Die Bestimmung der Identität und Menge unbekannter Verbindungen und Mischungen an ihrem Entstehungsort ist wünschenswerter als der Erhalt eines Musters und Transport des Musters zu einem Labor zwecks Analyse, zumindest deshalb, weil durch die Musterentnahme und den Transport von Mustern das erhaltene Muster verunreinigt werden kann, und/oder weil Musterentnahme unpraktisch ist. Weiterhin kann es von Bedeutung sein, die Identität und Menge unbekannter Verbindungen schnell sicherzustellen, wobei Musterentnahme und Transport des Musters eine schnelle Analyse nicht erleichtern.
Massenanalyseinstrumente wie zum Beispiel ein Massenspektrometer sind beispielhafte Analyseinstrumente, die dahingehend anerkannt sind, dass sie eine der genauest verfügbaren Erkennungstechniken darstellen. Massenspektrometer sind zur Bereitstellung eines reproduzierbaren Signals in der Lage, welches symptomatisch für fast jede Verbindung ist, die in das System eingeführt werden kann. Die Leistungen, die Massenspektrometrie bereitstellt, ist bei vielen Anwendungen einschließlich Feldanwendungen gefragt, bei denen das Instrument idealerweise eher zu dem Muster gebracht würde als der traditionellere Transport des Musters zu dem Labor.
Üblicherweise sind Analyseinstrumente mit solcher Ausgereiftheit nur auf den Laborgebrauch begrenzt und können aus praktischen Gründen wie zum Beispiel Größe oder Anfälligkeit nicht im Feld verwendet werden. Im Feld können Instrumente zum Beispiel nicht gegen Einflüsse aus der Umwelt abgeschirmt werden, wobei die Instrumente Bewegungen ausgesetzt sein können, welche das Instrument zerbrechen und/oder einer Stoßwirkung aussetzen können, oder wobei andere widrige Bedingungen eintreten können. Dementsprechend können Massenspektrometer aus einer Vielzahl von Gründen auf den Laborgebrauch begrenzt sein, einschließlich der Anfälligkeit des Vakuumsystems des Massenspektrometers, worauf das Instrument angewiesen sein kann, um den Betriebsdruck innerhalb des Massenanalysators eines Massenspektrometers zu verringern. In Abhängigkeit von der Art des verwendeten Massenanalysators kann ein höherer Druck eine Veränderung bei der Ionenflugbahn, Phasenverlust der Ionenbewegung usw. verursachen, was zum Erhalt fehlerhafter Daten führen kann.
Zumindest mit einigen in diesem Dokument beschriebenen Analyseinstrumenten und -verfahren wird eine erhöhte wie zum Beispiel Stößen bereitgestellt, die bei einigen Analyseanwendungen anfallen können. Einige Ausführungsformen der Analyseinstrumente und -verfahren sind tragbar, und können dahin transportiert werden, wo die Chemie stattfindet, und zwar außerhalb des Labors.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein personentragbares Massenanalyseinstrument bereitgestellt, welches zur Ausführung einer mehrdimensionalen Massenanalyse ausgestaltet ist. Massenanalyseinstrumente können eine mit einer Probenzubereitungskomponente verbundene Massenanalysekomponente umfassen, und zwar mit einer mit der Probenzubereitungskomponente verbundenen Verbrauchsstofferzeugungskomponente. Die Verbrauchsstofferzeugungskomponente kann ausgestaltet sein, um eine Zusammensetzung zu erzeugen, die von der Probenerzeugungskomponente verwendet wird. Die Instrumente können auch ein mit einem oder mehreren der Massenanalysekomponente, der Probenzubereitungskomponente und der Verbrauchsstofferzeugungskomponente verbundenes Gehäuse umfassen, wobei das Gehäuse einen das Instrument einschließenden Raum festlegt.
Es werden auch Massenanalyseinstrumente bereitgestellt, die ein Gehäuse umfassen können, welches Komponenten der Instrumente einschließt, wobei die Komponenten eine Prozessschaltungskomponente, eine Probeneinlasskomponente, eine Probenzubereitungskomponente, eine Massenanalysekomponente und/oder eine Erkennungskomponente umfassen. Das Gehäuse des Instrumentes kann einen Raum mit einem Volumen festlegen, welches gleich oder weniger als etwa 100.000 cm³ ist.
Es werden Instrumentenbaugruppen bereitgestellt, die ein mit einer Instrumentenkomponentenisolationsbau gruppe verbundenes Gehäuse umfassen, wobei die Komponentenisolationsbaugruppe von einer außerhalb des Gehäuses befindlichen Umgebung isoliert ist. Beispielhafte Instrumentenbaugruppen können mindestens zwei Instrumentenkomponenten umfassen, die ausgestaltet sind, um Analysen bereitzustellen, wobei die zwei Komponenten eine erste Komponente und eine zweite Komponente umfassen. Es kann ein Instrumentengehäuse bereitgestellt werden, welches mindestens teilweise die ersten und zweiten Komponenten einschließt, wobei die erste Komponente starr an dem Instrumentengehäuse befestigt ist. Es kann auch eine starr an der zweiten Komponente befestigte Instrumentenkomponentenisolationsbaugruppe bereitgestellt werden, wobei die Isolationsbaugruppe von empfangenen Eingaben des Gehäuses isoliert ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind unten unter Bezugnahme auf die nachfolgenden dazugehörigen Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine veranschaulichende Ansicht eines Instrumentes gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine veranschaulichende Darstellung von Instrumentenkomponenten gemäß einer Ausführungsform.
3 ist eine veranschaulichende Ansicht des Instrumentes von 1 gemäß einer Ausführungsform.
4 ist eine veranschaulichende Ansicht des Instrumentes von 1 gemäß einer Ausführungsform.
5 ist eine veranschaulichende Ansicht des Instrumentes von 1 gemäß einer Ausführungsform.
6 ist eine veranschaulichende Ansicht des Instrumentes von 1 gemäß einer Ausführungsform.
7 ist eine veranschaulichende Ansicht des Instrumentes von 1 gemäß einer Ausführungsform.
8 ist eine veranschaulichende Ansicht des Instrumentes von 1 gemäß einer Ausführungsform.
9 ist eine veranschaulichende Ansicht des Instrumentes von 1 gemäß einer Ausführungsform.
10 ist eine veranschaulichende Ansicht des Instrumentes von 1 gemäß einer Ausführungsform.
11 ist eine isometrische Ansicht des Instrumentes von 1 gemäß einer Ausführungsform.
12A ist eine isometrische Ansicht des Instrumentes von 1 gemäß einer Ausführungsform.
12B ist eine Draufsicht des Instrumentes von 12A gemäß einer Ausführungsform.
12C ist eine Vorderansicht des Instrumentes von 12A gemäß einer Ausführungsform.
12D ist eine Seitenansicht des Instrumentes von 12A gemäß einer Ausführungsform.
12E ist eine isometrische Ansicht des Instrumentes von 12A gemäß einer Ausführungsform.
13 ist eine veranschaulichende Darstellung einer Instrumentenbaugruppe gemäß einer Ausführungsform.
14 ist eine veranschaulichende Ansicht der Instrumentenbaugruppe von 13 gemäß einer Ausführungsform.
15 ist eine isometrische Ansicht der Instrumentenbaugruppe von 13 gemäß einer Ausführungsform.
16 ist eine isometrische Ansicht der Instrumentenbaugruppe von 13 gemäß einer Ausführungsform.
17 ist eine isometrische Ansicht der Instrumentenbaugruppe von 13 gemäß einer Ausführungsform.
18 ist eine isometrische Ansicht der Instrumentenbaugruppe von 13 gemäß einer Ausführungsform.
19 ist eine veranschaulichende Ansicht einer Instrumentenbaugruppe von 13 gemäß einer Ausführungsform.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Mit mindestens einigen Ausführungsformen werden Analyseinstrumente, -baugruppen und/oder -verfahren bereitgestellt. Beispielhafte Ausführungsformen dieser Analyseinstrumente, -baugruppen und/oder -verfahren sind unter Bezugnahme auf 1–19 beschrieben.
Unter Bezugnahme zunächst auf 1 ist ein beispielhaftes Analyseinstrument 10 dargestellt, welches eine mit mindestens einer von Instrumentenkomponenten 14 verbundene Tragkonstruktion 12 umfasst. Das Analyseinstrument 10 kann Massenanalyseinstrumente wie zum Beispiel Massenspektrometrieinstrumente umfassen. Die von Griffin Analytical Technologies, 3000 Kent Avenue, West Lafayette, IN 47906 erhältlichen Minotaur 300- und 400-Instrumente sind beispielhaft für Instrument 10.
Bei beispielhaften Ausführungsformen kann die Konstruktion 12 Komponenten 14 tragen, umgeben und/oder teilweise umgeben. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Konstruktion 12 als ein Rahmen, Basis, Gehäuse, Kabinengehäuse und/oder jede beliebige Konstruktion bezeichnet werden, die einen durch Komponenten 14 belegten Raum festlegt. Ein beispielhafter Werkstoff für die Konstruktion 12 umfasst Aluminium. Bei einigen Ausgestaltungen ist der durch die Konstruktion 12 festgelegte Raum nicht größer oder gleich etwa 45,3 × 45,3 × 48,8 cm (100.142 cm³), und bei weiteren bei spielhaften Ausgestaltungen ist der durch die Konstruktion 12 festgelegte Raum nicht größer oder gleich etwa 25,15 × 50,55 × 38,35 cm (48.756 cm³). Es können Komponenten 14 ausgestaltet werden, um zum Beispiel Massenanalyse einschließlich Massenspektrometrieanalyse bereitzustellen. Bei beispielhaften Ausgestaltungen kann das Instrument 10 weniger als 22,6 kg wiegen.
Beispielhafte Ausgestaltungen von Instrument 10 sind personentragbar. Personentragbare Instrumente umfassen solche Instrumente, die von einer Einzelperson außerhalb des traditionellen Labors getragen werden können. Diese Instrumente können eigenständig sein, einschließlich einer Stromquelle, oder sie können so ausgestaltet sein, dass sie an im Feld verfügbare Stromquellen angeschlossen werden können. Personentragbare Instrumente weisen ein Gewicht und eine Größe auf, die es ermöglichen, dass sie von einer Person normaler Größe und Stärke, einschließlich Militärpersonal getragen werden können. Personentragbare Instrumente können weniger als 22,6 kg wiegen und/oder ein Volumen von weniger als oder gleich etwa 100.000 cm³ bei einigen Ausführungsformen umfassen, und unter Anderem kann das Instrument ein Volumen von etwa 100.000 cm³ bis zu etwa 50.000 cm³ umfassen. Wie unten detaillierter beschrieben, können personentragbare Instrumente auch dahingehend robust sein, dass sie so ausgestaltet werden können, dass sie Umwelteingaben wie zum Beispiel Stößen von physikalischem Aufprall widerstehen.
Unter Bezugnahme auf 2 können Instrumentenkomponenten 14 Massenanalysekomponenten wie zum Beispiel eine Mustereinlasskomponente 16 umfassen, die betriebsmäßig an eine Ionenquellenkomponente 18 angeschlossen und/oder mit derselben verbunden ist, die betriebsmäßig an eine Massenabscheiderkomponente 20 angeschlossen ist und/oder damit verbunden werden kann, die betriebsmäßig an eine Erkennungskomponente 22 angeschlossen ist und/oder damit verbunden werden kann. Jede und/oder alle dieser Komponenten alleine oder in Kombination können betriebsmäßig an eine Verarbeitungs- und Steuervorrichtungskomponente 24 angeschlossen und/oder damit verbunden werden. Beispielhafte Ausführungsformen stellen die Verwendung von Komponenten 14 bereit, um Massenanalyse einschließlich Massenspektrometrie auszuführen. Die Komponenten 14 können betriebsmäßig wie in 2 dargestellt, oder betriebsmäßig in anderen Ausgestaltungen angeschlossen werden, welche die Massenanalyseverfahren ermöglichen. Weiterhin sind andere Anordnungen mit mehr oder weniger oder alternativen Komponenten möglich.
Wie in 2 dargestellt, kann eine Probe 26 in die Probeneinlasskomponente 16 eingeleitet werden. Zum Zwecke dieser Offenbarung stellt die Probe 26 jede beliebige chemische Zusammensetzung dar, die sowohl organische als auch anorganische Substanzen in fester, flüssiger und/oder Dampfform umfasst. Spezifische Beispiele von Probe 26, die zur Analyse geeignet sind, umfassen flüchtige Verbindungen wie zum Beispiel Toluol oder andere spezifische Beispiele, die auf nicht flüchtigem Protein basierende, hochkomplexe Strukturen wie zum Beispiel Bradykinin umfassen. Bei bestimmten Aspekten kann die Probe 26 eine mehr als eine Substanz enthaltende Mischung sein, oder bei anderen Aspekten kann die Probe 26 eine im Wesentlichen reine Substanz sein. Die Analyse der Probe 26 kann gemäß unten beschriebenen beispielhaften Aspekten ausgeführt werden.
Die Probeneinlasskomponente 16 kann ausgestaltet werden, um eine Menge an einer Probe 26 zur Analyse in das Instrument 10 (1) einzuleiten. In Abhängigkeit von der Probe 26 kann die Probeneinlasskomponente 16 so ausgestaltet werden, dass sie die Probe 26 zur Ionisation zubereitet. Arten von Probeneinlasskomponenten 16 können Stapeleinlässe, direkte Fühlereinlässe, chromatographische Einlässe und durchlässige, halbdurchlässige, Festphasenmikroextraktions-(solid phase microextraction)-SPME- und/oder andere Kapillarmembraneinlässe umfassen. Beispielhafte Einlässe umfassen die in der Provisional US-Patenanmeldung Seriennummer 60/579,816, eingereicht am 14. Juni 2004 mit dem Titel „Sample Introduction Assemblies and Methods", beschriebenen Einlässe, deren Gesamtheit durch Bezugnahme in diesem Dokument integriert ist. Die Probeneinlasskomponente 16 kann auch Einrichtungen zur Zubereitung von Probe 26 zur Analyse in der Gas-, Flüssigkeits- und/oder Festphase umfassen. Bei einigen Aspekten kann die Probeneinlasskomponente 16 mit einer Ionenquellenkomponente 18 kombiniert werden.
Die Ionenquellenkomponente 18 kann bei beispielhaften Ausführungsformen ausgestaltet werden, um die Probe 26 direkt zu empfangen, oder bei anderen beispielhaften Ausführungsformen, um die Probe 26 von der Probeneinlasskomponente 16 zu empfangen. Die Ionenquellenkomponente 18 kann ausgestaltet sein, um Teile oder eine Gesamtheit von Probe 26 in Analytionen umzuwandeln. Diese Umwandlung kann den Beschuss von Probe 26 mit Elektronen, Ionen, Molekülen und/oder Photonen umfassen. Diese Umwandlung kann auch durch Wärme- oder elektrische Energie ausgeführt werden.
Bei der Ionenquellenkomponente 18 kann zum Beispiel die Elektronenionisation (EI, typischerweise für die Gasphasenionisation geeignet), Fotoionisation (PI), chemische Ionisation und/oder Elektrosprühionisation (ESI/electrospray ionization) verwendet werden. So kann bei der PI die Fotoenergie zum Beispiel verändert werden, um die innere Energie der Probe zu verändern. Außerdem kann bei der Verwendung von ESI die Probe 26 bei Luftdruck mit Energie beaufschlagt werden. Bei der Verwendung von ESI angewandete Potentiale können verändert werden, um unterschiedliche Grade von Absonderung zu verursachen, wie in der Internationalen Patentanmeldung Nummer PCT/US04/012849, eingereicht am 26. April 2004 mit dem Titel „Instrumentation, Articles of Manufacture, and Analysis Methods" beschrieben, deren Gesamtheit durch Bezugnahme in diesem Dokument integriert ist. Weiterhin können beispielhafte Ionenquellenkomponenten die in der Provisional US-Patenanmeldung Nr. 60/585,113, eingereicht am 2. Juli 2004 mit dem Titel „Spectrometry Instruments, Assemblies and Methods" beschriebenen umfassen, deren Gesamtheit durch Bezugnahme in diesem Dokument integriert ist.
Die Ionenquellenkomponente 18 kann auch ausgestaltet werden, um Analyte ohne Ionisation der Analyte zu fragmentieren. Bei beispielhaften Realisierungen können die Analyte nach der Ionisation fragmentiert werden. Eine beispielhafte Fragmentierungstechnik umfasst kollisonsaktivierte Absonderung.
Die Analytionen können zum Beispiel von der Ionenquellenkomponente 18 zu der Abscheiderkomponente 20 gelangen. Die Abscheiderkomponente 20 kann zum Beispiel eine oder mehrere von Linearquadrupolen, Dreifachquadrupolen, Quadrupolionenfallen (Paul), zylindrischen Ionenfallen, Linearionenfallen, geradlinigen Ionenfallen, Ionenzyklotronresonanz, Quadrupolionenfallen/Flugzeitmassenspektrometern oder andere Konstruktionen umfassen. Beispielhafte Massenabscheiderkomponenten umfassen die in der Internationalen Patentanmeldung Nummer PCT/US03/38587, eingereicht am 2. Dezember 2003 mit dem Titel „Processes for Designing Mass Separators and Ion Traps, Methods for Producing Mass Separators and Ion Traps, Mass Spectrometers, Ion Traps, and Methods for Analyzing Samples" beschriebenen, deren Gesamtheit durch Bezugnahme in diesem Dokument integriert ist. Die Massenabscheiderkomponente 18 kann auch Fokussierungslinsen sowie Tandem- Massenabscheiderkomponenten wie zum Beispiel Tandem-Ionenfallen und Quadrupole in Tandemform umfassen. Bei einer Realisierung kann mindestens eine von mehreren Tandem-Massenabscheiderkomponenten eine Ionenfalle sein. Tandem-Massenabscheiderkomponenten können in Reihe oder parallel positioniert werden. Bei einer beispielhaften Realisierung können Tandem-Massenabscheiderkomponenten Ionen von derselben Ionenquellenkomponente empfangen. Bei einem beispielhaften Aspekt können die Tandem-Massenabscheiderkomponenten dieselben oder unterschiedliche geometrische Parameter aufweisen. Die Tandem-Massenabscheiderkomponenten können auch Analytionen von derselben oder mehreren Ionenquellenkomponenten empfangen.
Analyte können von der Massenabscheiderkomponente 20 zu der Erkennungskomponente 22 gelangen. Beispielhafte Erkennungskomponenten umfassen Elektronenvervielfacher, Faraday-Schalenkollektoren, fotografische und Szintillationsdetektoren. Beispielhafte Erkennungskomponenten umfassen die in der Provisional US-Patenanmeldung Nr. 60/607,940, eingereicht am 7. September 2004 mit dem Titel „Mass Spectrometry Analysis Techniques and Mass Spectrometry Circuitry" beschriebenen, deren Gesamtheit durch Bezugnahme in diesem Dokument integriert ist.
Die Erfassung und Erzeugung von Daten kann mit der Verarbeitungs- und Steuervorrichtungskomponente 24 erleichtert werden. Beispielhafte Ausführungsformen stellen sicher, dass der Fortschritt der Massenspektrometrieanalyse von der Probeneinlasskomponen te 16 zu der Erkennungskomponente 22 durch eine Verarbeitungs- und Steuervorrichtungskomponente 24 gesteuert und überwacht werden kann. Die Verarbeitungs- und Steuervorrichtungskomponente 24 kann ein Computer oder Minicomputer oder jede andere geeignete Schaltung sein, die zur Steuerung der Komponenten 14 in der Lage ist. Diese Steuerung kann zum Beispiel das spezifische Anlegen von Spannungen auf die Ionenquellenkomponente 18 und die Massenabscheiderkomponente 20 umfassen, sowie die Einleitung der Probe 26 über die Probeneinlasskomponente 16, und kann weiterhin die Bestimmung, Speicherung und schließlich die Anzeige von Massenspektren umfassen, die von der Erkennungskomponente 22 aufgezeichnet wurden. Die Verarbeitungs- und Steuervorrichtungskomponente 24 kann Datenerfassungs- und Suchsoftware umfassen. Bei einem Aspekt kann diese Datenerfassungs- und Suchsoftware ausgestaltet sein, um Datenerfassung und Suchen auszuführen, welches die programmierte Erfassung vollständiger Analytenanzahl umfasst. Bei einem anderen Aspekt können die Erfassungs- und Suchparameter Verfahren zur Korrelation der erzeugten Mengen an Analyten umfassen, um Programme zur Erfassung von Daten im Voraus festzulegen. Beispielhafte Ausgestaltungen von Verarbeitungs- und Steuerkomponenten umfassen die in der Provisional US-Patenanmeldung Nr. 60/607,890, eingereicht am 7. September 2004 mit dem Titel „Analysis Methods and Devices" beschriebenen, sowie die in der Internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/US04/29029, eingereicht am 4. September 2003 mit dem Titel „Analysis Device Operational Programming Methods and Analysis Device Methods" beschriebenen, wobei die Gesamtheit der beiden durch Bezugnahme in diesem Dokument integriert ist.
Da der durch die Konstruktion 12 (zum Beispiel 1) festgelegte Raum im Vergleich zu typischen Instrumenten als klein bezeichnet werden kann, kann das Instrument 10 bei beispielhaften Ausführungsformen personentragbar und/oder verpackbar sein, und die Komponenten 14 können ausgestaltet sein, um mehrfache Analyseniveaus (zum Beispiel mehrdimensionale Analyse wie zum Beispiel MS/MS) von einem personentragbaren Instrument bereitzustellen. Die Konstruktion 12 kann über Befestigungsvorrichtungen mit Komponenten 14 verbunden werden, und die Konstruktion 12 kann Öffnungen (nicht dargestellt) umfassen, um den Zugang zu den Komponenten 14 zu ermöglichen. Diese Öffnungen können offen bleiben, oder die Konstruktion 12 kann Türen oder Platten umfassen, die den Zugang zu Komponenten 14 jeweils nach dem Öffnen oder Entfernen ermöglichen.
Unter Bezugnahme auf 3 ist eine beispielhafte Ausgestaltung von Komponenten 14 des Instrumentes 10 dargestellt, die mindestens eine von mit der Konstruktion 12 verbundenen Probeneinlasskomponenten 16 umfassen kann. Die Instrumentenkomponenten 14 können auch mindestens eine von Analysekomponenten 28 umfassen, die mit mindestens einer von Probeneinlasskomponenten 16 und mindestens einer von Verarbeitungs- und Steuerkomponenten 24 verbunden sind. Die Analysekomponenten 28 können Komponenten umfassen, die zur Ausführung von analytischer Analyse ausgestaltet sind, einschließ lich, jedoch nicht auf die oben beschriebenen Komponenten 18, 20 und 22 begrenzt. Wie beispielhaft dargestellt, kann mindestens eine von Verarbeitungs- und Steuerkomponenten 24 mit mindestens einer von Probeneinlasskomponenten 16 und Konstruktion 12 verbunden sein. Ausführungsformen von Instrumentenkomponenten 14 können die Konstruktion 12 dahingehend umfassen, dass sie nur mit mindestens einer von Probeneinlasskomponenten 16 verbunden ist, wobei keine der Verarbeitungs- und Steuerkomponenten 24 mit der Konstruktion 12 verbunden ist. Die Instrumentenkomponenten 14 können ausgestaltet sein, um zum Beispiel Massenspektraldaten bereitzustellen. Die Instrumentenkomponenten 14 können weiterhin eine mit Verarbeitungs- und Steuerkomponenten 24 verbundene Stromzufuhr, und wenn notwendig, Einlasskomponenten 16 und Analysekomponenten 24 umfassen. Eine beispielhafte Stromzufuhr 30 kann tragbare Batterien wie zum Beispiel abgedichtete Blei-Säure- und/oder Lithiumionen- oder Polymerbatterien umfassen. Bei andren Ausführungsformen kann die Stromzufuhr 30 außerhalb des durch die Konstruktion 12 festgelegten Raumes positioniert sein.
Unter Bezugnahme auf 4 sind Probeneinlasskomponenten 16 dargestellt, die einen mit der Konstruktion 12 verbundenen Probeneinleitungsanschluss 32 und mindestens eine von Probenzubereitungskomponenten 34 umfassen. Der Anschluss 32 kann zum Beispiel starr an der Konstruktion 12 befestigt sein. Der Probeneinleitungsanschluss 32 kann ausgestaltet sein, um von dem Instrument 10 (1) eine Probe anzunehmen. Bei spielhafte Probeneinleitungsanschlüsse 32 umfassen Spritzenanschlüsse, die ausgestaltet sind, um die Probe zu empfangen und die Probe zu Probenzubereitungskomponenten 34 zu befördern.
In Abhängigkeit von der Probe kann der Probeneinleitungsanschluss 32 ausgestaltet sein, um die Probe zur Einleitung in die Probenzubereitungskomponente 34 sowie verbleibende Komponenten 14 (1) vorzubereiten. Gemäß der beispielhaft dargestellten Ausführungsform von 4 ist der Probeneinleitungsanschluss 32 ausgestaltet, um die Probe zur Einleitung in Probenzubereitungskomponenten 34 vorzubereiten. Der Probeneinleitungsanschluss 32 kann ausgestaltet sein, um die Probe in eine zum Transport geeignete Form umzuwandeln, d. h. zum Beispiel kann eine feste Probe in eine Flüssigkeit und/oder ein Gas umgewandelt werden, oder ein Flüssigkeitsmuster kann eine gasförmiges und/oder feste Probe umgewandelt werden, und auf ähnliche Weise können Gase in Flüssigkeiten und/oder Feststoffe umgewandelt werden, und zwar in Abhängigkeit von der Ausgestaltung des Instrumentes 10. Arten von Mustereinleitungsanschlüssen 32 können Stapeleinlässe, direkte Fühlereinlässe und durchlässige, halbdurchlässige, Festphasenmikroextraktions-(solid phase microextraction)-SPME- und/oder Kapillarmembraneinlässe umfassen. Die Probeneinlasskomponente 16 kann ausgestaltet sein, um unterschiedliche Probeneinleitungsanschlüsse gleichzeitig zu verwenden. So kann der Probeneinleitungsanschluss 32 zum Beispiel bei einer Ausführungsform in Form von Parallelanschlüssen ausgestaltet sein, wobei ein Anschluss zum Empfang von Proben von einer Spritze, und ein anderer Anschluss zum Empfang von Proben von einem anderen Instrument wie zum Beispiel einer automatisierten Luftmusterentnahmevorrichtung ausgestaltet ist.
Die Probenzubereitungskomponenten 34 können ausgestaltet sein, um das von dem Anschluss 32 zur Analyse durch die Analysekomponenten 28 empfangene Probe vorzubereiten. Wie beispielhaft dargestellt, können die Probenzubereitungskomponenten 34 mit Analysekomponenten 28 verbunden werden. Gemäß alternativen Ausführungsformen können die Analysekomponenten 28 direkt mit dem Anschluss 32 verbunden werden. So kann die Analysekomponente 28 ausgestaltet sein, um die Probe von den oben beschriebenen Stapeleinlässen, direkten Fühlereinlässen, Festphasenmikroextraktions-(solid phase microextraction)-SPME- und/oder Kapillarmembraneinlässen zu empfangen. In Übereinstimmung mit den beispielhaft dargestellten Ausführungsformen von 4 kann die Probenzubereitungskomponente 34 ausgestaltet sein, um die Probe zum Beispiel durch Chromatographie abzuscheiden. Die Komponente 34 kann zum Beispiel als eine Gaschromatographievorrichtung ausgestaltet sein. Bei beispielhaften Ausführungsformen und bei anderen Ausführungsformen kann die Vorrichtung ausgestaltet sein, um eine schnelle Gaschromatografie auszuführen.
Wie in 4 beispielhaft dargestellt, kann die Probeneinlasskomponente 16 einen Verbrauchsstofferzeuger 36 umfassen. Bei beispielhaften Ausführungsformen kann der Verbrauchsstofferzeuger 36 ausgestaltet sein, um Verbrauchsstoffe zur Verwendung während des Betriebes von Instrument 10 zu erzeugen. So kann zum Beispiel da, wo die Probenzubereitungskomponente 34 zur Verarbeitung der Probe durch Gaschromatografie ausgestaltet ist, der Verbrauchsstofferzeuger 36 zur Bereitstellung von Trägergas für den Gaschromatographen ausgestaltet sein. Bei beispielhaften Ausführungsformen ist der Erzeuger 36 als Stickstofferzeuger ausgestaltet, und Stickstoff wird als ein Trägergas während der durch die Probenzubereitungskomponente 34 ausgeführten Gaschromatographie verwendet. Der Erzeuger 36 kann auch einen Heliumerzeuger umfassen, und/oder der Erzeuger 36 kann bei beispielhaften Ausführungsformen einen Luftreiniger umfassen. Stickstoff, Helium und Luft sind beispielhaft für Zusammensetzungen, die mit Proben kombiniert werden können, um Analysen zu erleichtern, zum Beispiel Trägergase. Der Erzeuger 36 kann auch einen Tank und/oder Reservoir der Zusammensetzung wie zum Beispiel Stickstoff, Helium und/oder Luft umfassen. Beispielhafte Aspekte umfassen auch einen Erzeuger 36, der ausgestaltet ist, um Verbrauchsstoffe für den Anschluss 32 bereitzustellen. So kann zum Beispiel in dem Fall, in dem der Anschluss 32 ausgestaltet ist, um entweder vor oder nach gespült zu werden, der Generator 36 ausgestaltet sein, um dem Anschluss 32 Spülgase bereitzustellen. Bei beispielhaften Ausführungsformen können Hochvakuumpumpen wie zum Beispiel Turbopumpen an dem Membrankopf einer Öl-Drehkolbenpumpe ausgestaltet werden. Bei beispielhaften Ausführungsformen kann der Erzeuger 36 außerhalb von Instrument 10 verwendet werden. Beispielhafte Aspekte umfassen auch die Bereitstellung von Verbrauchsstoffen von außerhalb des Instrumentes 10, d. h. zum Beispiel kann das Instrument 10 mit einem Tank von verbrauchbarem Trägergas verbunden werden.
Unter Bezugnahme auf 5 sind Analysekomponenten 28 dargestellt, die eine mit der Vakuumkomponente 40 verbundene Analysekammer 38 umfassen. Die Analysekammer 38 kann mit Probeneinlasskomponenten 16 verbunden werden, um den Transport der Proben von dem Probeneinleitungsanschluss 32 (4) zu erleichtern. Die Analysekammer 38 wird typischerweise zur Erleichterung der Massenspektrometrieanalyse unter einem ausreichenden Vakuum gehalten. Die Analysekammer 38 kann aus Aluminium oder Edelstahl hergestellt sein, wobei jedoch auch andere Werkstoffe zur Aufrechterhaltung des Vakuums geeignet sind. Die Vakuumkomponente 40 ist ausgestaltet, um genügend Vakuum innerhalb der Analysekammer 38 bereitzustellen, um die Massenspektrometrieanalyse zu erleichtern. Beispielhafte Vakuumkomponenten 40 umfassen Getter-Pumpen, Kolbenpumpen und/oder Turbopumpen. Bei beispielhaften Ausführungsformen können Raupumpen verwendet werden, die zur Bereitstellung von genügend Vakuum in der Lage sind. Bei beispielhaften Ausführungsformen kann die Vakuumkomponente 40 sowohl eine Hochvakuumpumpe als auch eine Öl-Drehkolbenpumpe umfassen. Bei beispielhaften Realisierungen können die Öl-Drehkolbenpumpe und die Hochvakuumpumpe ausgestaltet sein, um gemeinsame Komponenten wie zum Beispiel Schaltungen und/oder Stromzufuhr zu teilen. Die Komponenten 28 umfassen die in der Internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/US04/01144, eingereicht am 16. Januar 2004 mit dem Titel „Mass Spectrometer Assemblies, Mass Spectrometry Vacuum Chamber Lid Assemblies, and Mass Spectrometer Operational Methods" beschriebenen, deren Gesamtheit durch Bezugnahme in diesem Dokument integriert ist.
Es können mindestens Teile von Massenanalysekomponenten 42 innerhalb der Analysekammer 38 sein. Bei beispielhaften Ausführungsformen können Analysekomponenten 42 ausgestaltet sein, so dass sie modular sind, wodurch eine ausreichende Wartung und/oder Demontage und Austausch erleichtert wird. Die Massenanalysekomponenten 42 können eine oder mehrere von in diesem Dokument beschriebenen Komponenten 18, 20 und/oder 22 umfassen. Eine beispielhafte Kammer 38, die Komponenten 42 umfasst, ist in der Internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/US04/01144, eingereicht am 16. Januar 2004 mit dem Titel „Mass Spectrometer Assemblies, Mass Spectrometry Vacuum Chamber Lid Assemblies, and Mass Spectrometer Operational Methods" beschrieben, deren Gesamtheit durch Bezugnahme in diesem Dokument integriert ist.
Unter Bezugnahme auf 6 ist eine beispielhafte Ausgestaltung von Analysekomponenten 42 dargestellt, die eine Analytmodifizierungskomponente 44 umfasst, die sowohl mit der Probeneinlasskomponente 16 als auch mit der Erkennungskomponente 22 verbunden ist. Die Analytmodifizierungskomponente 44 kann in beispielhaften Ausführungsformen ausgestaltet sein, um die Probe direkt von Anschluss 32 (4) zu empfangen, oder bei anderen Ausführungsformen, um die Probe von der Probenzubereitungskomponente 34 (4) zu empfangen. Die Analytmodifizierungskomponente 44 kann jede beliebige Komponente sein, die ausgestaltet ist, um ein Analyt zu modifizieren, nachdem es der Analytmodifizierungskomponente ausgesetzt war. So kann die Analytmodifizierungskomponente 44 zum Beispiel als eine Ionisationskomponente zur Verarbeitung/Ionisation der Probe gemäß einem oder mehreren Parametern sein, um ionisierte Analyte wie zum Beispiel die oben beschriebene Komponente 18 auszubilden. Bei dieser Ausgestaltung können Analytmodifizierungskomponentenparameter Ionisationsparameter umfassen, die eine oder mehrere der Menge an Ionisation, Absonderung und/oder Fragmentierung des Musters beeinflussen, wenn es der Analytmodifizierungskomponente 44 ausgesetzt wird. Die Ausbildung ionisierter Analyte von der Probe kann den Beschuss der Probe mit Elektronen, Ionen, Molekülen und/oder Photonen umfassen. Diese Ausbildung ionisierter Analyte mit der Analytmodifizierungskomponente 44 kann auch durch Wärme- oder elektrische Energie gemäß dem Ionisationsparameter und seinem Wert ausgeführt werden.
Die Analytmodifizierungskomponente 44 kann zum Beispiel als eine Elektronenionisation (EI, typischerweise für die Gasphasenionisation geeignet), eine Fotoionisationskomponente (PI), chemische Ionisationskomponente, kollisonsaktivierte Absonderungskomponente (CID/collisionally activated dissociation component), Elektrosprühionisation (ESI/electrospray ionization), Flammenionisation und/oder Chemische Ionisation bei Luftdruck (APCI/atmospheric Pressure Chemical Ionization) ausgestaltet sein. Die Analytmodifizierungskomponente 44 kann ausgestaltet sein, um mit anderen Komponenten betrieben zu werden. Bei beispielhaften Ausführungsformen kann sowohl eine EI als auch eine CID in Reihe oder parallel ausgestaltet sein, um Proben zu empfangen und zu modifizieren.
Als Reaktionsgleichung kann eine beispielhafte Analytmodifizierung durch die Gleichung 1 unten demonstriert werden: M + E → M+* + E' → M++F++ N + E'' (1)
Wobei M das neutrale Analyt darstellt, E die für M bereitgestellte Energie darstellt, M+* ein intern erregtes Ion darstellt; E' jedes nicht in M+* abgelagerte E als interne oder kinetische Energie darstellt; M+, F+ und N jeweils ein geladenes Analyt, geladene Dissoziationsprodukte und neutrale Dissoziationspro dukte darstellen; und E'' jedes nicht in M+, F+ verbleibende E als interne oder kinetische Energie darstellt. Bei einer Ausführungsform kann die Analytmodifizierungskomponente 44 eine Auswirkung auf die Menge an Absonderung von Proben in diese anderen Moleküle (F+ und N) haben.
Die Analytmodifizierungskomponente 44 kann auch Analytderivitisationskomponenten wie zum Beispiel chemische Derivitisationskomponenten zur Verwendung in Verbindung mit Gaschromatographie- und oder Flüssigkeitschromatographiemusterzubereitungskomponenten umfassen. Weiterhin werden Ausführungsformen in Betracht gezogen, die eine als mehrere Komponenten ausgestaltete Analytmodifizierungskomponente 44 umfassen, wie zum Beispiel sowohl eine Elektronenaufprallionisationsquelle und eine chemische Ionisationsquelle.
Weitere in Betracht gezogene Ausführungsformen umfassen die Erfassung eines Datensatzes, wobei die Analytmodifizierungskomponente 44 in einer Ausgestaltung ausgestaltet ist, und die Erfassung eines anderen Datensatzes, wobei die Analytmodifizierungskomponente 44 in einer anderen Ausgestaltung ausgestaltet ist. So kann ein Datensatz zum Beispiel mit der als eine Elektronenionisationskomponente ausgestalteten Analytmodifizierungskomponente 44 erfasst werden, und ein anderer Datensatz kann mit der als eine chemische Ionisationskomponente ausgestalteten Analytmodifizierungskomponente 44 erfasst werden.
In der Analytmodifizierungskomponente 44 modifizierte Muster können zum Beispiel mit der Erkennungskomponente 22 erkannt werden. Beispielhafte Erkennungskomponenten umfassen Elektronenvervielfacher, Faraday-Schalenkollektoren, fotografische und Szintillationsdetektoren, wie oben beschrieben.
Unter Bezugnahme als Nächstes auf 7 sind Komponenten 42 dargestellt, die eine mit der Analytmodifizierungskomponente 44 und der Erkennungskomponente 22 verbundene Massenabscheiderkomponente 20 umfassen. Es können Verarbeitungs- und Steuerkomponenten 24 mit den Komponenten 42 verbunden werden, sowie jeweils Massenabscheider- und/oder Erkennungskomponenten 44, 20 und/oder 22. Die Massenabscheiderkomponente 20 kann eine oder mehrere von Linearquadrupolen, Dreifachquadrupolen, Quadrupolionenfallen (Paul), zylindrischen Ionenfallen, Linearionenfallen, geradlinigen Ionenfallen, Ionenzyklotronresonanz, Flugzeitmassenspektrometern, Ionenbeweglichkeit oder andere Konstruktionen umfassen. Die Massenabscheiderkomponente 20 kann auch Fokussierungslinsen sowie Tandem-Massenabscheiderkomponenten wie zum Beispiel Tandem-Ionenfallen oder eine Ionenfalle und Quadrupolionenfallen in Tandemform umfassen.
Bei einer Realisierung kann mindestens eine der mehrfachen Tandem-Massenabscheiderkomponenten eine Ionenfalle sein. Tandem-Massenabscheiderkomponenten können in Reihe oder parallel positioniert werden. Bei einer beispielhaften Realisierung können Tandem-Massenabscheiderkomponenten Ionen von derselben Analytmodifizierungskomponente 34 empfangen. Bei einem beispielhaften Aspekt können die Tandem-Massenabscheiderkomponenten dieselben oder unterschiedliche geometrische Parameter aufweisen. Die Tandem-Massenabscheiderkomponenten können auch Analytionen von derselben oder mehreren Analytmodifizierungskomponenten 44 empfangen. Bei beispielhaften Realisierungen kann die Massenabscheiderkomponente 20 zur Bereitstellung von mehrdimensionaler Massenabscheidung und/oder Analyse ausgestaltet werden. Wenn sie zur multidimensionalen Massenanalyse ausgestaltet ist, kann das Instrument die Analyse von Mischungen ohne die Hilfe der Musterzubereitungskomponente 34 bereitstellen wie oben beschrieben, zum Beispiel für Gas- und/oder Flüssigkeitschromatographie.
Eine beispielhafte Massenabscheiderkomponente 20, die in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform nützlich ist, ist eine zylindrische Ionenfalle (CIT/cylindrical ion trap). CITs umfassen typischerweise drei Komponenten: ein Fallenvolumen und zwei Endkappen. Typischerweise wird ein Wechselstrom oder eine HF-Spannung mit einer zuvor festgelegten Rate auf das Fallenvolumen angewandt (zum Beispiel mit 50 geregelt), um eingefangene Analyte auszustoßen, die aufeinanderfolgend erkannt werden. HF-Spannungsrampen können Variable wie zum Beispiel Leistung und/oder Frequenz umfassen. Kombinationen dieser Variablen in zuvor festgelegten Mengen werden typischerweise als Wellenformen bezeichnet.
Im Allgemeinen können Wellenformen optimiert werden, um die Erkennung spezifischer interessierender Analyte zu erhöhen. Wellenformen können auch optimiert werden, um mehrere Stufen von Massenanalysen zu ermöglichen.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann die Massenabscheiderkomponente 20 eine zylindrische Ionenfalle sein, und der Massenabscheiderparameter der zylindrischen Ionenfalle kann ein Parameter sein, der das Masse-Ladungsverhältnis von der Erkennungskomponente 22 erhaltener ionisierter Analyte beeinflusst. Ein beispielhafter Parameterwert einer zylindrischen Ionenfalle, der das Masse-Ladungsverhältnis von der Erkennungskomponente 22 erhaltener ionisierter Analyte beeinflusst, ist ein Masse-Ladungsverhältnisbereich, der als Wellenformwerte spezifiziert werden kann.
Unter Bezugnahme auf 8 sind Spektrometriekomponenten 42 dargestellt, die dahingehend ausgestaltet sind, dass bei ihnen eine Analytmodifizierungskomponente 46 zum Beispiel zusätzlich zu den zuvor genauer beschriebenen Komponenten 44, 20 und 22 mit der Massenabscheiderkomponente 48 verbunden ist. Die Ausgestaltung der Spektrometriekomponente 42 in 8 wird manchmal als eine MS/MS- oder Tandem-Massenabscheiderausgestaltung bezeichnet.
Wie beispielhaft dargestellt, kann die Analytmodifizierungskomponente 44 ausgestaltet sein, um die Probe von der Probeneinlasskomponente 16 zu empfangen, und um bei einer Ausführungsform der Probe Ionisationsenergie bereitzustellen, um eine Gruppe ionisierter Analyte auszubilden. Bei einem beispielhaften Aspekt kann die Analytmodifizierungskomponente 44 ausgestaltet werden, um der Probe Ionisationsenergie bereitzustellen, um eine erste Gruppe ionisierter Analyte auszubilden. Die Massenabscheiderkomponente 20 kann ausgestaltet sein, um die erste Gruppe ionisierter Analyte zu empfangen und eine erste Abscheidungswellenform zur Abscheidung eines ersten Masse-Ladungsverhältnisbereiches der ersten Gruppe ionisierter Analyte bereitzustellen. Die Analytmodifizierungskomponente 46 kann ausgestaltet werden, um den ersten Bereich ionisierter Analyte zu empfangen und einen zweiten Analytmodifizierungskomponentenparameterwert für den ersten Bereich ionisierter Analyte bereitzustellen, um eine zweite Gruppe ionisierter Analyte auszubilden. Die Massenabscheiderkomponente 48 kann ausgestaltet werden, um die zweite Gruppe ionisierter Analyte zu empfangen und eine zweite Abscheidungswellenform zur Abscheidung eines zweiten Masse-Ladungsverhältnisbereiches der zweiten Gruppe ionisierter Analyte bereitzustellen. Die Erkennungskomponente 22 kann ausgestaltet werden, um die ionisierten Analyte der von der Massenabscheiderkomponente 48 empfangenen Bereiche zu erkennen.
Unter Bezugnahme als Nächstes auf 9 können Spektrometriekomponenten 42 wie dargestellt ausgestaltet werden, um eine Analytmodifizierungskomponente 50 zu umfassen, die zusätzlich zu den bereits oben genauer beschriebenen Komponenten 44, 20, 46, 48 und 22 mit der Massenabscheiderkomponente 52 verbunden ist. Bei einer beispielhaften Ausführungsform können Spektrometriekomponenten 42 ausgestaltet werden, um MS/MS/MS auszuführen. Wie in 8 veranschaulicht, können Spektrometriekomponenten 42 der Spektrometriekomponente 42 ein zusätzliches Niveau an Spektrometrie hinzufügen, wie in 7 veranschaulicht ist. Alle oben beschriebenen Komponenten können gesteuert, überwacht werden, und/oder es können von denselben Daten von Verarbeitungs- und Steuerkomponenten 24 erfasst werden. Bei beispielhaften Ausführungsformen können alle oder zumindest mehr als eine der oben beschriebenen Komponenten mit Verarbeitungs- und Steuerkomponenten 24 verbunden werden.
Unter Bezugnahme auf 10 ist eine Verarbeitungs- und Steuerkomponente 24 dahingehend dargestellt, dass bei ihr eine Benutzerschnittstelle 54 mit der Konstruktion 12 von Instrument 10 (1) verbunden ist. Die Verarbeitungs- und Steuerkomponente 24 kann auch eine Prozessschaltung 56 umfassen, die sowohl mit der Benutzerschnittstelle 54 als auch mit der Speicherschaltung 58 verbunden ist.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Benutzerschnittstelle 54 mit der Konstruktion 12 verbunden werden, und einen Benutzerzugang zu der Prozessschaltung 56 bereitstellen. Die Benutzerschnittstelle 54 kann die Form eines Sensorbildschirmes annehmen, der bei bei spielhaften Ausführungsformen mit dem Äußeren der Konstruktion 12 ausgerichtet ist, wobei die Benutzerschnittstelle 54 innerhalb des durch die Konstruktion 12 festgelegten Volumens sein kann, wobei der Zugang zu der Benutzerschnittstelle 54 durch Zugangsplatten, Türen oder Öffnungen in der Konstruktion 12 erfolgen kann. Bei anderen Ausführungsformen kann die Benutzerschnittstelle 54 eine Computerschnittstelle sein, die ausgestaltet ist, um einen Zugang zu einer anderen Verarbeitungs- und Steuerkomponente, zum Beispiel ein Einzelrechner-System bereitzustellen. Bei beispielhaften Ausführungsformen kann die Computerschnittstelle die Form einer drahtlosen TCP/IP- oder einer Standard-LAN-Verbindung annehmen. Bei beispielhaften Ausführungsformen kann das Instrument 10 ausgestaltet werden, um unerwartete Musterdaten zu sammeln und zu speichern. Bei anderen Ausführungsformen kann das Instrument 10 ausgestaltet werden, um auf Daten zuzugreifen und weiterhin für die Handhabung der erfassten Daten zu sorgen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Instrument 10 ausgestaltet werden, um nach der Erfassung Daten zu einem entfernten Computer zu senden.
Bei einer Ausführungsform kann der Fortschritt der Analyse von der Mustereinlasskomponente 16 zu der Analysekomponente 28 durch die Prozessschaltung 56 bei der beschriebenen beispielhaften Ausführungsform gesteuert und/oder überwacht werden. Die Prozessschaltung 56 kann als ein Prozessor oder andere Konstruktion realisiert werden, um ausführbare Anweisungen wie zum Beispiel Software- und/oder Firmwareanweisungen auszuführen. Weitere beispielhafte Ausführungsformen von Prozessschaltung 56 umfassen Hardwarelogik, PGA (Pin-Grid-Array), FPGA, ASIC und/oder andere Strukturen. Diese Beispiele von Prozessschaltung 56 dienen der Veranschaulichung, wobei andere Ausgestaltungen möglich sind.
Die Prozessschaltung 56 kann ausgestaltet werden, um die Werte von Analysekomponentenparameterwerten zu steuern, die von dem Benutzer von Instrument 10 festgelegt wurden, und/oder um die oben beschriebenen Komponenten zu überwachen. Die Steuerung der Analysekomponentenparameterwerte durch die Prozessschaltung 56 kann zum Beispiel das Vorschreiben einer zuvor festgelegten Anwendung von Ionisationsenergie zum Beispiel durch die Modifizierungskomponenten 44, 46 und/oder 50 umfassen. Die beispielhafte Überwachung umfasst die Aufzeichnung von der Erkennungskomponente 22 erhaltener Daten. Durch die Veränderung von Analysekomponentenparameterwerten können Mustermerkmale und/oder -daten erhalten werden. Beispielhafte Mustermerkmale und -daten können Massenspektren umfassen.
Bei einem Aspekt kann die Prozessschaltung 56 Datenerfassung und Suchprogrammierung ausführen und ausgestaltet sein, um Datenerfassung und Suchen auszuführen, was die Erfassung von Mustermerkmalen wie zum Beispiel Gesamtionenstrom oder Massenspektren umfasst. Bei einem anderen Aspekt kann die Prozessschaltung 56 ausgestaltet sein, um erkannte Mustermerkmale wie zum Beispiel Gesamtionenstrom als Reaktion auf eine oder mehrere Analyseparameter zuzuordnen, wie zum Beispiel Ionisationsparameter einschließlich Elektronenaufprallionenquellenenergie.
Die Prozessschaltung 56 kann ausgestaltet werden, um Daten von der Speicherschaltung 58 zu speichern und darauf zuzugreifen. Die Speicherschaltung 58 ist ausgestaltet, um elektronische Daten und/oder Programmierung wie zum Beispiel ausführbare Anweisungen (zum Beispiel Software- und/oder Firmwareanweisungen), Daten oder andere digitale Informationen zu speichern, und kann von einem Prozessor verwendbare Medien umfassen. Von einem Prozessor verwendbare Medien umfassen jeden hergestellten Gegenstand, der Programmierung, Daten und/oder digitale Informationen speichern oder aufrechterhalten kann, die zur Verwendung mit oder in Verbindung mit einem Anweisungsausführungssystem einschließlich Prozessschaltung sind, und zwar bei der beispielhaften Ausführungsform. So können zum Beispiel von einem Prozessor verwendbare Medien jedes beliebige von physikalischen Medien wie zum Beispiel elektronische, magnetische, optische, elektromagnetische und Infrarot- oder Halbleitermedien umfassen. Einige spezifischere Beispiele für von einem Prozessor verwendbare Medien umfassen eine tragbare magnetische Computerdiskette wie zum Beispiel eine Diskette, ZIP-Diskette, Festplatte, RAM-Speicher, Nur-Lese-Speicher, Flash-Memory, Cache-Speicher und/oder andere, zur Speicherung von Programmierung, Daten oder anderen digitalen Informationen fähige Ausgestaltungen. Ausführungsformen umfassen auch Ausgestaltungen, bei denen Verarbeitungs- und Steuerkomponenten 24 ausgestaltet werden können, um Musterdaten zu erfassen und unerwartete Daten zu analysieren. So kann die Mustereinlasskomponente 16 zum Beispiel als ein Automatikabtaster ausgestaltet werden, wobei bei beispielhaften Ausführungsformen Luftmuster in zuvor festgelegten Intervallen erfasst werden können, wie von der Verarbeitungs- und Steuerkomponente 24 vorgeschrieben. Die Verarbeitungs- und Steuerkomponente 24 kann gemäß zuvor festgelegter Benutzerparameter zur Erfassung von Musterdaten ausgestaltet werden. Bei anderen Ausführungsformen kann die Verarbeitungs- und Steuerkomponente 24 ausgestaltet werden, um Daten und/oder den Instrumentenstatus zu entfernten Standorten über drahtlose und/oder verdrahtete Kommunikation weiterzuleiten.
Unter Bezugnahme als Nächstes auf 11 kann das Massenspektrometrieinstrument 10 wie dargestellt ausgestaltet sein, welches eine Konstruktion 12 umfasst, die ein Volumen festlegt, worin Komponenten 14 untergebracht sind. Wie beispielhaft dargestellt, umfassen Komponenten 14 einen Mustereinleitungsanschluss 32 über der Analysekomponente 28 mit Musterzubereitungskomponente 34, wobei dieselbe, in diesem Fall eine Gaschromatographiesäule, an der Analysekomponente 28 angrenzend positioniert ist. Die Analysekomponenten 28 sind ausgestaltet, um mehrdimensionale Analysen durchzuführen, wie zum Beispiel die oben beschriebene MS/MS-Analyse. Das Instrument 10 von 11 kann auch Verarbeitungs- und Steuerkomponenten 24 umfassen, die in der Nähe des Äußeren von Instrument 10 sind. Bei bestimmten Ausführungsformen können Komponenten 24 in Zugangsplatten (nicht dargestellt) oder Türen (nicht dargestellt) von Konstruktion 12 integriert werden. Wie beispielhaft dargestellt, ist das Instrument 10 ausgestaltet, um eine Benutzerschnittstelle 54 an dem unteren Vorderteil von Konstruktion 12 angebracht zu haben. Wie beispielhaft dargestellt, umfasst die Schnittstelle 54 mindestens ein Messgerät und Ventile zur Steuerung der Mustereinlasskomponenten 32 und 34. Wie veranschaulicht, weist das Instrument 10 eine Breite von 25,15 cm, eine Tiefe von 50,55 cm und eine Höhe von 38,35 cm auf. Wie beispielhaft in 11 dargestellt, kann die Konstruktion 12 einen die Instrumentenkomponenten 14 einschließenden Raum von weniger als oder gleich etwa 50.000 cm³ festlegen.
Unter Bezugnahme auf 12A–E kann das Instrument 10 wie dargestellt ausgestaltet sein, um Gehäuse 12 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zu umfassen. Wie in 12A dargestellt, ist das Gehäuse 12 als ein Rahmen ausgestaltet, der eine Basis oder Boden 60 mit Trägern aufweist, oder Seitenwände 62, die sich vertikal davon erstrecken und ein Oberteil 64 tragen. Das Oberteil 64 kann mit Zugangsöffnung 66 ausgestaltet sein. Die Zugangsöffnung 66 kann ausgestaltet sein, um Zugang zu Instrumentenkomponenten innerhalb des durch Gehäuse 12 festgelegten Raumes zu bieten, wie oben beschrieben.
So kann die Zugangsöffnung 66 Zugang zu der Prozessschaltung 56 bieten. Das Oberteil 64 kann auch mit Verarbeitungs- und Steuerkomponenten 24 und Mustereinleitungsanschluss 32 verbunden werden. Wie beispielhaft dargestellt, sind die Analysekammer 38 und die Vakuumkomponente 40 von dem Gehäuse 12 eingeschlossen. Instrument 10 von 12A kann zum Beispiel mit in das Gehäuse 12 eingearbeiteten Öffnungen 68 ausgestaltet sein. Öffnungen 68 bei beispielhaften Ausführungsformen können zur Aufnahme motorisierter Lüfter ausgestaltet sein, die bei einigen Ausführungsformen die Kühlung des von dem Gehäuse 12 festgelegten Raumes erleichtern können.
Unter Bezugnahme auf 12B ist ein Instrument 10 von 12A–E in Draufsicht dargestellt, wobei Instrument 10 mit einer Abdeckung 70 über dem Oberteil 64 ausgestaltet ist. Die Abdeckung 70 kann Handgriffe 72 umfassen, die zum Beispiel die Tragbarkeit von Instrument 10 erleichtern. Wie veranschaulicht, kann die Tiefe von Instrument 10 45,3 cm betragen. Unter Bezugnahme auf 10C ist eine Vorderansicht von 12A–E dargestellt, wobei die Seitenwand 74 in ihrer Position über dem Rahmen, und Zugangsplatten 76 in ihrer Position in Seitenwänden sind. Wie veranschaulicht, kann die Breite von Instrument 10 von 12A–E 45,3 cm betragen. Gemäß beispielhafter Ausführungsformen können die Seitenwände 76 entfernt und/oder durch Entlüftungsabdeckungen ersetzt werden. Bei einem beispielhaften Aspekt kann dann, wenn Wände 76 entfernt oder durch Entlüftungsabdeckungen ersetzt werden, die Kühlung des durch Gehäuse 12 festgelegten Raumes erleichtert werden, indem der Lufteinlass von diesen Entlüftungsabdeckungen zum Beispiel durch den Raum zu Lüftern in den Öffnungen 68 (12A) geleitet wird. Unter Bezugnahme auf 12D ist eine Seitenansicht von 12A–E dargestellt, wobei sich die Seitenwand 74 in ihrer Position über dem Rahmen befindet. Wie veranschaulicht, kann die Höhe von Instrument 10 48,8 cm betragen. 12E ist beispielhaft für eine perspektivische Ansicht von Instrument 10, wie beispielhaft in 12A–E dargestellt.
Mindestens einige der Ausführungsformen der Beschreibung stellen Instrumente und Baugruppen sowie Instrumentenisolationskomponenten und -systeme mit Instrumentenbetriebsverfahren bereit. Beispielhafte Ausgestaltungen dieser Baugruppen und Verfahren sind unter Bezugnahme auf 13–19 beschrieben.
Unter Bezugnahme zunächst auf 13 ist eine beispielhafte Ausführungsform von Instrument 10 dargestellt, welches Gehäuse 12 umfasst, welches die Analysekomponenten 14 mindestens teilweise einschließt. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Komponenten 14 von dem Gehäuse 12 durch einen Isolator 15 isoliert. Bei der dargestellten Ausführungsform schließt das Gehäuse 12 den Isolator 15 mindestens teilweise ein. Der Isolator 15 isoliert Komponenten 14 von mindestens einigen Einflüsse, die das Gehäuse 12 bei einer Ausführungsform erfährt. Durch das Gehäuse 12 erfahrene Einflüsse können Einflüsse von der umgebenden Umwelt des Instrumentes 10 umfassen. Beispielhafte Einflüsse umfassen Stoß-, Vibrations-, Elektronik- und/oder thermische Einflüsse. Ein beispielhafter Isolator 15 umfasst ein Montagesystem mit Stoßdämpfung. Ein solcher Isolator 15 kann eine Mehrzahl von Stoßdämpfern oder einen einzelnen Stoßdämpfer umfassen. Beispielhafte Isolatoren können Drahtseilisolatoren umfassen. Obwohl in 13 als einzelner Isolator dargestellt, kann der Isolator 15 eine Mehrzahl von Isolatoren umfassen, wobei diese Isolatoren bei anderen Ausführungsformen an gewünschten Standorten positioniert werden können und Komponenten 14 von dem Gehäuse 12 isolieren. Bei beispielhaften Ausführungsformen kann die Gesamtheit von Instrument 10 durch Isolation des Instrumentes von seiner Umgebung durch die Verwendung von Isolatoren zwischen demselben, und bei beispielhaften Ausführungsformen, einer Basis, Plattform und/oder Boden isoliert werden, wobei gleichzeitig die Gesamtheit oder ein Teil der Komponenten 14 von dem Gehäuse 12 isoliert wird.
Beispielhafte Komponenten 14 umfassen die oben beschriebenen (2) wie zum Beispiel Komponenten 18, 20 und/oder 22, wobei die Analysekammer 38 mit einer Vakuumkomponente 40 verbunden ist. Um das Vakuum innerhalb der Analysekammer zu erreichen, können einzelne oder mehrere Pumpen als Vakuumkomponente 40 verwendet werden. Beispielhafte Pumpen umfassen solche, die keine beweglichen Teile erfordern, wie zum Beispiel Ionenpumpen und Getter-Pumpen. Die Komponenten 14 können als das Massenspektrometer ausgestaltet sein, welches in dem U.S.-Patent 5,426,300 beschrieben ist, welches durch Bezugnahme in diesem Dokument integriert ist. Gemäß einiger Ausführungsformen können Ionen- und Getter-Pumpen bedeutende Niveaus an Pumpenleistung für ausgedehnte Zeiträume insbesondere dann bereitstellen, wenn ein starker Strom von Trägergas in die Vorrichtung verwendet wird. Dies kann der Fall sein, wenn Gaschromatographie als eine Mustereinlasskomponente verwendet wird, wenn ein Trägergas zum Transportieren des Musters durch den Mustereinlass verwendet wird, und somit ein bestimmter Strom von Gas in die Vakuumkomponente des Massenspektrometers erforderlich ist. Eine beispielhafte Pumpe mit beweglichen Teilen, die verwendet werden kann, ist eine Turbomolekularpumpe, die anfällig sein kann.
Unter Bezugnahme als Nächstes auf 14 ist eine beispielhafte Ausführungsform 10 dargestellt, die ein Gehäuse 12 umfasst, welches mindestens teilweise Komponenten 14 einschließt. Wie beispielhaft in 14 dargestellt, umfassen die Komponenten 14 Massenanalysekomponenten 78 und 80, die einer oder mehreren der oben beschriebenen Komponenten 28 entsprechen können. Wie in 14 dargestellt, kann die Komponente 78 von empfangenen Eingaben (zum Beispiel die durch Gehäuse 12 erfahren werden) durch einen Isolator 15 isoliert sein, wobei gleichzeitig die Komponente 80 starr an dem Gehäuse 12 befestigt ist. Bei anderen Anordnungen können alle Komponenten des Instrumentes unter Verwen dung von einem oder mehreren von Isolator 15 isoliert sein. Der Isolator 15 kann Stoßdämpfer umfassen. Stoßdämpfer können auf der Grundlage des höchsten erwarteten Stoßes ausgewählt werden, wobei der Stoßpegel gemäß Stoßverteilung, dem Gewicht des Instrumentes und/oder der Menge an Bewegungsraum ausgewählt werden kann, der innerhalb des durch das Gehäuse 12 festgelegten Raumes verfügbar ist. Die Komponente 78, die von dem Gehäuse 12 durch Isolator 15 isoliert ist, kann eine Vakuumkomponente 40 wie zum Beispiel eine Turbomolekularpumpe umfassen. Die Komponente 78 kann auch anfällige Komponenten von Analysekomponenten 14 umfassen. Die Komponente 80 kann die robusteren Komponenten umfassen, die an dem Gehäuse 12 befestigt werden können, und die nicht so empfänglich für Stoß- und/oder andere Umwelteingaben sind, die von dem Gehäuse 12 empfangen werden. Der Isolator 15 kann auch eine Stoßdämpfer- und/oder Komponentenisolationsbaugruppe umfassen. Die Komponente 18 kann mit der Komponente 78 zum Beispiel mittels einer flexiblen Leitung und/oder durch Ausgestaltung der Komponenten innerhalb von Instrument 10 flexibel verbunden sein, um einen ausreichenden Bewegungsraum zwischen den Komponenten zu ermöglichen.
Unter Bezugnahme auf 15 ist eine Ausführungsform von Instrument 10 dargestellt, welches ein Gehäuse 12 umfasst, welches eine Komponentenisolationsbaugruppe 82 trägt, die durch Isolatoren 15 von dem Gehäuse 12 isoliert ist. Die Komponentenisolationsbaugruppe 82 kann eine Komponentenisolationsbaugruppenbasis 84 so wie Komponentenisolationsbaugruppen-Seitenwände 86 umfassen. Seitenwände 86 können sich vertikal von der Basis 84 nach oben erstrecken und die Befestigung von Isolatoren 15 an Seitenwänden 86 bereitstellen. Bei der dargestellten Ausführungsform kann die Komponente 78 ein Analysatorverteilerrohr 88 umfassen, welches in der PCT-Anmeldung Seriennummer PCT/US04/01144, eingereicht am 16. Januar 2004 mit dem Titel „Mass Spectrometer Assemblies, Mass Spectrometry Vacuum Chamber Lid Assemblies, and Mass Spectrometer Operational Methods" detailliert beschrieben ist, deren Gesamtheit durch Bezugnahme in diesem Dokument integriert ist. Das Analysatorverteilerrohr 88 kann bei einer beispielhaften Ausführungsform über eine Verdrahtung mit elektronischen Komponenten verbunden sein. Das Analysatorverteilerrohr kann mit der Vakuumkomponente 40 verbunden sein. Bei der beispielhaft dargestellten Ausführungsform kann das Analysatorverteilerrohr 88 mit Seitenwänden 86 verbunden sein, wobei sich die Komponente 40 durch eine Öffnung 90 in der Basis 84 von Komponentenisolationsbaugruppe 82 erstreckt. Die Komponente 40 kann bei einer beispielhaften Ausführungsform über ein flexibles Rohr mit einer Vorvakuumpumpe oder Öl-Drehkolbenpumpe in Strömungsverbindung stehen.
Unter Bezugnahme als Nächstes auf 16 ist eine Ausführungsform von Instrument 10 dargestellt, die eine Ausführungsform der Komponentenisolationsbaugruppe 82 umfasst. Gemäß einer Ausführungsform kann die Komponentenisolationsbaugruppe 82 eine Komponentenisolationsbaugruppenbasis 84 umfassen, die Seitenwände 86 trägt, sowie eine zusätzliche Vorvakuumkomponente 40A wie zum Beispiel eine Vorvakuumpumpe. Die Komponentenisolationsbaugruppe 82 kann starr an Komponenten 78 befestigt sein. Wie beispielhaft in 16 dargestellt, ist die Komponentenisolationsbaugruppe 82 starr an dem Analysatorverteilerrohr 88 und der zusätzlichen Vakuumkomponente 40A befestigt. Bei dieser Ausgestaltung kann die Komponente 40 mit der Komponente 40A verbunden sein. Wie beispielhaft in 16 dargestellt, kann die Komponentenisolationsbaugruppe 82 von dem Gehäuse 12 durch mindestens vier Isolatoren 15 isoliert sein, die dahingehend dargestellt sind, dass sie in der Nähe der Ecken der Basis verbunden sind, wobei mindestens ein zusätzlicher Isolator (nicht dargestellt) etwa mit dem Mittelpunkt von Basis 84 verbunden ist. Bei beispielhaften Ausführungsformen können diese zusätzlichen Isolatoren mit der Basis 84 unter der Komponente 40A verbunden werden.
Unter Bezugnahme als Nächstes auf 17 ist eine Ausführungsform von Instrument 10 dargestellt, die ein Instrumentengehäuse 12 umfasst, welches Isolatoren 15 trägt, die eine Ausführungsform der Komponentenisolationsbaugruppe 82 von dem Gehäuse 12 isolieren. Die Komponentenisolationsbaugruppe 82 umfasst eine Basis 84 und Seitenwände 86, die starr an Trägerkomponenten 78 befestigt sein können, oder dieselben trägt. Bei der beispielhaft dargestellten Ausführungsform ist die Komponentenisolationsbaugruppe 82 starr an dem Analysatorverteilerrohr 88, Komponente 40A und Schaltung 56 befestigt. Wie beispielhaft dargestellt, kann die Schaltung 56 zum Beispiel über Kabel mit dem Analysatorverteilerrohr 88 verbunden sein. Während die dargestellten Ausführungsformen die Isolierung von Analysekomponenten demonstrieren, die das Analysatorverteilerrohr 88, Komponenten 40 und 40A sowie die Schaltung 56 umfassen, kann jede beliebige Kombination von Komponenten 14 entsprechend den in diesem Dokument beschriebenen Systemen und Verfahren isoliert werden. So können zum Beispiel alle beliebigen und alle oben beschriebenen Komponenten wie beschrieben montiert werden, mit Ausschluss anderer Komponenten, die starr an dem Gehäuse 12 befestigt sein können. Weiterhin können die Komponenten 78 einzeln isoliert werden, wobei jede daran befestigte gewünschte Komponente ihren eigenen Isolator 15 aufweist.
Unter Bezugnahme als Nächstes auf 18 ist eine beispielhafte Ausführungsform von Instrument 10 dargestellt, die ein Gehäuse 12 umfasst, welches mindestens teilweise eine Komponentenisolationsbaugruppe 82 einschließt. Das Gehäuse 12 kann eine Basis 60, eine sich nach oben erstreckende Tragrahmenkonstruktion 62 mit einem Oberteil oder Deckel 64 umfassen. Bei der dargestellten Ausführungsform von 18 kann das Oberteil 64 Handgriffe 72 umfassen. Die Komponentenisolationsbaugruppe 82 kann eine Komponentenisolationsbaugruppenbasis 84 und Komponentenisolationsbaugruppen-Seitenwände 86 umfassen. Die Komponentenisolationsbaugruppe 84 kann auch eine Öffnung 90 umfassen. Bei beispielhaften Ausführungsformen kann die Öffnung 90 ausgestaltet werden, um Komponenten 78 (nicht darge stellt) aufzunehmen. Die Komponentenisolationsbaugruppe 82 kann durch Isolatoren 15 von dem Gehäuse 12 isoliert werden. Bei der beispielhaft dargestellten Ausführungsform können Isolatoren 15 entlang der Basis 84 und entlang der Seitenwände 86 positioniert werden. Isolatoren 15 können an Punkten an dem Gehäuse 12, zum Beispiel auf dem Rahmen 62 und der Basis 60 von Gehäuse 12 befestigt werden.
Unter Bezugnahme als Nächstes auf 19 ist eine Ausführungsform von Instrument 10 dargestellt, wobei Komponenten 78 an der Komponentenisolationsbaugruppe befestigt sind. Wie oben beschrieben, können die Komponenten 78 ein Analysatorverteilerrohr 88 und Vakuumkomponente 40 umfassen. Bei der beispielhaft dargestellten Ausführungsform von 19 kann die Schaltung 56 starr an dem Gehäuse 12 befestigt werden, während das Analysatorverteilerrohr 88 starr an der Komponentenisolationsbaugruppe 82 befestigt werden kann, wobei sich die Vakuumkomponente 40 durch die Öffnung 90 von Basis 84 erstreckt. Eine beispielhafte Schaltung 56, die starr an dem Gehäuse 12 befestigt werden kann, umfasst die HF-Schaltung von Instrument 10.
ZUSAMMENFASSUNG
Analyseinstrumente, -baugruppen und -verfahren.
Personentragbares Massenanalyseinstrument, welches zur Ausführung einer mehrdimensionalen Massenanalyse ausgestaltet ist. Ein Massenanalyseinstrument kann ein Gehäuse umfassen, welches Komponenten des Instrumentes einschließt, wobei das Gehäuse des Instrumentes einen Raum mit einem Volumen umfasst, welches gleich oder weniger als etwa 100.000 cm³ ist. Es werden auch Instrumentenbaugruppen bereitgestellt, die ein mit einer Instrumentenkomponentenisolationsbaugruppe verbundenes Gehäuse umfassen können, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponentenisolationsbaugruppe von einer außerhalb des Gehäuses befindlichen Umgebung isoliert ist. Beispielhafte Instrumentenbaugruppen können mindestens erste und zweite Komponenten umfassen, die ausgestaltet sind, um Analysen bereitzustellen, wobei ein Instrumentengehäuse mindestens teilweise die ersten und zweiten Komponenten einschließt, und wobei die erste Komponente starr an dem Instrumentengehäuse befestigt ist. Es kann auch eine Isolationsbaugruppe bereitgestellt werden, die starr an der zweiten Komponente befestigt ist, wobei die Isolationsbaugruppe von empfangenen Einflüssen des Gehäuses isoliert ist.

Claims

Personentragbares Massenanalyseinstrument, welches zur Ausführung einer mehrdimensionalen Massenanalyse ausgestaltet ist.
Instrument (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrdimensionale Massenanalyse sequentielle Massenspektrometrieanalysen umfasst.
Instrument (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin eine mit einer Massenanalysekomponente verbundene Probeneinlasskomponente (16) umfasst, wobei die Probeneinlasskomponente (16) ausgestaltet ist, um eine Probe (26) zur Analyse und Vorbereitung der Probe (26) zur Massenanalyse durch die Massenanalysekomponente zu empfangen, wobei die Massenanalysekomponente zur Ausführung der mehrdimensionalen Massenanalyse ausgestaltet ist.
Instrument (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin eine mit einem oder beiden der Probeneinlasskomponente (16) und der Massenanalysekomponente verbundene Prozessschaltungskomponente umfasst, wobei die Prozessschaltungskomponente in Bezug auf eines oder mehrere aus der Erfassung von Daten, Speicherung von Daten und Handhabung erfasster Daten ausgestaltet ist, die von einem oder beiden der Probeneinlasskomponente (16) und der Massenanalysekomponente erzeugt wurden.
Instrument (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessschaltung ausgestaltet ist, um von einer Fern- und Speicherschaltung zugänglich zu sein.
Instrument (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Probeneinlasskomponente (16) ausgestaltet ist, um mit einer Mehrzahl von Samplingkomponenten verbunden zu werden.
Instrument (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Samplingkomponenten modular ist.
Instrument (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Probeneinlasskomponente (16) ausgestaltet ist, um mit einer Mehrzahl von Analytmodifizierungskomponenten (44; 46) verbunden zu werden.
Instrument (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Analytmodifizierungskomponenten (44; 46) modular sind.
Instrument (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin Folgendes umfasst: Ein Gehäuse (12), welches mindestens die Massenanalysekomponente einschließt; und ein mit dem Gehäuse (12) und mindestens einer Komponente innerhalb des Gehäuses (12) verbundener Isolator (15).
Instrument (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator (15) ausgestaltet ist, um die eine Komponente gegen eine oder mehrere von Stoß-, Vibrations-, Elektronik- und thermischen Einflüsse zu isolieren, die von dem Gehäuse (12) empfangen werden.
Instrument (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenanalysekomponente zur Ausführung einer mehrdimensionalen Massenanalyse ohne Gaschromatografie ausgestaltet ist.
Massenanalyseinstrument, welches Folgendes umfasst: Eine mit einer Probenzubereitungskomponente (34) verbundene Massenanalysekomponente, wobei die Probenzubereitungskomponente (34) ausgestaltet ist, um eine Probe (26) zur Analyse zu empfangen und die Probe (26) einer Zusammensetzung auszusetzen; eine mit der Probenzubereitungskomponente (34) verbundene Verbrauchsstofferzeugungskomponente, wobei die Verbrauchsstofferzeugungskomponente ausgestaltet ist, um die Zusammensetzung zu erzeugen; und ein mit einem oder mehreren der Massenanalysekomponente, der Probenzubereitungskomponente (34) und der Verbrauchsstofferzeugungskomponente verbundenes Gehäuse (12), wobei das Gehäuse (12) einen das Instrument (10) einschließenden Raum festlegt, wobei die Zusammensetzung durch die Verbrauchsstofferzeugungskomponente von innerhalb des Raumes erzeugt wird.
Instrument (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenzubereitungskomponente (34) zur Ausführung von Chromatographie ausgestaltet ist, wobei die Chro matographie einen Teil der Probe (26) in eine mobile Phase aufteilt; und die Zusammensetzung die mobile Phase umfasst.
Instrument (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Chromatographie Gas umfasst, und die Zusammensetzung ein Gas ist.
Instrument (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung Stickstoff umfasst.
Instrument (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenanalysekomponente zur Ausführung einer mehrdimensionalen Massenanalyse ausgestaltet ist.
Instrument (10) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenanalysekomponente eine zylindrische Ionenfalle umfasst.
Instrument (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin eine mindestens mit der Massenanalysekomponente verbundene Probenzubereitungskomponente (24) umfasst, wobei die Probenzubereitungskomponente (24) ausgestaltet ist, um der Massenanalysekomponente Massenanalyseparameter bereitzustellen, wobei die Massenanalyseparameter Wellenformen umfassen.
Massenanalyseinstrument, welches ein Gehäuse (12) umfasst, welches Komponenten des Instrumentes (10) einschließt, wobei die Komponenten eine Probenzubereitungskomponente (24), eine Probeneinlasskomponente (16), eine Probenzubereitungskomponente (34), eine Massenanalysekomponente und eine Erkennungskomponente umfassen, wobei das Gehäuse (12) einen Raum mit einem Volumen festlegt, welches gleich oder weniger als etwa 100.000 cm³ ist.
Instrument (10) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Probeneinlasskomponente (16) mit der Probenzubereitungskomponente (34) verbunden ist, wobei die Probeneinlasskomponente (16) ausgestaltet ist, um eine Probe (26) zu empfangen und die Probe (26) der Probenzubereitungskomponente (34) bereitzustellen, wobei die Probeneinlasskomponente (16) einen Spritzenanschluss umfasst.
Instrument (10) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Probeneinlasskomponente mit der Probenzubereitungskomponente (34) verbunden ist, wobei die Probenzubereitungskomponente (34) ausgestaltet ist, um eine Probe (26) von der Probeneinlasskomponente (16) zu empfangen, wobei die Probenzubereitungskomponente (34) zur Ausführung von Gaschromatographie ausgestaltet ist.
Instrument (10) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Probeneinlasskomponente (16) mit der Massenanalysekomponente verbunden ist, wobei die Massenanalysekomponente ausgestaltet ist, um eine Probe (26) von der Probeneinlasskomponente (16) zu empfangen, wobei die Massenanalysekomponente zur Ausführung einer mehrdimensionalen Massenanalyse ausgestaltet ist.
Instrument (10) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenanalysekomponente mit der Probenzubereitungskomponente (24) verbunden ist, wobei die Probenzubereitungskomponente (24) ausgestaltet ist, um der Massenanalysekomponente Massenanalyseparameter bereitzustellen.
Instrument (10) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenanalyseparameter Wellenformen umfassen.
Instrument (10) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenanalysekomponente eine zylindrische Ionenfalle umfasst.
Instrument (10) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenanalysekomponente mit einer Erkennungskomponente verbunden ist, wobei die Erkennungskomponente ausgestaltet ist, um ionisierte Analyte von der Massenanalysekomponente zu empfangen, wobei die Erkennungskomponente einen Elektronenvervielfacher umfasst.
Instrumentenbaugruppe, die ein mit einer Instrumentenkomponentenisolationsbaugruppe verbundenes Gehäuse (12) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponentenisolationsbaugruppe von einer außerhalb des Gehäuses (12) befindlichen Umgebung isoliert ist.
Baugruppe nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine mit der Instrumentenkomponentenisolationsbaugruppe verbundene Instrumentenkomponente umfasst, wobei sich die mindestens eine Komponente innerhalb eines von dem Gehäuse (12) festgelegten Raumes befindet.
Baugruppe nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Komponente eine Pumpenbaugruppe umfasst.
Baugruppe nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Instrumentenkomponentenisolationsbaugruppe einen Rahmen umfasst, der einen Raum innerhalb des Gehäuses (12) festlegt.
Baugruppe nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin mindestens eine Instrumentenkomponente umfasst, wobei sich die Instrumentenkomponente innerhalb des Raumes befindet.
Baugruppe nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Instrumentenkomponente mit der Instrumentenisolationsbaugruppe verbunden ist.
Baugruppe nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen eine Plattform umfasst und weiterhin eine Mehrzahl von Isolatoren (15) umfasst, wobei ein Ende eines jeden Isolators (15) mit der Plattform, und ein anderes Ende mit dem Gehäuse (12) verbunden ist.
Baugruppe nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Isolatoren (15) ausgestaltet ist, um die Plattform gegen eine oder mehrere von Stoß-, Vibrations-, Elektronik- und thermischen Einflüsse zu isolieren, die von dem Gehäuse (12) empfangen werden.
Baugruppe nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens vier Isolatoren (15) mit der Plattform verbunden sind.
Baugruppe nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen der Komponentenisolationsbaugruppe weiterhin mindestens zwei sich von der Plattform erstreckende Seitenwände umfasst, wobei die Seitenwände daran befestigte Isolatoren (15) aufweisen, wobei ein Ende eines jeden Isolators (15) mit einer Seitenwand, und ein anderes Ende mit dem Gehäuse (12) verbunden ist.
Baugruppe nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Massenanalysekomponente innerhalb des Raumes befindet.
Baugruppe nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenanalysekomponente eine Pumpenbaugruppe umfasst.
Baugruppe nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen eine Plattform und mindestens zwei sich vertikal von der Plattform erstreckende Seitenwände umfasst, wobei jede der Seitenwände mittels eines Isolators (15) einzeln mit dem Gehäuse (12) verbunden ist.
Instrumentenbaugruppe, die Folgendes umfasst: Mindestens zwei Instrumentenkomponenten, die ausgestaltet sind, um Analysen bereitzustellen, wobei die zwei Komponenten eine erste Komponente und eine zweite Komponente umfassen; ein Instrumentengehäuse, welches mindestens teilweise die ersten und zweiten Komponenten einschließt, wobei die erste Komponente starr an dem Instrumentengehäuse befestigt ist; und eine starr an der zweiten Komponente befestigte Instrumentenkomponentenisolationsbaugruppe, wobei die Isolationsbaugruppe von empfangenen Eingaben des Gehäuses (12) isoliert ist.
Baugruppe nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Komponenten Massenanalyseinstrumentenkomponenten sind.
Baugruppe nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente eine Musterzubereitungskomponente (24), und die zweite Komponente eine Pumpenbaugruppe ist.
Baugruppe nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenbaugruppe eine Turbomolekularpumpe umfasst.
Baugruppe nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente eine Probeneinlasskomponente (16) und die zweite Komponente eine Massenanalysekomponente ist.
Baugruppe nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Probeneinlasskomponente (16) einen Kapillarmembraneinlass umfasst.
Baugruppe nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenanalysekomponente eine zylindrische Ionenfalle umfasst.
Baugruppe nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente flexibel mit der zweiten Komponente verbunden ist.
Baugruppe nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente eine Probenzubereitungskomponente (24) ist, und die zweite Komponente eine Massenanalysekomponente umfasst, wobei die Massenanalysekomponente mit der Probenzubereitungskomponente (24) verbunden ist.
Baugruppe nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenzubereitungskomponente (24) ausgestaltet ist, um der Massenanalysekomponente Massenanalyseparameter bereitzustellen.
Baugruppe nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenanalyseparameter Wellenformen umfassen.
Analyseinstrument, welches Folgendes umfasst: Ein Instrumentengehäuse, welches mindestens zwei Analysekomponenten einschließt, eine erste und eine zweite Komponente, wobei die erste Komponente starr an dem Gehäuse (12) befestigt ist; und eine Instrumentenisolationsbaugruppe, die stoßgedämpft an dem Gehäuse (12) montiert ist, wobei die Instrumentenisolationsbaugruppe starr an der zweiten Komponente befestigt ist.
Instrument (10) nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, dass das Instrumentengehäuse einen Boden umfasst; und die Instrumentenisolationsbaugruppe eine Basis umfasst, die stoßgedämpft an dem Boden des Instrumentengehäuses montiert ist.
Instrument (10) nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass das Instrumentengehäuse sich vertikal von dem Boden erstreckende Gehäuseseitenwände umfasst; und die Instrumentenisolationsbaugruppe sich vertikal von der Basis erstreckende Baugruppenseitenwände umfasst, wobei die Baugruppenseitenwände stoßgedämpft an den Gehäuseseitenwänden montiert sind.
Instrument (10) nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente starr an den Baugruppenseitenwänden befestigt ist.
Instrument (10) nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente eine Probenzubereitungskomponente (24) umfasst, und die zweite Komponente eine Massenanalysekomponente umfasst.
Instrument (10) nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenzubereitungskomponente (24) mit der Massenanalysekomponente verbunden ist, wobei die Probenzubereitungskomponente (24) ausgestaltet ist, um der Massenanalysekomponente Massenanalyseparameter bereitzustellen.
Instrument (10) nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenanalysekomponente eine zylindrische Ionenfalle umfasst.
Instrument (10) nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, dass die stoßgedämpfte Anbringung einen Drahtseilisolator umfasst.