JP2024506256A - 質量分析計の真空チャンバにおける圧力制御 - Google Patents
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Abstract
一側面において、質量分析システムにおける使用のためのイオンガイドが、開示され、イオンガイドは、ガス流動中に同伴された複数のイオンを受け取るための入口と、受け取られたイオンが移動可能な通路を提供するための多極構成において配置された複数のロッドとを備えている。ロッドのうちの少なくとも1つは、イオンを集束させるために好適な電磁場を通路内に発生させるためのそれらへのDCおよび/またはRF電圧の印加のために構成され、コントローラが、所定の範囲内にイオンガイドの動作圧力を維持するように構成されている。
Description
(関連出願)
本願は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる2021年1月25日に出願され、「Q0 Pressure Control」と題された米国仮出願第63/141,252号の優先権を主張する。
本願は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる2021年1月25日に出願され、「Q0 Pressure Control」と題された米国仮出願第63/141,252号の優先権を主張する。
本開示は、概して、質量分析システムにおける使用のためのイオンガイドに関し、より具体的に、イオンガイドチャンバ内の動作圧力が、所定の範囲内または特定の圧力に圧力を維持するために調節され得るそのようなイオンガイドに関する。
質量分析(MS)は、定性的および定量的用途の両方で、サンプル内の分子の質量/電荷比を測定するための分析技法である。MSは、未知の化合物を同定すること、分子中の元素の同位体組成を決定すること、その断片化を観察することによって特定の化合物の構造を決定すること、サンプル中の特定の化合物の量を定量化することを行うために有用であり得る。質量分析計は、化学成分をイオンとして検出し、それによって、荷電イオンへの分析物の変換が、サンプリングプロセス中に生じなければならない。殆どのMS用途に関する正確さおよび感度要件に起因して、複雑なサンプルは、概して、イオン化に先立って分離技法を受ける。
多くの質量分析計では、イオンは、質量分析計のサンプリングオリフィスを介して受け取られ、1つ以上のイオンガイドを介して、質量分析計の1つ以上の下流コンポーネントに誘導される。いくつかの質量分析計は、大きいサンプリングオリフィス(例えば、1.55mm直径)を含み、より高いガス処理能力、したがって、より高流量の流入イオンに適応する。高いガス流動を取り扱うために、そのような質量分析計は、分析計の種々のチャンバの効率的な排気のための高速ポンプを要求する。ある閾値を超えるチャンバ(例えば、イオンガイドが位置付けられるチャンバ)の動作圧力の増加は、そのチャンバを排気するために採用される1つ以上のポンプの動作に悪影響を及ぼし得、例えば、それは、ポンプの過熱につながり得る。
さらに、いくつかの質量分析計では、流入ガスは、イオンの遊離のためのクラスタ分離および脱溶媒和を改良するために、例えば、質量分析計のサンプリングオリフィスを加熱することを介して、加熱される。流入ガスのそのような加熱は、下流チャンバ(例えば、イオンガイドが位置付けられたチャンバ)の動作圧力の減少をもたらし得る。ある限界を超える動作圧力の低下は、質量分析計の動作に悪影響を及ぼし得、例えば、効果的ではない衝突冷却に起因して、イオン透過が実質的に減少する。
故に、質量分析計のチャンバ(例えば、イオンガイドが配置されたチャンバ)内の動作圧力を調整する方法およびシステムの必要性が、存在する。
一側面において、質量分析システムにおける使用のためのイオンガイドを含む差動圧送式真空ステージが、開示され、差動圧送式真空ステージは、ガス流動中に同伴された複数のイオンを受け取るための入口と、それを通して受け取られたイオンが移動可能な通路を提供するように、多極構成において配置される、複数のロッドであって、ロッドのうちの少なくとも1つは、イオンを集束させるために好適な電磁場を通路内に発生させるためのそれらへのDCおよび/またはRF電圧の印加のために構成されている、複数のロッドと、所定の範囲内にイオンガイドの動作圧力を維持するように構成されたコントローラとを備えている。
いくつかの実施形態において、入口は、約0.6mm以上、例えば、約1mm~約1.5mmの範囲内の少なくとも1つの寸法(例えば、丸形入口の場合、直径)を有する。例として、入口のその寸法(例えば、その直径)は、約0.72mm~約4mmの範囲内であり得る。従来の入口のそれらに対する質量分析計の入口のそのような大きい直径は、質量分析計の中へのより高いガス流動の導入を可能にし、それによって、質量分析計のイオン検出感度を増加させる。いくつかの実施形態において、入口は、プレート内の開口を備えている一方、他の実施形態において、入口は、毛細管またはパイプを備えている。他の実施形態において、入口は、複数の開口および/またはパイプを含み得る。
いくつかの実施形態において、圧力ゲージが、差動圧送式真空ステージ内の動作圧力を測定し、測定された圧力を示す信号を発生させるために、差動圧送式真空ステージに動作可能に結合される。
いくつかの実施形態において、フィードバック回路が、圧力ゲージと通信する。フィードバック回路は、所定の範囲内または所定の値に動作圧力を維持するように、圧力ゲージによって発生させられた信号に応答して制御信号を印加するように構成されることができる。
いくつかの実施形態において、差動圧送式真空ステージが維持される圧力の所定の範囲および/または所定の値は、イオンガイドを通して、特定の値におけるm/z比(または単一の所望の値におけるm/z比)または所望の範囲内のm/z比を有するイオンの透過を最適化するように、および/または、1つ以上のクラスタイオンの最適なクラスタ分離を達成するように選択される。
いくつかの実施形態において、差動圧送式真空ステージは、差動圧送式真空ステージと差動圧送式真空ステージに負圧を印加するためのポンプとの間の流体接続を提供するための開口部を含むことができる。いくつかのそのような実施形態において、コントローラは、チャンバとポンプとの間の流動コンダクタンスを調節するために、差動圧送式真空ステージチャンバがポンプに結合される開口部内に配置される調節可能流動制限器を制御するように構成されることができる。例として、そのような流動制限器は、所望の範囲内または特定の値に差動圧送式真空ステージ内の圧力を維持するように、そのサイズが、例えば、フィードバックシステムによって発生させられた制御信号に応答して調節され得る調節可能開口を含むことができる。例として、いくつかの実施形態において、差動圧送式真空ステージ内の圧力は、約4ミリトル~約10ミリトルの範囲内等、約3ミリトル~約12ミリトルの範囲内に維持されることができるが、任意の他の所望の範囲も、採用されることができる。さらなる例として、差動圧送式真空ステージ内の圧力は、1.8~8トルの範囲内等、約1~10トルの範囲内に維持されることができる。
差動圧送式真空ステージは、上流イオン源によって発生させられたイオンを受け取るように、差動圧送式真空ステージが組み込まれる質量分析計の上流サンプリングオリフィスと流体連通することができる。いくつかの実施形態において、差動圧送式真空ステージは、タンデムで位置付けられる複数のイオンガイドを含む複数の差動圧送式真空ステージのうちの1つであり得る。いくつかのそのような実施形態において、差動圧送式真空ステージは、別の上流の差動圧送式真空ステージからイオンを受け取り得る。いくつかの実施形態において、イオンガイドのうちの1つ以上は、2つ以上の差動圧送式真空ステージ内に位置し得る。
いくつかの実施形態において、差動圧送式真空ステージが組み込まれる質量分析計は、ヒータを含み、ヒータは、イオンが質量分析計の中に導入される質量分析計のサンプリングオリフィス(例えば、パイプ、毛細管、および/または管として実装され得る)を包囲する表面を加熱し、それによって、サンプリングオリフィスを通してイオンを搬送するガスを加熱することができる。
いくつかの実施形態において、温度センサが、加熱された表面、および/または、
オリフィスを通過するときの加熱されたガスおよび/またはオリフィスの下流の場所における加熱されたガスの温度を測定するために採用されることができる。フィードバック回路網が、少なくとも1つのイオンガイドを含む下流の差動圧送式真空ステージ内の動作圧力を計算するために、温度測定値を採用することができる。例として、動作圧力のそのような計算は、測定された温度と動作圧力との間の相関の以前の較正に基づいて達成されることができる。コントローラは、次いで、所定の範囲内または所定の値にそれを維持するように、差動圧送式真空ステージ内の圧力を調節するために採用されることができる。いくつかの実施形態において、コントローラは、温度測定値を受信し、温度測定値を差動圧送式真空ステージ内の動作圧力に関係づけるように構成されることができる。コントローラは、所望の範囲内および/または所望の値に差動圧送式真空ステージ内の圧力を維持するための制御信号をさらに提供することができる。
オリフィスを通過するときの加熱されたガスおよび/またはオリフィスの下流の場所における加熱されたガスの温度を測定するために採用されることができる。フィードバック回路網が、少なくとも1つのイオンガイドを含む下流の差動圧送式真空ステージ内の動作圧力を計算するために、温度測定値を採用することができる。例として、動作圧力のそのような計算は、測定された温度と動作圧力との間の相関の以前の較正に基づいて達成されることができる。コントローラは、次いで、所定の範囲内または所定の値にそれを維持するように、差動圧送式真空ステージ内の圧力を調節するために採用されることができる。いくつかの実施形態において、コントローラは、温度測定値を受信し、温度測定値を差動圧送式真空ステージ内の動作圧力に関係づけるように構成されることができる。コントローラは、所望の範囲内および/または所望の値に差動圧送式真空ステージ内の圧力を維持するための制御信号をさらに提供することができる。
いくつかの実施形態において、調節可能流動制限器を使用する代わりに、または、それに加えて、差動圧送式真空ステージチャンバ(例えば、イオンガイドチャンバ)を排気するために採用されるポンプの圧送速度は、所望の範囲内および/または所望の値に差動圧送式真空ステージ内の動作圧力を維持するように、調節されることができる。いくつかの実施形態において、圧送速度のそのような調節は、1つ以上の差動圧送式真空ステージチャンバに動作可能に結合される圧力センサによって取得される圧力データに応答して実施されることができる。これは、例えば、粗引ポンプの周波数を調節することによって遂行されることができる。
いくつかの実施形態において、コントローラは、質量分析システムの1つ以上の加熱要素に関連付けられた1つ以上の温度設定を受信し、それに基づいて、イオンガイドの動作圧力を調節するように構成されることができる。例えば、いくつかの側面において、コントローラは、温度設定を動作圧力に関係づける較正データに基づいて、動作圧力を計算するように構成されることができる。いくつかの関連する側面において、コントローラは、該計算された動作圧力を所定の圧力範囲と比較し、該計算された動作圧力が該所定の範囲外にあるかどうかを決定するように構成されることができる。
関連する側面において、ガス流動中に同伴された複数のイオンを受け取るためのサンプリングオリフィス、毛細管、管、またはパイプを有するサンプリングプレートと、該サンプリングオリフィス、毛細管、管、またはパイプの下流に位置付けられる少なくとも1つのイオンガイドとを備えている質量分析システムが、開示される。イオンガイドは、複数のイオンを含むガス流動を受け取るための入口ポートと、受け取られたイオンが移動可能な通路を提供するように、多極構成において、例えば、四重極構成において配置される複数のロッドであって、ロッドのうちの少なくとも1つは、イオンを集束させるために好適である電磁場を通路内に発生させるためのそれらへのDCおよび/またはRF電圧の印加のために構成されている、複数のロッドとを含むことができる。少なくとも1つのイオンガイドを含む差動圧送式真空チャンバは、イオンガイドの動作圧力を調節するように、チャンバとチャンバに負圧を印加するために採用されるポンプとの間のガス流動の流動コンダクタンスを調節するための調節可能流動制限器をさらに含むことができる。
イオンガイドは、集束されたイオンがイオンガイドから出て行く出口をさらに含むことができる。質量分析器が、イオンガイドから出て行くイオンを受け取り、それらのイオンの質量分析を提供するために、イオンガイドの下流に配置されることができる。いくつかの実施形態において、イオンガイドのロッドは、リング電極と置換されることができる。
上記の質量分析計のいくつかの実施形態において、質量分析計のオリフィスは、約0.6mm以上、例えば、約1mm~約4mmの範囲内(例えば、約1.5mm)の少なくとも1つの寸法、例えば、直径を有することができる。入口は、様々な異なる断面外形を有することができるが、多くの実施形態において、それは、上記の範囲内の直径を伴う円形である。
上記の質量分析計は、所定の範囲内および/または所定の値にイオンガイドチャンバ内の動作圧力を維持するように、イオンガイドを含むチャンバ内の動作圧力を示す圧力データに基づいて、1つ以上の制御信号を印加するように構成されたフィードバック回路をさらに含むことができる。
上記の質量分析計のいくつかの実施形態において、圧力ゲージが、イオンガイドチャンバ内の動作圧力を測定し、測定された動作圧力を示す信号を発生させるために、少なくとも1つのイオンガイドチャンバに動作可能に結合される。圧力ゲージは、圧力測定信号をフィードバック回路に伝送するために、フィードバック回路に動作可能に結合されることもできる。フィードバック回路は、次に、所望の範囲および/または値内にイオンガイドの動作圧力を維持するように、粗引ポンプおよび/または調節可能流動制限器のうちの1つに制御信号を印加するように構成されることができる。
いくつかの実施形態において、差動圧送式真空ステージは、イオンガイドチャンバに負圧を印加するように構成されるポンプとの流体接続を提供するための開口部を含む。いくつかのそのような実施形態において、調節可能流動制限器は、イオンガイドチャンバをポンプに接続する開口部を通した流動コンダクタンスを調節するように位置付けられる調節可能開口を有するダイヤフラムの形態であり得る。
いくつかのそのような実施形態において、フィードバック回路は、所望の範囲内および/または所望の値に動作圧力を維持するように調節可能開口のサイズ(例えば、直径)を変更するための1つ以上の制御信号を発生させることができる。例として、所定の圧力範囲は、約3ミリトル~約12ミリトルであり得る。例えば、いくつかの実施形態において、所定の圧力範囲は、約1~10トルであり得る。他の圧力範囲も、例えば、特定の用途に応じて、採用され得ることを理解されたい。例えば、イオンガイドが位置付けられるチャンバの標的圧力は、差動圧送式真空ステージ内に位置するイオンガイドの具体的設計(例えば、その長さおよび/または機械的設計)に応じて、変動し得る。
いくつかの実施形態において、質量分析計は、イオンガイドの中にイオンを搬送するガスを加熱するためのヒータを含むことができる。例えば、ヒータは、オリフィスプレート、したがって、オリフィスを通して流動するガスを加熱するために、オリフィスプレート内に形成され得る質量分析計のオリフィスに熱的に結合されることができる。カーテンプレートが、オリフィスプレートの上流に配置されることができ、上流イオン源からイオンを受け取るための開口を含むことができる。カーテンガス流動機構が、カーテンプレートとオリフィスプレートとの間の空間の中にガスを向かわせるために採用されることができる。いくつかのそのような実施形態において、温度センサが、加熱されたオリフィスプレートおよび/または加熱されたガスの温度を測定するために採用されることができる。フィードバック制御回路網が、温度センサによって発生させられた温度データを受信することができ、(例えば、以前の較正データに基づいて)測定された温度をイオンガイド内の動作圧力に関係づけることができる。
フィードバック制御回路網は、種々の要素に制御信号を印加するように、例えば、ポンプの速度および/またはポンプからイオンガイドチャンバを分離するダイヤフラム内に形成される調節可能開口のサイズを制御するようにさらに構成されることができる。追加のヒータが、イオン源内またはカーテンチャンバ内の他の構造上に含まれることができる。加熱されたオリフィスプレートは、加熱された管、パイプ、または入口毛細管と置換され得る。
いくつかの実施形態において、質量分析計は、直列に配置される複数のイオンガイドを含むことができ、イオンガイドのうちの少なくとも1つ(いくつかの実施形態において、イオンガイドの全て)は、所定の範囲内および/または所定の値にイオンガイドの動作圧力を維持するための本教示によるシステムを含む。いくつかのそのような実施形態において、各イオンガイドチャンバ内の動作圧力は、他のイオンガイド内の動作圧力から独立して制御される。いくつかの実装では、イオンガイドチャンバ内の動作圧力は、質量分析計のイオン受け取りオリフィスに最近接して位置付けられるイオンガイドチャンバから、そのオリフィスから最も遠くに位置付けられるイオンガイドチャンバまで減少する。いくつかの実施形態において、イオンガイドチャンバ内の動作圧力の制御は、所望の圧力範囲および/または値内に、そのイオンガイドおよびそのイオンガイドの下流に配置される複数のイオンガイド内の動作圧力を維持するために採用されることができる。
いくつかの実施形態において、質量分析計システムは、入口オリフィスと流体連通する(および/またはそれにシールされる)追加の構造を含むことができる。例えば、インターフェース(例えば、ナノ流動インターフェースまたは微分移動度分析計(DMS))が、質量分析計の入口オリフィスの上流に(例えば、カーテンプレートとオリフィスプレートとの間のカーテンチャンバ内に)位置付けられることができる。例えば、一実施形態において、米国特許第7,462,826号および第7,098,452号(参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる)に説明されるそれ等の加熱された層流チャンバとのナノ流動インターフェースが、採用されることができる。別の実施形態において、米国特許第8,084,736号(参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる)に説明されるもの等のDMSが、採用されることができる。多くの実施形態において、そのような上流インターフェースの追加は、質量分析計のオリフィスの前部における直接加熱をもたらし得、それは、次に、本教示の圧力調節機構の実装の不在下で、下流の差動圧送式真空ステージにおける望ましくない圧力変動をもたらし得る。
いくつかの実施形態において、本教示による質量分析システムは、第1の圧力ステージ内に設置された(例えば、米国特許第10,475,633号(参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる)に説明されるようなDJETイオンガイドと称される)イオンガイドを伴う3ステージインターフェースを含むことができる。いくつかの実施形態において、質量分析システムは、第2および第3の真空ステージ内に四重極イオンガイドを含むことができる。いくつかの実施形態において、本教示による圧力調節システムは、3つの真空ステージのうちの1つ以上において動作可能であり得る。
関連する側面において、ガス流動中に同伴された複数のイオンを受け取るためのサンプリングオリフィスを有するサンプリングプレートと、サンプリングオリフィスの下流に位置付けられる少なくとも1つのイオンガイドとを含む質量分析システムが、開示される。イオンガイドは、複数のイオンを含むガス流動を受け取るための入口ポートと、受け取られたイオンが移動可能な通路を提供するように、多極構成において配置される複数のロッドであって、該ロッドのうちの少なくとも1つは、イオンを集束させるために好適な電磁場を該通路内に発生させるためのそれらへのDCおよび/またはRF電圧の印加のために構成されている、複数のロッドと、イオンガイドの動作圧力を調節するための圧力調節要素と、集束されたイオンがイオンガイドから出て行く出口ポートと、集束されたイオンを受け取るための少なくとも1つの下流質量分析器とを含むことができ、下流質量分析器は、それらのイオンの質量分析を提供するように構成される。
関連する側面において、イオンガイドを含む差動的に圧送されるチャンバと、イオンガイドの動作圧力を調節するための圧力調節要素とを含む質量分析計システムが、開示される。イオンガイドは、例えば、多極構成において配置される複数のロッド、または、直列に設置され、イオンが通過し得る整列させられた開口部を有する複数のリング電極を使用して実装されることができる。
本教示の種々の側面のさらなる理解が、下記に簡潔に説明される関連付けられる図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによって取得されることができる。
本教示は、概して、所定の範囲内および/または所定の値に動作圧力を維持するためのシステムを含むイオンガイドを含む1つ以上の差動圧送式真空ステージを対象とする。下記により詳細に議論されるように、いくつかの実施形態において、そのような差動圧送式真空ステージ内の圧力は、差動圧送式真空ステージチャンバ(例えば、イオンガイドチャンバ)内および/または差動圧送式真空チャンバの上流(例えば、イオンガイドチャンバの上流)の1つ以上の場所における(例えば、差動圧送式真空ステージが組み込まれる質量分析計の加熱された入口オリフィスにおける)1つ以上の温度測定値から直接測定されるか、または、推測される。いくつかの実施形態において、入口オリフィスは、加熱された管と置換されることができる。コントローラ(フィードバック回路網を含む)が、イオンガイドチャンバに動作可能に結合された圧力調節要素に制御信号を印加することができ、圧力調節要素は、所望の範囲内、および/または所望の値に圧力を維持するようにイオンガイドチャンバ内の圧力を調節する。以下の実施形態において、本教示は、イオンガイドを参照して説明されるが、本教示が様々な差動圧送式真空ステージ内の動作圧力を制御するために使用され得ることも理解されたい。
図1は、ある実施形態による差動圧送式真空ステージ100を図式的に描写し、真空ステージ100は、複数のロッド102が通路104を提供するように四重極構成に従って配置されたチャンバ101を含み、真空ステージの入口ポート106を介して受け取られたイオンが、通路104を通過し、イオンが真空ステージから出て行く出口ポート108に到達する。本実施形態において、複数のロッド102は、四重極構成に従って配置されるが、他の実施形態において、ロッドは、例えば、六重極、八重極、十重極、または十二重極構成等の他の多極構成に従って配置されることができる。
DC電圧源110およびRF電圧源112が、DCおよび/またはRF電圧をイオンガイドの1つ以上のロッドに印加し、通路内の電磁場を提供し、電磁場は、着目イオンの半径方向閉じ込めを提供し得る。例として、RF電圧は、約200kHz~約6MHzの範囲内、例えば、約1MHz~約5MHzの範囲内の周波数と、約0~約500ボルトの範囲内、例えば、約10ボルト~約400ボルトの範囲内または約100ボルト~約300ボルトの範囲内の振幅とを有することができる。さらに、いくつかの実施形態において、DC電圧は、約0ボルト~約1,000ボルトの範囲内、例えば、約10ボルト~約500ボルトの範囲内または約100ボルト~約300ボルトの範囲内の振幅を有することができる。
本実施形態において、差動圧送式真空ステージ100は、イオンガイドチャンバ内の動作圧力を調節するための調節可能流動制限器114を含む。本実施形態において、流動制限器114は、チャンバ101の開口部115に配置されたダイヤフラムの形態であり、開口部115は、所望の範囲内、または所望の値にチャンバ内の圧力を維持するために、チャンバ101をポンプ117(例えば、ターボポンプ、回転ベーンポンプ、粗引ポンプ、または任意の他の好適なポンプまたはポンプの組み合わせ)に結合する。ダイヤフラム114は、調節可能開口114aを含み、開口の直径は、チャンバとポンプとの間の流動コンダクタンスを制御するために調節され、それによって、チャンバ内の動作圧力を調節することができる。
本実施形態において、イオンガイドチャンバ101に結合された圧力センサに116が、イオンガイドチャンバ内の動作圧力を測定し、圧力測定値を示す信号を発生させる。フィードバック制御回路網118が、圧力センサ116および調節可能開口114aに動作可能に接続されている。フィードバック制御回路網118は、圧力センサから圧力測定信号を受信し、イオンガイドチャンバ内の動作圧力を所望の圧力範囲内、または所望の圧力値に至らせるために、開口の直径を変更するために、調節可能開口に制御信号を印加する。
例えば、測定された圧力が所定の閾値を超えるとき、フィードバック制御回路網118は、開口の直径を増加させるために、調節可能開口114aに制御信号を印加し、それによって、開口を通した流動コンダクタンスを強化し、その結果、チャンバ内の圧力を所望の範囲の中に減らすことができる。代替として、測定された圧力が、所定の閾値を下回るとき、フィードバック制御回路網118は、開口の直径を減少させるために、調節可能開口114aに制御信号を印加し、それによって、開口を通した流動コンダクタンスを減らし、その結果、チャンバ内の圧力を所望の範囲の中に増加させることができる。そのような実施形態のいくつかの実装では、ポンプの速度は、実質的に一定に維持される一方、開口のサイズ(例えば、開口の直径)は、イオンガイドチャンバ内の動作圧力を制御するために調節される。下記により詳細に議論されるように、他の実施形態において、イオンガイドチャンバをポンプに接続する開口部のサイズは、固定されることができる一方、ポンプの速度は、所定の範囲内または所定の値にイオンガイドチャンバ内の動作圧力を維持するために調節される。さらに、いくつかの実施形態において、イオンガイドチャンバをポンプに接続するポートのサイズおよびポンプの速度の両方が、所定の範囲内または所定の値にイオンガイドチャンバ内の圧力を維持するために調節されることができる。いくつかの実施形態において、ポートのサイズおよびポンプ速度は、一定に維持されることができ、入口ポートコンダクタンスは、例えば、調節可能入口ポート直径を採用することによって調節されることができる。
例えば、いくつかの実施形態において、フィードバック制御回路網118は、約1トル~約10トルの範囲内、例えば、約4~8トルの範囲内または約3~12ミリトルの範囲内にイオンガイドチャンバ内の圧力を維持するように、調節可能開口の直径を制御するが、他の圧力範囲も、採用されることができる。
上で記述されたように、いくつかの実施形態において、イオンガイドチャンバをポンプに接続する開口部に配置された調節可能開口を採用する代わりに、または、それに加えて、ポンプの速度は、所望の範囲内、または所望の値にイオンガイドチャンバ内の動作圧力を維持するように、圧力センサによって発生させられた圧力測定信号に応答して調節されることができる。
例えば、図2は、前述の実施形態と同様、複数のロッド102が四重極構成に従って配置された真空チャンバ101を含むそのような実施形態による差動圧送式真空チャンバ200を図式的に描写し、複数のロッド102は、通路104を提供し、真空ステージの入口ポート106を介して受け取られたイオンが、通路104を通過し、イオンがイオンガイドから出て行く出口ポート108に到達する。本実施形態において、複数のロッド102は、四重極構成に従って配置されるが、他の実施形態において、ロッドは、例えば、六重極構成、八重極、十重極、または十二重極等の他の多極構成に従って配置されることができる。他の実施形態において、イオンガイドは、一連のリング電極を備え得る。
継続して図2を参照すると、前述の実施形態と同様、イオンガイドチャンバ101は、開口部202をさらに含み、開口部202は、所定の圧力範囲内、または所定の値にイオンガイドチャンバ内の動作圧力を維持するために、イオンガイドチャンバをポンプ117に流体的に結合する。調節可能開口を使用するのではなく、本実施形態において、フィードバック制御回路網118が、所定の範囲内または所定の値にイオンガイドチャンバ内の動作圧力を維持するように、圧力センサ116によって発生させられた圧力測定信号に応答して、ポンプの速度を調節するために、ポンプ117に制御信号を印加するように構成される。例えば、圧力センサ116によって発生させられた圧力測定信号が、イオンガイドチャンバ内の圧力が所定の閾値を上回ることを示すとき、フィードバック制御回路網118は、イオンガイドチャンバ内の動作圧力を所望の圧力範囲または値に至らせるためにイオンガイドチャンバ内の動作圧力を減らすように、ポンプの速度を増加させるための制御信号をポンプ117に印加する。
代替として、圧力センサ116によって発生させられた圧力測定信号がイオンガイドチャンバ内の圧力が所定の閾値を下回ることを示すとき、フィードバック制御回路網118は、イオンガイドチャンバ内の圧力を所望の圧力範囲または値に至らせるためにイオンガイドチャンバ内の動作圧力を増加させるように、ポンプの速度を減らすための制御信号をポンプ117に印加する。
様々な商業的に入手可能な圧力センサが、本教示の実践において採用されることができる。非限定的例として、圧力センサは、約1~1,000トルの圧力を測定するためのバラトロン等の静電容量圧力計を含み得る。いくつかの実施形態において、そのような静電容量圧力計は、質量分析計の第1および/または第2の差動圧送式真空チャンバのために好適であり得る。より低い圧力に維持されるチャンバに関して、いくつかの実施形態において、圧力センサは、非限定的例として、ピラニ真空計、熱電真空計、または熱フィラメントイオンゲージであり得る。
さらに、フィードバック制御回路網118は、本教示によって知らされるような当技術分野で公知の技法を使用して実装されることができる。例証として、図3Aは、比較器120、例えば、演算増幅器が、そのデータ入力118aにおいて圧力信号を受信し、その圧力信号をその基準入力118bに印加される基準信号と比較する、フィードバック制御回路網118の1つのそのような実装を図式的に描写する。測定された圧力信号と基準信号との間の差異が、所定の閾値を上回る場合、比較器は、調節可能流動制限器および/またはポンプへの印加のための出力制御信号を発生させる。当技術分野で公知であるように、比較器によって発生させられた出力信号は、所定の範囲内および/または所定の値にイオンガイドチャンバ内の動作圧力を維持するための安定したフィードバックループを確立することを確実にするように増幅されること、および/または別様に構成されることができる。
下記により詳細に議論されるように、いくつかの実施形態において、複数のイオンガイドが、タンデムで設置されることができ、イオンガイドのうちの1つ以上(およびある場合、その全て)の中の圧力は、本教示を採用することによって、所望の範囲内に維持されることができる。いくつかの実施形態において、各イオンガイドチャンバ内の動作圧力は、他のイオンガイドチャンバ内の圧力から独立して制御されることができる。いくつかの他の実施形態において、イオンガイドチャンバ内の圧力の制御は、本教示を使用して、1つ以上の上流イオンガイドチャンバ内の圧力を制御することによって達成されることができる。
本教示によるイオンガイドは、限定ではないが、四重極、三連四重極、飛行時間質量分析計、イオントラップ、およびそれらの組み合わせを含む様々な質量分析計内に組み込まれることができる。例として、図3Bは、そのような質量分析計300を図式的に描写し、質量分析計300は、開口部301aおよび302aを有するカーテンプレート301およびオリフィスプレート302を含み、上流イオン源によって発生させられたイオンが、開口部301aおよび302aを通過し、質量分析計の下流コンポーネントに到達し得る。本教示の種々の側面によると、カーテンガス供給源(本図に図示せず)が、カーテンプレート301とオリフィスプレート302との間に(例えば、N2の)カーテンガス流動を提供し、大きい中性粒子をクラスタ分離し、排気することによって、質量分析計システムの下流区分を清浄に保つことを支援することができる。
本実施形態において、オリフィスプレートの入口を通過するイオンは、その入口1aを介してイオンガイド1(本明細書では、DJETとも称される)に入る。イオンガイド1は、イオンガイドを通したイオンの通過のための通路を提供するように、十二重極構成において配置されたロッド312の組を含む。ガス力学と組み合わせた当技術分野で公知の様式でのこれらのロッドのうちの1つ以上へのDCおよび/またはRF電圧の印加は、下記に議論されるように、イオンガイドが、下流イオンガイドへの伝送のためにイオンを集束させることを可能にすることができる。本実施形態において、イオンガイド内の動作圧力は、約4~約8トルの範囲内に維持されることができる。
開口部(本明細書では、ポートとも称される)314が、負圧をイオンガイドチャンバに印加し得る回転ベーンまたは粗引ポンプ等のポンプ(本図に図示せず)にイオンガイド1を接続する。本実施形態において、上で議論される調節可能制限器114等の調節可能流動制限器(本図に図示せず)は、開口部314内に配置され、イオンガイドチャンバとポンプとの間の流体接続の流動コンダクタンスを調節することを可能にすることができる。圧力センサ316が、イオンガイドチャンバ内の動作圧力を測定し、測定された圧力を示す信号をコントローラ318(本明細書では、フィードバック制御回路とも称される)に伝送するために採用され、コントローラ318は、次に、所望の圧力範囲内、または特定の所望の圧力に動作圧力を維持するために、例えば、上で議論される様式で流動制限器の開口のサイズを調節することができる。特に、本実施形態において、コントローラは、約4トル~約8トルの範囲内にイオンガイドチャンバ内の動作圧力を維持するように構成されることができる。
継続して図3Bを参照すると、イオンは、その出口1bを介してイオンガイド1から出て行き、イオンガイド2の入口2aを介して下流イオンガイド2(本明細書では、QJETとも称される)に到達する。イオンレンズIQ00が、イオンガイド1およびイオンガイド2を分離し、イオンレンズIQ00は、イオンが通過する開口を含む。イオンレンズIQ00とイオンガイド1のロッドとの間のDC電圧差は、イオンを加速させ、したがって、それらの運動エネルギーを増加させることができ、それは、次に、付加イオンがイオン束中に存在するとき、付加イオンの少なくとも一部のクラスタ分離を促進することができる。何故なら、イオンが、それらがより低い圧力に維持されるイオンガイド2の中に入るとき、ガス膨張を受けるからである
イオンガイド2は、排気チャンバ内に配置された4つのロッド320を含み、4つのロッド320は、四重極構成において互いに対して配置され、それを通したイオンの通過のための通路を提供する。イオンガイド2を含むチャンバの壁内に形成された開口部321が、イオンガイド2チャンバと、イオンガイドチャンバを排気するように動作し得るポンプ(図示せず)との間の流体結合を提供する。調節可能制限器(この図に図示せず)が、開口部321内に配置され、イオンチャンバとポンプとの間の流動コンダクタンスを調節することを可能にし、それによって、イオンガイドチャンバ内の動作圧力を調節する。
より具体的に、圧力センサ322が、イオンガイドチャンバに動作可能に結合され、チャンバ内の動作圧力を測定し、圧力を示す信号を発生させる。圧力センサ322と通信するコントローラ324が、圧力センサから圧力測定信号を受信し、約1.5トル~約4トルの範囲内にイオンガイドチャンバ内の動作圧力を維持するように、受信された信号に応答して、調節可能流動制限器の調節可能開口に制御信号を印加するが、他の実施形態において、他の圧力範囲も、採用されることができる。イオンガイド1と同様、イオンガイド2は、イオンの集束を提供するために、ガス力学および電磁場の組み合わせを採用することができる。
イオンガイド2の出口2bから出て行くイオンは、イオンレンズIQ0内の開口部を通過し、第3のイオンガイドQ0の入口を介してQ0に入射し、イオンガイドQ0は、イオンの追加の集束を提供することができる。より具体的に、イオンガイド2と同様、イオンガイドQ0は、排気チャンバ内に配置された4つのロッド350を含み、4つのロッド350は、イオン通過のための通路を提供する四重極構成において配置される。再び、RFおよびDC電圧が、イオンガイドQ0の1つ以上のロッドに印加され、イオンの半径方向閉じ込めおよび集束のための四重極電磁場を発生させることができる。イオンガイドチャンバの壁内に提供される開口部327が、イオンガイドチャンバに負圧を印加するために、イオンガイドチャンバをポンプ(この図に図示せず)に結合することを可能にする。
本実施形態において、イオンガイドチャンバQ0内の動作圧力は、イオンガイド1および2内のそれぞれの動作圧力より低く維持される。より具体的に、本実施形態において、イオンガイドQ0内の動作圧力は、約3ミリトル~約12ミリトルの範囲内に維持されるが、他の圧力範囲も、他の実施形態において採用され得る。
圧力センサ329が、イオンガイドQ0のチャンバに動作可能に結合され、そのチャンバ内の動作圧力を測定し、測定された圧力を示す信号を発生させる。圧力センサは、その測定信号をコントローラ331に伝送することができ、コントローラ331は、次に、開口部327内に位置付けられる調節可能流動制限器の調節可能開口を調節し、それによって、イオンガイドとポンプとの間の流動コンダクタンスを制御することができる。上で詳細に議論されるように、圧力センサによって発生させられた圧力測定信号が所定の高い閾値を上回る動作圧力を示すとき、コントローラは、チャンバとポンプとの間の流動コンダクタンスを強化するために、流動制限器の開口のサイズ(例えば、直径)を増加させるための制御信号を流動制限器に印加し、それによって、チャンバ内の圧力を低下させることができる。代替として、圧力センサが所定の低い閾値を下回る動作圧力を示すとき、コントローラは、開口のサイズを減少させるための制御信号を流動制限器に印加し、それによって、イオンチャンバとポンプとの間の流動コンダクタンスを減少させ、それによって、イオンガイドチャンバ内の動作圧力を増加させることができる。
イオンは、Q0イオンガイドの出口Q02を介してQ0から出て行き、質量分析計の下流コンポーネントに到達することができる。例えば、Q0イオンガイドの下流に配置される、1つ以上の質量フィルタおよび/または質量分析器が、Q0イオンガイドから出て行くイオンを受け取ることができる。例えば、Q0イオンガイドの下流に配置された質量フィルタ(本図に図示せず)が、イオンを受け取ることができ、所望の窓内のm/z比を有するイオンを選択することができる。質量フィルタは、単一の質量フィルタまたは互いに対してタンデムで設置される複数の質量フィルタ(および/または質量分析器)を含むことができる。そのような質量分析器は、限定ではないが、単一四重極、三連四重極、飛行時間分析器、1つ以上のイオントラップ、衝突セル、またはそれらの組み合わせを含むことができる。
上で記述されたように、いくつかの実施形態において、調節可能流動制限器を使用するのではなく、イオンガイドチャンバに負圧を印加するために利用されるポンプの速度が、イオンガイドチャンバ内の圧力が所望の圧力範囲内、または所望の圧力値に留まるであろうことを確実にするために、調節されることができる。例として、図4は、タンデムで位置付けられる図3Bに関連して上で議論される3つのイオンガイドを含む質量分析計400を図式的に描写する。しかしながら、分析計400では、イオンガイドチャンバ内の圧力を調節するために調節可能流動制限器の開口を調節するのではなく、イオンガイドチャンバに結合されるポンプの速度が、イオンガイドチャンバ内の圧力を調節するために調節されることができる。
より具体的に、ポンプ401が、イオンガイドチャンバに負圧を印加するために、イオンガイド1のチャンバに流体的に結合される。コントローラ402が、圧力センサ316によって発生させられた圧力測定データを受信し、所定の圧力範囲内にイオンガイド1内の圧力を維持するように、ポンプの速度を調節するために、圧力測定データに応答して、ポンプ401に制御信号を印加するように構成される。例えば、本実施形態において、イオンガイド1内の圧力は、約4トル~約8トルの範囲内に維持される。
同様に、イオンガイド2は、イオンガイド2のイオンガイドチャンバに結合されたポンプ404を含み、コントローラ406が、圧力センサ322によって発生させられた圧力データを受信し、所望の圧力範囲内に、本実施形態において、約1.5トル~約4トルの範囲内にイオンガイドチャンバ内の圧力を維持するために、ポンプの速度を調節するための1つ以上の信号をポンプ404に印加する。
継続して図4を参照すると、イオンガイドQ0も、イオンガイドチャンバに負圧を印加するためのポンプ408と、圧力センサ329と、圧力センサ329から圧力データを受信し、所望の圧力範囲内、例えば、本実施形態において、約3ミリトル~約12ミリトルの圧力範囲内に動作圧力を維持するように、ポンプの速度を調節するための制御信号をポンプ408に印加するコントローラ410とを含む。いくつかの実施形態において、3つの圧力コントローラ402、406、および410を採用するのではなく、1つまたは任意の2つの圧力コントローラの組み合わせが、採用されることができる。例えば、単一の圧力コントローラが、複数の圧力センサから圧力データを受信し、イオンガイドに関連付けられた各ポンプへの印加のための必要な制御信号を計算するように構成されることができる。代替として、2つの圧力コントローラが、採用されることができ、圧力コントローラのうちの一方は、イオンガイドのうちの1つに関連付けられたポンプに制御信号を提供するように構成され、他方の圧力コントローラは、2つのポンプに制御信号を提供することができ、それらの各々は、他の2つのポンプのうちの一方に関連付けられる。
いくつかの実施形態において、本教示は、互いに流体連通する複数のイオンガイド内の動作圧力を同時に調整するために採用されることができる。例として、図5は、互いに対してタンデムで設置される上記の3つのイオンガイド1、2、およびQ0を含む質量分析計500を図式的に描写する。しかしながら、イオンガイド内の圧力が互いから独立して維持される上記の実施形態と異なり、本実施形態において、IQ0のための調節可能レンズ開口501が、Q0内の圧力をさらに調節するために使用されることができる。
圧力センサ502が、Q0イオンガイド内の動作圧力を測定し、圧力データをコントローラ504に伝送し、コントローラ504は、本明細書に議論されるように、所望の圧力範囲内、例えば、本実施形態において、約3ミリトル~約12ミリトルの範囲内にQ0イオンガイド内の動作圧力を維持するために、流動制限器に関連付けられたIQ0レンズの開口直径を調節するように、受信された圧力データに応答して、調節可能IQ0レンズ開口501に制御信号を印加するように構成される。さらに、イオンガイド1およびイオンガイド2内の動作圧力は、上で議論される様式で所望の範囲内に維持される。
いくつかの実施形態において、圧力センサを採用することに加えて、または、その代わりに、1つ以上の温度センサが、イオンガイドに対する1つ以上の選択された場所における温度を測定するために採用されることができる。温度測定値は、次いで、例えば、以前に取得された温度-圧力較正データを採用することによって、イオンガイド内の圧力を計算するために採用されることができる。例として、そのような温度センサは、イオンガイドチャンバ内に位置付けられることができる。代替として、そのような温度センサは、イオンガイドチャンバの外部に位置付けられることができる。
例えば、図6は、温度センサ602が、本実施形態において、ヒータ604によって加熱される、オリフィスプレートの温度を測定するために、そのオリフィスに近接してオリフィスプレート302に熱的に結合されるそのような実施形態による質量分析計600を図式的に描写する。温度センサ602は、コントローラ606と通信し、温度データをコントローラに提供する。本実施形態において、コントローラは、受信された温度データをイオンガイド1、イオンガイド2、またはQ0内のガス圧力に関係づけるように構成される。
一般に、オリフィスプレートの温度が、増加するにつれて、イオンが同伴され、オリフィスプレートのオリフィスを通過し、イオンガイド1に到達するガスの温度も、増加する。さらに、ガスの温度の増加は、サンプリング入口におけるガス数密度の減少をもたらし、したがって、下流の低圧力ステージの中へのガスコンダクタンスの減少をもたらす。コントローラ606は、次いで、計算された動作圧力を所望の圧力範囲または圧力値と比較し、そのような比較に基づいて、所望の範囲および/または値内にイオンガイド1のチャンバ内の圧力を維持するために、イオンガイドチャンバをポンプ(図示せず)に結合する、イオンガイドチャンバの壁内の開口部607内に位置付けられる流動制限器に制御信号を印加する。いくつかの実施形態において、温度センサ602は、イオンを同伴するガスの温度を測定する。他の実施形態において、温度センサ602は、カーテンチャンバ、源領域、または真空領域内の他のコンポーネントの温度を測定する。
いくつかの実施形態において、温度センサからのデータはまた、下流イオンガイド2およびQ0内の動作温度も同様に計算し、計算された圧力を使用し、チャンバをそれぞれのポンプに流体的に結合する開口部内の流動制限器の開口のサイズを調節し、所望の範囲内にこれらのイオンガイド内の圧力を維持するために採用されることができる。代替として、下流イオンガイド2およびQ0内の圧力は、例えば、上で議論される様式で、圧力センサを使用して、所望の範囲内に維持されることができる。
さらに、いくつかの実施形態において、上流イオンガイド内の動作圧力の能動的制御は、そのイオンガイド内の圧力だけではなく、1つ以上の下流イオンガイド内の圧力もそれらの下流イオンガイド内の動作圧力を能動的に制御することなく所定の範囲内に維持するために採用されることができる。例えば、図7は、タンデムで設置されるイオンガイド1、2、およびQ0を含むそのような質量分析計700を図式的に描写する。本実施形態において、イオンガイド1内の動作圧力は、本教示による様式で能動的に制御される一方、下流イオンガイド2およびQ0の各々の中の動作圧力は、所望の範囲および/または所望の値内のイオンガイド1内の動作圧力の能動的維持に依拠することによって、受動的に制御される。イオンガイドを含むチャンバ内の所望の動作圧力を維持するために採用され得る種々のアプローチのいくつかの例、例えば、圧力センサまたは温度センサの使用は、上で議論された。本実施形態において、イオンガイド2チャンバまたはQ0チャンバのいずれかは、圧力センサに接続されていない。代替として、圧力センサが、イオンガイド1内の動作圧力が調節されるときの圧力変化を監視するために、2つのチャンバのうちの一方または両方において実装されることができる。
図8Aは、ナノ流動インターフェース801が、カーテンプレート301とオリフィスプレート302との間に位置付けられるある実施形態による質量分析計の部分的概略図である。ナノ流動インターフェース801は、大口径の加熱された層流チャンバ800を含み、層流チャンバ800は、大気圧においてカーテンプレートと入口オリフィスとの間の真空入口にシールされ得る。流動チャンバは、イオン源803からイオンを受け取り、入口オリフィスを通して真空引きによって引き込まれるチャンバを通して流動する輸送ガスが、受け取られたイオンを質量分析計のイオンガイド1に送達する。
輸送ガスの組成は、窒素、または様々な量のガスまたはクラスタ試薬(ガス修飾剤)を伴う窒素等、変動させられることができる。層流チャンバは、管温度を50℃~約300℃に調節し得る追加のセラミックヒータを含み、輸送ガスの温度を増加させる。いくつかの実施形態において、質量分析計の入口オリフィスを通した輸送ガスの流量は、例えば、約0.5~約30L/分の範囲内であり得る。
図8Bは、カーテンプレート301とインターフェースオリフィスプレート302との間の大気領域内に設置される微分移動度分析計(DMS)902を含む本教示による質量分析計900の別の実施形態の部分的概略図である。DMS902は、器具のカーテンチャンバ内に搭載され、真空入口オリフィスにシールされる電極904の対を含む。輸送ガスが、セルを通して流動しており、輸送ガスは、入口オリフィスを通して真空引きによってカーテンチャンバから引き出される。輸送ガスの組成は、窒素、または様々な量の追加のガスまたはクラスタ試薬(ガス修飾剤)を伴う窒素等であり、変動させられることができる。カーテンプレートは、輸送ガスを加熱するために、セラミック熱交換器903を含む。DMS熱交換器温度は、輸送ガスを約100℃~200℃まで効果的に加熱するために、150℃~300℃に設定されることができる。他のより高いまたはより低い温度も、使用されることができる。質量分析計システム900は、オリフィスプレートからDMS電極を分離するために、追加のチャンバ等の他の特徴を含み得る。追加のチャンバは、米国特許第8,084,736号(参照することによって組み込まれる)に説明されるような接合チャンバを含み得る。
いくつかの実施形態において、最適化された透過のために1つ以上のイオンガイドが動作することが所望される圧力(または圧力範囲)は、1つ以上の着目標的イオンのm/z比に基づいて選択されることができる。図8Cを参照すると、いくつかの実施形態において、ユーザインターフェース1000が、例えば、オペレータによって、1つ以上の着目m/z比を入力するために使用されることができる。例えば、本実施形態において、ウィンドウの形態におけるグラフィカル要素1002が、1つ以上の着目m/z比の入力を可能にすることができる。ユーザインターフェースは、入力をコントローラ1003に伝送することができ、コントローラ1003は、次いで、着目m/z比を有するイオンの質量分析のための質量分析計の種々のステージに関連付けられた最適な圧力を決定することができる。
以下の例は、本教示の種々の側面のさらなる解明のために提供され、必ずしも、本教示を実践する最適な方法および/または取得され得る最適な結果を示すことを意図していない。
(実施例)
プロトタイプDMSを伴う図3Bに関連して上で議論される質量分析計300に類似する、プロトタイプSCIEX 7500質量分析計が、Q0イオンガイドの異なる動作圧力におけるレセルピンイオノグラムを測定するために採用された。オリフィスプレートの開口の直径は、約1.55mmであり、典型的なオリフィス直径に対して4倍を上回るガス処理能力の増加を示した。
プロトタイプDMSを伴う図3Bに関連して上で議論される質量分析計300に類似する、プロトタイプSCIEX 7500質量分析計が、Q0イオンガイドの異なる動作圧力におけるレセルピンイオノグラムを測定するために採用された。オリフィスプレートの開口の直径は、約1.55mmであり、典型的なオリフィス直径に対して4倍を上回るガス処理能力の増加を示した。
図9Aは、8mm制限器がポンプポート上に設置された状態で、3.7ミリトルに維持されるQ0圧力を用いて測定されたレセルピンイオノグラムを示し、図9Bは、10μL/分におけるレセルピンの注入を伴う2.7ミリトルに維持されるQ0圧力を用いて測定されたレセルピンイオノグラムを示す(いかなるポンプ制限器も、適用されなかった)。DMSが、セルヒータが300℃に設定され、サンプリング入口温度が200℃に設定された状態で適用された。3ミリトルを上回るものまでのQ0圧力の最適化は、37%の信号増加をもたらした。
図10Aおよび10Bの各々は、DMSが設置された質量分析計の中へのレセルピンの流動注入を介してレセルピンに関して取得された一連のピークを描写する。図10Aに示されるスペクトルは、Q0イオンガイドの圧力が3.4ミリトルに設定された状態で取得され、図10Bに示されるスペクトルは、Q0イオンガイドの圧力が2.7ミリトルに設定された状態で取得された。Q0圧力の最適化は、信号強度を7.5×106cpsから9.7×106cpsに増加させた。
図11Aおよび11Bは、DMSが設置された質量分析計の中へのミノキシジルの流動注入を介してミノキシジルに関して取得された一連のピークを示す。図11Aに示されるデータは、Q0イオンガイドの動作圧力が3.3ミリトルに維持された間に取得され、図11Bに示されるデータは、Q0イオンガイドの動作圧力が2.8ミリトルに維持された間に取得された。これらのデータは、3.3ミリトルから2.8ミリトルへのQ0イオンガイドの動作圧力の低減が、信号強度の低減(すなわち、8.71×105から7.24×105への平均ピーク面積の低減)をもたらしたことも示す。3ミリトルを上回るものまでのQ0圧力の最適化は、20%の信号増加を与えた。
図12Aは、加熱された層流チャンバに接続されるヒータ本体に印加される温度の関数として、カスタムナノ流動インターフェースを装備するプロトタイプSCIEX 7500システム上の測定されたQ0圧力を示す。本システムは、Q0圧力が、最も高い温度設定(すなわち、400℃)において3ミリトルを上回ったままであろうことを確実にするように設定された圧送構成を含んでいた。データは、加熱された入口温度が増加するにつれて、Q0圧力が減少することを示す。例として、いくつかの実施形態において、そのようなデータは、温度測定データを圧力データに関係付け、所望の範囲内に1つ以上のイオンガイド内の圧力を維持するために、本明細書に議論される様式で圧力データを採用するために採用されることができる。
いくつかの実施形態において、質量分析計の1つ以上の動作パラメータ、例えば、質量分析計の1つ以上のコンポーネント(例えば、イオン源を含むイオン化チャンバ、オリフィスプレート、DMS)に熱を印加するために利用される1つ以上のヒータに関連付けられた1つ以上の温度設定は、質量分析計の1つ以上のイオンガイド内の圧力を決定し、例えば、イオンガイドをポンプに流体的に結合する調節可能開口のサイズを調節すること、および/または、そのような調節がイオンガイド内の動作圧力を所望の範囲の中に至らせるために必要とされる場合にポンプ速度を調節することを介して、圧力を調節するために利用されることができる。例えば、質量分析計の動作パラメータと着目イオンガイド内の圧力との間の相関は、以前に発生させられた較正曲線から導出されることができる。例として、いくつかの実施形態において、そのような較正曲線は、動作パラメータ、例えば、質量分析計のコンポーネント(例えば、質量分析計のオリフィスプレート)に熱を印加するヒータに関連付けられた温度設定に関する複数の値の関数としてイオンガイド内の動作圧力を測定することによって発生させられることができる。いくつかの実施形態において、そのような較正曲線は、同じタイプの複数の質量分析計にわたって較正データを集め、そのタイプの質量分析計を動作させるときに採用され得る複合較正曲線を発生させることによって構築されることができる。
例として、いくつかの実施形態において、そのような較正曲線は、質量分析計システムの1つ以上の加熱要素の動作に関連付けられた温度設定と着目イオンガイドの圧力との間の関係を提供することができる。動作(例えば、温度設定)が考慮され得るそのような加熱要素の例は、単独で、または組み合わせて、全て非限定的例として、イオン源ヒータ、DMS熱交換器、質量分析計のオリフィスプレートを加熱するために利用される加熱要素、加熱された管、パイプ、または入口毛細管、脱溶媒和セル、および加熱された層流チャンバとのナノ流動インターフェースを含む。本明細書に別様に議論されるようなコントローラが、加熱要素と通信し、温度設定を受信し、例えば、イオンガイドをポンプに流体的に結合する調節可能開口のサイズおよび/またはポンプの速度の調節を介して、イオンガイドの圧力を調節することができる。例えば、コントローラは、較正データを使用し、温度設定に基づいて、イオンガイド内の圧力を計算し、計算された圧力を所定の圧力範囲と比較し、計算された圧力がその範囲内に位置するかどうかを決定することができる。コントローラが、計算された圧力が所定の範囲外に位置することを決定する場合、コントローラは、イオンガイド内の圧力を所定の範囲の中に至らせるために、開口サイズおよび/またはポンプ速度の変化をもたらすことができる。例として、コントローラが、計算された圧力が所定の閾値を超えることを決定する場合、コントローラは、本明細書に別様に議論されるように、所定の閾値を下回ってイオンガイド内の圧力を低下させるために、調節可能圧力および/またはポンプ速度を調節することができる。
図12Bは、これらの条件下で取得されたレセルピンイオン信号を示し、温度が400℃のその最も高い温度設定まで増加したときの信号強度の増加を示す。増加させられた熱は、脱溶媒和/クラスタ分離を改良し、レセルピンイオン信号を改良した。
レセルピンイオン強度データの収集は、加熱された入口の最も高い温度設定においてQ0イオンガイド内で3ミリトルより低い圧力をもたらした異なる圧送構成を使用して繰り返された。図13Aは、種々の内径の層流チャンバを伴う加熱された入口上の温度の関数としてQ0の動作圧力の変化を示し、図13Bは、これらの条件下で測定されたレセルピンイオン信号を示す。図13Bに提示されるデータは、レセルピンイオン強度が、加熱された入口における最大200℃の温度までの温度の増加に伴って増加したことを示す。しかしながら、レセルピンイオン信号は、入口温度が200℃を超えたとき、低いQ0圧力の結果としての不十分な衝突冷却に起因して、降下し始めた。
Q0領域を参照して上記に説明されるように、圧力が、過剰に低く降下するとき、イオンの効果的な衝突冷却を提供することは、非実践的であり得、それは、次に、信号損失をもたらし得る。同じ現象が、DJETおよびQJET領域において生じ得、それぞれ、約4トルおよび1.8トルを上回って圧力を維持することが、望ましい。しかしながら、圧力の増加が過剰に高くならないであろうことを確実にすることも、重要である。DJET領域に関して、約8トルを上回る圧力は、ビーミングに起因する信号不安定性をもたらし得る。同様に、QJETを通したイオン透過は、約4トルを上回る圧力によって悪影響を受け得る。Q0領域は、典型的に、ターボ分子ポンプからの追加の圧送を含み、それは、圧力が長い期間にわたって12ミリトルを上回る場合、過熱し得る。したがって、異なるイオンガイドは、異なる最適な圧力レジームを有し、所与の圧送領域に関する最大圧力を限定することも、重要である。
いかなる特定の理論にも限定されるわけではないが、加熱された入口の温度を増加させることは、サンプリング入口におけるガス数密度の低減をもたらし、それによって、質量分析計内の低減された圧力につながる。上記の測定に関して採用された器具では、ナノ流動入口ヒータが200℃またはそれより高く設定されたとき、および/または、イオン源ヒータが約750℃まで昇温するとき、ガス圧力の減少は、著しい。DMSハードウェアは、DJET、QJET、またはQ0領域内の圧力をさらに減らし得る追加の熱交換器(図8Bに903と標識化される)も提供する。
さらなる例証として、図14Aは、非常に大きい分子を受け取るために構成される3ステージDJET前端部を伴うブレッドボード飛行時間質量分析システムを使用して取得された約3,108のm/zを有するセシウムクラスタイオンの質量スペクトルを示す。図14Aに提示される質量スペクトルは、5ミリトル未満の値におけるQ0イオンガイドの圧力を用いて取得された。
図14Bは、7ミリトルにおけるQ0イオンガイドの圧力を用いて取得された、同じイオンに関する質量スペクトルを示す。このデータは、Q0内の最適な圧力が、着目イオンのm/z比に基づいて変動し得ることを示す。例えば、いくつかの実施形態において、高いm/zのイオン(例えば、約1,000を上回るm/z比を有するイオン)の質量分析のための最適なQ0圧力は、約7ミリトル~約10ミリトルの範囲内であり得る一方、より低いm/zのイオンの質量分析のための最適なQ0圧力は、約4ミリトル~約7ミリトルの範囲内であり得る。
一連の実験では、8mmの内径(id)を伴う流動制限器の使用を伴うQ0内の圧力が、流動制限器を伴わないQ0内のそれぞれの圧力と比較された。これらの実験では、6ミリトルのQ0圧力が、流動制限器を伴わずに、かつ加熱を伴わずに観察された。DMSセルが、300℃に設定されたセルヒータを用いて加熱されたとき、3ミリトル未満のQ0圧力が、流動制限器を伴わずに観察された。8mmの内径(id)を伴う流動制限器の使用は、加熱を伴わずに約10ミリトルのQ0圧力をもたらし、DMSセルが300℃に設定されたセルヒータを用いて加熱されたとき、約4ミリトルの圧力をもたらし、イオン源ターボヒータがTEM=750℃で使用されたとき、3ミリトルまたはそれより低い圧力をもたらした。
DMSではなく、加熱されたナノ流動インターフェースを使用して行われた類似する実験は、Q0圧力の調節が、質量信号を最適化するために使用され得ることを示した。これらの結果は、イオン源およびインターフェース領域内で様々なレベルの熱を印加するとき、質量分析計の3ステージの差動圧送式真空ステージの種々の真空ステージ内で所望の圧力範囲を維持することが、困難であり得ることを実証する。この困難は、異なる加熱特性を伴うDMSまたはナノ流動ESIインターフェース等の付属品がシステムに追加されるとき、悪化する。
当業者は、種々の変更が、本教示の範囲から逸脱することなく、上記の実施形態に行われ得ることを理解するであろう。
本教示の種々の側面のさらなる理解が、下記に簡潔に説明される関連付けられる図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによって取得されることができる。
本発明はさらに、例えば、以下を提供する。
(項目1)
質量分析システムにおける使用のための差動圧送式真空ステージであって、前記差動圧送式真空ステージは、
ガス流動中に同伴された複数のイオンを受け取るための入口ポートと、
多極構成において配置された複数のロッドを備えているイオンガイドであって、前記複数のロッドは、前記受け取られたイオンが移動可能な通路を提供し、前記ロッドのうちの少なくとも1つは、前記イオンを集束させるために好適な電磁場を前記通路内に発生させるためのそれらへのDCおよび/またはRF電圧の印加のために構成されている、イオンガイドと、
所定の範囲内に前記イオンガイドの動作圧力を維持するように構成されたコントローラと
を備えている、差動圧送式真空ステージ。
(項目2)
前記入口ポートは、約0.7mm以上の少なくとも1つの寸法を有する、項目1に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目3)
前記少なくとも1つの寸法は、約1mm~約4mmの範囲内である、項目2に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目4)
前記入口ポートは、円形外形を有し、前記寸法は、前記円形外形の直径に対応する、項目1-3のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目5)
前記イオンガイドに動作可能に結合された圧力ゲージをさらに備え、前記圧力ゲージは、前記イオンガイド内の前記動作圧力を測定し、前記測定された圧力を示す信号を発生させる、項目1-4のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目6)
前記圧力ゲージと通信するフィードバック回路をさらに備え、前記フィードバック回路は、前記圧力ゲージによって発生させられた前記信号に応答して制御信号を印加し、所定の範囲内または所定の値に前記動作圧力を維持するように構成されている、項目5に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目7)
前記所定の範囲および所定の値のうちのいずれかは、所定の範囲内のm/zを有するイオンの最適な透過および/または1つ以上のクラスタイオンの最適なクラスタ分離を提供する圧力範囲または圧力値に対応する、項目6に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目8)
前記イオンガイドは、前記イオンガイドと前記イオンガイドに負圧を印加するためのポンプとの間の流体接続を提供するための開口部を備えている、項目1-7のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目9)
前記コントローラは、前記イオンガイドの動作圧力を調節するための調節可能流動制限器を制御するように構成されている、項目1-8のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目10)
前記調節可能流動制限器は、前記イオンガイドと前記イオンガイドに負圧を印加するためのポンプとの間の流体接続を提供する開口部に結合され、前記調節可能流動制限器は、前記イオンガイドと前記ポンプとの間の流動コンダクタンスを調節するように構成されている、項目9に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目11)
前記調節可能流動制限器は、調節可能開口を備えている、項目10に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目12)
フィードバックシステムが、前記所定の範囲内または所定の値に前記動作圧力を維持するように前記調節可能開口のサイズを変更するために、前記圧力ゲージによって発生させられた前記信号に応答して、制御信号を発生させる、項目11に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目13)
前記所定の範囲は、約3ミリトル~約12ミリトルである、項目1-12のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目14)
前記所定の範囲は、約4トル~約8トルである、項目1-13のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目15)
前記所定の範囲は、約1.5トル~約4トルである、項目1-14のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目16)
前記イオンガイドは、前記イオンを受け取るために、前記質量分析計の上流サンプリングオリフィスと流体連通している、項目1-15のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目17)
前記イオンガイドの中に前記イオンを搬送する前記ガスを加熱するために、前記質量分析計の前記サンプリングオリフィスを加熱するためのヒータをさらに備えている、項目16に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目18)
前記サンプリング入口にシールされたDMSインターフェースまたはナノ流動インターフェースをさらに備えている、項目1-17のいずれかに記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目19)
前記コントローラは、前記所定の範囲内に前記動作圧力を維持するために、ポンプの圧送速度を調節するように構成されている、項目1-18のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目20)
コントローラをさらに備え、前記コントローラは、前記イオンガイドにおける温度測定値、または前記イオンガイドの上流に位置付けられた前記質量分析計の1つ以上のコンポーネントにおける温度測定値に応答して、圧力調節要素を制御する、項目1-19のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目21)
前記コントローラは、前記質量分析システムの1つ以上の加熱要素に関連付けられた1つ以上の温度設定を受信し、それらに基づいて、前記イオンガイドの動作圧力を調節するように構成されている、項目1に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目22)
前記コントローラは、前記温度設定を前記動作圧力に関係づける較正データに基づいて、前記動作圧力を計算するように構成されている、項目21に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目23)
前記コントローラは、前記計算された動作圧力を所定の圧力範囲と比較し、前記計算された動作圧力が前記所定の範囲外にあるかどうかを決定するように構成されている、項目22に記載の差動圧送式真空ステージ。
本発明はさらに、例えば、以下を提供する。
(項目1)
質量分析システムにおける使用のための差動圧送式真空ステージであって、前記差動圧送式真空ステージは、
ガス流動中に同伴された複数のイオンを受け取るための入口ポートと、
多極構成において配置された複数のロッドを備えているイオンガイドであって、前記複数のロッドは、前記受け取られたイオンが移動可能な通路を提供し、前記ロッドのうちの少なくとも1つは、前記イオンを集束させるために好適な電磁場を前記通路内に発生させるためのそれらへのDCおよび/またはRF電圧の印加のために構成されている、イオンガイドと、
所定の範囲内に前記イオンガイドの動作圧力を維持するように構成されたコントローラと
を備えている、差動圧送式真空ステージ。
(項目2)
前記入口ポートは、約0.7mm以上の少なくとも1つの寸法を有する、項目1に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目3)
前記少なくとも1つの寸法は、約1mm~約4mmの範囲内である、項目2に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目4)
前記入口ポートは、円形外形を有し、前記寸法は、前記円形外形の直径に対応する、項目1-3のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目5)
前記イオンガイドに動作可能に結合された圧力ゲージをさらに備え、前記圧力ゲージは、前記イオンガイド内の前記動作圧力を測定し、前記測定された圧力を示す信号を発生させる、項目1-4のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目6)
前記圧力ゲージと通信するフィードバック回路をさらに備え、前記フィードバック回路は、前記圧力ゲージによって発生させられた前記信号に応答して制御信号を印加し、所定の範囲内または所定の値に前記動作圧力を維持するように構成されている、項目5に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目7)
前記所定の範囲および所定の値のうちのいずれかは、所定の範囲内のm/zを有するイオンの最適な透過および/または1つ以上のクラスタイオンの最適なクラスタ分離を提供する圧力範囲または圧力値に対応する、項目6に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目8)
前記イオンガイドは、前記イオンガイドと前記イオンガイドに負圧を印加するためのポンプとの間の流体接続を提供するための開口部を備えている、項目1-7のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目9)
前記コントローラは、前記イオンガイドの動作圧力を調節するための調節可能流動制限器を制御するように構成されている、項目1-8のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目10)
前記調節可能流動制限器は、前記イオンガイドと前記イオンガイドに負圧を印加するためのポンプとの間の流体接続を提供する開口部に結合され、前記調節可能流動制限器は、前記イオンガイドと前記ポンプとの間の流動コンダクタンスを調節するように構成されている、項目9に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目11)
前記調節可能流動制限器は、調節可能開口を備えている、項目10に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目12)
フィードバックシステムが、前記所定の範囲内または所定の値に前記動作圧力を維持するように前記調節可能開口のサイズを変更するために、前記圧力ゲージによって発生させられた前記信号に応答して、制御信号を発生させる、項目11に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目13)
前記所定の範囲は、約3ミリトル~約12ミリトルである、項目1-12のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目14)
前記所定の範囲は、約4トル~約8トルである、項目1-13のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目15)
前記所定の範囲は、約1.5トル~約4トルである、項目1-14のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目16)
前記イオンガイドは、前記イオンを受け取るために、前記質量分析計の上流サンプリングオリフィスと流体連通している、項目1-15のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目17)
前記イオンガイドの中に前記イオンを搬送する前記ガスを加熱するために、前記質量分析計の前記サンプリングオリフィスを加熱するためのヒータをさらに備えている、項目16に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目18)
前記サンプリング入口にシールされたDMSインターフェースまたはナノ流動インターフェースをさらに備えている、項目1-17のいずれかに記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目19)
前記コントローラは、前記所定の範囲内に前記動作圧力を維持するために、ポンプの圧送速度を調節するように構成されている、項目1-18のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目20)
コントローラをさらに備え、前記コントローラは、前記イオンガイドにおける温度測定値、または前記イオンガイドの上流に位置付けられた前記質量分析計の1つ以上のコンポーネントにおける温度測定値に応答して、圧力調節要素を制御する、項目1-19のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目21)
前記コントローラは、前記質量分析システムの1つ以上の加熱要素に関連付けられた1つ以上の温度設定を受信し、それらに基づいて、前記イオンガイドの動作圧力を調節するように構成されている、項目1に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目22)
前記コントローラは、前記温度設定を前記動作圧力に関係づける較正データに基づいて、前記動作圧力を計算するように構成されている、項目21に記載の差動圧送式真空ステージ。
(項目23)
前記コントローラは、前記計算された動作圧力を所定の圧力範囲と比較し、前記計算された動作圧力が前記所定の範囲外にあるかどうかを決定するように構成されている、項目22に記載の差動圧送式真空ステージ。
Claims (23)
- 質量分析システムにおける使用のための差動圧送式真空ステージであって、前記差動圧送式真空ステージは、
ガス流動中に同伴された複数のイオンを受け取るための入口ポートと、
多極構成において配置された複数のロッドを備えているイオンガイドであって、前記複数のロッドは、前記受け取られたイオンが移動可能な通路を提供し、前記ロッドのうちの少なくとも1つは、前記イオンを集束させるために好適な電磁場を前記通路内に発生させるためのそれらへのDCおよび/またはRF電圧の印加のために構成されている、イオンガイドと、
所定の範囲内に前記イオンガイドの動作圧力を維持するように構成されたコントローラと
を備えている、差動圧送式真空ステージ。 - 前記入口ポートは、約0.7mm以上の少なくとも1つの寸法を有する、請求項1に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記少なくとも1つの寸法は、約1mm~約4mmの範囲内である、請求項2に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記入口ポートは、円形外形を有し、前記寸法は、前記円形外形の直径に対応する、請求項1-3のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記イオンガイドに動作可能に結合された圧力ゲージをさらに備え、前記圧力ゲージは、前記イオンガイド内の前記動作圧力を測定し、前記測定された圧力を示す信号を発生させる、請求項1-4のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記圧力ゲージと通信するフィードバック回路をさらに備え、前記フィードバック回路は、前記圧力ゲージによって発生させられた前記信号に応答して制御信号を印加し、所定の範囲内または所定の値に前記動作圧力を維持するように構成されている、請求項5に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記所定の範囲および所定の値のうちのいずれかは、所定の範囲内のm/zを有するイオンの最適な透過および/または1つ以上のクラスタイオンの最適なクラスタ分離を提供する圧力範囲または圧力値に対応する、請求項6に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記イオンガイドは、前記イオンガイドと前記イオンガイドに負圧を印加するためのポンプとの間の流体接続を提供するための開口部を備えている、請求項1-7のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記コントローラは、前記イオンガイドの動作圧力を調節するための調節可能流動制限器を制御するように構成されている、請求項1-8のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記調節可能流動制限器は、前記イオンガイドと前記イオンガイドに負圧を印加するためのポンプとの間の流体接続を提供する開口部に結合され、前記調節可能流動制限器は、前記イオンガイドと前記ポンプとの間の流動コンダクタンスを調節するように構成されている、請求項9に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記調節可能流動制限器は、調節可能開口を備えている、請求項10に記載の差動圧送式真空ステージ。
- フィードバックシステムが、前記所定の範囲内または所定の値に前記動作圧力を維持するように前記調節可能開口のサイズを変更するために、前記圧力ゲージによって発生させられた前記信号に応答して、制御信号を発生させる、請求項11に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記所定の範囲は、約3ミリトル~約12ミリトルである、請求項1-12のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記所定の範囲は、約4トル~約8トルである、請求項1-13のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記所定の範囲は、約1.5トル~約4トルである、請求項1-14のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記イオンガイドは、前記イオンを受け取るために、前記質量分析計の上流サンプリングオリフィスと流体連通している、請求項1-15のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記イオンガイドの中に前記イオンを搬送する前記ガスを加熱するために、前記質量分析計の前記サンプリングオリフィスを加熱するためのヒータをさらに備えている、請求項16に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記サンプリング入口にシールされたDMSインターフェースまたはナノ流動インターフェースをさらに備えている、請求項1-17のいずれかに記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記コントローラは、前記所定の範囲内に前記動作圧力を維持するために、ポンプの圧送速度を調節するように構成されている、請求項1-18のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
- コントローラをさらに備え、前記コントローラは、前記イオンガイドにおける温度測定値、または前記イオンガイドの上流に位置付けられた前記質量分析計の1つ以上のコンポーネントにおける温度測定値に応答して、圧力調節要素を制御する、請求項1-19のいずれか1項に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記コントローラは、前記質量分析システムの1つ以上の加熱要素に関連付けられた1つ以上の温度設定を受信し、それらに基づいて、前記イオンガイドの動作圧力を調節するように構成されている、請求項1に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記コントローラは、前記温度設定を前記動作圧力に関係づける較正データに基づいて、前記動作圧力を計算するように構成されている、請求項21に記載の差動圧送式真空ステージ。
- 前記コントローラは、前記計算された動作圧力を所定の圧力範囲と比較し、前記計算された動作圧力が前記所定の範囲外にあるかどうかを決定するように構成されている、請求項22に記載の差動圧送式真空ステージ。
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