DE112007000921T5 - Massenspektrometer mit Ionenspeichervorrichtung - Google Patents

Massenspektrometer mit Ionenspeichervorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE112007000921T5
DE112007000921T5 DE112007000921T DE112007000921T DE112007000921T5 DE 112007000921 T5 DE112007000921 T5 DE 112007000921T5 DE 112007000921 T DE112007000921 T DE 112007000921T DE 112007000921 T DE112007000921 T DE 112007000921T DE 112007000921 T5 DE112007000921 T5 DE 112007000921T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ion
ions
storage device
ion storage
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE112007000921T
Other languages
English (en)
Other versions
DE112007000921B4 (de
Inventor
Alexander Cheadle Hulme MAKAROV
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thermo Fisher Scientific Bremen GmbH
Original Assignee
Thermo Fisher Scientific Bremen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thermo Fisher Scientific Bremen GmbH filed Critical Thermo Fisher Scientific Bremen GmbH
Publication of DE112007000921T5 publication Critical patent/DE112007000921T5/de
Application granted granted Critical
Publication of DE112007000921B4 publication Critical patent/DE112007000921B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/26Mass spectrometers or separator tubes
    • H01J49/34Dynamic spectrometers
    • H01J49/42Stability-of-path spectrometers, e.g. monopole, quadrupole, multipole, farvitrons
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/0027Methods for using particle spectrometers
    • H01J49/0031Step by step routines describing the use of the apparatus
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/004Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn
    • H01J49/0045Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn characterised by the fragmentation or other specific reaction

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Abstract

Verfahren der Massenspektroskopie, umfassend die folgenden Schritte in einem ersten Zyklus:
(a) Speichern von Probenionen in einer ersten Ionenspeichervorrichtung, wobei die erste Ionenspeichervorrichtung eine Austrittsöffnung und eine räumlich separate Ionentransportöffnung aufweist;
(b) Ausstoßen der gespeicherten Ionen aus der Austrittsöffnung;
(c) Transportieren der ausgestoßenen Ionen in eine Ionenauswahlvorrichtung, welche räumlich separat von der ersten Ionenspeichervorrichtung ist;
(d) Ausführen einer Ionenauswahl innerhalb der räumlich separaten Ionenauswahlvorrichtung;
(e) Rückführen wenigstens einiger der aus der ersten Ionenspeichervorrichtung ausgestoßenen Ionen oder derer Derivate von der räumlich separaten Ionenauswahlvorrichtung zurück zur ersten Ionenspeichervorrichtung nach dem Schritt (d) der Ionenauswahl;
(f) Empfangen der zurückgeführten Ionen durch die Ionentransportöffnung der ersten Ionenspeichervorrichtung; und
(g) Speichern der empfangenen Ionen in der ersten Ionenspeichervorrichtung.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Massenspektrometer und ein Verfahren der Massenspektroskopie, insbesondere zur Ausführung von MSn-Experimenten.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Tandem-Massenspektroskopie ist eine gut bekannte Technik, durch welche Spurenanalyse und Strukturaufklärung von Proben ausgeführt werden kann. In einem ersten Schritt werden Ausgangsionen einer Masseanalyse/-Filterung unterzogen, um Ionen eines interessierenden Masseladungsverhältnisses auszuwählen, und in einem zweiten Schritt werden diese Ionen, beispielsweise durch Kollision mit einem Gas, wie etwa Argon, fragmentiert. Die resultierenden Fragmentionen werden dann üblicherweise durch Erzeugen eines Massenspektrums einer Massenanalyse unterzogen.
  • Verschiedene Anordnungen zum Ausführen einer mehrstufigen Massenanalyse oder MSn wurden vorgeschlagen oder sind kommerziell verfügbar, wie etwa Triele-Quadrupol-Massenspektrometer und Hybrid-Quadrupol-Flugzeit-Massenspektrometer. In dem Triele-Quadrupol wirkt ein erster Quadrupol Q1 als eine erste Stufe der Massenanalyse, indem er Ionen außerhalb eines gewählten Masseladungsverhältnisbereichs ausfiltert. Ein zweiter Quadrupol Q2 ist typischerweise als eine Quadrupol-Ionenführung eingerichtet, angeordnet in einer Gaskollisionszelle. Die Fragmentionen, welche aus den Kollisionen in Q2 entstehen, werden dann durch den dritten Quadrupol Q3, der stromabwärts von Q2 angeordnet ist, einer Massenanalyse unterzogen. In der Hybridanordnung kann der zweite analysierende Quadrupol Q3 durch ein Flugzeit-(TOF)-Massenspektrometer ersetzt werden.
  • In jedem Fall werden separate Analyseeinrichtungen vor und nach der Kollisionszelle eingesetzt. In der GB-A-2,400,724 sind verschiedene Anordnungen beschrieben, wobei eine einzelne Massenfilter-/analyseeinrichtung dazu eingesetzt wird, eine Filterung und eine Analyse in beiden Richtungen auszutragen. Insbesondere wird ein Ionendetektor stromaufwärts der Massenfilter-/analyseeinrichtung posititoniert und Ionen treten durch die Massenfilter-/analyseeinrichtung hindurch, um in einer stromabwärts angeordneten Ionenfalle gespeichert zu werden. Die Ionen werden dann aus der stromabwärts angeordneten Falle zurück durch die Massenfilter-/analyseeinrichtung ausgestoßen, bevor sie durch den stromaufwärts angeordneten Ionendetektor erfasst werden. Verschiedene Fragmentierungsprozeduren, welche noch immer eine einzelne Massenfilter-/analyseeinrichtung einsetzen, sind ebenfalls beschrieben, was es erlaubt, MS/MS-Experimente auszuführen.
  • Ähnliche Anordnungen sind außerdem in der WO-A-2004/001878 (Verentchikov et al) gezeigt. Ionen werden von einer Quelle zu einer TOF-Analyseeinrichtung geführt, welche als lonenausfalleinrichtung wirkt, von wo aus die Ionen zu der Fragmentierungszelle ausgestoßen werden. Von hier aus gelangen sie zurück durch die TOF-Analyseeinrichtung und werden erfasst. Für MSn können die Fragmentionen durch das Spektrometer wiederverwendet werden. Die US-A-2004/0245455 (Reinhold) führt eine ähnliche Prozedur für MSn aus, verwendet jedoch eine hochempfindliche Linearfalle anstatt einer TOF-Analyseeinrichtung, um die Ionenauswahl durchzuführen. Die JP-A-2001-143654 betrifft eine Ionenfalle, welche Ionen auf einer kreisförmigen Umlaufbahn ausstößt, um eine Massentrennung gefolgt von einer Erfassung auszuführen.
  • Die vorliegende Erfindung möchte vor diesem Hintergrund ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung für MSn bereitstellen.
  • Überblick über die Erfindung
  • Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren der Massenspektroskopie bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte: in einem ersten Zyklus, Speichern von Probenionen in einer ersten Ionenspeichervorrichtung, wobei die erste Ionenspeichervorrichtung eine Austrittsöffnung und eine räumlich getrennte Ionentransportöffnung aufweist, Ausstoßen der gespeicherten Ionen aus der Austrittsöffnung; Transportieren der ausgestoßenen Ionen in einer Ionenausfallvorrichtung, welche räumlich getrennt ist von der ersten Ionenspeichervorrichtung; Ausführen einer Ionenauswahl in der räumlich getrennten Ionenauswahlvorrichtung; Zurückführen wenigstens einiger der aus der ersten Ionenspeichervorrichtung ausgestoßenen Ionen oder ihrer Derivate von der räumlich getrennten Ionenauswahlvorrichtung zurück zur ersten Ionenspeichervorrichtung nach dem Schritt der Ionenauswahl; Empfangen der zurückgeführten Ionen durch die Ionentransportöffnung der ersten Ionenspeichervorrichtung; und Speichern der empfangenen Ionen in der ersten Ionenspeichervorrichtung.
  • Dieser Zyklus kann wahlweise mehrere Male wiederholt werden, um MSn zu ermöglichen.
  • Die vorliegende Erfindung verwendet somit eine zyklische Anordnung, in welcher Ionen gefangen werden, optional gekühlt werden, aus einer Austrittsöffnung ausgestoßen und zu einem separaten Ort transportiert werden. Diese Ionen (oder eine Untergruppe davon infolge einer externen Verarbeitung, wie etwa einer Fragmentierung, einer Ionenauswahl usw.) werden zu der Ionenspeichervorrichtung zurückgeführt, wo sie über eine zweite, räumlich getrennte Ionentransportöffnung (welche in diesem Fall als eine Einlassöffnung wirkt) wieder in diese Ionenspeichervorrichtung eintreten. Diese zyklische Anordnung bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber dem in der vorstehenden Einführung angegebenen Stand der Technik, welcher stattdessen eine „Vor-und-Zurück"-Prozedur über die gleiche Vorrichtung in einer Ionenfalle verwendet. Zunächst wird die Anzahl an zum Speichern und Einführen von Ionen in die Ionenauswahlvorrichtung benötigten Vorrichtungen minimiert (und liegt in der bevorzugten Ausführungsform nur bei eins). Moderne Speicher- und Einführungsvorrichtungen, welche eine sehr hohe Massenauflösung und einen sehr hohen dynamischen Bereich erlauben, sind aufwendig herzustellen und mit hohen Anforderungen an die Steuerung/Regelung verbunden, so dass die Anordnung der vorliegenden Erfindung eine signifikante Kosten- und Steuer-/Regelersparnis gegenüber dem Stand der Technik bietet. Zweitens wird durch die Verwendung der gleichen (ersten) Ionenspeichervorrichtung zum Injizieren in eine externe Ionenauswahlvorrichtung sowie zum Empfangen von Ionen zurück von dieser die Anzahl an MS-Stufen reduziert. Dies verbessert wiederum die Ionentransporteffizienz, die von der Anzahl an MS-Stufen abhängt. Typischerweise werden Ionen, welche von einer externen Ionenauswahleinrichtung ausgestoßen werden, sehr verschiedene Eigenschaften aufweisen gegenüber denen der Ionen, die aus der Ionenspeichervorrichtung ausgestoßen werden. Durch Laden von Ionen in die Ionenspeichervorrichtung durch eine speziell zugewiesene Ioneneinlassöffnung (der ersten Ionentransportöffnung), insbesondere dann, wenn sie von einer externen Fragmentierungsvorrichtung an der Ionenspeichervorrichtung zurückkehren, kann dieser Prozess in einer gut kontrollierten Art und Weise ausgeführt werden. Dies minimiert Ionenverluste, was wiederum die Ionentransporteffizienz der Vorrichtung verbessert.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befindet sich eine Fragmentierungsvorrichtung außerhalb der Ionenspeichervorrichtung. In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen befindet sich die Fragmentierungsvorrichtung zwischen der Ionenauswahlvorrichtung (jedoch außerhalb davon) und der Ionenspeichervorrichtung.
  • Eine Ionenquelle kann bereitgestellt werden, um einen kontinuierlichen oder impulsförmigen Strahl von Probenionen zu der Ionenspeichervorrichtung zuzuführen. In einer bevorzugten Anordnung kann sich die optionale Fragmentierungsvorrichtung stattdessen zwischen einer solchen Ionenquelle und der Ionenspeichervorrichtung befinden. In jedem Falle können komplizierte MSn-Experimente parallel ausgeführt werden, indem die Unterteilung (und wahlweise die separate Analyse) von Unterpopulationen von Ionen, entweder direkt von der Ionenquelle oder abgeleitet aus vorhergehenden Zyklen von MS, ermöglicht wird. Dies führt wiederum zu einer Erhöhung des Arbeitszyklus des Instruments und kann gleichermaßen die Erfassungsgrenzen desselben ebenfalls verbessern.
  • Wenngleich bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung irgendeine Ionenauswahlvorrichtung verwenden können, ist die Erfindung insbesondere für eine elektrostatische Falle (EST) geeignet und kann mit Vorteil in Kombination mit dieser verwendet werden. In den letzten Jahren sind Massenspektrometer, welche elektrostatische Fallen (EST) umfassen, zunehmend kommerziell verfügbar geworden. Gegenüber Quadrupol-Massenanalyseeinrichtungen/-filtern weisen EST's eine wesentlich höhere Massengenauigkeit (potenziell Teile pro Million) und gegenüber Quadrupol-Orthogonalbeschleunigung-TOF-Instrumenten weisen sie einen deutlich besseren Arbeitszyklus und dynamischen Bereich auf. Im Rahmen dieser Anmeldung wird eine EST als eine allgemeine Klasse von Ionenoptikvorrichtungen angesehen, wobei bewegte Ionen ihre Bewegungsrichtung zumindest entlang einer Richtung in im Wesentlichen elektrischen Feldern mehrere Male ändern. Wenn diese mehreren Reflexionen innerhalb eines begrenzten Volumens begrenzt sind, sodass die Ionentrajektorien sich um sich selbst wickeln, so ist die entstehende EST als "geschlossener" Typ bekannt. Beispiele dieses "geschlossenen" Typs eines Massenspektrometers kann in der US-A-3,226,543 , der DE-A-04408489 sowie US-A-5,886,346 gefunden werden. Alternativ können Ionen mehrere Änderungen in einer Richtung kombinieren mit einer Verschiebung entlang einer anderen Richtung, sodass sich die Ionentrajektorien nicht um sich selbst wickeln. Solche EST's werden typischerweise als "offener" Typ bezeichnet und Beispiele sind zu finden in GB-A-2,080,021 , SU-A-1,716,922 , SU-A-1,725,289 , WO-A-2005/001878 und US-A-20050103992 , 2.
  • Von den elektrostatischen Fallen sind einige, wie etwa die in US-A-6,300,625 , US-A-2005/0,103,992 und WO-A-2005/001878 beschriebenen, von einer externen Ionenquelle gefüllt und stoßen Ionen an einen externen Detektor stromabwärts der EST aus. Andere, wie etwa die Orbitrap, wie sie in US-A-5,886,346 beschrieben ist, verwenden Techniken, wie etwa eine Bildstromerfassung, um Ionen innerhalb der Falle ohne Ausstoß zu erfassen.
  • Elektrostatische Fallen können für eine präzise Massenselektion von von außen eingeführten Ionen verwendet werden (wie z. B. beschrieben in US-A-6,872,938 und US-A-6,013,913 ). Hierzu werden durch Anlegen von Wechselspannungen in Resonanz mit Ionenoszillationen in der EST Precursorionen ausgewählt. Ferner wird eine Fragmentierung innerhalb der EST durch die Einführung eines Kollisionsgases, Laserimpulse oder in anderer Weise erzielt, und nachfolgende Anregungsschritte sind notwendig, um eine Erfassung der resultierenden Fragmente zu erzielen (in dem Fall der Anordnungen der US-A-6,872,938 und US-A-6,013,913 wird dies durch Bildstromerfassung erreicht).
  • Elektrostatische Fallen sind jedoch nicht ohne Schwierigkeiten. Beispielsweise haben die EST's typischerweise anspruchsvolle Ioneneintrittsanforderungen. So beschreiben beispielsweise unsere früheren Patentanmeldungen Nr. WO-A-02/078046 und WO 05124821A2 die Verwendung einer Linearfalle (LT), um die Kombination von Kriterien zu erreichen, die notwendig ist, um sicherzustellen, dass stark kohärente Pakete in eine EST-Vorrichtung eingegeben werden. Die Notwendigkeit, Ionenpakete von sehr kurzer Zeitdauer (welche jeweils eine große Anzahl an Ionen enthalten) für solche Vorrichtungen mit hoher Leistungsfähigkeit und hoher Masseauflösung zu erzeugen, bedeutet, dass die Richtung optimaler Ionenextraktion in solchen Ioneneinführungsvorrichtungen typischerweise verschieden ist von der Richtung des effizienten Ioneneinfangs.
  • Zweitens weisen fortgeschrittene EST's tendenziell strenge Vakuumanforderungen auf, um Ionenverluste zu vermeiden, während die Ionenfallen und Fragmentierungseinrichtungen, an welche sie angeschlossen sein können, typischerweise mit Gas gefüllt sind, sodass typischerweise zwischen solchen Vorrichtungen und der EST eine Druckdifferenz von mindestens 5 Größenordnungen besteht. Um eine Fragmentierung während der Ionenextrahierung zu vermeiden, ist es notwendig, das Produkt von Druck und Gasdicke zu minimieren (typischerweise unterhalb 10–3 ... 10–2 mm·torr zu halten), während für einen effizienten Ioneneinfang dieses Produkt maximiert werden muss (sodass es typischerweise 0,2 ... 0,5 mm·torr überschreitet).
  • Wenn die Ionenauswahlvorrichtung eine EST ist, lässt daher in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Verwendung einer Ionenspeichervorrichtung mit unterschiedlichen Ioneneinlass- und -auslasskanälen zu, dass dieselbe Ionenspeichervorrichtung Ionen in geeigneter Weise für die Einführung in die EST bereitstellt, jedoch ebenso erlaubt, dass der Strom oder die langen Impulse von Ionen, welche von der EST über die Fragmentierungsvorrichtung zurückkommen, in gut gesteuerter/geregelter Weise zurück in diese erste Ionenspeichervorrichtung geladen werden, und zwar durch die zweite oder – in bestimmten Ausführungsformen – die dritte Ionentransportöffnung.
  • Jede Form einer elektrostatischen Falle kann verwendet werden, wenn diese die Ionenauswahlvorrichtung bildet. Eine besonders bevorzugte Anordnung verwendet eine EST, in welcher der Ionenstrahlquerschnitt aufgrund des fokussierenden Effekts der Elektroden der EST begrenzt bleibt, da dies die Effizienz der nachfolgenden Ionenausgabe aus der EST verbessert. Es könnte entweder eine EST vom offenen oder vom geschlossenen Typ verwendet werden. Mehrere Reflexionen erlauben die Vergrößerung der Separation zwischen Ionen unterschiedlicher Masse-Ladung-Verhältnisse, sodass ein bestimmtes, interessierendes Masse-Ladung-Verhältnis wahlweise ausgewählt werden kann, oder einfach ein schmalerer Bereich von Masse-Ladung-Verhältnissen, als in die Ionenauswahlvorrichtung eingegeben wurde. Die Selektion könnte durch Ablenken unerwünschter Ionen ausgeführt werden, unter Verwendung von elektrischen Impulsen, die an die dazu vorgesehenen Elektroden angelegt werden, die sich vorzugsweise in der Ebene des Flugzeitfokus der Ionenspiegel befinden. In dem Fall einer geschlossenen EST könnte eine Mehrzahl von Ablenkungsimpulsen notwendig sein, um zunehmend schmaler werdende m/z-Auswahlbereiche bereitzustellen.
  • Es ist möglich, die Fragmentierungsvorrichtung in zwei Modi zu verwenden: In einem ersten Modus können Precursorionen in der Fragmentierungsvorrichtung in der üblichen Weise fragmentiert werden und in einem zweiten Modus können Precursorionen durch Steuern/Regeln der Ionenenergie ohne Fragmentierung durch die Fragmentierungsvorrichtung hindurchtreten. Dies erlaubt sowohl eine MSn-Verbesserung als auch eine Verbesserung der Ionenhäufigkeit, und zwar zusammen oder separat: Wenn Ionen von der ersten Ionenspeichervorrichtung in die Ionenauswahlvorrichtung eingegeben werden, so können in kontrollierbarer Weise bestimmte Precursorionen niedriger Häufigkeit aus der Ionenauswahlvorrichtung ausgegeben werden und zurück in der ersten Ionenspeichervorrichtung gespeichert werden, ohne dass sie in der Fragmentierungsvorrichtung fragmentiert wurden. Dies kann erreicht werden, indem diese Precursorionen niedriger Häufigkeit bei Energien durch die Fragmentierungsvorrichtung geführt werden, die unzureichend sind, um eine Fragmentierung zu bewirken. Energiestreuung könnte für ein gegebenes m/z durch den Einsatz von gepulsten Verzögerungsfeldern (z. B. ausgebildet in einem Zwischenraum zwischen zwei flachen Elektroden mit Öffnungen) reduziert werden. Wenn Ionen auf ihrem Weg zurück von der Massenauswahleinrichtung zu der ersten Ionenspeichervorrichtung in ein elektrisches Verzögerungsfeld eintreten, so überholen Ionen höherer Energie die Ionen niedrigerer Energie und bewegen sich somit bis zu einer größeren Tiefe in das Verzögerungsfeld. Nachdem alle Ionen dieses bestimmten Verhältnisses m/z in das Verzögerungsfeld eingetreten sind, wird das Feld abgeschaltet. Daher erfahren Ionen mit ursprünglich höherer Energie einen höheren Potenzialabfall bezüglich des Erdpotenzials als die Ionen niedrigerer Energie, wodurch ihre Energie angeglichen werden. Durch Anpassen des Potenzalabfalls an die Energiestreuung beim Austritt aus der Massenauswahleinrichtung kann eine signifikante Reduzierung der Energiestreuung erzielt werden. Eine Fragmentierung von Ionen kann auf diese Weise vermieden werden oder alternativ kann die Kontrolle über die Fragmentierung verbessert werden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Massenspektrometer, umfassend eine Ionenspeichervorrichtung und eine Ionenauswahlvorrichtung, bereitgestellt. Die Ionenspeichervorrichtung weist eine Ionenaustrittsöffnung auf, um in einem ersten Zyklus in der Ionenspeichervorrichtung gespeicherte Ionen auszustoßen und weist eine räumlich separate Ionentransportöffnung auf, um in dem ersten Zyklus Ionen einzufangen, die von der Ionenspeichervorrichtung zurückkehren. Die Ionenauswahlvorrichtung ist diskret und räumlich getrennt von der Ionenspeichervorrichtung, steht jedoch in Austausch mit dieser. Die Ionenauswahlvorrichtung ist außerdem dazu eingerichtet, aus der Ionenspeichervorrichtung ausgestoßene Ionen zu empfangen, um eine Untergruppe dieser Ionen auszuwählen und die ausgewählte Untergruppe auszustoßen, um wenigstens einige dieser Ionen oder Derivate dieser innerhalb der Ionenspeichervorrichtung über die räumlich separate Ionentransportöffnung wieder einzufangen und zu speichern.
  • Die Erfindung erstreckt sich in diesem Aspekt auch auf ein Massenspektrometer, umfassend eine externe Ionenfragmentierungsvorrichtung.
  • Nach Maßgabe eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren der Massenspektroskopie bereitgestellt, welches umfasst: Speichern von Ionen in einer ersten Ionenspeichervorrichtung; Ausstoßen von Ionen aus der ersten Ionenspeichervorrichtung zu einer Ionenauswahlvorrichtung; Auswählen einer Untergruppe von Ionen innerhalb der Ionenauswahlvorrichtung; Ausstoßen der Ionen aus der Ionenauswahlvorrichtung; Einfangen wenigstens einiger der ausgewählten Ionen in einer Vorrichtung ausgewählt aus einer Fragmentierungsvorrichtung oder einer zweiten Ionenspeichervorrichtung; und Rückführen wenigstens einiger der in der einen Vorrichtung aus Fragmentierungsvorrichtung bzw. zweiter Ionenspeichervorrichtung eingefangenen Ionen oder derer Produkte zu der ersten Ionenspeichervorrichtung entlang einem Rückführionenpfad, der die Ionenauswahlvorrichtung umgeht. Die vorliegende Erfindung kann sich auch auf ein Massenspektrometer erstrecken, welches dazu eingerichtet ist, dieses Verfahren auszuführen.
  • Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Verbessern der Erfassungsgrenzen eines Massenspektrometers bereitgestellt, umfassend: Erzeugen von Probenionen aus einer Ionenquelle; Speichern der Probenionen in einer ersten Ionenspeichervorrichtung; Ausstoßen der gespeicherten Ionen in einer Ionenauswahlvorrichtung; Auswählen und Ausstoßen von Ionen eines ausgewählten Masse-Ladung-Verhältnisses aus der Ionenauswahlvorrichtung; Speichern von der Ionenauswahlvorrichtung ausgestoßenen Ionen in einer zweiten Ionenspeichervorrichtung, ohne diese zurück durch die Ionenauswahlvorrichtung zu führen; Wiederholen der vorangegangenen Schritte, um die Ionen des so gewählten Masse-Ladung-Verhältnisses, welche in der zweiten Ionenspeichervorrichtung gespeichert sind, zu vermehren; und Übertragen der vermehrten Ionen des gewählten Masse-Ladung-Verhältnisses zurück zu der ersten Ionenspeichervorrichtung für eine nachfolgende Analyse.
  • Diese Technik erlaubt die Verbesserung der Erfassungsgrenze des Instruments, wenn die Ionen des gewählten Masse-Ladung-Verhältnisses in der Probe eine niedrige Häufigkeit aufweisen. Sobald sich in der zweiten Ionenspeichervorrichtung eine ausreichende Menge von diesen Precursorionen niedriger Häufigkeit angesammelt hat, können diese zurück in die erste Ionenspeichervorrichtung eingeführt werden, um dort eingefangen zu werden (wiederum unter Umgehung der Ionenauswahlvorrichtung) und um dort beispielsweise eine anschließende MSn-Analyse auszuführen. Obwohl bevorzugt die Ionen die erste Ionenspeichervorrichtung durch eine erste Ionentransportöffnung verlassen und über eine zweite, separate Ionentransportöffnung darin wieder empfangen werden, ist dies in diesem Aspekt der Erfindung nicht unbedingt notwendig und ein Ausstoß sowie ein Einfangen durch dieselbe Öffnung ist denkbar.
  • Optional kann zum gleichen Zeitpunkt, an dem die Precursorionen niedriger Häufigkeit sich zu der zweiten Ionenspeichervorrichtung bewegt hat, um die Gesamtpopulation dieser bestimmten Precursorionen zu verbessern, die Ionenauswahlvorrichtung weiterhin die Auswahl von anderen gewünschten Precursorionen aufrechterhalten und weiter verfeinern. Bei ausreichend enger Auswahl können diese Precursorionen aus der Ionenauswahlvorrichtung ausgestoßen werden und in einer Fragmentierungsvorrichtung fragmentiert werden, um fragmentierte Ionen zu erzeugen. Diese Fragmentionen können dann zu der ersten Ionenspeichervorrichtung übertragen werden und eine MSn dieser Fragmentionen kann dann ausgeführt werden oder sie können gleichermaßen in der zweiten Ionenspeichervorrichtung gespeichert werden, sodass anschließende Zyklen die Anzahl an in dieser Weise gespeicherten Ionen weiter anreichern können, um die Erfassungsgrenze des Instruments für dieses bestimmte Fragmention wieder zu steigern.
  • Somit wird nach Maßgabe eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Verbessern der Erfassungsgrenzen eines Massenspektrometers bereitgestellt, umfassend (a) Erzeugen von Probenionen aus einer Ionenquelle; (b) Speichern der Probenionen in einer ersten Ionenspeichervorrichtung; (c) Ausstoßen der gespeicherten Ionen in einer Ionenauswahlvorrichtung; (d) Auswählen und Ausstoßen von Ionen von analytischem Interesse aus der Ionenauswahlvorrichtung; (e) Fragmentieren der Ionen, die aus der Ionenauswahlvorrichtung ausgestoßen wurden, in einer Fragmentierungsvorrichtung; (f) Speichern von Fragmentionen eines gewählten Masse-Ladung-Verhältnisses in einer zweiten Ionenspeichervorrichtung, ohne diese zurück zu der Ionenauswahlvorrichtung zu führen; (g) Wiederholen der vorhergehenden Schritte (a) bis (f), um die Fragmentionen des gewählten Masse-Ladung-Verhältnisses, die in der zweiten Ionenspeichervorrichtung gespeichert sind, anzureichern, und (g) Übertragen der angereicherten Fragmentionen des gewählten Masse-Ladung-Verhältnisses zurück zu der ersten Ionenspeichervorrichtung für eine anschließende Analyse.
  • Wie vorstehend beschrieben kann ein Ionenausstoß aus der ersten Ionenspeichervorrichtung und ein Rückeinfangen von Ionen an dieser Stelle durch separate Ionentransportöffnungen oder durch dieselbe Ionentransportöffnung stattfinden.
  • Ionen in der ersten Ionenspeichervorrichtung können entweder in einer separaten Masseanalyseeinrichtung, wie etwa einer Orbitrap, wie sie in der vorstehend angegebenen US-A-5,886,346 beschrieben wurde, analysiert werden oder können stattdessen zurück in die Ionenauswahlvorrichtung für eine dortige Massenanalyse eingeführt werden.
  • Nach Maßgabe eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren der Massenspektroskopie bereitgestellt, umfassend Ansammeln von Ionen in einer Ionenfalle, Einführen der angesammelten Ionen in eine Ionenauswahlvorrichtung, Auswählen und Ausstoßen einer Untergruppe der Ionen in der Ionenauswahlvorrichtung, und Speichern der ausgestoßenen Untergruppe von Ionen direkt zurück in der Ionenfalle ohne eine zwischenzeitliche Ionenspeicherung.
  • Andere bevorzugte Ausführungsformen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der vorliegenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform ersichtlich.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Die vorliegende Erfindung kann in einer Vielzahl von Arten realisiert werden und eine bevorzugte Ausführungsform wird nun lediglich beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei in den Zeichnungen:
  • 1 in Blockdiagrammdarstellung einen Überblick über ein Massenspektrometer gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 eine bevorzugte Implementation des Massenspektrometers der 1, einschließlich einer elektrostatischen Falle und einer separaten Fragmentierungszelle, zeigt;
  • 3 eine schematische Representation einer besonders geeigneten Anordnung einer elektrostatischen Falle für die Verwendung mit dem Massenspektrometer der 2 zeigt;
  • 4 eine erste alternative Anordnung eines Massenspektrometers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 eine zweite alternative Anordnung des Massenspektrometers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 eine dritte alternative Anordnung eines Massenspektrometers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 7 eine vierte alternative Anordnung eines Massenspektrometers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8 eine fünfte alternative Anordnung eines Massenspektrometers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 9 eine Ionenspiegelanordnung zur Vergrößerung der Energieverteilung von Ionen vor dem Einleiten in die Fragmentierungszelle der 1, 2 und 48 zeigt;
  • 10 eine erste Ausführungsform einer Ionenverzögerungsanordnung zum Reduzieren der Energiestreuung vor der Einführung von Ionen in die Fragmentierungszelle der 1 und 2 sowie 48 zeigt;
  • 11 eine zweite Ausführungsform einer Ionenverzögerungsanordnung zum Reduzieren der Energiestreuung vor der Einführung von Ionen in die Fragmentierungszelle der 1, 2 und 48 zeigt;
  • 12 eine graphische Darstellung der Energiestreuung von Ionen als eine Funktion der Schaltzeit einer an die Ionenverzögerungsanordnung der 10 und 11 angelegten Spannung zeigt; und
  • 13 eine graphische Darstellung einer räumlichen Streuung von Ionen als eine Funktion der Schaltzeit einer an die Ionenverzögerungsanordnung der 10 und 11 angelegten Spannung zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Massenspektrometer 10 in Blockdiagrammformat gezeigt. Das Massenspektrometer 10 umfasst eine Ionenquelle 20 zum Erzeugen von Ionen, die einer Massenanalyse zu unterziehen sind. Die Ionen aus der Ionenquelle 20 werden in eine Ionenfalle 30 eingeführt, welche beispielsweise ein gasgefüllter HF-Multipol oder ein gekrümmter Quadrupol sein kann, wie sie beispielsweise in der WO-A-05124821 beschrieben sind. Die Ionen werden in der Ionenfalle 30 gespeichert und eine Kollisionskühlung der Ionen kann stattfinden, wie beispielsweise in unserer parallelen Anmeldung Nr. GB 0506287.2 beschrieben ist, deren Inhalte hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
  • In der Ionenfalle 30 gespeicherte Ionen können dann mittels Impulsen zu einer Ionenauswahlvorrichtung hin ausgestoßen werden, welche vorzugsweise eine elektrostatische Falle 40 ist. Der Impulsausstoß erzeugt schmale Ionenpakete. Diese werden in der elektrostatischen Falle 40 eingefangen und werden mehreren Reflexionen darin in einer in Verbindung insbesondere mit 3 nachfolgend zu beschreibenden Weise unterzogen. Bei jeder Reflexion oder nach einer bestimmten Anzahl von Reflexionen werden unerwünschte Ionen durch Impulse aus der elektrostatischen Falle 40 hinausgelenkt, beispielsweise zu einem Detektor 75 oder zu einer Fragmentierungszelle 50. Vorzugsweise befindet sich der Ionendetektor 75 nahe an der Ebene des Flugzeitfokus der Ionenspiegel, wobei die Dauer der Ionenpakete sich an einem Minimum befindet. Somit werden nur Ionen von analytischem Interesse in der elektrostatischen Falle 40 gelassen. Weitere Reflexionen werden fortgesetzt, um die Separation zwischen benachbarten Massen zu steigern, sodass eine weitere Verschmälerung des Auswahlfensters erreicht werden kann. Schließlich werden alle Ionen, welche ein Masse-Ladung-Verhältnis in der Nachbarschaft des interessierenden Masse-Ladung-Verhältnisses m/z aufweisen, eliminiert.
  • Nachdem der Auswahlprozess abgeschlossen ist, werden Ionen aus der elektrostatischen Falle 40 in die Fragmentierungszelle 50 übertragen, welche sich außerhalb der elektrostatischen Falle 40 befindet. Ionen von analytischem Interesse, welche in der elektrostatischen Falle 40 am Ende der Auswahlprozedur verbleiben, werden mit ausreichender Energie ausgestoßen, um ihnen zu erlauben, in der Fragmentierungszelle 50 zu fragmentieren.
  • Im Anschluss an die Fragmentierung in der Fragmentierungszelle werden Ionenfragmente zurück in die Ionenfalle 30 übertragen. Hier werden sie gespeichert, sodass in einem weiteren Zyklus eine nächste Stufe von MS ausgeführt werden kann. In dieser Weise kann MS/MS oder tatsächlich MSn erzielt werden.
  • Ein alternatives oder zusätzliches Merkmal der Anordnung der 1 liegt darin, dass von der elektrostatischen Falle ausgestoßene Ionen (da sie außerhalb des Auswahlfensters liegen) durch die Fragmentierungszelle 50 ohne Fragmentierung hindurchgeführt werden können. Typischerweise könnte dies dadurch erzielt werden, dass solche Ionen auf eine relativ niedrige Energie verzögert werden, sodass sie nicht ausreichend Energie haben, um in der Fragmentierungszelle fragmentiert zu werden. Diese unfragmentierten Ionen, welche sich außerhalb des Auswahlfensters von mittlerem Interesse in einem gegebenen Zyklus befinden, können von der Kollisionszelle 50 weiter zu einer nebengeordneten Ionenspeichervorrichtung 60. In anschließenden Zyklen (wenn beispielsweise weitere Massenspektroskopieanalyse der Fragmentionen, wie vorstehend beschrieben, abgeschlossen wurden) können die aus der elektrostatischen Falle 40 in der ersten Phase zurückgewiesenen Ionen (da sie sich außerhalb des Auswahlfensters des vorherigen Interesses befinden) von der nebengeordneten Ionenspeichervorrichtung 60 zu der Ionenfalle 30 für eine separate Analyse übertragen werden.
  • Ferner kann die nebengeordnete Ionenspeichervorrichtung 60 dafür verwendet werden, die Anzahl an Ionen eines bestimmten Masse-Ladung-Verhältnisses zu vergrößern, insbesondere dann, wenn diese Ionen eine relativ niedrige Häufigkeit in der zu analysierenden Probe aufweisen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Fragmentierungsvorrichtung in dem Nichtfragmentierungsmodus verwendet wird und die elektrostatische Falle dazu eingestellt wird, nur Ionen eines bestimmten Masse-Ladung-Verhältnisses, welches von Interesse, jedoch von begrenzter Häufigkeit ist, durchtreten zu lassen. Diese Ionen werden in der nebengeordneten Ionenspeichervorrichtung 60 gespeichert, werden jedoch durch zusätzliche Ionen dieses gleichen, gewählten Masse-Ladung-Verhältnisses vermehrt, welche von der elektrostatischen Falle ausgewählt und ausgestoßen wurden, und zwar unter Verwendung ähnlicher Kriterien in nachfolgenden Zyklen. Ionen mehrerer m/z Verhältnisse könnten ebenfalls zusammen gespeichert werden, z. B. durch die Verwendung verschiedener Ausstöße aus der Falle 40 mit unterschiedlichem m/z.
  • Selbstverständlich können entweder die zuvor unerwünschten Precursorionen oder diejenigen Precursorionen, welche von Interesse sind, jedoch in der Probe eine niedrige Häufigkeit aufweisen und somit zuerst vermehrt werden müssen, der anschließenden Fragmentierung für MSn unterzogen werden. In diesem Fall könnte die nebengeordnete Ionenspeichervorrichtung 60 zuerst ihre Inhalte in die Fragmentierungszelle 50 ausstoßen, anstatt dass sie ihre Inhalte direkt zurück zu der Ionenfalle 30 überträgt.
  • Die Massenanalyse von Ionen kann an verschiedenen Orten und in verschiedener Weise stattfinden. Beispielsweise können in der Ionenfalle gespeicherte Ionen in der elektrostatischen Falle 40 einer Massenanalyse unterzogen werden (mehr Details davon sind nachfolgend im Zusammenhang mit 2 ausgeführt). Zusätzlich oder alternativ kann eine separate Massenanalyseeinrichtung 70 in Verbindung mit der Ionenfalle 30 vorgesehen sein.
  • Es wird sich nun 2 zugewandt, in welcher eine bevorzugte Ausführungsform eines Massenspektrometers 10 detaillierter gezeigt ist. Die in 2 gezeigte Ionenquelle 20 ist eine Impulslaserquelle (vorzugsweise eine Matrix-unterstützte Laserdesorption-Ionisation-(MALDI)-Quelle, in welcher Ionen durch Einstrahlung von einer Impulslaserquelle 22 erzeugt werden). Es könnte jedoch gleichermaßen eine kontinuierliche Ionenquelle, wie etwa eine Umgebungsdruck-Elektrosprühquelle, eingesetzt werden.
  • Zwischen der Ionenfalle 30 und der Ionenquelle 20 ist eine Vorfalle 24 vorgesehen, welche beispielsweise ein segmentierter, gasgefüllter Nur-HF-Multipol ("RF-only") ist. Wenn die Vorfalle gefüllt ist, so werden darin enthaltene Ionen über eine Linsenanordnung 26 in die Ionenfalle 30 übertragen, welche in der bevorzugten Ausführungsform ein gasgefüllter, linearer Nur-HF-Quadrupol ist. Die Ionen werden in der Ionenfalle 30 gespeichert, bis das HF abgeschaltet wird und eine Gleichspannung über die Stäbe angelegt wird. Diese Technik ist im Detail in unseren parallelen Anmeldungen, veröffentlicht als GB-A-2,415,541 und WO-A-2005/124821 dargelegt, deren Details in ihrer Gesamtheit hierin eingeschlossen sind.
  • Der angelegte Spannungsgradient beschleunigt Ionen durch Ionenoptikeinrichtungen 32, welche optional ein Gitter oder eine Elektrode 34 enthalten kann, die dafür eingerichtet ist, Ladung zu messen. Das Ladungsmessgitter 34 erlaubt die Abschätzung der Anzahl von Ionen. Es ist wünschenswert, eine Abschätzung der Anzahl an Ionen zu erhalten, da im Falle, dass zu viele Ionen vorhanden sind, die entstehende Massenverschiebung schwierig zu kompensieren sein könnte. Wenn daher die Ionenzahl eine vorbestimmte Grenze überschreitet (abgeschätzt unter Verwendung des Gitters 34), so können alle Ionen verworfen werden und eine Akkumulation von Ionen in der Vorfalle 24 kann wiederholt werden, mit einer proportional verringerten Anzahl von Impulsen von dem Impulslaser 22 und/oder einer proportional kürzeren Dauer der Akkumulation. Andere Techniken zur Steuerung/Regelung der Anzahl an eingefangenen Ionen könnten eingesetzt werden, wie etwa die beispielsweise in US-A-5,572,022 beschriebenen.
  • Nach der Beschleunigung durch die Ionenoptikeinrichtungen 32 werden die Ionen in kurzen Paketen zwischen 10 und 100 ns Länge für jedes m/z fokussiert und treten in die Massenauswahleinrichtung 40 ein. Verschiedene Formen von Ionenauswahlvorrichtungen können eingesetzt werden, wie aus dem Folgenden ersichtlich wird. Wenn die Ionenauswahlvorrichtung beispielsweise eine elektrostatische Falle ist, so sind die spezifischen Details dieser für die Erfindung nicht von entscheidender Bedeutung. Beispielsweise kann die elektrostatische Falle, falls sie verwendet wird, offen oder geschlossen sein, mit zwei oder mehreren Ionenspiegeln oder elektrischen Sektoren und mit oder ohne Umlauf. Eine zur Zeit einfache und bevorzugte Anordnung einer elektrostatischen Falle, welche die Ionenauswahlvorrichtung 40 bildet, ist in 3 gezeigt. Diese einfache Anordnung umfasst zwei elektrostatische Spiegel 42, 44 und zwei Modulatoren 46, 48, welche Ionen entweder auf einem wiederkehrenden Pfad halten oder diese außerhalb dieses Pfads ablenken. Die Spiegel können entweder von einer kreisförmigen oder einer parallelen Platte gebildet werden. Wenn die Spannungen an den Spiegeln statisch sind, so können sie mit sehr hoher Genauigkeit gehalten werden, was für Stabilität und Massengenauigkeit innerhalb der elektrostatischen Falle 40 von Vorteil ist.
  • Die Modulatoren 46, 48 sind typischerweise ein kompaktes Paar von Öffnungen, über welche gepulste oder statische Spannungen angelegt sind, im Normalfall mit Schutzplatten auf beiden Seiten, um Randeinschnürungsfelder zu steuern/zu regeln. Spannungsimpulse mit Anstiegs- und Abfallzeiten von weniger als 10–100 ns (gemessen zwischen 10% und 90% des Spitzenwerts) und Amplituden bis zu wenigen hundert Volt sind für die hochauflösende Auswahl von Precursorionen bevorzugt. Vorzugsweise befinden sich beide Modulatoren 46 und 48 in den Ebenen der Flugzeitfokussierung der entsprechenden Spiegel 42, 44, welche wiederum vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, mit dem Zentrum der elektrostatischen Falle 40 zusammenfallen. Typischerweise werden Ionen durch Bildstromerfassung detektiert (welche an sich eine gut bekannte Technik ist und daher nicht weiter beschrieben wird).
  • Es wird nun zu 2 zurückgekehrt. Nach einer ausreichenden Anzahl von Reflexionen und Spannungsimpulsen innerhalb der elektrostatischen Falle 40 verbleibt nur ein schmaler interessierender Massenbereich in der elektrostatischen Falle 40, sodass die Precursorionenauswahl abgeschlossen ist. Ausgewählte Ionen in der EST 40 werden dann auf einen Pfad abgelenkt, der verschieden ist von ihrem Eintrittspfad und welcher zu der Fragmentierungszelle 50 führt, oder die Ionen können alternativ zu dem Detektor 75 geführt werden. Vorzugsweise wird diese Ablenkung zu der Fragmentierungszelle durch eine Ionenverzögerungsanordnung 80 ausgeführt, welche nachfolgend in weiterem Detail in Verbindung mit 9 bis 13 beschrieben wird. Die letztendliche Energie der Kollisionen innerhalb der Fragmentierungszelle 50 kann durch geeignete Vorspannung des Gleichspannungs-Offset an der Fragmentierungszelle 50 eingestellt werden.
  • Vorzugsweise ist die Fragmentierungszelle 50 ein segmentierter Nur-HF-Multipol mit axialem Gleichspannungsfeld, das entlang seiner Segmente erzeugt wird. Bei geeigneter Gasdichte in der Fragmentierungszelle (Details nachfolgend) und Energie (welche typischerweise zwischen 30 und 50 V/kDa liegt), werden Ionenfragmente durch die Zelle wieder zu der Ionenfalle 30 hin transportiert. Alternativ oder gleichzeitig könnten Ionen innerhalb der Fragmentierungszelle 50 gefangen werden und könnten dann unter Verwendung anderer Typen von Fragmentierung fragmentiert werden, wie etwa durch Elektronenübertragungsdissoziation (Electron Transfer Dissociation, ETD), Elektroneneinfangdissoziation (Electron Capture Dissociation, ECD), oberflächeninduzierte Dissoziation (Surface-induced Dissociation, SID), photoinduzierte Dissoziation (Photo-induced Dissociation, PID) usw.
  • Wenn die Ionen wieder in der Ionenfalle 30 gespeichert sind, so sind sie für eine weitere Übertragung zu der elektrostatischen Falle 40 hin für eine weitere Stufe von MSn oder zur elektrostatischen Falle 40 für eine dortige Massenanalyse oder alternativ zu der Massenanalyseeinrichtung 70, welche ein Flugzeit (TOF)-Massenspektrometer oder eine HF-Ionenfalle oder ein FT ICR oder, wie in 2 gezeigt, ein Orbitrap-Massenspektrometer sein kann, bereit. Vorzugsweise weist die Massenanalyseeinrichtung 70 ihre eigenen automatischen Verstärkungssteuer/regel-(AGC)-Möglichkeiten auf, um die Raumladung zu begrenzen oder zu regulieren. In der Ausführungsform der 2 wird dies durch ein Elektrometergitter 90 am Eingang der Orbitrap 70 ausgeführt.
  • Ein optionaler Detektor 75 kann in einem der Austrittswege von der elektrostatischen Falle 40 angeordnet werden. Dies kann für eine Reihe von Zwecken verwendet werden. Zum Beispiel kann der Detektor für eine genaue Steuerung/Regelung der Anzahl an Ionen während einer Vorabtastung eingesetzt werden (d. h. eine automatische Verstärkungssteuerung/regelung), mit Ionen, die direkt von der Ionenfalle 30 ankommen. Zusätzlich oder alternativ können die Ionen außerhalb des interessierenden Massefensters (mit anderen Worten unerwünschte Ionen von der Ionenquelle, wenigstens in dem Zyklus der Massenanalyse) unter Verwendung des Detektors erfasst werden. Als weitere Alternative kann der ausgewählte Massenbereich in der elektrostatischen Falle 40 mit hoher Auflösung erfasst werden, und zwar in der Folge von mehreren Reflexionen in der EST, wie vorstehend beschrieben. Noch eine weitere Modifikation kann die Erfassung von schweren, einfach geladenen Molekülen, wie etwa Proteine, Polymere und DNA's mit geeigneten Nachbeschleunigungsstufen enthalten. Lediglich beispielhaft kann der Detektor ein Elektronenvervielfacher oder eine Mikrokanal-/Mikrokugelplatte sein, welche einfache Ionenempfindlichkeit aufweist und für die Erfassung von schwachen Signalen verwendet werden kann. Alternativ kann der Detektor ein Kollektor sein und kann somit sehr starke Signale (potenziell mehr als 104 Ionen in einem Spitzenwert) messen. Mehr als ein Detektor könnte eingesetzt werden, wobei Modulatoren die Ionenpakete nach Maßgabe der Spektralinformation, welche beispielsweise aus dem vorherigen Aufnahmezyklus erhalten wurde, zu dem einen oder zu dem anderen lenken.
  • 4 illustriert eine Anordnung, welche im Wesentlichen ähnlich der Anordnung der 2 ist, wenngleich einige bestimmte Unterschiede vorhanden sind. An sich bezeichnen gleiche Bezugszeichen Teile, die den Anordnungen der 2 und 4 gemeinsam sind.
  • Die Anordnung der 4 umfasst wiederum eine Ionenquelle 20, welche Ionen einer Vorfalle zuführt, welche in der Ausführungsform der 4 eine nebengeordnete Ionenspeichervorrichtung 60 ist. Stromabwärts dieser Vorfalle bzw. nebengeordneten Ionenspeichervorrichtung 60 sind eine Ionenfalle 30 (welche in der bevorzugten Ausführungsform eine gekrümmte Falle ist) und eine Fragmentierungszelle 50 angeordnet. Im Gegensatz zur Anordnung der 2 ordnet die Anordnung der 4 jedoch die Fragmentierungszelle zwischen der Ionenfalle 30 und der nebengeordneten Ionenspeichervorrichtung 60 an, d. h. auf der "Quelle"-Seite der Ionenfalle, anstatt zwischen der Ionenfalle und der elektrostatischen Falle gemäß der Position in 2.
  • In Verwendung sammeln sich Ionen in der Ionenfalle 30 an und werden dann in orthogonaler Richtung aus dieser durch Ionenoptikeinrichtungen 32 zu einer elektrostatischen Falle 40 ausgestoßen. Ein erster Modulator/Ablenker 100 stromabwärts der Ionenoptikvorrichtungen 32 lenkt die Ionen von der Ionenfalle 30 in die EST 40. Ionen werden entlang der Achse der EST 40 reflektiert und nach der dortigen Ionenauswahl werden sie zurück in die Ionenfalle 30 ausgestoßen. Um die Ionenführung in diesem Prozess zu unterstützen, kann ein optionaler elektrischer Sektor (wie etwa ein torusförmiger oder zylindrischer Kondensator) 110 eingesetzt werden. Eine Verzögerungslinse befindet sich zwischen dem elektrischen Sektor 110 und dem Rückführpfad in die Ionenfalle 30. Eine Verzögerung kann impulsförmige elektrische Felder verwenden, wie vorstehend beschrieben.
  • Aufgrund des niedrigen Drucks in der Ionenfalle 30 fliegen Ionen, welche an dieser Falle 30 wieder ankommen, durch diese hindurch und fragmentieren in der Fragmentierungszelle 50, welche sich zwischen dieser Ionenfalle 30 und der nebengeordneten Ionenspeichervorrichtung 60 befindet (d. h. auf der Ionenquellenseite der Ionenfalle 30). Die Fragmente werden dann in der Ionenfalle 30 gefangen.
  • Wie in 2 wird eine Orbitrap-Massenanalyseeinrichtung 70 eingesetzt, um eine genaue Massenanalyse von aus der Ionenfalle 30 bei irgendeiner gewählten Stufe von MSn ausgestoßenen Ionen zu erlauben. Die Massenanalyseeinrichtung 70 befindet sich stromabwärts der Ionenfalle (d. h. auf der gleichen Seite der Ionenfalle wie die EST 40), und eine zweite Ablenkeinrichtung 120 leitet ("gates") Ionen entweder zu der EST 40 über die erste Ablenkeinrichtung 100 oder in die Massenanalyseeinrichtung 70.
  • Andere in 4 gezeigte Bauteile sind Nur-HF-Transportmultipol, welche als Schnittstelle zwischen den verschiedenen Stufen der Anordnung dienen, wie der Fachmann gut verstehen wird. Zwischen der Ionenfalle 30 und der Fragmentierungszelle 50 kann sich auch eine Ionenverzögerungsanordnung befinden (siehe nachfolgende 913).
  • 5 zeigt eine weitere alternative Anordnung zu der in 2 und 4 und gleiche Komponenten sind wieder mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Anordnung der 5 ist dahingehend ähnlich der der 2, dass Ionen durch eine Ionenquelle 20 erzeugt werden und dann durch eine Vorfalle und eine nebengeordnete Ionenspeichervorrichtung 60 hindurchtreten (oder diese umgehen), bevor sie in einer Ionenfalle 30 gespeichert werden. Ionen werden orthogonal aus der Ionenfalle 30 ausgestoßen, und zwar durch Ionenoptikvorrichtungen 32, und werden durch einen ersten Modulator/Ablenkeinrichtung 100 auf die Achse einer EST 40 abgelenkt, wie in 4.
  • Im Gegensatz zu 4 können jedoch als Alternative zur Ionenauswahl in der EST 40 Ionen stattdessen durch den Modulator/Ablenkeinrichtung 100 in einen elektrischen Sektor 110 abgelenkt werden und von dort über eine Ionenverzögerungsanordnung 80 in eine Fragmentierungszelle 50. Somit befindet sich (im Gegensatz zu 4) die Fragmentierungszelle 50 nicht auf der Quellenseite der Ionenfalle 30. Nach dem Ausstoß aus der Fragmentierungszelle 50 treten die Ionen durch einen gekrümmten Transportmultipol 130 und anschließend einen linearen Nur-HF-Transportmultipol 140 zurück in die Ionenfalle 30. Eine Orbitrap oder eine andere Massenanalyseeinrichtung 70 ist wiederum vorgesehen, um eine genaue Massenanalyse in jeder Stufe der MSn zu erlauben.
  • 6 zeigt noch eine weitere alternative Anordnung, welche im Konzept im Wesentlichen identisch mit der Anordnung der 2 ist, mit der Ausnahme, dass die EST 40 nicht vom in 3 illustrierten "geschlossenen" Fallentyp ist, jedoch stattdessen vom offenen Typ ist, wie er in den in der vorstehenden Einleitung angegebenen Dokumenten beschrieben ist.
  • Genauer gesagt umfasst das Massenspektrometer der 6 eine Ionenquelle 20, welche eine Zuführung von Ionen zu einer Vorfalle bzw. einem nebengeordneten Ionenspeicher 60 bereitstellt (weitere Ionenoptikvorrichtungen sind in 6 aufgezeigt, jedoch nicht bezeichnet). Stromabwärts der Vorfalle bzw. der nebengeordneten Ionenspeichervorrichtung 60 ist eine weitere Ionenspeichervorrichtung, welche in der Anordnung der 6 wiederum eine gekrümmte Ionenfalle 30 ist. Ionen werden aus der gekrümmten Falle 30 durch Ionenoptikvorrichtungen 32 in einer orthogonalen Richtung zu einer EST 40' hin ausgestoßen, wo die Ionen mehrere Reflexionen erfahren. Ein Modulator/Ablenkreinrichtung 100' befindet sich in Richtung des "Exit" der EST 40' und dies erlaubt es den Ionen, entweder in einen Detektor 150 oder über einen elektrischen Sektor 110 und eine Ionenverzögerungsanordnung 80 in eine Fragmentierungszelle 50 abgelenkt zu werden. Von hier aus können Ionen erneut zurück in die Ionenfalle 30 eingegeben werden, und zwar erneut durch eine Eingangsöffnung, welche verschieden ist von der Austrittsöffnung, durch welche die Ionen auf ihrem Weg zu der EST 40' hindurchgetreten sind. Die Anordnung der 6 umfasst außerdem zugeordnete Ionenoptikvorrichtungen, dies ist aus Gründen der Klarheit in dieser Figur jedoch nicht gezeigt.
  • In einer Alternative kann die EST 40' der 6 parallele Spiegel (siehe z. B. WO-A-2005/001878 ) oder längliche elektrische Sektoren (siehe z. B. US-A-2005/0103992 ) einsetzen. Kompliziertere Formen oder Trajektoren oder optische EST-Ioneneinrichtungen könnten verwendet werden.
  • 7 zeigt noch eine weitere Ausführungsform eines Massenspektrometers nach Maßgabe von Aspekten der vorliegenden Erfindung. Wie in 4 umfasst das Spektrometer eine Ionenquelle 20, welche Ionen einer Vorfalle zuführt, welche, wie in der Ausführungsform der 4, eine nebengeordnete Ionenspeichervorrichtung 60 ist. Stromabwärts dieser Vorfalle bzw. nebengeordneten Ionenspeichervorrichtung 60 ist eine Ionenfalle 30 (welche in der bevorzugten Ausführungsform eine gekrümmte Falle ist) und eine Fragmentierungszelle 50. Die Fragmentierungszelle 50 könnte sich auf beiden Seiten der Ionenfalle 30 befinden, wenngleich in der Ausführungsform der 7 die Fragmentierungszelle 50 zwischen der Ionenquelle 20 und der Ionenfalle 30 gezeigt ist. Wie in den vorherigen Ausführungsformen befindet sich eine Ionenverzögerungsanordnung 80 vorzugsweise zwischen der Ionenfalle 30 und der Fragmentierungszelle 50.
  • Bei der Verwendung treten Ionen über eine Ioneneintrittsöffnung 28 in die Ionenfalle 30 ein und werden in der Ionenfalle 30 akkumuliert. Sie werden dann durch eine Austrittsöffnung 29, welche von der Eintrittsöffnung 28 separat ist, orthogonal zu einer elektrostatischen Falle 40 ausgestoßen. In der in 7 gezeigten Anordnung ist die Austrittsöffnung in einer zur Richtung des Ionenausstoßes im Wesentlichen senkrechten Richtung länglich ausgebildet (d. h. die Austrittsöffnung 29 ist schlitzartig). Die Ionenposition innerhalb der Falle 30 wird so gesteuert/geregelt, dass die Ionen durch eine Seite (die linke Seite in 7) der Austrittsöffnung 29 austreten. Die Steuerung/Regelung der Position der Ionen innerhalb der Ionenfalle kann durch eine Vielzahl von Arten erreicht werden, wie etwa durch Anlagen von abweichenden Spannungen an Elektroden (nicht gezeigt) an den Enden der Ionenfalle 30. In einer speziellen Ausführungsform können Ionen in einer kompakten zylindrischen Verteilung von der Mitte der Ionenfalle 30 aus ausgestoßen werden, während sie als eine wesentlich längere zylindrische Verteilung (als Ergebnis von Divergenz und Abberationen innerhalb des Systems) einer wesentlich größeren Winkelgröße wieder eingefangen werden.
  • Modifizierte Ionenoptikvorrichtungen 32' befinden sich stromabwärts des Austritts aus der Ionenfalle 30 und stromabwärts davon lenkt ein erster Modulator/Ablenkeinrichtung 100'' die Ionen in die EST 40. Ionen werden entlang der Achse der EST 40 reflektiert. Als eine Alternative zu der Führung der Ionen von der Ionenfalle 30 in die EST 40 können die Ionen stattdessen durch eine Ablenkeinrichtung 100'' stromabwärts der Ionenoptikvorrichtungen 32' in eine Orbitrap-Massenanalyseeinrichtung 70 oder dgl. abgelenkt werden.
  • In der Ausführungsform der 7 arbeitet die Ionenfalle 30 sowohl als Verzögerungseinrichtung als auch als eine Ionenauswahleinrichtung. Das (Gleichspannungs-) Extraktionspotenzial über der Ionenfalle 30 wird abgeschaltet und das (HF-) Einfangpotenzial wird eingeschaltet, und zwar exakt an dem Zeitpunkt, an welchem interessierende Ionen nach ihrer Rückkehr von der EST 40 in der Ionenfalle 30 zur Ruhe kommen. Für einen Eintritt und einen Ausstoß aus der EST 40 werden die Spannungen an dem Spiegel innerhalb der EST 40 (3), welcher am nächsten an den Linsen liegt, impulsförmig abgeschaltet. Nachdem interessierende Ionen in der Ionenfalle 30 eingefangen wurden, werden sie zu der Fragmentierungszelle 50 auf einer/jeder Seite der Ionenfalle 30 hin beschleunigt, wobei Fragmentionen erzeugt und dann eingefangen werden. Im Anschluss daran können die Fragmentionen erneut zu der Ionenfalle 30 übertragen werden.
  • Wenn Ionen von einer ersten Seite eines länglichen Schlitzes aus ausgestoßen werden und an oder in Richtung einer zweiten Seite eines solchen Schlitzes wieder eingefangen werden, so ist der Pfad des Ausstoßes aus einer solchen Ionenfalle 30 nicht parallel zum Pfad des erneuten Einfangens in diese Falle 30. Dies wiederum kann die Einführung der Ionen in die EST 40 bei einem Winkel relativ zur Längsachse dieser EST 40 erlauben, wie in den Ausführungsformen der 4 und 5 gezeigt ist.
  • Wenngleich eine einzelne, schlitzartige Austrittsöffnung 29 in 7 gezeigt ist, wobei Ionen aus dieser zu einer ersten Seite dieses Schlitzes hin austreten, jedoch von der EST 40 über die andere Seite dieses Schlitzes zurückempfangen werden, könnten selbstverständlich zwei (oder mehrere) separate, jedoch allgemein benachbarte Transportöffnungen (welche dann in der Richtung orthogonal zur Flugrichtung der durch diese laufenden Ionen länglich sein könnten oder auch nicht) stattdessen verwendet werden, wobei Ionen über eine erste dieser Transportöffnungen austreten, jedoch über eine benachbarte Transportöffnung in die Ionenfalle 30 wieder eintreten.
  • Tatsächlich könnte die schlitzartige Austrittsöffnung 29 der 7 nicht nur in separate Transportöffnungen unterteilt werden, die in einer zur Flugrichtung der Ionen während Ausstoß und Eintritt im Wesentlichen orthogonalen Richtung in Abständen voneinander angeordnet sind, sondern die gekrümmte Ionenfalle 30 der 7 könnte selbst in separate Segmente unterteilt werden. Eine solche Anordnung ist in 8 gezeigt.
  • Die Anordnung der 8 ist dahingehend sehr ähnlich der der 7, dass das Sepktrometer eine Ionenquelle 20 umfasst, welche Ionen einer Vorfalle zuführt, die eine nebengeordnete Ionenspeichervorrichtung 60 ist. Stromabwärts dieser Vorfalle bzw. dieser nebengeordneten Ionenspeichervorrichtung 60 ist eine Ionenfalle 30 (nachfolgend im Detail zu beschreiben) und eine Fragmentierungszelle 50. Wie bei der Anordnung der 7 könnte die Fragmentierungszelle 50 in 8 auf jeder Seite der Ionenfalle 30' angeordnet sein, wenngleich in der Ausführungsform der 8 die Fragmentierungszelle 50 zwischen der Ionenquelle 20 und der Ionenfalle 30' gezeigt ist, wobei die Ionenfalle 30' und die Fragmentierungszelle 50 durch eine optische Ionenverzögerungsanordnung 80 getrennt sind.
  • Stromabwärts der Ionenfalle 30 befindet sich ein erster Modulator/Ablenkungseinrichtung 100''', welche die Ionen in die EST 40 von einer nicht axialen Richtung her einführt. Ionen werden entlang der Achse der EST 40 reflektiert. Um die Ionen aus der EST 40 zurück in die Ionenfalle 30 auszugeben, wird ein zweiter Modulator/Ablenkungseinrichtung 100''' in der EST 40 verwendet. Als eine Alternative zu der Führung der Ionen von der Ionenfalle 30 in die EST 40 können die Ionen stattdessen durch die Ablenkungseinrichtung 100''' in eine Orbitrap-Massenanalyseeinrichtung 70 oder dgl. abgelenkt werden.
  • Die gekrümmte Ionenfalle 30' umfasst in der Ausführungsform der 8 drei miteinander verbundene Segmente 36, 37, 38. Das erste und das dritte Segment 36, 38 weisen jeweils eine Ionentransportöffnung auf, sodass Ionen über die erste Transportöffnung in dem ersten Segment 36 aus der Ionenfalle 30' in die EST 40 ausgestoßen werden, jedoch über eine zweite, räumlich getrennte Transportöffnung in dem dritten Segment 38 zurück in der Ionenfalle 30' empfangen werden. Um dies zu erreichen, kann dieselbe HF-Spannung an jedes Segment der Ionenfalle 30' angelegt werden (sodass in diesem Sinne die Ionenfalle 30 als eine einzelne Falle wirkt, obwohl die einzelnen Fallenabschnitte 36, 37, 38 vorhanden sind), wobei jedoch an jeden Abschnitt unterschiedliche Gleichspannung-Offsets angelegt werden, sodass die Ionen nicht zentral in der axialen Richtung der gekrümmten Ionenfalle 30' verteilt werden. Bei der Verwendung werden Ionen der Ionenfalle 30 gespeichert. Durch geeignete Einstellung der an die Ionenfallensegmente 36, 37, 38 angelegten Gleichspannung wird bewirkt, dass Ionen die Ionenfalle 30' über das erste Segment 36 verlassen, um außerhalb der Achse in die EST 40 eingegeben zu werden. Die Ionen kehren zu der Ionenfalle 30' zurück und treten über die Öffnung in das dritte Segment 38 ein.
  • Durch Beibehaltung der Gleichspannung an dem ersten und dem zweiten Segment 36 und 37 bei einer niedrigeren Amplitude als der an das dritte Segment 38 angelegten Gleichspannung können die Ionen, wenn sie von der EST 40 aus wieder eingefangen werden, entlang der gekrümmten Achse der Ionenfalle 30' beschleunigt werden (z. B. durch 30–50 eV/kDa), sodass sie einer Fragmentierung unterzogen werden. Auf diese Weise kann die Ionenfalle 30' sowohl als eine Falle als auch als eine Fragmentierungsvorrichtung arbeiten.
  • Die resultierenden Fragmentionen werden dann in dem ersten Segment 36 gekühlt und verdichtet, indem der Gleichspannungs-Offset an dem zweiten und dem dritten Segment 37, 38 relativ zur Spannung am ersten Segment 36 erhöht wird.
  • Für einen optimalen Betrieb erfordern Fragmentierungsvorrichtungen insbesondere, dass die Streuung der Energien der Ionen, die in diese eingeführt werden, gut definiert ist, z. B. mit einer Genauigkeit von ungefähr 10–20 eV, da höhere Energien zu Massenfragmenten von nur geringer Masse führen, während niedrigere Energien eine geringe Fragmentierung bewirken. Eine Vielzahl existierender Massenspektrometeranordnungen, sowie auch die neuartigen Anordnungen, die in den Ausführungsformen der 1 bis 7 hier beschrieben wurden, führen jedoch zu einer Energiestreuung der an der Fragmentierungszelle ankommenden Ionen, die diesen gewünschten schmalen Bereich weit überschreitet. Zum Beispiel können in der Anordnung der 1 bis 7 die Ionen in der Ionenfalle 30, 30' eine Energiestreuung aufweisen, und zwar aufgrund einer räumlichen Streuung darin, aufgrund von Raumladungseffekten (z. B. Coulomb-Expansion während mehrerer Reflexionen) in der EST 40 und aufgrund des akkumulierten Effekts von Abberationen in dem System.
  • Folglich ist eine gewisse Energiekompensation wünschenswert. 9 bis 11 zeigen einige spezifische, jedoch schematische Beispiele von Teilen einer Ionenverzögerungsanordnung 80 zum Erreichen dieses Ziels und 12 und 13 zeigen eine Energiestreuungsreduzierung und einer räumlichen Streuung für eine Vielzahl unterschiedlicher Parameter, die auf solche Ionenverzögerungsanordnungen angewandt wurden.
  • Um ein geeignetes Maß an Energiekompensation zu erreichen, ist es wünschenswert, die Ionenenergieverteilung zu erhöhen. Mit anderen Worten ist die Strahldicke für einen hypothetischen, monoenergetischen Ionenstrahl vorzugsweise kleiner als die Separation zweier solcher hypothetischer, monoenergetischer Ionenstrahlen, und zwar um die gewünschte Energiedifferenz von 10–20 eV, wie vorstehend erläutert. Obwohl ein Grad an Energieverteilung natürlich durch physikalische Trennung der Fragmentierungszelle 50 von der Ionenfalle 30 oder der EST 40 um einen signifikanten Abstand (sodass die Ionen mit der Zeit dispergieren können) erzielt werden, eine solche Anordnung wird jedoch nicht bevorzugt, da sie die Gesamtgröße des Massenspektrometers erhöht, zusätzliches Pumpen erfordert usw.
  • Stattdessen ist es bevorzugt, eine spezielle Anordnung vorzusehen, um eine bewusste Energieverteilung ohne übermäßige Vergrößerung des Abstands zwischen der Fragmentierungszelle 50 und der stromaufwärts davon angeordneten Komponente des Massenspektrometers (Ionenfalle 30 oder EST 40) zu erlauben. 9 zeigt eine geeignete Vorrichtung. In 9 ist eine Ionenspiegelanordnung 200, welche einen optionalen Teil der hochgradig schematisch dargestellten Ionenverzögerungsanordnung 80 der 2 bis 7 bildet, gezeigt. Die Ionenspiegelanordnung 200 umfasst ein Feld von Elektroden 210, welche in einer flachen Spiegelelektrode 220 enden. Ionen werden in die Ionenspiegelanordnung von der EST 40 aus eingeführt und werden durch die flache Spiegelelektrode 220 reflektiert, was zu einer vergrößerten Verteilung der Ionen zu dem Zeitpunkt führt, wenn diese aus der Ionenspiegelanordnung wieder austreten und an der Fragmentierungszelle 50 ankommen. Eine alternative Lösung zur Bereitstellung einer Energieverteilung ist in 11 gezeigt und wird nachfolgend weiter beschrieben.
  • Wenn der Grad an Energieverteilung, beispielsweise mit der Ionenspiegelanordnung 200 der 9, vergrößert wurde, so werden die Ionen als Nächstes verzögert. Allgemein kann dies durch Anlegen einer impulsförmigen Gleichspannung an eine Verzögerungselektrodenanordnung erreicht werden, wie sie in 10 illustriert und mit 250 bezeichnet ist. Die Verzögerungselektrodenanordnung 250 der 10 umfasst ein Feld von Elektroden mit einer Eingangselektrode 260 und einer Austrittselektrode 270, zwischen welchen eine Masseelektrode 280 angeordnet ist. Vorzugsweise sind die Eintritts- und Austrittselektroden mit Differentialpumpabschnitten kombiniert, um den Druck zwischen der (stromaufwärts angeordneten) Ionenspiegelanordnung 200 mit einem relativ niedrigen Druck, der Verzögerungselektrodenanordnung 250 bei einem mittleren Druck und dem relativ höheren Druck, der von der (stromabwärts angeordneten) Fragmentierungszelle 50 benötigt wird, allmählich zu reduzieren. Lediglich als Beispiel kann die Ionenspiegelanordnung 200 bei einem Druck von ungefähr 10–8 mbar betrieben werden, die Verzögerungselektrodenanordnung 250 kann eine niedrigere Druckgrenze von ungefähr 10–5 mbar aufweisen, welche über Differentialpumpen auf ungefähr 10–4 mbar ansteigt, wobei in der Fragmentierungszelle 50 ein Druck im Bereich von 10–3 bis 10–2 mbar oder dgl. vorliegt. Um zwischen dem Ausgang der Verzögerungselektrodenanordnung 250 und der Fragmentierungszelle 50 pumpen zu können, könnte ein zusätzlicher Nur-HF-Multipol, wie etwa am stärksten bevorzugt eine Oktapol-HF-Vorrichtung, verwendet werden. Dies ist in 11 gezeigt, welche weiter unten beschrieben wird.
  • Um eine Verzögerung zu erreichen, werden Gleichspannungen an einer oder beiden der Linsen 260, 270 geschaltet. Die Zeit, zu der dies auftritt, hängt ab von dem spezifischen Masse-Ladung-Verhältnis der interessierenden Ionen. Insbesondere dann, wenn Ionen in ein elektrisches Verzögerungsfeld eintreten, überholen Ionen höherer Energie Ionen niedrigerer Energie und bewegen sich somit bis zu einer größeren Tiefe in das Verzögerungsfeld hinein. Nachdem alle Ionen dieses bestimmten m/z-Verhältnisses in das Verzögerungsfeld eingetreten sind, wird das Feld abgeschaltet. Daher erfahren Ionen mit anfänglich höherer Energie einen höheren Potenzialabfall bezüglich dem Massepotenzial als die Ionen niedrigerer Energie, wodurch ihre Energien angeglichen werden. Durch Anpassen des Potenzialabfalls an die Energiestreuung beim Eintritt von der Massenauswahleinrichtung kann eine signifikante Reduzierung der Energiestreuung erzielt werden.
  • Es ist verständlich, dass diese Technik eine Energiekompensation für Ionen eines bestimmten Bereichs von Masse-Ladung-Verhältnissen und nicht für einen undefiniert breiten Bereich von unterschiedlichen Masse-Ladung-Verhältnissen erlaubt. Dies liegt daran, dass in einer begrenzten Verzögerungslinsenanordnung nur Ionen eines bestimmten Bereichs von Masse-Ladung-Verhältnissen einen Betrag an Verzögerung erfahren, der ihrer Energiestreuung angepasst werden kann. Jegliche Ionen mit Masse-Ladung-Verhältnissen, die von den ausgewählten abweichen, werden selbstverständlich entweder außerhalb der Verzögerungslinse sein, wenn diese geschaltet wird, oder gleichermaßen einen Grad von Verzögerung erfahren; da sie jedoch ein stark abweichendes Masse-Ladung-Verhältnis aufweisen, wird der Betrag der Verzögerung nicht durch die anfängliche Energiestreuung aufgehoben werden, d. h. die Verzögerung und Eindringtiefe von Ionen höherer Energie wird dann nicht zur Verzögerung und Eindringtiefe der Ionen niedrigerer Energie passen. Trotz dieser Tatsache wird der Fachmann verstehen, dass damit nicht die Einführung von Ionen stark abweichender Masse-Ladung-Verhältnisse in die Verzögerungsanordnung 80 verboten ist, sondern nur, dass nur Ionen eines bestimmten, interessierenden Masse-Ladung-Verhältnisbereichs einen geeigneten Grad an Energiekompensation erfahren werden, um diese geeignet für die Fragmentierungszelle 50 vorzubereiten. Daher können die Ionen entweder stromaufwärts der Ionenverzögerungsanordnung 80 gefiltert werden (sodass nur Ionen eines einzelnen, interessierenden Masse-Ladung-Verhältnisses in einem gegebenen Zyklus des Massenspektrometers in diese eintreten), oder es kann alternativ ein Massenfilter stromabwärts der Ionenverzögerungsanordnung 80 eingesetzt werden. Tatsächlich ist es sogar möglich, die Fragmentierungszelle 50 selbst zu verwenden, um Ionen zu verwerfen, die nicht das interessierende Masse-Ladung-Verhältnis aufweisen und welche eine geeignete Energiekompensation erfahren haben.
  • 11 zeigt eine alternative Anordnung für die Verzögerung von Ionen und außerdem wahlweise für deren Defokussierung. Die Defokussierung wird hier innerhalb der EST 40 (nur ein Teil dieser ist in 11 gezeigt) durch impulsförmige Gleichspannung an einer der elektrostatischen Spiegel 42, 44 (3) erreicht, und zwar zu einem Zeitpunkt, zu welchem Ionen eines interessierenden Masse-Ladung-Verhältnisses sich in der Nähe dieses elektrostatischen Spiegels 42, 44 befinden (aufgrund der Art und Weise, in der die EST 40 arbeitet, ist die Zeit bekannt, zu welcher die Ionen eines bestimmten m/z an den elektrostatischen Spiegeln 42, 44 ankommen). Das Anlegen eines geeigneten Impulses an diesen elektrostatischen Spiegel 42 oder 44 führt dazu, dass Spiegel 42, 44 eher eine Defokussierungswirkung als eine Fokussierungswirkung auf diese Ionen hat.
  • Wenn die Ionen defokussiert sind, so können sie aus der EST ausgestoßen werden, indem an die Ablenkeinrichtung 100/100'/100'' ein geeignetes Ablenkungsfeld angelegt wird. Die defokussierten Ionen wandern dann zu einer Verzögerungselektrodenanordnung 300, welche die Ionen des gewählten m/z-Verhältnisses abbremst, wie vorstehend in Verbindung mit 10 erläutert, indem die anfängliche Energiestreuung an den Potenzialabfall über dem durch die Verzögerungselektrodenanordnung 300 definierten elektrischen Feld angepasst wird.
  • Schließlich verlassen die Ionen die Verzögerungselektrodenanordnung 300 durch die Endelektroden 310 und treten durch eine Austrittsöffnung 320 in eine Nur-HF-Oktapol-Vorrichtung 330, um das oben beschriebene, erwünschte Pumpen bereitzustellen.
  • 12 und 13 zeigen graphische Darstellungen der Energiestreuung und der räumlichen Streuung von Ionen eines bestimmten Masse-Ladung-Verhältnisses, jeweils als eine Funktion der Schaltzeit der an die Ionenverzögerungselektroden angelegten Gleichspannung.
  • In 12 ist zu erkennen, dass die Reduzierung der Energiestreuung, die durch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzielt wird, die Größe eines Faktors 20 erreichen kann, wodurch ein Strahl mit +/– 50 eV Streuung reduziert werden kann bis auf +/– 2,4 eV. Eine längere Schaltzeit erzeugt eine geringere räumliche Punktgröße, jedoch eine größere letztendliche Energiestreuung mit dem speziellen, hier beschriebenen Verzögerungssystem. Das Beispiel wurde hier angegeben, um zu zeigen, dass auch andere Strahleigenschaften als die Energiestreuung in Betracht gezogen werden müssen, wobei nicht angedeutet werden soll, dass die Verzögerung für eine optimale letztendliche Energiestreuung stets eine Zunahme der räumlichen Streuung des letztendlichen Strahls erzeugt.
  • Andere Konfigurationen einer Verzögerungslinse, welche mit anderen Energie-defokussierten Strahlen verwendet werden, könnten eine noch größere Reduzierung der Energiestreuung erzeugen. Der Fachmann wird erkennen, dass es im Ergebnis für die Erfindung eine Vielzahl von potenzellen Verwendungen gibt. Die Verwendung, für welche die Erfindung insbesondere gedacht war, war die Verbesserung der Ausbeute und des Typs von Fragmentionen, die in dem Fragmentierungsprozess erzeugt werden. Wie bereits vorher angemerkt, werden für eine effiziente Fragmentierung von Ausgangsionen Ionen mit 10–20 eV benötigt und in einem Strahl mit Energiestreuungen von +/– 50 eV wird eindeutig eine große Vielzahl von Ionen deutlich außerhalb dieses Bereichs liegen. Ionen mit zu hoher Energie werden vorwiegend in Fragmente niedriger Masse fragmentiert, was die Identifizierung des Ausgangsions erschweren kann, während ein hoher Anteil an Ionen niedriger Energie überhaupt nicht fragmentiert wird. Ohne Energiekompensierung würde ein Ausgangsionenstrahl mit einer Energiestreuung von +/– 50 eV., der auf eine Fragmentierungszelle gerichtet wird, entweder eine hohe Häufigkeit von Fragmenten niedriger Masse erzeugen, wenn der gesamte Strahl in die Fragmentierungszelle eintreten gelassen wird, oder in dem Fall, dass nur Ionen mit der höchsten Energie von 20 eV eingelassen werden würden (z. B. durch die Verwendung einer Potenzialbarriere vor dem Eintritt), so würde eine große Anzahl von Ionen verloren gehen und der Prozess wäre sehr ineffizient. Die Effizienz würde abhängen von der Energieverteilung der Ionen in dem Strahl, wobei möglicherweise 90% des Strahls verloren gehen würden oder aufgrund unzureichender Ionenenergie nicht in der Lage wären, zu fragmentieren.
  • Durch die Verwendung der vorstehenden Techniken kann eine Fragmentierung der Ionen in der Fragmentierungszelle dadurch vermieden werden, wenn erwünscht ist, die Ionen durch die Fragmentierungszelle 50 in einem gegebenen Zyklus des unversehrten Massenspektrometers hindurchzuführen (oder die Ionen dort zu speichern). Alternativ kann die Kontrolle über die Fragmentierung verbessert werden, wenn gewünscht ist, MS/MS oder MSn-Experimente auszuführen.
  • Andere Verwendungen für die beschriebene Ionenverzögerungstechnik können in anderen Ionenverarbeitungstechniken gefunden werden. Viele Ionenoptikvorrichtungen können nur mit Ionen gut funktionieren, die Energien innerhalb eines begrenzten Energiebereichs aufweisen. Beispiele umfassen elektrostatische Linsen, in welchen chromatische Operationen eine Defokussierung verursachen, HF-Multipol- oder Quadrupol-Massenfilter, in welchen die Anzahl an HF-Zyklen, denen die Ionen ausgesetzt sind, wenn sie die endliche Länge der Vorrichtung durchlaufen, eine Funktion der Ionenenergie ist, sowie Magnetoptikeinrichtungen, welche eine Verteilung sowohl hinsichtlich Masse als auch hinsichtlich Energie aufweisen. Reflektoren werden typischerweise dafür eingerichtet, eine Energiefokussierung bereitzustellen, um eine Kompensation für einen Bereich von Ionenstrahlenergien bereitzustellen, jedoch treten üblicherweise Energieabberationen höherer Ordnung auf und ein Energie-kompensierter Strahl, wie er durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird, wird den Defokussierungseffekt dieser Abberationen reduzieren. Erneut wird der Fachmann erkennen, dass diese nur eine Auswahl möglicher Verwendungen der beschriebenen Technik sind.
  • Es wird nun zurückgekehrt zu den Anordnungen der 2 und 4 bis 8. Allgemein ausgedrückt hängt der effektive Betrieb einer jeden der in diesen Figuren gezeigten, gasgefüllten Einheiten von einer optimalen Auswahl der Kollisionsbedingungen ab und ist gekennzeichnet durch die Kollisionsdicke P·D, wobei P der Gasdruck ist und D die von den Ionen durchquerte Gasdicke ist (typischerweise ist D die Länge der Einheit). Stickstoff, Helium oder Argon sind Beispiele für Kollisionsgase. In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist es wünschenswert, dass die folgenden Bedingungen annähernd erreicht werden:
    In der Vorfalle 24 ist es erwünscht, dass P·D > 0,05 mm·Torr, jedoch vorzugsweise < 0,2 mm·Torr. Mehrere Durchläufe können zum Einfangen von Ionen verwendet werden, wie in unserer parallelen Patentanmeldung Nr. GB0506287.2 beschrieben ist.
  • Die Ionenfalle 30 weist vorzugsweise einen P·D-Bereich zwischen 0,02 und 0,1 mm·Torr auf und diese Vorrichtung könnte ebenfalls im starken Maße mehrere Durchläufe verwenden.
  • Die Fragmentierungszelle 50 (welche kollisionsinduzierte Dissoziation, CID verwendet), weist eine Kollisionsdicke von P·D > 0,5 mm·Torr, vorzugsweise mehr als 1 mm·Torr, auf.
  • Für jegliche verwendete nebengeordnete Ionenspeichervorrichtung 60 liegt die Kollisionsdicke P·D vorzugsweise zwischen 0,02 und 0,2 mm·Torr. Im Gegensatz dazu ist es wünschenswert, dass die elektrostatische Falle 40 bei einem hohen Vakuum gehalten wird, vorzugsweise bei einem Vakuum von 10–8 Torr oder besser.
  • Die typischen Analysezeiten in der Anordnung der 2 sind wie folgt:
    Speicherung in der Vorfalle 24: typischerweise 1–100 ms; Übertragung in die gekrümmte Falle 30: typischerweise 3–10 ms;
    Analyse der EST 40: typischerweise 1–10 ms, um eine Auswahlmassenauflösung im Ausmaß von 10.000 bereitzustellen;
    Fragmentierung in der Fragmentierungszelle 50, gefolgt von einer Ionenrückübertragung in die gekrümmte Falle 30: typischerweise 5–20 ms;
    Übertragung durch die Fragmentierungszelle 50 in eine zweite Ionenspeichervorrichtung 60, falls verwendet, ohne Fragmentierung: typischerweise 5–10 ms; und
    Analyse in einer Massenanalyseeinrichtung 70 vom Typ Orbitrap: typischerweise 50–2.000 ms.
  • Im Allgemeinen sollte die Dauer eines Impulses für Ionen desselben m/z-Verhältnisses gut unterhalb von 1 ms liegen, vorzugsweise unterhalb 10 Mikrosekunden, wobei ein höchst bevorzugtes System Ionenimpulsen entspricht, die kürzer sind als 0,5 Mikrosekunden (für ein m/z zwischen ungefähr 400 und 2.000). Anders ausgedrückt bzw. für alternative Bedingungen und für andere m/z sollte die räumliche Länge der ausgestoßenen Impulse gut unterhalb von 10 Metern liegen und vorzugsweise unterhalb von 50 mm liegen, wobei eine höchst bevorzugte Möglichkeit Ionenimpulsen kürzer als 5–10 mm entspricht. Es ist insbesondere wünschenswert, Impulse zu verwenden, die kürzer sind als 5–10 mm, wenn eine Orbitrap und Mehrfachreflexion-Flugzeitanalyseeinrichtungen eingesetzt werden.
  • Wenngleich bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurden, wird der fachkundige Leser erkennen, dass verschiedene Modifikationen denkbar sind.
  • Zusammenfassung
  • Verfahren der Massenspektroskopie, umfassend die folgenden Schritte in einem ersten Zyklus: Speichern von Probenionen in einer ersten Ionenspeichervorrichtung, wobei die erste Ionenspeichervorrichtung eine Austrittsöffnung und eine räumlich separate Ionentransportöffnung aufweist; Ausstoßen der gespeicherten Ionen aus der Austrittsöffnung; Transportieren der ausgestoßenen Ionen in eine Ionenauswahlvorrichtung, welche räumlich separat von der ersten Ionenspeichervorrichtung ist; Ausführen einer Ionenauswahl innerhalb der räumlich separaten Ionenauswahlvorrichtung; Rückführen wenigstens einiger der aus der ersten Ionenspeichervorrichtung ausgestoßenen Ionen oder derer Derivate von der räumlich separaten Ionenauswahlvorrichtung zurück zur ersten Ionenspeichervorrichtung nach dem Schritt (d) der Ionenauswahl; Empfangen der zurückgeführten Ionen durch die Ionentransportöffnung der ersten Ionenspeichervorrichtung; und Speichern der empfangenen Ionen in der ersten Ionenspeichervorrichtung.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - GB 2400724 A [0004]
    • - WO 2004/001878 A [0005]
    • - US 2004/0245455 A [0005]
    • - JP 2001-143654 A [0005]
    • - US 3226543 A [0012]
    • - DE 04408489 A [0012]
    • - US 5886346 A [0012, 0013, 0028]
    • - GB 2080021 A [0012]
    • - SU 1716922 A [0012]
    • - SU 1725289 A [0012]
    • - WO 2005/001878 A [0012, 0013, 0072]
    • - US 20050103992 A [0012]
    • - US 300625 [0013]
    • - US 2005/0103992 A [0013, 0072]
    • - US 872938 [0014]
    • - US 6013913 A [0014, 0014]
    • - US 6872938 A [0014]
    • - WO 02/078046 A [0015]
    • - WO 05124821 A2 [0015]
    • - WO 05124821 A [0045]
    • - GB 0506287 [0045, 0100]
    • - GB 2415541 A [0054]
    • - WO 2005/124821 A [0054]
    • - US 5572022 A [0055]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Verentchikov et al [0005]

Claims (49)

  1. Verfahren der Massenspektroskopie, umfassend die folgenden Schritte in einem ersten Zyklus: (a) Speichern von Probenionen in einer ersten Ionenspeichervorrichtung, wobei die erste Ionenspeichervorrichtung eine Austrittsöffnung und eine räumlich separate Ionentransportöffnung aufweist; (b) Ausstoßen der gespeicherten Ionen aus der Austrittsöffnung; (c) Transportieren der ausgestoßenen Ionen in eine Ionenauswahlvorrichtung, welche räumlich separat von der ersten Ionenspeichervorrichtung ist; (d) Ausführen einer Ionenauswahl innerhalb der räumlich separaten Ionenauswahlvorrichtung; (e) Rückführen wenigstens einiger der aus der ersten Ionenspeichervorrichtung ausgestoßenen Ionen oder derer Derivate von der räumlich separaten Ionenauswahlvorrichtung zurück zur ersten Ionenspeichervorrichtung nach dem Schritt (d) der Ionenauswahl; (f) Empfangen der zurückgeführten Ionen durch die Ionentransportöffnung der ersten Ionenspeichervorrichtung; und (g) Speichern der empfangenen Ionen in der ersten Ionenspeichervorrichtung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Ausstoßen von Ionen aus der ersten Ionenspeichervorrichtung zu einer Fragmentierungsvorrichtung.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Ausstoßens der Ionen aus der ersten Ionenspeichervorrichtung ein Ausstoßen der Ionen aus der Austrittsöffnung zu der Fragmentierungsvorrichtung über die Ionenauswahlvorrichtung umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend das Zurückführen der Ionen aus der Fragmentierungsvorrichtung zu der ersten Ionenspeichervorrichtung über die Ionentransportöffnung, ohne die Ionen durch die Ionenauswahlvorrichtung zu führen.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei der Schritt des Ausstoßens der Ionen aus der ersten Ionenspeichervorrichtung zu der Fragmentierungsvorrichtung in dem ersten Zyklus ausgeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, wobei der Schritt des Ausstoßens der Ionen aus der ersten Ionenspeichervorrichtung zu der Fragmentierungsvorrichtung in einem nachfolgenden Zyklus ausgeführt wird.
  7. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, ferner umfassend das Speichern der Ionen in einer zweiten Ionenspeichervorrichtung in dem ersten Zyklus.
  8. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Ionenspeichervorrichtung ferner eine Ioneneinlassöffnung umfasst, welche räumlich separat von sowohl der Ionenaustrittsöffnung als auch der Ionentransportöffnung ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, abhängig von Anspruch 6, wobei der Schritt des Ausstoßens der Ionen aus der ersten Ionenspeichervorrichtung zu der Fragmentierungsvorrichtung ein Ausstoßen der Ionen aus der Ioneneinlassöffnung umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Zurückführens wenigstens einiger der Ionen zu der ersten Ionenspeichervorrichtung ferner ein Zurückführen der Ionen durch die Ioneneinlassöffnung umfasst.
  11. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend – in einem vorhergehenden Zyklus vor dem ersten Zyklus – ein Erzeugen von Probenionen von einer Ionenquelle und ein Einführen der Probenionen in die erste Ionenspeichervorrichtung.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt des Erzeugens von Probenionen von einer Ionenquelle ferner ein Erzeugen einer kontinuierlichen Zuführung von Ionen, beispielsweise von einer Elektrosprüh-Ionenquelle umfasst.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt des Erzeugens von Probenionen von einer Ionenquelle ferner ein Erzeugen einer gepulsten Zuführung von Ionen, beispielsweise von einer matrixunterstützten Laserdesorption-Ionisation-(MALDI)-Quelle, umfasst.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, Anspruch 11 und Anspruch 8, wobei der Schritt des Einführens der Probenionen in die erste Ionenspeichervorrichtung ein Einführen der Probenionen durch die Ioneneinlassöffnung umfasst.
  15. Verfahren nach Anspruch 11, 12, 13 oder 14, ferner umfassend ein Voreinfangen von Probenionen, welche von der Ionenquelle erzeugt werden, und ein Einführen der voreingefangenen Ionen in die erste Ionenspeichervorrichtung.
  16. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei die Ionenauswahlvorrichtung vom Flugzeit-, Quadrupol-, Magnetsektor- oder irgendeinem anderen Ionenfallentyp ist.
  17. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Ionenauswahlvorrichtung mehrfache Änderungen der Ionenrichtung in im Wesentlichen elektrostatischen Feldern entlang einem geschlossenen oder einem offenen Pfad in einer elektrostatischen Falle (EST) verwendet, wobei der Schritt des Auswählens von in die Ionenauswahlvorrichtung eingeführten Ionen ein Reflektieren von Ionen zwischen Einfangelektroden innerhalb der EST umfasst, um die Ionen nach Maßgabe ihres Masseladungsverhältisses m/z zu trennen, gefolgt von einem Ablenken von unerwünschten Ionen entlang eines Pfads bzw. entlang von Pfaden, der/die sich von dem der ausgewählten Ionen unterscheidet/unterscheiden.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Schritt des Auswählens durch Reflektion von Ionen innerhalb der EST ein Ausführen von mehrfachen Reflektionen innerhalb der EST umfasst, um schrittweise den Massenbereich der ausgewählten Ionen unter Verwendung mehrfacher Auswahlschritte zu verengen.
  19. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, ferner umfassend eine Massenanalyse der Ionen.
  20. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, ferner umfassend eine Massenanalyse von Ionen, die in der ersten Ionenspeichervorrichtung gespeichert sind, nach dem ersten Zyklus.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei der Schritt der Massenanalyse der Ionen in der ersten Ionenspeichervorrichtung ein Übertragen der Ionen zu einer Massenanalyseeinrichtung, die von der Ionenauswahlvorrichtung separat ist, umfasst, um darin eine Massenanalyse auszuführen.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Massenanalyseeinrichtung vom Orbitrap- oder Flugzeit- oder FT ICR- oder EST-Typ ist.
  23. Verfahren nach Anspruch 21, wobei der Schritt der Massenanalyse der Ionen in der ersten Ionenspeichervorrichtung ein Übertragen der Ionen zu der Ionenauswahlvorrichtung, um darin eine Massenanalyse auszuführen, umfasst.
  24. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, ferner umfassend: Positionieren eines ersten Detektors stromaufwärts oder stromabwärts der ersten Ionenspeichervorrichtung; und Abschätzen der Anzahl an in die bzw. aus der ersten Speichervorrichtung ausgestoßenen Ionen aus der Ausgabe dieses Detektors.
  25. Verfahren nach Anspruch 20, wobei der Schritt der Massenanalyse ferner ein Ausführen einer automatischen Verstärkungssteuerung/Regelung auf die Ionenpopulation in der Massenanalyseeinrichtung hin umfasst.
  26. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, ferner umfassend ein Kühlen von Ionen innerhalb der ersten Ionenspeichervorrichtung durch Kollsionen mit einem Gas.
  27. Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei der Schritt (b) des Ausstoßens von Ionen aus der Austrittsöffnung ein Ausstoßen von Ionen entlang einer ersten, eine Ionenausstoßrichtung definierenden Flugrichtung umfasst, wobei der Schritt (f) des Empfangens der Ionen zurück durch die Ionentransportöffnung ein Empfangen von Ionen von einer zweiten, eine Ioneneinfangrichtung definierenden, allgemeinen Flugrichtung umfasst, und wobei die Ionenausstoßrichtung im Wesentlichen nicht parallel zur Ioneneinfangrichtung ist.
  28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei die Ionenausstoßrichtung im Allgemeinen orthogonal zur Ioneneneinfangrichtung ist.
  29. Verfahren nach Anspruch 27, wobei die Ionenausstoßrichtung in einem spitzen Winkel zur Ioneneinfangrichtung liegt.
  30. Massenspektrometer, umfassend: eine Ionenspeichervorrichtung mit einer Ionenaustrittsöffnung zum Ausstoßen von in der Ionenspeichervorrichtung gespeicherten Ionen in einem ersten Zyklus und eine räumlich separate Ionentransportöffnung zum Einfangen von zu der Ionenspeichervorrichtung zurückkehrenden Ionen in dem ersten Zyklus; und eine Ionenauswahlvorrichtung, welche diskret und räumlich separat von der Ionenspeichervorrichtung, jedoch in Verbindung mit dieser ist, wobei die Ionenauswahlvorrichtung so eingerichtet ist, dass sie von der Ionenspeichervorrichtung ausgestoßene Ionen empfängt, um eine Untergruppe dieser Ionen auszuwählen und die ausgewählte Untergruppe auszustoßen, um wenigstens einige dieser Ionen oder ein Derivat davon über die räumlich separate Ionentransportöffnung wieder in der Ionenspeichervorrichtung einzufangen und zu speichern.
  31. Massenspektrometer nach Anspruch 30, wobei die Ionenauswahlvorrichtung eine elektrostatische Falle (EST) ist, welche eine Mehrzahl von Elektroden umfasst, die wenigstens zwei Ionenspiegel oder Sektorvorrichtungen bilden.
  32. Massenspektrometer nach Anspruch 31, wobei die elektrostatische Falle dafür eingerichtet ist, Ionen auszuwählen, die in diese von der ersten Ionenspeichervorrichtung aus eingeführt wurden, und zwar durch Separation von Ionen unterschiedlicher Masseladungsverhältnisse durch mehrere Reflektionen zwischen den Einfangelektroden, gefolgt von einer Ablenkung unerwünschter Ionen entlang eines Pfads bzw. entlang von Pfaden, der/die verschieden sind von dem oder denen der ausgewählten Ionen.
  33. Massenspektrometer nach Anspruch 30, Anspruch 31 oder Anspruch 32, ferner umfassend eine Fragmentierungsvorrichtung, außerhalb der Ionenspeichervorrichtung.
  34. Massenspektrometer nach Anspruch 33, wobei die Fragmentierungsvorrichtung sich zwischen der Ionenauswahlvorrichtung und der Ionenspeichervorrichtung befindet.
  35. Massenspektrometer nach Anspruch 34, ferner umfassend eine Ionenquelle, welche dafür eingerichtet ist, Probenionen zu erzeugen, wobei die Ionenspeichervorrichtung dafür eingerichtet ist, die Probenionen durch eine Öffnung in der Ionenspeichervorrichtung hindurch zu empfangen.
  36. Massenspektrometer nach Anspruch 35, wobei die Ionenspeichervorrichtung eine Ioneneinlassöffnung aufweist, welche räumlich separat ist von der Ionenaustrittsöffnung und der Ionentransportöffnung, wobei die Ionen von der Ionenquelle in Verwendung über die Ioneneinlassöffnung in der Ionenspeichervorrichtung empfangen werden.
  37. Massenspektrometer nach Anspruch 35 oder Anspruch 36, wobei die Fragmentierungsvorrichtung sich zwischen der Ionenquelle und der Ionenspeichervorrichtung befindet.
  38. Massenspektrometer nach Anspruch 35, Anspruch 36 oder Anspruch 37, wobei die Ionenquelle eine kontinuierliche Ionenquelle, wie etwa eine Elektrosprüh-Ionenquelle, ist.
  39. Massenspektrometer nach Anspruch 35, Anspruch 36 oder Anspruch 37, wobei die Ionenquelle eine gepulste Ionenquelle, wie etwa eine matrixuntersützte Laser-Desorption-Ionisation-(MALDI)-Quelle, ist.
  40. Massenspektrometer nach irgendeinem der Ansprüche 35 bis 39, ferner umfassend eine Vorfalle zwischen der Ionenquelle und der Ionenspeichervorrichtung, um durch die Ionenquelle erzeugte Ionen zu speichern und die gespeicherten Ionen in die Ionenspeichervorrichtung einzuführen.
  41. Massenspektrometer nach Anspruch 40, wobei die Vorfalle ein segmentierter, länglicher Nur-HF-Satz ("RF-only") von Stäben oder Öffnungen ist.
  42. Massenspektrometer nach irgendeinem der Ansprüche 33 bis 41, wobei die Fragmentierungszelle dafür eingerichtet ist, Ionen zurück zur Ionenspeichervorrichtung hin auszustoßen, ohne sie durch die Ionenauswahlvorrichtung zu führen.
  43. Massenspektrometer nach einem der Ansprüche 30 bis 42, ferner umfassend eine Massenanalyseeinrichtung, die mit der ersten Ionenspeichervorrichtung in Verbindung steht und dafür eingerichtet ist, eine Massenanalyse von in der ersten Ionenspeichervorrichtung gespeicherten Ionen nach dem ersten Zyklus zuzulassen.
  44. Massenspektrometer nach Anspruch 43, wobei die Massenanalyseeinrichtung eine Orbitrap-Massenanalyseeinrichtung ist.
  45. Massenspektrometer nach irgendeinem der Ansprüche 30 bis 44, wobei die erste Ionenspeichervorrichtung ein linearer oder gekrümmter Nur-HF-Quadrupol ("RF-only") ist.
  46. Massenspektrometer nach einem der Ansprüche 30 bis 45, ferner umfassend einen ersten Detektor, der vor der ersten Ionenspeichervorrichtung angeordnet ist, um die Anzahl an Ionen abzuschätzen, die von der ersten Ionenspeichervorrichtung in die Ionenauswahlvorrichtung ausgestoßen werden.
  47. Massenspektrometer nach irgendeinem der Ansprüche 30 bis 46, ferner umfassend eine zweite Detektoranordnung stromabwärts der Ionenauswahlvorrichtung.
  48. Massenspektrometer nach Anspruch 47, wobei die zweite Detektoranordnung einen oder mehrere Elemente, ausgewählt aus einem Elektronenvervielfacher, einer Mikrokanalplatte, einer Mikrokugelplatte und einer Ionenkollektoreinrichtung, umfasst.
  49. Massenspektrometer nach Anspruch 43 oder Anspruch 44, wobei die Massenanalyseeinrichtung ferner einen Detektor für eine automatische Verstärkungssteuerung/Regelung (AGC) umfasst.
DE112007000921T 2006-04-13 2007-04-13 Verfahren zur Massenspektrometrie und Massenspektrometer zum Durchführen der Verfahren Active DE112007000921B4 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0607542.8 2006-04-13
GB0607542A GB0607542D0 (en) 2006-04-13 2006-04-13 Mass spectrometer
PCT/GB2007/001365 WO2007122381A2 (en) 2006-04-13 2007-04-13 Mass spectrometer with ion storage device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112007000921T5 true DE112007000921T5 (de) 2009-02-19
DE112007000921B4 DE112007000921B4 (de) 2013-03-28

Family

ID=36571856

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112007000922T Active DE112007000922B4 (de) 2006-04-13 2007-04-13 Massenspektrometrieverfahren und Massenspektrometer zum Durchführen des Verfahrens
DE112007000921T Active DE112007000921B4 (de) 2006-04-13 2007-04-13 Verfahren zur Massenspektrometrie und Massenspektrometer zum Durchführen der Verfahren
DE112007000930.6T Active DE112007000930B4 (de) 2006-04-13 2007-04-13 Verfahren zum Verbessern der Detektionsgrenzen eines Massenspektrometers

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112007000922T Active DE112007000922B4 (de) 2006-04-13 2007-04-13 Massenspektrometrieverfahren und Massenspektrometer zum Durchführen des Verfahrens

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112007000930.6T Active DE112007000930B4 (de) 2006-04-13 2007-04-13 Verfahren zum Verbessern der Detektionsgrenzen eines Massenspektrometers

Country Status (7)

Country Link
US (4) US8841605B2 (de)
JP (3) JP4763077B2 (de)
CN (4) CN101421818B (de)
CA (3) CA2644284C (de)
DE (3) DE112007000922B4 (de)
GB (4) GB0607542D0 (de)
WO (3) WO2007122381A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013213501A1 (de) * 2013-07-10 2015-01-15 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Massenspektrometer, dessen Verwendung, sowie Verfahren zur massenspektrometrischen Untersuchung eines Gasgemisches

Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020115056A1 (en) * 2000-12-26 2002-08-22 Goodlett David R. Rapid and quantitative proteome analysis and related methods
GB0305796D0 (en) * 2002-07-24 2003-04-16 Micromass Ltd Method of mass spectrometry and a mass spectrometer
GB0513047D0 (en) 2005-06-27 2005-08-03 Thermo Finnigan Llc Electronic ion trap
DE112007000931B4 (de) 2006-04-13 2014-05-22 Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh Ionenenergiestreuungsreduzierung für ein Massenspektrometer
GB0607542D0 (en) * 2006-04-13 2006-05-24 Thermo Finnigan Llc Mass spectrometer
GB0609253D0 (en) * 2006-05-10 2006-06-21 Micromass Ltd Mass spectrometer
GB0622689D0 (en) * 2006-11-14 2006-12-27 Thermo Electron Bremen Gmbh Method of operating a multi-reflection ion trap
GB2445169B (en) 2006-12-29 2012-03-14 Thermo Fisher Scient Bremen Parallel mass analysis
US7932487B2 (en) 2008-01-11 2011-04-26 Thermo Finnigan Llc Mass spectrometer with looped ion path
GB2463633B (en) 2008-05-15 2013-02-27 Thermo Fisher Scient Bremen MS/MS data processing
JP5112557B2 (ja) * 2009-02-19 2013-01-09 株式会社日立ハイテクノロジーズ 質量分析システム
US9190253B2 (en) * 2010-02-26 2015-11-17 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Systems and methods of suppressing unwanted ions
JP2013532366A (ja) * 2010-07-09 2013-08-15 アルダン アサノビッチ サパカリエフ 質量分析法及びそれらの装置
GB2484136B (en) * 2010-10-01 2015-09-16 Thermo Fisher Scient Bremen Method and apparatus for improving the throughput of a charged particle analysis system
KR101239747B1 (ko) * 2010-12-03 2013-03-06 한국기초과학지원연구원 푸리에 변환 이온 싸이클로트론 공명 질량 분석기 및 푸리에 변환 이온 싸이클로트론 공명 질량 분석을 위한 이온 집중 방법
GB201103255D0 (en) 2011-02-25 2011-04-13 Micromass Ltd Curved ion guide with non mass to charge ratio dependent confinement
CN103858201A (zh) * 2011-03-04 2014-06-11 珀金埃尔默健康科学股份有限公司 静电透镜及包括该静电透镜的系统
GB2511582B (en) * 2011-05-20 2016-02-10 Thermo Fisher Scient Bremen Method and apparatus for mass analysis
GB201201403D0 (en) 2012-01-27 2012-03-14 Thermo Fisher Scient Bremen Multi-reflection mass spectrometer
GB201201405D0 (en) 2012-01-27 2012-03-14 Thermo Fisher Scient Bremen Multi-reflection mass spectrometer
GB2509412B (en) 2012-02-21 2016-06-01 Thermo Fisher Scient (Bremen) Gmbh Apparatus and methods for ion mobility spectrometry
WO2013138446A1 (en) 2012-03-13 2013-09-19 Brooks Automation, Inc. Trace gas concentration in art ms traps
CN102751163B (zh) * 2012-07-02 2015-07-15 西北核技术研究所 一种提高磁质谱丰度灵敏度的装置及方法
JP6084815B2 (ja) * 2012-10-30 2017-02-22 日本電子株式会社 タンデム飛行時間型質量分析計
CN103094080B (zh) * 2013-01-22 2016-06-22 江汉大学 石墨烯半导体用离子层制备方法和装置
WO2014126449A1 (ru) * 2013-02-15 2014-08-21 Sapargaliyev Aldan Asanovich Способ и устройства масс-спектрометрии
US9583321B2 (en) 2013-12-23 2017-02-28 Thermo Finnigan Llc Method for mass spectrometer with enhanced sensitivity to product ions
US9293316B2 (en) 2014-04-04 2016-03-22 Thermo Finnigan Llc Ion separation and storage system
CN107923872B (zh) * 2015-07-28 2020-07-07 株式会社岛津制作所 串联型质谱分析装置
GB201613988D0 (en) 2016-08-16 2016-09-28 Micromass Uk Ltd And Leco Corp Mass analyser having extended flight path
GB201615469D0 (en) * 2016-09-12 2016-10-26 Univ Of Warwick The Mass spectrometry
US9899201B1 (en) * 2016-11-09 2018-02-20 Bruker Daltonics, Inc. High dynamic range ion detector for mass spectrometers
GB2559395B (en) 2017-02-03 2020-07-01 Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh High resolution MS1 based quantification
GB2567794B (en) 2017-05-05 2023-03-08 Micromass Ltd Multi-reflecting time-of-flight mass spectrometers
GB2563571B (en) 2017-05-26 2023-05-24 Micromass Ltd Time of flight mass analyser with spatial focussing
EP3410463B1 (de) 2017-06-02 2021-07-28 Thermo Fisher Scientific (Bremen) GmbH Hybrides massenspektrometer
US11205568B2 (en) 2017-08-06 2021-12-21 Micromass Uk Limited Ion injection into multi-pass mass spectrometers
WO2019030471A1 (en) 2017-08-06 2019-02-14 Anatoly Verenchikov ION GUIDE INSIDE PULSED CONVERTERS
WO2019030475A1 (en) 2017-08-06 2019-02-14 Anatoly Verenchikov MASS SPECTROMETER WITH MULTIPASSAGE
WO2019030473A1 (en) 2017-08-06 2019-02-14 Anatoly Verenchikov FIELDS FOR SMART REFLECTIVE TOF SM
WO2019030472A1 (en) 2017-08-06 2019-02-14 Anatoly Verenchikov IONIC MIRROR FOR MULTI-REFLECTION MASS SPECTROMETERS
US11295944B2 (en) 2017-08-06 2022-04-05 Micromass Uk Limited Printed circuit ion mirror with compensation
US11817303B2 (en) 2017-08-06 2023-11-14 Micromass Uk Limited Accelerator for multi-pass mass spectrometers
US11668719B2 (en) 2017-09-20 2023-06-06 The Trustees Of Indiana University Methods for resolving lipoproteins with mass spectrometry
EP3738137A1 (de) * 2018-01-12 2020-11-18 The Trustees of Indiana University Konstruktion einer elektrostatischen linearen ionenfalle für massenspektrometrie mit ladungsdetektion
GB201802917D0 (en) 2018-02-22 2018-04-11 Micromass Ltd Charge detection mass spectrometry
GB201806507D0 (en) 2018-04-20 2018-06-06 Verenchikov Anatoly Gridless ion mirrors with smooth fields
GB201807626D0 (en) 2018-05-10 2018-06-27 Micromass Ltd Multi-reflecting time of flight mass analyser
GB201807605D0 (en) 2018-05-10 2018-06-27 Micromass Ltd Multi-reflecting time of flight mass analyser
GB201808530D0 (en) 2018-05-24 2018-07-11 Verenchikov Anatoly TOF MS detection system with improved dynamic range
KR20210035103A (ko) 2018-06-04 2021-03-31 더 트러스티즈 오브 인디애나 유니버시티 실시간 분석 및 신호 최적화를 통한 전하 검출 질량 분광분석법
WO2019236139A1 (en) 2018-06-04 2019-12-12 The Trustees Of Indiana University Interface for transporting ions from an atmospheric pressure environment to a low pressure environment
WO2019236141A1 (en) 2018-06-04 2019-12-12 The Trustees Of Indiana University Apparatus and method for capturing ions in an electrostatic linear ion trap
AU2019281255B2 (en) 2018-06-04 2023-01-12 The Trustees Of Indiana University Ion trap array for high throughput charge detection mass spectrometry
WO2019236143A1 (en) 2018-06-04 2019-12-12 The Trustees Of Indiana University Apparatus and method for calibrating or resetting a charge detector
GB201810573D0 (en) 2018-06-28 2018-08-15 Verenchikov Anatoly Multi-pass mass spectrometer with improved duty cycle
JP7285023B2 (ja) 2018-11-20 2023-06-01 ザ・トラスティーズ・オブ・インディアナ・ユニバーシティー 単一粒子質量分光分析のためのオービトラップ
AU2019392058A1 (en) 2018-12-03 2021-05-27 The Trustees Of Indiana University Apparatus and method for simultaneously analyzing multiple ions with an electrostatic linear ion trap
GB201901411D0 (en) 2019-02-01 2019-03-20 Micromass Ltd Electrode assembly for mass spectrometer
WO2020219527A1 (en) 2019-04-23 2020-10-29 The Trustees Of Indiana University Identification of sample subspecies based on particle charge behavior under structural change-inducing sample conditions
US11842891B2 (en) 2020-04-09 2023-12-12 Waters Technologies Corporation Ion detector
GB2605775A (en) * 2021-04-07 2022-10-19 HGSG Ltd Mass spectrometer and method
EP4089714A1 (de) * 2021-05-14 2022-11-16 Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz Verfahren und vorrichtung zur kombinierten ionenmobilitäts- und massenspektrometrieanalyse
GB202204106D0 (en) * 2022-03-23 2022-05-04 Micromass Ltd Mass spectrometer having high duty cycle
GB2621395A (en) 2022-08-12 2024-02-14 Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh Methods and mass spectrometry systems for acquiring mass spectral data
GB2621393A (en) 2022-08-12 2024-02-14 Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh Methods and mass spectrometry systems for acquiring mass spectral data
GB2621394A (en) 2022-08-12 2024-02-14 Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh Methods and mass spectrometry systems for acquiring mass spectral data

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US300625A (en) 1884-06-17 Oscillating meter
US872938A (en) 1904-10-31 1907-12-03 Gen Electric System of control.
GB506287A (en) 1937-12-11 1939-05-25 Walter Ludwig Wilhelm Schallre Improvements in and relating to electric discharge tubes
US3226543A (en) 1962-02-22 1965-12-28 Max Planck Gesellschaft Pulsed time of flight mass spectrometers
GB2080021A (en) 1980-07-08 1982-01-27 Wollnik Hermann Time-of-flight Mass Spectrometer
SU1725289A1 (ru) 1989-07-20 1992-04-07 Институт Ядерной Физики Ан Казсср Врем пролетный масс-спектрометр с многократным отражением
DE4408489A1 (de) 1994-03-14 1995-09-21 Frank Dr Strehle Massenspektrometer
US5572022A (en) 1995-03-03 1996-11-05 Finnigan Corporation Method and apparatus of increasing dynamic range and sensitivity of a mass spectrometer
US5886346A (en) 1995-03-31 1999-03-23 Hd Technologies Limited Mass spectrometer
US6013913A (en) 1998-02-06 2000-01-11 The University Of Northern Iowa Multi-pass reflectron time-of-flight mass spectrometer
JP2001143654A (ja) 1999-11-10 2001-05-25 Jeol Ltd 飛行時間型質量分析装置
WO2002078046A2 (en) 2001-03-23 2002-10-03 Thermo Finnigan Llc Mass spectrometry method and apparatus
WO2004001878A1 (ja) 2002-06-19 2003-12-31 Sharp Kabushiki Kaisha リチウムポリマー二次電池とその製造方法
GB2400724A (en) 2002-05-17 2004-10-20 Micromass Ltd A Mass Spectrometer in which ion traps are used to pass ion back through a Mass filter/analyser
US20040245455A1 (en) 2003-03-21 2004-12-09 Bruce Reinhold Mass spectroscopy system
WO2005001878A2 (en) 2003-06-21 2005-01-06 Leco Corporation Multi reflecting time-of-flight mass spectrometer and a method of use
US20050103992A1 (en) 2003-11-14 2005-05-19 Shimadzu Corporation Mass spectrometer and method of determining mass-to-charge ratio of ion
GB2415541A (en) 2004-06-21 2005-12-28 Thermo Finnigan Llc RF power supply for an ion storage device in a mass spectrometer

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US572022A (en) 1896-11-24 murphy
US226543A (en) 1880-04-13 Ironing-board
US886346A (en) 1907-03-25 1908-05-05 William A Caldwell Penholder.
GB415541A (en) 1933-05-22 1934-08-30 Pel Ltd Improvements relating to the securing together of tubular members or the attachment of fittings to tubes
US3174034A (en) 1961-07-03 1965-03-16 Max Planck Gesellschaft Mass spectrometer
US5313061A (en) * 1989-06-06 1994-05-17 Viking Instrument Miniaturized mass spectrometer system
GB9105073D0 (en) * 1991-03-11 1991-04-24 Vg Instr Group Isotopic-ratio plasma mass spectrometer
US5689111A (en) * 1995-08-10 1997-11-18 Analytica Of Branford, Inc. Ion storage time-of-flight mass spectrometer
US5625184A (en) * 1995-05-19 1997-04-29 Perseptive Biosystems, Inc. Time-of-flight mass spectrometry analysis of biomolecules
AU3126697A (en) * 1996-05-14 1997-12-05 Analytica Of Branford, Inc. Ion transfer from multipole ion guides into multipole ion guides and ion traps
DE19629134C1 (de) * 1996-07-19 1997-12-11 Bruker Franzen Analytik Gmbh Vorrichtung zur Überführung von Ionen und mit dieser durchgeführtes Meßverfahren
US6107625A (en) 1997-05-30 2000-08-22 Bruker Daltonics, Inc. Coaxial multiple reflection time-of-flight mass spectrometer
US5880466A (en) 1997-06-02 1999-03-09 The Regents Of The University Of California Gated charged-particle trap
JPH11135060A (ja) 1997-10-31 1999-05-21 Jeol Ltd 飛行時間型質量分析計
US6504148B1 (en) 1999-05-27 2003-01-07 Mds Inc. Quadrupole mass spectrometer with ION traps to enhance sensitivity
DE19930894B4 (de) * 1999-07-05 2007-02-08 Bruker Daltonik Gmbh Verfahren zur Regelung der Ionenzahl in Ionenzyklotronresonanz-Massenspektrometern
US6483109B1 (en) * 1999-08-26 2002-11-19 University Of New Hampshire Multiple stage mass spectrometer
US6545268B1 (en) * 2000-04-10 2003-04-08 Perseptive Biosystems Preparation of ion pulse for time-of-flight and for tandem time-of-flight mass analysis
CA2340150C (en) 2000-06-09 2005-11-22 Micromass Limited Methods and apparatus for mass spectrometry
GB2364168B (en) * 2000-06-09 2002-06-26 Micromass Ltd Methods and apparatus for mass spectrometry
US6720554B2 (en) 2000-07-21 2004-04-13 Mds Inc. Triple quadrupole mass spectrometer with capability to perform multiple mass analysis steps
WO2002048699A2 (en) * 2000-12-14 2002-06-20 Mds Inc. Doing Business As Mds Sciex Apparatus and method for msnth in a tandem mass spectrometer system
AUPR474801A0 (en) * 2001-05-03 2001-05-31 University Of Sydney, The Mass spectrometer
US6744042B2 (en) 2001-06-18 2004-06-01 Yeda Research And Development Co., Ltd. Ion trapping
JP3990889B2 (ja) 2001-10-10 2007-10-17 株式会社日立ハイテクノロジーズ 質量分析装置およびこれを用いる計測システム
US6872939B2 (en) * 2002-05-17 2005-03-29 Micromass Uk Limited Mass spectrometer
US6906319B2 (en) * 2002-05-17 2005-06-14 Micromass Uk Limited Mass spectrometer
US6888130B1 (en) * 2002-05-30 2005-05-03 Marc Gonin Electrostatic ion trap mass spectrometers
GB0305796D0 (en) * 2002-07-24 2003-04-16 Micromass Ltd Method of mass spectrometry and a mass spectrometer
US6794642B2 (en) 2002-08-08 2004-09-21 Micromass Uk Limited Mass spectrometer
US6875980B2 (en) 2002-08-08 2005-04-05 Micromass Uk Limited Mass spectrometer
US6835928B2 (en) * 2002-09-04 2004-12-28 Micromass Uk Limited Mass spectrometer
JP4176532B2 (ja) * 2002-09-10 2008-11-05 キヤノンアネルバ株式会社 反射型イオン付着質量分析装置
US6867414B2 (en) * 2002-09-24 2005-03-15 Ciphergen Biosystems, Inc. Electric sector time-of-flight mass spectrometer with adjustable ion optical elements
JP3873867B2 (ja) 2002-11-08 2007-01-31 株式会社島津製作所 質量分析装置
WO2004051225A2 (en) * 2002-12-02 2004-06-17 Griffin Analytical Technologies, Inc. Processes for designing mass separators and ion traps, methods for producing mass separators and ion traps. mass spectrometers, ion traps, and methods for analysing samples
EP2385543B1 (de) * 2003-01-24 2013-05-08 Thermo Finnigan Llc Steuerung von Ionenpopulation in einem Massenanalysegerät
US7019289B2 (en) * 2003-01-31 2006-03-28 Yang Wang Ion trap mass spectrometry
US6906321B2 (en) * 2003-07-25 2005-06-14 Shimadzu Corporation Time-of-flight mass spectrometer
JP4182844B2 (ja) 2003-09-03 2008-11-19 株式会社島津製作所 質量分析装置
JP4208674B2 (ja) * 2003-09-03 2009-01-14 日本電子株式会社 多重周回型飛行時間型質量分析方法
JP2005116246A (ja) * 2003-10-06 2005-04-28 Shimadzu Corp 質量分析装置
JP4273917B2 (ja) 2003-10-08 2009-06-03 株式会社島津製作所 質量分析装置
JP4182853B2 (ja) 2003-10-08 2008-11-19 株式会社島津製作所 質量分析方法及び質量分析装置
US7186972B2 (en) 2003-10-23 2007-03-06 Beckman Coulter, Inc. Time of flight mass analyzer having improved mass resolution and method of operating same
JP4033133B2 (ja) * 2004-01-13 2008-01-16 株式会社島津製作所 質量分析装置
JP4300154B2 (ja) * 2004-05-14 2009-07-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ イオントラップ/飛行時間質量分析計およびイオンの精密質量測定方法
DE102004028638B4 (de) * 2004-06-15 2010-02-04 Bruker Daltonik Gmbh Speicher für molekularen Detektor
WO2006009882A2 (en) 2004-06-21 2006-01-26 Imago Scientific Instruments Corporation Methods and devices for atom probe mass resolution enhancement
JP4506481B2 (ja) * 2005-01-20 2010-07-21 株式会社島津製作所 飛行時間型質量分析装置
JP2006228435A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Shimadzu Corp 飛行時間型質量分析装置
EP1866951B1 (de) * 2005-03-22 2018-01-17 Leco Corporation Mehrfachreflexions-flugzeitmassenspektrometer mit isochron gekrümmter ionengrenzfläche
GB2427067B (en) * 2005-03-29 2010-02-24 Thermo Finnigan Llc Improvements relating to ion trapping
GB0506288D0 (en) * 2005-03-29 2005-05-04 Thermo Finnigan Llc Improvements relating to mass spectrometry
JP5306806B2 (ja) * 2005-03-29 2013-10-02 サーモ フィニガン リミテッド ライアビリティ カンパニー 質量分析計、質量分析法、コントローラ、コンピュータプログラムおよびコンピュータ可読媒体
US7449687B2 (en) * 2005-06-13 2008-11-11 Agilent Technologies, Inc. Methods and compositions for combining ions and charged particles
CN105206500B (zh) * 2005-10-11 2017-12-26 莱克公司 具有正交加速的多次反射飞行时间质谱仪
GB0522933D0 (en) * 2005-11-10 2005-12-21 Micromass Ltd Mass spectrometer
GB0524972D0 (en) * 2005-12-07 2006-01-18 Micromass Ltd Mass spectrometer
GB0607542D0 (en) * 2006-04-13 2006-05-24 Thermo Finnigan Llc Mass spectrometer
DE112007000931B4 (de) 2006-04-13 2014-05-22 Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh Ionenenergiestreuungsreduzierung für ein Massenspektrometer

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US300625A (en) 1884-06-17 Oscillating meter
US872938A (en) 1904-10-31 1907-12-03 Gen Electric System of control.
GB506287A (en) 1937-12-11 1939-05-25 Walter Ludwig Wilhelm Schallre Improvements in and relating to electric discharge tubes
US3226543A (en) 1962-02-22 1965-12-28 Max Planck Gesellschaft Pulsed time of flight mass spectrometers
GB2080021A (en) 1980-07-08 1982-01-27 Wollnik Hermann Time-of-flight Mass Spectrometer
SU1725289A1 (ru) 1989-07-20 1992-04-07 Институт Ядерной Физики Ан Казсср Врем пролетный масс-спектрометр с многократным отражением
DE4408489A1 (de) 1994-03-14 1995-09-21 Frank Dr Strehle Massenspektrometer
US5572022A (en) 1995-03-03 1996-11-05 Finnigan Corporation Method and apparatus of increasing dynamic range and sensitivity of a mass spectrometer
US5886346A (en) 1995-03-31 1999-03-23 Hd Technologies Limited Mass spectrometer
US6013913A (en) 1998-02-06 2000-01-11 The University Of Northern Iowa Multi-pass reflectron time-of-flight mass spectrometer
JP2001143654A (ja) 1999-11-10 2001-05-25 Jeol Ltd 飛行時間型質量分析装置
WO2002078046A2 (en) 2001-03-23 2002-10-03 Thermo Finnigan Llc Mass spectrometry method and apparatus
US6872938B2 (en) 2001-03-23 2005-03-29 Thermo Finnigan Llc Mass spectrometry method and apparatus
GB2400724A (en) 2002-05-17 2004-10-20 Micromass Ltd A Mass Spectrometer in which ion traps are used to pass ion back through a Mass filter/analyser
WO2004001878A1 (ja) 2002-06-19 2003-12-31 Sharp Kabushiki Kaisha リチウムポリマー二次電池とその製造方法
US20040245455A1 (en) 2003-03-21 2004-12-09 Bruce Reinhold Mass spectroscopy system
WO2005001878A2 (en) 2003-06-21 2005-01-06 Leco Corporation Multi reflecting time-of-flight mass spectrometer and a method of use
US20050103992A1 (en) 2003-11-14 2005-05-19 Shimadzu Corporation Mass spectrometer and method of determining mass-to-charge ratio of ion
GB2415541A (en) 2004-06-21 2005-12-28 Thermo Finnigan Llc RF power supply for an ion storage device in a mass spectrometer
WO2005124821A2 (en) 2004-06-21 2005-12-29 Thermo Finnigan Llc Rf power supply for a mass spectrometer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Verentchikov et al

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013213501A1 (de) * 2013-07-10 2015-01-15 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Massenspektrometer, dessen Verwendung, sowie Verfahren zur massenspektrometrischen Untersuchung eines Gasgemisches
US10304672B2 (en) 2013-07-10 2019-05-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Mass spectrometer, use thereof, and method for the mass spectrometric examination of a gas mixture

Also Published As

Publication number Publication date
GB2451024A (en) 2009-01-14
US20090166527A1 (en) 2009-07-02
CA2644281A1 (en) 2007-11-01
GB2450453B (en) 2011-07-20
GB2450453A (en) 2008-12-24
GB2451024B8 (en) 2012-02-01
CN101421817A (zh) 2009-04-29
GB0818756D0 (en) 2008-11-19
CA2644279C (en) 2013-01-08
US8513594B2 (en) 2013-08-20
GB0818753D0 (en) 2008-11-19
GB2451024B (en) 2011-08-03
GB2450825B (en) 2011-08-03
CA2644279A1 (en) 2007-11-01
CN101438375B (zh) 2010-10-20
CN101427341A (zh) 2009-05-06
WO2007122379A2 (en) 2007-11-01
JP4763830B2 (ja) 2011-08-31
GB2451024A8 (en) 2012-02-01
DE112007000930B4 (de) 2016-02-04
GB0607542D0 (en) 2006-05-24
CN101421818B (zh) 2011-03-23
WO2007122381A2 (en) 2007-11-01
DE112007000930T5 (de) 2009-02-19
CA2644284C (en) 2012-11-27
JP2009533669A (ja) 2009-09-17
GB0818754D0 (en) 2008-11-19
CN101421818A (zh) 2009-04-29
WO2007122378A3 (en) 2008-08-14
CN101421817B (zh) 2012-06-13
DE112007000922T5 (de) 2009-02-19
US20090166528A1 (en) 2009-07-02
CA2644284A1 (en) 2007-11-01
WO2007122381A3 (en) 2008-08-14
US20110024619A1 (en) 2011-02-03
JP2009533671A (ja) 2009-09-17
WO2007122378A2 (en) 2007-11-01
US7829842B2 (en) 2010-11-09
CN101427341B (zh) 2012-11-21
US20090272895A1 (en) 2009-11-05
DE112007000922B4 (de) 2013-04-04
JP2009533670A (ja) 2009-09-17
GB2450825A (en) 2009-01-07
WO2007122379A3 (en) 2008-08-14
DE112007000921B4 (de) 2013-03-28
US8841605B2 (en) 2014-09-23
CN101438375A (zh) 2009-05-20
JP4762344B2 (ja) 2011-08-31
CA2644281C (en) 2011-11-29
JP4763077B2 (ja) 2011-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112007000931B4 (de) Ionenenergiestreuungsreduzierung für ein Massenspektrometer
DE112007000921B4 (de) Verfahren zur Massenspektrometrie und Massenspektrometer zum Durchführen der Verfahren
DE112012002568B4 (de) Gezielte Analyse für Tandem-Massenspektrometrie
DE112012005416B4 (de) Kollisionszelle für Tandem-Massenspektrometrie
DE112015001566B4 (de) Vielfachreflexions- und Laufzeitverfahrens-Massenspektrometer mit axial gepulstem Konverter
DE602004007514T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur tandemmassenspektroskopie zum erstellen eines vollständigen spektrums für alle massen
DE60319029T2 (de) Massenspektrometer
DE102015006433B4 (de) Verfahren und Gerät für die Massenspektrometrie makromolekularer Komplexe
DE112004000453T5 (de) Erlangen von Tandem-Massenspektrometriedaten für Mehrfachstammionen in einer Ionenpopulation
DE69825789T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur stoss-induzierten dissoziation von ionen in einem quadrupol-ionenleiter
DE102011100525B4 (de) Betrieb eines Flugzeitmassenspektrometers mit orthogonalem Ionenauspulsen
DE112010005323T5 (de) Offenes Fallen Massenspektrometer
DE112007000146T5 (de) Konzentrierender Ionenleiter eines Massenspektrometers, Spektrometer und Verfahren
DE112008000583T5 (de) Segmentierte Ionenfallenmassenspektrometrie
DE102011013540A1 (de) Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer
DE102017004532B4 (de) Ioneninjektion in eine elektrostatische Falle
DE10162267B4 (de) Reflektor für Flugzeitmassenspektrometer mit orthogonalem Ioneneinschuss
DE102020112282B4 (de) Verbesserte Injektion von Ionen in eine Ionenspeichervorrichtung
DE102016005506A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Injektion von Ionen in eine elektrostatische Ionenfalle
DE102015117635B4 (de) Strukturaufklärung von intakten schweren Molekülen und Molekülkomplexen in Massenspektrometern
DE102020106990A1 (de) Ionenfangschema mit verbessertem Massenbereich
DE102022133051A1 (de) Ionenakkumulationskontrolle für Analysegerät
DE102023130607A1 (de) Kollisionsaktivierung in Ionenführungen
DE102023124137A1 (de) Analyseinstrument mit an einen Massenanalysator gekoppelter Ionenfalle

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130629