JP7452779B2 - 進行波の特性変化のための電圧制御 - Google Patents
進行波の特性変化のための電圧制御 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7452779B2 JP7452779B2 JP2022516630A JP2022516630A JP7452779B2 JP 7452779 B2 JP7452779 B2 JP 7452779B2 JP 2022516630 A JP2022516630 A JP 2022516630A JP 2022516630 A JP2022516630 A JP 2022516630A JP 7452779 B2 JP7452779 B2 JP 7452779B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- traveling wave
- electrodes
- segment
- ion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 157
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 46
- 102000004310 Ion Channels Human genes 0.000 claims description 26
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 23
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 230000037230 mobility Effects 0.000 description 85
- 238000001871 ion mobility spectroscopy Methods 0.000 description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 8
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/62—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
- G01N27/622—Ion mobility spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/62—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
- G01N27/64—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode using wave or particle radiation to ionise a gas, e.g. in an ionisation chamber
- G01N27/66—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode using wave or particle radiation to ionise a gas, e.g. in an ionisation chamber and measuring current or voltage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Description
本出願は、2019年9月16日に出願された「Voltage Control for Traveling Wave Characteristic Variation」と題する米国仮特許出願第62/901,177号の優先権の利益を主張し、その開示全文が参照によって本明細書に組み入れられる。
Claims (28)
- 方法であって:
第1の端部から第2の端部まで第1の方向に沿って延びているイオンチャネルを提供することと;
該イオンチャネルの第1の端部でイオン群を提供することと;
コントローラによって、第1の電圧信号をイオンチャネルに隣接する第1の複数の電極に印加することと、
コントローラによって、RF電圧信号を、第1の電極と、第1の方向に対して横向きの第2の方向に沿って第1の電極から離間された第2の電極とを含む第2の複数の電極に印加すること、ここで、第1の複数の電極は、第1の電極と第2の電極との間に位置し、第1の方向に沿って配置されている、と、
第1の電圧信号を受信したことに基づいて、該第1の複数の電極によって、分離時間中に第1の方向に沿って移動する第1の移動駆動電位を生成することと、
該イオン群を、分離時間中に該イオンチャネルの第1の端部から該イオンチャネルの第2の端部まで駆動することと、
該イオン群を、分離時間中にイオンパケットに分離することと、
ここで、コントローラは、第1の複数の電極に電気的に連結された複数の進行波制御回路を含み、該複数の進行波制御回路は、複数の進行波電圧信号を生成するように構成され、第1の電圧信号は、複数の進行波電圧信号を含み、
コントローラは、複数の進行波制御回路に通信可能に連結されたマスタ制御回路を含み、そして、
マスタ制御回路によって、複数の進行波電圧信号の振幅および/または周波数と、複数の進行波電圧信号のうちの1つまたはそれ以上の進行波電圧信号間の位相差とのうちの1つまたはそれ以上を決定することと、
マスタ制御回路によって、1つまたはそれ以上の進行波制御信号を複数の進行波制御回路に提供することと、ここで、1つまたはそれ以上の進行波制御信号は、複数の進行波電圧信号の振幅および/または周波数、ならびに複数の進行波電圧信号のうちの1つまたはそれ以上の進行波電圧信号間の位相差のうちの1つまたはそれ以上を示す、
を含み、
該第1の移動駆動電位の移動速度および振幅のうちの1つまたはそれ以上は、分離時間
中に変化する、前記方法。 - 第1の移動駆動電位の移動速度は、分離時間の第1の時間セグメント中に減少する、請求項1に記載の方法。
- 第1の移動駆動電位は、第1の時間セグメントの第1の時間サブセグメント中に第1の速度を有し、第1の時間セグメントの第2の時間サブセグメント中に第1の速度より小さい第2の速度を有し、第2の時間サブセグメントは、第1の時間サブセグメントの後に続く、請求項2に記載の方法。
- 移動速度は、分離時間の関数として単調に減少する、請求項2に記載の方法。
- 移動速度の減少は、線形的、二次関数的および指数関数的のうちの1つである、請求項4に記載の方法。
- 第1の移動駆動電位の移動速度は、第1の時間セグメント中に増加する、請求項1に記載の方法。
- 第1の移動駆動電位は、第1の時間セグメントの第1の時間サブセグメント中に第1の速度を有し、第1の時間セグメントの第2の時間サブセグメント中に第1の速度よりも大きい第2の速度を有し、第2の時間サブセグメントは、第1の時間サブセグメントの後に続く、請求項6に記載の方法。
- 移動速度は、分離時間の関数として単調に増加する、請求項6に記載の方法。
- 移動速度の増加は、線形的、二次関数的および指数関数的のうちの1つである、請求項8に記載の方法。
- 分離時間は、第1の時間セグメントに先行する第2の時間セグメントを含み、第1の駆動電位の移動速度は、第2の時間セグメント中、一定のままである、請求項1に記載の方法。
- マスタ制御回路によって、分離時間の第1の時間セグメント中に、第1の移動駆動電位の移動速度の変化を判定することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 第2の端部でイオンチャネルを退出する、提供されたイオン群のイオンパケットを検出することと;
該イオンパケットを検出したことに基づいて第1の時間セグメントの開始時刻を設定することと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 第1の複数の電極の一部の長さは、第1の方向に沿って減少する、請求項2に記載の方法。
- 第1の複数の電極の一部の長さは、第1の方向に沿って増加する、請求項8に記載の方法。
- システムであって:
第1の端部から第2の端部まで第1の方向に沿って延びており、イオンチャネルの第1の端部でイオン群を受け取るように構成されているイオンチャネルと;
第1の電圧信号を該イオンチャネルに隣接する第1の複数の電極に、そして、RF電圧信号を、第1の電極と、第1の方向に対して横向きの第2の方向に沿って第1の電極から離間された第2の電極とを含む第2の複数の電極に印加するように構成されたコントローラ、ここで、第1の複数の電極は、第1の電極と第2の電極との間に位置し、第1の方向に沿って配置されている、とを含み、
第1の複数の電極は、第1の電圧信号を受信したことに基づいて、分離時間中に第1の方向に沿って移動する第1の移動駆動電位を生成するように構成され、
該第1の移動駆動電位は、イオン群を該イオンチャネルの第1の端部から第2の端部まで駆動し、該イオンを分離時間中にイオンパケットに分離し、
コントローラは、第1の複数の電極に電気的に連結された複数の進行波制御回路を含み、該複数の進行波制御回路は、複数の進行波電圧信号を生成するように構成され、第1の電圧信号は、複数の進行波電圧信号を含み、
コントローラは、複数の進行波制御回路に通信可能に連結されたマスタ制御回路を含み、該マスタ制御回路は:
複数の進行波電圧信号の振幅および/または周波数、ならびに複数の進行波電圧信号のうちの1つまたはそれ以上の進行波電圧信号間の位相差のうちの1つまたはそれ以上を決定し;そして、
1つまたはそれ以上の進行波制御信号を複数の進行波制御回路に提供するように構成され、1つまたはそれ以上の進行波制御信号は、複数の進行波電圧信号の振幅および/または周波数、ならびに複数の進行波電圧信号のうちの1つまたはそれ以上の進行波電圧信号間の位相差のうちの1つまたはそれ以上を示し、
該第1の移動駆動電位の移動速度および振幅のうちの1つまたはそれ以上は、分離時間中に変化する、前記システム。 - 第1の移動駆動電位の移動速度は、分離時間の第1の時間セグメント中に減少する、請求項15に記載のシステム。
- 第1の移動駆動電位は、第1の時間セグメントの第1の時間サブセグメント中に第1の速度を有し、第1の時間セグメントの第2の時間サブセグメント中に第1の速度より小さい第2の速度を有し、第2の時間サブセグメントは、第1の時間サブセグメントの後に続く、請求項16に記載のシステム。
- 移動速度は、分離時間の関数として単調に減少する、請求項16に記載のシステム。
- 移動速度の減少は、線形的、二次関数的および指数関数的のうちの1つである、請求項18に記載のシステム。
- 第1の移動駆動電位の移動速度は、第1の時間セグメント中に増加する、請求項15に記載のシステム。
- 第1の移動駆動電位は、第1の時間セグメントの第1の時間サブセグメント中に第1の速度を有し、第1の時間セグメントの第2の時間サブセグメント中に第1の速度よりも大きい第2の速度を有し、第2の時間サブセグメントは、第1の時間サブセグメントの後に続く、請求項20に記載のシステム。
- 移動速度は、分離時間の関数として単調に増加する、請求項20に記載のシステム。
- 移動速度の増加は、線形的、二次関数的および指数関数的のうちの1つである、請求項22に記載のシステム。
- 分離時間は、第1の時間セグメントに先行する第2の時間セグメントを含み、第1の駆動電位の移動速度は、第2の時間セグメント中、一定のままである、請求項15に記載のシステム。
- マスタ制御回路は、分離時間の第1の時間セグメント中に、第1の移動駆動電位の移動速度の変化を判定するようにさらに構成されている、請求項15に記載のシステム。
- 第2の端部でイオンチャネルを退出する受け取られたイオン群のイオンパケットを検出するように構成された検出器をさらに含み、コントローラは、イオンパケットを検出したことに基づいて第1の時間セグメントの開始時刻を設定するように構成されている、請求項25に記載のシステム。
- 第1の複数の電極の一部の長さは、第1の方向に沿って減少する、請求項16に記載のシステム。
- 第1の複数の電極の一部の長さは、第1の方向に沿って増加する、請求項22に記載のシステム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201962901177P | 2019-09-16 | 2019-09-16 | |
US62/901,177 | 2019-09-16 | ||
PCT/US2020/050920 WO2021055374A1 (en) | 2019-09-16 | 2020-09-15 | Voltage control for traveling wave characteristic variation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022548122A JP2022548122A (ja) | 2022-11-16 |
JP7452779B2 true JP7452779B2 (ja) | 2024-03-19 |
Family
ID=74868463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022516630A Active JP7452779B2 (ja) | 2019-09-16 | 2020-09-15 | 進行波の特性変化のための電圧制御 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11460439B2 (ja) |
EP (1) | EP4031859A4 (ja) |
JP (1) | JP7452779B2 (ja) |
CN (1) | CN114616463A (ja) |
CA (1) | CA3151333C (ja) |
WO (1) | WO2021055374A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2019269449A1 (en) | 2018-05-14 | 2020-12-10 | MOBILion Systems, Inc. | Coupling of ion mobility spectrometer with mass spectrometer |
CN114051428A (zh) | 2019-05-21 | 2022-02-15 | 莫比莱昂系统有限公司 | 用于离子迁移率分离的电压控制 |
US11543384B2 (en) | 2019-11-22 | 2023-01-03 | MOBILion Systems, Inc. | Mobility based filtering of ions |
US11662333B2 (en) | 2020-04-06 | 2023-05-30 | MOBILion Systems, Inc. | Systems and methods for two-dimensional mobility based filtering of ions |
EP4153985A1 (en) * | 2020-05-22 | 2023-03-29 | Mobilion Systems, Inc. | Methods and apparatus for trapping and accumulation of ions |
WO2021247820A1 (en) | 2020-06-05 | 2021-12-09 | MOBILion Systems, Inc. | Apparatus and methods for ion manipulation having improved duty cycle |
CN116106397A (zh) * | 2021-11-10 | 2023-05-12 | 立本医疗器械(成都)有限公司 | 无门式离子迁移谱仪及离子迁移谱-飞行时间质谱联用仪 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014509772A (ja) | 2011-03-14 | 2014-04-21 | マイクロマス ユーケー リミテッド | 直交サンプリングを備えたイオンガイド |
JP2016526271A (ja) | 2013-06-07 | 2016-09-01 | マイクロマス ユーケー リミテッド | 電荷粒子を操作するための電界生成方法 |
US20190103261A1 (en) | 2017-10-04 | 2019-04-04 | Battelle Memorial Institute | Methods and systems for integrating ion manipulation devices |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6791078B2 (en) * | 2002-06-27 | 2004-09-14 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometer |
GB0514964D0 (en) | 2005-07-21 | 2005-08-24 | Ms Horizons Ltd | Mass spectrometer devices & methods of performing mass spectrometry |
GB0524972D0 (en) * | 2005-12-07 | 2006-01-18 | Micromass Ltd | Mass spectrometer |
CN103871820B (zh) * | 2012-12-10 | 2017-05-17 | 株式会社岛津制作所 | 离子迁移率分析器和其组合设备以及离子迁移率分析方法 |
US9704701B2 (en) * | 2015-09-11 | 2017-07-11 | Battelle Memorial Institute | Method and device for ion mobility separations |
CN113345790A (zh) | 2015-10-07 | 2021-09-03 | 巴特尔纪念研究院 | 用于利用交流波形进行离子迁移率分离的方法和设备 |
GB201617710D0 (en) * | 2016-10-19 | 2016-11-30 | Micromass Uk Limited | Ion separator |
GB201711795D0 (en) | 2017-07-21 | 2017-09-06 | Micromass Ltd | Mobility and mass measurement using time - varying electric fields |
DE112018004182T5 (de) * | 2017-08-16 | 2020-05-07 | Battelle Memorial Institute | Verfahren und Systeme zur Ionen-Manipulation |
-
2020
- 2020-09-15 CN CN202080073886.6A patent/CN114616463A/zh active Pending
- 2020-09-15 WO PCT/US2020/050920 patent/WO2021055374A1/en unknown
- 2020-09-15 JP JP2022516630A patent/JP7452779B2/ja active Active
- 2020-09-15 US US17/021,853 patent/US11460439B2/en active Active
- 2020-09-15 CA CA3151333A patent/CA3151333C/en active Active
- 2020-09-15 EP EP20865588.6A patent/EP4031859A4/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014509772A (ja) | 2011-03-14 | 2014-04-21 | マイクロマス ユーケー リミテッド | 直交サンプリングを備えたイオンガイド |
JP2016526271A (ja) | 2013-06-07 | 2016-09-01 | マイクロマス ユーケー リミテッド | 電荷粒子を操作するための電界生成方法 |
US20190103261A1 (en) | 2017-10-04 | 2019-04-04 | Battelle Memorial Institute | Methods and systems for integrating ion manipulation devices |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Sarah E. Haynes,et al.,"Variable-Velocity Traveling-Wave Ion Mobility Separation Enhancing Peak Capacity for Data-Independent Acquisition Proteomics",Analytical Chemistry,米国,American Chemical Society,2017年05月04日,Volume 89,Page 5669-5672 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4031859A1 (en) | 2022-07-27 |
US11460439B2 (en) | 2022-10-04 |
CA3151333A1 (en) | 2021-03-25 |
WO2021055374A8 (en) | 2021-06-17 |
EP4031859A4 (en) | 2023-10-11 |
CA3151333C (en) | 2023-10-31 |
JP2022548122A (ja) | 2022-11-16 |
WO2021055374A1 (en) | 2021-03-25 |
US20210080429A1 (en) | 2021-03-18 |
CN114616463A (zh) | 2022-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7452779B2 (ja) | 進行波の特性変化のための電圧制御 | |
US11670495B2 (en) | Voltage control for ion mobility separation | |
US10804089B2 (en) | Methods and systems for integrating ion manipulation devices | |
US11543384B2 (en) | Mobility based filtering of ions | |
US10741375B2 (en) | Coupling of ion mobility spectrometer with mass spectrometer | |
US8138474B2 (en) | Method and apparatus for digital differential ion mobility separation | |
US11953466B2 (en) | Methods and apparatus for trapping and accumulation of ions | |
CN116438627A (zh) | 用于捕获全分辨率离子迁移率数据和执行以多分析物为目标的数据采集的系统和方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220629 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220629 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230523 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230821 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231124 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240123 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240220 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7452779 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |