DE112014006538T5

DE112014006538T5 - Verfahren der gezielten massenspektrometrischen Analyse

Info

Publication number: DE112014006538T5
Application number: DE112014006538.2T
Authority: DE
Inventors: Anatoly N. Verenchikov
Original assignee: Leco Corp
Current assignee: Leco Corp
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2016-12-22
Also published as: JP2017515263A; GB201616445D0; CN106461628A; GB2547296A; JP6345270B2; WO2015152968A1; US20170016863A1; US10006892B2

Abstract

Es wird ein Verfahren zur gezielten massenspektrometrischen Analyse zwecks Analyse von Spurenverbindungen auf der sub-ppb-Ebene im Vergleich zur Probenmatrix bereitgestellt. Die Probe wird chromatographisch unter Standardbedingungen getrennt, um eine Karte der Zielmasse (M) gegen die Retentionszeit (RT) zu verwenden, Ionen mit kleiner Masse unter M(RT) werden durch das RF-Feld verworfen und die verbleibenden Ionen werden für die gepulste Injektion in einem Multi-Reflexions-TOF-MS, entweder direkt von der EI-Quelle oder aus der linearen RF-Falle oder über einen beheizten RF-Quadrupol mit der axialen Ionenfalle akkumuliert. In Kombination mit der EI-Quelle liefert das Verfahren die Empfindlichkeit im Teil-Femtogramm bei Matrizenladungen im Mikrogrammbereich.

Description

HINTERGRUND
Elektronenstoß-(EI)-Ionisation findet breite Anwendung in der Umweltanalytik und der technologischen Kontrolle. Die zu untersuchenden Proben werden aus den analysierten Medien, wie etwa Lebensmittel, Boden oder Wasser, extrahiert. Die Extrakte enthalten die zu untersuchenden Verunreinigungen innerhalb der reichen (rich) chemischen Matrizen. Die Extrakte werden zeitlich in ein- oder zweidimensionale Gas-Chromatographie (GC oder GC × GC) unterteilt. Ein GC Trägergas, in der Regel Helium, liefert die Proben an eine EI-Quelle für die Ionisation durch einen Elektronenstrahl Die Elektronenenergie wird im Allgemeinen bei 70 eV gehalten, um die Standard-Fragmentspektren zu erhalten. Die Spektren werden für einen Vergleich mit einer Bibliothek von Standard-EI-Spektren zur Identifizierung von Verbindungen vorgelegt.
Viele Anwendungen erfordern die Analyse von Ultraspuren bei einem hohen Empfindlichkeitsgrad (z. B. mindestens unter 1 pg und vorzugsweise bei 1 fg) und mit einem hohen Dynamikbereich (z. B. mindestens 1E+5 und vorzugsweise bei 1E+9) zwischen den Ultraspuren und der reichen chemischen Matrix. Daten mit hohem Auflösungsvermögen werden in der Regel für die zuverlässige Identifizierung von Verbindungen und für die Verbesserung des Verhältnisses von Signal zum chemischen Rauschen benötigt.
Mehrere GC-Massenspektrometriesysteme verwenden Quadrupol-Analysatoren. Da die EI-Spektren eine Vielzahl von Spitzen umfassen, ist es im Allgemeinen notwendig, einen Scan-Massenanalysator über einen breiten Massenbereich zu verwenden, was zu unvermeidlichen Ionenverlusten führt, die Spektrenaufnahme verlangsamt und durch Verzerrung der Fragmentintensitätsverhältnisse zu Versatz (skew) in Form einzelner Massenspuren führt. Da die GC- und insbesondere die GC × GC-Trennung kurze chromatographische Spitzen liefern (z. B. unter 50 ms im Falle von GC × GC), wird in der Regel ein Flugzeit Massenspektrometer (TOF MS) für eine schnelle Aufnahme der panoramaartigen (voller Massenbereich) Spektren verwendet.
Zur Trennung von Zielverbindungen von nahen Isobaren von Matrixionen und ihren niedrigen reichlich vorhandenen Isotopen ist es wünschenswert, hochauflösende Massenspektrometer, wie etwa den Multi-Reflektions TOF-MS (MR-TOF-MS), einzusetzen. So erfordert beispielsweise die Trennung eines Paares von ¹³C aus ¹²CH mit 4,5 mDa Massendifferenz für Ionen mit einer Masse von 300 eine Auflösung von 75.000. Für die Dioxin-Analyse beträgt die erforderliche Auflösung 10.000 bei einer Spitzenhöhe von 10% und für einige toxische Benzo-Furane sollte die Auflösung 18.000 überschreiten.
WO2012024468 , das durch Bezugnahme hiermit in dieses Dokument aufgenommen wird, beschreibt ein Verfahren für die Ionenspeicherung innerhalb eines Elektronenstrahls der sogenannten „geschlossenen” EI-Quelle, gefolgt von einer synchronisierten Freisetzung in einen orthogonalen Beschleuniger (OA) für die besonders empfindliche Analyse (LOD = 1 fg) im MR-TOF bei hoher Auflösung von über 30.000. Jedoch neigt die EI-Speicherkapazität durch Raumladung zur Sättigung, wenn Spurenverbindungen in konzentrierten Matrizen bei vorübergehenden Probenströmen von über 1 ng/sec analysiert werden, wodurch der nachweisbare Grenzwert der relativen Probenkonzentration pro Matrix über 10 ppb (Anteile pro Mrd) begrenzt wird Um die Begrenzung zu umgehen, ist eine aufwendige Probenvorbereitung notwendig. Somit ist eine untere Nachweisgrenze für die Analyse von hochtoxischen Verbindungen, wie etwa den Pestiziden in Babynahrung oder den Dioxinen in Umweltproben, erwünscht.
ZUSAMMENFASSUNG
Im Allgemeinen wird ein verbessertes Verfahren zur massenspektrometrischen Spurenanalyse beschrieben. Das Verfahren beruht in erster Linie auf der gaschromatographischen Trennung, der Elektronenstoßionisation und der Massenanalyse in Multi-Reflexions-Flugzeit-Massenspektrometern. Eine Verbesserung wird mit Hilfe der räumlichen Verdichtung des Ionenstrahls innerhalb eines beheizten RF-Quadrupols, des Abtrags eines Großteils des Ionenflusses mit geringer Massentrennung im RFQ, der Ionenspeicherung im RFQ bei stark reduzierter Raumladung und des gepulsten Ionenausstoßes in einem synchronisierten orthogonalen Beschleuniger erreicht, um einen relativ schmalen Zielmassenbereich bei maximierter Effizienz der Ioneninjektion in den Beschleuniger zuzulassen. Vorteilhafterweise verbessert der beschriebene Spektrometer dank der erheblichen Reduzierung der Ionenraumladung innerhalb des RFQ, der erweiterten Größe des Ionenspeicherbereichs im Vergleich zur Speicherung der EI-Quelle und der räumlichen Fokussierung der Ionenpakete innerhalb des relativ kurzen orthogonalen Beschleunigers von MR-TOF die Kombination aus Auflösung, Empfindlichkeit und Dynamikbereich bei solch einem Verfahren, wodurch die Effizienz der gepulsten Umwandlung nahezu Eins (unity) wird. Im Gegensatz zu anderen Arten der MS-Analyse wird die Wahl des schmalen Massenbereichs zum Vorteil, da er keinen Einfluss auf die Empfindlichkeit für Zielverbindungen mit bekanntem Abbild (map) der Molekülmasse gegenüber der chromatographischen Retentionszeit (RT) hat. Gleichzeitig verringert die Abstoßung von unerwünschten Ionen in hohem Maße die Raumladung innerhalb des RFQ, so wie die Detektorladung. Das Verfahren ist auch auf andere Arten von Ionenquellen wie etwa CI, APPI, APCI, konditionierte GD und SESI anwendbar und liefert vorzugsweise eine selektive und weiche (soft) Ionisation für die Maximierung des Signals von Zielmolekülionen. Vorzugsweise wird die Auflösung des MR TOF durch den Einsatz des sogenannten Zoom-Modus verbessert, der für reduzierte Massenbereiche anwendbar ist.
Die Einzelheiten einer oder mehrerer Ausführungen der Offenbarung werden in den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. Sonstige Aspekte, Merkmale und Vorteile werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie aus den Ansprüchen ersichtlich.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zusammen mit der Anordnung, die lediglich der Veranschaulichung dient, werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine schematische Darstellung des beispielgebenden MR-TOF-Massenspektrometersystems mit akkumulierender EI-Quelle ist, das dem Stand der Technik entspricht.
2 ein schematisches Blockdiagramm des beschriebenen Verfahrens der massenspektrometrischen Spurenanalyse ist.
3 eine schematische Darstellung eines EI-MR-TOF-Systems mit Ionenfilterung und Ionenakkumulation in einer EI-Ionenquelle ist.
4 eine schematische Darstellung eines EI-MR-TOF-Systems mit Ionenfilterung und Ionenakkumulation in einem beheizten RF-Quadrupol ist.
5 eine schematische Darstellung eines EI-MR-TOF-Systems mit Ionenfilterung in einem beheizten RFQ und ionen-gepulsten Umwandlung in eine radiale Ionenfalle ist.
6 gibt die Messungen eines Arbeitszyklus über die Akkumulation des RFQ hinaus wieder, verifiziert durch die Zeitverzögerungsprofile.
7 liefert die experimentelle und die simulierte Gerätefunktion als Pulsarverstärkung gegenüber m/z.
8 bietet eine grafische Darstellung der experimentellen Spuren von HCB-Isotopen aus einer 1 pg-HCB-Injektion in einem GC-EI-MR-TOF-MS-System.
9A bis 9C liefern eine grafische Darstellung der experimentellen Spuren von HCB-Isotopen aus einer 1 pg-HCB-Injektion und einem 1 Mikrogramm der Dieselmatrix in einem GC-EI-MR-TOF-MS-System bei einer niedrigen RF-Amplitude im RFQ – 200 V bei 2 MHz, was einer geringen Massentrennung von M* = 50 amu entspricht.
10 liefert eine grafische Darstellung der experimentellen Spuren von HCB-Isotopen aus einer 1 pg-HCB-Injektion und einem 1 Mikrogramm der Dieselmatrix in einem GC-EI-MR-TOF-MS-System bei einer hohen RF-Amplitude im RFQ – 600 V bei 2 MHz, was einer geringen Massentrennung von M* = 150 amu entspricht.
11 bietet eine grafische Darstellung von Zeitprofilen, welche die Geschwindigkeit der Ionenausbreitung innerhalb des RFQ veranschaulichen.
Gleiche Bezugssymbole in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen gleiche Elemente.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 liefert eine schematische Darstellung eines ( WO2012024468 ) MR-TOF-MS-Systems 11, das einen Gas-Chromatographen 13, eine Elektronenstoß-(EI)-Ionisierungsquelle zur Ionenakkumulation 15, eine Transfer-Ionenoptik 16, einen synchronisierten orthogonalen Beschleuniger 17 (OA) und einen MR-TOF-Analysator 18 verwendet.
Das System eignet sich in erster Linie für die gezielte Massenanalyse, bei der eine ultrakleine (Sub-pg bei niedriger fg) Anzahl an Proben in Gegenwart einer Probenmatrix ermittelt wird, die selbstverständlich bei den Probenvorbereitungs- und Konzentrationsschritten bleibt. Die molekulare Masse oder die Masse der größten Spitze, wie etwa die chromatographischen Retentionszeiten (RT), sind die aus dem Stand der Technik bekannten Versuche mit Injektion von Standards, welche die Generierung einer M(RT)-Karte (Abbild (map)) für jede bestimmte gezielte Analyse ermöglichen. Die EI-Quelle akkumuliert Ionen innerhalb des Potentialtopfs eines starken (1–3 mA) Elektronenstrahls. Periodisch und synchron mit OA werden die gespeicherten Ionen von der EI-Quelle durch Impulse eines Generators 19, angelegt an den EI-Elektroden, gepulst ausgestoßen. Die Extraktionsimpulse werden auch am OA mit einer Zeitverzögerung, die im Voraus für die Zielmasse M(RT) berechnet wurde, angelegt. Der OA lässt einen relativ schmalen Massenbereich zu, in der Regel 20–30 amu breit, der gerade ausreicht, um die Spektren der Zielverbindung und der isotop-verdünnten (diluted) Standards aufzuzeichnen. Um die Sättigung der Raumladung in der EI-Quelle zu verringern, können die Extraktionsimpulse in einer Zeitperiode angelegt werden, die deutlich kürzer als die Flugzeit in dem MR-TOF ist. Alternativ können die Impulse bei längerem Zeitraum angelegt und der MR-TOF in einem Zoom-Modus betrieben werden. Der Zoom-Modus im MR-TOF 18 wird in der Regel durch die Anwendung gepulster Ablenkung 20 auf seitliche Linsenelemente des MR-TOF angeordnet, so dass die Ionen für einen weiteren vollständigen Durchlauf innerhalb des Analysators zur Erhöhung der MR-TOF-Auflösung gepusht werden.
Der beispielhafte EI-MR-TOF ermöglicht eine hochempfindliche Analyse, jedoch nur unter der Bedingung der begrenzten Matrixkonzentration. Bei langsamer Pulsierung (einmal pro 1 ms) sättigt die EI-Quelle bei neutralem Fluss bei genau oder bei etwa 30–100 pg/s und bei schnellerer Pulsierung (etwa einmal pro 30 μs) bei Matrixflüssen von etwa 1 ng/sec. Bei GC-Läufen von 10–30 Min. entspricht dies etwa einem Grenzwert von 100 ng der Gesamtmatrixmenge, d. h. die Analyse ist auf eine relative Konzentration von Zielverbindungen bei oder um etwa 10 ppb (1E–8) herum begrenzt. Die Leistung ist hervorragend, jedoch nicht ausreichend für anspruchsvolle Anwendungen. Der gewünschte Grad der Dioxin-Analyse reicht bis auf 1 ppq (1E–15), während die Vorkonzentration der Proben bekanntermaßen auf 1E+5 bis 1E+6 beschränkt ist. Deshalb ist es wünschenswert, einen noch geringeren Grenzwert für die nachweisbare relative Konzentration zu erreichen.
Die Erfinder haben erkannt, dass der Großteil der akkumulierten Ionen eine geringe Masse unter etwa 100–150 amu aufweisen. Solche Ionen mit niedriger Masse sind für die meiste Sättigung der Raumladung in dem Ionenspeicherbereich verantwortlich, während die Zielmassen oberhalb dieser Schwelle liegen. Beispielsweise liegen toxische Doxine im Bereich von ca. 300 bis 500 amu.
Bezugnehmend auf mpw in 2, umfasst das vorgeschlagene Verfahren der gezielten massenspektrometrischen Analyse in der allgemeinsten Form folgende Schritte: (a) chromatographische Trennung bei Standardbedingungen, so dass Massen von Zielverbindungen als eine Funktion der chromatographischen Retentionszeiten M(RT) abgebildet werden; (b) Probenionisation; (c) Abtrag (Entfernung) von Ionen mit niedriger Masse, die kleiner als M(RT) sind; (d) Ionenakkumulation und gepulster Ausstoß entweder in den Elektronenstrahl oder in das Radiofrequenz-Quadrupol oder in die RF-Falle; und (d) Massenanalyse in Multi-Reflexions-Flugzeit-Massenspektrometern MR-TOF-MS oder in elektrostatischen Fallen. In einer Ausführung kann das Verfahren vorzugsweise ferner einen Schritt der synchronisierten orthogonalen Beschleunigung umfassen. Mehrere Details des Verfahrens und seiner Varianten werden des Weiteren für bestimmte Vorrichtungen veranschaulicht. Hier ist es wert zu erwähnen, dass das Verfahren sich hauptsächlich mit der Verbesserung der Ionenspeicherung und dem seltenen (rare) Impulsausstoß beschäftigt, so dass einige Vorteile des Verfahrens auf eine allgemeinere Gruppe von elektrostatischen Analysatoren mit erweiterter Massenanalysezeit, wie etwa dem Multi-Reflektions-TOF-MS, dem Multiturn-TOF-MS, den offenen elektrostatischen Fallen, den elektrostatischen Fallen mit FT-Analyse und den Orbitalfallen, anwendbar sind.
3 stellt eine schematische Darstellung eines EI-MR-TOF-Systems 31 mit Ionenfilterung und Ionenakkumulation in einer EI-Ionenquelle gemäß einer Ausführung bereit. Das System 31 unterscheidet sich vom System 11 durch das Hinzufügen eines periodisch gepulsten oder eines RF-Signals 39 zu mindestens einer Elektrode der EI-Quelle 15. In dem gezeigten Beispiel wird ein periodisch gepulstes Signal in dem Frequenzbereich von genau oder etwa 0,3–3 MHz und mit genau oder etwa 50–100 V Amplitude an die Ionenkammer 35 und ein allgemein symmetrisches, gepulstes Signal mit entgegengesetzter Polarität an den Elektroden 36 und 37 angelegt. Die symmetrischen DC-Vorspannungen werden an die Elektroden 35–37 geliefert, um Ionen mit großer Masse zur Mitte der gebildeten Quadrupol-Falle umzukehren, während Ionen mit kleiner Masse aus der Falle abgetragen werden. Die geringe Massentrennung kann entweder mit Hilfe einer Retentionszeit (RT) durch Einstellung entweder der Amplitude oder der Frequenz des gepulsten Signals gemäß der Kurve 34 im M(RT)-Plot 14 eingestellt werden, d. h. unterhalb der Masse von Zielverbindungen bei einer bestimmten RT. Es gilt auch zu beachten, dass aufgrund der Signalsymmetrie und aufgrund der richtigen Wahl des Elektrodenabstands pro Kammerdurchmesser (Entfernung beträgt etwa 0,9 des Durchmessers) das Nettopotential in der Mitte der Falle nicht durch gepulste Signale und die DC-Vorspannung an den Elektroden 35–37 beeinflusst wird. Ab etwa 70 eV fliegen die Elektronen durch eine etwa 1 cm große Quelle in der bei genau oder etwa um 2 ns liegenden Zeit, der Elektronenstrahl erfährt dabei die Zeitmodulation, jedoch ohne die Eigenschaften der Ionenfalle zu verlieren. Nach Beendigung der Ionenspeicherung innerhalb eines Zeitraums von genau oder etwa 100 μs–1 ms wird ein Extrahierimpuls an der Extraktionselektrode 38 zum Extrahieren der gespeicherten Ionen in einen synchronisierten OA 17 angelegt. Optional können die gepulsten Signale 35–37 ausgeschaltet oder zu einem Zustand eins bei Extraktionszeit angesteuert werden. Optional kann der Elektronenstrahl durch negative Vorspannung des Signals 35 bei der Ionenextraktionszeit blockiert werden. Optimale Anordnung von Signalen muss noch in Versuchen bestimmt werden.
Der Abtrag von leichten Ionen reduziert drastisch (um etwa 2–3 Größenordnungen für die getrennte Masse bei genau oder bei etwa 100–150 amu) die Raumladung der akkumulierten Ionen, die dazu neigen, die Akkumulierungseigenschaften der EI-Quelle bei wesentlich erhöhten Probenladungen bis auf oder etwa einen Grenzwert von 10 ng/sec der GC-Mikrosäulenkapazität zu erhalten.
4 stellt eine schematische Darstellung eines EI-MR-TOF-Systems 41 mit Ionenfilterung und Ionenakkumulation in einem RF-Quadrupol (RFQ) gemäß einer Ausführung bereit. Das System 41 umfasst eine Ionenoptik 42 nach der EI-Quelle 15, ein beheiztes RFQ 43, das über die Öffnung 44 bis zu einem Gasdruck von 1–10 mTor mit Helium gefüllt ist, die Austrittsskimmer 45 und 46 und den RF-Generator 49. Vorzugsweise wird ein axiales DC-Gefälle innerhalb des RFQ 43 mit Hilfe der Widerstands-Quadrupolstäbe, z. B. aus den kohlenstoff-gefüllten Keramikwiderständen (HVP-Widerstände, US-Widerstände), angeordnet und unter Verwendung der RF-Schaltung 49 mit mehreren Sekundärspulen und der DC-Vorspannung über zentrale Abgriffe versorgt. In Versuchen haben wir festgestellt, dass es entscheidend ist, das RFQ bei erhöhten Temperaturen von mindestens etwa 250°C durch Erhitzen einer wärmeleitenden Ummantelung (shroud) 47 zu halten. Die Ummantelung 47 und das RFQ 43 umfassen saubere (clean) Materialien wie Metalle, Glas und Keramik, um molekulare Ionenreaktionen mit Rauch zu vermeiden. Vorzugsweise kann das beheizte RFQ ferner Hilfselektroden für die Bereitstellung eines axialen Gleichfelds zum beschleunigten Ionentransfer durch das RFQ umfassen, wie in US6111250 beschrieben wird. Derartige Hilfselektroden können konische Keilelektroden (die einen Keil in zwei Richtungen bilden) zur Verbesserung der Linearität des axialen Felds sein. In einer Ausführung kann vorzugsweise das Ioneneinfangen im RFQ 45 mit zusätzlichen Fang- und Impulselektroden verbessert werden, wie in dem Abstrakt zur linearen Ionenfalle mit axialem Ausstoß als Quelle für ein TOF-MS, ASMS 2005 (Linear Ion Trap with Axial Ejection as A Source for a TOF MS, ASMS 2005 abstract) von Kozlov u. a. beschrieben wird.
Die EI-Quelle 15 wird nun im Dauerbetrieb betrieben, so dass die in der Quelle aufgebaute Raumladung reduziert wird. Die Ionen werden auf die Eintrittsöffnung der Ummantelung 47 fokussiert, offenbar mit einer fast einheitlichen (unity) Effizienz bei einer Öffnungsgröße von über 2 mm. Die DC-Vorspannung zwischen der EI-Quelle 15 und dem RFQ 43 wird unter etwa 10 eV aufrechterhalten, um eine zusätzliche Ionenfragmentierung im RFQ zu verhindern. Mittelgroße (im Wesentlichen bei oder zwischen 3–10 V liegende) axiale DC-Gradienten im RFQ ermöglichen einen schnellen Ionentransfer in der Größenordnung von etwa 100–200 μs, der keine Auswirkungen auf die Zeitreaktion im Falle der Verwendung von GC × GC mit extrem schneller Trennung hat. Der axiale Gradient in Kombination mit Stoßspannung an entweder der Elektrode 45 oder 46 (vorzugsweise) ordnet eine axiale DC-Falle nahe des RFQ-Ausgangs an. Die Ionen werden periodisch durch elektrischen Impuls an der Elektrode 46 extrahiert. Der Taktgeber 19 synchronisiert in der Regel die Extraktionsimpulse mit den Impulsen des OA 17, so dass ein relativ schmaler Massenbereich (bei genau oder zwischen etwa 20–60 amu) im NR-TOF 18 zugelassen wird. Der zugelassene Massenbereich wird mit der GC-Retentionszeit entsprechend der früher erhaltenen M(RT)-Karte 14 für eine bestimmte gezielte Analyse angepasst. Die M(RT)-Karte kann im Dauersystembetrieb bei Injektion von Standards oder unter Verwendung der Standardanalyseverfahren erhalten werden. Optional kann eine genau gleiche Übertragung innerhalb des gewünschten Massenfensters durch schwankende Zeitverzögerung zwischen den RFQ- und den OA-Impulse erreicht werden. Optional kann die Impulsperiode kürzer als Flugzeit innerhalb von MR-TOF ausgewählt werden, während die Signalüberlappungen aufgrund des begrenzten Massenfensters nach wie vor vermieden werden. Alternativ und mehr bevorzugt, wird die Impulsperiode verlängert, um die MR-TOF-Analyse in dem sogenannten Zoom-Modus einzurichten, wobei zum Zwecke der verbesserten Auflösung die Ionen innerhalb von MR-TOF für mehrere Durchgänge impuls-abgelenkt werden. Bei längerer Impulsperiode und aufgrund der partiellen Ionenentnahme aus dem RFQ kann ein etwas niedrigerer (bei genau oder zwischen etwa 3–5 mTor liegender) Heliumdruck verwendet werden, da die Ionendämpfung durch das Produkt des Gasdruckes und der Zeit gesteuert wird, die etwa 5–10 mtor·ms für Ionen bei oder zwischen etwa 300–500 amu entspricht.
Wie im experimentellen Teil gezeigt wird, kann es wichtig sein, Ionen mit niedriger Masse zwecks Steigerung der Raumladungskapazität des RFQ-Einfangens zu entfernen. Die geringe Massengrenze wird vorzugsweise gemäß der Kurve 48 in dem Diagramm 14 ausgewählt, so dass die geringe Massenabschaltung (mass cut off) unter den gezielten Massen bei einer bestimmten RT bleibt. In einer Ausführung ist RFQ ein ausgezeichnetes Werkzeug für die Trennung der geringen Masse, insbesondere bei reduzierter RF-Frequenz. Der effektiv übertragene Massenbereich ist bekanntermaßen proportional zum Quadrat der RF-Frequenz (wenn eine ausreichende RF-Amplitude vorliegt und die Amplitude durch eine geringe Massengrenze begrenzt wird) und zum Einsatz des Breitband-RFQ bei oder zwischen etwa 3–5 MHz-Frequenzen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Analysen besteht bei den gezielten Analysen keine Notwendigkeit für einen weiten Massenbereich. Somit kann die RF-Frequenz für die genau einstellbare Trennung bis zu etwa 1000 amu auf etwa 1 MHz reduziert werden. Es gilt zu beachten, dass das RFQ vorzugsweise zu analytischen Quadrupolen relativ ist, was viel anspruchsvollere stabilisierte Schaltungen erfordern und zusätzlich Instabilität der gefangenen Ionen erzeugen würde.
Alternativ kann ein begrenztes (z. B. bei oder zwischen etwa 10–20 amu liegendes) Massenband entweder durch einen zusätzlichen rohen (crude) Quadrupolfilter oder mit einem rohen Flugzeit-Filter ausgewählt werden. Letzteres kann durch Akkumulation und Pulsen von Ionen in der EI-Quelle 15 bewerkstelligt werden, wie in WO2012024468 (PEIS) beschrieben ist, gefolgt von einem kurzen linearen Driftbereich zwischen der EI-Quelle 15 und dem RFQ 43. Solch ein Driftbereich kann durch Erweiterung der Linsen 42 angeordnet werden. Die Massenselektion kann durch gepulste Aufnahme durch den Eingangsskimmer des RFQ 43 angeordnet werden.
Wie im experimentellen Teil gezeigt wird, kann das System 41 in mehreren abwechselnden Betriebsmodi betrieben werden. Das Pulsen aus dem schmalen Massenband von etwa 20 amu wird bei einer Impulsdauer bei genau oder zwischen etwa 5–10 μs bei einer zwischen etwa 100 bis 200-fachern liegenden Verdichtung des Ionensignals erreicht. Durch die Verwendung von größeren Impulsen von genau oder etwa 30 μs fällt der Kompressionsgewinn bis zu oder zwischen etwa 10 bis 20, während der Massenbereich auf etwa 200 amu erweitert wird. Die Vollmassenbereichsanalyse von relativ starken Signalen, die einem bei oder zwischen etwa 1 pg–10 ng liegendem Bereich entsprechen, wird vorzugsweise im Dauerbetrieb des RFQ bei einem Kompressionsgewinn von genau oder etwa 1 angeordnet.
Das System 41 veranschaulicht die Vorteile des vorgeschlagenen Verfahrens gegenüber der aktuell bekannten EI-Speicherquelle ( WO2012024468 ). Der Ionenspeicherbereich wird von der EI-Quelle in den RFQ übertragen, wodurch der Abtrag von leichten Ionen vor der Ionenspeicherung ermöglicht wird, was zur drastischen (um mehrere Größenordnungen) Reduzierung der Raumladungsbeschränkungen bei der Ionenspeicherung führt. Die aktuell bekannte EI-Speicherquelle ist anfällig für eine Kontamination durch die Probe, wodurch die Abläufe der Ionenspeicherung und der Impulsausstoß beeinflusst werden. Durch Entfernung des Speicherbereichs von der Quelle wird das System 51 viel stabiler und robuster.
5 liefert eine schematische Darstellung eines EI-MR-TOF-Systems 51 mit Ionenfilterung in einem beheizten RFQ und ionen-gepulsten Umwandlung in eine radiale Ionenfalle. Der stromaufwärtige Teil des Systems 51 ähnelt jenem Teil des Systems 41, außer dass OA 17 durch eine geradlinige Ionenführung 56 und die Falle 57 mit einem zusätzlichen Schalten der RF-Versorgung 59 ersetzt wurde. Ein Querschnitt der Falle 57 (CS) zeigt, dass das schaltende RF-Signal vorzugsweise an den Seitenelektroden angelegt wird, während die DC- und die gepulsten Signale an oberen und unteren Elektroden angelegt werden.
In einer Ausführung wird das System 51 wie folgt betrieben. Die EI-Quelle läuft kontinuierlich, die Ionen werden durch die Optik 42 an der Eintrittsöffnung des beheizten RFQ 43 fokussiert. Das RFQ 43 wird mit Helium bis zu einem Gasdruck von etwa 10 mTor gefüllt. Der Ionenfluss wird gestoppt und in lange (bei genau oder zwischen etwa 100 s–1 ms hegende) Segmente in die Führung 56 durch Anlegen von Signalen mit kleiner Amplitude freigesetzt, um die RFQ-Elektrode 45 zu verlassen. Die injizierten Ionen werden in der Falle 57 durch die kleine DC-Vorspannung zwischen den Fallensegmenten gefangen. Die Ionen werden bei Gasdrücken von genau oder zwischen etwa 3–10 mTorr sowie den bei oder zwischen etwa 1–2 ms liegenden Zeiten in Helium gedämpft. Das RF-Signal 59 wird periodisch ausgeschaltet und Extraktionsimpulse an obere und untere Elektroden der Falle für die Ioneninjektion in das MR-TOF 18 angelegt, vorzugsweise über den isochron gebogenen Einlass (nicht gezeigt). In einer Ausführung werden die Ionen mit niedriger Masse innerhalb des RFQ 43 herausgefiltert. Die Filterung reduziert im Wesentlichen die innerhalb der Falle akkumulierte Raumladung 59 und ermöglicht die verlängerte Akkumulation von Ionen mit höherer Masse (bei oder zwischen etwa 1–2 ms).
Im Gegensatz zum System 41 ermöglicht das System 51 die Analyse breiter Massenbereiche, wie durch den grauen Bereich im Plot 14 gezeigt wird, jedoch verbunden mit den Kosten für zusätzliche Systemkomplikationen, wie etwa geradlinige Falle, zusätzliche RF-Versorgung und gekrümmter Einlass.
EXPERIMENTELLE VERSUCHE
Die nachfolgenden Versuche dienen der Veranschaulichung. Für die experimentelle Prüfung wurde die Wirkung der Massenfilterung auf die Ionenakkumulation im GC-EI-MR-TOF-MS-System 41 unter Verwendung einer Ionenquelle 15 des geschlossenen Typs mit einem Innendurchmesser ID von 13 mm und einer Länge von 10 mm getestet. Für die Versuche liefert ein Thermoelektronenemitter 15e einen stabilisierenden Emissionsstrom von 3 mA. Die Ionisationskammer nimmt eine Probe von einem Elektronenstrahl mit 500 uA Strom durch eine 2 mm Strahleneintrittsöffnung in der Ionisationskammer. Ein einheitliches Magnetfeld von 200 Gauss beschränkt den Elektronenstrahl im Ionsationsbereich. Die Extraktionsöffnung der Ionisationskammer hat einen Durchmesser von etwa 4 mm und eine zweite Elektrode (beispielsweise eine vakuum-versiegelte Extraktionselektrode) definiert eine Austrittsöffnung mit einem Durchmesser von etwa 2 mm. Der Ionisationsbereich erhält Proben über die Übertragungsleitung von einem Agilent 6890N Gas-Chromatographen (erhältlich bei Agilent Technologies, Inc., 5301 Stevens Creek Boulevard, Santa Clara, CA 95051-7201) in einem 0,1 bis 10 ml/min Volumenstrom von Heliumgas. Die meisten Versuche entsprechen einem 1 ml/min Heliumstrom, der typisch für die GC-Mikrosäulen ist. Für die Versuche schwebt die Ionisationskammer bei +90 V relativ zur Masse und die Elektronenenergie wird in einem Bereich zwischen etwa 20 eV bis etwa 100 eV gewählt. Kontinuierlich wird eine ionisierte Probe durch ein schwaches Feld von mehreren Volt extrahiert und von zwei Ringelektroden bei +85 und +30 V in eine 2 mm große Eintrittsöffnung in der beheizten Ummantelung des RFQ fokussiert. Das RFQ umfasst 6 mm große, resistive Stäbe aus kohlenstoff-gefüllten Keramikwiderständen von 200 Ohm (HVP-Widerständen) und wird durch die RF-Schaltung mit vier Sekundärspulen gespeist. Ein axialer Gradient von 3–10 V wird durch das Anlegen der DC-Vorspannungen zwischen den Stabsenden über die zentralen Hähne der Sekundärspulen angeordnet. Die RF-Frequenz beträgt 2,3 MHz. Das RFQ wird auf 250°C erhitzt, um den Probenaufbau und die Memory-Effekte zu vermeiden. Bei maximaler getesteter Amplitude von 650 V trägt das RFQ die Ionen unter 150 amu ab. Die Ionenspeicherung und der Impulsausstoß werden durch gepulste Signale an Ausgangsskimmern 45 und 46 bewerkstelligt. Die Platte 45 hat einen Durchmesser von 4 mm und die Platte 46 einen Durchmesser von 1,5 mm. Zwischen den getesteten Systemen wurde festgestellt, dass die pulsierende Platte 46 einen höheren Verdichtungsgewinn bereitstellt, daher werden die Daten nur für diese Versuchsreihe dargestellt. Die typische Extraktionsimpulszeit variiert von 50 bis 650 ms (entsprechend der Flugzeit von bis zu 1000 amu im MR-TOF 18). Die typische Verzögerung liegt bei 30–40 us und entspricht der Aufnahme von 300 amu Ionen. Die Ionenoptik 16 ist ein Satz von zwei Teleskoplinsen, die auch mit Lenkelektroden für die Lenkionen im OA zur Verfügung gestellt werden. Die typische Ablenkung beträgt nahezu Null und veranschaulicht die präzise Ausrichtung der Optik. Die Ionenstrahldivergenz wird durch einen beheizten Kollimator bei einer Temperatur von 150°C begrenzt und durch zwei Öffnungen von 3 und 1,5 mm Durchmesser mit einem Abstand von 80 mm gebildet.
Ein 90 eV Ionenstrahl betritt einen orthogonalen Beschleuniger 17 mit einer effektiven Länge der orthogonal abgetasteten Ionenpakete von 6 mm. Die Ionenquelle, das RFQ 43, die Linsen 16 und der orthogonale Beschleuniger 17 sind für die Versuche alle zusammen in einem Winkel von etwa 4,5 Grad in Bezug auf die Y-Achse des MR-TOF-Analysators 18 geneigt. Der Strahl wird über den orthogonalen Beschleuniger 17 wieder auf die XZ-Ebene gelenkt. Eine Verzögerung zwischen den Quellextraktionsimpulsen und den orthogonalen Beschleunigungsimpulsen wird variiert, um die Ionen des gewünschten Massenbereichs zuzulassen, wobei der zugelassene Massenbereich in dem MR-TOF-Analysator 18 überprüft wird.
Der MR-TOF-Analysator 18 aus 1 ist planar für die Versuche und enthält zwei parallel angeordnete, flache Ionenspiegel, die jeweils aus 5 länglichen Rahmen gebildet sind. Die Spannungen an den Elektroden werden eingestellt, um eine hohe Größenanordnung der isochronen Ionenfokussierung in Bezug auf eine anfängliche Ionenenergie, die räumlichen Verteilungen und die Winkelverteilungen zu erreichen. Ein Abstand zwischen den Spiegelkappen (raps) beträgt etwa 600 mm. Der Satz von periodischen Linsen verstärkt die Ionenbegrenzung entlang der Haupt-Zickzack-Bahn. Die Ionen passieren Linsen vor- und rückwärts in Z-Richtungen. Eine effektive Gesamtlänge des Ionenpfads beträgt für die Versuche etwa 16 m. Eine Beschleunigungsspannung von 4 kV wird durch den schwebenden (floating) feldfreien Bereich des MR-TOF-Analysators 18 definiert. Die Flugzeit für die schwersten Ionen von 1000 amu kann 600 μs betragen.
Im Dauerbetrieb kann der Arbeitszyklus (duty cyle) des EI-TOF MS-Systems 41 etwa 0,25% für das relativ schwere Masse-zu-Ladung-Verhältnis (z. B. m/e = 1000) betragen und fällt proportional zur Quadratwurzel eines kleineren Ionenmasse-zu-Ladung-Verhältnisses. Das EI-TOF-MS-System 41 kann eine Auflösung von 45.000–50.000 für relativ schwere Ionen von 300 amu haben. In einem Zoom-Modus wird eine Linse 20 gepulst, so dass die zu untersuchenden Ionen den zweiten vollständigen Durchlauf durch den Analysator absolvieren, der sowohl die Flugzeit als auch die Auflösung verdoppelt.
6 gibt die Messungen eines Arbeitszyklus wieder, verifiziert durch die Zeitverzögerungsprofile. In einem Impulsakkumulierungsmodus werden die zu untersuchenden Ionen in der Zeit komprimiert, welche die Effizienz der gepulsten Umwandlung je nach Abstimmungsparametern um das 100–200-fache erhöht. Für Ionen von 281 amu (entspricht dem Säulen-Bleeding) beträgt die Profilbreite 1,5 μs, wobei die berechnete Flugzeit durch die 6 mm große Lücke bei einer Energie von 90 eV 0,75 μs (8 mm/μs-Geschwindigkeit) entspricht. Daher liegt der experimentell gemessene Arbeitszyklus bei 50%.
7 veranschaulicht die Gerätefunktion als Pulsarverstärkung gegenüber m/z. Die Verstärkung 140 wird für den Massenfenster über 10 amu erhalten. Es zeigt sich eine simulierte Gerätefunktion, wenn drei abwechselnde Verzögerungen verwendet werden. Das Massenfenster von 20 amu wird mit einer im Rahmen von 10% bei einem Pulsargewinn = 125 einheitlichem Gewinn dargestellt.
8 veranschaulicht die Empfindlichkeit des Systems 41, die bei einer HF-Amplitude 200 V erhalten wird. Die Empfindlichkeit wurde mit wiederholten Injektionen von 100 pg/1 ul Hexachlorbenzol C6Cl6 (HCB) bei einer Trennung von 1:100 gemessen, die 1 pg in der GC-Säule entspricht. Kleinere Injektionen waren schwer zu kontrollieren und waren weniger reproduzierbar. Die erhaltenen TIC-(Gesamtionenstrom) und SIC-(ausgewählter Ionenstrom)Spuren für den Ion von 283,8 (Hauptisotop entspricht bis zu 1/3 der gesamten Isotopenhäufigkeit des isotopen Clusters) werden für den gepulsten Modus und den Dauerbetrieb gezeigt. Die Gesamtzahl der ermittelten Ionen pro chromatographische Spitze wurde während der Messung der durchschnittlichen Anzahl der Signalbits pro einzelnen Ion gemessen. Während im Dauerbetrieb die Empfindlichkeit 300–500 Ionen pro Hauptisotop (3000 Ionen für alle HCB-Spitzen) beträgt, liefert der gepulste Modus etwa 70.000 bis 100.000 Ionen pro Hauptisotop – beides bei der 1 pg-Injektion in die GC-Säule (column). Die Signalverstärkung(-gewinn) beträgt in etwa das 200-fache. Eine derartige Empfindlichkeit ermöglicht die zuverlässige Erkennung der SIC-Spur für einen kleineren 293,8 Isotop, der einer Häufigkeit von 1/2000 entspricht. Wir schließen daraus, dass eine ähnliche Spur für große Isotope bei einer Injektion von 0,5 fg erhalten werden kann. Das Gerät bietet eine beispiellose Kombination von Empfindlichkeit und Auflösung für eine gezielte Analyse. Bei der Injektion realistischer Proben, die eine komplexe Matrix enthalten, wurde die Empfindlichkeit des gepulsten Modus jedoch stark beeinflusst.
9A, 9B und 9C veranschaulichen die Wirkung der geringen Massentrennung auf die Wiederherstellung der Empfindlichkeit im gepulsten Modus. 9A zeigt ein beispielhaftes TIC-Profil, das im Dauer-MR-TOF-Betrieb für den 1 μg-Diesel, geladen in der GC-Säule, erhalten wurde. Die maximalen Spitzen entsprechen dem Probenfluss von 10 ng/sec in die Quelle. 9B zeigt SIC für 264 amu (PFTBA-Spitze) bei 1 μg Dieselladung, wenn das System 41 im gepulsten Modus betrieben wurde und RFQ auf 200 V eingestellt war. Das Signal der PFTBA-Spitze verschwindet beim Erreichen von 1 ng/sec durch die Probenladung. 9C zeigt SIC für 264 amu (PFTBA-Spitze) bei 1 μg Dieselladung, wenn das System 41 im gepulsten Modus betrieben wurde und RFQ auf 650 V eingestellt war. Das Signal der PFTBA-Spitze weist verschiedene Schwankungen während der Dieselelution auf. Allerdings wurden ähnliche Signalmodulationen auch im Dauerbetrieb beobachtet. Somit werden diese Schwankungen durch die Sättigung der kontinuierlichen Quelle verursacht und nicht durch die Sättigung der Raumladung bei der RFQ-Speicherung. Die Modulationen sind dafür bekannt, zu verschwinden, wenn größere Öffnungen in der EI-Quelle verwendet werden.
10 zeigt ein Beispiel der gleichzeitigen Co-Injektion von 1 pg HCB mit 1 μg Diesel. Die Empfindlichkeit ist niedriger als bei reinem HCB, bietet jedoch immer noch etwa 50.000 Ionen pro 283,8 Isotop für jede GC-Spitze bei einer 1 pg-HCB-Injektion. So wurde die Femtogrammerkennung bei Anwesenheit der 1 μg-Matrix nachgewiesen, d. h. ein nachweisbares Verhältnis der Konzentrationen beträgt 1 ppb.
11 zeigt das Zeitprofil der Ionenausbreitung innerhalb des RFQ 43 bei 10 mTor Heliumdruck und bei einem DC-Gradienten von 5 V. Der Ionenimpuls am Eingang des RFQ wird durch das Pulsen einer Ionenoptik vor dem RFQ gebildet. Die Impulsverzögerung liegt bei 100–200 μs (je nach Ionenmasse), während die Impulsbreite etwa 50 μs beträgt. Somit würde die Ionenausbreitung über den RFQ die schnellste Trennung in GC × GC keinesfalls beeinflussen.
Während diese Spezifikation viele Merkmale enthält, sollte dies nicht als Begrenzung des Geltungsbereichs der Offenbarung oder der Ansprüche angesehen werden, sondern vielmehr als Beschreibung der Merkmale, die für eine bestimmte Ausführung der Offenbarung eigen sind. Bestimmte Merkmale, die in dieser Beschreibung im Zusammenhang mit einzelnen Ausführungen beschrieben werden, können auch in Kombination in einer einzigen Ausführung durchgeführt werden. Umgekehrt, können verschiedene Merkmale, die im Zusammenhang mit einer einzigen Ausführung beschrieben werden, auch einzeln in mehreren Ausführungen oder in jeder geeigneten Teilkombination realisiert werden. Außerdem, obwohl die vorstehend beschriebenen Merkmale als in bestimmten Kombinationen wirkend und anfangs sogar als solche beansprucht beschrieben werden, können ein oder mehrere Merkmale aus einer beanspruchten Kombination in einigen Fällen aus der Kombination entfernt werden, und die beanspruchte Kombination kann auf eine Teilkombination oder Variation einer Teilkombination gerichtet werden.
Gleichermaßen sollte dies, während die Operationen in den Zeichnungen in einer bestimmten Reihenfolge dargestellt werden, nicht so verstanden werden, als ob diese Operationen in der bestimmten gezeigten oder in der sequenziellen Reihenfolge durchgeführt werden müssen, oder dass alle abgebildeten Operationen durchgeführt werden müssen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Unter bestimmten Umständen kann eine Multitasking- und Parallelverarbeitung von Vorteil sein. Darüber hinaus soll die vorstehend in den Ausführungsformen beschriebene Trennung von verschiedenen Systemkomponenten nicht so verstanden werden, als ob sie solch eine Trennung bei allen Ausführungsformen erfordern würde. Sie sollten vielmehr so ausgelegt werden, dass die beschriebenen Programmkomponenten und Systeme im Allgemeinen gemeinsam in einem einzigen Software-Produkt integriert oder in mehrere Software-Produkte verpackt werden können.
Es wurde eine Reihe von Ausführungen beschrieben. Nichtsdestotrotz wird es so ausgelegt, dass die verschiedenen Modifikationen ohne Abweichung vom Geist und Umfang der Offenbarung vorgenommen werden können. Dementsprechend liegen andere Ausführungen innerhalb des Umfangs der nachstehenden Ansprüche. So können z. B. die in den Ansprüchen angegebenen Aktionen in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden und dennoch zu den gewünschten Ergebnissen führen.

Claims

Ein Verfahren zur gezielten massenspektrometrischen Analyse für eine Probe, umfassend: Festlegen von Standardbedingungen für die chromatographische Trennung, so dass die Massen M der Zielverbindungen als Funktion der Retentionszeiten RT abgebildet werden; Injizieren und chromatographisches Trennen der Probe; Ionisieren der Probe; Entfernen von Ionen mit niedriger Masse, die kleiner als M(RT) sind, durch Hochfrequenzfeld; Ionenakkumulieren und gepulstes Ausstoßen über einen Elektronenstrahl oder ein Hochfrequenz-Quadrupol oder einer Falle; und Analysieren der Masse in einem Multi-Reflexions-Flugzeit-Massenspektrometer MR-TOF MS.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: synchronisierte orthogonale, gepulste Beschleunigung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der chromatographischen Trennung bei großvolumige Injektionen über etwa 1 μL der Lösung vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der chromatographischen Trennung beim Heliumstrom ausgehend von oder im Wesentlichen zwischen 0,5 mL/min bis 2 mL/min vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der chromatographischen Trennung beim Heliumstrom ausgehend von 2 mL/min bis 20 mL/min vorgesehen ist, wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Aufteilen des Eluenten in eine differentiell gepumpte Stufe vor dem Ionisieren der Probe.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der Ionisation einen Schritt umfasst, der aus der Gruppe ausgewählt ist, umfassend: (i) Elektronenstoß-Ionisation (EI); (ii) chemische Ionisation (CI); (iii) photo-chemische Ionisation (APPI); (iv) chemische Atmosphärendruckionisation (APCI); (v) Elektrospray (ESI); (vi) SESI; (vii) konditionierte Glimmentladungsionisation (GD); und (viii) der Verwendung des entweder positiven oder negativen Ionenmodus bei den vorstehend beschriebenen Ionisationsverfahren.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt der Ionisation die Elektronenstoßionisation ist, und wobei eine Gesamtöffnungsfläche der EI-Quelle aus der Gruppe ausgewählt ist, umfassend: (i) zwischen 3 und 5 mm²; (ii) zwischen 5 und 10 mm²; (iii) zwischen 10 und 20 mm²; und (iv) zwischen 20 und 50 mm²;
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der Trennung der geringen Masse, aus der Gruppe ausgewählt ist, umfassend: (i) Anlegen des RF-Felds innerhalb der EI- oder CI-Quelle; (ii) Filtern der geringen Masse in der RF-Quadrupol-Ionenführung; (iii) Filtern der geringen Masse in einer linearen RF-Ionenfalle; (iv) Filtern der Massen in einem analytischen Quadrupol; und (v) Filtern der Massen in einem Flugzeit-Separator, der durch den gepulsten Ausstoß der Ionenquelle unterstützt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Schritte der Filterung der geringen Masse und der Ionenakkumulation im RF-Quadrupol oder der Linearfalle mindestens einen Schritt umfasst, der aus der Gruppe ausgewählt wird, umfassend: (i) Erhitzen des RFQ oder der Falle über 200°C; (ii) Anordnen des axialen Gleichfelds zur Beschleunigung und Kontrolle der Ionen-Axialgeschwindigkeit und zur Reduktion von Ionenmolekülreaktionen; (iii) Füllen des RFQ oder der Falle mit Heliumgas in einem Gasdruckbereich von 1 bis 10 mTor; und (iv) einer Kombination davon.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der massenspektrometrischen Analyse im MR-TOF ferner den Schritt des Zurückkehrens der Ionenbewegung durch Seitenlinsen umfasst, um den Flugweg und die MR-TOF-Auflösung zu verdoppeln.