KR102248457B1 - 감소된 평균 유동을 가지는 질량 분석계 입구 - Google Patents

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Abstract

질량 분석을 위하여 질량 분석계 내로 대기압 상태에서 또는 거의 대기압 상태에서 이온을 운반하도록 구성된 인터페이스가 제공된다. 인터페이스는 이온을 함유하는 유체를 수용하도록 구성된 입구 및 질량 분석계 내로 이온을 함유하는 유체를 보내도록 구성된 출구를 가지는 제1 도관을 포함한다. 제1 도관은 입구로부터 출구까지 연장하는 제1 유동 경로를 한정한다. 인터페이스는 펌프를 포함한다. 인터페이스는 제2 도관을 포함한다. 제2 도관은 입구를 포함한다. 제2 도관은 제1 도관의 입구와 출구 사이의 위치로부터 제2 도관의 출구로 연장하는 제2 유동 경로를 한정한다. 펌프는 제1 유동 경로에서 움직이는 이온을 함유하는 유체의 일부분을 제2 유동 경로로 전환하도록 구성된다.

Description

감소된 평균 유동을 가지는 질량 분석계 입구{MASS SPECTROMETER INLET WITH REDUCED AVERAGE FLOW}
본 출원은 본 특허 출원인의 양수인에게 양도되고 그 전체에 있어서 참조에 의해 본원에 통합되는 "감소된 평균 유동을 가지는 질량 분석계 입구"라는 명칭으로 2013년 7월 19일자 출원된 미국 특허 가출원 제61/856,389호에 대해 우선권의 이점을 청구한다.
본 발명은 질량 분석법에 관한 것이고, 특히 질량 분석계들의 대기압 이온화 인터페이스들에 관한 것이다.
물질들은 물질이 관심 물질, 예를 들어 불법 물질(illicit substance), 위험 물질 등을 포함하는지를 결정하도록 분석될 수 있다. 댜양한 형태의 분석, 예를 들어 질량 분석법이 저압 상태 하에서 실시된다. 그러나, 분석될 물질로부터의 이온은 보다 높은 압력 상태, 예를 들어 대기압에서 발생된다.
다양한 대기압 이온화 방법은 전자분무 이온화(electrospray ionization)(ESI) (Yamashita, M.; Fenn, J.B., J. Phys. Chem. 1984, 88, 4451-4459), 대기압 화학 이온화(atmospheric pressure chemical ionization)(APCI) (Carroll, D. I.; Dzidic, I.; Stillwell, R. N.; Haegele, K. D.; Horning, E. C. Anal. Chem. 1975, 47, 2369-2373), 이탈 전자분무 이온화(desorption electrospray ionization)(DESI) (Takats, Z.; Wiseman, J. M.; Gologan, B.; Cooks, R. G. Science 2004, 306, 471-473), 실시간 직접 분석(direct analysis in real time)(Cody, R. B.; Laramee, J. A.; Durst, H. D. Anal. Chem. 2005, 77, 2297-2302), 대기압 유전체 배리어 방출 이온화(atmospheric pressure Dielectric Barrier Discharge Ionization)(DBDI), 및 전자분무 지원 레이저 이탈/이온화(electrospray-assisted laser desorption/ionization)(ELDI)(Shiea, J.; Huang, M. Z.; Hsu, H. J.; Lee, C. Y.; Yuan, C. H.; Beech, I.; Sunner, J. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2005, 19, 3701-3704) 등을 포함한다.
물질, 예를 들어 대기압 상태에서 물질을 분석하기 위한 시스템 및 방법이 제공된다.
한 양태에서, 인터페이스가 제공된다. 인터페이스는 질량 분석을 위하여 질량 분석계 내로 대략 대기압 상태에서 만들어진 이온을 전달하도록 구성된다. 인터페이스는 제1 도관을 포함한다. 제1 도관은 입구를 포함한다. 입구는 이온을 함유하는 유체를 수용하도록 구성된다. 제1 도관은 출구를 포함한다. 출구는 질량 분석계로 이온을 함유하는 유체를 보내도록 구성된다. 제1 도관은 입구로부터 출구까지 연장하는 제1 유동 경로를 한정한다. 인터페이스는 펌프를 포함한다. 인터페이스는 제2 도관을 포함한다. 제2 도관은 입구를 포함한다. 제2 도관은 제1 도관의 입구와 출구 사이의 위치로부터 제2 도관의 출구까지 연장하는 제2 유동 경로를 한정한다. 펌프는 제1 유동 경로에서 움직이는 이온을 함유하는 유체의 일부분을 제2 유동 경로로 전환하도록 구성된다. 한 실시예에서, 밸브는 제2 도관에서의 유동을 제어하도록 구성된다.
다른 양태에서, 질량 분석계 시스템이 제공된다. 질량 분석계 시스템은 입구를 가지는 챔버를 포함하는 질량 분석계를 포함한다. 질량 분석계 시스템은 챔버에서 압력을 감압하도록 구성된 제1 펌프를 포함한다. 질량 분석계 시스템은 인터페이스를 포함한다. 인터페이스는 질량 분석계 시스템에 의해 분석될 이온을 함유하는 유체를 수용하도록 구성된 입구를 가지는 제1 도관을 포함한다. 제1 도관 시스템은 챔버의 입구와 소통하는 출구를 포함한다. 제1 도관은 일정 단면적을 가지는 유체 유동 경로를 한정한다. 유체 유동 경로는 입구와 출구 사이에서 연장한다. 인터페이스는 제1 시간 기간 동안 유체 유동 경로에 있는 이온을 함유하는 유체의 적어도 제1 부분을 출구로부터 챔버 내로, 제2 시간 기간 동안 유체 유동 경로에 있는 이온을 함유하는 유체의 적어도 제2 부분을 출구로부터 챔버 내로 보내도록 구성된다. 인터페이스는 챔버 내로 보내지는 유체 유동 경로에 있는 이온을 함유하는 유체의 양을 조절하도록 구성되고, 유체 유동 경로의 단면적은 제1 시간 기간 및 제2 시간 기간 동안 실질적으로 동일하게 남아있다.
다른 양태에서, 대략 대기압으로 있는 구역으로부터 감압된 압력을 갖는 질량 분석계의 챔버로 이온을 전달하는 방법이 개시된다. 방법은 입구로부터 출구까지 제1 유체 유동 경로를 한정하는 제1 도관의 입구로 대략 760 Torr의 압력으로 이온을 함유하는 유체를 보내는 단계를 포함한다. 방법은 제1 시간 기간 동안, 이온을 함유하는 유체를 출구로부터 760 Torr 미만의 압력을 가지는 질량 분석계의 챔버 내로 보내는 단계를 포함한다. 방법은 제2 시간 기간 동안, 이온을 함유하는 유체의 일부분을 제1 유체 유동 경로로부터 제2 유체 유동 경로를 한정하는 제2 도관 내로 흡인하고, 이온을 함유하는 유체의 나머지 부분을 760 Torr 미만의 압력을 가지는 질량 분석계의 챔버 내로 보내는 단계를 포함하며, 제2 유체 유동 경로는 제1 도관의 입구와 출구 사이로부터 제2 도관의 출구까지 연장한다.
다른 양태에서, 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 제1 압력의 가스 이온 소스를 포함한다. 시스템은 제2 압력에서 작동 가능한 질량 분석계를 포함한다. 제2 압력은 제1 압력보다 낮다. 시스템은 가스 이온 소스와 질량 분석계 사이의 도관을 포함하며, 이온 소스로부터 이온을 함유하는 유체는 도관을 통하여 유동하도록 구성된다. 시스템은 가스 이온 소스와 질량 분석계 사이에, 제2 압력으로 질량 분석계에서의 압력의 감압을 실행하기 위해, 충분한 유체 유동을 전환하도록 구성된 유동 전환 요소를 포함한다.
이 요약은 상기 상세한 설명에서 다음에 추가로 설명되는 간략한 형태로 개념의 선택을 도입하기 위해 제공된다. 이 요약은 주요 기능 또는 청구된 요지의 본질적인 특징부를 확인하도록 의도되지 않고, 본 발명의 범위를 결정하는 보조로서 사용되도록 의도되지도 않는다.
도면을 참조하기 전에, 샘플들의 함유량을 결정하는 것은 많은 상황에서 유용할 수 있다. 예를 들어, 불법 및/또는 위험 물질이 운반되는 것을 방지하는 것은 유용할 수 있으며, 예를 들어 유체, 고체 등의 물질을 운반하는 항공기 승객은 그들이 어떠한 불법, 위험한 물질 등을 품고 있는지를 결정하도록 검사할 필요가 있을 수 있다. 또 다른 예에서, 물질이 불순물, 예를 들어 도관들과 같은 용기를 통해 유동하는 샘플들, 패키징 등과 같은 용기에 저장된 샘플들을 포함하는지를 결정하도록 물질을 분석하는 것이 유용할 수 있다.
상세한 설명은 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 도면에서, 참조 번호의 가장 좌측의 숫자(들)는 도면부호가 처음 나타나는 도면을 식별한다. 설명 및 도면에서 다른 예들에서 동일한 도면부호의 사용은 유사하거나 동일한 물품을 나타낼 수 있다.
도 1은 이온 발생 메커니즘, 분석 메커니즘, 및 이온 발생 메커니즘과 분석 메커니즘 사이의 인터페이스를 포함하는, 샘플을 분석하도록 구성된 시스템의 실시예의 개략적인 도면이다.
도 2는 이온 발생 메커니즘, 분석 메커니즘, 및 이온 발생 메커니즘과 분석 메커니즘 사이의 인터페이스를 포함하는, 샘플을 분석하도록 구성된 시스템의 또 다른 실시예의 개략적인 도면이다.
도 3은 이온 발생 메커니즘, 분석 메커니즘, 및 이온 발생 메커니즘과 분석 메커니즘 사이의 인터페이스를 포함하는, 샘플을 분석하도록 구성된 시스템의 또 다른 실시예의 개략적인 도면이다.
분석 시스템의 실시예들은 분석을 위한 이온을 생성하도록 관심 물질을 처리하는 다양한 기술을 사용한다. 이러한 기술 중 일부분은 보다 높은, 예를 들어 대기압에서 수행된다. 그러나, 다양한 실시예들에서, 많은 분석, 예를 들어 질량 분석계에 의한 질량 분석은 분석될 이온을 생성하는 압력보다 낮은 압력에서 수행된다. 압력 인터페이스는 이온이 생성되는 보다 높은 압력 구역으로부터 이온이 분석되는 보다 낮은 압력 구역으로 이온을 운반하도록 사용될 수 있다.
일부 대기압 이온화 인터페이스는 이온이 제1 저압 스테이지 내로 운반되는 것을 허용하도록 모세관 또는 작은 지름의 구멍을 구비한 일련의 차동 펌핑 스테이지를 수반하는 항시 개방 채널(constantly open channel)을 가진다. 일부 실시예들에서, 스키머(skimmer)는 제2 저압 스테이지에 대한 접근을 제한한다. 펌프들은 제1 및 제2 스테이지들에서 감압하고 저압을 유지하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 펌프, 예를 들어, 1차 펌프(rough pump)는 제1 구역에서 압력을, 한 실시예에서 대략 1 Torr로 감압하도록 사용될 수 있다. 추가의 분할 유동 펌프 또는 다중 추가 펌프들, 예를 들어 드래그(drag) 및/또는 터보 몰레큘러 펌프(turbomolecular pump)들은 제2 스테이지에서 압력을 더욱 낮추도록 사용될 수 있다. 질량 분석을 위해 제2 스테이지로 운반되는 증가된 수의 이온이 유익할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 증가된 수의 이온은 질량 분석을 위한 구역으로 운반되고, 이온 함유 액체 유동을 증가시키는 질량 분석을 위한 구역, 예를 들어 상이하게 펌핑된 스테이지들 사이의 보다 큰 진입 모세관, 보다 큰 오리피스들 내로 운반될 수 있다. 그러나, 이온은, 관심 대상이 아니며 분석되지 않는 배경 유체(예를 들어, 가스, 공기 등)와 함께 질량 분석을 위한 구역 내로 도입된다. 그러므로, 예를 들어, 질량 분석계 내로 도입되는 이온의 수를 증가시키는 것은 질량 분석 구역 내로 추가의 유체를 도입하고, 이 구역의 압력을 증가시킨다. 일부 상황에서, 질량 분석을 위한 최종 구역 내로 운반된 이온의 수를 증가시키는 것은 예를 들어 구역으로부터 구역으로 보내지도록 사용되는 보다 큰 오리피스들에 의해 질량 분석을 위한 구역에 들어가도록 허용된 추가의 유체를 제거하도록 보다 큰 펌핑 시스템에 대한 필요성을 제공할 수 있다.
그러나, 보다 작은, 손파지, 휴대 등의 크기로 구성되는 분석 메커니즘의 실시예들이 유익할 수 있다.
한 실시예에서, 보다 높은 압력에서 생성된 이온을 함유하는 유체는 인터페이스를 통해 질량 분석계의 저압 챔버로 도입된다. 펌프는 질량 분석계의 챔버의 압력을 더욱 낮추고 필요한 압력으로 챔버를 유지하도록 제공된다. 이온의 분석은 질량 분석계의 저압 챔버에서 간헐적으로 및/또는 불연속적으로 실시된다. 질량 분석계의 챔버에서 저압을 유지하도록 펌프에 의해 행해지는 작업량은 질량 분석계의 저압 챔버 내로 도입되는 이온을 함유하는 유체의 양을 조절하는 것에 의해 감소될 수 있다.
예를 들어, 한 실시예에서, 질량 분석계는 제1 시간 기간 동안 보다 큰 체적의 유체 유동을 수용하도록 구성되며, 이온은 제1 시간 기간 동안 축적된다. 질량 분석계는 제2 시간 기간 동안 이온을 받지 못하며, 챔버는 제2 시간 기간 동안 펌핑 다운된다(pumped down)(예를 들어, 압력을 낮추고, 챔버로부터 유체가 제거된다). 질량 분석계는 또한 축적된 이온이 질량 분석되는 시간 동안 이온을 받지 못한다. 그러므로, 질량 분석계의 저압 챔버로 도입되는 이온을 함유하는 유체의 양은 질량 분석계가 펌핑 다운되는 시간 기간 동안 및 이온이 분석되는 시간 기간 동안 감소될 수 있다. 이렇게 하는 것은 모든 시간 동안 챔버 내로 이온을 함유하는 유체의 일정한 유동과 대조하여, 보다 작고, 보다 낮은 출력, 보다 느린 펌프가 질량 분석계의 챔버를 저압으로 유지하도록 사용되는 것을 허용할 수 있으며, 이는 예를 들어 휴대형 질량 분석계 시스템과 함께 사용하는데 이점을 제공할 수 있다. 추가적으로, 이온이 축적되는 시간 기간 동안, 예를 들어 시간 경과에 따라서 챔버 내로 유체의 유동이 펌프의 이용 가능한 속도를 초과함이 없이, 보다 크고 보다 높은 속도의 펌프 등을 요구함이 없이 조절되지 않는 구성에 관하여 다음에 더욱 설명되는 바와 같은 인터페이스의 실시예들을 사용하여, 보다 높은 체적의 유체, 그러므로 보다 많은 양의 이온이 분사될 수 있다.
도 1을 참조하여, 분석 시스템(100)의 실시예의 개략적인 예시가 도시된다. 시스템(100)은 이온 발생 메커니즘(102), 인터페이스(104), 및 분석 메커니즘(106)을 포함한다. 인터페이스(104)는 이온 발생 메커니즘(102)과 분석 메커니즘(106) 사이에서 연장하고, 이온 발생 메커니즘(102)과 분석 메커니즘(106) 사이에서 이온 유동을 조절하도록 구성된다.
한 실시예에서, 이온 발생 메커니즘(102)은 대략 대기압인 챔버를 포함한다. 한 실시예에서, 챔버는 대략 700 Torr 이상의 압력이다. 다른 실시예에서, 챔버는 대략 760 Torr 이상의 압력이다. 또 다른 실시예에서, 챔버는 대략 650 Torr 내지 대략 850 Torr의 압력이다. 다른 실시예에서, 챔버는 대략 760 Torr의 압력이다. 다른 실시예에서, 챔버는 대략 0.5 대기압 내지 2 대기압의 압력이다. 다른 실시예에서, 챔버는 대략 1 대기압의 압력이다.
이온 발생 메커니즘(102)은 물질, 예를 들어 유체, 고체 등을 수용하고, 이온, 예를 들어 분석될 물질의 조성을 나타내는 이온을 생성하는 물질을 사용한다. 다양한 실시예들에서, 이온 발생 메커니즘(102)은 예를 들어 대기압 화학 이온 소스, 전자분무 이온 소스, 음파 분사 이온화 소스, 대기압 매트릭스 지원 레이저 탈착/이온화, 전자분무 이온화, 나노-전자분무 이온화, 대기압 매트릭스-지원 탈착 이온화, 대기압 화학 이온화, 탈착 전자분무 이온화, 대기압 유전체 배리어 방출 이온화, 대기압 저온 플라즈마 탈착 이온화, 및 전자분무 지원 레이저 탈착 이온화 등을 포함할 수 있다.
한 실시예에서, 인터페이스(104)는 입구(110)로부터 출구(112)까지 연장하는 제1 도관(108)을 포함한다. 입구(110)는 이온 발생 메커니즘(102)으로부터 이온을 함유하는 유체(예를 들어, 가스, 공기 등)를 수용하도록 구성된다. 출구(112)는 분석 메커니즘(106) 내로 이온을 함유하는 유체를 보내도록 구성된다. 인터페이스(104)는 또한 제2 도관(114)을 포함한다. 제2 도관(114)은 제1 도관(108)의 입구(110)와 출구(112) 사이의 연결 지점(115)에서 제1 도관(108)과 소통한다. 밸브(116)는 제2 도관(114)을 관통하는 유동을 조절한다. 펌프(118)는 밸브(116)가 개방 구성으로 있을 때 제2 도관(114)을 통하여 유동하는 유체를 흡인하도록 구성된다. 밸브(116)는 밸브(116)가 폐쇄 구성으로 있을 때 제2 도관(114)을 통하여 유동하는 유체를 펌프(118)가 흡인하는 것을 방지하도록 구성된다.
한 실시예에서, 밸브(116)는 제1 유동 경로에 위치되지 않는다. 이러한 것은 제1 도관이 가열되는 것을 가능하게 할 수 있다. 이러한 것은 또한 제1 유동 경로가 가동 요소들로부터 자유롭게 되는 것을 가능하게 할 수 있으며, 이는 낮은 유지보수 비용, 낮은 오염, 인터페이스의 긴 수명 등을 제공할 수 있다.
한 실시예에서, 펌프(118)는 스크롤 펌프이다. 다른 실시예에서, 펌프(118)는 다이아프램 펌프이다. 다른 실시예에서, 펌프(118)는 제2 도관(114)을 통하여 유체를 흡인하고 및/또는 제2 도관에서의 압력을 낮추도록 구성되는 임의의 적절한 형태의 펌프일 수 있다.
한 실시예에서, 분석 메커니즘(106)은 제1 도관(108)의 출구(112)로부터 분석될 이온을 함유하는 유체의 유동을 수용하도록 구성된다. 분석 메커니즘(106)은 챔버를 포함한다. 분석 메커니즘(106)은 챔버에 있는 이온을 분석하도록 구성된다. 분석 메커니즘(106)은 분석 메커니즘(106)의 챔버에서의 압력을 낮추도록 구성된 펌프(120)를 포함한다.
한 실시예에서, 펌프(120)는 터보 드래그 펌프이다. 다른 실시예에서, 펌프(120)는 스크롤 펌프이다. 다른 실시예에서, 펌프(120)는 다이아프램 펌프이다. 다른 실시예에서, 펌프(120)는 분석 메커니즘(106)의 챔버에서의 압력을 낮추도록 구성된 임의의 적절한 형태의 펌프일 수 있다. 예시된 실시예에서, 분석 메커니즘(106)은 질량 분석을 위해 구성된 질량 분석계와 같은 질량 분석기를 포함한다.
한 실시예에서, 펌프(120)는 분석 메커니즘(106)의 챔버에서의 압력을 대략 1 Torr로 감압하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 펌프(120)는 분석 메커니즘(106)의 챔버에서의 압력을 대략 1 Torr 미만으로 감압하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 펌프(120)는 분석 메커니즘(106)의 챔버에서의 압력을 대략 1 x 10-2 Torr 미만으로 감압하도록 구성된다. 다른 실시예에서,펌프(120)는 분석 메커니즘(106)의 챔버에서의 압력을 대략 1 x 10-3 Torr 미만으로 감압하도록 구성된다.
대략 대기압으로 있는 이온 발생 메커니즘(102)에서 발생된 이온을 함유하는 유체는 입구(110)를 통하여 제1 도관(108) 내로 들어간다. 제1 시간 기간 동안, 밸브(116)는 폐쇄 구성으로 있으며, 이온을 함유하는 샘플은 제2 도관(114)을 통과하는 것이 허용되지 않고, 예를 들어, 이온을 함유하는 모든 유체는 출구(112)를 통해 제1 도관(108)을 통하여 분석 메커니즘(106)의 저압 챔버 내로 유동하고, 이온은 후속의 질량 분석을 위해 수집된다. 제2 시간 기간 동안, 밸브(116)는 개방 구성으로 있으며, 이온을 함유하는 샘플의 일부분은 펌프(118)에 의해 제1 도관(108)으로부터 제2 도관(114) 내로 흡인된다. 샘플의 이러한 부분은 분석 메커니즘(106)으로 들어가는 것이 방지된다. 이러한 제2 시간 기간 동안, 분석 메커니즘(106)의 챔버는 펌핑 다운될 수 있으며, 예를 들어, 분석될 이온이 없는 유체는 챔버로부터 펌핑될 수 있으며, 챔버의 압력은 감압되고 및/또는 포확된 이온은 분석될 수 있다.
한 실시예에서, 제1 시간 기간은 제2 시간 기간의 대략 20% 미만이다. 다른 실시예에서, 제1 시간 기간은 제2 시간 기간의 대략 10% 미만이다. 한 실시예에서, 제1 시간 기간은 제2 시간 기간의 대략 5%이다. 한 실시예에서, 제1 시간 기간은 제2 시간 기간의 대략 1/10이며, 제2 시간 기간은 대략 1초이다. 다른 실시예에서, 제1 시간 기간은 제2 시간 기간의 대략 4/10 미만이고, 제2 시간 기간은 대략 1초이다. 여전히 다른 실시예에서, 제2 시간 기간은 대략 1초 이상이고, 제1 시간 기간은 대략 1초 미만이다.
한 실시예에서, 제1 도관(108)은 일정 내경을 가지며, 입구(110)와 출구(112) 사이에 대체로 일정한 단면적을 가지는 유동 경로를 한정한다. 다른 실시예에서, 제1 도관(108)은 입구(110)와 출구(112) 사이에 가변적인 단면을 가진다 .그러나, 한 실시예에서, 제1 유동 경로의 단면적은 시간 경과에 따라서 변하지 않으며, 예를 들어, 제1 도관(108)의 치수는 제1 유동 경로를 통하여 출구(112)로부터 분석 메커니즘(106)의 챔버 내로 보내지는 것이 허용되는 유체의 양을 감소시키도록 변경되지 않는다. 한 실시예에서, 이러한 것은, 보다 긴 수명을 가지며 보다 적은 보수유지 비용을 요구하며 예를 들어 제1 유동 경로를 통해 출구(112)로부터 보내질 수 있는 유체 유동의 양을 변화시키도록 그 치수가 변경되는 도관보다 높은 온도로 가열될 수 있는 인터페이스를 가능하게 할 수 있다.
제1 도관(108)을 통하여 출구(112)로부터 분석 메커니즘(106) 내로 유동하도록 허용된 이온을 함유하는 유체의 양은 제1 도관(108)의 내경 또는 제1 도관(108)에 의해 한정된 유동 경로의 단면적을 변경함이 없이 펌프(118)와 밸브(116)의 작동에 의해 조절된다. 예를 들어, 한 실시예에서, 제1 도관(108)을 통하여 출구(112)로부터 분석 메커니즘(106) 내로 유동하도록 허용된 이온을 함유하는 유체의 양은 제1 도관(108)을 변형, 으깨짐, 폐쇄 등 없이 조절된다. 이러한 것은 연장된 작업 가능 수명을 가지는 제1 도관(108)을 가능하게 할 수 있다. 이러한 것은 또한 변형, 으깨짐, 폐쇄되지 않는 강성의 금속 구성으로 제1 도관(108)이 형성되는 것을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 제1 도관(108)은 한 실시예에서, 변형, 저하 등이 없이 보다 높은 온도로 가열되도록 구성될 수 있는 금속으로 형성될 수 있다.
밸브(116)가 폐쇄 구성으로 있을 때, 한 실시예에서, 분당 대략 0.1 L(L/min) 내지 3L/min의 샘플이 제1 도관(108)을 통하여 분석 메커니즘(106)으로 유동하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 밸브(116)가 폐쇄 구성으로 있을 때, 적어도 대략 0.3 L/min의 샘플이 제1 도관(108)을 통하여 분석 메커니즘(106)으로 유동하도록 구성된다.
한 실시예에서, 분석 메커니즘(106)으로 들어가는 유체 양의 조절은 분석 메커니즘(106)의 작동과 동기된다. 예를 들어, 한 실시예에서, 분석 메커니즘(106)이 이전에 분사된 이온을 분석할 때, 인터페이스(104)는 제1 도관(108)에 있는 이온을 함유하는 유체의 일부분이 분석 메커니즘(106)으로 들어가는 것을 방지하도록 구성되고, 예를 들어, 이온을 함유하는 유체의 큰 부분을 제1 도관(108)으로부터 제2 도관(114)으로 전환한다. 한 실시예에서, 분사 기간 동안, 예를 들어, 분석 메커니즘(106)이 이온을 축적할 때, 인터페이스(104)는 제1 도관(108)에 있는 실질적으로 이온을 함유하는 모든 유체가 분석 메커니즘(106)으로 들어가는 가는 것을 허용하도록 구성되고, 즉 이온을 함유하는 유체의 일부분을 제1 도관(108)으로부터 제2 도관(114)으로 전환하지 않는다.
한 실시예에서, 밸브(116)가 개방 구성으로 있을 때, 펌프(118)는 제1 도관(108)과 제2 도관(114) 사이의 연결 지점(115)에 있는 인터페이스(104)에서 압력을 감압하도록 구성된다. 한 실시예에서, 밸브(116)가 개방 구성으로 있을 때, 펌프(118)는 대략 200 Torr 미만으로 제1 도관(108)과 제2 도관(114) 사이의 연결 지점(115)에 있는 인터페이스(104)에서 압력을 감압하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 밸브(116)가 개방 구성으로 있을 때, 펌프(118)는 대략 100 Torr 미만으로 제1 도관(108)과 제2 도관(114) 사이의 연결 지점(115)에 있는 인터페이스(104)에서 압력을 감압하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 밸브(116)가 개방 구성으로 있을 때, 펌프(118)는 대략 50 Torr로 제1 도관(108)과 제2 도관(114) 사이의 연결 지점(115)에 있는 인터페이스(104)에서 압력을 감압하도록 구성된다.
한 실시예에서, 밸브(116)가 개방 구성으로 있을 때, 펌프(118)는 제1 도관(108)을 통해 진행하는 이온을 함유하는 유체의 적어도 대략 75%를 제2 도관(114)으로 전환하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 밸브(116)가 개방 구성으로 있을 때, 펌프(118)는 제1 도관(108)을 통해 진행하는 이온을 함유하는 유체의 적어도 대략 85%를 제2 도관(114)으로 전환하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 밸브(116)가 개방 구성으로 있을 때, 펌프(118)는 제1 도관(108)을 통해 진행하는 이온을 함유하는 유체의 적어도 대략 95%를 제2 도관(114)으로 전환하도록 구성된다.
한 실시예에서, 밸브(116)가 개방 구성으로 있을 때, 펌프(118)는 입구(110)를 통해 제1 도관(108)으로 들어가는 이온을 함유하는 유체의 대략 25% 미만이 제1 도관(108)의 출구(112)를 통해 분석 메커니즘(106)으로 유동하는 것이 가능하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 밸브(116)가 개방 구성으로 있을 때, 펌프(118)는 입구(110)를 통해 제1 도관(108)으로 들어가는 이온을 함유하는 유체의 대략 15% 미만이 제1 도관(108)의 출구(112)를 통해 분석 메커니즘(106)으로 유동하는 것이 가능하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 밸브(116)가 개방 구성으로 있을 때, 펌프(118)는 입구(110)를 통해 제1 도관(108)으로 들어가는 이온을 함유하는 유체의 대략 5% 미만이 제1 도관(108)의 출구(112)를 통해 분석 메커니즘(106)으로 유동하는 것이 가능하도록 구성된다.
한 실시예에서, 밸브(116)가 제2 도관에 위치되고 이온 발생 메커니즘(102)과 분석 메커니즘(106) 사이에서 제1 도관(108)에 의해 한정된 유동 경로에 위치되지 않으며, 예를 들어, 분석 메커니즘(106) 내로 보내지는 이온을 함유하는 유체는 밸브(116)를 통해 진행하지 않을 것이다. 한 실시예에서, 인터페이스(104)는 제1 도관(108)에 의해 한정된 제1 유동 경로에서 어떠한 가동 부분도 포함하지 않는다. 이러한 것은 유동 경로와 분석 메커니즘(106)의 감소된 오염을 가능하게 할 수 있다.
도 1을 또한 참조하여, 한 실시예에서, 분석 시스템(100)은 히터(122)를 포함한다. 한 실시예에서, 히터(122)는 적어도 대략 35℃로 제1 도관(108)을 가열하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 히터(122)는 적어도 대략 50℃로 제1 도관(108)을 가열하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 히터(122)는 대략 50℃ 내지 대략 150℃로 제1 도관(108)을 가열하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 히터(122)는 대략 150℃ 내지 대략 300℃로 제1 도관(108)을 가열하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 히터(122)는 대략 300℃로 제1 도관(108)을 가열하도록 구성된다. 한 실시예에서, 제1 도관(108)에 근접한 제2 도관(114)의 일부분은 가열될 수 있다. 한 실시예에서, 밸브(116)를 포함하는 제2 도관(114)의 일부분은 과잉 온도를 받지 않는다.
한 실시예에서, 제1 도관(108)은 금속으로 형성된다. 다른 실시예에서, 제1 도관(108)은 제1 도관(108) 상에서 저하, 변형, 과잉 마모 없이 적어도 100℃로 가열되도록 구성된 임의의 다른 적절한 물질로 형성될 수 있다. 제1 도관(108)의 가열은 시스템의 오염, 예를 들어 "더러운" 환경 샘플, 불순물 등을 가지는 샘플로부터의 오염의 감소를 가능하게 할 수 있다. 한 실시예에서, 제1 도관(108)을 가열하는 것은 이월 효과(carryover effect), 예를 들어, 제1 도관(108)의 내부면 상에 흡착된 이전의 샘플로부터 이온의 생성을 방지할 수 있다. 한 실시예에서, 히터(122)는 전기 히터이다. 다른 실시예에서, 히터(122)는 대류 히터이다. 다른 실시예에서, 히터(122)는 유도 히터이다. 다른 실시예에서, 다른 적절한 히터들이 사용될 수 있다.
한 실시예에서, 제1 도관(108)의 내경은 대략 0.1 ㎜ 내지 대략 1 ㎜이다. 다른 실시예에서, 제1 도관(108)의 내경은 대략 0.25 ㎜ 내지 대략 0.6 ㎜이다. 다른 실시예에서, 제1 도관(108)의 내경은 대략 0.4 ㎜이다.
다른 실시예에서, 제2 도관(114)은 금속으로 형성된다. 한 실시예에서, 제1 및 제2 도관(108 및 114)들은 시간 경과 및 온도 변화 시에 완전성을 유지하도록 구성된 임의의 물질 또는 물질들의 조합으로 형성될 수 있다.
한 실시예에서, 컨트롤러가 제공된다. 컨트롤러는 개방 구성과 폐쇄 구성 사이에서 밸브(116)를 작동시키기 위하여 밸브(116)를 제어하도록 구성된다.
한 실시예에서, 제2 도관은 밸브를 포함하지 않는다. 컨트롤러가 제공된다. 컨트롤러는 이온을 함유하는 유체의 일부분을 제1 도관으로부터 제2 도관으로 전환하여 펌프가 작동될 때 이온을 함유하는 유체의 일부분이 분석 메커니즘으로 들어가는 것을 방지하도록 제1 시간 기간 동안 펌프(118)를 켜도록 구성된다. 컨트롤러는 이온을 함유하는 유체의 일부분이 제1 도관으로부터 전환하지 않도록 제2 시간 기간 동안 펌프(118)를 끄지만, 대신에 이온을 함유하는 유체가 제1 도관을 통해 분석 메커니즘으로 유동하는 것을 허용한다.
도 1의 예시된 실시예에서, 제1 도관(108)에 의해 한정된 유동 경로에 대체로 직각인 유동 경로를 한정하는 제2 도관(114)이 예시된다. 다른 실시예에서, 제2 도관은 제1 도관에 비직각으로 연장하는 유동 경로를 한정한다. 다른 실시예에서, 제2 도관은 제1 도관에 대체로 평행한 일부분을 포함하는 유동 경로를 한정한다. 다른 실시예에서, 제1 및 제2 도관(108 및 114)들과 이것들이 서로에 대해 한정하는 유동 경로들의 임의의 적절한 배향이 사용될 수 있다.
한 실시예에서, 제1 도관(108)의 출구(112)는 질량 분석기에 직접 결합된다. 다른 실시예에서, 제1 도관(108)의 출구(112)는 예를 들어 이온을 포획하도록 포획 모드에서 작동되는 예를 들어 이온 깔때기 또는 이온 가이드와 같은 중간 이온 저장 디바이스에 결합된다. 다른 실시예에서, 분석 메커니즘(106)은 예를 들어 제1 도관(108)의 출구(112)와 질량 분석기 사이에 위치된 이온 깔때기 및/또는 이온 가이드와 같은 이온 가이드 디바이스를 포함한다.
도 2를 참조하여, 샘플을 분석하도록 구성된 시스템(200)의 또 다른 실시예는 이온 발생 메커니즘(202), 분석 메커니즘(206), 및 이온 발생 메커니즘(202)과 분석 메커니즘(206) 사이의 인터페이스(204)를 포함한다. 이러한 시스템(200)은 상기된 시스템(100)과 많은 유사성을 가진다. 그러므로, 이 시스템(200)의 설명의 초점을 차이점에 맞춘다. 시스템(200)의 분석 메커니즘(206)은 이온 저장 디바이스를 포함하는 제1 부분(225)과, 질량 분석이 실시되는 제2 부분(227)을 포함한다.
인터페이스(200)의 한 실시예는 분석 메커니즘(206)에서 상이하게 펌핑된 섹션(225 및 227)들을 가지고 테스트되었다. 제1 섹션(225)은 제1 도관(208)의 출구(212)에 연결되었다. 제1 도관의 입구(210)에서 유체의 공급은 대략 대기압 상태이었다. 펌프(220)가 구동되고 밸브(216)가 폐쇄되는 것으로, 즉 전체 유체 유동이 제1 유체 유동 경로를 통하여 출구(212)로부터 분석 메커니즘(206)의 제1 부분(225) 내로 가는 것으로, 8.2 Torr의 압력이 제1 부분(225)에서 측정되었으며, 1.4 x 10-2 Torr의 압력이 제2 부분(227)에서 측정되었다. 다이아프램 펌프(218)가 구동되고 밸브(216)가 주기적으로 0.9 초 동안 개방되고 0.1 초 동안 폐쇄되는 것으로, 1.0 Torr의 압력이 제1 부분(225)에서 측정되었으며, 1.8 x 10-3 Torr의 압력에 제2 부분(227)에서 측정되었다. 이러한 것은 분석 메커니즘(206) 내로의 평균 흡입 유체 유동이 각 시간 기간의 90% 동안 밸브(216)의 개방으로 약 10배까지 감소되었다는 것을 나타내었다.
도 1을 참조하여, 한 실시예에서, 사전 결정된 길이의 일련의 시간 기간 동안, 밸브(116)는 사전 결정된 길이의 각 시간 기간의 일부 동안의 개방 구성과 사전 결정된 길이의 각 시간 기간의 일부 동안의 폐쇄 구성 사이에 조절된다. 인터페이스(100)는, 밸브(116)가 각 시간 기간의 적어도 대략 80% 동안 개방될 때, 분석 메커니즘(106)의 챔버에서의 압력이, 밸브(116)가 각 시간 기간 동안의 전부 동안 폐쇄될 때 분석 메커니즘의 챔버에서의 압력의 대략 20% 미만이도록 구성된다. 인터페이스(100)는, 밸브(116)가 각 시간 기간의 적어도 대략 80% 동안 개방될 때, 제1 도관(108)으로부터 분석 메커니즘(106)의 챔버 내로 이온을 함유하는 유체의 유량이, 밸브(116)가 각 시간 기간 동안의 전부 동안 폐쇄될 때 제1 도관(108)으로부터 분석 메커니즘(106)의 챔버 내로 이온을 함유한 유체의 유량의 대략 20% 미만이도록 구성된다.
도 2를 참조하여, 한 실시예에서, 사전 결정된 길이의 시간 기간 동안, 밸브(216)는 사전 결정된 길이의 각 시간 기간의 일부 동안의 개방 구성과, 사전 결정된 길이의 각 시간 기간의 일부 동안의 폐쇄 구성 사이에서 조절된다. 인터페이스(200)는, 밸브(216)가 각 시간 기간의 대략 90% 동안 개방될 때 제1 부분(225)에서의 압력이, 밸브(216)가 각 시간 기간 동안의 전부 동안 폐쇄될 때 제1 부분(225)에서의 압력보다 대략 10배 작도록 구성된다. 추가적으로, 인터페이스(200)는, 밸브(216)가 각 시간 기간의 대략 90% 동안 개방될 때 제1 도관(208)으로부터 분석 메커니즘(206)으로 이온을 함유한 유체의 유량이 밸브(216)가 각 시간 기간 동안의 전부 동안 폐쇄될 때 제1 도관(208)으로부터 분석 메커니즘(206)으로 이온을 함유한 유체의 유량의 대략 10%이도록 구성된다.
한 실시예에서, 상기 시간 기간은 0.1초 내지 5초이다. 다른 실시예에서, 상기 시간 기간은 0.5초 내지 2초이다. 다른 실시예에서, 상기 시간 기간은 대략 1초이다.
한 실시예에서, 밸브(216)가 폐쇄 구성으로 있을 때, 제1 부분(225)에서의 압력은 대략 1 Torr 내지 대략 30 Torr이며, 제2 부분(227)에서의 압력은 대략 1 x 10-1 Torr 내지 대략 1 x 10-3 Torr이다. 밸브(216)가 개방 구성으로 있을 때, 분석 메커니즘(206) 내로의 유체 유동은 대략 5배 내지 대략 20배까지 감소된다. 밸브(216)가 개방 구성으로 있을 때, 제1 부분(225)에서의 압력과 제2 부분(227)에서의 압력은 각각 대략 5배 내지 대략 20배까지 감소된다.
도 3을 참조하여, 이온 발생 메커니즘(302), 분석 메커니즘(306), 및 이온 발생 메커니즘(302)과 분석 메커니즘(306) 사이의 인터페이스(304)를 포함하는 시스템(300)의 다른 실시예는 샘플을 분석하도록 구성된다. 이 시스템(300)은 상기된 시스템(100 및 200)들과 많은 유사성을 가진다. 그러므로, 이 시스템(300)의 설명의 초점을 차이점에 맞춘다. 시스템(300)은 제1 저진공 펌프(331)와 제2 고진공 펌프(333)를 포함한다. 제1 저진공 펌프(331)는 분석 메커니즘(306)의 제1 부분(325)에 있는 유체의 압력을 감압하고 이로부터 유체를 제거하도록 구성된다. 제2 고진공 펌프는 분석 메커니즘(306)의 제2 부분(227)에서의 압력을 감압하고 이로부터 유체를 제거하도록 구성된다.
다양한 실시예에서, 펌프(118, 218, 318)들은 대략 0.1 L/min 내지 대략 10 L/min의 속도로 펌핑하도록 구성된다. 다양한 실시예에서, 펌프(118, 218, 318)들은 예를 들어 Pfeiffer Vacuum GmbH로부터 상업적으로 이용 가능한 MVP 006 펌프들일 수 있다. 다른 실시예에서, 다른 적절한 펌프들이 사용될 수 있다.
프로세서의 실시예들은 다음에 더욱 설명되는 바와 같이 아날로그-디지털 컨버터, 디지털-아날로그 컨버터, 증폭 소자, 마이크로프로세서 등일 수 있다. 프로세서들은 이것들을 형성하는 물질 또는 이용되는 처리 메커니즘에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어, 프로세서는 반도체(들) 및/또는 트랜지스터들(예를 들어, 전자 집적회로(IC)들)일 수 있다. 메모리는 프로세서가 포함될 수 있다. 메모리는 비교하도록 구성된 알고리즘과 같은 데이터를 저장할 수 있다. 비록 단일 메모리 디바이스가 사용될지라도, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 하드디스크 메모리, 제거성 매체 메모리, 외부 메모리, 및 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 다른 형태들과 같은 광범위한 형태 및 메모리들의 조합(예를 들어, 실재 메모리(tangible memory))이 이용될 수 있다.
본 명세서에서 달리 나타내거나 문맥에 의해 명백하게 부정되지 않으면, 본 발명을 설명하는 문맥에서(특히 다음의 청구항의 문맥에서) 용어 "하나(a, an)" 및 "상기(the)" 및 유사한 참조물의 사용은 단수와 복수의 모두를 커버하는 것으로 해석되어야 한다. 용어 "포함하는" 및 "갖는"은 달리 명시하지 않는 한 제약을 두지 않은(open-ended) 용어로 해석되어야 한다(즉, "포함하지만, 이에 제한되지 않는 것"을 의미한다). 본 명세서에서 달리 나타내지 않으면, 본 명세서에서 값 범위의 설명은 범위 내에 속하는 각각의 별도의 값을 개별적으로 참조하는 속기 방법(shorthand method)의 역할만을 하도록 의도되고, 각각의 별도의 값은 본 명세서에 개별적으로 설명된 것처럼 본 명세서에 통합된다. 본 명세서에서 달리 나타내거나 문맥에 의해 명백하게 부정되지 않으면, 본 명세서에 설명된 모든 방법은 임의의 적절한 순서로 수행될 수 있다. 본 명세서에 제공된 임의 및 모든 예 또는 예시적인 언어(예를 들어, "와 같은")의 사용은 본 발명을 보다 잘 설명하기 위해서만 의도되고, 달리 청구되지 않는 한 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 명세서의 어떤 언어도 본 발명을 실시하는데 필수적인 어떤 청구되지 않은 요소를 나타내는 것으로 해석되어서는 안된다.
추가의 실시예에서, 다양한 분석 디바이스들은 본 명세서에서 설명된 구조, 기술, 접근 방식을 이용할 수 있다. 다양한 분석 기기는 설명된 기술, 접근 방식, 구조 등을 이용할 수 있다. 이러한 디바이스들 제한된 기능(예를 들어, 박형 디바이스) 또는 강력한 기능(예를 들어, 후형 디바이스)으로 구성될 수 있다. 그러므로, 디바이스의 기능은 디바이스의 소프트웨어 또는 하드웨어 자원, 예를 들어, 처리 능력, 메모리(예를 들어, 데이터 저장 능력), 분석 능력 등에 관계할 수 있다.
실시예들에서, 그 구성요소들을 포함하는 시스템은 컴퓨터 제어에 따라서 작동한다. 프로세서는 소프트웨어, 팜웨어, 하드웨어(예를 들어, 고정 논리회로), 수동 처리, 또는 그 조합을 사용하여 상기된 구성요소들 및 기능을 제어하도록 시스템이 포함되거나 또는 시스템에 포함된다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "컨트롤러", "기능성", "서비스", 및 "논리"는 일반적으로 소프트웨어, 팜웨어, 하드웨어, 또는 제어 시스템과 관련하여 소프트웨어, 팜웨어, 하드웨어의 조합을 나타낸다. 소프트웨어 실행의 경우에, 모듈, 기능성, 또는 논리는 프로세서(예를 들어, CPU 또는 CPU들) 상에서 실행될 때 특정 과제를 수행하는 프로그램 코드를 나타낸다. 프로그램 코드는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 메모리(예를 들어, 메모리 및/또는하나 이상의 실재 매체)에 저장될 수 있다. 본 명세서에 기술된 구조, 기능, 접근 및 기술은 다양한 프로세서를 가지는 다양한 컴퓨팅 플랫폼에서 실행될 수 있다.
메모리는 프로세서가 포함될 수 있다. 메모리는 시스템(그 구성요소들을 포함하는)을 작동시키기 위한 명령의 프로그램, 데이터 등과 같은 데이터를 저장할 수 있다. 단일 메모리 디바이스가 사용될 수 있을지라도, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 하드디스크 메모리, 제거성 매체 메모리, 외부 메모리, 및 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 다른 형태들과 같은 광범위한 형태 및 메모리들의 조합(예를 들어, 실재 메모리, 비일시적)이 이용될 수 있다.
비록 본 개시물이 구조적인 방식으로 실시예를 설명하였지만, 구조 및 그 구조적 및/또는 기능적 균등물은 방법을 수행할 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예들의 변형은 상술한 설명을 읽는 것으로 당업자에게 자명하게 될 것이다. 본 발명자들은 당업자가 이러한 변형을 적절히 사용하기를 기대하며, 본 발명자들은 본 발명이 특히 본 명세서에서 설명된 것과 달리 실시되도록 의도한다. 따라서. 본 발명은 적용 가능한 법률에 의해 허용되는 대로 본 명세서에 첨부된 청구항들에 인용된 요지의 모든 수정 및 등가물을 포함한다. 더욱이, 본 명세서에서 달리 지시되거나 문맥 상 명백하게 부인되지 않는 한, 모든 가능한 변형의 상술한 요소의 임의의 조합은 본 발명에 포함된다.
비록 본 발명이 구조적 특징 및/또는 방법론적 작용에 대해 특정한 언어로 설명되었지라도, 첨부된 청구항에서 한정된 발명이 반드시 설명된 특정한 특징 또는 작용에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 오히려, 특정한 특징 및 작용은 청구항을 구현하는 예시적인 형태로서 개시된다.

Claims (23)

  1. 질량 분석을 위하여 질량 분석계 내로 대기압 상태에서 생성된 이온을 운반하도록 구성된 인터페이스로서,
    이온을 함유하는 유체를 수용하도록 구성된 입구 및 상기 질량 분석계 내로 이온을 함유하는 유체를 보내도록 구성된 출구를 포함하고, 상기 입구로부터 상기 출구까지 연장하는 제1 유동 경로를 한정하는 제1 도관;
    펌프; 및
    입구를 가지는 제2 도관을 포함하며, 상기 제2 도관은 상기 제1 도관의 입구와 출구 사이의 위치로부터 상기 제2 도관의 출구까지 연장하는 제2 유동 경로를 한정하며;
    상기 펌프는 상기 제1 유동 경로에서 움직이는 이온을 함유하는 유체의 일부분을 상기 제2 유동 경로로 전환하도록 구성되며,
    상기 제2 유동 경로에 위치된 밸브를 추가로 포함하며;
    상기 밸브가 개방 구성으로 있을 때, 상기 밸브는 이온을 함유하는 유체의 일부분이 상기 펌프에 의해 상기 제1 유동 경로로부터 상기 제2 유동 경로로 전환되는 것을 허용하고;
    상기 밸브가 폐쇄 구성으로 있을 때, 상기 밸브는 이온을 함유하는 유체의 일부분이 상기 제1 유동 경로로부터 상기 제2 유동 경로로 보내지는 것을 허용하지 않으며;
    상기 질량 분석계는, 이온을 함유하는 유체가 상기 출구에 의해 보내지는, 이온이 생성되는 압력보다 낮은 압력의 챔버를 포함하고,
    상기 인터페이스는 상기 제1 유동 경로의 단면적의 변화없이 펌프와 밸브의 동작에 의해 제1 도관을 통해 출구로부터 상기 질량 분석계로 보내지는 이온을 함유하는 유체의 양을 조절하도록 구성되는 인터페이스.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 도관은 금속 도관이며;
    상기 제1 도관과 상기 제2 도관은 일체로 형성되는 인터페이스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 도관은 적어도 50℃로 가열되도록 구성되는 인터페이스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 펌프는 상기 제1 유동 경로에서 움직이는 이온을 함유하는 유체의 적어도 95%를 상기 제2 유동 경로로 전환하도록 구성되는 인터페이스.
  6. 질량 분석계 시스템으로서,
    입구를 가지는 챔버를 포함하는 질량 분석계;
    상기 챔버에서의 압력을 감압하도록 구성되는 제1 펌프; 및
    입구를 갖는 제1 도관을 포함하는 제1항에 따른 인터페이스;를 포함하는 질량 분석계 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 질량 분석계에 의해 분석될 이온을 함유하는 유체를 수용하도록 구성되는 입구 및 상기 챔버의 입구와 소통하는 출구를 가지며, 일정 단면적을 갖고 상기 입구와 상기 출구 사이에서 연장하는 유체 유동 경로를 한정하는 제1 도관을 포함하며,
    상기 인터페이스는 제1 시간 기간 동안 상기 챔버 내로 상기 유체 유동 경로에 있는 이온을 함유하는 유체의 적어도 제1 부분을, 및 제2 시간 기간 동안 상기 유체 유동 경로에 있는 이온을 함유하는 유체의 상기 제1 부분과 다른 제2 부분을 상기 출구로부터 상기 챔버로 보내도록 구성되며;
    상기 인터페이스는 상기 챔버 내로 보내지는 유체 유동 경로에 있는 이온을 함유하는 유체의 양을 조절하도록 구성되고, 상기 유체 유동 경로의 단면적은 제1 시간 기간 및 제2 시간 기간 동안 동일하게 남아있는 질량 분석계 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 도관의 출구는 상기 질량 분석계의 챔버의 입구에 직접 결합되는 질량 분석계 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 질량 분석기의 작동은 상기 인터페이스의 작동과 동기되는 질량 분석계 시스템.
  10. 제7항에 있어서, 상기 제1 도관은 금속이며, 상기 질량 분석계는 상기 제1 도관을 가열하도록 구성된 히터를 추가로 포함하며;
    상기 제1 도관은 적어도 50℃로 가열되도록 구성되며;
    상기 인터페이스는 제2 펌프를 포함하고, 상기 제2 펌프는 이온을 함유하는 유체의 일부분이 상기 챔버에 들어가는 것을 방지하도록 구성되는 질량 분석계 시스템.
  11. 제8항에 있어서, 상기 제1 도관의 출구에 결합되고 상기 제1 도관의 출구와 질량분석기 사이에 위치되는 적어도 하나의 중간 이온 저장 디바이스를 추가로 포함하는 질량 분석계 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 인터페이스는 제2 펌프와 제2 도관을 포함하고, 상기 제2 펌프는 이온을 함유하는 유체의 일부분이 상기 챔버에 들어가는 것을 방지하도록 구성되며;
    상기 제2 펌프는 상기 유체 유동 경로에 있는 이온을 함유하는 유체의 일부분이 상기 제2 도관 내로 흡인하고, 상기 챔버에 들어가는 이온을 함유하는 유체의 양을 감소시키도록 구성되는 질량 분석계 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 인터페이스는 상기 제1 도관으로부터 상기 제2 도관으로 유체의 유동을 조절하도록 구성된 밸브를 포함하는 질량 분석계 시스템.
  14. 제8항에 있어서, 상기 입구는 대기압으로 있는 구역에서 이온을 발생시키는 이온화 소스로부터 이온을 함유하는 유체를 수용하도록 구성되는 질량 분석계 시스템.
  15. 대기압으로 있는 구역으로부터 감압된 압력을 갖는 질량 분석계의 챔버로 이온을 전달하는 방법으로서,
    입구로부터 출구까지 제1 유체 유동 경로를 한정하는 제1 도관의 상기 입구로 760 Torr의 압력으로 이온을 포함하는 유체를 보내는 단계;
    제1 시간 기간 동안, 상기 출구로부터 760 Torr 미만의 압력을 가지는 질량 분석계의 챔버 내로 이온을 함유하는 유체를 보내는 단계;
    제2 시간 기간 동안, 상기 제1 유체 유동 경로로부터 제2 유체 유동 경로를 한정하는 제2 도관 내로 이온을 함유하는 유체의 일부분을 흡인하고, 760 Torr 미만의 압력을 가지는 상기 질량 분석계의 챔버 내로 이온을 함유하는 유체의 나머지 부분을 보내는 단계를 포함하며, 상기 제2 유체 유동 경로는 상기 제1 도관의 입구와 출구 사이로부터 제2 도관의 출구까지 연장하며,
    밸브는 상기 제2 유동 경로 내에 위치하고, 상기 밸브가 개방된 상태일 때 상기 밸브는 이온을 함유하는 유체의 일부가 펌프에 의해 제1 유동 경로로부터 제2 유동 경로로 전환하도록 하며,
    상기 밸브가 닫힌 상태일 때 상기 밸브는 이온을 함유하는 유체의 일부가 펌프에 의해 제1 유동 경로로부터 제2 유동 경로로 향하도록 허용하지 않으며,
    제1 시간 기간 동안, 상기 밸브는 닫힌 상태에 있고, 제2 시간 기간 동안, 상기 밸브는 개방된 상태에 있는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 도관은 금속 도관이며, 적어도 50℃의 온도로 상기 제1 도관을 가열하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제1 유동 경로와 상기 제2 유동 경로 사이의 연결 지점 근방의 압력을 100 Torr 미만으로 감압하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  18. 제15항에 있어서, 제2 시간 기간 동안 상기 챔버 내로 보내지는 이온을 함유하는 유체의 양은 제1 시간 기간 동안 상기 챔버 내로 보내진 이온을 함유하는 유체의 양의 단지 5%인 방법.
  19. 제15항에 있어서, 전자분무 이온 소스, 대기압 화학 이온 소스, 대기압 매트릭스 지원 레이저 탈착/이온화, 열 이온화, 탈착 전자분무 이온화, 대기압 유전체 배리어 방출 이온화, 및 전자분무 지원 레이저 탈착 이온화 중 하나를 사용하여 이온을 생성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  20. 제15항에 있어서, 상기 제1 도관에 의해 한정된 상기 제1 유체 유동 경로는 일정 단면적을 가지며;
    상기 제1 유체 유동 경로의 단면적은 제1 시간 기간 및 제2 시간 기간 동안 실질적으로 동일한 방법.
  21. 제15항에 있어서, 이온의 질량을 결정하는 단계를 추가로 포함하며; 상기 제2 시간 기간은 상기 질량 분석기의 작동에 대해 동기되는 방법.
  22. 시스템으로서,
    제1 압력의 가스 이온 소스
    제1 압력보다 낮은 제2 압력에서 작동 가능한 질량 분석계; 및
    제1항에 따른 인터페이스;를 포함하는 시스템.
  23. 제15항에 있어서,
    상기 제1 시간 기간 및 제2 시간 기간은 상기 질량 분석계의 동작에 동기되며,
    상기 질량 분석계가 이전에 분사된 이온을 분석할 때, 제1 도관 내에서 이온을 함유하는 유체의 일부분이 제1 도관으로부터 제2 도관으로 전환되고
    상기 질량분석계가 이온을 축적할 때, 상기 이온을 함유하는 유체의 일부분이 제1 도관으로부터 제2 도관으로 전환되지 않도록 하는 방법.
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