DE112015004694B4

DE112015004694B4 - Verfahren zum Ionisieren einer Probe und Ionenquelle

Info

Publication number: DE112015004694B4
Application number: DE112015004694.1T
Authority: DE
Inventors: Michael Raymond Morris; Steven Derek Pringle; Richard Ellson; Richard Stearns; Lars Majlof; Ian Sinclair
Original assignee: Micromass UK Ltd
Current assignee: Micromass UK Ltd
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2022-10-06
Anticipated expiration: 2035-10-17
Also published as: GB2535265A; US20200161115A1; WO2016059432A1; DE112015004694T5; US20170243729A1; US10854440B2; GB2546014A; GB201703219D0; GB2535265B; DE112015007292B3; US9916970B2; GB2546014B; GB201518390D0; US10541121B2; US20180308676A1

Abstract

Verfahren zum Ionisieren einer Probe, das Folgendes umfasst:Bereitstellen einer Fluidprobe, wobei die Fluidprobe einen Analyt enthält;Anlegen von einem oder mehreren Impulsen von akustischer Energie an die Fluidprobe, um zu verursachen, dass ein Sprühnebel der Fluidprobe aus der Oberfläche der Fluidprobe ausgestoßen wird; undAnlegen einer AC- oder RF-Spannung an die Fluidprobe unter Verwendung einer Elektrode (50), wobei die Spannung verursacht, dass Analytmoleküle in dem Sprühnebel ionisiert werden.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Massenspektrometrie und insbesondere Massenspektrometer und Verfahren zur Massenspektrometrie. Verschiedene Ausführungsformen betreffen eine Vorrichtung und Verfahren zum Ionisieren einer Probe und einer lonenquelle.
HINTERGRUND
Es ist bekannt, ein Tröpfchen, das einen Analyt enthält, akustisch aus einer Fluidprobe auszustoßen und das Tröpfchen in eine Schnittstelle eines Massenspektrometers zu transportieren. Eine Analytlösung kann auf einem piezoelektrischen Messwandler platziert werden und Ultraschall kann aufgebracht werden, um einen einzelnen Tropfen zu erzeugen, der dann in den Einlass eines Massenspektrometers übertragen wird.
Die US 2004/0118953 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung mit hohem Durchsatz zum Einbringen von biologischen Proben in analytische Instrumente.
Die US 2012/0145890 A1 offenbart Verfahren und Systeme der Massenspektrometrie.
Die US 2002/0109084 A1 offenbart das Einbringen einer akustischen Probe zur Massenspektrometrieanalyse.
Die US 2005/0054208 A1 offenbart Elektrosprühsysteme und -verfahren.
Die WO 2011/060369 A1 offenbart die Erzeugung von Ionen unter Verwendung einer Oberflächenakustikwellenvorrichtung, und das Erfassen dieser durch Massenspektrometrie.
Die US 2014/0072476 A1 offenbart eine lonisierungsvorrichtung, ein Massenspektrometer, das die lonisierungsvorrichtung verwendet, und ein Bilderzeugungssystem.
Weiterer Stand der Technik ist aus der WO 2005/119736A1 bekannt.
Es ist wünschenswert, lonisierungstechniken zu verbessern, die die Anwendung von Ultraschall auf eine Probe beinhalten.
KURZZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Ionisieren einer Probe gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
Es hat sich gezeigt, dass das Anlegen einer AC- oder RF-Spannung an die Fluidprobe die Stabilität des Betriebs verbessert, wenn eine Probe wie vorstehend beschrieben ionisiert wird. Dies unterscheidet sich von bisherigen Verfahren, wie von den in der US 2002/0109084 A1 und US 2004/0118953 A1 beschriebenen, die nicht das Anlegen einer Wechselspannung an die Fluidprobe offenbaren oder vorschlagen.
Der Sprühnebel kann ein Sprühregen sein und/oder atomisierte Partikel oder Moleküle umfassen.
Die Elektrode kann in Kontakt mit der Fluidprobe sein oder darin platziert sein.
Die Spannung verursacht, dass Analytmoleküle in dem Sprühnebel ionisiert werden.
Der Schritt des Anlegens von einem oder mehreren Impulsen von akustischer Energie kann ein Verursachen umfassen, dass ein Tropfen der Fluidprobe aus der Oberfläche hervorragt oder ausgestoßen wird und anschließend optional in kleinere Tröpfchen aufgeteilt wird, um den Sprühnebel zu bilden.
Ein einzelner Impuls von akustischer Energie kann an die Fluidprobe angelegt werden, um zu verursachen, dass der Sprühnebel der Fluidprobe aus der Oberfläche der Fluidprobe ausgestoßen wird.
Der Sprühnebel kann ein Sprühnebel von Tröpfchen sein, wobei die Tröpfchen optional jeweils eine Abmessung von < 15 µm, < 10 µm, < 5 µm, < 2 µm oder < 1 µm aufweisen. Die Abmessung kann ein Durchmesser des Tröpfchens sein. Die Tröpfchen können eine durchschnittliche Abmessung von im Wesentlichen < 15 µm, < 10 µm, < 5 µm, < 2 µm oder < 1 µm aufweisen.
Der eine oder die mehreren Impulse von akustischer Energie können eine festgelegte Impulslänge und/oder -dauer und/oder -frequenz aufweisen. Der eine oder die mehreren Impulse von akustischer Energie können bei einer Frequenz von > 8 MHz, zwischen 8 und 15 MHz, zwischen 10 und 12 MHz oder im Wesentlichen 11 MHz angelegt werden.
Der Schritt des Anlegens von einem oder mehreren Impulsen von akustischer Energie kann ein Richten des einen oder der mehreren Impulse von akustischer Energie, optional auf die Oberfläche der Fluidprobe, umfassen. Zusätzlich dazu oder alternativ dazu kann der Schritt des Anlegens von einem oder mehreren Impulsen von akustischer Energie ein Richten des einen oder der mehreren Impulse von akustischer Energie auf einen Abschnitt der Fluidprobe umfassen, der aus der Oberfläche herausragt oder daraus ausgestoßen wird, beispielsweise der Tropfen, das Tröpfchen oder der Sprühnebel, auf den/das hierin Bezug genommen wird.
Das Verfahren kann ferner ein Bereitstellen einer Probenhalterung zum Halten der Fluidprobe umfassen. Die Probenhalterung kann resistiv, nicht-leitend, halb-leitend oder dielektrisch sein. Alternativ kann die Probenhalterung leitfähig sein.
Die Elektrode kann angrenzend an die Probenhalterung, beispielsweise zwischen der Probenhalterung und dem Mittel zum Anlegen von akustischer Energie, z.B. einem akustischen Messwandler, positioniert sein.
Die an die loneneinlassvorrichtung angelegte Spannung kann >1 kV, >2 kV, >5 kV oder zwischen 5 und 10 kV betragen. Das Verfahren kann ferner ein Beibehalten der Fluidprobe auf einem Erdpotential, optional unter Verwendung der Elektrode, umfassen. Die Elektrode kann die Fluidprobe und/oder die Probenhalterung direkt berühren. Die Elektrode kann die Probenhalterung bilden oder einen Teil davon umfassen.
Die an die Fluidprobe angelegte Spannung kann verursachen, oder dazu ausgewählt werden, zu verursachen, dass Analytmoleküle in dem Sprühnebel ionisiert werden.
Das Verfahren kann ein Anlegen einer Gleichspannung an die Fluidprobe und/oder Elektrode, oder unter Verwendung der Elektrode, umfassen.
Das Verfahren kann ein Anlegen einer AC- oder RF-Spannung an die Fluidprobe und/oder Elektrode, oder unter Verwendung der Elektrode, umfassen. Das Verfahren kann ein Schalten, wiederholtes Schalten oder Wechseln der an die Fluidprobe und/oder Elektrode, oder unter Verwendung der Elektrode, angelegten Spannung zwischen verschiedenen Polaritäten, beispielsweise positiven und negativen Polaritäten, umfassen, so dass optional verursacht wird, dass Analytmoleküle in dem Sprühnebel abwechselnd negativ und positiv geladene Ionen bilden.
Das Verfahren kann ein Zuführen von AC- oder RF-Spannung an die Fluidprobe und/oder Elektrode umfassen. Die AC- oder RF-Spannung weist optional eine Amplitude auf, die aus der Gruppe bestehend aus Folgendem ausgewählt ist: (i) < 50 V Spitze zu Spitze; (ii) 50-100 V Spitze zu Spitze; (iii) 100-200 V Spitze zu Spitze; (iv) 200-500 V Spitze zu Spitze; (v) 0,5-1 kV Spitze zu Spitze; (vi) 1-2 kV Spitze zu Spitze; (vii) 2-3 kV Spitze zu Spitze; (viii) 3-4 kV Spitze zu Spitze; (ix) 4-5 kV Spitze zu Spitze; (x) 5-8 kV Spitze zu Spitze und (xi) > 8 kV Spitze zu Spitze.
Die AC- oder RF-Spannung weist optional eine Frequenz auf, die aus der Gruppe bestehend aus Folgendem ausgewählt ist: (i) < 0,1 Hz; (ii) 0,1-0,2 Hz; (iii) 0,2-0,3 Hz; (iv) 0,3-0,4 Hz; (v) 0,4-0,5 Hz; (vi) 0,5-1,0 Hz; (vii) 1,0-2,0 Hz; (viii) 2,0-5,0 Hz; (ix) 5,0-10 Hz; (x) 10-20 Hz; (xi) 20-50 Hz; (xii) 50-100 Hz; (xiii) 100-200 Hz; (xiv) 200-500 Hz; (xv) 0,5-1 kHz; (xvi) 1-2 kHz; (xvii) 2-5 kHz; (xviii) 5-10 kHz; (xix) 10-20 kHz; (xx) 20-50 kHz; (xxi) 50-100 kHz; (xxii) 100-200 kHz; (xxiii) 200-500 kHz; (xxiv) 0,5-1 MHz und (xxv) > 1 MHz.
Die AC- oder RF-Spannung weist optional eine Frequenz auf, die einer oder der Impulsrate von akustischer Energie, die an die Fluidprobe angelegt wird, oder einem Vielfachen der Impulsrate von akustischer Energie, die an die Fluidprobe angelegt wird, entspricht.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren der Massenspektrometrie oder ein Verfahren der lonenmobilitätsspektrometrie vorgesehen, die ein vorstehend beschriebenes Verfahren umfassen.
Das Verfahren kann ferner ein Bereitstellen einer loneneinlassvorrichtung, die eine Einlassöffnung aufweist, umfassen und kann ferner ein Transportieren von Analytionen in dem Sprühnebel der Fluidprobe durch die Einlassöffnung umfassen.
Das Verfahren kann ferner ein Anlegen einer Spannung an die loneneinlassvorrichtung, optional unter Verwendung einer Elektrode, umfassen. Die an die loneneinlassvorrichtung angelegte Spannung kann >1 kV, >2 kV, >5 kV oder zwischen 5 und 10 kV betragen und kann eine DC-, AC oder RF-Spannung sein. Das Verfahren kann ferner das Beibehalten der loneneinlassvorrichtung auf einem Erdpotential umfassen, optional unter Verwendung der Elektrode. Die Elektrode kann die loneneinlassvorrichtung berühren. Die loneneinlassvorrichtung kann eine Probenahmeröhre umfassen und die Elektrode kann die Probenahmeröhre berühren. Die Probenahmeröhre kann zu einer ersten Vakuumstufe eines Massenspektrometers führen. Die Probenahmeröhre kann eine Einlassöffnung aufweisen und die Elektrode kann einen Teil der Einlassöffnung bilden, oder im Wesentlichen angrenzend an die Einlassöffnung positioniert sein.
Das Verfahren kann ferner Folgendes umfassen:

(a) Halten der Probenhalterung und/oder der Fluidprobe auf einem relativ hohen Potential und optional Halten der loneneinlassvorrichtung auf einem relativ geringen oder Erdpotential, so dass das Volumen zwischen der Probenhalterung und/oder der Fluidprobe und der loneneinlassvorrichtung einen Elektrolytkondensator bilden kann; und/oder
(a) Halten der loneneinlassvorrichtung auf einem relativ hohen Potential und optional Halten der Probenhalterung und/oder der Fluidprobe auf einem relativ geringen oder Erdpotential, so dass das Volumen zwischen der Probenhalterung und/oder der Fluidprobe und der loneneinlassvorrichtung einen Elektrolytkondensator bilden kann.

Das Verfahren kann ferner ein Schalten oder wiederholtes Schalten zwischen (a) und (b) in einem Betriebsmodus umfassen, optional bei einer Frequenz, die aus der Gruppe bestehend aus Folgendem ausgewählt ist: (i) < 0,1 Hz; (ii) 0,1-0,2 Hz; (iii) 0,2-0,3 Hz; (iv) 0,3-0,4 Hz; (v) 0,4-0,5 Hz; (vi) 0,5-1,0 Hz; (vii) 1,0-2,0 Hz; (viii) 2,0-5,0 Hz; (ix) 5,0-10 Hz; (x) 10-20 Hz; (xi) 20-50 Hz; (xii) 50-100 Hz; (xiii) 100-200 Hz; (xiv) 200-500 Hz; (xv) 0,5-1 kHz; (xvi) 1-2 kHz; (xvii) 2-5 kHz; (xviii) 5-10 kHz; (xix) 10-20 kHz; (xx) 20-50 kHz; (xxi) 50-100 kHz; (xxii) 100-200 kHz; (xxiii) 200-500 kHz; (xxiv) 0,5-1 MHz und (xxv) > 1 MHz.
Die Fluidprobe kann den Elektrolyt in dem Elektrolytkondensator bilden.
Das Verfahren kann ferner ein Beibehalten einer konstanten Potentialdifferenz zwischen der Probenhalterung und/oder der Fluidprobe und der loneneinlassvorrichtung umfassen.
Das Verfahren kann ferner ein Beibehalten einer konstanten Distanz zwischen einer Einlassöffnung der loneneinlassvorrichtung und einer Oberfläche der Fluidprobe umfassen, beispielsweise ansprechend auf Änderungen des Levels oder Volumens der Fluidprobe.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine lonenquelle gemäß Anspruch 14 vorgesehen.
Es sei auf eine loneneinlassvorrichtung oder eine lonenquelle verwiesen, die Folgendes umfasst:

eine Probenhalterung und einen akustischen Messwandler, wobei die Probenhalterung dazu dient, eine Fluidprobe zu enthalten, und der akustische Messwandler dazu angeordnet und ausgestaltet ist, einen oder mehrere Impulse von akustischer Energie an die Fluidprobe anzulegen, um zu verursachen, dass ein Sprühnebel der Fluidprobe aus einer Oberfläche der Fluidprobe ausgestoßen wird; und
ein Steuersystem, das dazu angeordnet und ausgestaltet ist, eine Spannung, beispielsweise eine AC- oder RF-Spannung, an die Fluidprobe oder die Probenhalterung anzulegen.

Es sei auf ein Massenspektrometer hingewiesen, das eine zuvor beschriebene loneneinlassvorrichtung oder lonenquelle umfasst.
Es sei auf ein Verfahren zur Ionisierung einer Probe verwiesen, das Folgendes umfasst:

Bereitstellen einer Fluidprobe, wobei die Fluidprobe einen Analyt enthält;
Anlegen von einem oder mehreren Impulsen von akustischer Energie an die Fluidprobe, um zu verursachen, dass ein Tropfen, Strom oder Sprühnebel der Fluidprobe aus der Oberfläche der Fluidprobe ausgestoßen wird; und
Anlegen einer Spannung an die Fluidprobe, optional so dass verursacht wird, dass Analytmoleküle in dem Tropfen, Strom oder Sprühnebel ionisiert und/oder polarisiert werden.
Die Spannung kann über eine Elektrode an die Fluidprobe angelegt werden, und kann eine DC-, AC oder RF-Spannung sein. Die Elektrode kann innerhalb der Probe positioniert sein. Alternativ dazu kann eine Probenhalterung zum Halten der Probe vorgesehen sein, und die Spannung kann über die Probenhalterung an die Fluidprobe angelegt werden. Die Probenhalterung kann leitfähig sein oder kann aus einem leitfähigen Material hergestellt sein und dazu angeordnet und ausgestaltet sein, eine Spannung an die Probe anzulegen, wenn eine Spannung an die Probenhalterung angelegt wird.

Das Verfahren kann ferner Folgendes umfassen:

Das Verfahren kann ferner ein Schalten oder wiederholtes Schalten zwischen (a) und (b) in einem Betriebsmodus umfassen, optional bei einer Frequenz, die aus der Gruppe bestehend aus Folgendem ausgewählt ist: (i) < 0,1 Hz; (ii) 0,1-0,2 Hz; (iii) 0,2-0,3 Hz; (iv) 0,3-0,4 Hz; (v) 0,4-0,5 Hz; (vi) 0,5-1,0 Hz; (vii) 1,0-2,0 Hz; (viii) 2,0-5,0 Hz; (ix) 5,0-10 Hz; (x) 10-20 Hz; (xi) 20-50 Hz; (xii) 50-100 Hz; (xiii) 100-200 Hz; (xiv) 200-500 Hz; (xv) 0,5-1 kHz; (xvi) 1-2 kHz; (xvii) 2-5 kHz; (xviii) 5-10 kHz; (xix) 10-20 kHz; (xx) 20-50 kHz; (xxi) 50-100 kHz; (xxii) 100-200 kHz; (xxiii) 200-500 kHz; (xxiv) 0,5-1 MHz und (xxv) > 1 MHz.
Die Fluidprobe kann den Elektrolyt in einem oder dem Elektrolytkondensator bilden.
Ein Verfahren der Massenspektrometrie oder ein Verfahren der lonenmobilitätsspektrometrie kann das Verfahren zur Ionisierung einer Probe umfassen, auf das zuvor Bezug genommen wurde.
Das Verfahren kann ferner ein Bereitstellen einer loneneinlassvorrichtung umfassen, die eine Einlassöffnung aufweist, und kann ferner ein Transportieren von Analytionen in dem Tropfen, Strom oder Sprühnebel der Fluidprobe durch die Einlassöffnung umfassen.
Das Verfahren kann ferner ein Anlegen einer Spannung an die loneneinlassvorrichtung, optional unter Verwendung einer Elektrode, umfassen. Die an die loneneinlassvorrichtung angelegte Spannung kann >1 kV, >2 kV, >5 kV oder zwischen 5 und 10 kV betragen, und kann eine DC-, AC oder RF-Spannung sein. Das Verfahren kann ferner das Beibehalten der loneneinlassvorrichtung auf einem Erdpotential umfassen, optional unter Verwendung der Elektrode. Die Elektrode kann die loneneinlassvorrichtung berühren. Die loneneinlassvorrichtung kann eine Probenahmeröhre umfassen und die Elektrode kann die Probenahmeröhre berühren. Die Probenahmeröhre kann zu einer ersten Vakuumstufe eines Massenspektrometers führen. Die Probenahmeröhre kann eine Einlassöffnung aufweisen und die Elektrode kann einen Teil der Einlassöffnung bilden, oder im Wesentlichen angrenzend an die Einlassöffnung positioniert sein.
Das Verfahren kann ferner ein Beibehalten einer konstanten Potentialdifferenz zwischen der Probenhalterung und/oder der Fluidprobe und der loneneinlassvorrichtung umfassen.
Das Verfahren kann ferner ein Beibehalten einer konstanten Distanz zwischen einer Einlassöffnung der loneneinlassvorrichtung und einer Oberfläche der Fluidprobe umfassen, beispielsweise ansprechend auf Änderungen des Levels oder Volumens der Fluidprobe.
Es sei auf eine lonenquelle verwiesen, die Folgendes umfasst:

eine Probenhalterung und einen akustischen Messwandler, wobei die Probenhalterung dazu dient, eine Fluidprobe zu enthalten, und der akustische Messwandler dazu angeordnet und ausgestaltet ist, einen oder mehrere Impulse von akustischer Energie an die Fluidprobe anzulegen, um zu verursachen, dass ein Tropfen, Strom oder Sprühnebel der Fluidprobe aus der Oberfläche der Fluidprobe ausgestoßen wird; und
eine Elektrode, die dazu angeordnet und ausgestaltet ist, eine Spannung an die Fluidprobe anzulegen, optional so dass verursacht wird, dass Analytmoleküle in dem Tropfen, Strom oder Sprühnebel ionisiert und/oder polarisiert werden.

Es sei auf ein Verfahren zur Ionisierung einer Probe verwiesen, das Folgendes umfasst:

Bereitstellen einer Fluidprobe, wobei die Fluidprobe einen Analyt enthält, und einer Einlassöffnung für ein Messenspektrometer, wobei eine Distanz zwischen einer Oberfläche der Fluidprobe und der Einlassöffnung definiert ist;
Anlegen von einem oder mehreren Impulsen von akustischer Energie an die Fluidprobe, um zu verursachen, dass ein Tropfen, Strom oder Sprühnebel der Fluidprobe aus der Oberfläche der Fluidprobe ausgestoßen wird; und
Beibehalten einer im Wesentlichen konstanten Distanz zwischen einer Oberfläche der Fluidprobe und der Einlassöffnung ansprechend auf eine Änderung des Levels oder des Volumens der Fluidprobe.

Es sei auf eine loneneinlassvorrichtung verwiesen, die Folgendes umfasst:

eine Probenhalterung und einen akustischen Messwandler, wobei die Probenhalterung dazu dient, eine Fluidprobe zu enthalten, und der akustische Messwandler dazu angeordnet und ausgestaltet ist, einen oder mehrere Impulse von akustischer Energie an die Fluidprobe anzulegen, um zu verursachen, dass ein Tropfen, Strom oder Sprühnebel der Fluidprobe aus der Oberfläche der Fluidprobe ausgestoßen wird;
eine Einlassöffnung für ein Massenspektrometer; und
ein Mittel, das dazu angeordnet und ausgestaltet ist, eine im Wesentlichen konstante Distanz zwischen einer Oberfläche der Fluidprobe und der Einlassöffnung ansprechend auf eine Änderung des Levels oder des Volumens der Fluidprobe beizubehalten.

Bereitstellen einer Fluidprobe, wobei die Fluidprobe optional einen Analyt enthält;
Anlegen von einem oder mehreren Impulsen von akustischer Energie an die Fluidprobe, um zu verursachen, dass ein Tropfen der Fluidprobe aus der Oberfläche der Fluidprobe hervorragt oder ausgestoßen wird; und
Anlegen einer Energie an den Tropfen, so dass verursacht wird, dass der Tropfen in eine Reihe von kleineren Tröpfchen fragmentiert, wodurch optional ein Sprühnebel gebildet wird.
Der Sprühnebel kann ein Sprühregen sein und/oder atomisierte Partikel umfassen.
Der Schritt des Anlegens der Energie an den Tropfen kann ein Anlegen von wenigstens einer akustischen, Laser- oder Wärmeenergie an den Tropfen umfassen, optional wenn dieser aus der Oberfläche der Fluidprobe hervorragt oder ausgestoßen wird.
Das Verfahren kann ferner ein Ionisieren der Tröpfchen oder des Sprühnebels zur Bildung von ionisierten Partikeln umfassen. Das Verfahren kann ein Transportieren der Tröpfchen, des Sprühnebels oder der ionisierten Partikel in einen Einlass eines Massenspektrometers umfassen.
Das Verfahren kann ferner ein Anlegen einer Spannung an die Fluidprobe, beispielsweise einer DC-, AC oder RF-Spannung, umfassen, optional so dass verursacht wird, dass Analytmoleküle in dem Sprühnebel ionisiert und/oder polarisiert werden.
Die Spannung kann über eine Elektrode an die Fluidprobe angelegt werden. Die Elektrode kann innerhalb der Probe positioniert sein. Alternativ dazu kann eine Probenhalterung zum Halten der Probe vorgesehen sein und die Spannung kann an die Fluidprobe über die Probenhalterung angelegt werden. Die Probenhalterung kann leitfähig sein oder kann aus einem leitfähigen Material hergestellt sein und dazu angeordnet und ausgestaltet sein, eine Spannung an die Probe anzulegen, wenn eine Spannung an die Probenhalterung angelegt wird.

Das Verfahren kann ferner Folgendes umfassen:

(a) Halten der Probenhalterung und/oder der Fluidprobe auf einem relativ hohen Potential und optional Halten der loneneinlassvorrichtung auf einem relativ geringen oder Erdpotential, so dass das Volumen zwischen der Probenhalterung und/oder der Fluidprobe und der loneneinlassvorrichtung einen Elektrolytkondensator bilden kann; und/oder
(b) Halten der loneneinlassvorrichtung auf einem relativ hohen Potential und optional Halten der Probenhalterung und/oder der Fluidprobe auf einem relativ geringen oder Erdpotential, so dass das Volumen zwischen der Probenhalterung und/oder der Fluidprobe und der loneneinlassvorrichtung einen Elektrolytkondensator bilden kann.

Das Verfahren kann ferner ein Schalten oder wiederholtes Schalten zwischen (a) und (b) in einem Betriebsmodus umfassen, optional bei einer Frequenz, die aus der Gruppe bestehend aus Folgendem ausgewählt ist: (i) < 0,1 Hz; (ii) 0,1-0,2 Hz; (iii) 0,2-0,3 Hz; (iv) 0,3-0,4 Hz; (v) 0,4-0,5 Hz; (vi) 0,5-1,0 Hz; (vii) 1,0-2,0 Hz; (viii) 2,0-5,0 Hz; (ix) 5,0-10 Hz; (x) 10-20 Hz; (xi) 20-50 Hz; (xii) 50-100 Hz; (xiii) 100-200 Hz; (xiv) 200-500 Hz; (xv) 0,5-1 kHz; (xvi) 1-2 kHz; (xvii) 2-5 kHz; (xviii) 5-10 kHz; (xix) 10-20 kHz; (xx) 20-50 kHz; (xxi) 50-100 kHz; (xxii) 100-200 kHz; (xxiii) 200-500 kHz; (xxiv) 0,5-1 MHz und (xxv) > 1 MHz.
Die Fluidprobe kann den Elektrolyt in einem oder dem Elektrolytkondensator bilden.
Ein Verfahren der Massenspektrometrie oder ein Verfahren der lonenmobilitätsspektrometrie kann das Verfahren zur Ionisierung einer Probe umfassen, auf das zuvor Bezug genommen wurde.
Das Verfahren kann ferner ein Bereitstellen einer loneneinlassvorrichtung umfassen, die eine Einlassöffnung aufweist, und kann ferner ein Transportieren von Analytionen in dem Tropfen, Strom oder Sprühnebel der Fluidprobe durch die Einlassöffnung umfassen.
Das Verfahren kann ferner ein Anlegen einer Spannung an die loneneinlassvorrichtung, optional unter Verwendung einer Elektrode, umfassen. Die an die loneneinlassvorrichtung angelegte Spannung kann >1 kV, >2 kV, >5 kV oder zwischen 5 und 10 kV betragen und kann eine DC-, AC oder RF-Spannung sein. Das Verfahren kann ferner das Beibehalten der loneneinlassvorrichtung auf einem Erdpotential umfassen, optional unter Verwendung der Elektrode. Die Elektrode kann die loneneinlassvorrichtung berühren. Die loneneinlassvorrichtung kann eine Probenahmeröhre umfassen und die Elektrode kann die Probenahmeröhre berühren. Die Probenahmeröhre kann zu einer ersten Vakuumstufe eines Massenspektrometers führen. Die Probenahmeröhre kann eine Einlassöffnung aufweisen und die Elektrode kann einen Teil der Einlassöffnung bilden, oder im Wesentlichen angrenzend an die Einlassöffnung positioniert sein.
Das Verfahren kann ferner ein Beibehalten einer konstanten Potentialdifferenz zwischen der Probenhalterung und/oder der Fluidprobe und der loneneinlassvorrichtung umfassen.
Das Verfahren kann ferner ein Beibehalten einer konstanten Distanz zwischen einer Einlassöffnung der loneneinlassvorrichtung und einer Oberfläche der Fluidprobe umfassen, beispielsweise ansprechend auf Änderungen des Levels oder Volumens der Fluidprobe.
Es sei auf eine loneneinlassvorrichtung oder eine lonenquelle verwiesen, die Folgendes umfasst:

eine Probenhalterung und einen akustischen Messwandler, wobei die Probenhalterung dazu dient, eine Fluidprobe zu enthalten, und der akustische Messwandler dazu angeordnet und ausgestaltet ist, einen oder mehrere Impulse von akustischer Energie an die Fluidprobe anzulegen, um zu verursachen, dass ein Tropfen der Fluidprobe aus der Oberfläche der Fluidprobe hervorragt oder ausgestoßen wird; und

Mittel, das dazu angeordnet und ausgestaltet ist, eine Energie an den Tropfen anzulegen, so dass verursacht wird, dass der Tropfen in eine Reihe von kleineren Tröpfchen fragmentiert, wodurch optional ein Sprühnebel gebildet wird.
Das Mittel zum Anlegen von Energie kann wenigstens entweder einen akustischen Messwandler, einen Laser oder eine Heizvorrichtung, beispielsweise eine Heißsonde, umfassen.
Es sei auf ein Verfahren zur Ionisierung einer Probe verwiesen, das Folgendes umfasst:

Bereitstellen einer Fluidprobe, wobei die Fluidprobe in einer Probenhalterung enthalten ist und einen Analyt umfasst;
Bereitstellen eines akustischen Messwandlers zum Anlegen einer akustischen Energie an die Fluidprobe;
Bereitstellen einer ersten Elektrode, die zwischen der Fluidprobe oder der Probenhalterung und dem akustischen Messwandler positioniert ist, und einer zweiten Elektrode, die über der Probenhalterung positioniert ist; und
Beibehalten einer Potentialdifferenz zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode, so dass das Volumen zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode einen Elektrolytkondensator bildet, und so dass die Fluidprobe, die in der Probenhalterung enthalten ist, den Elektrolyt des Elektrolytkondensators bildet; und
Anlegen von einem oder mehreren Impulsen von akustischer Energie an die Fluidprobe, um zu verursachen, dass ein Tropfen, Strom oder Sprühnebel der Fluidprobe aus der Oberfläche der Fluidprobe ausgestoßen wird.

Es sei auf eine loneneinlassvorrichtung oder eine lonenquelle verwiesen, die Folgendes umfasst:

eine Probenhalterung und einen akustischen Messwandler, wobei die Probenhalterung dazu dient, eine Fluidprobe zu enthalten, und der akustische Messwandler dazu angeordnet und ausgestaltet ist, einen oder mehrere Impulse von akustischer Energie an die Fluidprobe anzulegen, um zu verursachen, dass ein Tropfen, Strom oder Sprühnebel der Fluidprobe aus der Oberfläche der Fluidprobe ausgestoßen wird;
eine erste Elektrode, die zwischen der Fluidprobe oder der Probenhalterung und dem akustischen Messwandler positioniert ist;
eine zweite Elektrode, die über der Probenhalterung positioniert ist; und
ein Steuersystem, das zu Folgendem angeordnet und ausgestaltet ist:

Beibehalten einer Potentialdifferenz zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode, so dass das Volumen zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode einen Elektrolytkondensator bildet, und so dass die Fluidprobe, die in der Probenhalterung enthalten ist, bei Verwendung den Elektrolyt des Elektrolytkondensators bildet.
Die erste Elektrode kann in die Probenhalterung eingebaut sein oder einen Teil davon bilden. Alternativ dazu kann die erste Elektrode separat von der Probenhalterung sein. Die erste Elektrode kann eine Plattenelektrode, eine Netzelektrode oder eine Gitterelektrode sein. Die Probenhalterung kann eine Tasse sein und die Elektrode kann über der unteren Oberfläche der Tasse positioniert sein und/oder diese wenigstens teilweise umschließen.
Die Probenhalterung kann resistiv, nicht-leitend, halb-leitend oder dielektrisch sein. Alternativ dazu kann die Probenhalterung leitfähig sein.
Die Potentialdifferenz, die zwischen der ersten und der zweiten Elektrode erhalten bleibt, verursacht optional bei Verwendung, dass Analytmoleküle in dem Sprühnebel ionisiert werden.
Das Verfahren kann ferner ein Beibehalten einer konstanten Distanz zwischen der zweiten Elektrode und einer Oberfläche der Fluidprobe umfassen, beispielsweise ansprechend auf Änderungen des Levels oder Volumens der Fluidprobe bei Verwendung.
In etwaigen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen oder Aspekten kann die Spannung, die an die Fluidprobe und/oder die Elektrode angelegt wird, oder die die Elektrode verwendet, eine DC-, AC oder RF-Spannung sein. Die an die Fluidprobe und/oder Elektrode angelegte Spannung, oder die die Elektrode verwendet, kann zwischen unterschiedlichen Polaritäten, beispielsweise positiven und negativen Polaritäten, geschaltet, wiederholt geschaltet oder gewechselt werden, so dass optional verursacht wird, dass Analytmoleküle in dem Sprühnebel abwechselnd negativ und positiv geladene Ionen bilden.
Die Spannung, die an die Fluidprobe und/oder Elektrode angelegt wird, oder die die Elektrode verwendet, kann eine AC oder RF Spannung umfassen. Die AC- oder RF-Spannung weist optional eine Amplitude auf, die aus der Gruppe bestehend aus Folgendem ausgewählt ist: (i) < 50 V Spitze zu Spitze; (ii) 50-100 V Spitze zu Spitze; (iii) 100-200 V Spitze zu Spitze; (iv) 200-500 V Spitze zu Spitze; (v) 0,5-1 kV Spitze zu Spitze; (vi) 1-2 kV Spitze zu Spitze; (vii) 2-3 kV Spitze zu Spitze; (viii) 3-4 kV Spitze zu Spitze; (ix) 4-5 kV Spitze zu Spitze; (x) 5-8 kV Spitze zu Spitze und (xi) > 8 kV Spitze zu Spitze.
Die AC-oder RF-Spannung weist optional eine Frequenz auf, die aus der Gruppe bestehend aus Folgendem ausgewählt ist: (i) < 0,1 Hz; (ii) 0,1-0,2 Hz; (iii) 0,2-0,3 Hz; (iv) 0,3-0,4 Hz; (v) 0,4-0,5 Hz; (vi) 0,5-1,0 Hz; (vii) 1,0-2,0 Hz; (viii) 2,0-5,0 Hz; (ix) 5,0-10 Hz; (x) 10-20 Hz; (xi) 20-50 Hz; (xii) 50-100 Hz; (xiii) 100-200 Hz; (xiv) 200-500 Hz; (xv) 0,5-1 kHz; (xvi) 1-2 kHz; (xvii) 2-5 kHz; (xviii) 5-10 kHz; (xix) 10-20 kHz; (xx) 20-50 kHz; (xxi) 50-100 kHz; (xxii) 100-200 kHz; (xxiii) 200-500 kHz; (xxiv) 0,5-1 MHz und (xxv) > 1 MHz.
Die AC- oder RF-Spannung weist optional eine Frequenz auf, die der Impulsrate der akustischen Energie, die an die Fluidprobe angelegt wird, oder einem Vielfachen der Impulsrate der akustischen Energie, die an die Fluidprobe angelegt wird, entspricht.
Das Spektrometer kann eine lonenquelle umfassen, die aus der Gruppe bestehend aus Folgendem ausgewählt ist: (i) einer Elektrosprayionisations-Ionenquelle („ESI“lonenquelle); (ii) einer Umgebungsdruck-Photoionisations-Ionenquelle („APPI“lonenquelle); (iii) einer Umgebungsdruck-Chemieionisations-Ionenquelle („APCI“lonenquelle); (iv) einer matrixunterstützten Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle („MALDI“-Ionenquelle); (v) einer Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle („LDI“lonenquelle); (vi) einer Umgebungsdruck-Ionisations-Ionenquelle („API“-lonenquelle); (vii) einer Desorptionsionisations-Ionenquelle auf Silizium („DIOS“-Ionenquelle); (viii) einer Elektronenstoß-Ionenquelle („EI“-lonenquelle); (ix) einer Chemieionisations-Ionenquelle („CI“-lonenquelle); (x) einer Feldionisations-Ionenquelle („FI“-lonenquelle); (xi) einer Felddesorptions-Ionenquelle („FD“-Ionenquelle); (xii) einer lonenquelle mit induktiv gekoppeltem Plasma („ICP“-Ionenquelle); (xiii) einer lonenquelle mit schnellem Atombeschuss („FAB“-Ionenquelle); (xiv) einer Massenspektrometrie-Ionenquelle mit flüssigen Sekundärionen („LSIMS“-Ionenquelle); (xv) einer Desorptionselektrosprayionisations-Ionenquelle („DESI“-Ionenquelle); (xvi) einer radioaktiven Nickel-63-lonenquelle; (xvii) einer matrixunterstützten Umgebungsdruck-Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle; (xviii) einer Thermospray-Ionenquelle; (xix) einer atomsphärischen Probenahme-Glimmentladungsionisations-Ionenquelle („ASGDI“lonenquelle); (xx) einer Glimmentladungs-Ionenquelle („GD“-Ionenquelle); (xxi) einer Impaktor-Ionenquelle; (xxii) einer lonenquelle mit Direktanalyse in Echtzeit („DART“lonenquelle); (xxiii) einer Lasersprayionisations-Ionenquelle („LSI“-Ionenquelle); (xxiv) einer Schallsprayionisations-Ionenquelle („SSI“-Ionenquelle); (xxv) einer matrixunterstützten Einlassionisations-Ionenquelle („MAII“-Ionenquelle); (xxvi) einer lösungsmittelunterstützten Einlassionisations-Ionenquelle („SAII“-Ionenquelle); (xxvii) einer Desorptions-Elektrosprayionisations-Ionenquelle („DESI“-lonenquelle) und (xxviii) einer Laserablations-Elektrosprayionisations-Ionenquelle („LAESI“-lonenquelle).
Das Spektrometer kann eine oder mehrere kontinuierliche oder gepulste Ionenquellen umfassen.
Das Spektrometer kann eine oder mehrere lonenführungen umfassen.
Das Spektrometer kann eine oder mehrere lonenmobilitätstrennungsvorrichtungen und/oder eine oder mehrere feldasymmetrische lonenmobilitätsspektrometervorrichtungen umfassen.
Das Spektrometer kann eine oder mehrere lonenfallen oder einen oder mehrere lonenfangbereiche umfassen.
Das Spektrometer kann eine oder mehrere Kollisions-, Fragmentierungs- oder Reaktionszellen umfassen, die aus der Gruppe bestehend aus Folgendem ausgewählt sind: (i) einer kollisionsinduzierten Dissoziations-Fragmentationsvorrichtung („CID“-Fragmentationsvorrichtung) ; (ii) einer oberflächeninduzierten Dissoziations-Fragmentationsvorrichtung („SID“-Fragmentationsvorrichtung); (iii) einer Elektronentransfer-Dissoziations-Fragmentationsvorrichtung („ETD“-Fragmentationsvorrichtung); (iv) einer Elektronenauffang-Dissoziations-Fragmentationsvorrichtung („ECD“-Fragmentationsvorrichtung); (v) einer Elektronenkollisions- oder -aufprall-Dissoziations-Fragmentationsvorrichtung; (vi) einer photoinduzierten Dissoziations-Fragmentationsvorrichtung („PID“-Fragmentationsvorrichtung); (vii) einer laserinduzierten Dissoziations-Fragmentationsvorrichtung; (viii) einer infrarotstrahlungsinduzierten Dissoziationsvorrichtung; (ix) einer ultraviolettstrahlungsinduzierten Dissoziationsvorrichtung; (x) einer Düsenskimmerschnittstellen-Fragmentationsvorrichtung; (xi) einer quellen inneren Fragmentationsvorrichtung; (xii) einer quelleninneren kollisionsinduzierten Dissoziations-Fragmentationsvorrichtung; (xiii) einer Wärme- oder Temperaturquellen-Fragmentationsvorrichtung; (xiv) einer elektrofeldinduzierten Fragmentationsvorrichtung; (xv) einer magnetfeldinduzierten Fragmentationsvorrichtung; (xvi) einer Enzymdigestions- oder Enzymabbau-Fragmentationsvorrichtung; (xvii) einer lon-lon-Reaktionsfragmentationsvorrichtung; (xviii) einer lon-MolekülReaktionsfragmentationsvorrichtung; (xix) einer lon-AtomReaktionsfragmentationsvorrichtung; (xx) einer ionenmetastabilen lonenreaktionsfragmentationsvorrichtung; (xxi) einer ionenmetastabilen Molekülreaktionsfragmentationsvorrichtung; (xxii) einer ionenmetastabilen Atomreaktionsfragmentationsvorrichtung; (xxiii) einer lon-lon-Reaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Adukt-Ionen oder Produktionen; (xxiv) einer lon-Molekül-Reaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Adukt- oder Produktionen; (xxv) einer lon-Atom-Reaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Adukt- oder Produktionen; (xxvi) einer ionenmetastabilen Reaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Adukt- oder Produktionen; (xxvii) einer ionenmetastabilen Molekülreaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Adukt- oder Produktionen; (xxviii) einer ionenmetastabilen Atomreaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Adukt- oder Produktionen; und (xxix) einer Elektronenionisationsdissoziations-Fragmentationsvorrichtung („EID“-Fragmentationsvorrichtung).
Das Spektrometer kann ein Massen-Analysegerät umfassen, das aus der Gruppe bestehend aus Folgendem ausgewählt ist: (i) einem Quadrupol-Massen-Analysegerät; (ii) einem 2D- oder linearen Quadrupol-Massen-Analysegerät; (iii) einem Paul- oder 3D-Quadrupol-Massen-Analysegerät; (iv) einem Penning-Falle-Massen-Analysegerät; (v) einem lonenfalle-Massen-Anaylsegerät; (vi) einem Magnetabschnitt-Massen-Analysegerät; (vii) einem lonzyklotronresonanz-Massen-Analysegerät („ICR“-Massen-Analysegerät); (viii) einem Fourier-Transformations-lonenzyklotronresonanz-Massen-Analysegerät („FTICR“-Massen-Analysegerät); (ix) einem Analysegerät für elektrostatische Massen, das dazu angeordnet ist, ein elektrostatisches Feld zu erzeugen, das eine quadro-logarithmische Potenzialverteilung aufweist; (x) einem Fourier-Transformations-Massen-Analysegerät für elektrostatische Massen; (xi) einem Fourier-Transformations-Massen-Analysegerät; (xii) einem Flugzeitmassen-Analysegerät; (xiii) einem Flugzeitmassen-Analysegerät für orthogonale Beschleunigung; und (xiv) einem Flugzeitmassen-Analysegerät für lineare Beschleunigung.
Das Spektrometer kann ein oder mehrere Energie-Analysegeräte oder Analysegeräte für elektrostatische Energie umfassen.
Das Spektrometer kann eine oder mehrere lonenerfassungsvorrichtungen umfassen.
Das Spektrometer kann einen oder mehrere Massenfilter umfassen, die aus der Gruppe bestehend aus Folgendem ausgewählt sind: (i) einem Quadrupol-Massenfilter; (ii) einer 2D- oder linearen Quadrupol-Ionenfalle; (iii) einer Paul- oder 3D-Quadrupol-Ionenfalle; (iv) einer Penning-Ionenfalle; (v) einer Ionenfalle; (vi) einem Magnetabschnitt-Massenfilter; (vii) einem Flugzeitmassenfilter; und (viii) einem Wien-Filter.
Das Spektrometer kann eine Vorrichtung oder ein lonengate zum Pulsieren von Ionen und/oder eine Vorrichtung zum Umwandeln eines im Wesentlichen kontinuierlichen lonenstrahls in einen gepulsten lonenstrahl umfassen.
Das Spektrometer kann eine C-Falle und ein Massen-Analysegerät umfassen, das eine äußere zylinderartige Elektrode und eine koaxiale innere spindelartige Elektrode umfasst, die ein elektrostatisches Feld mit einer quadro-logarithimischen Potenzialverteilung bilden, wobei in einem ersten Betriebsmodus Ionen an die C-Falle übertragen werden und dann in das Massen-Analysegerät eingespritzt werden, und wobei in einem zweiten Betriebsmodus Ionen an die C-Falle übertragen werden und dann an eine Kollisionszellen- oder eine Elektronentransfer-Dissoziationsvorrichtung, wobei wenigstens einige Ionen zu Fragmentionen fragmentiert werden, und wobei die Fragmentionen dann an die C-Falle übertragen werden, bevor sie in das Massen-Analysegerät eingespritzt werden.
Das Spektrometer kann eine gestapelte Ringionenführung umfassen, die eine Mehrzahl von Elektroden umfasst, die je eine Öffnung aufweisen, durch welche Ionen bei der Verwendung übertragen werden, und wobei der Abstand der Elektroden entlang der Länge des lonenpfads zunimmt, und wobei die Öffnungen in den Elektroden in einem vorgeschalteten Abschnitt der lonenführung einen ersten Durchmesser aufweisen, und wobei die Öffnungen in den Elektroden in einem nachgeschalteten Abschnitt der lonenführung einen zweiten Durchmesser aufweisen, der kleiner ist als der erste Durchmesser, und wobei entgegengesetzte Phasen einer AC- oder RF-Spannung bei der Verwendung an nachfolgende Elektroden angelegt werden.
Das Spektrometer kann eine Vorrichtung umfassen, die dazu angeordnet und ausgestaltet ist, eine AC- oder RF-Spannung an die Elektroden zu leiten. Die AC- oder RF-Spannung weist optional eine Amplitude auf, die aus der Gruppe bestehend aus Folgendem ausgewählt ist: (i) ungefähr < 50 V Spitze zu Spitze; (ii) ungefähr 50-100 V Spitze zu Spitze; (iii) ungefähr 100-150 V Spitze zu Spitze; (iv) ungefähr 150-200 V Spitze zu Spitze; (v) ungefähr 200-250 V Spitze zu Spitze; (vi) ungefähr 250-300 V Spitze zu Spitze; (vii) ungefähr 300-350 V Spitze zu Spitze; (viii) ungefähr 350-400 V Spitze zu Spitze; (ix) ungefähr 400-450 V Spitze zu Spitze; (x) ungefähr 450-500 V Spitze zu Spitze und (xi) > ungefähr 500 V Spitze zu Spitze.
Die AC- oder RF-Spannung kann eine Frequenz aufweisen, die aus der Gruppe bestehend aus Folgendem ausgewählt ist: (i) < ungefähr 100 kHz; (ii) ungefähr 100-200 kHz; (iii) ungefähr 200-300 kHz; (iv) ungefähr 300-400 kHz; (v) ungefähr 400-500 kHz; (vi) ungefähr 0,5-1,0 MHz; (vii) ungefähr 1,0-1,5 MHz; (viii) ungefähr 1,5-2,0 MHz; (ix) ungefähr 2,0-2,5 MHz; (x) ungefähr 2,5-3,0 MHz; (xi) ungefähr 3,0-3,5 MHz; (xii) ungefähr 3,5-4,0 MHz; (xiii) ungefähr 4,0-4,5 MHz; (xiv) ungefähr 4,5-5,0 MHz; (xv) ungefähr 5,0-5,5 MHz; (xvi) ungefähr 5,5-6,0 MHz; (xvii) ungefähr 6,0-6,5 MHz; (xviii) ungefähr 6,5-7,0 MHz; (xix) ungefähr 7,0-7,5 MHz; (xx) ungefähr 7,5-8,0 MHz; (xxi) ungefähr 8,0-8,5 MHz; (xxii) ungefähr 8,5-9,0 MHz; (xxiii) ungefähr 9,0-9,5 MHz; (xxiv) ungefähr 9,5-10,0 MHz und (xxv) > ungefähr 10,0 MHz.
Das Spektrometer kann eine Chromatographie- oder eine andere Trennungsvorrichtung umfassen, die einer lonenquelle vorgeschaltet ist. Die chromatographische Trennungsvorrichtung kann eine Flüssigchromatographie- oder Gaschromatographievorrichtung umfassen. Alternativ dazu kann die Trennungsvorrichtung Folgendes umfassen: (i) eine Kapillarelektrophorese-Trennungsvorrichtung („CE“-Trennungsvorrichtung); (ii) eine Kapillarelektrochromatographie-Trennungsvorrichtung („CEC“-Trennungsvorrichtung); (iii) eine im Wesentlichen starre keramikbasierte mehrschichtige Mikrofluidiksubstrat-Trennungsvorrichtung („Keramikfliesen“-Trennungsvorrichtung); oder (iv) eine superkritische Fluidchromatographie-Trennungsvorrichtung.
Die lonenführung kann auf einem Druck gehalten werden, der aus der Gruppe bestehend aus Folgendem ausgewählt ist: (i) < ungefähr 0,0001 mbar; (ii) ungefähr 0,0001-0,001 mbar; (iii) ungefähr 0,001-0,01 mbar; (iv) ungefähr 0,01-0,1 mbar; (v) ungefähr 0,1-1 mbar; (vi) ungefähr 1-10 mbar; (vii) ungefähr 10-100 mbar; (viii) ungefähr 100-1000 mbar und (ix) > ungefähr 1000 mbar.
Analytionen können einer Elektronentransfer-Dissoziations-Fragmentation („ETD“-Fragmentation) in einer Elektronentransfer-Dissoziations-Fragmentationsvorrichtung unterzogen werden. Analytionen können dazu gebracht werden, mit ETD-Reagenzionen innerhalb einer lonenführung oder Fragmentationsvorrichtung zu interagieren.
Optional findet zur Bewirkung einer Elektronentransferdissoziation entweder Folgendes statt: (a) Analytionen werden fragmentiert oder zum Dissoziieren angeregt und bilden Produkt- oder Fragmentionen, nachdem sie mit Reagenzionen interagiert haben; und/oder (b) Elektronen werden von einem oder mehreren Reagenzionen oder negativ geladenen Ionen an ein oder mehrere mehrfach geladene Analytkationen oder positiv geladene Ionen übertragen, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen zum Dissoziieren angeregt werden und Produkt- oder Fragmentionen bilden; und/oder (c) Analytionen werden fragmentiert oder zum Dissoziieren angeregt und bilden Produkt- oder Fragmentionen, nachdem sie mit neutralen Reagenzgasmolekülen oder -atomen oder einem nicht-ionischen Reagenzgas interagiert haben; und/oder (d) Elektronen werden von einem oder mehreren neutralen, nicht-ionischen oder ungeladenen grundlegenden Gasen oder Dämpfen an ein oder mehrere mehrfach geladene Analytkationen oder positiv geladene Ionen übertragen, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen zum Dissoziieren angeregt werden und Produkt- oder Fragmentionen bilden; und/oder (e) Elektronen werden von einem oder mehreren neutralen, nicht-ionischen oder ungeladenen Superbasen-Reagenzgasen oder -dämpfen an ein oder mehrere mehrfach geladene Analytkationen oder positiv geladene Ionen übertragen, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen zum Dissoziieren angeregt werden und Produkt- oder Fragmentionen bilden; und/oder (f) Elektronen werden von einem oder mehreren neutralen, nicht-ionischen oder ungeladenen Alkalimetall-Gasen oder -Dämpfen an ein oder mehrere mehrfach geladene Analytkationen oder positiv geladene Ionen übertragen, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen zum Dissoziieren angeregt werden und Produkt- oder Fragmentionen bilden; und/oder (g) Elektronen werden von einem oder mehreren neutralen, nicht-ionischen oder ungeladenen Gasen, Dämpfen oder Atomen an ein oder mehrere mehrfach geladene Analytkationen oder positiv geladene Ionen übertragen, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen zum Dissoziieren angeregt werden und Produkt- oder Fragmentionen bilden, wobei das eine oder die mehreren neutralen, nicht-ionischen oder ungeladenen Gase, Dämpfe oder Atome aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Folgendem besteht: (i) Natriumdampf oder -atomen; (ii) Lithiumdampf oder -atomen; (iii) Kaliumdampf oder -atomen; (iv) Rubidiumdampf oder -atomen; (v) Cäsiumdampf oder -atomen; (vi) Franciumdampf oder -atomen; (vii) C₆₀-Dampf oder - Atomen und (viii) Magnesiumdampf oder -atomen.
Die mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen können Peptide, Polypeptide, Proteine oder Biomoleküle umfassen.
Optional findet zur Bewirkung einer Elektronentransferdissoziation Folgendes statt:

(a) die Reagenzanionen oder negativ geladenen Ionen werden von einem polyaromatischen Kohlenwasserstoff oder einem substituierten polyaromatischen Kohlenwasserstoff abgeleitet; und/oder (b) die Reagenzanionen oder negativ geladenen Ionen werden aus der Gruppe bestehend aus Folgendem abgeleitet: (i) Anthracen; (ii) 9,10-Diphenyl-anthracen; (iii) Naphthalen; (iv) Fluor; (v) Phenanthren; (vi) Pyren, (vii) Fluoranthen; (viii) Chrysen; (ix) Triphenylen; (x) Perylen; (xi) Acridin; (xii) 2,2'-Dipyridyl; (xiii) 2,2'-Bichinolin; (xiv) 9-Anthracencarbonitril; (xv) Dibenzothiophen; (xvi) 1,10'-Phenanthrolin; (xvii) 9'-Anthracencarbonitril und (xviii) Anthrachinon; und/oder (c) die Reagenzionen oder negativ geladenen Ionen umfassen Azobenzol-Anionen oder radikale Azobenzol-Anionen.

Das Verfahren der Elektronentransferdissoziationsfragmentierung kann ein Interagieren von Analytionen mit Reagenzionen umfassen, wobei die Reagenzionen Dicyanobenzol, 4-Nitrotoluol oder Azulen umfassen.
Eine Chromatographie-Erfassungsvorrichtung kann vorgesehen sein, wobei die Chromatographie-Erfassungsvorrichtung eines der Folgenden umfasst:

eine destruktive Chromatographie-Erfassungsvorrichtung, die optional aus der Gruppe bestehend aus (i) einer Flammenionisations-Erfassungsvorrichtung (FID), (ii) einer Aerosol-basierten Erfassungsvorrichtung oder einer Nanoquantitätsanalyt-Erfassungsvorrichtung (NQAD); (iii) einer flammenphotometrischen Erfassungsvorrichtung (FPD); (iv) einer Atomemissions-Erfassungsvorrichtung (AED); (v) einer Stickstoff-Phosphor-Erfassungsvorrichtung (NPD); und (vi) einem Lichtstreudetektor (ELSD) ausgewählt ist; oder
eine nicht-destruktive Chromatographie-Erfassungsvorrichtung, die optional aus der Gruppe bestehend aus Folgendem ausgewählt ist: (i) einer UV-Erfassungsvorrichtung für festgelegte oder variable Wellenlängen; (ii) einer Erfassungsvorrichtung für thermische Leitfähigkeit (TCD); (iii) einer Fluoreszenz-Erfassungsvorrichtung; (iv) einer Elektronenauffang-Erfassungsvorrichtung (ECD); (v) einem Leitfähigkeitsmonitor; (vi) einer Photoionisations-Erfassungsvorrichtung (PID); (vii) einer Brechungsindex-Erfassungsvorrichtung (RID); (viii) einer Radiofluss-Erfassungsvorrichtung und (ix) einer chiralen Erfassungsvorrichtung.

Das Spektrometer kann in verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden, die einen Massenspektrometrie-Betriebsmodus („MS“-Betriebsmodus); einen Tandemmassenspektrometrie-Betriebsmodus („MS/MS“-Betriebsmodus); einen Betriebsmodus, in welchem Ausgangsionen oder Vorläuferionen alternativ fragmentiert oder reagiert werden, so dass Fragment- oder Produktionen erzeugt werden, und nicht fragmentiert oder reagiert oder bis zu einem geringeren Grad fragmentiert oder reagiert werden; einen Mehrfachreaktionsüberwachungs-Betriebsmodus („MRM“-Betriebsmodus); einen datenabhängigen Analyse-Betriebsmodus („DDA“-Betriebsmodus); einen datenunabhängigen Analyse-Betriebsmodus („DIA“-Betriebsmodus); einen Quantifizierungsbetriebsmodus oder einen lonenmobilitätsspektrometrie-Betriebsmodus („IMS“-Betriebsmodus) einschließen.
Figurenliste
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun, zusammen mit einem Beispiel lediglich zur Veranschaulichung, lediglich beispielhaft und in Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 zeigt einen Tröpfchenausstoß gemäß einer Ausgestaltung des Stands der Technik;
3A und 3B stellen einen Tröpfchenausstoß unter modifizierten Bedingungen dar;
4 zeigt das [M + H]⁺ -Ansprechen auf den Ausstoß von Koffein;
5 zeigt das [M + 2H]²⁺ -Ansprechen auf den Ausstoß von Glu-Fibrinopeptid;
6A und 6B zeigen zwei Massenspektren, die aus Warfarin erhalten werden;
7 zeigt die Wirkung einer flüssigen Oberfläche auf die Probenahmedüsendistanz;
8 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform;
9 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform, in welcher eine Steuerung dazu verwendet werden kann, eine konstante Distanz zwischen einer Fluidprobe und einer Einlassvorrichtung beizubehalten;
10 zeigt einen Vergleich zwischen Tropfen- und Sprühnebel- oder Sprühregen-Betriebsmodi;
11 zeigt das Massenspektrometersignal in einem Betriebsmodus; und
12A zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform, bei welcher eine Elektrode eine Probenhalterung umschließen kann und/oder einen Teil davon bilden kann und 12B zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform, bei welcher eine Elektrode wenigstens teilweise zwischen einer Probenhalterung und einem akustischen Messwandler platziert sein kann.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nun beschrieben.
Eine lonenquelle gemäß einer Ausführungsform ist in 1 gezeigt.
Eine Elektrode 50 ist optional in ein Fläschchen 20 eingeführt, das optional eine Probe einer Analytlösung enthält. Eine Probenahmeröhre 10 ist optional mit einem Massenspektrometer verbunden und kann über dem Fläschchen 20 positioniert sein. Ein Impuls einer akustischen Energie kann von einem Messwandler 30 erzeugt werden. Der Impuls ist optional auf die Oberfläche der Probe oder der Analytlösung gerichtet, was optional dazu führt, dass ein Strom oder ein Sprühnebel von Tröpfchen ausgestoßen wird.
Eine Elektrode 50 ist optional innerhalb des Analytfläschchens 20 platziert, so dass sie dazu fähig ist, eine Spannung direkt an die Probe oder Analytlösung anzulegen. Wenn die Tröpfchen die Probe verlassen, können sie polarisiert werden und/oder desolvatisieren, wodurch optional protonierte oder deprotonierte Ionen gebildet werden, abhängig von den angelegten Spannungen. Diese Ionen werden dann optional unter Verwendung des Massenspektrometers analysiert.
Der Einfachheit halber ist lediglich ein Fläschchen 20 in 1 dargestellt. Es ist jedoch zu verstehen, dass in der Praxis der Probenbehälter oder die Probenhalterung auch eine Reihe von Behältern sein kann oder umfassen kann, beispielsweise in Form von gestapelten Rohren oder Mikrotiterplatten. Der Probenbehälter oder die Probenhalterung könnte auch ein einzelnes Rohr oder Fläschchen sein.
Um zu ermöglichen, dass das System Ionen erzeugen kann, ist die akustische Einrichtung gegenüber herkömmlichen Bedingungen modifiziert, die bei einem akustischen Flüssigkeitstransfer verwendet werden und die so ausgestaltet sein können, dass ein einzelner Tropfen eines bekannten Volumens, typischerweise in der Größenordnung des Volumens von 2,5 nL und/oder mit einem Durchmesser von ungefähr 170 µm, wie in 2 gezeigt, bereitgestellt wird.
Gemäß den verschiedenen Ausführungsformen können diese herkömmlichen Bedingungen verändert werden, um einen Strom oder Sprühnebel kleinerer Tröpfchen zu erzeugen, beispielsweise mit einem Volumen von weniger als 1 pL, optional von weniger als 100 fL, und/oder einem Durchmesser von weniger als 15 µm. 3A ist ein Foto, das einen Strom von ausgestoßenen Tröpfchen unter Verwendung eines Tröpfchenausstoßes unter modifizierten Bedingungen zeigt. 3B zeigt eine typische Tröpfchendurchmesserverteilung. Eine typische Schallfrequenz zur Erzeugung eines Stroms oder Sprühnebels von kleineren Tröpfchen kann größer als 10 MHz, und optional 10 bis 12 MHz oder 11 MHz, sein.
Geringere Frequenzen und/oder Impulse einer längeren Wellenlänge können größere Tröpfchen, z.B. Tröpfchen mit einem großen oder größeren Durchmesser, erzeugen. Höhere Frequenzen und/oder Impulse einer kürzeren Wellenlänge können kleinere Tröpfchen, z.B. Tröpfchen mit einem kleinen oder kleineren Durchmesser, erzeugen. Das Tröpfchenvolumen kann gesteuert werden und/der reproduzierbar sein. Die Erzeugungsrate von Tröpfchen, oder die Menge an Tröpfchen in dem Sprühnebel, kann größer als 200 Tröpfchen pro Sekunde, optional 200 bis 1000 Tröpfchen pro Sekunde, sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen führt das Anlegen einer Spannung an die Probe oder Analytlösung optional zur Bildung eines Stromkreises, wobei der Luftspalt und/oder Analyt zwischen der Probenahmeröhre und dem Fläschchen (oder einer Gegenelektrode) zu dem Dielektrikum eines Elektrolytkondensators wird. Die Probe oder Analytlösung bildet optional den Elektrolyt des Elektrolytkondensators. Die Tröpfchen werden optional polarisiert, während sie sich gegenüber von dem elektrischen Feld ausrichten, und werden optional in einem elektrosprayartigen Verfahren ionisiert, wenn sie die Oberfläche verlassen. Die Protonierung der Probe kann von der an die Probe oder Analytlösung angelegten Spannung angetrieben werden. Es ist zu beachten, dass die Lösungsmittel, die im Allgemeinen in der Massenspektrometrie verwendet werden, beispielsweise Methanol (33,1), Wasser (80,4), eine relativ hohe Dielektrizitätszahl ε_r aufweisen können.
4 zeigt das [M + H]⁺ -Ansprechen des Massenspektrometers auf das Ausstoßen von Koffein, wobei ungefähr 250 nL aus einer 10 µg/mL Lösung in Wasser ausgestoßen werden, enthaltend 0,1% Methansäure. Es ist zu beachten, dass die Intensitätsskala in 4 logarithmisch ist, und dass das Signal schnell bei Wegfall der akustischen Energie auf Hintergrundlevel fällt. Die an den Analyt angelegte Spannung kann größer als 1 kV sein, und optional größer als 2 kV sein oder 2 kV im Wesentlichen entsprechen. Die Tröpfchenausstoßrate kann größer als 500 Hz sein oder 500 Hz entsprechen.
5 zeigt das [M + 2H]²⁺ -Ansprechen des Massenspektrometers auf das Ausstoßen von Glu-Fibrinopeptid (63 mM in Wasser und 0,1% Methansäure). Wieder ist die Intensitätsskala logarithmisch und das Signal fällt schnell bei Wegfall der akustischen Energie auf Hintergrundlevel. Dies zeigt optional die Bildung von mehrfach geladenen positiven Ionen.
Die 6A und 6B zeigen Massenspektren, die aus Warfarin (50 mM) erhalten werden. 6A ist ein erstes Massenspektrum, das den positiven lonenmodus verwendet (+2,2kV angelegt an die Flüssigkeit) und das das [M+H]⁺ Ion bei 309 Da zeigt. 6B ist ein zweites Massenspektrum, das den negativen lonenmodus verwendet und das das [M-H]^- Ion bei 307 Da zeigt.
Die Wirkung des Beabstandens der Probenahmeröhre 10 (oder Elektrode) von der Oberfläche der Probe oder Analytlösung bei der Intensität des MS-Signals wurde in 7 untersucht und gezeigt.
Die Distanz zwischen der Probenahmeröhre 10 zur Oberfläche der Probe oder Analytlösung kann ein wichtiger Parameter für die Reproduzierbarkeit und die Effizienz dieses Massenspektrometers sein. In verschiedenen Ausführungsformen wird diese Distanz genau gesteuert. Die Oberflächenposition kann bereits unter Verwendung von akustischen Verfahren gemessen worden sein, und optional während der Selbsteinstellung des akustischen Zuführsystems von Lösungsmitteln, und somit kann sie als Regelkreis-Rückkopplungsparameter verwendet werden. Die Oberflächenposition, oder die Distanz zwischen der Probenahmeröhre 10 und der Oberfläche der Probe oder Analytlösung, kann unter Verwendung eines Lasers, beispielsweise durch Laserentfernungsmessung, oder unter Verwendung von Kapazitätsänderungen, etc. gemessen werden.
Eine Lasersonde oder eine Heißsonde kann dazu verwendet werden, die Tröpfchen mit einer korrekten Größe und/oder Volumenverteilung zu erzeugen.
Unterschiedliche Geometrien zum Anlegen eines Felds sind vorgesehen, beispielsweise könnte ein praktischerer Ansatz sein, die hohe Spannung an die Probenahmedüse anzulegen, wie in 8 gezeigt.
Leitfähige Probenplatten oder Analytfläschchen könnten verwendet werden. Dies würde ermöglichen, dass das Erden durch die festen Abschnitte der Gefäße für jede der Fluidproben in den Behältern bereitgestellt werden würde.
9 zeigt eine weitere Modifikation, die optional einen gleichbleibenden Spalt oder eine gleichbleibende Distanz zwischen der Probenahmeröhre 10 und der Oberfläche der Probe oder der Analytlösung, optional basierend auf der Messung der Fluidhöhe, beibehält.
Die Verwendung von sonaren und akustischen Impedanzmessungen ist zuvor beschrieben worden (vergl. beispielsweise die US 8 453 507 B2 von Labcyte, Inc.), um die Fluidtiefe zu berechnen. Eine derartige Messung kann vor der Erzeugung von Tropfen aus jedem Well vorgenommen werden, und optional periodisch, um herauszufinden, ob sich das Well verändert hat. Gründe für die Veränderung könnten ein Fluidtransfer, eine Verdampfung oder eine Zunahme des Fluids durch Absorption aus der Atmosphäre sein. Die Fluidtiefeinformationen für jedes Well können anschließend Bewegungsanweisungen für ein Positioniermittel 62 bereitstellen, das dann optional die Distanz zwischen der Probenahmeröhre 10 und der Oberfläche der Probe oder der Analytlösung anpasst, um optional sicherzustellen, dass diese Distanz oder dieser Spalt gleichbleibend und/oder konstant bleibt.
Eine vorgegebene Distanz zwischen der Probenahmeröhre 10 und der Oberfläche der Probe oder der Analytlösung kann gemessen und/oder aufgezeichnet werden, und das Positioniermittel 62 kann die Distanz zwischen der Probenahmeröhre 10 und der Oberfläche der Probe oder Analytlösung anpassen, um sie auf einer vorgegebenen Distanz zu halten.
Das Beibehalten einer konstanten Spannung und/oder Distanz zwischen der Probenahmeröhre 10 und der Oberfläche der Probe oder Analytlösung kann eine gleichbleibende Feldstärke zwischen der Probe und der Probenahmeröhre 10 bereitstellen.
Alternativ dazu kann es möglich sein, das Feld durch Messen der Distanz zwischen der Probenahmeröhre 10 und der Oberfläche der Probe oder Analytlösung und Ändern der angelegten Spannung konstant zu halten.
Optional kann bei einigen Fluiden und Analyten eine verbesserte Signalqualität für den bestimmten Analyt in dem Massenspektrometer erzielt werden, wenn die Probenahmeröhre 10 oder Einlassöffnung innerhalb des Probebehälters positioniert ist. Daher kann der äußere Durchmesser der Einlassöffnung ausreichend klein sein, um den Einlass in den Behälter zu ermöglichen und um eine adäquate Feldstärke zu erzeugen, optional ohne Bogenbildung zur Behälterwand. Ein Verringern der Spaltdistanz zum Fluid kann eine Verringerung einer absoluten Spannung ermöglichen, um dieses Potential zu minimieren und die Robustheit der Probenladung und Signalqualität zu erhöhen.
Die Tröpfchengrößen, Durchflussmengen und Anforderungen an Tröpfchengrößenverteilung können durch analytische Instrumente und/oder Schnittstellen variieren. Unterschiedliche Ausführungsformen erzeugen Tröpfchen in Form eines Sprühnebels oder Sprühregens, und derartige Instrumentenmodi bleiben optional kompatibel mit bestehenden akustischen Mikroplatten. Die 10A bis 10C zeigen die Differenz zwischen einem Tropfeninstrumentenmodus und einem Sprühnebel- oder Sprühregeninstrumentenmodus.
In einem Tropfeninstrumentenmodus kann der akustische Messwandler 30 einen Impuls einer akustischen Energie an die Oberfläche der Probe anlegen, der verursachen kann, dass ein einzelner Tropfen aus der Oberfläche der Probe ausgestoßen wird. Dieser einzelne Tropfen kann dann ionisiert werden und kann in die Probenahmeröhre 10 durch beispielsweise Vakuumpumpen transportiert werden.
In einem Sprühnebel- oder Sprühregeninstrumentenmodus kann der akustische Messwandler 30 einen Impuls einer akustischen Energie an die Oberfläche der Probe anlegen, der verursachen kann, dass ein Sprühregen oder Sprühnebel aus der Oberfläche der Probe ausgestoßen wird. Analytmoleküle in diesem Sprühregen oder Sprühnebel können dann ionisiert werden und können in die Probenahmeröhre 10 durch beispielsweise Vakuumpumpen transportiert werden.
In einem Betriebsmodus kann die Polarität der an die Probe und/oder Elektrode angelegten Spannung zwischen positiver und negativer Polarität geschaltet werden. Die in einem derartigen Fall angelegte Spannung kann eine AC- oder RF eine Spannung sein. Alternativ dazu kann eine Spannungsvorrichtung dazu angeordnet und ausgestaltet sein, bei Verwendung zwischen Spannungspolaritäten zu schalten. Ein Anlegen einer positiven Spannung verursacht optional, dass negative Ionen aus dem Tröpfchen, Strom oder Sprühnebel gebildet werden. Ein Anlegen einer negativen Spannung verursacht optional, dass positive Ionen aus dem Tröpfchen, Strom oder Sprühnebel gebildet werden. Das Massenspektrometer kann dazu angeordnet sein, positive und/oder negative Ionen zu erfassen.
Diese Betriebsmodi können Ladungsinstabilitäten in der Fluidprobe oder der Probenhalterung verringern. Beispielsweise kann das Schalten von Polaritäten Ladungen ableiten, die sich in der Fluidprobe oder der Probenhalterung aufbauen.
Ein Beispiel für diesen Betriebsmodus ist in 11 gezeigt, in welcher zu sehen ist, dass das Schalten zwischen positiven und negativen Spannungspolaritäten optional zur wechselnden Erzeugung von negativen und positiven Ionen führt. Das Massenspektrometer kann dazu angeordnet und angepasst sein oder dazu ausgestaltet sein, positive Ionen zu erfassen, wie in 11 gezeigt ist. Dies bedeutet, dass es sein kann, dass negative Ionen nicht erfasst werden. In unterschiedlichen Ausführungsformen kann das Massenspektrometer dazu angeordnet und ausgestaltet sein, zwischen dem Erfassen von positiven und negativen Ionen synchron mit dem Schalten zwischen positiven und negativen Spannungspolaritäten, wie hierin beschrieben, zu schalten.
Alternativ dazu kann das Massenspektrometer dazu angeordnet und angepasst sein oder dazu ausgestaltet sein, zwischen der Erfassung von positiven und negativen Ionen bei derselben Schaltfrequenz wie der AC- oder RF-Spannung zu schalten. Auf diese Weise würden alle Ionen von dem Massenspektrometer erfasst werden.
Die in diesen Betriebsmodi angelegte Spannung kann zwischen 5 und 10 kV und optional zwischen 8 und 10 kV betragen. Die Schaltfrequenz kann so bereitgestellt sein, dass sie der Menge des Tropfen-, Tröpfchen-, Strom- oder Sprühnebel-Ausstoßes entspricht, oder kann durch Ausstoßen eines Tropfens, Tröpfchens, Stroms oder Sprühnebels aus der Fluidprobe ausgelöst werden. Die Schaltfrequenz kann ein Vielfaches der Menge des Tropfen-, Tröpfchen-, Strom- oder Sprühnebel-Ausstoßes sein, optional so dass die Polarität mehr als ein Mal pro Ausstoßzyklus geändert wird. Die Schaltfrequenz kann <1 HZ, <2 Hz, <5 Hz oder <10 Hz betragen und beträgt optional zwischen 0,5 und 5 Hz.
12A zeigt eine lonenquelle gemäß einer Ausführungsform, bei welcher eine Probenhalterung 20 dazu verwendet werden kann, die Probe oder die Analytlösung zu halten. Die Probenhalterung 20 kann resistiv, nicht-leitend, halb-leitend oder dielektrisch sein. Eine Elektrode 50 kann wenigstens teilweise die Probenhalterung 20 umschließen, berührt optional aber nicht die Probe oder Analytlösung. In unterschiedlichen Ausführungsformen kann die Elektrode 50 in die Probenhalterung 20 eingebaut sein, während sie weiterhin nicht die Probe oder Analytlösung selbst berührt.
12B zeigt eine ähnliche Anordnung, bei welcher eine Platten-, Netz- oder Gitterelektrode unter der Probenhalterung 20 positioniert sein kann, und optional zwischen der Probenhalterung 20 und dem akustischen Messwandler 30.
Die anderen Teile der lonenquelle der Ausführungsformen, wie in 12A und 12B gezeigt, können dieselben Teile wie vorstehend beschrieben sein, mit denselben Bezugszeichen.
In den in 12A und 12B gezeigten Ausführungsformen kann eine Spannung, beispielsweise eine DC-, AC- oder RF-Spannung, an die Elektrode 50 angelegt werden und die Probenahmeröhre 10 kann auf einem Erdpotential gehalten werden. Alternativ dazu kann die Elektrode 50 auf einem Erdpotential gehalten werden, und die DC-, AC-oder RF-Spannung kann an die Probenahmeröhre 10 angelegt werden. Die in 12A und 12B gezeigten Ausführungsformen können mit beliebigen der vorstehend beschriebenen Betriebsmodi verwendet werden, einschließlich der Betriebsmodi, bei welchen die Polarität der an die Probenahmeröhre 10 und/oder die Elektrode 50 angelegte Spannung zwischen positiver und negativer Polarität geschaltet werden kann.

Claims

Verfahren zum Ionisieren einer Probe, das Folgendes umfasst: Bereitstellen einer Fluidprobe, wobei die Fluidprobe einen Analyt enthält; Anlegen von einem oder mehreren Impulsen von akustischer Energie an die Fluidprobe, um zu verursachen, dass ein Sprühnebel der Fluidprobe aus der Oberfläche der Fluidprobe ausgestoßen wird; und Anlegen einer AC- oder RF-Spannung an die Fluidprobe unter Verwendung einer Elektrode (50), wobei die Spannung verursacht, dass Analytmoleküle in dem Sprühnebel ionisiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Anlegen von einem oder mehreren Impulsen von akustischer Energie ein Verursachen umfasst, dass ein Tropfen der Fluidprobe aus der Oberfläche hervorragt oder ausgestoßen wird, und anschließend in kleinere Tröpfchen aufgeteilt wird, um den Sprühnebel zu bilden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein einzelner Impuls von akustischer Energie an die Fluidprobe angelegt wird, um zu verursachen, dass der Sprühnebel der Fluidprobe aus der Oberfläche der Fluidprobe ausgestoßen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sprühnebel ein Sprühnebel aus Tröpfchen ist, wobei die Tröpfchen jeweils eine Abmessung von < 15 µm aufweisen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der eine oder die mehreren Impulse von akustischer Energie bei einer Frequenz von zwischen 8 und 15 MHz angelegt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anlegen von einem oder mehreren Impulsen von akustischer Energie ein Richten des einen oder der mehreren Impulse von akustischer Energie auf die Oberfläche der Fluidprobe umfasst.
Verfahren der Massenspektrometrie, das ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
Verfahren der Massenspektrometrie nach Anspruch 7, das ferner ein Bereitstellen einer loneneinlassvorrichtung, die eine Einlassöffnung aufweist, und ein Transportieren von Analytionen in dem Sprühnebel der Fluidprobe durch die Einlassöffnung umfasst.
Verfahren der Massenspektrometrie nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Elektrode (50) einen Teil einer Probenhalterung (20) zum Halten der Fluidprobe bildet.
Verfahren der Massenspektrometrie nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, das ferner Folgendes umfasst: (a) Halten der Fluidprobe oder Elektrode (50) auf einem relativ hohen Potential und Halten der loneneinlassvorrichtung auf einem relativ geringen oder Erdpotential, so dass das Volumen zwischen der Fluidprobe oder der Elektrode (50) und der loneneinlassvorrichtung einen Elektrolytkondensator bildet; und/oder (b) Halten der loneneinlassvorrichtung auf einem relativ hohen Potential und Halten der Fluidprobe oder Elektrode (50) auf einem relativ geringen oder Erdpotential, so dass das Volumen zwischen der Fluidprobe oder der Elektrode (50)und der loneneinlassvorrichtung einen Elektrolytkondensator bildet.
Verfahren der Massenspektrometrie nach Anspruch 10, das ferner ein Schalten oder wiederholtes Schalten zwischen (a) und (b) umfasst.
Verfahren der Massenspektrometrie nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Fluidprobe den Elektrolyt in dem Elektrolytkondensator bildet.
Verfahren der Massenspektrometrie nach einem der Ansprüche 8 bis 12, das ferner ein Beibehalten einer konstanten Potentialdifferenz zwischen der Fluidprobe und der loneneinlassvorrichtung umfasst.
lonenquelle, die Folgendes umfasst: eine Probenhalterung (20) und einen akustischen Messwandler (30), wobei die Probenhalterung (20) dazu dient, eine Fluidprobe zu enthalten, und der akustische Messwandler dazu angeordnet und ausgestaltet ist, einen oder mehrere Impulse von akustischer Energie an die Fluidprobe anzulegen, um zu verursachen, dass ein Sprühnebel der Fluidprobe aus einer Oberfläche der Fluidprobe ausgestoßen wird; und ein Steuersystem, das dazu angeordnet und ausgestaltet ist, eine AC- oder RF-Spannung an die Fluidprobe unter Verwendung einer Elektrode (50) anzulegen, wobei die Spannung verursacht, dass Analytmoleküle in dem Sprühnebel ionisiert werden.