JP7079285B2 - 電極アセンブリおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
電極アセンブリー100の部分分解図の概略図である図10に最もよく示されるように、第1の電極配置10は、コネクタ103によってそれらの主縁で第2の電極配置10’に接続される。コネクタは、例えば、ナットおよびボルトであり得る。ナットは、電極アセンブリー100の主縁に沿って設けられた副側壁101、102を通って延在することができる。
使用時には、RF電圧源からRF電極12a、12b、12a’、12b’にRF電圧が印加される。RF電極12a、12b、12a’、12b’は、多重極(この場合は四重極)を形成する。実際に、RF電圧は、多極の隣接するRF電極12a、12b、12a’、12b’が反対の位相を有するように印加される。したがって、それらが互いに同じ位相を持っているように、電極12aと12b’は1セットとして接続される一方で、互いに同じ位相を有するが、12aと12b’の位相とは反対であるように、電極12bと12a’が別のセットとして接続される。したがって、RF電極12a、12b、12a’、12b’は、電極アセンブリー100の長手方向に平行に延在するイオン光軸の形でイオン流路を画定する疑似ポテンシャル井戸を生成する。
ここでは実験2と呼ぶ、図5~図10に示す特許請求される本発明の電極アセンブリー100を有するHCD(高エネルギー衝突解離)セルでの実験1と同じ多価ユビキチンイオンの分離した電荷状態(+11)を含む、実験の結果が、図11~14に提供されている。実験1と同様に、分離およびトラップされたユビキチンイオンは、HCDセルからCトラップに転送され、CトラップからOrbitrap質量分析器に注入されて質量分析される。HCDセルは、CトラップがHCDセルの上流になるようにCトラップに隣接して配置された。多価ユビキチンイオンの電荷状態(+11)は、500ミリ秒のトラップ時間でHCDセルにトラップされた。時間0:00(つまり、実験の開始)で、HCDセルのRF電極12a、12b、12a’、12b’に高いRF電圧が印加され(約1,250Vpp)、隣接するCトラップのRF電極に約3,000Vppを印加した。RF電極12a、12b、12a’、12b’への最大RF電圧の印加は、2時間30分の間維持された。実験1と実験2の主な違いは、実験1ではHCDセルが図1の電極アセンブリー1を使用し、実験2ではHCDセルが図5~10の電極アセンブリー100を使用したことである。さらなる違いは、実験2では最大RF電圧がHCDセルに2時間30分間印加され、実験1では最大RF電圧が1時間12分間だけ印加されたことである。実験の残りの条件は実質的に同じであった。したがって、図11および13の電荷減少データは、図2のデータと直接比較できる。また、図14(a)および(b)の質量スペクトルは、図3(a)および(b)の質量スペクトルと直接比較できる。
Claims (40)
- イオントラップ、イオンフィルター、イオンガイド、反応セル、またはイオン分析器のための電極アセンブリであって、
誘電体材料に機械的に結合されたRF電極と、前記誘電体材料と前記RF電極との間に配置された少なくとも1つのDC電極と、を含み、
前記RF電極が、前記RF電極と前記誘電体材料との間のギャップを画定するように離間して、構成される複数のセパレーターによって前記誘電体材料に機械的に結合され、前記RF電極を前記誘電体材料に結合するとき、各セパレーターの突出部が、誘電体材料の対応する受け部内に受容されるように、前記複数のセパレーターのそれぞれが、前記突出部を含み、前記誘電体材料が前記対応する受け部を含み、
前記RF電極が、前記誘電体材料に対向する表面を有し、
前記DC電極が、前記DC電極の少なくとも一部が前記RF電極の表面と前記誘電体材料との間に直接位置するように、前記誘電体材料を横切って延在し、
前記DC電極によって前記誘電体材料からシールドされる前記RF電極の表面の表面積の割合が、少なくとも50%である、
電極アセンブリ。 - 前記セパレーターにより画定される前記ギャップが、前記誘電体材料に対向する前記RF電極の表面と前記誘電体材料との間にある、請求項1に記載の電極アセンブリ。
- 前記DC電極によって前記誘電体材料からシールドされる前記RF電極の表面の表面積の割合が、少なくとも80%である、請求項1または請求項2に記載の電極アセンブリ。
- 前記DC電極によって前記誘電体材料からシールドされる前記RF電極の表面の表面積の割合が、少なくとも95%である、請求項3に記載の電極アセンブリ。
- 前記DC電極がセグメント化されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
- 前記複数のセパレーターが導電性である、請求項1~5のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
- 前記複数のセパレーターが、前記RF電極の表面に沿って離間している、請求項1~6のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
- 各突出部が、前記誘電体材料に対向する前記RF電極の表面から延在する、請求項1に記載の電極アセンブリ。
- 各対応する受け部が、前記誘電体材料内に形成された開口部を含む、請求項8に記載の電極アセンブリ。
- 各開口部が、前記誘電体材料を貫通して延在する貫通孔であり、それにより前記RF電極を前記誘電体材料に結合するとき、各突出部が、対応する貫通孔を通って延在する、請求項9に記載の電極アセンブリ。
- DC電極が、前記RF電極に対向する前記誘電体材料の表面上に配置される、請求項1~10のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
- 前記DC電極が、前記誘電体材料の露出部分を除いて、前記RF電極に対向する前記誘電体材料の表面全体に沿って延在し、前記露出部分が、前記RF電極が前記誘電体材料に結合されたとき、各セパレーターに接触および/または隣接する前記誘電体材料の領域を含む、請求項11に記載の電極アセンブリ。
- 前記露出部分が中に溝を有する、請求項12に記載の電極アセンブリ。
- 前記RF電極、DC電極および前記誘電体材料が平行である、請求項1~13のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
- 前記誘電体材料がガラス、セラミックまたはプリント回路基板である、請求項1~14のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
- 各セパレーターが前記RF電極に永久的に固定される、請求項1~15のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
- 各セパレーターが前記RF電極に溶接されている、請求項16に記載の電極アセンブリ。
- 各セパレーターが、前記突出部が延在するヘッド部分を含み、前記ヘッド部分が、前記突出部よりも直径が大きい、請求項1~17のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
- 前記対応する受け部の直径が、前記突出部の直径と同じかそれより大きく、および前記ヘッド部分の直径より小さい、請求項18に記載の電極アセンブリ。
- 各突起部が、前記RF電極を前記セパレーターに結合するとき、対応するレセプタクル内に受容されるように、前記RF電極は複数の突起部を含み、前記セパレーターの各々は前記対応するレセプタクルを含む、請求項1~19のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
- イオントラップ、イオンフィルター、イオンガイド、反応セルまたはイオン分析器のための電極アセンブリであって、
誘電体材料に機械的に結合されたRF電極を含み、
前記RF電極が、前記RF電極と前記誘電体材料との間のギャップを画定するように離間して、構成された複数のセパレーターによって前記誘電体材料に機械的に結合され、前記RF電極は複数の突起部を含み、前記セパレーターの各々は対応するレセプタクルを含み、それにより各突起部が、前記RF電極を前記セパレーターに結合するとき、対応するレセプタクル内に受容される、電極アセンブリ。 - 各突起部が、前記RF電極の平面内の第1のセクションと、前記RF電極の平面に対してある角度にある第2のセクションとを含み、前記第2のセクションの少なくとも一部が、前記対応するレセプタクル内に受容される、請求項20または請求項21に記載の電極アセンブリ。
- 各突起部が、前記第1のセクションと前記第2のセクションとの間に湾曲セクションを含む、請求項22に記載の電極アセンブリ。
- 前記セパレーターが、前記RF電極の主表面と重ならないように、前記セパレーターが、前記RF電極の主表面から横方向にオフセットしている、請求項20~23のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
- 前記レセプタクルが、前記RF電極を前記セパレーターに結合するとき、各突起部が、対応する開口部内に延在するように、貫通して延在する前記開口部を含む、請求項20~24のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
- 前記レセプタクルが前記セパレーターのヘッド部分の一部を形成する、請求項20、または請求項18または請求項19に従属するときの請求項22~25のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
- 前記RF電極を前記誘電体材料に結合するとき、各突出部が、前記RF電極の各開口部内に受容されるように、前記RF電極が、前記複数のセパレーターの前記突出部に対応する複数の開口部を含む、請求項1~17のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
- イオントラップ、イオンフィルター、イオンガイド、反応セル、またはイオン分析器のための電極アセンブリであって、
誘電体材料に機械的に結合されたRF電極を含み、
前記RF電極が、前記RF電極と前記誘電体材料との間のギャップを画定するように離間して、構成される複数のセパレーターによって前記誘電体材料に機械的に結合され、前記RF電極を前記誘電体材料に結合するとき、各セパレーターの突出部が、誘電体材料の対応する受け部内に受容されるように、前記複数のセパレーターのそれぞれが、前記突出部を含み、前記誘電体材料が前記対応する受け部を含み、
前記RF電極を前記誘電体材料に結合するとき、各突出部が、前記RF電極の各開口部内に受容されるように、前記RF電極が、前記複数のセパレーターの前記突出部に対応する複数の開口部を含む、電極アセンブリ。 - 各セパレーターが、RF電圧源に接続されるように構成される、請求項1~28のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
- イオントラップ、イオンフィルター、イオンガイド、反応セル、またはイオン分析器のための電極アセンブリであって、
誘電体材料に機械的に結合されたRF電極を含み、
前記RF電極が、前記RF電極と前記誘電体材料との間のギャップを画定するように離間して、構成される複数のセパレーターによって前記誘電体材料に機械的に結合され、前記RF電極を前記誘電体材料に結合するとき、各セパレーターの突出部が、誘電体材料の対応する受け部内に受容されるように、前記複数のセパレーターのそれぞれが、前記突出部を含み、前記誘電体材料が前記対応する受け部を含み、
各セパレーターが、RF電圧源に接続されるように構成される、電極アセンブリ。 - 前記誘電体材料に結合された第2のRF電極をさらに含み、前記第2のRF電極が、前記第2のRF電極と前記誘電体材料との間のギャップを画定するように構成され、かつ離間している第2の複数のセパレーターによって前記誘電体材料に結合される、請求項1~30のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
- 電極アセンブリが、第1のそのような電極アセンブリであり、前記第1のそのような電極アセンブリから離間して、平行な第2のそのような電極アセンブリがあり、前記第1および前記第2のそのような電極アセンブリが、多重極を形成し、イオン光軸が、前記第1および前記第2のそのような電極アセンブリの間に画定される、請求項1~31のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
- 請求項1~32のいずれか1項に記載の電極アセンブリを含むイオンガイド。
- 請求項1~32のいずれか1項に記載の電極アセンブリを含むイオンフィルター。
- 請求項1~32のいずれか1項に記載の電極アセンブリを含むイオン分析器。
- 請求項1~32のいずれか1項に記載の電極アセンブリを含むイオントラップ。
- 前記イオントラップが、cトラップ、線形イオントラップ、3Dイオントラップ、磁気トラップ、静電トラップまたは反応セル、特にHCDセルである、請求項36に記載のイオントラップ。
- 請求項1~32のいずれか1項に記載の電極アセンブリを製造する方法であって、順に、
(i)RF電極と誘電体材料との間にギャップが画定されるように、離間した複数のセパレーターを使用して、前記RF電極を前記誘電体材料に機械的に結合するステップと、
(i)前記RF電極を再形成するために、前記RF電極が前記誘電体材料に結合されつつ、前記RF電極を切断するステップと、を含む、方法。 - 前記RF電極を前記切断するステップの前に、少なくとも1つのDC電極が前記誘電体材料の表面上に設けられる、請求項38に記載の方法。
- 前記RF電極の前記切断するステップが、ワイヤ侵食プロセスを含む、請求項38または請求項39に記載の方法。
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