JP2009517815A - パルス軸方向場を使用した質量選択的軸方向輸送のための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明のいくつかの態様によると、Ua1=Ub2およびUb1=Ua2である。例えば、Ua1およびUb2は両方+5ボルトである一方、Ub1およびUa2は両方−5ボルトであってもよい。このような電圧構造は望ましく、トラップ内に格納されたイオンの質量範囲を拡大するために有利となる低DC電圧を維持することができる。本軸方向加速ステップでは、S1およびS2は、Ua1よりも大きいままであり、イオンガイド218内に軸方向に捕捉されたイオンを維持するために依然として重要である。さらに、本軸方向加速ステップは、励起されたイオンが十分な軸方向エネルギを得て、ステップ4のS2を通過するための十分な時間の間継続されなければならない。加速場のスイッチが入れられた場合に励起されたイオンがごくわずかな速度を有していると仮定すると、時間間隔T後の軸方向の速度は、以下のようになる。
Claims (22)
- 細長いロッドセットを有する質量分析計システムを操作する方法であって、前記ロッドセットは、導入端と、放出端と、複数のロッドと、中心長手軸とを有し、前記方法は、
a)第1の複数のイオン群を前記ロッドセットの導入端へ導入するステップと、
b)前記複数のロッドの間に電界を生成し、前記第1の複数のイオン群を前記ロッドセット内に閉じ込めるステップと、
c)前記第1の複数のイオン群内の第1のイオン群に対する第1の質量/電荷範囲を選択するステップと、
d)第1の放射状励起場を提供し、前記中心長手軸から前記第1の質量/電荷範囲内の前記第1のイオン群を放射状に変位させ、同時に前記第1のイオン群よりも前記中心長手軸に近くに第2のイオン群を保持するステップであって、前記第2のイオン群は、前記第1の質量/電荷範囲から離れた第2の質量/電荷範囲内にあるステップと、
e)軸方向加速場を提供することによって、前記第1のイオン群に作用する第1の軸方向の力を提供するステップと
を含み、
前記第1の軸方向の力はステップd)の間には提供されない、方法。 - ステップd)およびe)が異なる時間で生じることによって、前記第1の放射状励起場がステップe)の間に提供されない、請求項1に記載の方法。
- ステップd)は、第1の双極性補助信号を前記ロッドセットのうちのロッドペアに適用し、前記RF場の第1のRF振幅を選択し、前記第1のイオン群を前記第1の双極性補助信号と共振させ、前記第1のイオン群を前記放射状方向に前記ロッドペアに向けて移動させるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法であって、
前記複数のロッドは、第1の組のロッドと、第2の組のロッドとを含み、ステップ(e)は、第1のDC電圧を前記第1の組のロッドに、第2のDC電圧を前記第2の組のロッドに提供することによって、前記軸方向加速場を提供するステップを含み、前記第1のDC電圧は、前記第2のDC電圧に対し反対の極性であり、
前記軸方向加速場は、前記ロッドセットの長さの少なくとも一部に従って変化し、前記第1のイオン群に作用する前記第1の軸方向の力を提供する、方法。 - 請求項4に記載の方法であって、
ステップb)は、前記ロッドセットの前記放出端に放出障壁場を提供し、前記放出端から前記第2のイオン群の軸方向放出を妨害するステップを含み、
ステップe)は、十分なモーメントを前記第1のイオン群に提供し、前記第1のイオン群が前記放出障壁を通過して押し出すステップを含む、方法。 - 請求項5に記載の方法であって、
f)前記第1のイオン群を前記放出障壁を通過させ押し出した後、第2の放射状励起場を提供し、前記中心長手軸から前記第2の質量/電荷範囲内で前記第2のイオン群を放射状に変位させ、同時に前記第2のイオン群よりも前記中心長手軸の近くに第3のイオン群を保持するステップであって、前記第3のイオン群は、前記第1の質量/電荷範囲および前記第2の質量/電荷範囲から離れた第3の質量/電荷範囲内にある、ステップと、
g)前記軸方向加速場を提供し、前記第2のイオン群に作用する第2の軸方向の力を提供し、十分なモーメントを前記第2のイオン群に提供し、前記第2のイオン群を前記放出障壁を通過させ押し出すステップと
をさらに含み、
前記第2の軸方向の力はステップf)の間に提供されない、方法。 - 請求項6に記載の方法であって、
ステップd)およびe)が異なる時間で生じることによって、前記第1の放射状励起場がステップe)の間に提供されず、
ステップf)およびg)が異なる時間で生じることによって、前記第2の放射状励起場がステップg)で提供されない、方法。 - 請求項5に記載の方法であって、
ステップ(e)の後に前記放出障壁を低減し、前記第1のイオン群の軸方向放出を促進するステップと、
前記第1のイオン群の軸方向放出後、前記放出障壁を増加させるステップと、
ステップ(g)の後、前記放出障壁を低減し、前記第2のイオン群の軸方向放出を促進するステップと、
前記第2のイオン群の軸方向放出後、前記放出障壁を増加させるステップと。
をさらに含む、方法。 - 前記第1の軸方向の力および前記第2の軸方向の力は、前記中心長手軸からの放射状変位に伴い増加する、請求項7に記載の方法。
- 前記質量分析計システムは、ステップ(a)で前記第1の複数のイオン群を分離するための上流イオントラップをさらに含み、ステップ(a)は、前記第1の複数のイオン群を前記上流イオントラップから放出し、前記第1の複数のイオン群を前記ロッドセットの導入端へ導入するステップをさらに含む、請求項4に記載の方法。
- 前記第1の複数のイオン群を前記上流イオントラップから放出した後、前記上流イオントラップ内の第2の複数のイオン群を分離するステップを更に含む、請求項10に記載の方法。
- 前記質量分析計システムは、前記第1の複数のイオン群および前記第2の複数のイオン群の次の分離に対し気相イオンを前記上流イオントラップに提供するために、i)エレクトロスプレーイオン化モジュールと、ii)高質量マトリックス支援レーザー脱離イオン化モジュールとのうちの1つをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 請求項7に記載の方法であって、
ステップa)の前に、第1の前駆イオン群をイオン試料から分離し、前記第1の前駆イオン群を断片化し、前記第1の複数のイオン群を提供するステップと、
ステップe)で前記第1のイオン群を前記放出障壁を通過させ押し出した後、前記第1のイオン群を検出するステップと、
ステップg)で前記第2のイオン群を前記放出障壁を通過させ押し出した後、前記第2のイオン群を検出するステップと、
をさらに含む、方法。 - 請求項4に記載の方法であって、ステップ(b)は、
前記複数のロッドの間にRF場を提供し、前記ロッドセット内に前記第1の複数のイオン群を放射状に閉じ込めるステップと、
前記ロッドセットの前記放出端に放出障壁場を、前記ロッドセットの前記導入端に導入障壁場を提供し、前記ロッドセット内に前記第1の複数のイオン群を軸方向に閉じ込めるステップと
を含む、方法。 - 質量分析計システムであって、
a)イオン源と、
b)ロッドセットであって、前記ロッドセットは、長手軸に沿って延在する複数のロッドと、イオン源からイオンを導入するための導入端と、ロッドセットの長手軸を横断するイオンを放出する放出端とを有するロッドと、
c)前記ロッドセットの前記複数のロッドの間にRF場を生成する電圧源モジュールと、
d)放射状励起場を提供するための前記電圧源モジュールを制御するコントローラであって、i)操作の励起段階の間、前記中心長手軸から選択された質量/電荷範囲内に第1のイオン群を放射状に変位させ、同時に前記第1のイオン群よりも前記中心長手軸の近くに第2のイオン群を保持し、前記第2のイオン群は、前記選択された質量/電荷範囲から離れた第2の質量/電荷範囲内にあり、次いでii)操作の軸方向加速段階の間、軸方向加速場によって提供される前記第1のイオン群に作用する軸方向の力を提供するコントローラと
を含み、
前記コントローラは、前記操作の励起段階の間前記電圧源モジュールを制御して、前記軸方向加速場を遮断し、前記導出された軸方向の力が前記操作の励起段階で提供されないようにさらに動作可能である、システム。 - 前記操作の軸方向加速段階の間、前記コントローラは、前記電圧源モジュールを制御し、四重極DC成分場を前記ロッドセットの前記複数のロッドの間に生成された前記RF場に追加するように動作可能である、請求項15に記載の質量分析計システム。
- 前記操作の軸方向加速段階の間、前記コントローラは、前記電圧源モジュールを制御して前記放射状励起場を遮断するようにさらに動作可能である、請求項15に記載の質量分析計システム。
- 前記コントローラは、前記電圧源モジュールを制御することによって前記放射状励起場を提供し、i)選択された双極性補助信号を前記第1のイオン群と同一極性を有する前記ロッドセット内のロッドペア、およびii)前記RF場の選択されたRF振幅に適用し、前記第1のイオン群を前記選択された双極性補助信号と共振させ、前記第1のイオン群を前記放射状方向に前記ロッドペアに向けて移動するように動作可能である、請求項15に記載の質量分析計システム。
- 前記コントローラは、ユーザから前記選択された質量/電荷範囲を受信するためのユーザ入力サブモジュールを含み、前記コントローラは、前記選択された質量/電荷範囲に基づいて前記RF場の前記選択されたRF振幅を決定するように動作可能である、請求項18に記載の質量分析計システム。
- 請求項15に記載の質量分析計システムであって、前記コントローラは、前記電圧源モジュールを制御して、
前記ロッドセットの放出端に放出障壁場を提供し、前記放出端から前記第2のイオン群の軸方向放出を妨害し、
十分なモーメントを前記第1のイオン群に提供し、前記第1のイオン群を前記放出障壁を通過させ押し出すようにさらに動作可能である、システム。 - 請求項20に記載の質量分析計システムであって、前記コントローラは、前記電圧源モジュールを制御して、
前記操作の軸方向加速段階後に前記放出障壁を低減し、前記第1のイオン群の軸方向放出を促進し、
前記第1のイオン群の軸方向放出後前記放出障壁を増加させ、前記第2のイオン群を保持するようにさらに動作可能である、システム。 - 前記第1の軸方向の力および前記第2の軸方向の力は、前記中心長手軸からの放射状変位に伴って増加する、請求項15に記載の質量分析計システム。
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