JP7344229B2 - 統合型エレクトロスプレーエミッタおよびそれを作製する方法 - Google Patents

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２０１８年３月１日に出願され、「Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ Ｅｍｉｔｔｅｒ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｓａｍｅ」と題された米国仮出願第６２／６３６，９０９号、および、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２０１９年２月２８日に出願され、「Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ Ｅｍｉｔｔｅｒ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｓａｍｅ」と題された米国仮出願第６２／８１１，７５９号の優先権を主張する。
（分野）

本発明は、概して、エレクトロスプレーエミッタに関し、より具体的に、イオン化放出端部と、流体接続端部とを有する統合型エレクトロスプレーエミッタに関する。

質量分光法（ＭＳ）は、定性および定量用途の両方で、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し、分子中の要素の同位体組成を決定し、そのフラグメント化を観察することによって特定の化合物の構造を決定し、サンプル中の特定の化合物の量を定量化するために有用であり得る。質量分析計は、イオンとしての化学物質を検出し、それによって、検体の荷電イオンへの変換は、サンプル処理中に生じなければならない。殆どのＭＳ用途のための正確度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。

長年にわたって、ＭＳを用いた検出のために、液体サンプル内の化学物質を好適な荷電イオンに変換するための種々のサンプリング技法が、開発されている。より一般的なイオン化方法のうちの１つは、エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）（例えば、空気圧によって補助されるエレクトロスプレー、ナノエレクトロスプレー）であり、それは、未損傷の多価分子イオンとしての溶液から気相への移送分子（大きいマクロ分子を含む）等の機能を実施するためのその能力と、種々のサンプル源（液体クロマトグラフィおよびキャピラリ電気泳動を含む）に結合され得る容易性とに起因する。

典型的なエレクトロスプレー放射プロセスは、液体サンプルの表面上の静電力が、表面張力を克服するとき、生じ得る。具体的に、典型的なＥＳＩプロセスにおいて、液体サンプルが、導電性針、エレクトロスプレー電極、またはノズルを介してイオン化チャンバの中に放出される一方、エレクトロスプレー電極と対電極との間の電位差が、イオン化チャンバ内で液体サンプルを荷電させる強い電場を発生させる。これは、エレクトロスプレー電極のエミッタ先端またはその近傍にテイラーコーンの形成をもたらし得る。液体ジェットが、次いで、テイラーコーンの頂点から放射されることができる。具体的に、イオン化チャンバ内で発生された電場は、エレクトロスプレー電極、針、またはノズルから放出された液体が複数の荷電微小滴に分散することを引き起こし、複数の荷電微小滴は、液体の表面に課された電荷が液体の表面張力を克服するために十分に強い（すなわち、粒子が、電荷を分散させ、より低いエネルギー状態に戻るように試みる）場合、対電極に向かって引き寄せられる。微小滴内の溶媒が、イオン化チャンバ内の脱溶媒和中に蒸発するにつれて、荷電した検体イオンが、次いで、後続の質量分光分析のために対電極のサンプリングオリフィスに進入し得る。

故に、エレクトロスプレープロセスは、多くの場合、エレクトロスプレー電極のエミッタ先端における高電場の発生を必要とする。この要件は、テイラーコーン内の表面張力考慮点に加えて、多くの場合、小内径（ＩＤ）を有するエレクトロスプレー電極エミッタ先端を要求する。従来のＥＳＩにおいて、エレクトロスプレー電極は、従来、金属キャピラリ（例えば、ステンレス鋼）から成り、それから、液体サンプルがイオン化チャンバの中に放出され、それに対する数キロボルトの電圧が対電極に対して印加される。ＥＳＩベースの技法が、ますます、イオン化効率および／またはサンプル消費量を低減に重点をおいているので（例えば、液体サンプルの体積流量を低減させるように、サンプル針のサイズを低減させることによって）、金属キャピラリのサイズに関する製造制約が、金属化シリカキャピラリの使用につながっている。例えば、シリカキャピラリは、比較的により小さい内径（ＩＤ）を伴って生産されることができ、それは、次いで、導電材料（例えば、金）の薄い層でコーティングされることができる。約７０μｍ未満のＩＤを有するステンレス鋼キャピラリを生産することは、概して、困難であるのに対し、金属化シリカキャピラリは、非限定的な例として、５μｍと同程度に小さいＩＤを示すことができる。

さらに、エレクトロスプレー電極の入口端部は、電子噴霧される液体サンプルを含む源（例えば、リザーバ）への実践的な接続も要求する。そのような液体接続部は、多くの場合、エミッタ先端の外径より大きい（例えば、２～１０倍より大きい）外径（ＯＤ）を要求する。液体接続部の外径とエミッタの外径との間のこの差異は、多くの場合、当技術分野において、縮小ユニオンまたはスリーブとユニオンとを使用することによって対処される。しかしながら、スリーブおよびユニオンの追加は、電極の種々の部分を実装および／または接続するプロセスを複雑にし得る。例えば、ユニオンを適切に利用するために、ユーザは、エミッタ先端の具体的な長さ（例えば、０．５ｍｍ～１ｍｍ）が、噴霧器ヘッドから突出するまで、ユニオンの位置を調節する必要があるであろう。さらに、ある場合、ユニオンは、ユーザによって取り扱われる液体クロマトグラフィ（ＬＣ）接続部からエミッタ先端の電気絶縁をもたらすように、接続されることができる。そのような要件は、エレクトロスプレーエミッタの実装および接続をさらに複雑にし得る。

イオン化放出端部と、流体接続端部とを有する、統合され、モノリシックであり（恒久的に取り付けられた）、使用が容易なエレクトロスプレーエミッタが、本明細書に説明される。いくつかの側面において、統合型エレクトロスプレーエミッタは、溶融シリカ等の材料を備えているイオン化放出端部と、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の材料によってコーティングされた溶融シリカを備えている流体接続端部とを有することができる。

１つの側面において、エレクトロスプレーイオン化エミッタが、開示される。エレクトロスプレーイオン化エミッタは、溶融シリカを備えているエミッタ本体を備えていることができる。エミッタ本体は、液体接続端部を有する流体または液体導管セグメントを備えていることができる。液体接続端部は、その少なくとも１つの部分において、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）でコーティングされることができ、サンプル源（例えば、液体クロマトグラフィ（ＬＣ）カラム）に接続し、それからイオン化のためのサンプル液体を受け取るために構成された第１の外径を有することができる。別の側面において、液体導管セグメントは、ＰＥＥＫのみで作製されることができる。エミッタ本体は、流体導管セグメントに流体的に接続されたイオン化放出セグメントをさらに備えていることができる。イオン化放出セグメントは、イオン化放出端部を有することができる。イオン化放出端部の少なくとも一部は、その少なくとも１つの部分において、導電材料でコーティングされることができ、液体サンプルのイオン化を可能にするように構成された第２の外径を示すことができる。第２の外径は、第１の外径より小さくあることができる。

本教示の種々の側面によると、エレクトロスプレーイオン化エミッタを製造する方法が、提供される。製造方法は、液体接続端部を有する流体導管セグメントをイオン化放出端部を有するイオン化放出セグメントに接続し、エミッタのための本体を形成することを含むことができる。エミッタ本体は、溶融シリカを備えていることができる。製造方法は、液体接続端部をその少なくとも１つの部分において、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）でコーティングし、液体接続端部が、サンプル源（例えば、ＬＣカラム）に接続され、それからイオン化のためのサンプル液体を受け取ることを可能にする液体接続端部において、第１の外径を形成することをさらに含むことができる。製造方法はまた、イオン化放出端部が、液体サンプルのイオン化を可能にするように構成された第２の外径を含むように、イオン化放出セグメントのイオン化放出端部の少なくとも一部を導電材料でコーティングすることを含むことができる。非限定的な例として、導電コーティングは、化学蒸着（例えば、蒸着）および／または物理蒸着（例えば、コーティング、スパッタコーティング）によって、溶液（例えば、電気鍍着プロセス）を介して適用される金属であることができる。いくつかの側面において、金属コーティングは、１つ以上の異なる金属の層を含み、基板（すなわち、溶融シリカのためのチタン）への接合特性を増進し得る一方、外側層は、その化学的および物理的特性のために選定されることができる。白金、イリジウム、およびタングステン、および、それらの組み合わせ（合金）等の金属が、放出部の浸食を低減させることに役立つことができる。金および白金等の金属は、優れた化学的不活性ももたらすことができる。

他の例において、上記の側面のいずれか、または本明細書に説明される任意のシステム、方法、装置が、以下の特徴のうちの１つ以上のものを含むことができる。

種々の側面において、流体導管セグメントの少なくとも一部は、補強コーティングを含むことができる。補強コーティングは、ＰＥＥＫを用いた流体導管セグメントの少なくとも１つの部分のコーティングを促進するように構成されることができる。いくつかの例示的側面において、補強コーティングは、ポリイミドを含むことができる。

ある側面において、イオン化放出端部は、静電場効果を可能にするように構成されることができる。非限定的な例として、イオン化放出端部は、電場を制御するように成形されることができる。加えて、または代替として、導電コーティングは、選択的に適用され、イオン発生用途に特有の電場の形成を増進することができる。イオン化放出端部は、前処理された表面を備えていることができる。前処理された表面は、導電材料を用いたイオン化放出端部のコーティングを改善するように構成されることができる。さらに、イオン化放出端部は、アルゴン、酸素、またはネオンイオンのうちの少なくとも１つによるイオン衝撃を受け、前処理された表面を形成することができる。

加えて、または代替として、エミッタ本体は、流体導管セグメントとイオン化放出セグメントとを接続する少なくとも１つの恒久的に変形可能および／または非変形可能な機械的接続を含むことができる。機械的接続部は、クランプ、フェルール、クリンピング、または任意の他の好適な手段のうちの少なくとも１つを使用して確立されることができる。さらに、いくつかの側面において、機械的接続部は、それが、流体導管セグメントおよびイオン化放出セグメント周りに移動可能であり、電極の組立に先立ってエミッタ本体への位置付け調節を行うことを可能にし得るように構成されることができる。

さらに、エミッタ本体は、流体導管セグメントの少なくとも一部において、絶縁材料を含み、ユーザによるエミッタの取り扱いを可能にすることができる。種々の実施形態において、絶縁材料は、電気絶縁材料であることができる。位置決めリングが、エミッタの本体の中に含まれ、流体導管セグメントの絶縁された部分をユーザに示し、および／または、イオン源筐体内での正確な設置を確実にすることに役立つことができる。エミッタが空気圧によって補助されるエレクトロスプレーの一部である場合、位置決めリングは、霧化ガスノズルに対するイオン化放出端部の適切かつ正確な位置決めを確実にすることができる。位置決めリングは、ガスチャネル内で霧化ガスをシールするための手段も提供することができる。種々の側面において、変形可能なＯリングが、空気圧によって補助されるエレクトロスプレー動作のための霧化ガスシールを提供することができる。

本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
エレクトロスプレーイオン化エミッタであって、前記エレクトロスプレーイオン化エミッタは、溶融シリカを備えているエミッタ本体を備え、前記エミッタ本体は、
液体接続端部を有する流体導管セグメントであって、前記液体接続端部は、その少なくとも１つの部分においてポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）でコーティングされ、サンプル源に接続し、それからイオン化のためのサンプル液体を受け取るために構成された第１の外径を有する、流体導管セグメントと、
前記流体導管セグメントに流体的に接続されたイオン化放出セグメントと
を備え、
前記イオン化放出セグメントは、イオン化放出端部を有し、前記イオン化放出端部は、その少なくとも１つの部分において導電材料でコーティングされ、前記液体サンプルのイオン化を可能にするように構成された第２の外径を有し、前記第２の外径は、前記第１の外径より小さい、エレクトロスプレーイオン化エミッタ。
（項目２）
前記流体導管セグメントは、その前記少なくとも１つの部分において補強コーティングを含み、前記補強コーティングは、ＰＥＥＫを用いた前記流体導管セグメントの前記少なくとも１つの部分のコーティングを促進するように構成されている、項目１に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
（項目３）
前記補強コーティングは、ポリイミドを備えている、項目２に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
（項目４）
前記イオン化放出端部は、静電場効果を可能にするように構成されている、項目１に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
（項目５）
前記イオン化放出端部は、前処理された表面を備え、前記前処理された表面は、前記導電材料を用いた前記イオン化放出端部のコーティングを改善するように構成されている、項目１に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
（項目６）
前記イオン化放出端部は、アルゴン、酸素、またはネオンイオンのうちの少なくとも１つによるイオン衝撃を受け、前記前処理された表面を形成している、項目５に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
（項目７）
前記エミッタ本体は、恒久的に非変形可能な機械的接続部および変形可能な機械的接続部のうちの少なくとも１つを含み、前記接続部は、前記流体導管セグメントと前記イオン化放出セグメントとを流体的に結合している、項目１に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
（項目８）
前記機械的接続部は、クランプまたはフェルールのうちの少なくとも１つを使用して確立されている、項目７に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
（項目９）
前記少なくとも１つのクランプおよびフェルールの位置が、前記機械的接続部を恒久的に形成することに先立って調節され、イオン化チャンバ内での前記イオン化放出端部の正確な位置付けを確実にすることができる、項目８に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
（項目１０）
前記エミッタ本体は、前記流体導管セグメントの少なくとも一部において電気絶縁材料を含み、ユーザによる前記エミッタの取り扱いを可能にする、項目１に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
（項目１１）
前記エミッタ本体は、位置決めリングを含み、前記位置決めリングは、イオン源筐体内、および、存在する場合、霧化ガスノズル内での正確な設置を確実にする、項目１に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
（項目１２）
変形可能なＯリングをさらに備え、前記変形可能なＯリングは、空気圧によって補助されるエレクトロスプレー動作のための霧化ガスシールを提供する、項目１に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
（項目１３）
エレクトロスプレーイオン化エミッタを製造する方法であって、前記方法は、
液体接続端部を有する流体導管セグメントをイオン化放出端部を有するイオン化放出セグメントに接続し、前記エミッタのための本体を形成することであって、前記エミッタ本体は、溶融シリカを備えている、ことと、
前記液体接続端部をその少なくとも１つの部分においてポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）でコーティングし、前記液体接続端部において第１の外径を形成することであって、前記第１の外径は、前記液体接続端部がサンプル源に接続され、それからイオン化のためのサンプル液体を受け取ることを可能にする、ことと、
前記イオン化放出セグメントの前記イオン化放出端部をその少なくとも１つの部分において導電材料でコーティングすることと
を含み、
前記イオン化放出端部は、前記液体サンプルのイオン化を可能にするように構成された第２の外径を有する、方法。
（項目１４）
前記流体導管セグメントをその前記少なくとも１つの部分において補強コーティングでコーティングすることをさらに含み、前記補強コーティングは、ＰＥＥＫを用いた前記流体導管セグメントの前記少なくとも１つの部分のコーティングを促進するように構成されている、項目１３に記載の製造方法。
（項目１５）
前記補強コーティングは、ポリイミドを備えている、項目１４に記載の製造方法。
（項目１６）
静電場効果を可能にするための前記イオン化放出端部を形成することをさらに含む、項目１３に記載の製造方法。
（項目１７）
前記導電材料を用いた前記イオン化放出端部のコーティングを改善するために、前記イオン化部の表面を前処理することをさらに含む、項目１３に記載の製造方法。
（項目１８）
前記イオン化放出端部をアルゴン、酸素、またはネオンイオンのうちの少なくとも１つによるイオン衝撃にさらすことによって前記イオン化放出端部を前処理し、前記前処理された表面を形成することをさらに含む、項目１７に記載の製造方法。
（項目１９）
前記流体導管セグメントと前記イオン化放出セグメントとの間に機械的接続部を恒久的に形成することをさらに含む、項目１３に記載の製造方法。
（項目２０）
前記流体導管セグメントと前記イオン化放出セグメントとの間の前記機械的接続部は、クランプまたはフェルールのうちの少なくとも１つを使用することを含む、項目１９に記載の製造方法。
（項目２１）
前記機械的接続部を恒久的に形成することに先立って、前記機械的接続部の位置を調節し、イオン化チャンバ内での前記エミッタ放出セグメントの正確な設置を確実にすることをさらに含む、項目２０に記載の製造方法。
（項目２２）
前記流体導管セグメントの少なくとも一部を電気絶縁材料で絶縁し、ユーザによる前記エミッタの取り扱いを可能にすることをさらに含む、項目１３に記載の製造方法。
（項目２３）
位置決めリングをさらに備え、前記位置決めリングは、イオン源筐体内、および、存在する場合、霧化ガスノズル内での正確な設置を確実にする、項目１３に記載の製造方法。
（項目２４）
変形可能なＯリングをさらに備え、前記変形可能なＯリングは、空気圧によって補助されるエレクトロスプレー動作のための霧化ガスシールを提供する、項目１３に記載の製造方法。
本発明の他の側面および利点も、その全てが、例としてのみ、本発明の原理を例証する以下の図面および、説明から明白となり得る。

本明細書に説明される発明の特徴および利点は、さらなる利点とともに、付随の図面と併せて以下の説明を参照することによってより深く理解され得る。図面は、必ずしも縮尺通りではなく、代わりに、概して、本発明の原理を図示することに強調が置かれている。当業者は、以下に説明される図面が、例証の目的のみのためであることを理解するであろう。図面は、本出願人の教示の範囲をいかようにも限定することを意図されるものではない。

図１は、本出願人の教示の種々の側面によるエレクトロスプレーエミッタの概略図である。

図２Ａは、本出願人の教示の種々の側面による１ピース型エレクトロスプレーエミッタの例示的図である。

図２Ｂは、本出願人の教示の種々の側面による多ピース型エレクトロスプレーエミッタの例示的図である。

図３は、本出願人の教示の種々の側面による１ピース型電極エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）のために使用され得るプローブの断面概略図である。

図４は、本出願人の教示の種々の側面による多ピース型電極エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）のために使用され得るプローブの断面概略図である。

図５は、本出願人の教示の種々の側面による多ピース型電極エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）のために使用され得るプローブの概略図の断面詳細である。

図６は、本出願人の教示の種々の側面による多ピース型電極エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）のために使用され得るプローブの概略図の断面詳細である。

本開示は、イオン化放出端部と、流体接続端部とを有する統合され、使用が容易なエレクトロスプレーエミッタに関する。種々の側面において、統合型エレクトロスプレーエミッタは、溶融シリカ等の材料を備えているイオン化放出端部と、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の材料でコーティングされる溶融シリカを備えている流体導管を備えている流体接続端部とを有することができる。

種々の側面において、本教示によるエレクトロスプレーエミッタは、クロマトグラフィカラムの直接結合を可能にし、それによって、公知のエレクトロスプレーエミッタに接続するために困難および／または面倒であり得る中間管類およびコネクタを排除することができる。加えて、または代替として、直接結合は、１０，０００を超える流量ダイナミックレンジにわたって、すなわち、約１００ｎＬ／分～約２ｍＬ／分で生じ得るクロマトグフラフィの死容積の問題を解決することができる。さらに、本明細書に開示される種々の側面によるエレクトロスプレーエミッタは、質量分光法または液体クロマトグラフィの完全な初心者が、エミッタを接続することに関するいかなる実質的な訓練または命令を受けることをその初心者に要求することなく、高い成功率（例えば、１００％の成功率）でカラムをエミッタにより容易に接続することを可能にすることができる。

種々の側面において、本教示によるエミッタは、統合された１ピース（モノリシック）電極を含むことができる。エミッタは、イオン化放出セグメントと、流体導管セグメントとを含むことができる。例えば、イオン化放出セグメントは、溶融シリカを備えていることができ、流体接続セグメントは、その少なくとも１つの部分において、ＰＥＥＫポリマーの外側層でコーティングされている溶融シリカを備えている流体接続端部を有することができる。溶融シリカイオン化放出セグメントは、それが導管セグメントと直接接触するように、構成されることができる。

本明細書に説明される種々の側面によるエレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）質量分光法（ＭＳ）エミッタは、現在利用可能な溶融シリカエミッタに優る優れた特性をもたらすことができる。具体的に、溶融シリカをＰＥＥＫポリマーと統合することによって、本教示の種々の側面による統合型エミッタが、約４桁の流動ダイナミックレンジにわたる（例えば、約１０，０００ｎＬ／分にわたる）高効率でイオンを発生させることが可能であり、クロマトグラフィ接続部が、非限定的な例として、１００ｎＬ／分～約２ｍＬ／分の流動範囲にわたる、ゼロピーク分散を発生させることが可能であり得る。さらに、溶融シリカとＰＥＥＫポリマーとを単一ピースのエミッタに組み合わせることによって、本明細書に説明される種々の側面による統合型エミッタが、例えば、エミッタをサンプル源（例えば、ＬＣカラム）に流体的に結合するために要求されるステップ（およびその困難さ）を低減させることによって、質量分光法の分野において殆ど経験を積んでいない人のための使用が容易な選択肢としての役割を果たすことができる。対照的に、現在利用可能なシリカＥＳＩエミッタは、類似する性能を（例えば、類似する流動範囲にわたって）提供することも、そのようなエミッタが、質量分光法の分野に対する初心者によって容易に使用されこともできない。加えて、本教示による統合型電極は、（適切な電極が使用されることを所与として）任意の流量における最大のイオン化を可能にすることによって、追加の柔軟性および（例えば、色帯域拡大を低減または排除することによって）より良好な性能ももたらすことができる。

本教示の種々の側面によるＥＳＩエミッタは、一体型のＥＳＩ電極を提供することができ、一体型のＥＳＩ電極は、その入口における実践的な液体接続部を高性能エミッタ先端と組み合わせ、単一のモノリシック（すなわち、分割不可能）デバイスを形成する。いくつかの側面において、ＥＳＩエミッタは、ＰＥＥＫによって少なくとも部分的に包囲された溶融シリカ導管（例えば、キャピラリ）を備えていることができる。例えば、流体接続端部は、（例えば、ポリイミドの薄い層でコーティングされた）小外径（ＯＤ）溶融シリカを含むことができ、それは、ＰＥＥＫポリマー等の材料で被覆され、イオン化チャンバの中に放出されるべき流体をサンプル源から受け取るための実践的な（例えば、より大きい）外径を形成し得る。具体的に、本教示の種々の例示的側面によるＥＳＩ電極は、溶融シリカを備え（例えば、溶融シリカのみから成り）、（例えば、金属溶射された放出端部を介した）局所的な電気伝導性に関して増進された表面を有するエミッタ放出先端を含むことができる。例示的ＥＳＩ電極は、その液体接続端部において、サンプル源への流体接続を可能にするために、ＰＥＥＫ等の材料によってコーティングされた溶融シリカをさらに含むことができる。種々の側面において、
この構成は、エミッタを実装するために要求される労力を単純化することができる。何故なら、それが、エミッタ先端の外径と液体接続部の外径との差異にユーザが対処する必要性を除去するからであり、該差異は、サンプル源から放出端部まで延びている液体導管の内径の適切な低減を提供するために、複数の導管とコネクタとの接続を典型的に要求する。さらに、ＰＥＥＫ、ポリイミド、および溶融シリカの高電気抵抗は、ユーザによって取り扱われるＥＳＩ電極のＬＣ端部を絶縁するために必要な電気絶縁をもたらすことができる。

図１は、本明細書に開示されるいくつかの側面によるエレクトロスプレーエミッタ１００の概略図である。示されるように、エレクトロスプレーエミッタ１００は、質量分析計システム１０１において使用されることができる。エレクトロスプレーエミッタ１００は、イオン化放出端部１１０ｄを有するイオン化セグメント１１０と、流体接続端部１２７ａを有する液体導管１２０とを含むことができる。いくつかの側面において、イオン化セグメント１１０は、溶融シリカ（例えば、溶融シリカのみ）を備えていることができ、液体導管セグメント１２０は、ＰＥＥＫ等のポリマーの層でコーティングされる溶融シリカを備えていることができる。イオン化セグメント１１０は、液体導管セグメント１２０と直接接触することができる。

例示的質量分析計システム１０１は、イオン化されるべき流体サンプルを提供するサンプル源１２５と、イオン源１４０と、サンプルイオンの下流処理のための質量アナライザ１６０とを含むことができる。例えば、サンプル源１２５は、液体クロマトグラフィカラム１２７を含むこと、および／またはそれに接続されることができる。図１に示されるように、エレクトロスプレーエミッタ１００は、液体クロマトグラフィカラム１２７をイオン源１４０に接続する流路を提供する。

概して、質量分析計システム１０１は、種々の液体サンプル源に流体的に結合され、サンプル源から液体サンプルを受け取るように構成されることができる。非限定的な例として、サンプル源１２５は、分析されるべきサンプルのリザーバ（図示せず）または入力ポート（図示せず）を備えていることができ、入力ポートを通して、サンプルが（例えば、手動で、または自動サンプラを介して）投入され、注入され、または化学的電気泳動キャピラリを介して入力され得る。代替として、または加えて、また非限定的な例として、サンプル源１２５は、分析されるべき液体サンプルが、ＬＣ溶離液の形態であり得るように、（例えば、高性能液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）システムの）ＬＣカラムに接続されること、および／またはそれを含むことができる。図１に示される例において、ＬＣカラム１２７は、イオン源１４０に流体的に結合され、１つ以上のＬＣポンプ（図示せず）が、ＬＣカラム１２７の出力端から流体接続端部１２７ａへ、エレクトロスプレーエミッタ１００を通して、イオン化放出セグメント１１０の入力端／近位端１１０ｐに溶離液を送達できるように構成される。エミッタ１００は、チャネル（図示せず）を提供することができ、チャネルを通して、流体が、ＬＣカラム１２７の出力端と流体接続している流体接続部１２７ａから、エミッタ１００の液体導管１２０およびイオン化放出１１０セグメントを通して、イオン化放出セグメント１１０の放出端部１１０ｄに伝送され得る。

エミッタ１００は、当技術分野において公知である任意の好適な材料から作製されることができる。例えば、エミッタ１００は、恒久的に形成された溶融シリカチャネルを備えていることができる。恒久的に形成された溶融シリカエミッタ１００は、単一の溶融シリカ管であるか、または、単一ピースのエミッタに統合されている１つ以上の独立部分から形成されることができる。いくつかの側面において、エミッタ１００は、液体導管セグメント１２０において、ＰＥＥＫポリマー等の材料で被覆されている小ＯＤシリカ等の材料を備えていることができる。ＰＥＥＫポリマーは、液体導管セグメント１２０において、ＬＣカラム１２７への流体接続部１２７ａを形成するために典型的に必要とされる実践的な外径を提供し、それは、接続部を作製するためのスリーブまたはアダプタの必要性を排除することができる。エミッタ１００は、液体導管セグメント１２０の少なくとも一部上に、ＰＥＥＫポリマーを用いた液体導管セグメント１２０のコーティングを促進する材料を含むことができる。例えば、溶融シリカ流体導管は、溶融シリカのコーティング部がＰＥＥＫ等の材料でさらにコーティングされることを可能にする補強コーティングを含むことができる。補強コーティングは、当技術分野において利用可能な任意の好適な材料を備えていることができる。例えば、補強コーティングは、ポリイミドであることができる。

イオン化放出側１１０において、エミッタ１００は、エミッタ放出先端１１０ｄを有することができ、エミッタ放出先端１１０ｄは、溶融シリカ等の材料から作製され、液体を荷電させるための局所的電気伝導性と電場の発生とに関して増進される。したがって、エミッタ１００は、ＬＣカラム１２７をイオン源１４０に接続しながら、ＬＣカラム１２７とイオン源１４０とを接続するために要求されるＯＤ差にユーザが対処する必要性を除去する流体接続部を提供することができる。非限定的な例として、エミッタ放出先端１１０ｄは、化学蒸着（例えば、蒸着）および／または物理蒸着（例えば、コーティング、スパッタコーティング）によって、電気鍍着プロセスを介して適用される、導電コーティング（例えば、金属）を含むことができる。いくつかの側面において、金属コーティングは、基板（すなわち、溶融シリカのためのチタン）への接合特性を増進するための１つ以上の異なる金属の層を含み得る一方、外側層は、その化学的および物理的特性のために選定されることができる。白金、イリジウム、およびタングステン、および、それらの組み合わせ（合金）等の金属が、放出中の先端１１０ｄの浸食を低減させることに役立つことができる。金および白金等の金属は、優れた化学的不活性ももたらすことができる。加えて、いくつかの側面において、イオン化放出端部は、導電材料を用いたコーティングを改善するために前処理される（例えば、アルゴン、酸素、またはネオンイオンのうちの少なくとも１つによるイオン衝撃を介して、前処理された表面を形成する）ことができる。種々の側面において、導電コーティングは、選択的に適用され、イオン発生用途に特有の電場の形成を増進することができ、および／または、放出端部は、電場を制御するように成形されることができる。

図１に戻って参照すると、イオン源１４０は、概して、エレクトロスプレーエミッタ１００のイオン化放出セグメント１１０の少なくとも一部を含むエレクトロスプレーイオン源を備えていることができる。例えば、上で記載されるように、イオン化放出セグメント１１０は、加熱器１８０によって加熱される加熱式イオン化チャンバ１１２の中に液体サンプルを噴霧するように構成された放出先端１１０ｄ内で終端することができる。加熱式イオン化チャンバ１１２は、カーテンプレート１１４ａのサンプリングオリフィス１１４ｂおよび質量アナライザ１６０の入口オリフィス１１６ｂと流体連通することができる。

示されるように、質量分析計１０１は、加えて、電力源１５０を含むことができる。電力源１５０は、エレクトロスプレーエミッタ１００のイオン化放出端部１１０ｄを含む電気回路１５１に電力を提供するように構成されることができる。電力は、液体サンプルが、イオン化チャンバ１１２の中に放出される（例えば、噴霧される）につれて、液体サンプル内の分子（例えば、着目検体）をイオン化することができる。加えて、質量分析計システム１０１は、イオン化放出端部１１０ｄとカーテンプレート１１４ａとの間で不要な放電の発生を防止するための１つ以上のイオン放射電流機構（図示せず）を含むことができる。

質量分析計システム１０１は、ガス源１７０も含むことができ、ガスは、ガス導管１７２を通して運ばれ、空気圧によって補助されるエレクトロスプレーまたはスプレーのための手段を提供する。

さらに、図１に示されるように、いくつかの側面において、エミッタ１００は、位置決めリング１３０を含むことができる。位置決めリング１３０は、エミッタ１００の絶縁部分を識別するために使用されることができ、イオン源筐体および（存在する場合）ガス導管１７２内での正確な設置を確実にすることに役立つことができる。種々の実施形態において、位置決めリングは、フェルールの一部であること、または別個のフェルールであることができる。具体的に、上で記載されるように、エミッタ１００の液体導管セグメント１２０は、絶縁材料（例えば、ＰＥＥＫポリマー）で被覆されることができる。エミッタ１００のこのセグメント１２０がユーザ（例えば、ユーザの手）と直接接触し得るので、位置決めリング１３０は、絶縁セグメント１２０の終わりをマーキングし、ユーザが、偶発的にエミッタ１００の導電セグメント（すなわち、イオン化セグメント１１０）と接触することを防止するために使用されることができる。加えて、位置決めリング１３０から遠位のエミッタ１００の長さは、イオン化チャンバ１１２の中および（存在する場合）ガス導管１７２の中に適切な距離だけ延びているように選択されることができる。そのような様式において、エミッタ１００が、イオン源筐体に結合されると、位置決めリング１３０は、筐体の肩部に対して配置され、筐体の中でのエミッタ１００の正確な設置を提供することに役立つことができる。

図２Ａは、本教示の種々の側面による１ピース型エレクトロスプレーエミッタ２００の例示的図である。図２Ａに示されるように、１ピース型エレクトロスプレーエミッタ２００は、溶融シリカ管類等の任意の好適な材料の１つの連続的ピースを備えていることができる。ＰＥＥＫポリマー等の絶縁ポリマーが、エミッタ２００の流体２２０上に成型または押し出しされることができる。溶融シリカ上へのＰＥＥＫの成型または押し出しは、ＬＣカラム（例えば、図１のＬＣカラム１２７）に接続するための液体接続端部を形成することができる。溶融シリカ管類は、イオン化側２１０において、サンプルのエレクトロスプレーを達成するために必要なＩＤを提供することができる。溶融シリカ上に成型または押し出しされた絶縁ポリマーは、液体導管セグメント２２０上に、ＬＣカラムに接続し、流体サンプルを受け取るために要求されるＯＤを提供することができる。例えば、一実施形態において、液体導管セグメントは、ＬＣカラムに接続するための約１／３２または１／１６インチの外径（ＯＤ）を有する管を備えていることができる。

さらに、図１を参照して記載されるように、位置決めリング２３０が、エミッタ２００の絶縁部分を識別し、エミッタ２００とイオン源筐体の適切な設置を確実にするために使用されることができる。具体的に、エミッタ２００の絶縁された液体導管セグメント２２０がユーザ（例えば、ユーザの手）と直接接触し得るので、位置決めリング２３０は、絶縁セグメント２２０の終わりをマーキングし、ユーザが偶発的にエミッタ２００の導電部分（すなわち、イオン化先端２１０ｄ）と接触することを防止するために使用されることができる。種々の実施形態において、エミッタ２００は、リングキャップ２４０を含むことができる。

図１－２Ａにおいて、単一ピース型エレクトロスプレーエミッタとして実証されているが、本明細書に提供される種々の側面によるスプレーエミッタは、統合型エレクトロスプレーエミッタを形成するように接続されている２つ以上のピースを備えていることができる。図２Ｂは、本明細書に開示されるいくつかの実施形態による、多ピース型エレクトロスプレーエミッタ２００’の例示的図である。図２Ｂに示される例において、エミッタ２００’は、統合型（モノリシック）エミッタ２００’を形成するように接続されている２つのピース２１０’、２２０’を備えている。具体的に、図２Ｂに示されるように、エミッタ２００’は、イオン化放出セグメント２１０’と、液体導管セグメント２２０’とを含むことができる。イオン化放出セグメント２１０’は、当技術分野において入手可能な任意の好適な材料を備えていることができる。例えば、イオン化放出セグメント２１０’は、溶融シリカまたはステンレス鋼等の材料を備えている噴霧器管であることができる。液体導管セグメント２２０’も、当技術分野において公知である任意の好適な材料を備えていることができる。例えば、液体導管セグメント２２０’は、内部部分を含むことができ、内部部分は、ポリマー（例えば、ＰＥＥＫポリマー）等の材料の１つ以上のピースでコーティングされている溶融シリカ等の材料から形成され、および／または、ＰＥＥＫ等の他の好適な材料から形成される。

液体導管セグメント２２０’およびイオン化放出セグメント２１０’は、統合型（モノリシック）エレクトロスプレーエミッタ２００’を形成するために接続されることができる。概して、当技術分野において入手可能な任意の好適な手段が、液体導管セグメント２２０’とイオン化放出セグメント２１０’とを接続するために使用されることができる。例えば、図２Ｂに示されるように、フェルール、リング、またはキャップ２９９’のいずれかが、液体導管セグメント２２０’をイオン化放出セグメント２１０’に接続するために使用されることができる。図２Ａを参照して記載されるように、液体導管セグメント２２０’は、ユーザが、エミッタ２００’と直接相互作用すること、および／またはそれを取り扱うことを可能にする電気絶縁層を含むことができる。位置決めリング２３０’が、エミッタ２００’のこの絶縁部分２２０’を識別し、ユーザが偶発的にエミッタ２００’の導電部分（すなわち、放出端部２１０’ｄ）と接触することを防止するために使用されることができる。いくつかの側面において、位置決めリング２３０’から遠位のエミッタ２００’の長さは、（図１に示されるように）イオン化チャンバ１１２の中に適切な距離だけ延びているように選択されることができる。

図３は、本明細書に開示されるいくつかの実施形態による、エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）のために使用され得るプローブ３０１の断面概略図である。プローブ３０１は、サンプルイオン化を実施するための関連する技術分野において入手可能な任意の好適なプローブであることができる。例えば、プローブ３０１は、エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）プローブであることができる。

プローブ３０１は、それを通して延びているチャネル３９７を有するプローブ本体３９８を含むことができ、エミッタ３００は、チャネル３９７を通して据え付けられ得る。上で議論されるように、１ピース型電極エミッタ３００も、入口端部３２７ａ（流体接続端部）からイオン化放出端部３１０ｄに、かつプローブ３０１のプローブ本体３９８から外に延びているチャネル（例えば、マイクロチャネル）を提供する。エミッタ３００は、溶融シリカ管類またはステンレス鋼等の任意の好適な材料を使用して形成されるイオン化セグメント３１０と、液体導管セグメント３２０とを備えている。ＰＥＥＫポリマー等の絶縁ポリマーが、エミッタ３００の液体導管セグメント３２０上に成型または押し出しされることができる。上で記載されるように、溶融シリカ上へのポリマーの成型または押し出しは、ＬＣカラムへの液体接続部を形成するために使用されることができる。エミッタ３００は、軸方向深度位置決め特徴、すなわち、位置決めリング３３０を含み、それは、ユーザが、エミッタ先端を正確かつ簡単に据え付けることを可能にする。位置決めリング３３０が、図３に示されるように位置決めナット３５０を用いて定位置に固定されることができ、位置決めナット３５０は、ユーザによるいかなるさらなる調節の必要性もなしに、位置決めフェルール座部３６０上の定位置にエミッタを整列させる。エミッタは、リングキャップ３４０を含むことができる。Ｏリング３８０が、フェルール座部３６０内の位置決めリング３３０をシールし、いかなる補助ガスフローも、エミッタプローブ本体まで戻るように移動することを防止する。

成型または押し出しＰＥＥＫで覆われた溶融シリカは、液体導管セグメント３２０上に、ＬＣカラムに接続し、流体サンプルを受け取るための実践的なＯＤを提供することができる。例えば、１つの側面において、液体導管セグメントは、エミッタ３００の入口端部３２７ａにおけるＬＣカラムに接続するための約１／３２または１／１６インチ、または約１５０μｍ～約１．６ｍｍの範囲内の外径（ＯＤ）を有する管を提供することができる。溶融シリカまたはステンレス鋼管類も、イオン化放出側３１０ｄにおいて、サンプルのエレクトロスプレーを達成するために必要なＩＤを提供することができる。イオン化放出端部３１０ｄにおけるＩＤは、例えば、約１０μｍ～約５００μｍであることができる。

エミッタは、１ピース型電極（図３）または多ピース型電極（図４）であることができる。プローブ４０１は、それを通して延びているチャネル４９７を有するプローブ本体４９８を含むことができ、エミッタ４００は、チャネル４９７を通して据え付けられ得る。エレクトロスプレーエミッタ４００は、溶融シリカ管類またはステンレス鋼等の任意の好適な材料を使用して形成されるイオン化セグメント４１０と、液体導管セグメント４２０とを備えている。ＰＥＥＫポリマー等の絶縁ポリマーが、エミッタ４００の液体導管セグメント４２０上に成型または押し出しされることができる。上で記載されるように、溶融シリカ上へのポリマーの成型または押し出しは、ＬＣカラムへの液体接続部を形成するために使用されることができる。エミッタ４００は、軸方向深度位置決め特徴、すなわち、２ピース型フェルール４３０および４９９を含む。２ピース型フェルールは、２つの機能を実施する、すなわち、１つは、ユーザが、エミッタ先端を正確に据え付けることを可能にすることであり、もう１つは、エミッタの液体導管セグメント４２０とイオン化セグメント４１０とのユニオンとして機能することである。２ピース型フェルール４３０および４９９は、図４に示されるような位置決めナット４５０を用いて定位置に固定され、位置決めナット４５０は、ユーザによるいかなるさらなる調節の必要性もなしに、位置決めフェルール座部４６０上の定位置にエミッタを整列させる。

成型または押し出しＰＥＥＫで覆われた溶融シリカは、液体導管セグメント４２０上に、ＬＣカラムに接続し、流体サンプルを受け取るための実践的なＯＤを提供することができる。例えば、１つの側面において、液体導管セグメントは、エミッタ４００の入口端部４２７ａにおけるＬＣカラムに接続するための約１／３２または１／１６インチ、または約１５０μｍ～約１．６ｍｍの範囲内の外径（ＯＤ）を有する管を提供することができる。溶融シリカまたはステンレス鋼管類も、イオン化放出側４１０ｄにおいて、サンプルのエレクトロスプレーを達成するために必要なＩＤを提供することができる。イオン化放出端部４１０ｄにおけるＩＤは、例えば、約１０μｍ～約５００μｍであることができる。

図５は、本明細書に開示されるいくつかの実施形態による、別の統合されたモノリシック多ピース型ＥＳＩプローブ５０１の断面概略図である。図５に示されるように、プローブ５０１は、本明細書に別様に議論されるように、イオン化放出セグメント５１０と、流体導管セグメント５２０とを含むことができる。イオン化放出セグメント５１０と流体導管セグメント５２０とは、エミッタ５００の流体接続端部５２７に位置するＬＣカラムをエミッタ５００のイオン化放出端部５１０ｄに流体的に接続するチャネルを形成するために流体的に接続されることができる。

上で記載されるように、エミッタ５００の流体導管セグメント５２０およびイオン化放出セグメント５１０は、当技術分野において公知である任意の好適な手段を使用して、機械的に接続されることができる。例えば、クランプまたは係止リング５３０、５３０’が、２つのセグメント５１０、５２０をフェルールまたはユニオン５８０内で互いに機械的に接続し、係止するために使用されることができる。さらに、図５に示されるように、エミッタ５００は、イオン源筐体内および（存在する場合）霧化補助ガスノズル内での正確な設置を確実にするように構成されることができる。例えば、クランプ締めリング５３０から遠位のエミッタの長さは、エミッタ５００が、イオン化チャンバの中に適切な距離だけ延びているように選択されることができる。さらに、係止リング５３０、５３０’は、それらが、フェルール５８０内でエミッタイオン化放出セグメント５１０と流体導管５２０とを互いに対して係止し、エミッタイオン化放出セグメント５１０と流体導管５２０との互いに対する不要な移動を防止し得るように構成されることができる。

上で記載されるように、本明細書に説明される種々の側面によるスプレーエミッタは、統合型モノリシックエレクトロスプレーエミッタを形成するように接続されている２つ以上のピースを備えていることができる。図６は、本明細書に開示されるいくつかの側面によるＥＳＩエミッタ６００の多ピース型電極の断面概略図である。図６に示されるように、エミッタ６００は、統合型モノリシックエミッタ６００を形成するように接続されている２つのピース６１０、６２０を含むことができる。本明細書に別様に議論されるように、エミッタ６００の第１のセグメント６１０は、イオン化放出セグメントであることができ、エミッタ６００の他の部分６２０は、液体導管６２０であることができる。イオン化セグメント６１０は、当技術分野において入手可能な任意の好適な材料を備えていることができる。例えば、イオン化セグメント６１０は、溶融シリカまたはステンレス鋼等の材料を備えている噴霧器管であることができる。

液体導管セグメント６２０も、当技術分野において公知である任意の好適な材料を備えていることができる。例えば、液体導管セグメント６２０は、ＰＥＥＫ等の他の材料によってコーティングされている溶融シリカ等の材料の１つ以上のピースを含むことができる。

液体導管セグメント６２０とイオン化放出セグメント６１０とは、統合型エレクトロスプレーエミッタ６００を形成するように接続されることができる。具体的に、接続されると、液体導管セグメント６２０とイオン化放出セグメント６１０とは、ＬＣカラム（例えば、図１のＬＣカラム１２７）からエミッタの放出端部までの流路を作成するためのチャネルを形成する。

概して、当技術分野において入手可能な任意の好適な手段が、液体導管セグメント６２０とイオン化放出セグメント６１０とを接続するために使用されることができる。例えば、図６に示されるように、液体導管セグメント６２０とイオン化放出セグメント６１０とは、流体経路６９５を通して流体的に接続されることができる。流体経路６９５は、当技術分野において入手可能な任意の好適な材料から形成されることができる。例えば、流体経路６９５は、変形可能または非変形可能な材料（例えば、ステンレス鋼）から作製されることができる。さらに、上で記載されるように、液体導管セグメント６２０とイオン化放出セグメント６１０とは、２ピース型フェルールコネクタ６３０および６９９、６９９’を通して互いに機械的に接続されることができる。機械的接続部は、当技術分野において入手可能な任意の好適な手段を使用して確立されることができる。非限定的な例として、いくつかの側面において、機械的接続部６３０および６９９、６９９’は、ポリクロロトリフルオロエチレン（一般的に、Ｋｅｌ－Ｆとして公知である）フェルールを使用して確立されることができる。加えて、または代替として、ある実施形態において、接続部６３０および６９９、６９９’は、ステンレス鋼等の非変形可能な材料、またはＰＥＥＫ等の変形可能な材料を使用して確立されることができる。変形可能な接続部が、流体導管６２０およびイオン化放出セグメント６１０を包囲する２ピース型の位置決め圧縮リング６９９、６９９’を使用して、フェルール６３０の圧縮を介して固定されることができる。さらに、図６に示されるように、エミッタ６００は、イオン源筐体内および（存在する場合）霧化補助ガスノズル内での正確な設置を確実にするように構成されることができる。２ピース型フェルール６３０および６９９、６９９’から遠位のエミッタの長さは、エミッタ６００がイオン化チャンバの中に適切な距離だけ延びているように選択されることができる。さらに、位置決めリング６３０、６９９、６９９’は、エミッタイオン化放出セグメント６１０をＥＳＩプローブ内に位置付け、エミッタイオン化放出セグメント６１０の不要な移動を防止し得るように構成されることができる。

明確化のために、上記の議論は、省略することが簡便または適切である場合、特定の具体的な詳細を省略しながら、本出願人の教示の実施形態の種々の側面を詳細に説明するであろうことを理解されたい。例えば、代替的実施形態における同等または類似する特徴に関する議論が、幾分、省略され得る。周知のアイデアまたは概念も、簡潔化のために、詳細には議論されないこともある。当業者は、本出願人の教示のいくつかの実施形態が、具体的に説明された詳細の特定部分を全ての実装において必要としないこともあり、それが、実施形態の完全な理解を提供するためのみに本明細書で説明されることを認識するであろう。同様に、説明される実施形態は、本開示の範囲から逸脱することなく、共通の一般知識による改変または変形の影響を受け得ることが、明らかになるであろう。上記の実施形態の詳細な説明は、本出願人の教示の範囲をいかようにも限定するものとして見なされるべきではない。本明細書で使用されるように、用語「約（ａｂｏｕｔ）」および「実質的に等しい（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｅｑｕａｌ）」は、例えば、実世界での測定または取り扱い手順を通して、これらの手順内の不慮の誤差を通して、組成物または試薬の製造、源、または純度の差異を通して、および、同等物を通して生じ得る数量の変動を指す。典型的に、本明細書で使用されるような用語「約（ａｂｏｕｔ）」および「実質的に等しい（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｅｑｕａｌ）」は、記載される値または値の範囲より、記載される値の１／１０だけ大きいまたは小さいこと、例えば、±１０％を意味する。例えば、約３０％のまたは３０％に実質的に等しい濃度値は、２７％～３３％の濃度を意味することができる。それらの用語は、そのような変動が、従来技術によって実践される公知の値を包含しない限り、均等なものとして当業者によって認識されるであろう、変動も指す。

当業者は、種々の変更が、本発明の範囲から逸脱することなく、上記の実施形態に成され得ることを理解するであろう。そのような修正および変形例は全て、本明細書に添付される請求項によって定義されるような本出願人の教示の範疇および、範囲内にあるものと考えられる。

Claims (22)

1. エレクトロスプレーイオン化エミッタであって、前記エレクトロスプレーイオン化エミッタは、溶融シリカを備えているエミッタ本体を備え、前記エミッタ本体は、
   液体接続端部を有する流体導管セグメントであって、前記液体接続端部は、その少なくとも１つの部分においてポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）でコーティングされ、サンプル源に接続し、それからイオン化のためのサンプル液体を受け取るために構成された第１の外径を有する、流体導管セグメントと、
   前記流体導管セグメントに流体的に接続されたイオン化放出セグメントと
   を備え、
   前記イオン化放出セグメントは、イオン化放出端部を有し、前記イオン化放出端部は、その少なくとも１つの部分において導電材料でコーティングされ、前記液体サンプルのイオン化を可能にするように構成された第２の外径を有し、前記第２の外径は、前記第１の外径より小さく、
   前記流体導管セグメントは、その前記少なくとも１つの部分において補強コーティングを含み、前記補強コーティングは、ＰＥＥＫを用いた前記流体導管セグメントの前記少なくとも１つの部分のコーティングを促進するように構成されている、エレクトロスプレーイオン化エミッタ。
2. 前記補強コーティングは、ポリイミドを備えている、請求項１に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
3. 前記イオン化放出端部は、静電場効果を可能にするように構成されている、請求項１に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
4. 前記イオン化放出端部は、前処理された表面を備え、前記前処理された表面は、前記導電材料を用いた前記イオン化放出端部のコーティングを改善するように構成されている、請求項１に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
5. 前記イオン化放出端部は、アルゴン、酸素、またはネオンイオンのうちの少なくとも１つによるイオン衝撃を受け、前記前処理された表面を形成している、請求項４に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
6. エレクトロスプレーイオン化エミッタであって、前記エレクトロスプレーイオン化エミッタは、溶融シリカを備えているエミッタ本体を備え、前記エミッタ本体は、
   液体接続端部を有する流体導管セグメントであって、前記液体接続端部は、その少なくとも１つの部分においてポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）でコーティングされ、サンプル源に接続し、それからイオン化のためのサンプル液体を受け取るために構成された第１の外径を有する、流体導管セグメントと、
   前記流体導管セグメントに流体的に接続されたイオン化放出セグメントと
   を備え、
   前記イオン化放出セグメントは、イオン化放出端部を有し、前記イオン化放出端部は、その少なくとも１つの部分において導電材料でコーティングされ、前記液体サンプルのイオン化を可能にするように構成された第２の外径を有し、前記第２の外径は、前記第１の外径より小さく、
   前記エミッタ本体は、恒久的に非変形可能な機械的接続部および変形可能な機械的接続部のうちの少なくとも１つを含み、前記機械的接続部は、前記流体導管セグメントと前記イオン化放出セグメントとを流体的に結合している、エレクトロスプレーイオン化エミッタ。
7. 前記機械的接続部は、クランプまたはフェルールのうちの少なくとも１つを使用して確立されている、請求項６に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
8. 前記少なくとも１つのクランプおよびフェルールの位置が、前記機械的接続部を恒久的に形成することに先立って調節され、イオン化チャンバ内での前記イオン化放出端部の正確な位置付けを確実にすることができる、請求項７に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
9. 前記エミッタ本体は、前記流体導管セグメントの少なくとも一部において電気絶縁材料を含み、ユーザによる前記エミッタの取り扱いを可能にする、請求項１に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
10. 前記エミッタ本体は、位置決めリングを含み、前記位置決めリングは、イオン源筐体内、および、存在する場合、霧化ガスノズル内での正確な設置を確実にする、請求項１に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
11. 変形可能なＯリングをさらに備え、前記変形可能なＯリングは、空気圧によって補助されるエレクトロスプレー動作のための霧化ガスシールを提供する、請求項１に記載のエレクトロスプレーイオン化エミッタ。
12. エレクトロスプレーイオン化エミッタを製造する方法であって、前記方法は、
    液体接続端部を有する流体導管セグメントをイオン化放出端部を有するイオン化放出セグメントに接続し、前記エミッタのための本体を形成することであって、前記エミッタ本体は、溶融シリカを備えている、ことと、
    前記液体接続端部をその少なくとも１つの部分においてポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）でコーティングし、前記液体接続端部において第１の外径を形成することであって、前記第１の外径は、前記液体接続端部がサンプル源に接続され、それからイオン化のためのサンプル液体を受け取ることを可能にする、ことと、
    前記イオン化放出セグメントの前記イオン化放出端部をその少なくとも１つの部分において導電材料でコーティングすることであって、前記イオン化放出端部は、前記液体サンプルのイオン化を可能にするように構成された第２の外径を有する、ことと、
    前記流体導管セグメントをその前記少なくとも１つの部分において補強コーティングでコーティングすることであって、前記補強コーティングは、ＰＥＥＫを用いた前記流体導管セグメントの前記少なくとも１つの部分のコーティングを促進するように構成されている、ことと
    を含む、方法。
13. 前記補強コーティングは、ポリイミドを備えている、請求項１２に記載の製造方法。
14. 静電場効果を可能にするための前記イオン化放出端部を形成することをさらに含む、請求項１２に記載の製造方法。
15. 前記導電材料を用いた前記イオン化放出端部のコーティングを改善するために、前記イオン化部の表面を前処理することをさらに含む、請求項１２に記載の製造方法。
16. 前記イオン化放出端部をアルゴン、酸素、またはネオンイオンのうちの少なくとも１つによるイオン衝撃にさらすことによって前記イオン化放出端部を前処理し、前記前処理された表面を形成することをさらに含む、請求項１５に記載の製造方法。
17. エレクトロスプレーイオン化エミッタを製造する方法であって、前記方法は、
    液体接続端部を有する流体導管セグメントをイオン化放出端部を有するイオン化放出セグメントに接続し、前記エミッタのための本体を形成することであって、前記エミッタ本体は、溶融シリカを備えている、ことと、
    前記液体接続端部をその少なくとも１つの部分においてポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）でコーティングし、前記液体接続端部において第１の外径を形成することであって、前記第１の外径は、前記液体接続端部がサンプル源に接続され、それからイオン化のためのサンプル液体を受け取ることを可能にする、ことと、
    前記イオン化放出セグメントの前記イオン化放出端部をその少なくとも１つの部分において導電材料でコーティングすることであって、前記イオン化放出端部は、前記液体サンプルのイオン化を可能にするように構成された第２の外径を有する、ことと、
    前記流体導管セグメントと前記イオン化放出セグメントとの間に機械的接続部を恒久的に形成することと
    を含む、方法。
18. 前記流体導管セグメントと前記イオン化放出セグメントとの間の前記機械的接続部は、クランプまたはフェルールのうちの少なくとも１つを使用することを含む、請求項１７に記載の製造方法。
19. 前記機械的接続部を恒久的に形成することに先立って、前記機械的接続部の位置を調節し、イオン化チャンバ内での前記イオン化放出セグメントの正確な設置を確実にすることをさらに含む、請求項１８に記載の製造方法。
20. 前記流体導管セグメントの少なくとも一部を電気絶縁材料で絶縁し、ユーザによる前記エミッタの取り扱いを可能にすることをさらに含む、請求項１２に記載の製造方法。
21. 位置決めリングをさらに備え、前記位置決めリングは、イオン源筐体内、および、存在する場合、霧化ガスノズル内での正確な設置を確実にする、請求項１２に記載の製造方法。
22. 変形可能なＯリングをさらに備え、前記変形可能なＯリングは、空気圧によって補助されるエレクトロスプレー動作のための霧化ガスシールを提供する、請求項１２に記載の製造方法。
    

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