JP2017503172A - 高効率イオンガイドを用いる真空dms - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2013年12月31日に出願された米国仮特許出願第61/922,547号および2014年1月27日に出願された米国仮特許出願第61/931,793号の利益を主張するものであり、これらの内容は、参照によりその全体が本明細書中に援用される。
図1は、種々の実施形態による、真空下でDMSを行うためのシステム100の概略図である。システム100は、真空チャンバ110と、第1のイオンガイド120と、DMSデバイス130と、第2のイオンガイド140とを含む。第1のイオンガイド120および第2のイオンガイド140は、例えば、RFイオンガイドであって、それぞれ、RF電圧を提供する電力供給源によって供給される。
図4は、種々の実施形態による、真空下でDMSを行うための方法400を示す、フロー図である。
Claims (15)
- 真空下で示差移動度分光分析(DMS)を行うためのシステムであって、
高圧領域から真空チャンバの中にイオンを受け取るための入口オリフィスおよび真空チャンバからイオンを送り出すための出口オリフィスを含む、真空チャンバと、
イオンを前記入口オリフィスから受け取る、前記真空チャンバ内に位置する第1のイオンガイドであって、前記第1のイオンガイドは、第1の入口端および第1の出口端を有し、第1のイオンチャネルを画定する中心軸の周囲に配列される、複数の第1の電極を有し、前記複数の第1の電極はそれぞれ、イオンを前記第1のイオンチャネル内に集束させるために、前記第1の出口端より前記第1の入口端に大きい内接径を提供するようにテーパ状である、第1のイオンガイドと、
イオンを前記第1の出口端から受け取る、前記第1のイオンガイドと同軸方向かつそれに隣接して前記真空チャンバ内に位置するDMSデバイスであって、前記DMSデバイスは、DMS入口端およびDMS出口端を有し、前記DMS入口端における内接径は、前記第1の出口端における内接径より大きく、前記第1のイオンガイドから前記DMSデバイスへのイオンの損失を最小限にし、前記DMSデバイスは、前記DMSイオンチャネル内のイオンを分離させるために、一定間隙を伴うDMSイオンチャネルを画定する中心軸の周囲に配列される、複数のDMS電極を有する、DMSデバイスと、
イオンを前記DMS出口端から受け取り、前記イオンを前記出口オリフィスに集束させる、前記DMSデバイスと同軸方向かつそれに隣接して前記真空チャンバ内に位置する第2のイオンガイドであって、前記第2のイオンガイドは、第2の入口端および第2の出口端を有し、前記第2の入口端における内接径は、前記DMS出口端における内接径より大きく、前記DMSデバイスから前記第2のイオンガイドへのイオンの損失を最小限にし、前記第2のイオンガイドは、第2のイオンチャネルを画定する中心軸の周囲に配列される、複数の第2の電極を有し、前記複数の第2の電極はそれぞれ、イオンを前記第2のイオンチャネル内に集束させるために、前記第2の出口端より前記第2の入口端に大きい内接径を提供するようにテーパ状である、第2のイオンガイドと、
を備える、システム。 - イオンを前記第1のイオンガイドから前記DMSデバイスに通過させるための入口開口、イオンを前記DMSデバイスから前記第2のイオンガイドに通過させるための出口開口、およびガス入口を含む、前記DMSデバイスを封入する筐体をさらに備える、システムに係る前記請求項の任意の組み合わせに記載のシステム。
- 前記ガス入口は、ガスを受け取り、前記筐体内の圧力を前記真空チャンバシステムの圧力を上回って増加させる、システムに係る前記請求項の任意の組み合わせに記載のシステム。
- 前記複数のテーパ状の第1の電極のそれぞれの平面表面は、前記第1のイオンガイドの内部に面し、徐々に狭窄化され、内向きに傾斜され、前記第1の入口端より前記第1の出口端において小さい内接径を提供し、
前記複数のテーパ状の第2の電極のそれぞれの平面表面は、前記第2のイオンガイドの内部に面し、徐々に狭窄化され、内向きに傾斜され、前記第2の入口端より前記第2の出口端において小さい内接径を提供する、システムに係る前記請求項の任意の組み合わせに記載のシステム。 - 前記第1のイオンガイドは、第1の多重極を備える、システムに係る前記請求項の任意の組み合わせに記載のシステム。
- 前記第1の多重極は、2つの電極の任意の倍数のうちの1つから選択される、システムに係る前記請求項の任意の組み合わせに記載のシステム。
- 前記第2のイオンガイドは、第2の多重極を備える、システムに係る前記請求項の任意の組み合わせに記載のシステム。
- 前記第2の多重極は、2つの電極の任意の倍数のうちの1つから選択される、システムに係る前記請求項の任意の組み合わせに記載のシステム。
- 前記DMSデバイスは、DMS多重極を備える、システムに係る前記請求項の任意の組み合わせに記載のシステム。
- 前記DMS多重極は、2つの電極の任意の倍数のうちの1つから選択される、システムに係る前記請求項の任意の組み合わせに記載のシステム。
- フィルタリングが所望されるとき、前記DMSデバイスに非対称分離場およびDC補償場を提供し、フィルタリングが所望されないとき、集束RF電位を提供するための手段を含む、システムに係る前記請求項の任意の組み合わせに記載のシステム。
- 真空下で示差移動度分光分析(DMS)を行うための方法であって、
発生されたイオンを高圧領域から真空チャンバの中に受け取るための入口オリフィスおよびイオンを真空チャンバから送り出すための出口オリフィスとを含む、真空チャンバを使用して、発生されたイオンを高圧領域から受け取るステップと、
前記発生されたイオンを集束させる、前記真空チャンバ内に位置する第1のイオンガイドを使用して、前記発生されたイオンを前記入口オリフィスから受け取るステップであって、前記第1のイオンガイドは、第1の入口端および第1の出口端を有し、前記第1のイオンガイドは、第1のイオンチャネルを画定する中心軸の周囲に配列される、複数の第1の電極を有し、前記複数の第1の電極はそれぞれ、イオンを前記第1のイオンチャネル内に集束させるために、前記第1の出口端より前記第1の入口端に大きい内接径を提供するようにテーパ状である、ステップと、
前記集束されたイオンを分離させる、前記第1のイオンガイドと同軸方向かつそれに隣接して前記真空チャンバ内に位置するDMSデバイスを使用して、前記集束されたイオンを前記第1のイオンガイドから受け取るステップであって、前記DMSデバイスは、DMS入口端およびDMS出口端を有し、前記DMS入口端における内接径は、前記第1の出口端における内接径より大きく、前記第1のイオンガイドから前記DMSデバイスへのイオンの損失を最小限にし、前記DMSデバイスは、前記DMSイオンチャネル内のイオンを分離させるために、一定間隙を伴うDMSイオンチャネルを画定する中心軸の周囲に配列される、複数のDMS電極を有する、ステップと、
前記分離されたイオンを前記出口オリフィスに集束させる、前記DMSデバイスと同軸方向かつそれに隣接して前記真空チャンバ内に位置する第2のイオンガイドを使用して、前記分離されたイオンを前記DMSデバイスから受け取るステップであって、前記第2のイオンガイドは、第2の入口端および第2の出口端を有し、前記第2の入口端における内接径は、前記DMS出口端における内接径より大きく、前記DMSデバイスから前記第2のイオンガイドへのイオンの損失を最小限にし、前記第2のイオンガイドは、第2のイオンチャネルを画定する中心軸の周囲に配列される、複数の第2の電極を有し、前記複数の第2の電極はそれぞれ、イオンを前記第2のイオンチャネル内に集束させるために、前記第2の出口端より前記第2の入口端に大きい内接径を提供するようにテーパ状である、ステップと、
を含む、方法。 - 前記集束されたイオンを前記第1のイオンガイドから受け取るステップは、
前記集束されたイオンを前記DMSデバイスを封入する筐体の入口開口を通して受け取るステップであって、前記筐体は、イオンを前記第1のイオンガイドから前記DMSデバイスに通過させるための入口開口、イオンを前記DMSデバイスから前記第2のイオンガイドに通過させるための出口開口、およびガス入口を含む、ステップ
を含む、方法に係る前記請求項の任意の組み合わせに記載の方法。 - ガスを前記ガス入口を通して受け取り、前記筐体内の圧力を前記真空チャンバシステムの圧力を上回って増加させるステップをさらに含む、方法に係る前記請求項の任意の組み合わせに記載の方法。
- フィルタリングが所望されるとき、前記DMSデバイスに非対称分離場およびDC補償場を印加し、フィルタリングが所望されないとき、集束RF電位を印加するステップをさらに含む、方法に係る前記請求項の任意の組み合わせに記載の方法。
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