KR20170131488A - 개선된 이온화용 충돌 표면 - Google Patents

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Abstract

질량 및/또는 이온 이동도 분광분석 수행 장치가 개시된다. 상기 장치는 실질적으로 원통형, 관형, 막대-형상화, 코일-형상화, 나선 또는 나선형-형상화 충돌 어셈블리; 및 상기 충돌 어셈블리에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하도록 배열되고 조절된 제1 디바이스를 포함한다.

Description

개선된 이온화용 충돌 표면
관련 출원들에 대한 교차참조
본원은 하기의 우선권 및 이익을 주장한다: 영국 특허 출원 번호 1503876.3 (2015년 3월 6일 출원), 영국 특허 출원 번호 1503864.9 (2015년 3월 6일 출원), 영국 특허 출원 번호 1518369.2 (2015년 10월 16일 출원), 영국 특허 출원 번호 1503877.1 (2015년 3월 6일 출원), 영국 특허 출원 번호 1503867.2 (2015년 3월 6일 출원), 영국 특허 출원 번호 1503863.1 (2015년 3월 6일 출원), 영국 특허 출원 번호 1503878.9 (2015년 3월 6일 출원), 영국 특허 출원 번호 1503879.7 (2015년 3월 6일 출원) 및 영국 특허 출원 번호 1516003.9 (2015년 9월 9일 출원). 이들 출원의 전체 내용은 본 명세서에 참고로 편입된다.
발명의 분야
본 발명은 일반적으로 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석, 및 특히, 샘플의 이온화 개선 장치에 관한 것이다. 구현예는 급속 증발 이온화 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석; 질량 및/또는 이온 이동도 분광기; 분리기 또는 분석기; 급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS") 방법; 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석 방법, 전기수술 방법 및 전기수술 디바이스에 관한 것이다.
배경
급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS")은 기질의 실시간 확인을 위하여, 예를 들면 수술 개입 동안 생물학적 조직의 확인을 위하여 최근에 개발된 기술이다. 생물학적 조직의 REIMS 분석은, 메트릭스 보조 레이저 탈착 이온화 ("MALDI"), 2차 이온 질량 분광분석 ("SIMS") 및 탈착 전기분무 이온화 ("DESI") 화상형성과 유사한, 높은 조직학적 및 조직병리적 특이성을 갖는 인지질 프로파일을 산출하는 것으로 나타났다.
휴대용 샘플링 디바이스와 REIMS 기술의 커플링은, 수술중 조직 확인을 제공할 수 있는, 아이나이프(iKnife) 샘플링 기술을 수득하였다. 상기 기술은 표적 조직을 절제하기 위해 돕는 동안 제거된 건강한 조직의 양 최소화에 외과의사를 보조할 수 있는 정보 제공에 의해 수술중 작동가능하게 더욱 효율적으로 표적 조직, 예컨대 종양을 외과의사가 절제하게 한다. 아이나이프 샘플링 기술은 또한 시험관내 기질로부터 표적 물질을 단리시키기 위해 비수술 과정에서 비수술 오퍼레이터에 의해 이용될 수 있다.
공지된 아이나이프 샘플링 시스템에서, 질량 분광분석 신호는 하전된 및 중성 입자의 탈착과 함께 셀의 파괴 및 국재화된 줄-가열을 야기하는 고주파로 기질을 전류 교대에 적용함으로써 수득된다. 수득한 에어로졸 (예를 들면, "수술 연기")는 온라인 질량 분광분석의 분석용 대기압 이온화 질량 분광분석기의 대기 계면 속에 직접적으로 도입된다. 에어로졸은 생물학적 조직의 직접적인 질량 분광분석 지문화를 허용하기 위해 충분한 수의 이온화된 분자를 함유한다.
샘플에서 중성 분자의 후-증발 이온화는 이온 수율을 향상시키기 위해 이용될 수 있다. 이와 관련하여, 전기분무 및 코로나 방전 후-이온화 방법은 시험되었다. 2차 전기분무 이온화, 융합된 액적 전기분무 이온화 및 추출성 전기분무 이온화는 이온 수율을 증가시키기 위해 이용되어 왔다. 이들 3개의 기술은 전기 충전된 용매 액적이 기상에서 에어로졸 입자와 융합되고 수득한 융합된 액적이 전기분무-유사 이온화 공정을 거친다는 의미에서 유사하다. 그러나, 이들 기술은 전기분무 셋업의 섬세함, DESI-유사 현상에 의해 야기된 샘플 이월 효과, 용매 유형 및 유량에 관한 전기분무-관련된 제약, 및 이들 기술에 관여된 고전압으로 인한 인간 개입 환경내 환자 안전성 고려사항들로부터 고통받는다.
질량 분광분석기의 진공 영역에서 충돌 표면과 에어로졸 입자의 충돌을 용이하게 함으로써 이온화를 향상시키는 것이 또한 가능하다. 충돌성 이온 발생제 방법은 개발되었고 에어로졸 입자가 대기 계면에서 분석기에 진입하고 프리 제트 레짐에서 분석기의 진공 영역 속으로 가속화되는 WO 2013/098642 (Medimass)에 개시된다. 프리 제트에 의해 가속화된 에어로졸 입자는 그 다음 충돌 표면상에 유도되어, 이온 수율을 향상되게 한다.
그러나, 상기 향상에도 불구하고, 수많은 문제가 남아있을 것이다. 예를 들면, 상기 기술에 대한 이온화 수율은 상대적으로 낮다. 또한, 전기수술 투열요법이 응고 방식에서 이용되는 경우 분석물 이온 형성의 억제 또는 이온화의 부족이 있을 수 있다. 또한, 높은 트리글리세라이드 함량을 갖는 조직이 (예를 들면, 유방암의 경우에) 해부된 경우 이온화의 부족이 있을 수 있다.
개선된 장치 및 방법을 제공하는 것이 요망된다.
요약
제1 측면으로부터 본 발명은 하기를 포함하는 주위 이온화 질량 분광분석 및/또는 이온 이동도 분광분석 수행 장치를 제공한다:
실질적으로 원통형, 관형, 막대-형상화, 코일-형상화, 나선 또는 나선형-형상화된 충돌 어셈블리; 및
상기 충돌 어셈블리상에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하도록 배열되고 조절된 제1 디바이스.
연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기는 분석물을 포함한다.
특히 둥근 표면을 갖는 원통형 및 관형 충돌 어셈블리는 상대적으로 높은 이온 신호를 유지하는 동안 비교적 큰 분석물 충격 영역을 제공한다는 것이 밝혀졌다. 코일-형상화, 나선 또는 나선형-형상화된 충돌 어셈블리는 또한 상대적으로 높은 이온 신호를 제공한다고 밝혀졌다. 더욱이 이들 연신된 충돌 표면은 전기적으로 저항성 가열기 코일 보다 상대적으로 쉽게 형성될 수 있거나 상기에 의해 형성될 수 있고, 가열이 요구되면, 또한 쉽게 가열될 수 있다.
그러나, 다른 형상화된 충돌 표면은 사용될 수 있다. 따라서, 또 다른 측면으로부터 본 발명은 하기를 포함하는 주위 이온화 질량 분광분석 및/또는 이온 이동도 분광분석 수행 장치를 제공한다:
충돌 어셈블리; 및
상기 충돌 어셈블리상에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하도록 배열되고 조절된 제1 디바이스.
충돌 표면은 메쉬, 예컨대 메쉬일 수 있다.
충돌 표면은 구형, 반구형, 눈물방울-형상화, 플레이트-형상화, 오목형, 접시-형상화 또는 원뿔형일 수 있다.
충돌 어셈블리는 제1 세로축을 가질 수 있고 제1 디바이스는 상기 제1 축과 실질적으로 직교인 제2 축을 따라 상기 충돌 어셈블리상에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하도록 배열되고 조절될 수 있다.
대안적으로, 충돌 어셈블리는 제1 세로축을 가질 수 있고 제1 디바이스는 상기 제1 축을 따라 상기 충돌 어셈블리상에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하도록 배열되고 조절될 수 있다.
본 발명은 또한 하기를 포함하는 에어로졸, 연기 또는 증기 이온화 장치를 제공한다:
유입구 및 유출구를 갖는 중공 충돌 어셈블리로서, 상기 충돌 어셈블리의 상기 내부 단면적이 하기인, 어셈블리: (i) 실질적으로 일정함; 또는 (ii) 상기 유입구부터 상기 유출구까지 방향으로 감소함; 또는 (iii) 상기 유입구부터 상기 유출구까지 방향으로 증가함.
중공 깔때기-형상화된 충돌 어셈블리 또는 중공 원통형 충돌 어셈블리에 관한 구현예는 또한 신호 대 잡음비에서 상당한 개선과 커플링된 높은 이온 수율 (또는 개선된 이온화 효율)을 초래한다는 것이 밝혀졌다. 더욱이, 이들 구현예는 또한 분석적 관심이 없는 배경 클러스터에 의해 충돌 어셈블리 및 다운스트림 이온 광학의 덜한 오염을 초래할 수 있다.
유입구는 상기 에어로졸을 받도록 배열될 수 있다.
에어로졸은 상기 충돌 어셈블리의 내부 표면에 충격을 주도록 배열될 수 있다.
에어로졸은 분석물 이온을 형성 또는 방출하기 위해 상기 내부 표면에 충격을 주도록 배열될 수 있다.
분석물 이온은 상기 유출구를 통해 상기 충돌 어셈블리로부터 출현하도록 배열될 수 있다.
충돌 어셈블리는 깔때기-형상화된 충돌 어셈블리를 포함할 수 있다.
대안적으로, 충돌 어셈블리는 관형 또는 원통형 충돌 어셈블리를 포함할 수 있다.
장치는 상기 충돌 어셈블리의 세로축과 실질적으로 동축인 축을 따라 상기 충돌 어셈블리 속에 상기 에어로졸을 유도하도록 배열되고 조절된 제1 디바이스를 포함할 수 있다.
충돌 어셈블리는 코일형 구조로부터 또는 연속 관형 또는 원뿔형 구조로부터 형성될 수 있다.
본 명세서에 기재된 다양한 장치는 상기 충돌 어셈블리 가열용 가열기 또는 가열기 코일을 포함할 수 있다.
가열기 또는 상기 가열기 코일은 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기가 유도될 수 있는 충돌 어셈블리일 수 있다. 충돌 표면으로서 가열기 코일의 이용은 특히 안정적인 열 분포를 갖는다고 밝혀졌다.
가열기 또는 상기 가열기 코일은 충돌 어셈블리에 의해 둘러싸일 수 있거나 충돌 어셈블리 내에 포매될 수 있다.
충돌 어셈블리는 거기에 개구를 포함할 수 있어서 이로써 가열기 또는 가열기 코일은 개구에 의해 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기에 노출될 수 있다.
장치는 상기 가열기 또는 상기 가열기 코일에 전력 공급용 하나 이상의 전극을 포함할 수 있다.
장치는 충돌 어셈블리 가열용 가열기 또는 가열기 코일에 전류를 공급하도록 구성될 수 있고, 상기 전류는 하기로 구성된 군으로부터 선택된다: 약 ≥ 0.5 A; ≥ 약 1 A; 약 ≥ 1.5 A; 약 ≥ 2 A; 약 ≥ 2.5 A; 약 ≥ 3 A; 약 ≥ 3.5 A; 약 ≥ 4 A; 약 ≥ 4.5 A; 및 약 ≥ 5 A.
가열기 또는 가열기 코일은 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 온도로 상기 충돌 어셈블리를 가열하도록 배열될 수 있다: (i) 약 < 100 ℃; (ii) 약 100-200 ℃; (iii) 약 200-300 ℃; (iv) 약 300-400 ℃; (v) 약 400-500 ℃; (vi) 약 500-600 ℃; (vii) 약 600-700 ℃; (viii) 약 700-800 ℃; (ix) 약 800-900 ℃; (x) 약 900-1000 ℃; (xi) 약 1000-1100 ℃; 및 (xii) 약 > 1100 ℃.
가열기 또는 가열기 코일은 분석된 샘플로부터 충돌 어셈블리상에 침착된 오염물질을 연소 제거하도록 배열되고 구성될 수 있다.
충돌 어셈블리는 하기인 외부 충돌 표면일 수 있거나, 상기를 포함할 수 있다: 세라믹, 비-세라믹, 유리, 유리-세라믹, 석영, 금속 예컨대 강철 또는 니켈, 또는 금속-합금 예컨대 철-크로뮴-알루미늄 (FeCrAl) 합금, 칸탈(Kanthal), 니크로탈(Nikrothal) 또는 니크롬(Nichrome). 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기는 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 축과 직교인 최대 또는 최소 치수: 약 ≥ 1 mm; 약 ≥ 2 mm; 약 ≥ 3 mm; 약 ≥ 4 mm; 약 ≥ 5 mm; 약 ≥ 6 mm; 약 ≥ 7 mm; 및 약 ≥ 8 mm; 및/또는 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 축과 직교인 최대 또는 최소 치수: 약 ≤ 8 mm; 약 ≤ 7 mm; 약 ≤ 6 mm; 약 ≤ 5 mm; 약 ≤ 4 mm; 및 약 ≤ 3 mm를 갖는 충돌 어셈블리의 영역상에 축을 따라 유도될 수 있다.
장치는 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기가 이용시 이동할 수 있는 충돌 어셈블리 주위 배열된 덮개 튜브를 포함할 수 있다.
덮개 튜브는 충돌 어셈블리의 업스트림 및/또는 다운스트림 확장할 수 있다.
장치는 충돌 어셈블리와 덮개 튜브 사이 포텐셜 차이 유지용 하나 이상의 전압 공급장치를 제공할 수 있다.
장치는 상기 충돌 어셈블리상에 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기 전달용 모세관 또는 샘플 튜브를 포함할 수 있다.
모세관 또는 샘플 튜브의 출구 오리피스는 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 충돌 어셈블리의 충돌 표면의 거리 업스트림 배열될 수 있다: 약 0 mm; 약 ≤ 1 mm; 약 1-2 mm; 약 2-3 mm; 약 3-4 mm; 약 4-5 mm; 약 5-6 mm; 약 6-7 mm; 약 7-8 mm; 약 8-9 mm; 약 9-10 mm; 및 약 ≥ 10 mm. 대안적으로, 또는 추가로, 모세관 또는 샘플 튜브는 구멍에서 받아질 수 있고 거기에 부착된 구성원을 제한하는 운동 및 충돌 표면으로부터 예정된, 고정된 거리에서 모세관 또는 샘플 튜브의 출구를 위치결정하기 위해 구멍 속에 모세관 또는 샘플 튜브의 운동의 그 정도를 제한하도록 장치의 또 다른 부분의 연루용 이의 외부 표면으로부터 밖을 향하여 방사상으로 확장하는 운동을 포함할 수 있다. 예를 들면, 운동 제한 구성원은 모세관 또는 샘플 튜브 주위 배열된 디스크를 포함할 수 있다.
운동 제한 구성원은, 예를 들면 용접에 의해 모세관 또는 샘플 튜브에 단단히 고정될 수 있거나, 모세관 또는 샘플 튜브의 출구와 충돌 표면 사이 거리를 선택하도록 모세관 또는 샘플 튜브를 따라 선택적으로 움직일 수 있다.
장치는 모세관 또는 샘플 튜브 가열용 가열기를 포함할 수 있다.
가열기는 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 온도로 모세관 또는 샘플 튜브를 가열하도록 구성될 수 있다: (i) 약 < 100 ℃; (ii) 약 100-150 ℃; (iii) 약 150-200 ℃; (iv) 약 200-250 ℃; (v) 약 250-300 ℃; (vi) 약 300-350 ℃; (vii) 약 > 350 ℃.
장치는 상기 충돌 어셈블리 지지용 제1 홀더를 포함할 수 있다.
제1 홀더는 세라믹 또는 비-세라믹으로부터 형성될 수 있다.
상기 가열기 또는 가열기 코일에 전력 공급용 많은 전극 중 하나가 상기 제1 홀더를 통과할 수 있다.
장치는 주요 가열기 어셈블리 또는 유니트 하우징을 포함할 수 있다.
제1 홀더는 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 유니트 하우징에 제거가능하게 실장될 수 있다.
주요 가열기 어셈블리 또는 유니트 하우징은 거기를 통해 운영하는 구멍 및 상기 구멍의 선택적으로 밀폐용 제1 단리 밸브를 포함할 수 있고; 선택적으로 상기 제1 단리 밸브는 볼 밸브를 포함한다.
제1 단리 밸브는 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브가 상기 구멍 속에 삽입되는 경우 개방하도록 배열되고 구성될 수 있다.
제1 단리 밸브는 상기 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브가 상기 구멍으로부터 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 제거되는 경우 배열될 수 있다.
장치는 상기 충돌 어셈블리상에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기 공급용 상기 구멍을 통해, 이용시, 확장하는 또는 배치되는 상기 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브를 포함할 수 있다.
하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브는, 이용시, 상기 제1 홀더를 통해 확장할 수 있다.
하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브는, 이용시, 상기 충돌 어셈블리에 실질적으로 인접하여 또는 상기 충돌 어셈블리를 대면하여 배열되는 출구를 가질 수 있다.
장치는 상기 충돌 어셈블리 보호용 확장된 위치에서 상기 충돌 어셈블리를 적어도 부분적으로 둘러싸는 하나 이상의 차폐물을 포함할 수 있다.
차폐물은, 예를 들면, 상기 주요 가열기 어셈블리가 공급원 하우징 내에 삽입되거나 달리 상기에 연결되는 경우 (즉 완전한 연결 이전) 확장된 위치에서 존재할 수 있다.
하나 이상의 차폐물은 충돌 어셈블리의 적어도 일부가 하나 이상의 차폐물에 의해 둘러싸이지 않은 수축된 위치까지 상기 확장된 위치부터 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 수축될 수 있다.
차폐물은, 예를 들면, 주요 가열기 어셈블리가 상기 공급원 하우징 내에 삽입되거나 달리 연결되면 수축된 위치에서 존재할 수 있다.
하나 이상의 차폐물은 상기 확장된 위치를 향하여 편향될 수 있다.
장치는 공급원 하우징을 포함할 수 있다.
공급원 하우징은 제2 단리 밸브를 포함할 수 있다.
주요 가열기 또는 제거가능 유니트 하우징 어셈블리는 상기 공급원 하우징 내에 삽입가능해질 수 있거나 연결가능해질 수 있고, 이용시, 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 제거가능 유니트 하우징은 그 다음 제1 회전 위치부터 제2 회전 위치까지 추가로 회전가능해질 수 있다.
상기 제1 위치부터 상기 제2 위치까지 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 제거가능 유니트 하우징의 회전은, 이용시, 제1 작동 위치부터 제2 작동 위치까지 상기 제2 단리 밸브를 움직이도록 배열되고 조절될 수 있다.
상기 제2 단리 밸브의 제1 작동 위치는 실질적으로 밀폐형일 수 있다.
상기 제2 단리 밸브의 제2 작동 위치는 실질적으로 개방형일 수 있다.
제1 디바이스 또는 상기 장치는 주위 이온 또는 이온화 공급원의 일부를 포함 또는 형성할 수 있거나; 상기 제1 디바이스 또는 장치는 분석된 및 이온을 함유하거나 그 뒤에 주위 이온 또는 이온화 공급원 또는 다른 이온화 공급원에 의해 이온화되는 표적으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기를 형성하도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 제1 디바이스 또는 장치는 표적으로부터 분석물 및/또는 분석물 이온을 포함하는 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하도록 구성될 수 있고 그 에어로졸, 연기 또는 증기는 분석물 이온을 형성 또는 방출하기 위해 충돌 어셈블리와 충돌될 수 있다.
표적은 원상태 또는 비변형된 표적 물질을 포함할 수 있다.
원상태 또는 비변형된 표적 물질은 메트릭스 또는 시약의 첨가에 의해 비변형될 수 있다 (즉 첨가된 메트릭스 또는 시약 없음).
제1 디바이스 또는 장치는 사전 제조가 필요한 상기 표적 없이 상기 표적의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하도록 배열되고 조절될 수 있다.
제1 디바이스 또는 장치는 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 디바이스의 일부, 또는 이온 공급원을 포함 또는 형성할 수 있다: (i) 급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS") 이온 공급원; (ii) 탈착 전기분무 이온화 ("DESI") 이온 공급원; (iii) 레이저 탈착 이온화 ("LDI") 이온 공급원; (iv) 열 탈착 이온 공급원; (v) 레이저 다이오드 열 탈착 ("LDTD") 이온 공급원; (vi) 탈착 전기-유동 초점조정 ("DEFFI") 이온 공급원; (vii) 유전 장벽 방전 ("DBD") 플라즈마 이온 공급원; (viii) 대기 고체 분석 프로브 ("ASAP") 이온 공급원; (ix) 초음파 보조 분무 이온화 이온 공급원; (x) 용이한 주위 음속-분무 이온화 ("EASI") 이온 공급원; (xi) 탈착 대기압 광이온화 ("DAPPI") 이온 공급원; (xii) 종이분무 ("PS") 이온 공급원; (xiii) 제트 탈착 이온화 ("JeDI") 이온 공급원; (xiv) 터치 분무 ("TS") 이온 공급원; (xv) 나노-DESI 이온 공급원; (xvi) 레이저 제거 전기분무 ("LAESI") 이온 공급원; (xvii) 실시간 직접 분석 ("DART") 이온 공급원; (xviii) 프로브 전기분무 이온화 ("PESI") 이온 공급원; (xix) 고체-프로브 보조 전기분무 이온화 ("SPA-ESI") 이온 공급원; (xx) 캐비트론 초음파 수술 흡인기 ("CUSA") 디바이스; (xxi) 혼성 CUSA-투열요법 디바이스; (xxii) 집속 또는 비집속 초음파 제거 디바이스; (xxiii) 혼성 집속 또는 비집속 초음파 제거 및 투열요법 디바이스; (xxiv) 마이크로파 공명 디바이스; (xxv) 펄스형 플라즈마 RF 해부 디바이스; (xxvi) 아르곤 플라즈마 응고 디바이스; (xxvi) 혼성 펄스형 플라즈마 RF 해부 및 아르곤 플라즈마 응고 디바이스; (xxvii) 혼성 펄스형 플라즈마 RF 해부 및 JeDI 디바이스; (xxviii) 수술 물/염수 제트 디바이스; (xxix) 혼성 전기외과수술 및 아르곤 플라즈마 응고 디바이스; 및 (xxx) 혼성 아르곤 플라즈마 응고 및 물/염수 제트 디바이스.
제1 디바이스 또는 장치는 하나 이상의 전극을 포함할 수 있고 상기 하나 이상의 전극과 상기 표적의 접촉에 의해 상기 표적의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하도록 배열되고 조절될 수 있다.
하나 이상의 전극은 하기 어느 하나를 포함할 수 있다: (i) 선택적으로 별개의 복귀 전극이 제공되는, 단극성 디바이스; (ii) 양극성 디바이스; 또는 (iii) 선택적으로 적어도 1종의 별개의 복귀 전극이 제공되는, 다중-상 RF 디바이스.
하나 이상의 전극은 급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS") 디바이스를 포함할 수 있다.
장치는 상기 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 전극에 AC 또는 RF 전압을 인가하도록 배열되고 조절된 디바이스를 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 전극에 상기 AC 또는 RF 전압의 인가용 디바이스는 상기 하나 이상의 전극에 상기 AC 또는 RF 전압의 하나 이상의 펄스를 인가하도록 배열될 수 있다.
상기 하나 이상의 전극에 상기 AC 또는 RF 전압의 인가는 상기 표적 속에 열을 소산되게 할 수 있다.
제1 디바이스 또는 장치는 상기 표적 조사용 레이저를 포함할 수 있다.
제1 디바이스 또는 장치는 줄 가열 또는 투열요법에 의해 상기 표적으로부터 표적 물질의 직접적인 증발 또는 기화에 의해 상기 표적의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸을 생성하도록 배열되고 조절될 수 있다.
제1 디바이스 또는 장치는 상기 표적 속에 초음파 에너지를 유도하도록 배열되고 조절될 수 있다.
에어로졸은, 선택적으로 셀룰러 물질을 포함한, 미충전된 수성 액적을 포함할 수 있다.
상기 제1 디바이스 또는 장치에 의해 생성된 및 상기 에어로졸을 형성할 수 있는 질량 또는 물질의 적어도 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% 또는 95%는 액적의 형태일 수 있다.
제1 디바이스는 상기 에어로졸의 상기 사우터 평균 직경 ("SMD", d32)이 하기 범위인 에어로졸을 생성하도록 배열되고 조절될 수 있다: (i) < 5 μm; (ii) 5-10 μm; (iii) 10-15 μm; (iv) 15-20 μm; (v) 20-25 μm; 또는 (vi) > 25 μm.
에어로졸은 하기 범위에서 레이놀즈 수(Re)로 유동 영역을 횡단할 수 있다: (i) < 2000; (ii) 2000-2500; (iii) 2500-3000; (iv) 3000-3500; (v) 3500-4000; 또는 (vi) > 4000.
실질적으로 상기 에어로졸의 생성의 지점에서, 상기 에어로졸은 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 웨버 수 (We)를 갖는 액적을 포함할 수 있다: (i) < 50; (ii) 50-100; (iii) 100-150; (iv) 150-200; (v) 200-250; (vi) 250-300; (vii) 300-350; (viii) 350-400; (ix) 400-450; (x) 450-500; (xi) 500-550; (xii) 550-600; (xiii) 600-650; (xiv) 650-700; (xv) 700-750; (xvi) 750-800; (xvii) 800-850; (xviii) 850-900; (xix) 900-950; (xx) 950-1000; 및 (xxi) > 1000.
실질적으로 상기 에어로졸의 생성 지점에서, 상기 에어로졸은 하기 범위에서 스토크 수 (Sk)를 갖는 액적을 포함할 수 있다: (i) 1-5; (ii) 5-10; (iii) 10-15; (iv) 15-20; (v) 20-25; (vi) 25-30; (vii) 30-35; (viii) 35-40; (ix) 40-45; (x) 45-50; 및 (xi) > 50.
실질적으로 상기 에어로졸의 생성 지점에서, 상기 에어로졸은 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 평균 축류 속도를 갖는 액적을 포함할 수 있다: (i) < 20 m/s; (ii) 20-30 m/s; (iii) 30-40 m/s; (iv) 40-50 m/s; (v) 50-60 m/s; (vi) 60-70 m/s; (vii) 70-80 m/s; (viii) 80-90 m/s; (ix) 90-100 m/s; (x) 100-110 m/s; (xi) 110-120 m/s; (xii) 120-130 m/s; (xiii) 130-140 m/s; (xiv) 140-150 m/s; 및 (xv) > 150 m/s.
표적은 생물학적 조직, 생물학적 물질, 박테리아 콜로니 또는 진균 콜로니를 포함할 수 있다.
생물학적 조직은 인간 조직 또는 비-인간 동물 조직을 포함할 수 있다.
생물학적 조직은 생체내 생물학적 조직을 포함할 수 있다.
생물학적 조직은 생체외 생물학적 조직을 포함할 수 있다.
생물학적 조직은 시험관내 생물학적 조직을 포함할 수 있다.
생물학적 조직은 하기를 포함할 수 있다: 부신 조직, 충수 조직, 방광 조직, 골, 창자 조직, 뇌 조직, 유방 조직, 기관지, 관상 조직, 귀 조직, 식도 조직, 눈 조직, 담낭 조직, 생식기 조직, 심장 조직, 시상하부 조직, 신장 조직, 대장 조직, 장 조직, 후두 조직, 간 조직, 폐 조직, 림프절, 입 조직, 코 조직, 췌장 조직, 부갑상선 조직, 뇌하수체샘 조직, 전립선 조직, 직장 조직, 타액샘 조직, 골격 근육 조직, 피부 조직, 소장 조직, 척수, 비장 조직, 위 조직, 가슴샘 조직, 기관 조직, 갑상선 조직, 연조직, 결합 조직, 복막 조직, 혈관 조직, 지방 조직, 요관 조직, 요도 조직; 등급 I, 등급 II, 등급 III 또는 등급 IV 암성 조직; 전이성 암성 조직; 혼합된 등급 암성 조직; 하위-등급 암성 조직; 건강한 또는 정상 조직; 또는 암성 또는 비정상 조직.
제1 디바이스 또는 장치는 현장검사 ("POC"), 진단 또는 수술 디바이스를 포함할 수 있다.
분석물 또는 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기는 복수의 분석물 이온을 생성 또는 방출하도록 상기 충돌 어셈블리상에 유도될 수 있다.
본 발명은 또한 상기에 기재된 바와 같이 장치를 포함하는 질량 및/또는 이온 이동도 분광기를 제공한다.
질량 및/또는 이온 이동도 분광기는 분광기 주요 하우징 또는 어셈블리를 포함할 수 있고 공급원 하우징은, 이용시, 상기 분광기 주요 하우징에 연결될 수 있다.
질량 및/또는 이온 이동도 분광기는 하나 이상의 하기를 포함할 수 있다: 이온 트랩; 이온 이동도 분리 (IMS) 디바이스 (예를 들면, 드리프트 튜브 및 IMS 진행파 디바이스); 및/또는 질량 분석기 또는 필터. 하나 이상의 질량 분석기는 사중극자 질량 분석기 및/또는 비과시간 (TOF) 질량 분석기를 포함할 수 있다.
분광기는 이온 트랩 및/또는 이온 가이드를 포함할 수 있다. 선택적으로, 이온 가이드는 중성 종으로부터 이온을 분리시키는 전기장을 인가하도록 구성될 수 있다.
분광기는 상기 이온 트랩에서 분석물 이온을 트랩핑하도록 및/또는 상기 이온 가이드를 이용하여 분석물 이온을 가이딩하도록 배열되고 조절되는 디바이스를 포함할 수 있다.
분광기는 분석물 이온 분석용 분석기를 포함할 수 있다.
분석기는 하기를 포함할 수 있다: (i) 상기 분석물 이온 질량 분석용 질량 분석기; (ii) 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도 분석기; (iii) 상기 분석물 이온의 상기 이온성 단면 또는 충돌 단면 분석용 분석기; (iv) 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 따른 상기 분석물 이온 분리용 분리기; (v) 상기 분석물 이온의 질량 분석에 앞서 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 따른 상기 분석물 이온 분리용 분리기; 또는 (vi) 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 기반된 분석물 이온을 제외 또는 폐기하도록 배열되고 조절된 디바이스.
상기 분석물, 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체가 기상, 기상, 증기 형태, 에어로졸 형태 또는 액상인 동안 메트릭스는, 이용시, 상기 분석물, 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체에 공급될 수 있다. 분석물, 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체, 또는 적어도 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체 내의 분석물은 메트릭스에서 용해할 수 있거나, 메트릭스에 의해 희석될 수 있거나 메트릭스와 클러스터를 형성할 수 있다.
상기에 기재된 바와 같이, 분석물은 메트릭스에 의해 희석되거나 메트릭스에 용해된다. 예를 들면, 분석물은 액적, 에어로졸 또는 액체의 형태로 제공될 수 있고 메트릭스와 융합 또는 합체될 수 있거나, 메트릭스에 용해될 수 있다. 메트릭스는 분석물과 접촉하는 경우 액적, 고체, 에어로졸 또는 액체의 형태일 수 있다. 메트릭스에서 분석물의 희석, 또는 용해는 분석물 분자 사이 분자간 결합을 실질적으로 제거 또는 감소시킬 수 있다. 이와 같이, 희석된 또는 용해된 분석물 액적이 그 뒤에 충돌 어셈블리와 충돌되는 경우 더 작은 액적으로 단편화하고, 여기서 임의의 소정의 더 작은 액적은 메트릭스가 존재하지 않았던 것보다 더 적은 분석물 분자를 함유할 것 같다. 이는 분석물 이온의 더욱 효율적인 생성으로 이어진다.
분석물의 이온화는 분석된 샘플에서 존재한 반대 이온과 상호작용으로 인해 용액상에서 분석물의 이온성 해리 때문에 우세하게 발생한다고 생각된다. 메트릭스에서 분석물의 희석 또는 용해는 각 액적에서 분석물의 농도를 감소시키고 용액상에서 이온성 해리를 용이하게 하고, 따라서 궁극적으로 이온화된 분석물의 더 큰 비율을 초래한다. 따라서, 분석물을 용해 또는 희석하는 임의의 메트릭스는 이용될 수 있다. 분광기는 상기 메트릭스가 기상인 동안 상기 분석물, 에어로졸, 연기 또는 증기에 메트릭스 분자를 공급하도록, 및 상기와 상기 메트릭스 분자를 상호혼합하도록 배열되고 조절된 디바이스를 포함할 수 있다.
분광기는 상기 혼합물을 고압 영역부터 저압 영역까지 이동하도록 배열되고 조절되어 이로써 상기 기상 메트릭스가 냉각하고 액체로 응축하는 디바이스를 포함할 수 있고 여기서 상기 에어로졸, 연기 또는 증기의 적어도 일부가 용해된 분석물 액적을 형성하도록 상기 액체 메트릭스에 용해한다.
메트릭스는 하기로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다: (i) 상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기용 용매; (ii) 유기 용매; (iii) 휘발성 화합물; (iv) 극성 또는 무극성 분자; (v) 물; (vi) 하나 이상의 알코올; (vii) 메탄올; (viii) 에탄올; (ix) 이소프로판올; (x) 아세톤; (xi) 아세토니트릴; (xii) 디메틸 설폭사이드 (DMSO); (xiii) 글리콜; (xiv) 1-부탄올; (xv) 테트라하이드로푸란; (xvi) 에틸 아세테이트; (xvii) 에틸렌 글리콜; (xviii) 알데하이드; (xix) 케톤; (xx) 헥산; (xxi) 클로로포름; 및 (xxii) 프로판올.
메트릭스는 초기에 고체, 예를 들면, 분말로서 공급될 수 있고, 그 다음 분석물과 상호혼합되는 증기 또는 기상으로 메트릭스를 형성하기 위해 승화 또는 용융될 수 있고 증발될 수 있다. 예를 들면, 고체 메트릭스는 분석물과 혼합될 수 있다. 분석물이 액체 형태로 혼합되면, 혼합물은 결정을 건조, 예를 들면, 형성하게 될 수 있다. 혼합물은 그 다음 메트릭스 및/또는 분석물을 승화 및/또는 증발시키기 위해 가열될 수 있다. 적합한 매트릭스의 예는 MALDI 매트릭스 및 다른 매트릭스, 예컨대: 쿠마린; 9-아미노아크리딘; 2,5-디하이드록시벤조 산; THAP; CHCA; 및 케르세틴(quecertin)을 포함한다.
메트릭스는 메트릭스에서 분석물의 용매화 향상을 위하여 또는 분석물의 이온화 향상을 위하여 하나 이상의 첨가제로 도핑될 수 있다.
예로써, 극성 지질을 포함한 분석물에 대하여, 저분자량 알코올은 메트릭스 (예를 들면, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올) 또는 케톤 (예를 들면, 아세톤)으로서 사용될 수 있다. 이들 매트릭스는 저 강도에서 메트릭스 증기의 부재하에 달리 검출된 종의 이온화를 향상시킨다는 것이 보여졌다.
양성자성 메트릭스 용매는, 예를 들면, 지질 또는 트리글리세라이드의 분석에 사용될 수 있다. 대안적으로, 비-양성자성 및 비양성자성 메트릭스 용매는, 예를 들면, 단백질의 분석에 사용될 수 있다.
메트릭스는 산성 또는 염기성 첨가제로 도핑될 수 있다. 예를 들면, 메트릭스는 포름산, 디에틸아민으로 도핑될 수 있다.
메트릭스는 분석물의 유도체화를 유발할 수 있다. 예를 들면, 메트릭스는 분석물에서 콜레스테롤 또는 스테로이드의 유도체화를 야기할 수 있다. 이는 분석물을 더욱 쉽게 이온화되게 만들 수 있다.
분광기는 상기 충돌 어셈블리에 분석물 액적을 가속화하도록 배열되고 조절된 디바이스를 포함할 수 있다.
분광기는 상기 충돌 어셈블리에 분석물 액적을 가속화하기 위해 압력 차이를 유지하도록 배열되고 조절된 디바이스를 포함할 수 있다.
충돌 어셈블리와 충돌 이후, 메트릭스는 상기 메트릭스로부터 분리되는 분석물 이온을 제공하기 위해 액적으로부터 증발될 수 있다.
분석물 이온은 그 다음 충돌 표면의 다운스트림 분석될 수 있다.
상기 방법은 분석물 또는 분석물 이온을 상기 충돌 어셈블리의 이온화 다운스트림에 적용을 포함할 수 있다. 선택적으로, 이온화는 충돌 표면의 이용 이외의 이온화 공급원으로 수행된다. 분광기는 상기 충돌 어셈블리와 충돌하는 (및/또는 충돌 어셈블리의 이온화 다운스트림에 적용되는) 상기 분석물, 연기, 연무 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기에서 비롯한 분석물 이온을 분석하도록 배열되는 분석기를 포함할 수 있고, 여기서 분석물 액적은 상기 대기 계면을 거쳐 압력 차이에 의해 상기 충돌 어셈블리상에 가속화될 수 있다.
분광기는 상기 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체에 상기 메트릭스 공급용 메트릭스 도입 도관을 포함할 수 있다.
분광기는 분석물 이온 분석용 이온 분석기를 포함할 수 있고, 여기서 상기 이온 분석기는 상기 메트릭스 도입 도관의 유출구의 다운스트림 배열된다.
상기 메트릭스 도입 도관의 상기 유출구와 상기 이온 분석기의 유입구 사이 거리 x는 하기로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다: (i) 약 0.1 내지 0.5 mm; (ii) 약 0.5-1.0 mm; (iii) 약 1.0-1.5 mm; (iv) 약 1.5-2.0 mm; (v) 약 2.0-2.5 mm; (vi) 약 2.5-3.0 mm; (vii) 약 3.0-3.5 mm; (viii) 약 3.5-4.0 mm; (ix) 약 4.0-4.5 mm; (x) 약 4.5-5.0 mm; (xi) 약 5.0-5.5 mm; (xii) 약 5.5-6.0 mm; (xiii) 약 6.0-6.5 mm; (xiv) 약 6.5-7.0 mm; (xv) 약 7.0-7.5 mm; (xvi) 약 7.5-8.0 mm; (xvii) 약 8.0-8.5 mm; (xviii) 약 8.5-9.0 mm; (xix) 약 9.0-9.5 mm; (xx) 약 9.5-10.0 mm; (xxi) 약 0.1-10 mm; (xxii) 약 0.1-7.5 mm; (xxiii) 약 0.1-5.1 mm; (xxiv) 약 0.5-5.1 mm; 및 (xxv) 약 0.5-5.0 mm.
분광기는 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 유량으로 메트릭스 도입 도관을 통해 상기 메트릭스 공급용 펌프를 포함할 수 있다: (i) 약 5-10 μl/min; (ii) 약 10-25 μl/min; (iii) 약 25-50 μl/min; (iv) 약 50-100 μl/min; (v) 약 100-150 μl/min; (vi) 약 150-200 μl/min; (vii) 약 200-250 μl/min; (viii) 약 250-300 μl/min; (ix) 약 300-350 μl/min; (x) 약 350-400 μl/min; (xi) 약 400-450 μl/min; (xii) 약 450-500 μl/min; (xiii) 약 500-550 μl/min; (xiv) 약 550-600 μl/min; (xv) 약 600-650 μl/min; (xvi) 약 650-700 μl/min; (xvii) 약 700-750 μl/min; (xviii) 약 750-800 μl/min; (xiv) 약 800-850 μl/min; (xx) 약 850-900 μl/min; (xxi) 약 900-950 μl/min; (xxii) 약 950-1000 μl/min; (xxiii) 약 50 μl/min 내지 1 ml/min; (xxiv) 약 100-800 μl/min; (xxv) 약 150-600 μl/min; 및 (xxvi) 약 200-400 μl/min.
상기 메트릭스 도입 도관의 유출구는 이온 분석기의 유입구와 반대 또는 동축일 수 있다.
분광기는 분석물 이온 데이터를 수득하기 위해 분석물 이온 분석용 질량 및/또는 이온 이동도 분석기를 포함할 수 있고, 상기 질량 및/또는 이온 이동도 분석기는 록매스(lockmass), 록 이동도 또는 보정 이온을 분석하도록, 및 상기 이온 분석기를 보정하거나 상기 록매스, 록 이동도 또는 보정 이온 분석으로부터 수득된 데이터에 기반된 분석물 이온 데이터를 조정하도록 추가로 배열된다.
본 발명의 제1 측면은 또한 하기 단계를 포함하는 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석 방법을 제공한다:
실질적으로 원통형, 관형, 막대-형상화, 코일-형상화, 나선 또는 나선형-형상화된 충돌 어셈블리의 제공 단계; 및
상기 충돌 어셈블리상에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하기 위한 제1 디바이스의 이용 단계.
본 발명의 또 다른 측면은 하기 단계를 포함하는 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석 방법을 제공한다:
충돌 어셈블리의 제공 단계; 및
상기 충돌 어셈블리상에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하기 위한 제1 디바이스의 이용 단계.
충돌 어셈블리는 제1 세로축을 가질 수 있고 제1 디바이스는 상기 제1 축과 실질적으로 직교인 제2 축을 따라 상기 충돌 어셈블리상에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도한다.
대안적으로, 충돌 어셈블리는 제1 세로축을 가질 수 있고 제1 디바이스는 상기 제1 축을 따라 상기 충돌 어셈블리상에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도한다.
본 발명의 또 다른 측면은 하기 단계를 포함하는 에어로졸, 연기 또는 증기의 이온화 방법을 제공한다:
유입구 및 유출구를 갖는 중공 충돌 어셈블리의 내부 표면에 충격을 주도록 상기 에어로졸, 연기 또는 증기를 유도하기 위한 제1 디바이스의 이용 단계로서, 상기 충돌 어셈블리의 상기 내부 단면적이 하기 어느 하나인, 이용 단계: (i) 실질적으로 일정함; 또는 (ii) 상기 유입구부터 상기 유출구까지 방향으로 감소됨; 또는 (iii) 상기 유입구부터 상기 유출구까지 방향으로 증가함.
상기 방법은 상기 유입구를 통해 상기 에어로졸, 연기 또는 증기 받기를 포함할 수 있다.
상기 방법은 분석물 이온을 형성하기 위해 상기 내부 표면에 충격을 주도록 상기 에어로졸, 연기 또는 증기 유발을 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 유출구를 통해 상기 충돌 어셈블리로부터 출현하도록 분석물 이온 유발을 포함할 수 있다.
충돌 어셈블리는 깔때기-형상화된 충돌 어셈블리를 포함할 수 있다.
대안적으로, 충돌 어셈블리는 관형 또는 원통형 충돌 어셈블리를 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 충돌 어셈블리의 세로축과 실질적으로 동축인 축을 따라 상기 충돌 어셈블리 속에 상기 에어로졸, 연기 또는 증기 유도를 포함할 수 있다.
충돌 어셈블리는 코일형 구조로부터 또는 연속 관형 또는 원뿔형 구조로부터 형성될 수 있다.
본 명세서에 기재된 다양한 방법은 가열기 또는 가열기 코일을 이용하는 상기 충돌 어셈블리 가열을 포함할 수 있다.
가열기 또는 가열기 코일은 충돌 어셈블리의 충돌 표면일 수 있다.
가열기 또는 상기 가열기 코일은 충돌 어셈블리에 의해 둘러싸일 수 있거나 충돌 어셈블리 내에 포매될 수 있다.
충돌 어셈블리는 거기에 개구를 포함할 수 있어서 이로써 가열기 또는 가열기 코일은 개구에 의해 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기에 노출된다.
상기 방법은 하나 이상의 전극을 통해 상기 가열기 또는 상기 가열기 코일에 전력 공급을 포함할 수 있다.
상기 방법은 충돌 어셈블리를 가열시키도록 가열기 또는 가열기 코일에 전류 공급을 포함할 수 있고, 상기 전류는 하기로 구성된 군으로부터 선택된다: 약 ≥ 0.5 A; ≥ 약 1 A; 약 ≥ 1.5 A; 약 ≥ 2 A; 약 ≥ 2.5 A; 약 ≥ 3 A; 약 ≥ 3.5 A; 약 ≥ 4 A; 약 ≥ 4.5 A; 및 약 ≥ 5 A.
상기 방법은 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 온도로 상기 충돌 어셈블리의 가열을 포함할 수 있다: (i) 약 < 100 ℃; (ii) 약 100-200 ℃; (iii) 약 200-300 ℃; (iv) 약 300-400 ℃; (v) 약 400-500 ℃; (vi) 약 500-600 ℃; (vii) 약 600-700 ℃; (viii) 약 700-800 ℃; (ix) 약 800-900 ℃; (x) 약 900-1000 ℃; (xi) 약 1000-1100 ℃; 및 (xii) 약 > 1100 ℃.
가열기 또는 가열기 코일은 분석된 샘플로부터 충돌 어셈블리상에 침착된 오염물질을 연소 제거할 수 있다.
충돌 어셈블리는 하기인 외부 충돌 표면일 수 있거나, 상기를 포함할 수 있다: 세라믹, 비-세라믹, 유리, 유리-세라믹, 석영, 금속 예컨대 강철 또는 니켈, 또는 금속-합금 예컨대 철-크로뮴-알루미늄 (FeCrAl) 합금.
분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기는 하기: 약 ≥ 1 mm; 약 ≥ 2 mm; 약 ≥ 3 mm; 약 ≥ 4 mm; 약 ≥ 5 mm; 약 ≥ 6 mm; 약 ≥ 7 mm; 및 약 ≥ 8 mm로 구성된 군으로부터 선택되는 축과 직교인 최대 또는 최소 치수를 갖고/갖거나; 하기: 약 ≤ 8 mm; 약 ≤ 7 mm; 약 ≤ 6 mm; 약 ≤ 5 mm; 약 ≤ 4 mm; 및 약 ≤ 3 mm로 구성된 군으로부터 선택되는 축과 직교인 최대 또는 최소 치수를 갖는 충돌 어셈블리의 영역상에 축을 따라 유도될 수 있다.
상기 방법은 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기가 이동할 수 있는 충돌 어셈블리 주위 배열된 덮개 튜브의 제공을 포함할 수 있다.
덮개 튜브는 충돌 어셈블리의 업스트림 및/또는 다운스트림 확장할 수 있다.
상기 방법은 충돌 어셈블리와 덮개 튜브 사이 포텐셜 차이의 유지를 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 충돌 어셈블리상에 상기 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기의 전달용 모세관 또는 샘플 튜브의 제공을 포함할 수 있다.
모세관 또는 샘플 튜브의 출구 오리피스는 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 충돌 표면의 거리 업스트림 배열될 수 있다: 약 0 mm; 약 ≤ 1 mm; 약 1-2 mm; 약 2-3 mm; 약 3-4 mm; 약 4-5 mm; 약 5-6 mm; 약 6-7 mm; 약 7-8 mm; 약 8-9 mm; 약 9-10 mm; 및 약 ≥ 10 mm.
상기 방법은 모세관 또는 샘플 튜브의 가열을 포함할 수 있다.
가열기는 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 온도로 모세관 또는 샘플 튜브를 가열시킬 수 있다: (i) 약 < 100 ℃; (ii) 약 100-150 ℃; (iii) 약 150-200 ℃; (iv) 약 200-250 ℃; (v) 약 250-300 ℃; (vi) 약 300-350 ℃; (vii) 약 > 350 ℃.
상기 방법은 상기 충돌 어셈블리를 지지하기 위해 제1 홀더의 이용을 포함할 수 있다.
상기 방법은 세라믹 또는 비-세라믹으로부터 상기 제1 홀더의 형성을 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 제1 홀더를 통해 상기 가열기 코일에 전력 공급용 더 많은 전극 중 상기 하나의 제공을 포함할 수 있다.
상기 방법은 주요 가열기 또는 제거가능 유니트 하우징 어셈블리의 제공을 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 제거가능 유니트 하우징에 상기 제1 홀더의 제거가능하게 실장을 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 구멍의 선택적으로 밀폐용 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 제거가능 유니트 하우징의 구멍 내에 제1 단리 밸브의 제공을 포함할 수 있고; 선택적으로 상기 제1 단리 밸브는 볼 밸브를 포함한다.
상기 방법은 상기 구멍을 통해 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브를 삽입함으로써 상기 제1 단리 밸브의 개방을 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 구멍으로부터 상기 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브를 적어도 부분적으로 제거함으로써 상기 제1 단리 밸브의 밀폐를 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 충돌 어셈블리상에 상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기 공급용 상기 구멍을 통해 확장하도록 상기 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브의 위치결정을 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 제1 홀더를 통해 확장하도록 상기 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브의 위치결정을 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 충돌 어셈블리를 실질적으로 인접한 또는 대면한 상기 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브의 출구 배열을 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 충돌 어셈블리 보호용 확장된 위치에서 상기 충돌 어셈블리를 적어도 부분적으로 둘러싸는 하나 이상의 차폐물의 제공을 포함할 수 있다.
상기 방법은 충돌 어셈블리의 적어도 일부가 하나 이상의 차폐물에 의해 둘러싸이지 않는 수축 위치까지 상기 확장된 위치부터 상기 하나 이상의 차폐물의 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 수축을 포함할 수 있고; 선택적으로 상기 하나 이상의 차폐물은 상기 확장된 위치를 향하여 편향된다.
상기 방법은 공급원 하우징의 제공을 포함할 수 있다.
상기 공급원 하우징은 제2 단리 밸브를 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 공급원 하우징 내에 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 제거가능 유니트 하우징의 삽입 또는 달리 상기 공급원 하우징에 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 제거가능 유니트 하우징의 연결, 및 제1 회전 위치부터 제2 회전 위치까지 거기에 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 제거가능 유니트 하우징의 회전을 포함할 수 있다.
상기 제1 위치부터 상기 제2 위치까지 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 제거가능 유니트 하우징의 회전 단계는 제1 작동 위치부터 제2 작동 위치까지 상기 제2 단리 밸브를 움직일 수 있다.
제1 작동 위치 상기 제2 단리 밸브는 실질적으로 밀폐형일 수 있다.
제2 작동 위치 상기 제2 단리 밸브는 실질적으로 개방형일 수 있다.
상기 방법은 분광기 주요 하우징 또는 어셈블리의 제공을 포함할 수 있고, 상기 공급원 하우징은 상기 분광기 주요 하우징에 연결된다.
상기 방법은 이온 트랩 및/또는 이온 가이드의 제공을 포함할 수 있고; 선택적으로 상기 이온 가이드는 중성 종으로부터 이온을 분리시키는 전기를 인가한다.
상기 방법은 상기 이온 트랩내 상기 에어로졸, 연기 또는 증기로부터 유도된 분석물 이온의 트랩핑 및/또는 상기 이온 가이드를 이용한 분석물 이온의 가이딩을 포함할 수 있다.
상기 방법은 분석기를 이용하여 상기 에어로졸, 연기 또는 증기로부터 유도된 분석물 이온의 분석을 포함할 수 있다.
분석기는 하기를 포함할 수 있다: (i) 상기 분석물 이온 질량 분석용 질량 분석기; (ii) 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도 분석기; (iii) 상기 분석물 이온의 상기 이온성 단면 또는 충돌 단면 분석용 분석기; (iv) 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 따른 상기 분석물 이온 분리용 분리기; (v) 상기 분석물 이온의 질량 분석에 앞서 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 따른 상기 분석물 이온 분리용 분리기; 또는 (vi) 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 기반된 분석물 이온을 제외 또는 폐기하도록 배열되고 조절된 디바이스.
상기 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체가 기상, 증기 형태, 에어로졸 형태 또는 액상인 동안 상기 방법은 상기 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체에 메트릭스의 공급을 포함할 수 있다.
상기 메트릭스가 기상인 동안 상기 방법은 상기 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체에 메트릭스 분자의 공급, 및 상기와 상기 메트릭스 분자의 상호혼합을 포함할 수 있다.
상기 방법은 고압 영역부터 저압 영역까지 혼합물의 이동을 포함할 수 있어서 이로써 상기 기상 메트릭스가 냉각하고 액체로 응축하고 상기 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체의 상기 적어도 일부가 용해된 분석물 액적을 형성하도록 상기 액체 메트릭스에 용해한다.
메트릭스는 하기로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다: (i) 상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기용 용매; (ii) 유기 용매; (iii) 휘발성 화합물; (iv) 극성 또는 무극성 분자; (v) 물; (vi) 하나 이상의 알코올; (vii) 메탄올; (viii) 에탄올; (ix) 이소프로판올; (x) 아세톤; (xi) 아세토니트릴; (xii) 디메틸 설폭사이드 (DMSO); (xiii) 글리콜; (xiv) 1-부탄올; (xv) 테트라하이드로푸란; (xvi) 에틸 아세테이트; (xvii) 에틸렌 글리콜; (xviii) 알데하이드; (xix) 케톤; (xx) 헥산; (xxi) 클로로포름; 및 (xxii) 프로판올.
상기 방법은 상기 충돌 어셈블리상에 분석물 액적의 가속화를 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 충돌 어셈블리상에 분석물 액적을 가속화하도록 차압의 유지를 포함할 수 있다.
상기 방법은 대기 계면을 거쳐 압력 차이에 의해 상기 충돌 어셈블리상에 분석물 액적의 가속화 및 상기 충돌 어셈블리와 충돌하는 상기 분석물 액적에서 비롯한 분석물 이온의 분석을 포함할 수 있다.
상기 방법은 메트릭스 도입 도관을 통한 메트릭스의 공급; 및 이온 분석기를 이용한 상기 분석물 이온의 분석을 포함할 수 있고, 상기 이온 분석기는 메트릭스 도입 도관의 유출구의 다운스트림 배열된다.
상기 메트릭스 도입 도관의 상기 유출구와 상기 이온 분석기의 유입구 사이 거리 x는 하기로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다: (i) 약 0.1 내지 0.5 mm; (ii) 약 0.5-1.0 mm; (iii) 약 1.0-1.5 mm; (iv) 약 1.5-2.0 mm; (v) 약 2.0-2.5 mm; (vi) 약 2.5-3.0 mm; (vii) 약 3.0-3.5 mm; (viii) 약 3.5-4.0 mm; (ix) 약 4.0-4.5 mm; (x) 약 4.5-5.0 mm; (xi) 약 5.0-5.5 mm; (xii) 약 5.5-6.0 mm; (xiii) 약 6.0-6.5 mm; (xiv) 약 6.5-7.0 mm; (xv) 약 7.0-7.5 mm; (xvi) 약 7.5-8.0 mm; (xvii) 약 8.0-8.5 mm; (xviii) 약 8.5-9.0 mm; (xix) 약 9.0-9.5 mm; (xx) 약 9.5-10.0 mm; (xxi) 약 0.1-10 mm; (xxii) 약 0.1-7.5 mm; (xxiii) 약 0.1-5.1 mm; (xxiv) 약 0.5-5.1 mm; 및 (xxv) 약 0.5-5.0 mm.
상기 방법은 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 유량으로 메트릭스 도입 도관을 통해 상기 분석물에 상기 메트릭스의 공급을 포함할 수 있다: (i) 약 50-100 μl/min; (ii) 약 100-150 μl/min; (iii) 약 150-200 μl/min; (iv) 약 200-250 μl/min; (v) 약 250-300 μl/min; (vi) 약 300-350 μl/min; (vii) 약 350-400 μl/min; (viii) 약 400-450 μl/min; (ix) 약 450-500 μl/min; (x) 약 500-550 μl/min; (xi) 약 550-600 μl/min; (xii) 약 600-650 μl/min; (xiii) 약 650-700 μl/min; (xiv) 약 700-750 μl/min; (xv) 약 750-800 μl/min; (xvi) 약 800-850 μl/min; (xvii) 약 850-900 μl/min; (xviii) 약 900-950 μl/min; (xix) 약 950-1000 μl/min; (xx) 약 50 μl/min 내지 1 ml/min; (xxi) 약 100-800 μl/min; (xxii) 약 150-600 μl/min; 및 (xxiii) 약 200-400 μl/min.
상기 방법은 이온 분석기의 유입구와 반대 또는 동축인 메트릭스 도입 도관의 유출구의 위치결정을 포함할 수 있다.
메트릭스 도입 도관의 말단 및/또는 샘플 이동 도관의 유출구 말단은 다운스트림 방향에서 더 작은 치수로 테이퍼링할 수 있거나, 피코팁(Picotip)을 포함할 수 있다.
메트릭스 도입 도관 및/또는 샘플 이동 도관은 금속 (예를 들면, 강철 또는 구리), 석영 또는 폴리머 예컨대 PEEK로 제조될 수 있다.
상기 방법은 분석물 이온 데이터를 수득하기 위해 상기 에어로졸, 연기 또는 증기로부터 유도된 분석물 이온의 질량 및/또는 이온 이동도 분석, 록매스, 록 이동도 또는 보정 이온의 분석, 이온 분석기의 보정 또는 상기 록매스, 록 이동도 또는 보정 이온 분석으로부터 수득된 데이터에 기반된 분석물 이온 데이터의 조정을 포함할 수 있다.
제1 디바이스는 주위 이온 또는 이온화 공급원의 일부를 포함 또는 형성할 수 있거나; 상기 제1 디바이스는 분석되는 및 이온을 함유하거나 그 뒤에 주위 이온 또는 이온화 공급원 또는 다른 이온화 공급원에 의해 이온화되는 표적으로부터 상기 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성할 수 있다.
표적은 원상태 또는 비변형된 표적 물질을 포함할 수 있다.
원상태 또는 비변형된 표적 물질은 메트릭스 또는 시약의 첨가에 의해 비변형될 수 있다 (즉 변형되지 않을 수 있다).
제1 디바이스는 사전 제조가 필요한 상기 표적 없이 상기 표적의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하도록 배열되고 조절될 수 있다.
제1 디바이스는, 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 이온 공급원을 포함할 수 있다: (i) 급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS") 이온 공급원; (ii) 탈착 전기분무 이온화 ("DESI") 이온 공급원; (iii) 레이저 탈착 이온화 ("LDI") 이온 공급원; (iv) 열 탈착 이온 공급원; (v) 레이저 다이오드 열 탈착 ("LDTD") 이온 공급원; (vi) 탈착 전기-유동 초점조정 ("DEFFI") 이온 공급원; (vii) 유전 장벽 방전 ("DBD") 플라즈마 이온 공급원; (viii) 대기 고체 분석 프로브 ("ASAP") 이온 공급원; (ix) 초음파 보조 분무 이온화 이온 공급원; (x) 용이한 주위 음속-분무 이온화 ("EASI") 이온 공급원; (xi) 탈착 대기압 광이온화 ("DAPPI") 이온 공급원; (xii) 종이분무 ("PS") 이온 공급원; (xiii) 제트 탈착 이온화 ("JeDI") 이온 공급원; (xiv) 터치 분무 ("TS") 이온 공급원; (xv) 나노-DESI 이온 공급원; (xvi) 레이저 제거 전기분무 ("LAESI") 이온 공급원; (xvii) 실시간 직접 분석 ("DART") 이온 공급원; (xviii) 프로브 전기분무 이온화 ("PESI") 이온 공급원; (xix) 고체-프로브 보조 전기분무 이온화 ("SPA-ESI") 이온 공급원; (xx) 캐비트론 초음파 수술 흡인기 ("CUSA") 디바이스; (xxi) 혼성 CUSA-투열요법 디바이스; (xxii) 집속 또는 비집속 초음파 제거 디바이스; (xxiii) 혼성 집속 또는 비집속 초음파 제거 및 투열요법 디바이스; (xxiv) 마이크로파 공명 디바이스; (xxv) 펄스형 플라즈마 RF 해부 디바이스; (xxvi) 아르곤 플라즈마 응고 디바이스; (xxvi) 혼성 펄스형 플라즈마 RF 해부 및 아르곤 플라즈마 응고 디바이스; (xxvii) 혼성 펄스형 플라즈마 RF 해부 및 JeDI 디바이스; (xxviii) 수술 물/염수 제트 디바이스; (xxix) 혼성 전기수술 및 아르곤 플라즈마 응고 디바이스; 및 (xxx) 혼성 아르곤 플라즈마 응고 및 물/염수 제트 디바이스.
상기 표적의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하기 위해 상기 제1 디바이스의 이용 단계는 추가로 하나 이상의 전극과 상기 표적의 접촉을 포함할 수 있다.
하나 이상의 전극이 하기 어느 하나를 포함할 수 있다: (i) 상기 방법이 선택적으로 별개의 복귀 전극의 제공을 추가로 포함하는, 단극성 디바이스; (ii) 양극성 디바이스; 또는 (iii) 상기 방법이 선택적으로 별개의 복귀 전극 또는 전극의 제공을 추가로 포함하는, 다중-상 RF 디바이스.
하나 이상의 전극은 급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS") 디바이스를 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 전극에 AC 또는 RF 전압의 인가를 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 전극에 상기 AC 또는 RF 전압의 인가 단계는 상기 하나 이상의 전극에 상기 AC 또는 RF 전압의 하나 이상의 펄스의 인가를 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 전극에 상기 AC 또는 RF 전압의 인가 단계는 상기 표적 속에 열을 소산되게 할 수 있다.
상기 표적의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하기 위해 상기 제1 디바이스의 이용 단계는 레이저로 상기 표적의 조사를 포함할 수 있다.
제1 디바이스는 줄 가열 또는 투열요법에 의해 상기 표적으로부터 표적 물질의 직접적인 증발 또는 기화에 의해 상기 표적의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸을 생성하도록 배열되고 조절될 수 있다.
상기 표적의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하기 위해 상기 제1 디바이스의 이용 단계는 상기 표적 속에 초음파 에너지의 유도를 포함할 수 있다.
에어로졸은, 선택적으로 셀룰러 물질을 포함한 미충전된 수성 액적을 포함할 수 있다.
상기 제1 디바이스에 의해 생성된 및 상기 에어로졸을 형성하는 질량 또는 물질의 적어도 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% 또는 95%는 액적의 형태일 수 있다.
제1 디바이스는 상기 에어로졸의 상기 사우터 평균 직경 ("SMD", d32)이 하기 범위인 에어로졸을 생성하도록 배열되고 조절될 수 있다: (i) < 5 μm; (ii) 5-10 μm; (iii) 10-15 μm; (iv) 15-20 μm; (v) 20-25 μm; 또는 (vi) > 25 μm.
에어로졸은 하기 범위에서 레이놀즈 수(Re)로 유동 영역을 횡단할 수 있다: (i) < 2000; (ii) 2000-2500; (iii) 2500-3000; (iv) 3000-3500; (v) 3500-4000; 또는 (vi) > 4000.
실질적으로 상기 에어로졸의 생성의 지점에서, 상기 에어로졸은 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 웨버 수 (We)를 갖는 액적을 포함할 수 있다: (i) < 50; (ii) 50-100; (iii) 100-150; (iv) 150-200; (v) 200-250; (vi) 250-300; (vii) 300-350; (viii) 350-400; (ix) 400-450; (x) 450-500; (xi) 500-550; (xii) 550-600; (xiii) 600-650; (xiv) 650-700; (xv) 700-750; (xvi) 750-800; (xvii) 800-850; (xviii) 850-900; (xix) 900-950; (xx) 950-1000; 및 (xxi) > 1000.
실질적으로 상기 에어로졸의 생성 지점에서, 상기 에어로졸은 하기 범위에서 스토크 수 (Sk)를 갖는 액적을 포함할 수 있다: (i) 1-5; (ii) 5-10; (iii) 10-15; (iv) 15-20; (v) 20-25; (vi) 25-30; (vii) 30-35; (viii) 35-40; (ix) 40-45; (x) 45-50; 및 (xi) > 50.
실질적으로 상기 에어로졸의 생성 지점에서, 상기 에어로졸은 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 평균 축류 속도를 갖는 액적을 포함할 수 있다: (i) < 20 m/s; (ii) 20-30 m/s; (iii) 30-40 m/s; (iv) 40-50 m/s; (v) 50-60 m/s; (vi) 60-70 m/s; (vii) 70-80 m/s; (viii) 80-90 m/s; (ix) 90-100 m/s; (x) 100-110 m/s; (xi) 110-120 m/s; (xii) 120-130 m/s; (xiii) 130-140 m/s; (xiv) 140-150 m/s; 및 (xv) > 150 m/s.
표적은 박테리아 콜로니, 진균 콜로니, 또는 생물학적 물질 예컨대 생물학적 조직 또는 생물학적 액체, 예를 들면, 타액, 혈액 또는 고름을 포함할 수 있다.
생물학적 조직은 인간 조직 또는 비-인간 동물 조직을 포함할 수 있다.
생물학적 조직은 생체내 생물학적 조직을 포함할 수 있다.
생물학적 조직은 생체외 생물학적 조직을 포함할 수 있다.
생물학적 조직은 시험관내 생물학적 조직을 포함할 수 있다.
생물학적 조직은 하기를 포함할 수 있다: 부신 조직, 충수 조직, 방광 조직, 골, 창자 조직, 뇌 조직, 유방 조직, 기관지, 관상 조직, 귀 조직, 식도 조직, 눈 조직, 담낭 조직, 생식기 조직, 심장 조직, 시상하부 조직, 신장 조직, 대장 조직, 장 조직, 후두 조직, 간 조직, 폐 조직, 림프절, 입 조직, 코 조직, 췌장 조직, 부갑상선 조직, 뇌하수체샘 조직, 전립선 조직, 직장 조직, 타액샘 조직, 골격 근육 조직, 피부 조직, 소장 조직, 척수, 비장 조직, 위 조직, 가슴샘 조직, 기관 조직, 갑상선 조직, 연조직, 결합 조직, 복막 조직, 혈관 조직, 지방 조직, 요관 조직, 요도 조직; 등급 I, 등급 II, 등급 III 또는 등급 IV 암성 조직; 전이성 암성 조직; 혼합된 등급 암성 조직; 하위-등급 암성 조직; 건강한 또는 정상 조직; 또는 암성 또는 비정상 조직.
제1 디바이스는 현장검사 ("POC"), 진단 또는 수술 디바이스를 포함할 수 있다.
상기 방법은 분석물 이온을 생성하기 위해 상기 에어로졸, 연기 또는 증기의 적어도 일부의 이온화를 포함할 수 있다.
상기 방법은 질량 및/또는 이온 이동도 분광기의 진공 챔버 속에 상기 에어로졸, 연기 또는 증기의 적어도 일부의 유도 또는 흡인을 포함할 수 있다.
상기 방법은 복수의 분석물 이온을 생성하기 위해 상기 질량 및/또는 이온 이동도 분광기의 또는 상기 진공 챔버 내에 적어도 일부 상기 에어로졸, 연기 또는 증기의 이온화를 포함할 수 있다.
상기 방법은, 복수의 분석물 이온을 생성하기 위해, 상기 분광기의 진공 챔버 내에 선택적으로 위치한, 충돌 표면에 충격을 주기 위해 상기 에어로졸, 연기 또는 증기의 유발을 포함할 수 있다.
상기 방법은 분광분석 데이터, 예를 들면, 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석 데이터를 수득하기 위해 상기 에어로졸, 연기 또는 증기로부터 유도된 상기 분석물 이온 또는 이온들의 분석을 포함할 수 있다.
상기 방법은 하기 어느 하나를 하기 위해 상기 분광분석 데이터 분석을 포함할 수 있다: (i) 건강한 및 이환 조직 사이 구별; (ii) 잠재적으로 암성 조직과 비-암성 조직 사이 구별; (iii) 암성 조직의 상이한 유형 또는 등급 사이 구별; (iv) 표적 물질의 상이한 유형 또는 부류 사이 구별; (v) 하나 이상의 요망된 또는 요망되지 않는 물질이 상기 표적에 존재하는지 결정; (vi) 상기 표적의 상기 동일성 또는 진정성 확인; (vii) 하나 이상의 불순물, 불법 물질 또는 요망되지 않는 물질이 상기 표적에 존재하는지 결정; (viii) 인간 또는 동물 환자가 부정적인 결과 경험의 증가된 위험에 있는지 결정; (ix) 진단 또는 예측 결정의 실시 또는 보조; 및 (x) 외과의사, 간호사, 수련의 또는 로봇에 의료, 수술 또는 진단 결과 통지.
분광분석 데이터의 분석 단계는 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위해 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석을 포함할 수 있다.
에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위한 하나 이상의 샘플 스펙트럼 분석은 (예를 들면, 차원 감소용) 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 자율 분석 및/또는 (예를 들면, 분류용) 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 지도 분석을 포함할 수 있다.
하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석은 (예를 들면, 차원 감소용) 자율 분석 그 다음 (예를 들면, 분류용) 지도 분석을 포함할 수 있다.
하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석은 하기의 하나 이상의 이용을 포함할 수 있다: (i) 단변량 분석; (ii) 다변량 분석; (iii) 주성분 분석 (PCA); (iv) 선형 판별 분석 (LDA); (v) 최대 마진 기준 (MMC); (vi) 라이브러리-기반 분석; (vii) 클래스 유추의 소프트 독립 모델링 (SIMCA); (viii) 인자 분석 (FA); (ix) 재귀 분할 (결정 트리); (x) 랜덤 포레스트; (xi) 독립 성분 분석 (ICA); (xii) 부분 최소 자승 판별 분석 (PLS-DA); (xiii) 잠재적 구조에 대한 직교 (부분 최소 자승) 예상 (OPLS); (xiv) OPLS 판별 분석 (OPLS-DA); (xv) 서포트 벡터 머신 (SVM); (xvi) (인공) 신경 네트워크; (xvii) 다층 퍼셉트론; (xviii) 방사상 기저 함수 (RBF) 네트워크; (xix) 베이지안 분석; (xx) 클러스터 분석; (xxi) 커널화된 방법; 및 (xxii) 부분공간 판별 분석; (xxiii) k-최근방법 (KNN); (xxiv) 2차 판별 분석 (QDA); (xxv) 확률적 주성분 분석 (PPCA); (xxvi) 비음성 메트릭스 인수분해; (xxvii) k-평균 인수분해; (xxviii) 퍼지 c-평균 인수분해; 및 (xxix) 판별 분석 (DA).
에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위한 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석은 하나 이상의 참조 샘플 스펙트럼을 이용한 분류 모델 또는 라이브러리의 개발을 포함할 수 있다.
에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위한 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석은 (예를 들면, 차원 감소용) 주성분 분석 (PCA) 수행 이후 (예를 들면, 분류용) 선형 판별 분석 (LDA) 수행을 포함할 수 있다.
에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위한 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석은 (예를 들면, 차원 감소용) 주성분 분석 (PCA) 수행 이후 (예를 들면, 분류용) 최대 마진 기준 (MMC) 공정의 수행을 포함할 수 있다.
에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위한 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석은 분류 모델 또는 라이브러리 내에 하나 이상의 부류 정의를 포함할 수 있다.
에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위한 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석은 하나 이상의 부류 또는 클러스터 기준에 따라 수동으로 또는 자동으로 분류 모델 또는 라이브러리 내에 하나 이상의 부류 정의를 포함할 수 있다.
각 부류에 대한 하나 이상의 부류 또는 클러스터 기준은 하기의 하나 이상에 기반될 수 있다: 모델 공간 내에 참조 샘플 스펙트럼용 참조점의 하나 이상의 쌍 사이 거리; 모델 공간 내에 참조 샘플 스펙트럼용 참조점의 그룹 사이 변동 값; 및 모델 공간 내에 참조 샘플 스펙트럼용 참조점의 그룹 내의 변동 값.
하나 이상의 부류 각각은 하나 이상의 부류 정의에 의해 정의될 수 있다.
하나 이상의 부류 정의는 하기의 하나 이상을 포함할 수 있다: 모델 공간 내에, 참조 샘플 스펙트럼, 값, 경계, 선, 평면, 초평면, 변동, 용적, 보로노이 셀, 및/또는 위치; 및 부류 계층 내에 하나 이상의 위치용 하나 이상의 참조점의 세트.
에어로졸 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위한 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석은 하나 이상의 미공지된 샘플 스펙트럼을 분류하기 위한 분류 모델 또는 라이브러리의 이용을 포함할 수 있다.
에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위한 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석은 하나 이상의 분류 기준에 따라 수동으로 또는 자동으로 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분류를 포함할 수 있다.
하나 이상의 분류 기준은 하기의 하나 이상을 포함할 수 있다:
모델 공간 내에 하나 이상의 샘플 스펙트럼용 하나 이상의 예상된 샘플 지점과 거리 역치 미만이거나 최저 상기 거리인 모델 공간 내에, 하나 이상의 참조 샘플 스펙트럼, 값, 경계, 선, 평면, 초평면, 용적, 보로노이 셀, 또는 위치용 하나 이상의 참조점의 세트 사이 거리;
모델 공간 내에, 하나 이상의 참조 샘플 스펙트럼, 값, 경계, 선, 평면, 초평면, 또는 위치용 하나 이상의 참조점의 한쪽 또는 다른쪽인 모델 공간 내에 하나 이상의 샘플 스펙트럼에 대한 하나 이상의 예상된 샘플 지점용 위치;
하나 이상의 용적 내인 모델 공간 내에 하나 이상의 샘플 스펙트럼 또는 모델 공간 내에 보로노이 셀용 하나 이상의 예상된 샘플 지점용 위치; 및
개연성 또는 분류 스코어 역치 초과이거나 최고 상기 개연성 또는 분류 스코어인 개연성 또는 분류 스코어.
충돌 어셈블리 또는 표면은 모세관 또는 샘플 튜브에 대해 제1 포텐셜에서 유지될 수 있다.
대안적으로, 또는 추가로, 충돌 어셈블리 또는 표면은 이온 분석기의 유입구에 대해 제2 포텐셜에서 유지된다.
대안적으로, 또는 추가로, 충돌 어셈블리 또는 표면은 분광기의 접지된 섀시에 대해 제3 포텐셜에서 유지된다.
대안적으로, 또는 추가로, 충돌 어셈블리 또는 표면은 이온 가이드 또는 이온 트랩에 대해 제4 포텐셜에서 유지된다.
대안적으로, 또는 추가로, 이온 분석기의 유입구가 분광기의 접지된 섀시에 대해 제5 포텐셜에서 유지된다;
제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 포텐셜의 임의의 하나, 또는 상기의 임의의 조합은 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 양성 포텐셜일 수 있다: ≥ 2 V; 2-3 V; 3-4 V; 4-5 V; 5-10 V; 10-15; 15-20 V; 20-25 V; 25-30 V; 30-35 V; 35-40 V; 40-45 V; 45-50 V; 50-60 V; 60-70 V; 70-80 V; 80-90 V; 90-100 V; 100-120 V; 120-140 V; 140-160 V; 160-180 V; 180-200 V; 200-220 V; 220-240 V; 240-260 V; 260-280 V; 280-300 V; 및 ≥ 300V.
대안적으로, 또는 추가로, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 포텐셜의 임의의 하나, 또는 상기의 임의의 조합은 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 음성 포텐셜일 수 있다: ≥ 2 V; 2-3 V; 3-4 V; 4-5 V; 5-10 V; 10-15; 15-20 V; 20-25 V; 25-30 V; 30-35 V; 35-40 V; 40-45 V; 45-50 V; 50-60 V; 60-70 V; 70-80 V; 80-90 V; 90-100 V; 100-120 V; 120-140 V; 140-160 V; 160-180 V; 180-200 V; 200-220 V; 220-240 V; 240-260 V; 260-280 V; 280-300 V; 및 ≥ 300V.
본 발명은 또한 본 명세서에 기재된 방법 중 어느 하나를 포함한 수술 전기수술 방법을 제공하고, 여기서 상기 방법은 하기 단계를 포함한다:
상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 생성하기 위해 수술 또는 전기수술 도구와 생물학적 조직의 접촉 및 상기 도구의 가동 단계;
상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기의 흡인 단계;
분석물 이온을 형성하기 위해 상기 충돌 어셈블리상에 상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기의 유도 단계; 및
상기 분석물 이온의 질량 및/또는 이온 이동도 분석 단계.
본 발명은 또한 본 명세서에 기재된 바와 같은 장치를 포함하는 수술 또는 전기수술 장치를 제공하고, 여기서 수술 또는 전기수술 장치는 하기를 포함한다:
하나 이상의 전극을 포함하는 수술 도구 또는 전기수술 도구;
상기 도구가 이용시 생물학적 조직과 접촉하는 경우 상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 생성하기 위해 상기 도구를 가동하도록 배열되고 조절된 디바이스;
상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 흡인하도록 배열되고 조절된 디바이스; 및
하기를 포함하는 질량 및/또는 이온 이동도 분광기: (i) 상기 충돌 어셈블리; (ii) 분석물 이온을 형성하기 위해 상기 충돌 어셈블리상에 상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하도록 배열되고 조절된 상기 디바이스; 및 (iii) 상기 분석물 이온의 질량 및/또는 이온 이동도 분석용 질량 및/또는 이온 이동도 분석기.
본 발명은 또한, 하기를 포함하는, 질량 및/또는 이온 이동도 분광기의 진공 챔버와 분석물 공급원의 인터페이싱 장치를 제공한다:
진공 챔버에 구멍의 제1 말단에서 분석물을 받기 위해 및 구멍의 제2 말단에 분석물의 수송을 위해 거기를 통해 구멍을 갖는 하우징; 및
구멍내 단리 밸브로서, 상기 단리 밸브는 모세관 또는 샘플 튜브가 밸브와 접촉하여 구멍을 통해 삽입되는 경우 개방하도록 구성되고, 모세관 또는 튜브가 구멍에서 철수되는 경우 밀폐하도록 구성되는, 단리 밸브.
상기 장치는 상기 모세관 또는 샘플 튜브를 포함할 수 있다.
상기 장치는 거기에 상기 구멍으로부터 상기 분석물 또는 다른 샘플 충격용 구멍의 제2 말단에서 배열된 충돌 어셈블리를 포함할 수 있다.
상기 충돌 어셈블리는 하우징에 제거가능하게 실장될 수 있다.
상기 장치는 충돌 어셈블리 가열용 가열기를 포함할 수 있다.
상기 하우징은 상기 충돌 어셈블리 보호용 확장된 위치에서 상기 충돌 어셈블리를 적어도 부분적으로 둘러싸는 하나 이상의 차폐물을 포함할 수 있다.
하나 이상의 차폐물은 충돌 어셈블리의 적어도 일부가 하나 이상의 차폐물에 의해 둘러싸이지 않는 수축된 위치까지 상기 확장된 위치로부터 적어도 부분적으로 수측될 수 있다.
하나 이상의 차폐물은 상기 확장된 위치를 향하여 편향될 수 있다.
본 발명은 또한 상기에 기재된 바와 같이 장치를 포함한 질량 및/또는 이온 이동도 분광기를 제공하고, 단리 밸브가 개방형인 경우, 상기 구멍은 제1 압력에서 유지된 구성된 진공 챔버 및 더 높은 압력에서 영역을 연결하도록 배열된다.
상기 장치는 본 발명의 제1 측면과 관련하여 기재된 특징의 임의의 하나 또는 조합을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 하기를 포함하는, 질량 및/또는 이온 이동도 분광기의 진공 챔버와 분석물 공급원의 인터페이싱 장치를 제공한다:
진공 챔버에 구멍의 제1 말단에서 분석물을 받기 위해 및 구멍의 제2 말단에 분석물의 수송을 위해 거기를 통해 구멍을 갖는 하우징; 및
거기에 상기 구멍으로부터 상기 분석물 또는 다른 샘플 충격용 구멍의 제2 말단의 인접한 또는 다운스트림 배열된 충돌 어셈블리로서, 상기 충돌 어셈블리가 하우징에 제거가능하게 실장되는, 충돌 어셈블리.
상기 장치는 충돌 어셈블리 가열용 가열기를 포함할 수 있다.
상기 충돌 어셈블리는 실질적으로 원통형, 관형, 막대-형상화, 코일-형상화, 나선 또는 나선형-형상화, 구형, 반구형, 눈물방울-형상화, 플레이트-형상화, 오목형, 접시-형상화 또는 원뿔형일 수 있다.
상기 하우징은 상기 충돌 어셈블리 보호용 확장된 위치에서 상기 충돌 어셈블리를 적어도 부분적으로 둘러싸는 하나 이상의 차폐물을 포함할 수 있다.
하나 이상의 차폐물은 충돌 어셈블리의 적어도 일부가 하나 이상의 차폐물에 의해 둘러싸이지 않는 수축된 위치까지 상기 확장된 위치로부터 적어도 부분적으로 수측될 수 있다.
하나 이상의 차폐물은 상기 확장된 위치를 향하여 편향될 수 있다.
본 발명은 또한 상기에 기재된 바와 같이 장치를 포함하는 질량 및/또는 이온 이동도 분광기를 제공하고, 여기서 상기 하우징은 구멍의 제2 말단에서 진공 챔버에 연결된다.
상기 장치는 본 발명의 제1 측면과 관련하여 기재된 특징의 임의의 하나 또는 조합을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 하기를 포함하는, 질량 및/또는 이온 이동도 분광기의 진공 챔버와 분석물 공급원의 인터페이싱 장치를 제공하고:
진공 챔버에 구멍의 제1 말단에서 분석물을 받기 위해 및 구멍의 제2 말단에 분석물의 수송을 위해 거기를 통해 구멍을 갖는 하우징;
거기에 상기 구멍으로부터 상기 분석물 또는 다른 샘플 충격용 구멍의 제2 말단의 인접한 또는 다운스트림이도록 하우징에 실장된 충돌 어셈블리; 그리고
여기서 상기 하우징은 상기 충돌 어셈블리를 적어도 부분적으로 둘러싸는 확장된 위치 및 충돌 어셈블리의 적어도 일부가 하나 이상의 차폐물에 의해 둘러싸이지 않는 수축된 위치로부터 움직이도록 구성된 하나 이상의 차폐물을 포함한다.
하나 이상의 차폐물은 상기 확장된 위치를 향하여 편향될 수 있다.
본 발명은 또한 상기에 기재된 바와 같이 장치를 포함하는 질량 및/또는 이온 이동도 분광기를 제공하고, 여기서 상기 하우징은 구멍의 제2 말단에서 진공 챔버에 연결된다.
상기 장치는 본 발명의 제1 측면과 관련하여 기재된 특징의 임의의 하나 또는 조합을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 하기를 포함하는, 질량 및/또는 이온 이동도 분광기의 진공 챔버와 분석물 공급원의 인터페이싱 장치를 제공한다:
진공 챔버에 구멍의 제1 말단에서 분석물을 받기 위해 및 구멍의 제2 말단에 분석물의 수송을 위해 거기를 통해 구멍을 갖는 하우징; 및
구멍과 소통으로 구멍 또는 경로의 선택적으로 밀폐용 단리 밸브로서; 상기 단리 밸브는 하우징에 커플링되어 이로써 그의 세로축에 관한 하우징의 회전이 개방형 위치와 밀폐형 위치 사이 단리 밸브를 움직이는, 단리 밸브.
밸브가 개방형 위치와 밀폐형 위치 사이 움직이게 됨에 따라, 단리 밸브는 구멍과 소통으로 구멍, 또는 경로에서 개방부를 통해 미끄러지도록 구성된 캠 구성원을 포함할 수 있다.
상기 장치는 거기에 상기 구멍으로부터 상기 분석물 또는 다른 샘플 충격용 구멍의 제2 말단에서 배열된 충돌 어셈블리를 포함할 수 있다.
충돌 어셈블리는 하우징에 제거가능하게 실장될 수 있다.
상기 장치는 충돌 어셈블리 가열용 가열기를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기에 기재된 바와 같이, 장치를 포함하는 질량 및/또는 이온 이동도 분광기를 제공하고, 단리 밸브가 개방형인 경우, 상기 구멍은 제1 압력에서 및 더 높은 압력에서 영역에 유지되게 구성된 진공 챔버를 연결하도록 배열된다.
상기 장치는 본 발명의 제1 측면과 관련하여 기재된 특징의 임의의 하나 또는 조합을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 다양한 구현예는 양이온 방식으로만, 음이온 방식으로만, 또는 양이온 및 음이온 방식 둘 모두에서 작동할 수 있다.
다양한 구현예는 표적에서 상당한 이온화를 생성하지 않을 수 있다. 오히려, 표적에서 생성된 연기, 에어로졸 또는 증기내 분석물은 표적의 다운스트림 이온화될 수 있다. 예를 들면, 도구는, 그 지점에서 연기, 에어로졸 또는 증기를 생성하기 위해, 표적상의 한 지점과 접촉하여 제공될 수 있거나, 표적상의 한 지점에 유도될 수 있고, 실질적으로 이온은 상기 도구에 의해 상기 지점에서 생성될 수 없다. 대안적으로, 실질적으로 다수의 이온이 상기 표적에서 생성될 수 있다는 것이 본 명세서에 또한 고려된다.
급속 증발 이온화 질량 분광분석 수행 장치, 질량 및/또는 이온 이동도 분광기, 급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS") 방법, 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석 방법, 전기수술 방법 및 전기수술 도구가 본 명세서에 제공된다.
일 측면은 급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS") 수행 장치를 제공한다. 예시적인 구현예에서 상기 장치는 제1 세로축을 갖는 실질적으로 원통형 충돌 어셈블리, 충돌 어셈블리 가열용 가열기 및 제1 축과 실질적으로 직교인 제2 축을 따라 가열된 충돌 어셈블리상에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하도록 배열되고 조절된 제1 디바이스를 포함한다.
WO 2013/098642 (Medimass)에 개시된 바와 같이 충돌성 이온 발생제 REIMS 기술은 극성 지질로 커버된 수성 액적으로 구성되는 에어로졸 액적의 샘플 생성을 포함한다. 수성 액적은 고속 액적이 충돌 표면 또는 다른 기체성 입자에 충격을 가하여, 극성 지질 분자의 기체성 이온을 생산하는 정도로 질량 분광분석기의 대기 유입구에서 프리 제트 팽창에 의해 가속화된다. 그러나, 상기 기술의 이온화 수율은 상대적으로 낮다.
종래의 방법에서 이온 수율이 분석물 분자 사이 강한 분자간 결합에 의해 주로 야기된 개별 분자 종 속으로 액적의 좋지 못한 전환율로 인해 상대적으로 낮다는 것이 인정되었다.
예시적인 구현예에 따른 배열은 에어로졸의 충격의 방향과 실질적으로 직교로 정렬되는 원통형 충돌 표면을 포함하거나 분석물 액적이 높은 이온 수율 초래의 면에서 특히 유리하다고 밝혀졌다.
예시적인 구현예에서 충돌 어셈블리는 세라믹 실린더 또는 비-세라믹 실린더를 포함한다.
충돌 어셈블리는 가열기 또는 가열기 코일을 추가로 포함할 수 있다.
가열기 또는 가열기 코일은 충돌 어셈블리 내에 위치될 수 있다.
상기 장치는 가열기 또는 가열기 코일에 전력 공급용 하나 이상의 전극을 추가로 포함할 수 있다.
가열기 또는 가열기 코일은 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 온도로 충돌 어셈블리를 가열하도록 배열될 수 있다: (i) 약 < 100 ℃; (ii) 약 100-200 ℃; (iii) 약 200-300 ℃; (iv) 약 300-400 ℃; (v) 약 400-500 ℃; (vi) 약 500-600 ℃; (vii) 약 600-700 ℃; (viii) 약 700-800 ℃; (ix) 약 800-900 ℃; (x) 약 900-1000 ℃; (xi) 약 1000-1100 ℃; 및 (xii) 약 > 1100 ℃
상기 장치는 충돌 어셈블리 지지용 제1 홀더를 추가로 포함할 수 있다.
제1 홀더는 세라믹 또는 비-세라믹으로부터 형성될 수 있다.
가열기 또는 가열기 코일에 전력 공급용 더 많은 전극 중 하나는 제1 홀더를 통과할 수 있다.
예시적인 구현예내 장치는 주요 가열기 어셈블리를 추가로 포함한다.
제1 홀더는 주요 가열기 어셈블리에 제거가능하게 실장될 수 있다.
주요 가열기 어셈블리는 제1 단리 밸브를 추가로 포함할 수 있다.
제1 단리 밸브는 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브가 주요 가열기 어셈블리 내에 배치되는 경우 개방하도록 배열될 수 있다.
제1 단리 밸브는 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브가 주요 가열기 어셈블리로부터 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 제거되는 경우 밀폐하도록 배열될 수 있다.
상기 장치는, 이용시, 주요 가열기 어셈블리를 통해 확장하거나 배치되는 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브를 추가로 포함할 수 있다.
하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브는, 이용시, 제1 홀더를 통해 확장할 수 있다.
하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브는, 이용시, 충돌 어셈블리에 실질적으로 인접하여 배열되는 출구를 가질 수 있다.
예시적인 구현예에 있어서 상기 장치는 주요 가열기 어셈블리가 공급원 하우징 내에 삽입되거나 달리 상기에 연결되는 경우 충돌 어셈블리 보호용 하나 이상의 차폐물을 추가로 포함할 수 있다.
주요 가열기 어셈블리가 공급원 하우징 내에 또는 상기에 삽입됨에 따라 하나 이상의 차폐물은 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 수축하도록 배열될 수 있다.
상기 장치는 공급원 하우징을 추가로 포함할 수 있다.
상기 공급원 하우징은 제2 단리 밸브를 추가로 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에 있어서 주요 가열기 어셈블리는 공급원 하우징 내에 삽입가능하거나 상기에 연결가능하고 여기서, 이용시, 주요 가열기 어셈블리는 제1 회전 위치부터 제2 회전 위치까지 추가로 회전가능하다.
제1 위치부터 제2 위치까지 주요 가열기 어셈블리의 회전은, 이용시, 제1 작동 위치부터 제2 작동 위치까지 제2 단리 밸브를 움직이도록 배열되고 조절될 수 있다.
제1 작동 위치에서 제2 단리 밸브는 실질적으로 밀폐형이다.
제2 작동 위치에서 제2 단리 밸브는 실질적으로 개방형이다.
또 다른 측면은 상기에 기재된 바와 같이 장치를 포함하는 질량 및/또는 이온 이동도 분광기를 제공한다.
분광기는 주요 하우징 또는 어셈블리를 추가로 제공할 수 있고 여기서 공급원 하우징은, 이용시, 주요 하우징에 연결된다.
분광기는 이온 트랩 및/또는 이온 가이드를 추가로 포함할 수 있다.
분광기는 이온 트랩에서 분석물 이온을 트랩핑하기 위해 및/또는 이온 가이드를 이용한 분석물 이온을 가이딩하기 위해 배열되고 조절되는 디바이스를 추가로 포함할 수 있다.
예시적 구현예에 있어서 분광기는 분석물 이온 분석용 분석기를 추가로 포함한다.
분석기는 하기를 포함할 수 있다: (i) 분석물 이온의 질량 분석용 질량 분석기; (ii) 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도 분석기; (iii) 분석물 이온의 이온성 단면 또는 충돌 단면의 분석용 분석기; (iv) 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 따른 분석물 이온의 분리용 분리기; (v) 분석물 이온의 질량 분석에 앞서 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 따른 분석물 이온의 분리용 분리기; 또는 (vi) 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 기반된 분석물 이온의 제외 또는 폐기하도록 배열되고 조절된 디바이스.
분석물이 기상, 증기 형태, 에어로졸 형태 또는 액상인 동안 메트릭스는 이용시 분석물에 공급될 수 있다.
메트릭스가 기상인 동안 분광기는 추가로 분석물에 메트릭스 분자를 공급하도록, 및 상기와 메트릭스 분자를 상호혼합하도록 배열되고 조절된 디바이스를 포함할 수 있다.
분광기는 기상 메트릭스가 냉각하고 액체로 응축하는 정도로 고압 영역부터 저압 영역까지 분석물 및 메트릭스의 혼합물을 이동하도록 배열되고 조절되는 디바이스를 추가로 포함할 수 있고 여기서 분석물은 용해된 분석물 액적을 형성하기 위해 액체 메트릭스에서 용해한다.
메트릭스는 하기로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다: (i) 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기용 용매; (ii) 유기 용매; (iii) 휘발성 화합물; (iv) 극성 분자; (v) 물; (vi) 하나 이상의 알코올; (vii) 메탄올; (viii) 에탄올; (ix) 이소프로판올; (x) 아세톤; 및 (xi) 아세토니트릴.
분광기는 충돌 어셈블리 속에 분석물 액적을 가속화하도록 배열되고 조절되는 디바이스를 추가로 포함할 수 있다.
분광기는 충돌 어셈블리 속에 분석물 액적을 가속화하기 위해 차압을 유지하도록 배열되고 조절된 디바이스를 추가로 포함할 수 있다.
분광기는 충돌 어셈블리와 충돌하는 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기에서 비롯한 분석물 이온을 분석하도록 배열되는 분석기를 추가로 포함할 수 있고, 여기서 분광기는 진공 챔버에 인접한 대기 계면을 추가로 포함하고, 분석물 액적은 대기 계면을 거쳐 압력 차이에 의해 충돌 어셈블리상에 가속화된다.
분광기는 분석물에 메트릭스 공급용 메트릭스 도입 도관을 추가로 포함할 수 있다.
분광기는 분석물 이온 분석용 이온 분석기를 추가로 포함할 수 있고, 여기서 상기 이온 분석기는 메트릭스 도입 도관의 유출구의 다운스트림 배열된다.
메트릭스 도입 도관의 유출구와 이온 분석기의 유입구 사이 거리 x는 하기로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다: (i) 약 0.1 내지 0.5 mm; (ii) 약 0.5-1.0 mm; (iii) 약 1.0-1.5 mm; (iv) 약 1.5-2.0 mm; (v) 약 2.0-2.5 mm; (vi) 약 2.5-3.0 mm; (vii) 약 3.0-3.5 mm; (viii) 약 3.5-4.0 mm; (ix) 약 4.0-4.5 mm; (x) 약 4.5-5.0 mm; (xi) 약 5.0-5.5 mm; (xii) 약 5.5-6.0 mm; (xiii) 약 6.0-6.5 mm; (xiv) 약 6.5-7.0 mm; (xv) 약 7.0-7.5 mm; (xvi) 약 7.5-8.0 mm; (xvii) 약 8.0-8.5 mm; (xviii) 약 8.5-9.0 mm; (xix) 약 9.0-9.5 mm; (xx) 약 9.5-10.0 mm; (xxi) 약 0.1-10 mm; (xxii) 약 0.1-7.5 mm; (xxiii) 약 0.1-5.1 mm; (xxiv) 약 0.5-5.1 mm; 및 (xxv) 약 0.5-5.0 mm.
분광기는 추가로 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 유량으로 메트릭스 도입 도관을 통해 분석물에 메트릭스 공급용 펌프를 포함할 수 있다: (i) 약 50-100 μl/min; (ii) 약 100-150 μl/min; (iii) 약 150-200 μl/min; (iv) 약 200-250 μl/min; (v) 약 250-300 μl/min; (vi) 약 300-350 μl/min; (vii) 약 350-400 μl/min; (viii) 약 400-450 μl/min; (ix) 약 450-500 μl/min; (x) 약 500-550 μl/min; (xi) 약 550-600 μl/min; (xii) 약 600-650 μl/min; (xiii) 약 650-700 μl/min; (xiv) 약 700-750 μl/min; (xv) 약 750-800 μl/min; (xvi) 약 800-850 μl/min; (xvii) 약 850-900 μl/min; (xviii) 약 900-950 μl/min; (xix) 약 950-1000 μl/min; (xx) 약 50 μl/min 내지 1 ml/min; (xxi) 약 100-800 μl/min; (xxii) 약 150-600 μl/min; 및 (xxiii) 약 200-400 μl/min.
메트릭스 도입 도관의 유출구는 이온 분석기의 유입구의 반대 또는 동축으로 위치될 수 있다.
분광기는 분석물 이온 데이터를 수득하기 위해 분석물 이온 분석용 질량 및/또는 이온 이동도 분석기를 추가로 포함할 수 있고, 여기서 분석기는 록매스, 록 이동도 또는 보정 이온을 분석하도록, 및 이온 분석기를 보정하거나 록매스, 록 이동도 또는 보정 이온의 분석으로부터 수득된 상기 데이터에 기반된 상기 분석물 이온 데이터를 조정하도록 추가로 배열된다.
또 다른 측면은 급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS") 방법을 제공한다. 예시적인 구현예에서 상기 방법은 제1 세로축을 갖는 실질적으로 원통형 충돌 어셈블리의 제공 단계; 충돌 어셈블리의 가열 단계; 및 제1 축과 실질적으로 직교인 제2 축을 따라 가열된 충돌 어셈블리상에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기의 유도 단계를 포함한다.
충돌 어셈블리는 세라믹 실린더 또는 비-세라믹 실린더를 포함할 수 있다.
충돌 어셈블리는 가열기 또는 가열기 코일을 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 충돌 어셈블리 내에 가열기 또는 가열기 코일의 위치결정을 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 하나 이상의 전극을 통해 가열기 또는 가열기 코일에 전력의 공급을 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 온도로 충돌 어셈블리의 가열을 추가로 포함할 수 있다: (i) 약 < 100 ℃; (ii) 약 100-200 ℃; (iii) 약 200-300 ℃; (iv) 약 300-400 ℃; (v) 약 400-500 ℃; (vi) 약 500-600 ℃; (vii) 약 600-700 ℃; (viii) 약 700-800 ℃; (ix) 약 800-900 ℃; (x) 약 900-1000 ℃; (xi) 약 1000-1100 ℃; 및 (xii) 약 > 1100 ℃.
상기 방법은 충돌 어셈블리를 지지하기 위해 제1 홀더의 이용을 추가로 포함할 수 있다.
제1 홀더는 세라믹 또는 비-세라믹으로부터 형성될 수 있다.
상기 방법은 제1 홀더를 통과하는 가열기 코일에 전력의 공급용 더 많은 전극 중 하나의 통과를 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 주요 가열기 어셈블리의 제공을 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 주요 가열기 어셈블리에 제1 홀더의 제거가능하게 실장을 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 주요 가열기 어셈블리 내에 제1 단리 밸브의 제공을 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브가 주요 가열기 어셈블리에 통과되는 경우 제1 단리 밸브의 개방을 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브가 주요 가열기 어셈블리로부터 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 제거되는 경우 제1 단리 밸브의 밀폐를 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 주요 가열기 어셈블리를 통해 확장하도록 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브의 위치결정을 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 제1 홀더를 통해 확장하도록 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브의 위치결정을 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 충돌 어셈블리에 실질적으로 인접한 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브의 출구의 배열을 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 주요 가열기 어셈블리가 공급원 하우징 내에 삽입되거나 상기에 달리 연결되는 경우 충돌 어셈블리 보호용 하나 이상의 차폐물의 제공을 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 주요 가열기 어셈블리가 공급원 하우징 내에 삽입되거나 상기에 달리 연결됨에 따라 하나 이상의 차폐물의 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 수축을 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 공급원 하우징의 제공을 추가로 포함할 수 있다.
공급원 하우징은 제2 단리 밸브를 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 공급원 하우징 내에 주요 가열기 어셈블리의 삽입 또는 달리 공급원 하우징에 주요 가열기 어셈블리의 연결, 및 제1 회전 위치부터 제2 회전 위치까지 주요 가열기 어셈블리의 회전을 추가로 포함할 수 있다.
제1 위치부터 제2 위치까지 주요 가열기 어셈블리의 회전 단계는 제1 작동 위치부터 제2 작동 위치까지 제2 단리 밸브를 움직일 수 있다.
제1 작동 위치에서 제2 단리 밸브는 실질적으로 밀폐형이다.
제2 작동 위치에서 제2 단리 밸브는 실질적으로 개방형이다.
상기 방법은 주요 하우징 또는 어셈블리의 제공을 추가로 포함할 수 있고, 여기서 공급원 하우징은 주요 하우징에 연결된다.
상기 방법은 이온 트랩 및/또는 이온 가이드의 제공을 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 이온 트랩에서 분석물 이온의 트랩핑 및/또는 이온 가이드를 이용한 분석물 이온의 가이딩을 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 분석기를 이용한 분석물 이온의 분석을 추가로 포함할 수 있다.
분석기는 하기를 포함할 수 있다: (i) 분석물 이온 질량 분석용 질량 분석기; (ii) 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도 분석기; (iii) 분석물 이온의 이온성 단면 또는 충돌 단면 분석용 분석기; (iv) 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 따른 분석물 이온 분리용 분리기; (v) 분석물 이온의 질량 분석에 앞서 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 따른 분석물 이온 분리용 분리기; 또는 (vi) 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 기반된 분석물 이온을 제외 또는 폐기하도록 배열되고 조절된 디바이스.
분석물이 기상, 증기 형태, 에어로졸 형태 또는 액상인 동안 상기 방법은 분석물에 메트릭스의 공급을 추가로 포함할 수 있다.
메트릭스가 기상인 동안 상기 방법은 분석물에 메트릭스 분자의 공급, 및 상기와 메트릭스 분자의 상호혼합을 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 고압 영역부터 저압 영역까지 분석물 및 메트릭스의 혼합물의 이동을 추가로 포함할 수 있어서 이로써 기상 메트릭스가 냉각하고 액체로 응축하고 상기 분석물이 용해된 분석물 액적을 형성하도록 액체 메트릭스에 용해한다.
메트릭스는 하기로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다: (i) 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기용 용매; (ii) 유기 용매; (iii) 휘발성 화합물; (iv) 극성 분자; (v) 물; (vi) 하나 이상의 알코올; (vii) 메탄올; (viii) 에탄올; (ix) 이소프로판올; (x) 아세톤; 및 (xi) 아세토니트릴.
상기 방법은 충돌 어셈블리상에 분석물 액적의 가속화를 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 충돌 어셈블리상에 분석물 액적을 가속화하도록 차압의 유지를 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 충돌 어셈블리와 충돌하는 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기에서 비롯한 분석물 이온의 분석, 및 대기 계면을 거쳐 압력 차이에 의한 충돌 어셈블리상에 분석물 액적의 가속화를 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 분석물에 메트릭스의 공급을 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 이온 분석기를 이용한 분석물 이온의 분석을 추가로 포함할 수 있고, 여기서 이온 분석기는 메트릭스 도입 도관의 유출구의 다운스트림 배열된다.
메트릭스 도입 도관의 유출구와 이온 분석기의 유입구 사이 거리 x는 하기로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다: (i) 약 0.1 내지 0.5 mm; (ii) 약 0.5-1.0 mm; (iii) 약 1.0-1.5 mm; (iv) 약 1.5-2.0 mm; (v) 약 2.0-2.5 mm; (vi) 약 2.5-3.0 mm; (vii) 약 3.0-3.5 mm; (viii) 약 3.5-4.0 mm; (ix) 약 4.0-4.5 mm; (x) 약 4.5-5.0 mm; (xi) 약 5.0-5.5 mm; (xii) 약 5.5-6.0 mm; (xiii) 약 6.0-6.5 mm; (xiv) 약 6.5-7.0 mm; (xv) 약 7.0-7.5 mm; (xvi) 약 7.5-8.0 mm; (xvii) 약 8.0-8.5 mm; (xviii) 약 8.5-9.0 mm; (xix) 약 9.0-9.5 mm; (xx) 약 9.5-10.0 mm; (xxi) 약 0.1-10 mm; (xxii) 약 0.1-7.5 mm; (xxiii) 약 0.1-5.1 mm; (xxiv) 약 0.5-5.1 mm; 및 (xxv) 약 0.5-5.0 mm.
상기 방법은 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 유량으로 메트릭스 도입 도관을 통해 분석물에 메트릭스의 공급을 추가로 포함할 수 있다: (i) 약 50-100 μl/min; (ii) 약 100-150 μl/min; (iii) 약 150-200 μl/min; (iv) 약 200-250 μl/min; (v) 약 250-300 μl/min; (vi) 약 300-350 μl/min; (vii) 약 350-400 μl/min; (viii) 약 400-450 μl/min; (ix) 약 450-500 μl/min; (x) 약 500-550 μl/min; (xi) 약 550-600 μl/min; (xii) 약 600-650 μl/min; (xiii) 약 650-700 μl/min; (xiv) 약 700-750 μl/min; (xv) 약 750-800 μl/min; (xvi) 약 800-850 μl/min; (xvii) 약 850-900 μl/min; (xviii) 약 900-950 μl/min; (xix) 약 950-1000 μl/min; (xx) 약 50 μl/min 내지 1 ml/min; (xxi) 약 100-800 μl/min; (xxii) 약 150-600 μl/min; 및 (xxiii) 약 200-400 μl/min.
상기 방법은 이온 분석기의 유입구와 반대 또는 동축인 메트릭스 도입 도관의 유출구의 위치결정을 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 분석물 이온 데이터를 수득하기 위해 분석물 이온의 질량 및/또는 이온 이동도 분석, 록매스, 록 이동도 또는 보정 이온의 분석, 및 록매스, 록 이동도 또는 보정 이온 분석으로부터 수득된 데이터에 기반된 분석물 이온 데이터의 조정을 추가로 포함할 수 있다.
추가 측면은 전기수술 방법을 제공한다. 예시적인 구현예에서 상기 방법은 하기 단계를 포함한다: 급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS") 전기수술 도구와 생물학적 조직의 접촉 및 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 생성하도록 전기수술 도구의 가동 단계; 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기의 흡인 단계; 제1 세로축을 갖는 실질적으로 원통형 충돌 어셈블리의 제공 단계; 충돌 어셈블리의 가열 단계; 분석물 이온을 형성하기 위해 제1 축과 실질적으로 직교인 제2 축을 따라 가열된 충돌 어셈블리상에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기의 유도 단계; 및 분석물 이온의 질량 및/또는 이온 이동도 분석 단계.
추가 측면은 전기수술 장치를 제공한다. 예시적인 구현예에서 상기 장치는 하기를 포함한다: 하나 이상의 전극을 포함하는 급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS") 전기수술 도구; 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 생성하기 위해 전기수술 도구가, 이용시, 생물학적 조직과 접촉하는 경우 전기수술 도구를 가동하도록 배열되고 조절된 디바이스; 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 흡인하도록 배열되고 조절된 디바이스; 및 하기를 포함하는 질량 및/또는 이온 이동도 분광기: (i) 제1 세로축을 갖는 실질적으로 원통형 충돌 어셈블리; (ii) 충돌 어셈블리 가열용 가열기; (iii) 분석물 이온을 형성하기 위해 상기 제1 축과 실질적으로 직교인 제2 축을 따라 상기 가열된 충돌 어셈블리상에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하도록 배열되고 조절된 제1 디바이스; 및 (iv) 상기 분석물 이온의 질량 및/또는 이온 이동도 분석용 질량 및/또는 이온 이동도 분석기.
메트릭스내 분석물의 용해가 개선된 성능을 초래하는 분석물 분자 사이 분자간 결합을 실질적으로 제거하는 것이 또한 밝혀졌다. 용해된 분석물이 그 뒤에 액적으로 단편화하기 위해 가열된 (원통형) 충돌 표면과 충돌되는 경우, 임의의 소정의 액적은 메트릭스가 존재하지 않았던 것보다 더 적은 분석물 분자를 함유할 것 같다.
예시적인 구현예에 따른 접근법은 따라서 각 액적내 메트릭스가 증발되는 경우 이온의 더욱 효율적인 생성으로 이어진다.
(원통형) 충돌 표면과 용해된 분석물 액적의 충돌 단계가 분석물 및 메트릭스의 운동 에너지를 열로 전환시킴으로써 분석물로부터 메트릭스의 증발 단계를 유발시킬 수 있다.
분석물 액적의 충돌 단계는 더 작은 용해된 분석물 액적이 생성되도록 유발할 수 있고, 이의 적어도 일부가 거기에 단일 분석물 분자만을 갖는다. 이는 이온화 공정을 향상시킨다.
분석물은, 예를 들면, 극성 지질을 포함할 수 있고 증기 또는 에어로졸은 극성 지질로 덮혀진 수성 액적을 포함할 수 있다.
분석물은 트리글리세라이드를 포함할 수 있다.
메트릭스가 공급되는 분석물은 이온화된 분석물 분자를 포함할 수 있다.
상기 방법은 분석된 샘플로부터 기상 분석물, 증기 분석물, 에어로졸, 또는 액체의 생성 단계를 추가로 포함할 수 있다.
기상 분석물, 증기 분석물 또는 에어로졸은 예를 들면 샘플의 투열요법 증발에 의해 분석물을 함유한 샘플의 가열에 의해 생성될 수 있다.
상기 방법은 수술 방법 또는 비-수술 방법의 일부일 수 있다. 예를 들면, 상기 방법은 샘플이 분석물을 함유한 인간 또는 동물 조직일 수 있는 수술 방법일 수 있다. 샘플은 기상 분석물, 증기 분석물 또는 에어로졸을 형성하기 위해 전기외과적 투열요법 증발, 또는 다른 형태의 급속 증발에 적용될 수 있다. 단지 예로써, 상기 디바이스 및 방법은 유방암 수술내 인간 조직의 확인에 사용될 수 있다. 분석물 이온의 분석에 의해 조직이 암성인지 여부를 결정하는 것이 가능하다.
대안적으로, 상기 방법은 비-수술 방법을 포함할 수 있다. 예를 들면, 인간 또는 동물 바디의 일부가 아닌 (즉 이전에 절제된, 침착된 또는 제거된) 인간 또는 동물 조직은 분석될 수 있거나, 인간 또는 동물 조직 이외의 샘플 또는 생물학적 조직은 분석될 수 있다. 재차, 분석물 이온의 분석에 의해 샘플의 특성 또는 구성요소, 예컨대 이들이 암성 조직을 함유하는지 여부를 결정하는 것이 가능하다.
개시된 방법은 다른 비-수술 방법, 예컨대 원산지 확인, 약제학적 시험, 음식 안전성 시험 (예를 들면 유제품), 화장품 시험, 군사 적용, 대기 오염 시험, 사후 분석, 미생물 확인 (예를 들면 박테리아) 및 자동화 샘플링에서 사용될 수 있다.
상기에 개시된 다양한 방법은 비-생물학적 샘플 및 화합물을 분석하는데 사용될 수 있다.
샘플로부터 형성되는 분석물은 부분적으로 충전될 수 있고/있거나 상대적으로 높은 유기 함량을 가질 수 있다.
상기 방법은 메트릭스와 실질적으로 별개인 분석물 이온을 제공하기 위해 제2 더 작은 용해된 분석물 액적내 분석물로부터 메트릭스의 증발을 추가로 포함할 수 있다.
분석물로부터 메트릭스의 증발 단계는 분석물을 이온화시켜 분석물 이온을 형성하기 위해 분석물에 또는 분석물로부터 전하 이동을 초래할 수 있다.
분석물로부터 메트릭스의 증발 단계 이후, 상기 방법은 이온 트랩에서 분석물 이온의 트랩핑 및/또는 이온 가이드를 이용한 분석물 이온의 가이딩을 추가로 포함할 수 있다.
메트릭스는 초기에 고체 예를 들면 분말로서 공급될 수 있고 분석물과 상호혼합되는 증기 또는 기상에서 메트릭스를 형성하기 위해 승화 또는 용융될 수 있고 증발될 수 있다.
대안적으로, 메트릭스는 액체, 에어로졸 또는 증기로서 분석물에 공급될 수 있고, 상호혼합될 수 있다. 분석물 및/또는 메트릭스가 액체 형태이면 분석물 및 메트릭스의 혼합물은 그 뒤에 예를 들면 분무에 의해 제1 용해된 분석물 액적으로 전환되는 것이 필요할 수 있다.
메트릭스의 유전 상수는 분석물의 용매화가 응축상에서 존재한 분석물의 용매화된 이온을 초래하는 이온성 해리를 포함하도록 충분히 높을 수 있다. 이들 경우에, 충돌 표면에서 충격은 기상에서 용매화된 이온을 좀더 생산할 것 같고, 이는 결국 탈양성자화에 의해 형성된 이온 (음이온 방식으로, 즉 [M-H]-), 양성자화에 의해 형성된 이온 (양이온 방식으로, 즉 [M+H]+), 및/또는 분자 이온을 산출할 수 있다.
이소프로판올은, 예를 들면, 지질 종으로 이용하기에 특히 유리한 메트릭스인 것으로 밝혀졌다.
예로써, 극성 지질을 포함한 분석물에 대하여, 메트릭스는 저분자량 알코올 (예를 들면 메탄올, 에탄올, 이소프로판올) 또는 케톤 (예를 들면 아세톤)일 수 있거나 또는 상기를 포함할 수 있다. 이들 매트릭스는 저 강도에서 메트릭스 증기의 부재하에 달리 검출된 전체 또는 특정 종의 이온화를 향상시키는 것으로 밝혀졌다.
분석물 및 메트릭스의 혼합물은 균질 또는 이종 혼합물일 수 있다.
전압은 이온 각각을 트랩핑 또는 가이딩하기 위해 이온 트랩 또는 이온 가이드에 인가될 수 있다. 이온은 그 다음 이온 트랩 또는 이온 가이드로부터 이온의 질량 및/또는 이온 이동도 분석용 이온 분석기에 전달될 수 있다.
이온은 분석된 질량이 되기에 앞서 이온 이동도에 따라 분리될 수 있다. 이온은 그 다음 그들의 이온 이동도에 기반하여 제외 또는 폐기될 수 있다.
상기 언급된 범위의 임의의 하나는 거리 x에 대한 범위의 목록에서 범위의 임의의 하나와 조합될 수 있다.
이온 분석기의 유입구는 이온 분석기의 더 높은 압력 영역 업스트림으로부터 이온 분석기의 진공 챔버를 분리시키는 개구 또는 오리피스를 포함할 수 있다. 예를 들면, 유입구는 대기압 계면일 수 있다.
대안에서, 메트릭스 도입 도관은 분석물의 제공 단계를 수행하는 샘플 이동 도관 속에 직접적으로 메트릭스를 전달할 수 있다.
대안적으로, 분석물의 제공 단계를 수행하는 샘플 이동 도관은 제공될 수 있고, 메트릭스 도입 도관의 유출구는 샘플 이동 도관의 둘레 주위 한 위치에서 제공될 수 있다. 기체 유동은 유출구로부터 이온을 분석하는 이온 분석기의 유입구까지 메트릭스를 일소하기 위해 배열될 수 있다.
샘플 증발용 디바이스는 전기수술 도구 예컨대 투열요법 디바이스를 포함할 수 있다.
디바이스는 샘플을 증발시키기 위해 샘플상에 삽입용 말단, 지점 또는 영역을 가질 수 있고 여기서 상기 분석물 유입구는 말단, 지점 또는 영역에 인접한다.
장치는 도관에 메트릭스 화합물 공급용 메트릭스 화합물의 공급원을 포함할 수 있다.
가속화 수단은 2개 영역 사이 및 충돌 표면상에 제1 용해된 분석물 액적 가속화용 제1 영역과 제2 영역 사이 차압 창출용 진공 펌프를 포함할 수 있다.
장치는 제1 및 제2 영역 사이 배열된 대기 계면을 갖는 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석기를 포함할 수 있고, 여기서 상기 제2 영역은 진공 펌프에 연결되는 및 충돌 표면을 수용하는 진공 챔버를 포함할 수 있다.
장치는 분석물 이온 트랩핑 또는 가이딩용 이온 트랩 또는 이온 가이드를 포함할 수 있다.
이온 분석기는 질량 및 분석기 또는 분광기 및/또는 이온 이동도 분석기 또는 분광기를 포함할 수 있다.
장치는 본 명세서에 기재된 방법의 임의의 하나를 수행하도록 배열되고 구성될 수 있다.
혼합 영역은 이온 분석기에 유입구의 업스트림 제공될 수 있거나, 혼합 영역은 이온 분석기의 적어도 부분적으로 다운스트림 제공될 수 있다.
이온 분석기의 유입구는 이온 분석기의 더 높은 압력 영역 업스트림으로부터 이온 분석기의 진공 챔버를 분리시키는 개구 또는 오리피스를 포함할 수 있다. 예를 들면, 유입구는 대기압 계면을 포함할 수 있다.
메트릭스 도입 도관은 분석물의 제공 단계를 수행하는 샘플 이동 도관 속에 직접적으로 메트릭스를 전달할 수 있다.
대안적으로, 분석물의 제공 단계를 수행하는 샘플 이동 도관은 제공될 수 있고 메트릭스 도입 도관의 유출구는 샘플 이동 도관의 둘레 주위 한 위치에서 제공될 수 있다. 기체 유동은 유출구로부터 이온을 분석하는 이온 분석기의 유입구까지 메트릭스를 일소하도록 배열될 수 있다.
장치는 록매스, 록 이동도 또는 보정 화합물 또는 이온의 공급원을 포함할 수 있다.
록매스, 록 이동도 또는 보정 화합물/이온은 메트릭스 도입 도관 속에 도입될 수 있고, 분석물 도입 도관은 또는 별개의 도관에 공급될 수 있다.
분석물 (또는 기상 분석물 분자)를 함유한 에어로졸 입자는, 유기 용매를 포함할 수 있는, 휘발성 메트릭스 화합물과 함께 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석기 속에 도입될 수 있다. 휘발성 메트릭스 화합물은 고체 (예를 들면, 분말), 액체, 에어로졸 또는 증기로서 분석물에 도입될 수 있다. 분석물 및 메트릭스의 혼합물은 분광기의 유입구를 거쳐 차압에 의해 분광기 속으로 인출될 수 있다. 분광기 내부의 더 낮은 압력은, 프리 제트 영역에서 온도 저하를 유발하는, 분석물 및 메트릭스 팽창을 연행하는 기체를 초래한다. 이는 기체성 또는 기화된 분석물 및/또는 메트릭스를 응축하게 하여 이로써 분석물이 메트릭스에서 용해한다. 메트릭스 화합물의 역할은 분석물 분자를 초과하는 메트릭스를 함유한 및 용매화된 형태로 분석물 분자를 편입한 에어로졸 입자를 생산하는 것일 수 있다. 각 용해된 분석물 분자가 메트릭스 분자에 의해 전체적으로 둘러싸이기 때문에, 용매화는 실질적으로 분석물 분자 사이 분자간 2차 결합력을 제거한다. 응축상내 분석물 분자의 분리는 에어로졸 입자가 충돌 표면상에 충격을 주는 경우 이들이 단일 분석물 분자만을 각각 함유하는 클러스터를 형성할 개연성을 증가시킨다. 메트릭스 분자는 고 유전 상수 및/또는 고 증기 압력을 가질 수 있거나 갖지 않을 수 있다.
본 발명의 다양한 구현예는, 단지 예로써, 그리고 하기인 수반되는 도면들과 관련하여 이제 기재될 것이다:
도 1은 양극성 겸자의 관개 포트를 통해 포착되고 그 다음 이온화 및 질량 및/또는 이온 이동도 분석용 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석기로 이동되는 에어로졸 또는 수술 플룸(plume)의 생성을 초래하는 양극성 겸자에 RF 전압이 인가되는 급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS") 방법을 예시하고;
도 2는 분석물 및 메트릭스가 기체 또는 증기상에서 제공될 수 있는 구현예를 보여주고;
도 3은 분석물 및 메트릭스가 액상으로 제공될 수 있는 또 다른 구현예를 보여주고;
도 4A는 메트릭스의 이용 없이 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고 도 4B는 메트릭스를 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고;
도 5A는 질량 분광분석기 속에 분석물 에어로졸 및 메트릭스 도입용 벤투리 디바이스를 포함한 질량 분광분석기 계면의 구현예를 보여주고, 도 5B는 도 5B의 확대도를 보여주고, 도 5C는 계면에서 샘플링 디바이스의 근접 촬영을 보여주고;
도 6A 및 6B는 제거가능 충돌 표면 어셈블리를 포함하는 구현예의 상이한 면을 보여주고;
도 7A는 도 6A-6B에서 보여진 어셈블리의 단면을 보여주고, 도 7B는 도 7A에서 단면의 부분의 팽창된 면을 보여주고;
도 8A는 확장된 위치에서 수축가능한 차폐물을 가진 도 6A-6B의 장치를 보여주고 도 8B는 수축된 위치에서 수축가능한 차폐물을 보여주고;
도 9A는 충돌 표면 어셈블리를 보여주고 도 9B는 충돌 표면 어셈블리의 횡단면도를 보여주고;
도 10은 충돌 표면 어셈블리 및 관련된 세라믹 홀더를 보여주고;
도 11A는 밀폐형 위치에서 회전가능 단리 밸브를 가진 REIMS 공급원 어셈블리를 보여주고 도 11B는 개방형 위치에서 진공 단리 밸브를 가진 어셈블리를 보여주고;
도 12A-12E는 단리 밸브의 구성요소의 면을 보여주고;
도 13A는 CAM 밸브 밀봉부 포함한 REIMS 공급원 어셈블리의 분해조립면을 보여주고, 도 13B는 밀봉부의 투시도를 보여주고, 도 13C는 밀봉부의 측단면도를 보여주고 도 13D는 도 13C의 밀봉부의 일부의 확대도를 보여주고;
도 14는 구현예에 따른 질량 분광분석기의 주요 가열기 어셈블리, REIMS 공급원 하우징 및 주요 어셈블리를 보여주고;
도 15는 깔때기-형상화된 충돌 어셈블리가 제공되고 분석물 이온을 형성하기 위해 충돌 어셈블리의 내부 표면에 충격을 주도록 에어로졸이 배열되는 추가 구현예를 보여주고;
도 16은 중공 원통형 충돌 어셈블리가 제공되고 분석물 이온을 형성하기 위해 충돌 어셈블리의 내부 표면에 충격을 주도록 에어로졸이 배열되는 또 다른 구현예를 보여주고;
도 17A는 충돌 표면이 구형인 배열을 보여주고 도 17B는 충돌 표면이 코일-형상화된 구현예를 보여주고;
도 18A는 가열되지 않는 충돌 표면을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고 도 18B는 가열된 충돌 표면을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고;
도 19A는 음이온 방식으로 Leu Enk에 대하여 충돌 표면의 최대 직경의 함수로서 수득된 이온 신호 강도를 보여주고, 도 19A는 양이온 방식으로 Leu Enk에 대하여 수득된 이온 신호 강도를 보여주고;
도 20A는 음이온 방식으로 지질에 대하여 수득된 이온 신호 강도를 보여주고, 도 20B는 양이온 방식으로 지질에 대하여 수득된 이온 신호 강도를 보여주고;
도 21은 비-가열된 구형 충돌 표면을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고;
도 22는 비-가열된 원통형 충돌 표면을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고;
도 23은 가열된, 카탈(kathal) (RTM) 코일-형상화된 충돌 표면을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고;
도 24는 실린더 내에 배열된 코일에 의해 가열된 석영 실린더 충돌 표면을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고;
도 25는 실린더 내에 배열된 코일에 의해 가열된 유리-세라믹 MACOR (RTM) 실린더 충돌 표면을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고;
도 26A는 거기에 포매된 가열기 코일에 의해 가열된 세라믹 충돌 표면을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고, 도 26B는 600-900의 질량 범위 내에 도 26A의 질량 스펙트럼을 보여주고;
도 27A는 가열된 니켈 코일-형상화된 충돌 표면을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고, 도 27B는 600-900의 질량 범위 내에 도 27A의 질량 스펙트럼을 보여주고;
도 28A는 샘플 이동 모세관의 출구와 카탈 코일 충돌 표면 사이 상이한 거리에 대하여 검출된 이온 신호 강도를 보여주고, 도 28B는 3 mm의 거리에서 질량 스펙트럼을 보여주고 도 28C는 5 mm의 거리에서 질량 스펙트럼을 보여주고;
도 29A는 충돌 표면으로서 원뿔을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고 도 29B는 원뿔형 표면이 원통형 부문에 외부로 테이퍼링하는 경우 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고;
도 30A 및 30B는 디스크 형상화된 충돌 구성원을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고;
도 31A는 반구 대면 업스트림의 평면 표면을 가진 반구형인 충돌 구성원을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고, 도 31B는 반구 대면 다운스트림의 평면 표면을 가진 반구형인 충돌 구성원을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고, 도 31C는 평면 업스트림 표면 및 원뿔형 다운스트림 표면을 갖는 충돌 구성원을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고;
도 32A는 5 mm의 외부 직경을 갖는 충돌 어셈블리를 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고, 도 32B는 3.5 mm의 외부 직경을 갖는 충돌 어셈블리를 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고, 도 32C는 2 mm의 외부 직경을 갖는 충돌 어셈블리를 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고;
도 33A는 상이한 직경의 구형 충돌 어셈블리를 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고, 도 33B는 구형 충돌 표면의 외부 직경의 함수로서 총 이온 전류를 보여주고;
도 34A는 충돌 어셈블리 주위 원통형 덮개 튜브에서 비롯한 총 이온 전류상의 효과를 보여주고, 도 34B는 상기 구성을 배치이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고;
도 35A는 충돌 표면과 덮개 튜브 사이 상이한 상대 전압의 효과를 보여주고, 도 35B-35D는 충돌 표면과 덮개 튜브 사이 상이한 전압 차이에서 수득된 상세한 스펙트럼을 보여주고;
도 36A-36F는 상이한 온도에서 샘플 전달 모세관의 유지 동안 수득된 스펙트럼을 보여주고;
도 37A는 샘플 모세관 출구와 충돌 표면 사이 상이한 거리로 수득된 스펙트럼을 보여주고, 도 37B-37D는 이들 거리의 일부에 대하여 상세한 스펙트럼을 보여주고;
도 38A는 다양한 상이한 전류가 코일을 가열하는데 사용되는 동안 카탈-D 코일 충돌 표면을 이용하여 샘플을 분석한 경우 검출된 이온 신호를 보여주고, 도 38B는 상이한 전류가 코일을 가열하는데 사용되는 동안 니크로탈 코일 충돌 표면을 이용하여 샘플을 분석한 경우 검출된 이온 신호를 보여주고, 도 38C는 다양한 상이한 전류가 코일을 가열하는데 사용되는 동안 또 다른 코일 충돌 표면을 이용하여 샘플을 분석한 경우 검출된 이온 신호를 보여주고;
도 39는 상기 충돌 어셈블리가 거기에 개구를 갖는 실질적으로 구형 볼에서 코팅된 카탈 코일을 포함하는 또 다른 구현예를 보여주고;
도 40A는 상기 충돌 표면이 코일의 내부 표면인 또 다른 구현예를 보여주고, 도 40B는 코일에 대해 샘플 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여 도 40A의 충돌 어셈블리를 이용하여 측정된 이온 신호를 보여주고; 도 40C-40M은 코일에 대해 샘플 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여 도 40A의 충돌 어셈블리를 이용하여 수득된 상세한 스펙트럼을 보여주고;
도 41A는 상이한 가열기 코일 전류에 대하여 도 40A의 구현예를 이용하여 수득된 총 이온 전류를 보여주고, 도 41B-41M은 도 41A의 각 코일 전류에서 수득된 스펙트럼을 보여주고;
도 42A는 코일에 대해 샘플 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여 또 다른 충돌 코일을 이용하여 측정된 이온 신호를 보여주고, 도 42B-42G는 다양한 상이한 위치에 대하여 충돌 어셈블리를 이용하여 수득된 상세한 스펙트럼을 보여주고, 도 42H는 상이한 가열기 코일 전류에 대하여 수득된 총 이온 전류를 보여주고, 도 42I-42O는 도 42H의 각 코일 전류에서 수득된 스펙트럼을 보여주고;
도 43A는 코일에 대해 샘플 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여 또 다른 충돌 코일을 이용하여 측정된 이온 신호를 보여주고, 도 43B-43F는 다양한 상이한 위치에 대하여 수득된 상세한 스펙트럼을 보여주고, 도 43G는 상이한 가열기 코일 전류에 대하여 수득된 총 이온 전류를 보여주고, 도 43H-43L은 도 43H의 각 코일 전류에서 수득된 스펙트럼을 보여주고;
도 44A는 충돌 표면에 대해 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여 샘플 모세관 출구 축과 동축으로 배열된 관형 충돌 표면을 이용하여 측정된 이온 신호를 보여주고, 도 44B 및 44C는 충돌 어셈블리를 이용하여 상이한 질량 범위에 걸쳐 상세한 스펙트럼을 보여주고, 도 44D는 상이한 가열기 코일 전류에 대하여 수득된 총 이온 전류를 보여주고;
도 45A는 충돌 표면에 대해 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여 샘플 모세관 출구 축과 동축으로 배열된 또 다른 관형 충돌 표면을 이용하여 측정된 이온 신호를 보여주고, 도 45B는 충돌 어셈블리를 이용하여 수득된 전체 스펙트럼을 보여주고, 도 45C는 도 45B의 스펙트럼의 상세한 부분을 보여주고, 도 45D는 상이한 가열기 코일 전류에 대하여 수득된 총 이온 전류를 보여주고;
도 46A는 충돌 표면에 대해 샘플 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여 모세관 출구 축과 동축으로 배열된 또 다른 관형 충돌 표면을 이용하여 측정된 이온 신호를 보여주고, 도 46B는 충돌 어셈블리를 이용하여 수득된 전체 스펙트럼을 보여주고, 도 46C는 도 46B의 스펙트럼의 상세한 부분을 보여주고, 도 46D는 상이한 가열기 코일 전류에 대하여 수득된 총 이온 전류를 보여주고;
도 47A는 충돌 표면에 대해 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여 샘플 모세관 출구 축과 동축으로 배열된 원뿔형 충돌 표면을 이용하여 측정된 이온 신호를 보여주고, 도 47B는 충돌 어셈블리를 이용하여 수득된 전체 스펙트럼을 보여주고, 도 47C는 도 47B의 스펙트럼의 상세한 부분을 보여주고, 도 47D는 상이한 가열기 코일 전류에 대하여 수득된 총 이온 전류를 보여주고;
도 48은는 다양한 구현예에 따른 분류 모델의 빌딩을 포함하는 분석 방법을 보여주고;
도 49는 공지된 참조 샘플의 2개 부류로부터 수득된 참조 샘플 스펙트럼의 세트를 보여주고;
도 50은 강도 축에 의해 정의된 3개 치수를 갖는 다변량 공간을 보여주고, 여기서 다변량 공간은 복수의 참조점을 포함하고, 각 참조점은 참조 샘플 스펙트럼으로부터 유도된 3개 피크 강도 값의 세트에 대응하고;
도 51은 누적 변동과 PCA 모델의 성분의 수 사이 일반적인 관계를 보여주고;
도 52는 주성분 축에 의해 정의된 2개 치수를 갖는 PCA 공간을 보여주고, 여기서 PCA 공간은 복수의 전환된 참조점 또는 스코어를 포함하고, 각 전환된 참조점 또는 스코어는 도 50의 참조점에 대응하고;
도 53은 1개 치수 또는 축을 갖는 PCA-LDA 공간을 보여주고, 여기서 LDA는 도 52의 PCA 공간에 기반하여 수행되고, PCA-LDA 공간은 복수의 추가 전환된 참조점 또는 부류 스코어를 포함하고, 각 추가 전환된 참조점 또는 부류 스코어는 도 52의 전환된 참조점 또는 스코어에 대응하고;
도 54는 다양한 구현예에 따른 분류 모델의 이용을 포함하는 분석 방법을 보여주고;
도 55는 미공지된 샘플로부터 수득된 샘플 스펙트럼을 보여주고;
도 56은 도 53의 PCA-LDA 공간을 보여주고, 여기서 PCA-LDA 공간은 추가로 도 55의 샘플 스펙트럼의 피크 강도 값으로부터 유도된 PCA-LDA 예상된 샘플 지점을 포함하고;
도 57은 다양한 구현예에 따른 분류 라이브러리의 빌딩을 포함하는 분석 방법을 보여주고;
도 58은 다양한 구현예에 따른 분류 라이브러리의 이용을 포함하는 분석 방법을 보여준다.
상세한 설명
주위 이온화 이온 공급원을 이용하여 표적 (예를 들면, 생체내 조직)의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸, 수술 연기 또는 증기 생성에 일반적으로 관련하는 다양한 구현예는 이제 아래에 더 상세히 기재될 것이다.
에어로졸, 수술 연기 또는 증기는 그 다음 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석기의 진공 챔버 속에 흡인되고 분석물 이온의 생성을 초래하는 충격 이온화에 의해 에어로졸, 연기 또는 증기를 이온화되도록 하는 충돌 표면상에 충격을 주기 위해 야기된다.
수득한 분석물 이온 (또는 분석물 이온으로부터 유도된 단편 또는 생성물 이온)은 그 다음 질량 및/또는 이온 이동도 분석되고 수득한 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석 데이터는 실시간으로 표적의 하나 이상의 특성을 결정하기 위해 다변량 분석에 적용될 수 있다.
예를 들면, 다변량 분석은 현재 절제되고 있는 조직의 일 부분이 암성인지 아닌지 여부에 관해 결정되게 할 수 있다.
주위 이온화 이온 공급원
다양한 구현예에 있어서 디바이스는 표적 (예를 들면, 생체내 조직)의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하는데 이용된다. 디바이스는, 예를 들면, 원상태 또는 비변형된 표적으로부터 분석물 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하기 위한 능력을 특징으로 하는 주위 이온화 이온 공급원을 포함할 수 있다. 에어로졸, 연기 또는 증기는 그 다음 메트릭스와 혼합될 수 있고 질량 및/또는 이온 이동도 분광기의 진공 챔버 속에 흡인될 수 있다. 혼합물은 분석물 이온의 생성을 초래하는 충격 이온화에 의해 에어로졸, 연기 또는 증기를 이온화되도록 하는 충돌 표면 상에 충격을 주기 위해 야기될 수 있다. 수득한 분석물 이온 (또는 분석물 이온으로부터 유도된 단편 또는 생성물 이온)은 그 다음 질량 및/또는 이온 이동도 분석될 수 있고 수득한 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석 데이터는, 예를 들면, 실시간으로 표적의 하나 이상의 특성을 결정하기 위해 다변량 분석 또는 다른 수학적 처리에 적용될 수 있다. 예를 들면, 다변량 분석은 현재 절제되고 있는 조직의 일 부분이 암성인지 아닌지 여부에 관해 결정되게 할 수 있다.
샘플에 직접적으로 메트릭스 또는 시약을 첨가하는 요건이 조직의 생체내 분석을 수행하는 능력을 방지하고 또한, 더욱 일반적으로, 표적 물질의 급속 단순 분석을 제공하는 능력을 방지하는 것이 분명할 것이다.
그에 반해서, 따라서, 주위 이온화 기술은 첫째 이들이 메트릭스 또는 시약의 첨가를 필요로 하지 않기 때문에 (및 따라서 생체내 조직의 분석에 적합하기 때문에) 그리고 둘째 이들이 표적 물질의 급속 단순 분석을 실행되게 할 수 있기 때문에 특히 유리하다. 예를 들면, 이온화 이온 공급원의 다른 유형 예컨대 메트릭스 보조 레이저 탈착 이온화 ("MALDI") 이온 공급원은 메트릭스 또는 시약을 이온화에 앞서 샘플에 첨가되는 것이 필요하다.
수많은 상이한 주위 이온화 기술은 공지되고 본 발명의 범위 내에 해당하는 의도이다. 역사적 기록의 문제로서, 탈착 전기분무 이온화 ("DESI")는 개발되는 제1 주위 이온화 기술이었고 2004년에 개시되었다. 2004년 이후, 수많은 다른 주위 이온화 기술은 개발되었다. 이들 주위 이온화 기술은 그들의 정확한 이온화 방법에서 상이하지만 이들은 원상태 (즉 미처리된 또는 비변형된) 샘플로부터 직접적으로 기상 이온 생성의 동일한 일반적인 능력을 공유한다. 본 발명의 범위 내에 해당하는 의도인 다양한 주위 이온화 기술의 특정한 이점은 다양한 주위 이온화 기술이 임의의 사전 샘플 제조가 필요 없다는 것이다. 그 결과, 다양한 주위 이온화 기술은 조직 샘플 또는 다른 표적 물질에 메트릭스 또는 시약 첨가의 시간 및 비용의 필요 없이 생체내 조직 및 생체외 조직 샘플 둘 모두를 분석되게 할 수 있다.
본 발명의 범위 내에 해당하는 의도인 주위 이온화 기술의 목록은 하기 표에 주어진다:
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
구현예에 있어서 주위 이온화 이온 공급원은 급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS") 이온 공급원을 포함할 수 있고 여기서 RF 전압은 줄 가열에 의해 수술 연기의 에어로졸 또는 플룸을 생성하기 위해 하나 이상의 전극에 인가된다.
그러나, 상기 언급된 것을 포함한 다른 주위 이온 공급원이 또한 이용될 수 있다는 것이 인정될 것이다. 예를 들면, 또 다른 구현예에 있어서 주위 이온화 이온 공급원은 레이저 이온화 이온 공급원을 포함할 수 있다. 구현예에 있어서 레이저 이온화 이온 공급원은 중간-IR 레이저 제거 이온 공급원을 포함할 수 있다. 예를 들면, 물 흡수 스펙트럼에서 피크와 대응하는 2.94 μm에서 또는 상기에 근접하여 방사선을 방출하는 몇 개의 레이저가 있다. 다양한 구현예에 있어서 주위 이온화 이온 공급원은 2.94 μm에서 물의 높은 흡수 계수를 기준으로 하여 2.94 μm에 근접한 파장을 갖는 레이저 제거 이온 공급원을 포함할 수 있다. 한 구현예에 있어서 레이저 제거 이온 공급원은 2.94 μm에서 방사선을 방출하는 Er:YAG 레이저를 포함할 수 있다.
중간-적외선 광학 매개변수 진동자 ("OPO")가 2.94 μm보다 더 긴 파장을 갖는 레이저 제거 이온 공급원을 생산하는데 이용될 수 있는 다른 구현예가 고려된다. 예를 들면, Er:YAG 펌핑된 ZGP-OPO는 예를 들면 6.1 μm, 6.45 μm 또는 6.73 μm의 파장을 갖는 레이저 방사선을 생산하는데 이용될 수 있다. 일부 상황에서 표면 층만이 제거될 것이고 더 적은 열 손상이 발생할 수 있기 때문에 2.94 μm보다 더 짧은 또는 더 긴 파장을 갖는 레이저 제거 이온 공급원을 이용하는 것이 유리할 수 있다. 한 구현예에 있어서 Co:MgF2 레이저는 레이저가 1.75-2.5 μm에서 미세조정될 수 있는 레이저 제거 이온 공급원으로서 이용될 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서 Nd:YAG 레이저에 의해 펌핑된 광학 매개변수 진동자 ("OPO") 시스템은 2.9-3.1 μm 사이 파장을 갖는 레이저 제거 이온 공급원을 생산하는데 이용될 수 있다. 또 다른 구현예에 있어서 10.6 μm의 파장을 갖는 CO2 레이저는 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하는데 이용될 수 있다.
레이저 이온화 이온 공급원은 물의 높은 흡수 계수와 근접하지 않은 파장에서, 즉 물과 비-공명인 파장에서 방사선을 방출할 수 있다. 그와 같은 레이저는, 물과 공명인 레이저 파장 보다 표적에 덜한 손상을 유발시킬 수 있어도, 분석용 표적으로부터 연기, 에어로졸 또는 증기를 여전히 생성시킬 수 있다. 예를 들면, 비-공명 레이저는 표적의 표면 층(들)을 제거할 수 있을 뿐이다.
다른 구현예에 있어서 주위 이온화 이온 공급원은 초음파 제거 이온 공급원, 또는 그 다음 에어로졸로서 흡인되는 액체 샘플을 생성하는 혼성 전기수술-초음파 제거 공급원을 포함할 수 있다. 초음파 제거 이온 공급원은 집속 또는 미집속 초음파를 포함할 수 있다.
구현예에 있어서 표적의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기 생성용 제1 디바이스는 RF 전압, 예컨대 연속 RF 파형을 이용하는 도구를 포함할 수 있다. 다른 구현예에 있어서 펄스형 플라즈마 RF 에너지를 도구에 공급하도록 배열되는 고주파 조직 해부 시스템은 이용될 수 있다. 도구는, 예를 들면, 플라즈마블레이드(PlasmaBlade) (RTM)를 포함할 수 있다. 펄스형 플라즈마 RF 도구는 종래의 전기수술 도구 (예를 들면 40-170 ℃ 참조 200-350 ℃)보다 더 낮은 온도에서 작동하여 이로써 열 손상 깊이를 감소시킨다. 펄스형 파형 및 듀티(duty) 사이클은 얇게 절연된 전극의 절단 모서리(들)을 따라 전기 플라즈마를 유도함으로써 작동의 절단 및 응고 방식 둘 모두에 이용될 수 있다.
구현예에 있어서 제1 디바이스는 수술 물/염수 제트 디바이스 예컨대 절제 디바이스, 본 명세서에 임의의 다른 디바이스와 상기 디바이스의 혼성, 전기수술 아르곤 플라즈마 응고 디바이스, 혼성 아르곤 플라즈마 응고 및 물/염수 제트 디바이스를 포함한다.
표적으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기 생성용 제1 디바이스가 아르곤 플라즈마 응고 ("APC") 디바이스를 포함할 수 있는 다른 구현예가 고려된다. 아르곤 플라즈마 응고 디바이스는 프로브를 통해 유도되는 이온화된 아르곤 기체 (플라즈마)의 제트의 이용을 포함한다. 프로브는 내시경을 통해 통과될 수 있다. 아르곤 플라즈마 응고는 프로브가 표적으로부터 일부 거리에 위치됨에 따라 본질적으로 비-접촉 공정이다. 아르곤 기체는 프로브로부터 방출되고 그 다음 고 전압 방전 (예를 들면, 6 kV)에 의해 이온화된다. 고주파 전류는 그 다음 기체의 제트를 통해 수행되어, 제트의 다른 말단에서 표적의 응고를 초래한다. 응고의 깊이는 보통 몇 밀리미터이다.
본 명세서에서 임의의 측면 또는 구현예에 개시된 제1 디바이스, 수술 또는 전기수술 도구, 디바이스 또는 프로브 또는 다른 샘플링 디바이스 또는 프로브는 비-접촉 수술 디바이스, 예컨대 하나 이상의 하이드로서저리 디바이스, 수술 물 제트 디바이스, 아르곤 플라즈마 응고 디바이스, 혼성 아르곤 플라즈마 응고 디바이스, 물 제트 디바이스 및 레이저 디바이스를 포함할 수 있다.
비-접촉 수술 디바이스는 물리적으로 조직 접촉 없이 생물학적 조직을 해부, 단편화, 액화, 흡인, 방전치료 또는 달리 붕괴시키기 위해 배열되고 조절된 수술 디바이스로서 정의될 수 있다. 예는 레이저 디바이스, 하이드로서저리 디바이스, 아르곤 플라즈마 응고 디바이스 및 혼성 아르곤 플라즈마 응고 디바이스를 포함한다. 비-접촉 디바이스가 조직과 물리적 접촉을 하지 않을 수 있음에 따라, 절차는 상대적으로 안전한 것으로 보일 수 있고 낮은 셀내 결합을 갖는 섬세한 조직, 예컨대 피부 또는 지방을 치료하기 위해 이용될 수 있다.
급속 증발 이온화 질량 분광분석 (" REIMS ")
도 1은 양극성 겸자(1)가 환자(3)의 생체내 조직(2)과 접촉될 수 있는 급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS") 방법을 예시한다. 도 1에서 보여진 예에서, 양극성 겸자(1)는 환자의 뇌의 외과 수술의 과정 동안 환자(3)의 뇌 조직(2)과 접촉될 수 있다. RF 전압 발생제(4)로부터 RF 전압은 조직(2)의 국재화된 줄 또는 투열요법 가열을 야기하는 양극성 겸자(1)에 적용될 수 있다. 그 결과, 에어로졸 또는 수술 플룸(5)은 생성된다. 에어로졸 또는 수술 플룸(5)은 그 다음 양극성 겸자(1)의 관개 포트를 통해 포착 또는 달리 흡인될 수 있다. 양극성 겸자(1)의 관개 포트는 따라서 흡인 포트로서 재이용된다. 에어로졸 또는 수술 플룸(5)은 양극성 겸자(1)의 관개 (흡인) 포트로부터 튜우빙(6) (예를 들면 1/8" 또는 3.2 mm 직경 테플론 (RTM) 튜우빙)까지 통과될 수 있다. 튜우빙(6)은 에어로졸 또는 수술 플룸(5)을 질량 분광분석기(8)의 대기압 계면(7)까지 이동하도록 배열된다.
다양한 구현예에 있어서 유기 용매 예컨대 이소프로판올을 포함한 메트릭스는 대기압 계면(7)에서 에어로졸 또는 수술 플룸(5)에 첨가될 수 있다. 에어로졸(3) 및 유기 용매의 혼합물은 그 다음 질량 분광분석기(8)의 진공 챔버 내에 충돌 표면에 충격을 주도록 배열될 수 있다. 하나의 구현예에 있어서 충돌 표면은 가열될 수 있다. 에어로졸은 분석물 이온의 생성을 초래한 충돌 표면의 충격시 이온화하도록 야기된다. 분석물 이온 생성의 이온화 효율은 유기 용매의 첨가에 의해 개선될 수 있다. 그러나, 유기 용매의 첨가는 필수적이지 않다.
충돌 표면에 충격을 주도록 에어로졸, 연기 또는 증기(5)를 유발시킴으로써 생성되는 분석물 이온은 그 다음 질량 및 또는 이온 이동도 분광기의 후속의 시기를 통과되고 질량 분석기에서 질량 분석에 적용된다. 질량 분석기는, 예를 들면, 사중극자 질량 분석기 또는 비행시간 질량 분석기를 포함할 수 있다.
도 2는, 예를 들면, 표적으로부터 생성된 에어로졸, 수술 연기 또는 증기를 분석하는데 사용될 수 있는, 한 구현예의 도식을 보여준다. 디바이스는 유입구(206), 진공 영역(208), 고체 충돌 표면(209) 및 이온 광학부(212) 예컨대 진공 영역(208)내에 배열된 스텝웨이브(Stepwave) (RTM) 이온 가이드를 갖는 이온 분석기 또는 질량 분광분석기(207)를 포함할 수 있다. 디바이스는 또한 샘플 이동 튜브(202) 및 메트릭스 도입 도관(203)을 포함할 수 있다. 샘플 이동 튜브(202)는 조사된 샘플로부터 (도 1과 관련하여 기재된 수술 연기, 증기 또는 에어로졸에 대응할 수 있는) 에어로졸 샘플(201)을 받기 위한 유입구 및 이온 분석기(207)의 유입구(206)에 연결되는 유출구를 갖는다. 메트릭스 도입 도관(203)은 샘플 이동 튜브(202)에서 메트릭스(204)를 에어로졸 샘플(201)과 상호혼합되도록 하기 위해 샘플 이동 튜브(202)로 교차하는 유출구 및 메트릭스 화합물을 받기 위한 유입구를 갖는다.
도 2의 디바이스 작동 방법은 이제 기재될 것이다. 샘플, 예컨대 생물학적 샘플은 REIMS 기술에 적용된다. 예를 들면, 투열요법 디바이스는, 예를 들면, 도 1과 관련하여 상기에 기재된 바와 같이, 에어로졸을 형성하기 위해 샘플로부터 생물학적 조직을 증발시키는데 이용될 수 있다. 에어로졸 입자(201)는 그 다음 샘플 이동 튜브(202)의 유입구 속에 도입된다. 메트릭스 화합물(204)은 메트릭스 도입 도관(203)의 유입구 속에 도입된다. 에어로졸 입자(201) 및 메트릭스 화합물(204)은 튜브(202, 203)에 대한 유입구보다 더 낮은 압력인 진공 챔버(208)에 의해 야기된 차압으로 이온 분석기(207)의 유입구(206)를 향하여 인출된다. 에어로졸 입자(201)는 샘플 이동 튜브(202)가 메트릭스 도입 도관(203)과 교차하는 영역내, 및 이의 다운스트림에서 메트릭스 화합물(204)의 분자와 마주칠 수 있다. 에어로졸 입자(201)는 메트릭스 분자(205)를 함유한 에어로졸 입자를 형성하기 위해 메트릭스(204)와 상호혼합하고, 여기에서 에어로졸 샘플(201) 및 메트릭스 화합물(204)의 양쪽 분자 구성요소가 존재한다. 메트릭스 분자(204)는 에어로졸 샘플(201)의 분자 구성요소와 과량으로 비교될 수 있다.
입자(205)는 샘플 이동 튜브(202)를 빠져나갈 수 있고 이온 분석기(207)의 유입구(206) 속으로 통과할 수 있다. 입자(205)는 그 다음 감소된 압력 영역(208) 속에 진입하고 샘플 이동 튜브(202)로부터 진공 영역(208)에 진입하는 기체의 단열 팽창으로 인해 및 관련된 프리 제트 형성으로 인해 실질적인 선형 속도를 얻는다. 가속화된 입자(205)는 고체 충돌 표면(209)상에 충격을 줄 수 있고, 여기서 충격 이벤트는 입자(205)를 단편화시켜, 에어로졸 샘플(201)의 분자 구성요소의 기상 이온(210)의 최종적인 형성 및 메트릭스 분자(211)의 형성으로 이어진다. 고체 충돌 표면(209)은 실질적으로 주위 온도보다 더 높은 온도에서 제어 및 유지될 수 있다.
메트릭스(204)는 분석물(201)용 용매를 포함하여, 이로써 분석물(201)이 메트릭스(204)에 용해하고, 이로써 분석물 분자(201) 사이 분자간 결합을 제거할 수 있다. 이와 같이, 용해된 분석물(205)이 그 다음 충돌 표면(209)과 충돌하는 경우, 용해된 분석물(205)은 액적으로 단편화할 것이고 임의의 소정의 액적은 메트릭스가 존재하지 않는 경우인 것보다 더 적은 분석물 분자를 함유할 것 같다. 이는 이어서 각 액적내 메트릭스가 증발된 경우 분석물 이온(210)의 더욱 효율적인 생성으로 이어진다. 메트릭스는 유기 용매 및/또는 휘발성 화합물을 포함할 수 있다. 메트릭스는 극성 분자, 물, 하나 이상의 알코올, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤 또는 아세토니트릴을 포함할 수 있다. 이소프로판올이 특히 흥미롭다.
메트릭스 분자(211)는 진공 속에서 자유롭게 확산할 수 있다. 그에 반해서, 에어로졸 샘플(201)의 분자 구성요소의 기상 이온(210)은 이온 분석기(207)의 분석 영역 (도시되지 않음)으로 이온 광학부(212)에 의해 이동될 수 있다. 이온(210)은 이온 광학부(212)에 전압을 인가함으로써 분석 영역으로 유도될 수 있다. 이온은 그 다음, 질량 분광분석기 또는 이온 이동도 분광기, 또는 2개의 조합을 포함할 수 있는, 이온 분석기(207)에 의해 분석될 수 있다. 분석의 결과로서, 샘플(201)에 대한 화학 정보는 수득될 수 있다.
도 2가 유입구(206)와 동축인 샘플 이동 튜브(202)를 보여주어도, 대안적으로 메트릭스 도입 도관(203)이 유입구(206)과 동축일 수 있다는 것 및 샘플 이동 튜브(202)가 유입구(206)와 직교일 수 있다는 것이 고려된다. 도 3은 도 2와 관련하여 기재된 및 보여진 것과 실질적으로 유사한 구현예의 도식을 보여주고, 단, 샘플(201)은 유체/액체 이동 펌프 또는 벤투리 펌프(240)에 의해 전달되고 메트릭스(204)는 액체 형태로 전달될 수 있다. 이는, 이온 분석기(207) 속에 도입에 앞서, 증기로서, 또는 액체로서 에어로졸(201) 속에 메트릭스 화합물(204)을 혼합되도록 한다.
벤투리 펌프(240)는 디바이스 또는 프로브 (예를 들면, 본원에서 기재된 바와 같이 REIMS 디바이스 또는 프로브)에 연결될 수 있는 및 샘플 (예를 들면, 생물학적 조직)부터 벤투리 펌프(240)까지 에어로졸 입자 또는 액체를 수송하도록 구성될 수 있는 유입구 튜브(242)를 포함할 수 있다.
벤투리 펌프는 유입구 튜브(242)에 의해 벤투리 펌프(240) 속에 수송된 에어로졸 입자(201) 또는 액체의 유동 경로 속에 기체 (예를 들면, 질소 또는 표준 의료 공기)를 도입하도록 배열되고 조절될 수 있는 기체 유입구(244)를 포함할 수 있다. 벤투리 펌프(240)는 따라서 분석물을 함유한 에어로졸 입자(201) 또는 다른 기체성 샘플의 흡인을 용이하게 할 수 있다. 벤투리 펌프는 또한 분광분석기(207)의 진공 챔버(208) 속에 유도되지 않는 정도로 시스템으로부터 벤투리 기체 배기용 배기기체(246)를 포함한다.
벤투리 펌프(240)는 접합부(248)를 향하여 벤투리 펌프(240)에 의해 생산된 샘플 및 기체 혼합물을 유도하도록 배열되고 조절될 수 있는 샘플 이동 부분 또는 모세관(202)을 포함할 수 있다. 메트릭스 도입 도관(203)은 접합부(248) 속에 메트릭스 또는 메트릭스 화합물(204)을 도입하도록 및 유입구 튜브(206)를 향하여 메트릭스 화합물(204)의 유동을 유도하도록 배열되고 조절된다.
에어로졸 입자(201) 및 메트릭스(204)는 접합부(248)에서 상호혼합할 수 있고 수득한 에어로졸 입자(205)는 진공 챔버(208)로부터 흡인에 의해 유입구 튜브(206) 속에 운반될 수 있다. 더 큰 에어로졸 입자(201)는 유입구 튜브(206) 속에 운반되기에 너무 무거울 수 있고 접합부(248)를 지나 이동할 수 있고 배기기체(246)를 통해 장치를 이탈할 수 있다.
도 3에 인접하여 보여진 동안, 샘플 이동 부분(202)은 접합부(248) 및 유입구 튜브(206)로부터 별개의 성분일 수 있다. 접합부(248)는 별개의 샘플 이동 부분(202)에 연결용 커넥터 또는 연결 부분 (도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 접합부(248)와 샘플 이동 부분(206) 사이 연결은 유체로 밀봉될 수 있고/있거나 고리 클램프를 포함할 수 있다.
상기에 기재된 바와 같이, 중요한 측면은 최초 분석물 에어로졸 구성요소(201) 및 메트릭스 화합물(204)을 함유한 분자 클러스터(205)의 형성, 그 다음 이들 클러스터(205)의 표면-유도된 해리이다.
한 구현예에 있어서 메트릭스 이용의 이점은 도 4A 및 도 4B로부터 보여질 수 있다.
도 4A는 에어로졸이 표적으로부터 생성되었고, 에어로졸이 가열된 충돌 표면과 충돌하였고 그로부터 생성된 수득한 이온이 질량 분석된 REIMS 기술에 샘플 적용에 의해 수득된 질량 스펙트럼을 보여준다. 도 4B의 질량 스펙트럼은 동일한 분석 기술에 동일한 샘플의 적용에 의해 수득되었고 단, 에어로졸은 메트릭스 (이소프로판올)과 혼합된 다음 충돌 표면과 충돌되었고 그 다음 질량 분석되었다. 메트릭스의 이용이 실질적으로 검출된 이온의 강도를 증가시키는 도 4A 및 4B의 2개 질량 스펙트럼으로부터 보여질 수 있다.
도 5A는 질량 분광분석기 속에 분석물 에어로졸 및 메트릭스 도입용 질량 분광분석기 계면의 또 다른 구현예를 보여준다. 상기 기기는 벤투리 펌프(501)를 포함한다. 벤투리 펌프(501)는 디바이스 또는 프로브 (예를 들면, 본원에서 기재된 바와 같이 REIMS 디바이스 또는 프로브)에 연결될 수 있는 튜브(502)를 포함하고 샘플 (예를 들면, 생물학적 조직)부터 벤투리 펌프(501)까지 에어로졸 입자를 수송하도록 구성될 수 있다. 벤투리 펌프(501)은 튜브(502)에 의해 벤투리 펌프(501) 속에 수송된 에어로졸 입자의 유동 경로에 기체 (예를 들면, 벤투리 기체)를 도입하도록 배열되고 조절될 수 있는 기체 유입구(503)를 포함할 수 있다. 벤투리 펌프(501)은 샘플 이동 튜브(504)의 유출구 말단(506)을 통해 샘플링 디바이스(510)까지 튜브(502)로부터 샘플 및 기체 혼합물을 이동하도록 배열되고 조절될 수 있는 연신된 샘플 이동 튜브(504)를 포함할 수 있다.
샘플링 디바이스(510)는 광범위하게 중공 튜브 또는 경적부(512), 메트릭스 도입 도관(530) 및 유입구 튜브(540)를 포함할 수 있다. 메트릭스 도입 도관(530)은 메트릭스 도입 도관(530) 내에 채널(534) (도 5B)를 통해 액체 또는 기체 형태로 메트릭스를 도입하도록 배열되고 조절될 수 있다. 메트릭스는 경적부(512) 내에 배치된 또는 위치한 말단(534)을 통해 메트릭스 도입 도관(530)을 이탈하고 유입구 튜브(540) 속에 인출되는 기체에 의해 분무화될 수 있다. 메트릭스의 분무화의 품질은, 이하에 더 상세히 기재된 바와 같이, 샘플링 디바이스(510)의 다양한 부품 사이 치수 및/또는 상대 거리에 의해 제어되고 영향받을 수 있다.
유입구 튜브(540)는 이온 분석기 또는 질량 분광분석기의 유입구로 이어지고 샘플, 기체 및 메트릭스의 혼합물이 경적부(512) 내에 배치된 또는 위치한 유입구 튜브(540)의 말단(542)을 통해 및 이온 분석기 또는 질량 분광분석기 속에 이동된 통로(544)를 통해 통과하는 정도로 배열되고 조절될 수 있다. 이들 배열에서 충돌 표면(209)은 유입구 튜브(540)의 다운스트림 배열된다.
도 5C는 샘플링 디바이스(510)의 확대도를 보여준다 (거기에 메트릭스 도입 도관(530) 없이).
경적부(12)는 샘플 이동 튜브(504)의 유출구 말단(506)을 대면하기 위해 배열될 수 있는 제1 측면(522), 및 샘플 이동 튜브(504)의 유출구 말단(506)으로부터 선택적으로 떨어져 대면하는 제2, 반대 측면(524)을 선택적으로 갖는 중공 튜브의 형태로 제공될 수 있다.
경적부(512)는 유입구 튜브(540) 주위 동심성으로 위치할 수 있는 및 이와 밀봉 관여에 존재할 수 있는 제1 말단(518)을 포함할 수 있다. 경적부는 메트릭스 도입 도관(530) 주위 동심성으로 위치할 수 있는 및 이와 일봉 관여에 존재할 수 있는 제2 말단(520)을 포함할 수 있다.
공극, 개구 또는 컷-아웃(cut-out)(514)은 경적부(512)의 제2 측면(524)상에 제공될 수 있고, 컷-아웃(514)은 샘플 이동 튜브(504)의 유출구 말단(506)으로부터 경적부(512)를 지나 유동하는 샘플 및 기체 혼합물이 경적부(512)의 내부 속으로 이동할 수 있는 정도로 유입구를 형성할 수 있다.
샘플 이동 튜브(504)의 유출구 말단(506)을 빠져나가는 샘플 및 기체의 혼합물은 경적부(512)의 제1 측면(522)에 충격을 줄 수 있고, 그 다음 외부 표면 주위 및 컷-아웃(514) 속에 이동할 수 있다. 일단 샘플 및 기체 혼합물이 경적부의 내부에 있다면, 메트릭스 도입 도관(530)에서 출현하는 분무화된 메트릭스와 혼합될 수 있고 그 다음 샘플, 기체 및 메트릭스의 혼합물은 유입구 튜브(540)의 말단(542)을 통해 유입구 튜브(540) 속에 선택적으로 이동된다. 샘플, 기체 및 메트릭스의 혼합물은 그 다음 통로(544)를 통해 이온 분석기 또는 질량 분광분석기에 이동될 수 있다.
경적부(512)의 제2 측면(524)상에 컷-아웃(514)의 위치화는 샘플 및 기체 혼합물의 초기 충격이 질량 분광분석기의 진공에 직접적으로 노출되지 않는 표면상에 있다는 것을 의미한다. 다양한 구현예에서, 따라서, 샘플링 디바이스(510)는 샘플 및 기체 혼합물의 초기 충격이 질량 분광분석기의 진공에 직접적으로 노출되지 않는 표면상에 있는 정도로 배열되고 조절된다.
경적부(512)가 (예를 들면, 도 5A 및 5B에서 나타낸 바와 같이) 단면으로 보이는 경우 컷-아웃(514)은 실질적으로 반-원형 프로파일을 가질 수 있다. 이는 컷-아웃(514)의 모서리(517)가 경적부(512)의 제2 측면(524)을 대면하는 방향으로부터 보이는 경우 타원형인 것을 의미할 것이다 (참조 도 5C). 대안적으로, 컷-아웃(514)은 경적부(512)가 단면, 예를 들면 정사각형, 삼각형 또는 불규칙한 형상화된 프로파일에서 보이는 경우 상이한 형상 프로파일을 가질 수 있다. 컷-아웃(514)의 모서리(517)는 또한 그 다음 경적부(512)가 경적부(512)의 제2 측면(524)을 대면하는 방향으로부터 보이는 경우 정사각형, 삼각형 또는 불규칙일 수 있다 (참조 도 5C).
경적부(512)의 위치 및 배향은 질량 분광분석기 속에 이동되는 샘플의 양 및 품질에 영향을 미칠 수 있다. 컷-아웃(514)은 샘플 이동 튜브(504)의 종방향 중심선(508)과 일치될 수 있는 중심점(516)을 포함할 수 있다. 도 5C는 경적부(512) (경적부(512)는 도 5C의 단리에서 보여진다)의 제2 측면(524)의 시각을 보여주고, 중심점(516)은 타원형의 중심점에서 보여질 수 있다.
경적부(512)는 경적부의 세로축(526)이 컷-아웃(514)의 대칭 축과 일치하게 놓이는 정도로 배향될 수 있다. 중심점(516)은 경적부(512)의 세로축(526) 및/또는 컷-아웃의 대칭 축에 놓일 수 있다. 컷-아웃의 대칭 축은 종방향 대칭 축을 포함할 수 있고, 여기서 종방향은 세로축(526)을 따른 방향으로서 정의될 수 있다.
샘플링 디바이스(510)의 다양한 부품의 위치는 또한 질량 분광분석기로 이동되는 샘플의 양 및 품질에 영향을 미칠 수 있다.
이제 도 5B를 참조로, 거리 x는 메트릭스 도입 도관(530)의 말단(532)과 유입구 튜브(540)의 말단(542) 사이 거리 (예를 들면, 최단 거리)로서 정의된다.
거리 y는 컷-아웃(514)의 중심점(516)과 유입구 튜브(540)의 말단(542) 사이 거리 (예를 들면, 최단 거리)로서 정의된다.
거리 z는 샘플 이동 튜브(504)의 유출구 말단(506)과 경적부(512) (예를 들면, 경적부(512)의 제1 측면(522)) 사이 거리 (예를 들면, 최단 거리)로서 정의된다.
메트릭스 도입 도관(530)의 직경 a는 질량 분광분석기에 의해 검출된 스펙트럼 피크의 강도 및 스펙트럼의 품질에 영향을 미칠 수 있고, 또한 메트릭스 도입 도관(530)의 말단을 이탈함에 따라 (액체 상태로 전달된다면) 메트릭스의 분무화에 영향을 미칠 수 있다.
유입구 튜브(540)의 직경 b, 및 샘플 이동 튜브(504)의 직경 c는 질량 스펙트럼에 의해 검출된 스펙트럼 피크의 강도 및 품질 스펙트럼에 또한 영향을 미칠 수 있다. 유입구 튜브(540)의 직경 b는 다운스트림 진공 챔버에서 펌핑 시스템에 허용가능한 거기를 통해 최대 유동을 제공하도록 미세조정될 수 있다.
직경 a, b 및 c는 메트릭스 도입 도관(530)의 말단(532), 유입구 튜브의 말단(542) 및 샘플 이동 튜브(504)의 유출구 말단(506), 각각에서 직경에 대응할 수 있다.
임의의 또는 모든 직경 a, b 및 c는 0.005 mm, 0.010 mm, 0.025 mm, 0.050 mm, 0.075 mm, 0.1 mm, 0.2 mm, 0.4 mm, 0.6 mm, 0.8 mm, 1 mm, 1.2 mm, 1.4 mm, 1.6 mm, 1.8 mm, 2 mm, 2.2 mm, 2.4 mm, 2.6 mm, 2.8 mm, 3 mm, 3.2 mm, 3.4 mm, 3.6 mm, 3.8 mm, 4 mm, 4.2 mm, 4.4 mm, 4.6 mm, 4.8 mm 또는 5 mm보다 더 클 수 있거나, 보다 더 작을 수 있거나 실질적으로 동등할 수 있다.
임의의 또는 모든 직경/거리 a, b, c, x, y 및 z는 질량 분광분석기에 이동되는 샘플의 양 및 품질 및/또는 질량 분광분석기에 의해 수득된 스펙트럼의 품질을 최적화하도록 변화될 수 있다.
메트릭스 도입 도관(530)의 말단(532) 및/또는 유입구 튜브의 말단(542) 및/또는 샘플 이동 튜브(504)의 유출구 말단(506)은 다운스트림 방향으로 더 작은 치수로 테이퍼링할 수 있다. 본 개시내용의 측면은, 샘플링 디바이스 및/또는 질량 분광분석기 (예를 들어 이온 존재도, 이온 신호 강도 또는 질량 분광분석기 반응)와 관련된 하나 이상의 파라미터의 확인 및 하나 이상의 파라미터가 최적화, 최대화 또는 최소화된 때까지 거리 a, b, c, x, y 및 z의 하나 이상의 변화를 포함하는, 샘플링 디바이스(510)의 최적화 방법까지 확장할 수 있다.
벤투리 펌프(501)는 샘플 이동 튜브(504) 속에 에어로졸 입자 도입용일 수 있다. 샘플링 디바이스(510)는 에어로졸 샘플링을 위하여 제공될 수 있다. 메트릭스 도입 도관(530)은 샘플링 디바이스(510) 속에 메트릭스 (예컨대 이소프로판올)를 도입하도록 배열될 수 있고 유입구 튜브(540)는 이온 분석기 또는 질량 분광분석기에 앞으로 에어로졸 입자 및 메트릭스의 혼합물을 유도하도록 배열될 수 있다.
벤투리 펌프(501)은 분석물을 함유한 에어로졸 또는 다른 기체성 샘플의 흡인을 용이하게 할 수 있고 질소 또는 표준 의료 공기에 의해 유도될 수 있다. 에어로졸 샘플링은 도 5A 및 5B에서 보이는 바와 같이 벤투리 펌프(501)의 유출구 말단(506)에 직교로 발생하도록 배열될 수 있다. 메트릭스 도입 도관(530)의 유출구(532)는 거리 x만큼 유입구 튜브(540)부터 이온 분석기 또는 질량 분광분석기까지 이격될 수 있다. 거리 x는, 예를 들면, 인지질이 분석되는 범위에서 최적의 이온 강도를 달성하기 위해 요구되는 바와 같이 변형될 수 있다.
거리 x의 값 변경은 유입구 튜브(540) 속으로 인출되는 기체의 속도를 변화할 수 있고 분무화 조건에 관해 효과를 가질 수 있다. 분무화 조건이 덜 양호하면 메트릭스 액적은 분석물 에어로졸과 상호작용을 위한 정확한 크기가 아닐 수 있고/있거나 에어로졸이 충돌 표면과 충돌하는 경우 효율적으로 단편화하지 않을 수 있다.
메트릭스가 이온 분석기의 유입구 반대 및 샘플 이동 튜브의 다운스트림에 도입된 것으로 도 5에서 기재되었어도, 대안적으로 샘플 이동 튜브 속에 도입될 수 있다.
대안적으로, 메트릭스는 이온 분석기에 대한 유입구와 동축으로 도입될 수 있다.
대안적으로, 메트릭스는 이동 튜브의 둘레 주위 한 위치에서 도입될 수 있고 기체 유동에 의해 이온 분석기에 유입구 속으로 및 앞으로 일소될 수 있다.
보정, 록매스 또는 록 이동도 화합물은 이온 분석기의 보정을 위하여 또는 이온 분석기에 참조 질량 제공을 위하여 본 명세서에 기재된 다양한 기술에서 이용될 수 있다. 보정, 록매스 또는 록 이동도 화합물은 메트릭스 도입 도관을 통해, 샘플 이동 튜브를 통해, 또는 또 다른 위치에서 도입될 수 있다.
유입구 또는 샘플링 튜브 및 충돌 표면 또는 어셈블리(209,215)는, 아래 추가로 기재될 바와 같이, 질량 분석기의 하우징 또는 REIMS 공급원으로부터 제거될 수 있는 하우징에 실장될 수 있다.
도 6A 및 6B는 제거가능한 가열된 충돌 표면 어셈블리(215) 및 모세관 또는 샘플링 튜브(206)를 포함한 구현예의 상이한 각으로부터 도식적 3D 면을 보여준다. 전체의 유니트는 자가-함유되고 도구의 이용 없이 및 진공의 파괴 없이 REIMS 공급원 하우징으로부터 또는 질량 분광분석기의 하우징으로부터 제거될 수 있다. 유니트는 이의 한 말단에서 샘플링 튜브(206)를 받는 주요 바디(214)를 포함하고 다른 말단에서 배열된 충돌 표면 또는 어셈블리(215)를 갖는다. 유니트 하우징(214)은 PEEK로부터 형성될 수 있고 주요 가열기 어셈블리를 포함할 수 있다. 샘플링 튜브(206)는 질량 분석기(207)에 대한 유입구(206)에 대응할 수 있고 충돌 표면 어셈블리(215)는 도 2 및 3과 관련하여 기재된 충돌 표면(209)을 포함할 수 있다. 샘플링 튜브(206)는 충돌 표면(209)에 에어로졸 전달용 충돌 표면 어셈블리(215)에 인접한 영역에 유니트를 통해 운영된다. 수축가능한 차폐물(217)은 유니트가 질량 분광분석기 또는 REIMS 공급원으로부터 제거되는 경우 충돌 표면 어셈블리(215)의 차폐 및 보호를 위하여 제공될 수 있다. 차폐물(217)은 수축된 위치에서, 즉, 이들이 유니트가 질량 분광분석기 또는 REIMS 공급원에 삽입되는 경우인 위치에서 보여진다. 그러나, 유니트가 제거된 경우 차폐물은 충돌 표면 어셈블리(215)를 둘러싸고 보호하기 위해 자동으로 확장할 수 있다. 차폐물(217)은 금속일 수 있고 아래 추가로 더 상세히 기재될 것이다. 도 6B는, 세라믹 홀더(229)를 포함한 어셈블리에 의해 유니트에서 실장될 수 있는, 충돌 표면 어셈블리(215)의 더욱 상세를 보여준다. 이는 아래 추가로 더 상세히 기재될 것이다.
모세관 또는 샘플 튜브(206)는 간단히 하우징(214)으로부터 잡아당겨 제거함으로써 유니트 하우징(214)으로부터 제거될 수 있다. 충돌 표면 어셈블리(215)는 유니트 하우징(214)으로부터 또한 제거가능할 수 있고 도구의 이용 없이 빠르게 대체될 수 있다. 이들 기능을 허용하는 구조는 이제 기재될 것이다.
도 7A 및 7B는 도 6B에서 보여진 제거가능 유니트를 통한 횡단면도를 보여준다. 유니트 하우징(214)은 유입구 모세관(206)이 유니트 하우징(214)의 제1 말단 속에, 유니트 하우징(214)을 통과하여 그리고 유입구 모세관(206)의 출구 말단이 충돌 표면 어셈블리(215)에 인접하여 배열되도록 유니트 하우징(214)의 제2 반대 말단 밖으로 삽입될 수 있도록 그의 중심 축을 따라 구멍(271)을 포함한다. 유니트 하우징(214)의 제1 말단에서 구멍(271)의 일부는 고정된 위치에서 모세관(206)을 고정하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 제1 말단에서 구멍(271)의 일부는 축으로 고정된 위치로 모세관(206)을 유지하기 위해 모세관(206)에서 스크류 나선형 커넥터 (도시되지 않음)와 맞물리도록 구성될 수 있다.
모세관(206)이 유니트 하우징(214) 내에 위치되지 않는 경우 구멍(271)을 밀봉하는 것이 요망된다. 예를 들면, 유니트는 질량 분석기(207) 또는 질량 분광분석기(102)에 연결될 수 있어서 이로써 충돌 표면 어셈블리(215)를 포함하는 유니트의 제2 말단이 분석기 또는 분광기의 진공 영역이고 모세관(206)을 받는 유니트의 제1 말단은 더 높은 압력 영역이다. 그와 같은 배열에서, 유니트 하우징(214)으로부터 모세관(206)의 제거는 유니트 하우징(214)을 통해 및 분광기의 진공 영역 속에 기체의 바람직하지 않은 유동을 유발할 수 있다. 유니트는 모세관 또는 샘플 튜브(206)가 제거되는 경우 자동으로 작동할 수 있는 (제1) 진공 단리 기전을 따라서 가질 수 있다. 진공 단리 기전은 볼 밸브를 포함할 수 있다. 볼 밸브는 단리 볼(216)을 포함할 수 있고 외부 분위기로부터 질량 분광분석기의 진공 챔버를 단리시키도록 밀폐된 구멍(271)을 밀봉하기 위해 모세관(206)이 구멍(271)에서 없는 경우 단리 볼(216)이 유니트 하우징(214)에 대해 구멍(271) 속으로 움직이도록 배열되고 구성될 수 있다. 단리 볼(216)은 구멍(271)과 상호연결되는 도관 또는 요부(272)에서 제공될 수 있고 볼(216)은 중력, 스프링 또는 일부 다른 기전에 의해 구멍(271) 속으로 이동하기 위해 편향될 수 있다. 대안적으로, 또는 추가로, 볼(216)은 질량 분광분석기의 진공 압력으로부터 흡인에 의해 구멍(271) 속으로 편향될 수 있다.
모세관 또는 샘플 튜브(206)가 유니트 속에 삽입되는 경우 밸브는 자동으로 개방될 수 있다. 예를 들면, 단리 밸브는 모세관 또는 샘플 튜브(206)의 삽입이 단리 볼(216)을 밀어내거나 달리 대체하도록 구성될 수 있어서, 구멍(271)을 개방하고 정확한 위치 속으로 모세관 또는 샘플 튜브(206)를 추가로 밀어낸 곳이 되도록 한다.
도 7B는 모세관 또는 샘플 튜브(206), 차폐물(217), 충돌 어셈블리(215) 및 볼(216)을 포함한 진공 단리 기전 없이 유니트 하우징(214)이어도 횡단면도를 보여준다. 유니트 하우징(214)에서 구멍(271)의 치수 Y는 모세관 또는 샘플 튜브(206)의 외부 직경과 실질적으로 유사할 수 있어서 이로써 일단 모세관 또는 샘플 튜브(206)가 하우징(214) 속에 삽입되면 최소 또는 실질적으로 제로 기체 누출이 발생할 것이다.
상기에 기재된 바와 같이, 및 도 7A에 보여진 바와 같이, 충돌 표면 어셈블리(215)는 수축가능한 차폐물(217)에 의해 보호될 수 있다. 아래에 더 상세히 기재될, 충돌 표면 어셈블리(215)에 대하여 상대적으로 취약한 지지 기전 및 관련된 전기 와이어를 둘러싸는 및 보호하는 확장된 위치까지 차폐물(217)을 편향하는 수축가능한 차폐물(217)은 편향 기전(273), 예컨대 하나 이상의 스프링에 의해 유니트 하우징(214)에 실장될 수 있다. 유니트가 질량 분석기 또는 분광기의 주요 하우징과 초기에 맞물리는 경우 또는 REIMS 공급원 어셈블리 (도시되지 않음) 속에 삽입되는 경우, 수축가능한 차폐물(217)은 도 7A에서 보여진 위치까지 전체적으로 수축하도록 자동으로 강제되어, 이로써 충돌 표면 어셈블리(215)를 노출시킨다.
도 8A 및 8B는 확장된 및 수축된 위치 각각에서 차폐물(217)을 갖는, 도 6A, 6B, 7A 및 7B의 제거가능 유니트를 보여준다. 도 8A에서 차폐물(217)은 충돌 표면 또는 충돌 어셈블리(215)를 전체적으로 보호하기 위해 확장된다. 도 8B에서 차폐물(217)은, 예를 들면, 유니트가 REIMS 공급원 어셈블리 속에 삽입되면, 전체적으로 수축된다.
도 9A 및 9B는 충돌 어셈블리(215)의 투시도 및 횡단면도를 보여준다. 충돌 어셈블리(215)는 알루미나 (세라믹) 실린더(226)로부터 형성될 수 있는 가열된 충격 표면(209)을 포함한다. 실린더(226)는 이용시 실린더(226) 및 충돌 표면 가열용 가열기 코일(227) 주위 실장될 수 있다. 전력은 코일(227)이 열을 생성하도록 유발하기 위해 2개 전극(228)을 통해 가열기 코일(227)에 공급될 수 있다. 코일(227)은 물질 예컨대 칸탈 (RTM)로 형성될 수 있고 대략 10 W 정도의 전력으로 공급될 수 있다. 충돌 표면은 작동 동안 700-1100℃ 범위의 온도로 가열될 수 있다.
도 10은 유니트 하우징(214)으로부터 제거될 수 있는 충돌 어셈블리(215)의 도식을 보여준다. 어셈블리는 어셈블리에 기계적 안정성 부가를 위하여 가열된 충격 표면 실린더(226), 코일 어셈블리(227), 전극(228), 2개 컨덕터 튜브 및 홀더(229)를 포함한다. 홀더(229)는 연소 제거된 또는 오염된 충돌 표면의 용이한 대체를 허용한다. 홀더는 세라믹일 수 있다.
상기에 기재된 바와 같이, 충돌 어셈블리(215)를 포함한 제거가능 유니트는 질량 분석기 또는 분광기 또는 REIMS 공급원의 하우징으로부터 삽입 또는 제거될 수 있다.
도 11A 및 11B는 REIMS 공급원 하우징(219)에 연결된 경우 유니트 하우징(214) 및 충돌 어셈블리(215)를 포함한 유니트의 단면도를 보여준다. REIMS 공급원 하우징(219)은 거기를 통해 축 도관을 포함한다. 축 도관의 제1 말단은 제거가능 유니트를 받기 위하여 개방형이다. (제2) 단리 밸브(220)는 도관을 통한 기체 흐름의 선택적으로 차단을 위하여 도관의 제2 말단에서 배열된다. 도 11A는 단리 밸브(220)가 밀폐형인 경우 기기를 보여주고, 반면에 도 11B눈 단리 밸브(220)가 개방형인 경우 기기를 보여준다. REIMS 공급원 하우징(219)은 또한 도관 내에 배열된 및 밸브(220) 가동용 단리 밸브(220)에 연결된 단리 밸브 구동 배럴(218)을 포함한다.
이용시, 제거가능 유니트 하우징(214)은 REIMS 공급원 하우징(219)의 도관 속에 삽입되어 이로써 충돌 표면 어셈블리(215)가 단리 밸브(220)에 인접하여 배열된다. 제거가능 유니트의 삽입 동안, 차폐물(217)은 충돌 표면 어셈블리(215)를 노출시키기 위해 수축한다. 도시되지 않았어도, 유입구 모세관(206)은 단리 볼(216)을 대체하기 위해 제거가능 유니트에서 구멍(271) 속에 삽입되고 그의 출구 오리피스가 충돌 표면 어셈블리(215)에 인접한 때가지 확장된다. REIMS 공급원 하우징(219) 속에 제거가능 유니트의 삽입 동안, 유니트 하우징(214)은 단리 밸브 구동 배럴(218)과 상호연결한다.
도 11A는 대기중 배치구성에서 기기를 보여준다. 상기 방식에서 질량 분광분석기의 진공은, REIMS 공급원 하우징(219)에서 도관을 거쳐 밀폐된 캠(220a)을 포함하는, 단리 밸브(220)를 통해 분위기로부터 단리된다. 제거가능 유니트 하우징(214)과 구동 배럴(218) 사이 상호연결, 및 구동 배럴(218)과 밸브 캠(220a) 사이 상호연결은 그의 세로축에 관한 제거가능 유니트의 회전이 밸브(220)를 개방하도록 구성된다. 제거가능 유니트 하우징(214)의 회전은, 도관을 차단하지 않기 위해 세로축에 관한 캠(220a)을 회전시킬 수 있는, 세로축에 관한 구동 배럴(218)을 회전시킬 수 있다. 예를 들면, 제거가능 유니트는 밸브(220)를 개방하기 위해 270o 만큼 회전될 수 있다.
도 12A-12E는 REIMS 공급원 하우징(219) 및 밸브(220)의 투시도를 보여준다. 도 12A는 단리 밸브(220) 및 REIMS 공급원 하우징(219)의 구성요소의 분해조립도를 보여준다. 더 구체적으로, 도 12A는 REIMS 공급원 하우징(219) 속에 삽입 동안 단리 밸브(220)용 구동 배럴(218)를 보여주고, 부착에 앞서 단리 밸브(220)의 캠(220a)을 보여준다. 예를 들면, 스테인레스강으로 제조된 열 차폐물(260)은 캠(220a)과 단리 밸브(220) 사이 제공될 수 있다. 전기 접촉부(262)는 열 차폐물(260)이 하우징(219)와 동일한 전기 포텐셜에서 남아있는 것을 보장하기 위해 열 차폐물(260)과 접촉하여 제공될 수 있다. 전기 접촉부(262)는 (하우징(219)에 전기적으로 연결되는) 구동 배럴(218)에서 제공될 수 있고 열 차폐물(260)과 접촉하여, 예를 들면, 스프링에 의해 편향될 수 있다. 도 12B는 단리 밸브의 삽입 이후 REIMS 공급원 하우징(219)을 보여주고 REIMS 공급원 하우징(219)을 통해 도관을 근접시키기 위한 밀폐된 위치에서, 즉, 대기중 방식으로 캠(220a)을 보여준다. 도 12C는 대기중 방식으로 구동 배럴(218) 및 캠(220a)의 위치를 보여준다. 도 12D는 단리 밸브의 삽입 이후 REIMS 공급원 하우징(219)을 보여주고 REIMS 공급원 하우징(219)을 통해 도관을 개방하기 위한 개방형 위치에서, 즉, 작동 방식으로 캠(220a)을 보여준다. 도 12E는 작동 방식으로 구동 배럴(218) 및 캠(220a)의 위치를 보여준다.
도 13A-13D는 단리 밸브(220)의 캠(220a)을 밀봉하는데 사용될 수 있는 캠 밀봉부(230)를 보여준다. 더 구체적으로, 도 13A는, REIMS 공급원 하우징(219) 속에 제거가능 유니트 하우징(214)의 삽입에 앞서, 장치의 분해조립도를 보여준다. 충돌 표면(209)을 가열하는 전기 관통부(232)는 또한 보여진다. 캠 밀봉부(230)는 REIMS 공급원 하우징(219)상의 캠(220a)과 커넥터 플레이트(234) 사이 배열되고 캠(220a)이 개방되고 밀폐되는 경우 REIMS 공급원 하우징(219)에서 도관 개방부 주위 밀봉부를 제공하는 작용을 한다. 도 13B 및 13C는 밀봉부(230)의 투시도 및 측단면도를 보여준다. 도 13D는 도 13C의 밀봉부(230)의 일부의 확대도를 보여준다. 밀봉부(230)의 프로파일은 추가의 고정물을 포함해야 함 없이 단리 밸브(220) 및 진공 시스템에 의해 적용된 힘으로 인해 압축을 생기게 한다. 도 13D에 나타낸 바와 같이 밸브 밀봉부(230)의 특정 프로파일은 밀봉부가 포착되도록 하는 표준 O-고리용 경우와 같이 동일한 O-고리 홈이 사용되도록 한다. REIMS 공급원 하우징(219)을 접촉하는 밀봉부(230)의 표면은 도관을 통해 축으로부터 방사상으로 외향인 방향으로 움직인 경우 하우징(219)으로부터 곡선이동한다. 이는 밀봉부(230)의 손상 또는 변위를 달리 초래할 상당한 마찰력 없이 밀봉부(230)를 거쳐 캠(220a)을 미끄러지도록 한다. 이는 표준 O-고리를 사용하여 가능하지 않다.
도 14는 제거가능 유니트의 구멍(271)에서 삽입된 모세관(206)과 도 11A 및 도 11B의 하우징(214)을 포함한 제거가능 유니트 및 REIMS 공급원 하우징(219)을 보여준다. REIMS 공급원 하우징(219)은 단리 밸브(220)를 통해 질량 분석기(207)에 연결된다. 모세관(206)의 유입구 말단은, 도 5A-5D에 관련하여 보여진 및 기재된 바와 동일한 배열인, 벤투리 펌프(223)로부터 분석물 및 메트릭스를 받는다. 기기는, 예를 들면, 도 2, 3 및 5에 관련하여 상기에 기재된 바와 같은 방식으로 작동될 수 있다.
상기에 기재된 바와 같이, 분석물 샘플 및 메트릭스의 혼합물은 유입구 모세관(206)을 통해 이동될 수 있고 유입구 모세관(206)으로부터 출현할 수 있고 충돌 표면(215)에 충격을 줄 수 있다. 충돌 표면(215)은, 예를 들면, 유도 가열기에 의해 가열될 수 있다. 추가 가열기는 유입구 튜브(206)를 따라 이동함에 따라 샘플 및 메트릭스의 혼합물을 가열하기 위해 제공될 수 있다. 상기 가열기는 유도 가열기일 수 있고 유입구 튜브(206) 주위 랩핑된 전도성 금속 (예를 들면, 텅스텐)을 포함할 수 있다.
분석물 및 메트릭스의 혼합된 조성물은 충돌 표면(215)의 충격에 의해 이온화되도록 배열될 수 있다. 상기 단계는 동력 이온화 및 또한 2차 화학 이온화를 수행하도록 배열될 수 있다. 상기에 기재된 바와 같이, 혼합물은 가열될 수 있고 열 이온화가 또한 발생하는 정도로 가열될 수 있다. 수득한 분석물 이온은 그 다음 이온 가이드(225) 속에 통과될 수 있다. 이온 가이드(225)는, 예를 들면, 전기장을 이용하여 이온을 조작함으로써, 공지된 방식으로 중성 플럭스 또는 배경 기체로부터 분석물 이온을 분리하도록 배열될 수 있다.
다양한 구현예는 질량 분광분석 또는 다른 기상 이온 분석 양식을 이용하여 분석물을 함유한 기체성 샘플 및 에어로졸의 화학 분석 장치 및 관련된 방법을 제공한다. 상기 방법은 봉입된 공간 속에 분석물을 함유한 에어로졸 또는 다른 기체성 샘플(201)의 도입으로 시작하고, 여기서 샘플은 저분자량 메트릭스 화합물(204)과 혼합된다. 상기 균질 또는 이종 혼합물은 그 다음 유입구(206)를 통해 질량 분광분석기 또는 이온 이동도 분광기의 대기 계면 속에 도입된다. 분석 기기의 저압 레짐 속에 혼합물의 도입시, 프리 제트 팽창에 의해 가속화되는, 샘플 및 메트릭스 화합물의 분자 구성요소를 함유한 에어로졸 입자가 형성된다. 혼합된 조성물 에어로졸 입자(205)는 고체 충돌 표면(209, 215) 충돌을 통해 그 뒤에 해리된다. 해리 이벤트는, 샘플(210)의 화학 구성요소의 분자 이온을 포함한, 중성 및 충전된 종을 생산한다. 이온(210)은 전기장의 이용에 의해, 예를 들면, 이온(210)을 중성 종에 대한 상이한 경로로 가이딩하기 위해 이온 가이드(212, 225) 예컨대 스텝웨이브(Stepwave) (RTM) 이온 가이드의 이용에 의해 중성 종으로부터 분리될 수 있다. 분자 이온(210)은 그 다음 질량 또는 이동도 분석에 적용된다. 이는 고 전압 또는 레이저의 인가 없이 온라인 방식으로 에어로졸의 분자 구성요소의 분석용 단순 용액을 제공한다.
상기에 개시된 방법 및 디바이스는 기상 또는 에어로졸-유형 샘플의 온라인 질량 분광분석 및 이온 이동도 분광분석의 분석용 용액을 제공한다.
다양한 추가 구현예에 있어서, 메트릭스 화합물은 이온 분석기 디바이스 속에 샘플의 도입에 앞서 임의의 지점에서 증기로서 또는액체로서 샘플 에어로졸 속에 혼합될 수 있다.
클러스터의 표면 유도된 해리 수행용 특정한 고체 충돌 표면 기하학이 상기 기재되었어도, 다른 기하학적 구조가 시행될 수 있는 것이 인정될 것이다 (단 클러스터는 해리를 유도하기 위해 충분히 고속에서 충돌 표면에 충격을 준다).
도 15는 상기 충돌 표면 또는 어셈블리(209, 215)가 중공 충돌 어셈블리(350)에 의해 대체되는 구현예의 간소화한 도식을 보여준다. 모세관(206)은 모세관(354)에 의해 나타낸다. 중공 충돌 어셈블리(350)는 비교적 큰 유입구(352) 및 비교적 작은 유출구(353)를 갖는 깔때기-형상화된 어셈블리(351)를 포함할 수 있다. 깔때기-형상화된 충돌 어셈블리(350)는 유입구 말단(352)으로부터 유출구 말단(353)을 향하는 방향으로, 즉, 에어로졸 입자 및 수득한 분석물 이온의 유동의 방향으로 어셈블리의 축을 따라 내부 직경에서 점진적으로 테이퍼링하거나 감소시킨다.
에어로졸 입자 또는 분자는 구현예에 있어서 에어로졸 입자 또는 분자가 그 다음 충돌 어셈블리(350)의 유입구(352)를 향하여 유도되는 정도로 모세관(354) 또는 다른 에어로졸 도입 튜브의 출구로부터 출현하도록 배열될 수 있어 이로써 에어로졸의 적어도 일부는 그 다음 충돌 어셈블리(350)의 모서리 및/또는 내부 표면(355)에 충격을 준다. 충돌 어셈블리(350)의 모서리 및/또는 내부 표면(355)에 충격을 주는 에어로졸은 충격시 이온화되도록 야기될 수 있어, 이로써 분석물 이온을 생성한다. 수득한 분석물 이온은 그 다음, 예를 들면, 기체 흐름에 의해 충돌 어셈블리(350)의 유출구(353)으로부터 출현하도록 배열된다. 상기 구현예는 이온화된 요망되지 않는 또는 비-분석물 클러스터에서 감소 및 따라서 생성된 원치않는 배경 이온에서 감소로 이어질 수 있다.특히, 비교적 큰 질량 배경 클러스터는 이들이 중공 충돌 어셈블리(350)에 진입하고 상기를 통과함에 따라 축상에 남아있을 수 있고, 이로써 충돌 어셈블리(350)의 모서리 또는 내부 표면(355)에 충격을 피할 수 있다. 그 결과, 큰 질량 배경 클러스터는 충돌 어셈블리(350)의 모서리 또는 내부 표면(355)에 충격을 줄 수 있고 따라서 충돌 어셈블리(350)의 모서리 또는 내부 표면(355)의 충격에 의해 이온화되지 않을 수 있다.
(충돌 어셈블리(350)의 모서리 또는 내부 표면(355)에 충격을 줌 없이) 충돌 어셈블리(350)의 유출구(353)로부터 출현하는 비-이온화된 또는 중성 (원치않는) 배경 클러스터는 그 다음 전기장 이용에 의해 당해 충전된 분석물 이온으로부터 효과적으로 분리될 수 있다. 예를 들면, (충돌 어셈블리(350)의 모서리 또는 내부 표면(355)에 충격을 줌 없이) 충돌 어셈블리(350)의 유출구(353)로부터 출현하는 비-이온화된 또는 중성 (원치않는) 배경 클러스터는 (예를 들면, 도 14에 나타낸 바와 같이) 스텝웨이브(RTM) 이온 가이드(212, 225)를 통해 요망되지 않는 중성 배경 클러스터 및 분석물 이온 둘 모두의 통과에 의해 당해 충전된 분석물 이온으로부터 분리될 수 있다. 상기에 논의된 바와 같이, 스텝웨이브 (RTM) 이온 가이드는 접합된 고리 전극으로 형성된 이온 가이드를 포함한다. 중성 입자 또는 분자 (예컨대 원치않는 배경 클러스터) 및 분석물 이온은 모두 이온 가이드의 제1 부분에서 받아질 수 있다. 이온 가이드의 제1 부분에서 고리 전극은 비교적 큰 내부 직경을 갖도록 배열될 수 있다. 일시적 DC 전압 또는 포텐셜은 이온 가이드의 길이를 따라 분석물 이온 강조의 효과를 갖는 전극에 적용될 수 있다. 일정한 방사상 DC 전압 구배는 이온 가이드의 후속의 부분을 거쳐, 예를 들면, 이온 가이드의 중심 부문을 거쳐 유지될 수 있다. 일정한 방사상 DC 전압 구배는 이온 가이드의 한 부분부터 이온 가이드의 또 다른 부분까지 분석물 이온 유도의 효과를 갖는다. 예를 들면, 분석물 이온은 이온 가이드의 제2 부분 속에 유도될 수 있고 여기서 접합된 고리 전극은 비교적 작은 직경을 가질 수 있다. 방사상 DC 전압 구배가 중성 (원치않는) 입자 또는 분자에 효과를 갖지 않는 것이 인정될 것이다. 그 결과, 원치않는 중성 배경 클러스터는 이온 가이드에 곧바로 연결할 것이고 펌프를 통해 소모될 수 있다. 동시에, 분석물 이온은 이온 가이드의 제2 부분 내에 방사상으로 국한될 수 있다. 제2 부분의 고리 전극이 비교적 작은 직경을 갖도록 배열되면 분석물 이온은 그 다음 예를 들면, 차등 펌핑 개구를 통해 또는 상대적으로 좁은 승인 각을 갖는 이온 가이드 속에 후속의 앞으로 나아가는 전송을 돕는 좁은 직경 빔으로 국한될 수 있다. 궁극적으로, 분석물 이온 또는 단편, 생성물 또는 분석물 이온으로부터 유도된 딸 이온은 스텝웨이브 (RTM) 이온 가이드의 다운스트림 배열된 질량 분석기(207)에 의해 질량 분석될 수 있다.
도 15에 관련하여 상기에 보여진 및 기재된 구현예는 신호 대 잡음 개선을 포함한 다중 이점을 갖는다. 더욱이, 중공 충돌 어셈블리(350)의 이용은 에어로졸의 개선된 이온화 효율을 초래한다고 밝혀졌다.
도 15에 관련하여 상기에 보여진 및 기재된 구현예의 또 다른 이점은 중공 충돌 어셈블리(350)가 충돌 어셈블리(350)에 요망되지 않는 입자 또는 분자의 충격으로 인해 덜한 오염으로 고통받는 것이다. 그 결과, 충돌 어셈블리(350)는 덜 빈번한 세정 또는 다른 유지를 요망한다. 더욱이, 충돌 어셈블리(350)에 원치않는 입자 또는 분자의 충격 감소 및 배기기체에 요망되지 않는 배경 클러스터를 유도하기 위해 충돌 어셈블리(350)의 스텝웨이브 (RTM) 이온 가이드 다운스트림의 이용이 충돌 어셈블리(350) 및/또는 스텝웨이브 (RTM) 이온 가이드의 다운스트림 위치한 이온-광학 예컨대 이온 가이드, 사중극자 질량 필터, 이온 트랩, 이온 이동도 분광분석 디바이스 및 차등 펌핑 개구의 오염에서 상당한 감소를 초래한다.
충돌 어셈블리는, 예를 들면, 어셈블리(351) 주위 랩핑된 전기 저항성 가열기 코일에 의해 가열될 수 있다. 강한 이온 신호는 ≥ 2.5 A, 선택적으로 ≥ 3 A, 및 선택적으로 ≥ 4 A의 가열기 코일 전류의 이용에 의해 수득될 수 있다. 강한 이온 신호는 모세관(354)의 출구로부터 어셈블리(351)를 2-3 mm 배열함으로써 수득될 수 있다.
또 다른 구현예에 있어서 도 15에서 보여진 깔때기-형상화된 충돌 어셈블리(351)는 도 16에 나타낸 바와 같이 중공 원통형 충돌 어셈블리(361)로 대체될 수 있다. 상기 구현예에 있어서 충돌 어셈블리(360)의 내부 직경은 충돌 어셈블리(360)의 세로 길이를 따라 본질적으로 일정하게 남아있다. 중공 원통형 충돌 어셈블리는 유입구(362) 및 유출구(363)를 갖는다. 에어로졸 입자 또는 분자는 에어로졸 입자 또는 분자가 그 다음 충돌 어셈블리(360)의 유입구(362)를 향하여 도입되는 정도로 모세관(364) 또는 다른 에어로졸 도입 튜브의 출구로부터 출현하도록 배열될 수 있다. 에어로졸은 충돌 어셈블리(361)의 모서리 및/또는 내부 표면(365)에 충격을 주도록 배열된다. 상기 구현예는 또한 중공 깔때기-형상화된 충돌 어셈블리(351)의 것과 동일한 이점, 즉 개선된 이온화 효율, 개선된 신호 대 잡음 및 이온-광학의 감소된 오염을 나타낸다는 것이 밝혀졌다.
충돌 어셈블리(361)는, 예를 들면, 어셈블리(361) 주위 랩핑된 전기 저항성 가열기 코일에 의해 가열될 수 있다. 이온 신호는 ≥ 3.5 A, 선택적으로 ≥ 4 A, 및 선택적으로 ≥ 5 A의 가열기 코일 전류를 이용하여 최적화된다고 밝혀졌다. 최적의 이온 신호는 모세관(354)의 출구로부터 어셈블리(351)를 3-4 mm 배열시킴으로써 수득될 수 있다.
따라서, 중공 깔때기-형상화된 충돌 어셈블리(351) 및 중공 원통형 충돌 어셈블리(361) 둘 모두가 특히 유익하고 WO 2013/098642 (Medimass)에 개시된 공지된 배열에 대해 상당한 개선을 나타낸다는 것이 분명하다.
충돌 표면이 구형, 원통형 또는 깔때기 형상화된 것으로 기재되었어도, 다른 배치구성이 또한 고려된다.
도 17A 및 17B는 존재할 수 있는 충돌 표면의 예 배치구성의 도식을 보여준다. 도 17A는 도 2 및 3에서 보여진 충돌 표면(209)에 대응한다. 예를 들면, 충돌 표면(209)은 구형, 스테인레스-강철 충돌 표면(209a)일 수 있고 분석기(207) 속에 유입구 모세관(206)의 말단으로부터 대략 6 mm 실장될 수 있다. 도 17B는 코일-형상화된 충돌 표면(209b)의 형태로 이용될 수 있는 구현예에 있어서 충돌 표면(209)을 보여준다. 이온은 이온 분석기(207)의 분석 영역 (도시되지 않음)에 이온 광학부(212)에 의해 이동될 수 있다. 상기에 논의된 바와 같이, 이온 광학부(212)는 스텝웨이브(RTM) 이온 가이드를 포함할 수 있다.
REIMS 기전이 양으로 및 음으로 하전된 이온의 실질적으로 동등한 생성으로 이어질 수 있고, 이는 그 뒤에 중성 전하의 비교적 큰 분자 클러스터를 형성할 수 있다는 것이 인지되었다. 이들 중성 클러스터는 분석기 또는 분광기 내에 전기장에 의해 양호하게 조작되지 않고 따라서, 예를 들면, 기기 이온 광학부(212)에 의해 제거될 수 있다. 본 명세서에 기재된 충돌 표면(209,215)은 분자 클러스터(205)를 파괴하도록 작용하여, 이온을 방출시켜 이로써 이들이 분석기 또는 분광기 내에 전기장에 의해 유도될 수 있다. 그러나, 충돌 표면(209,215)의 제공이 상이한 샘플의 측정 사이 교차-오염을 유도할 수 있다는 것이 또한 인지되었다. 예를 들면, 특정 박테리아 대사물, 예를 들면, 박테로이데스 spp.에 의해 생산된 특정 스핑고지질 또는 특정 바실러스 spp.에 의해 생산된 리포폴리펩타이드 예컨대 서팩틴 및 리체니신(lichenysin)은 단지 작은 수의 반복적인 측정 이후 상대적으로 강한 기억 효과를 유도한다고 밝혀졌다. 상기 교차-오염은 각 분석 이전 대기압 계면의 세정에 의해 완화될 수 있다. 그러나, 이는 특히 자동화 기기에서 바람직하지 않다. 충돌 표면(209,215)의 오염을 피하기 위해, 표면은, 예를 들면, 몇 백 섭씨 온도로 가열될 수 있다. 예를 들면, 충돌 표면(209,215)의 가열은 유입구 모세관(206)을 통해 도입된 산소와 반응하도록 충돌 표면(209)상에 탄소계 침적물을 야기할 수 있다. 탄소계 침적물은 그 다음, 충돌 표면(209,215)을 이탈할 수 있는, CO2 기체로 전환될 것이고 따라서 후속의 분석 동안 기기를 오염시키지 않을 것이다. 도 17B의 코일-형상화된 충돌 표면(209b)은 특히 재생가능한 열 분포를 제공한다.
충돌 요소 또는 표면(209,215)은, 예를 들면, 도 17B에서 전압 V 인가에 의해 이를 통해 전류를 통과시킴으로써 가열될 수 있는 물질로부터 작제될 수 있어서, 분석 동안 쉽게 가열되게 할 수 있다. 예를 들면, 충돌 표면(209,215)은 열-저항성 철-크로뮴-알루미늄 (FeCrAl) 합금 예컨대 칸탈 밖으로 제조될 수 있다. 그와 같은 가열된 충돌 표면(209,215)의 이용은 기억 효과를 상당히 감소시키고 따라서 기기 세정의 빈도는 크게 감소될 수 있다. 예를 들면, 수 천의 데이터베이스 엔트리는 임의의 기억 효과 없이 기록될 수 있고 심지어 리포폴리펩타이드에 대한 장기 노출이 임의의 관측된 이월을 초래하지 않았다.
구형, 코일-형상화 또는 다른 형상화된 충돌 표면은 사용될 수 있다. 예를 들어, 실린더 또는 튜브로부터, 예를 들면, 가열될 수 있는, 원통형 또는 관형 충돌 표면이 사용될 수 있다. 원통형 또는 관형 구조는 석영, 세라믹, 유리, 유리-세라믹 (예를 들면, MACOR (RTM))을 포함할 수 있거나 상기로부터 형성될 수 있다.
가열된 충돌 표면(209,215)을 이용하여 수득된 스펙트럼 프로파일은, 일부 경우에, 예를 들면, 도 18A 및 18B에 나타낸 바와 같이, 미가열된 충돌 표면(209,215)을 이용하여 수득된 스펙트럼 프로파일과 상이할 수 있다.
도 18A 및 18B는 비-가열된 충돌 표면 및 가열된 충돌 표면, 각각을 이용하여 박테로이데스 파길리스(fagilis)의 분석에서 비롯된 스펙트럼 프로파일을 보여준다. 이는 전체 스펙트럼 구성요소가 이러한 유형의 가열된 표면 기술을 이용하여 분석되기에 충분히 열안정적이지 않다는 것을 나타낸다. 예를 들면, 가열된 표면의 효과는 (예를 들면, 진균 예컨대 C. 알비칸스에 통상인) 포스파티드산 및 (예를 들면, 박테로이데테스 문에 통상인) 스핑고지질 종에 특히 강한 것처럼 보이고, 반면에 (예를 들면, 프로테우스 미라빌리스(Proteus mirabilis)의 주요 인지질 종인) 포스파티딜글리세롤 및 포스파티딜에탄올아민에 대하여 관측된 스펙트럼 외관에 관한 효과는 덜하다.
상기에 기재된 바와 같이, 메트릭스 화합물(204), 예컨대 이소프로필 알코올 (IPA), 충돌 표면(209,215)의 업스트림의 도입이 분석물 이온화 및 기기의 감수성을 개선한다고 밝혀졌다. 메트릭스 화합물(204)의 도입이 비-가열된 충돌 표면보다는 가열된 충돌 표면을 이용함으로써 달리 누락될 스펙트럼 특징을 복구할 수 있는 것이 또한 밝혀졌다. 예를 들면, 도 18A 및 18B는 가열된 충돌 표면의 이용이 박테로이데스 프라길리스내 스펙트럼 특징 예컨대 세라미드를 제거한다고 밝혀졌다는 것을 입증한다. 질량 분석기(207) 또는 분광기 속에 도입 이전 샘플링된 에어로졸(201) 속에 이소프로판올의 도입은 이들 스펙트럼 특징을 회복하고 비-가열된 충돌 표면을 가진 대기압 계면의 것과 유사한 질량 스펙트럼 지문을 생성한다고 밝혀졌다. 더욱이, 샘플 에어로졸(201)에 메트릭스(204) (예를 들면, 이소프로판올)의 첨가가 직접 에어로졸 도입과 비교된 경우 유사한 또는 더 높은 신호 강도로 이어졌고, 따라서 에어로졸 수송용 벤투리 펌프(213)의 이용을 가능하게 한다.
충돌 표면(209,215)이 다양한 형상의 문맥에서 기재되었어도, 다른 형상이 또한 고려된다. 예를 들면, 충돌 표면은 원뿔형일 수 있다. 실험적 데이터는 다양한 최대 직경의 충돌 표면에 대하여 수집되었다.
도 19A-19B 및 20A-20B는 구형, 원뿔형 및 코일-형상화된 충돌 표면에 대하여 충돌 표면(209,215)의 최대 직경의 함수로서 수득된 이온 신호의 강도를 보여준다. 데이터는 초음파 분무기에서 류신 엔케팔린 (3:1 IPA:물로 25 ng/μl) 및 지질 PC14:0 및 PG14:0 (3:1 IPA:물로 25 ng/μl)의 혼합물의 기화, 및 그 다음 충돌 표면(209,215)를 포함한 질량 분광분석기 속에 분무된 물질의 도입에 의해 수득되었다. 모니터링된 피크 강도는 하기이었다: 554의 질량 대 전하 비를 갖는 Leu Enk [M-H]-, 556의 질량 대 전하 비를 갖는 Leu Enk [M+H]+, 665의 질량 대 전하 비를 갖는 PG14:0 [M-H]-, 및 701의 질량 대 전하 비를 갖는 PC14:0 [M+Na]+. 도 19A 및 19B는 음이온 방식 및 양이온 방식, 각각으로 상이한 형상 및 상이한 직경의 충돌 표면(209,215)용, Leu Enk에 대하여 수집된 데이터를 보여준다. 도 20A 및 20B는 음이온 방식 및 양이온 방식, 각각으로 상이한 형상 및 상이한 직경의 충돌 표면(209,215)용, 지질에 대하여 수집된 데이터를 보여준다.
일반적으로, 신호 강도는 충돌 표면(209,215)의 직경 증가와 함께 증가한다. 코일이 가열된 경우 강도는, 코일이 가열된 경우 강도가 더 큰 조직 분석과 대조적으로, Leu Enk 및 지질 혼합물 모두에 대하여 떨어졌다.
도 21은 비-가열된 구형 충돌 표면을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여준다. 충돌 표면은 3.5 mm의 직경을 가졌고 모세관 유출구(206)으로부터 2 mm 배열되었다.
도 22는 비-가열된 원통형 충돌 표면을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여준다. 충돌 표면은 3.5 mm의 직경을 가졌고 모세관 유출구(206)로부터 2 mm 배열되었다.
도 23은 가열된, 카탈 (RTM) 코일-형상화된 충돌 표면을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여준다. 코일은 2.9 A의 전류에 의해 및 40 V 상쇄를 이용하여 가열되었다. 상기 코일 배치구성은 샘플 분석 동안 충돌 표면의 오염을 피하는데 특히 유용하였다.
도 24는 실린더 내에 배열된 코일에 의해 가열된 석영 실린더 충돌 표면을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여준다. 코일은 2.9 A의 전류에 의해 가열되었다. 노출된 코일이 충돌 표면으로서 사용된 경우보다 스펙트럼이 더 작은 규모이어도, 상기 배치구성은 충돌 표면의 상대적으로 적은 오염 (흑색 오염 점이 관측되었다)를 갖는 양호한 스펙트럼 결과를 생산하였다.
도 25는 실린더 내에 배열된 코일에 의해 가열된 유리-세라믹 MACOR (RTM) 실린더 충돌 표면을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여준다. 코일은 1.2 A의 전류에 의해 가열되었다. 상기 배치구성은 석영 충돌 표면보다 더 많은 오염을 수득하였고, 스펙트럼은 노출된 코일이 충돌 표면으로서 사용된 경우보다 더 적은 규모이다.
도 26A는 거기에 포매된 가열기 코일에 의해 가열된 세라믹 충돌 표면을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여준다. 코일은 2.9 A의 전류에 의해 가열되었다. 상기 배치구성은 더 낮은 질량에서 특히 강한 강도를 생산하였고 충돌 표면의 실질적으로 무 오염을 수득하였다. 도 26B는 600-900의 질량 범위 내에 도 26A의 질량 스펙트럼을 보여준다.
도 27A는 가열된 니켈 코일-형상화된 충돌 표면을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여준다. 코일은 2.25 A의 전류에 의해 및 40 V 상쇄를 이용하여 가열되었다. 상기 코일 배치구성은 이용 동안 녹색을 띤 색상을 획득하였고 칸탈 (RTM) 코일보다 더 많은 잡음을 가진 스펙트럼을 생산하였다. 도 27B는 600-900의 질량 범위 내에 도 27A의 질량 스펙트럼을 보여준다.
도 28A는 모세관(206)의 출구와 카탈 코일 충돌 표면(209) 사이 상이한 거리에 대하여 검출된 이온 신호 강도를 보여준다. 코일은 3.6 A의 전류에 의해 및 40 V 상쇄를 이용하여 가열되었다. 코일의 무 오염은 분석 이후 관측되었다. 도 28B는 3 mm의 거리에서 질량 스펙트럼을 보여주고 도 28C는 5 mm의 거리에서 질량 스펙트럼을 보여준다. 거리가 대략 3 mm로 증가되는 경우 스펙트럼이 보이기 시작하는 것 및 거리가 대략 5 mm로 증가되는 경우 피크기 보이기 시작하는 것이 관측되었다.
상이한 충돌 표면 기하학적 구조는 기기 및 스펙트럼의 감수성을 최적화하기 위해 조사되었다. 분석은 REIMS 분석을 이용하여 돼지 간에서 수행되었다. 장치는 충돌 표면에 샘플 에어로졸 수송용 스테인레스강 모세관을 포함하였다. 모세관은 49.65 mm의 길이, 0.02 인치 (0.05 cm)의 내부 직경 및 1.16 인치 (2.9 cm)의 외부 직경을 가졌다. 충돌 표면은 모세관의 말단으로부터 2 mm 배치되었다. 충돌 표면의 4개 유형은 시험되었다: 원뿔형, 평면, 원통형 및 구형.
원뿔의 정점이 모세관 유출구를 향하여 위치되었고 원뿔형 표면이 모세관의 다운스트림 방향으로 더 큰 직경에 테이퍼링되는 정도로 원뿔형 충돌 표면은 조사되었다. 도 29A는 충돌 표면으로서 원뿔을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고 도 29B는 원뿔형 표면이 길이 6.9 mm 및 직경 3.5 mm의 원통형 부문에 밖으로 테이퍼링하는 경우 수득된 질량 스펙트럼을 보여준다. 원뿔형 충돌 표면은 기체 분자의 상대적으로 높은 단편화를 생성하고, 상기 예에서, 지방산의 배타적인 존재와 질량 스펙트럼을 초래한다.
수많은 평면 충돌 표면은 조사되었다.
도 30A 및 30B는 디스크 형상화된 충돌 구성원, 즉 업스트림 및 다운스트림 측이 평면인 구성원을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여준다. 도 30A의 스펙트럼을 수득하기 위해 사용된 충돌 구성원은 5 mm의 직경을 가졌고 도 30B의 스펙트럼을 수득하기 위해 사용된 충돌 구성원은 3 mm의 직경을 가졌다. 각각의 이들 충돌 표면에 대하여 관측된 총 이온 전류는 상대적으로 낮았고 (~7.5E4 카운트) 질량 스펙트럼에서 이온에 대하여 감수성도 그러했다.
모세관의 유출구 및 비-평면 다운스트림 표면을 향하여 평면 표면 대면 업스트림을 갖는 충돌 어셈블리는 또한 조사되었다.
도 31A는 반구형인 충돌 구성원을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고, 반구의 평면 표면은 모세관 출구를 향하여 대면한다. 반구는 3.5 mm의 직경을 가졌다. 도 31B는 모세관 출구를 향하여 대면한 평면 업스트림 표면 및 원통형 부문에 의해 업스트림 표면으로부터 이격된 반구형 다운스트림 표면을 갖는 충돌 구성원을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여준다. 반구형 표면은 3.5 mm의 직경을 갖고 원통형 부문은 7 mm의 길이를 갖는다. 도 31C는 모세관 출구를 향하여 대면한 평면 업스트림 표면 및 원통형 부문 (길이 7mm 및 직경 3.5 mm)에 의해 업스트림 표면으로부터 이격되는 원뿔형 다운스트림 표면을 갖는 충돌 구성원을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여준다. 의 원뿔형 부분은 다운스트림 방향에서 직경으로 감소한다. 이들 기하학적 구조는 또한 상대적으로 낮은 총 이온 전류 (< 7E4 카운트) 및 상대적으로 좋지 못한 감수성을 초래하였다.
모세관의 출구를 통해 축과 수직인 실린더의 세로축을 갖는 원통형 충돌 어셈블리는 또한 조사되었다. 상이한 외부 직경의 원통형 충돌 어셈블리는 조사되었다. 기기의 환기 이후 침착을 보여준 단지 일부가 그러했던 것처럼 실린더의 중심 일부만이 기체 분자의 충돌에서 참여했어도 실린더 각각은 8.7 mm의 길이를 가졌고 모세관 출구의 2 mm 다운스트림 배열되었다.
도 32A는 5 mm의 외부 직경을 갖는 충돌 어셈블리를 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고, 도 32B는 3.5 mm의 외부 직경을 갖는 충돌 어셈블리를 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여주고, 도 32C는 2 mm의 외부 직경을 갖는 충돌 어셈블리를 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여준다. 2회 반복실험에 걸쳐 3개 충돌 표면에 대하여 평균 총 이온 전류는 2 mm의 직경을 갖는 실린더에 대하여 2.6E5, 3.5 mm의 직경을 갖는 실린더에 대하여 2.8E5, 및 5 mm의 직경을 갖는 실린더에 대하여 7.5E4이었다. 이들 원통형 충돌 어셈블리는 더 높은 자릿수를 가진 평면 표면 보다 더 나은 결과를 보여주었다.
상이한 외부 직경을 갖는 구형 충돌 어셈블리는 조사되었다. 구형체는 각각 모세관 출구의 2 mm 다운스트림 배열되었다. 구형 충돌 어셈블리는 1.5 mm, 2.5 mm, 3.5 mm 및 4 mm의 외부 직경을 가졌다. 4개의 구형 충돌 표면은, 도 33A에 나타낸 바와 같이, 동일한 질량 스펙트럼을 보여주었지만, 강도는 상이하였다. 도 33B는 구형 충돌 표면의 외부 직경의 함수로서 총 이온 전류를 보여준다.
곡선의 표면이 모세관 출구를 향하여 유도되었고 평면 표면이 모세관 출구로부터 떨어져서 대면한 반구형 충돌 어셈블리는 또한 조사되었다. 상기 배치구성은 상대적으로 낮은 총 이온 전류 및 좋지 못한 질량 스펙트럼을 초래하였다.
둥근 충돌 표면, 예컨대 실린더 및 구형체가 양호한 충돌 표면을 제공하는 것이 밝혀졌다. 대략 3.5 mm의 직경을 갖는 구형 충돌 표면이 높은 총 이온 전류 및 양호한 질량 스펙트럼을 갖는다는 것이 밝혀졌다.
덮개 튜브는, 예를 들면, 충돌 표면 주위 동력학 및 총 이온 전류 및 질량 스펙트럼을 변경하기 위해 충돌 표면 주위 원주로 배열될 수 있다. 상이한 길이, 예를 들면, 1 cm, 1.5 cm 및 2 cm를 갖는 원통형 튜브를 포함하는, 덮개 튜브의 다양한 배치구성이 조사되었다. 이들 튜브는 3.5 mm의 직경을 갖는 구형 충돌 표면 주위 배열되었고 모세관 말단 2 mm 배열되었다. 상이한 길이를 갖는 원통형 덮개 튜브의 총 이온 전류에 관한 효과는 도 34A에서 보여진다. 상기 예에서 최적의 차폐물 길이가 돼지 간의 분석을 위하여 1.5 cm인 것이 보여질 수 있다. 도 34B는 1.5 cm 덮개 튜브를 갖는 배치구성을 이용하여 수득된 질량 스펙트럼을 보여준다. 덮개 튜브의 이용으로 인해, 질량 스펙트럼에서 이량체의 부재는 주목할 만하다. 대략 10 분 동안 질량 스펙트럼에서 딤머(dimmer)의 부재는 관측되었고, 상기 배치를 REIMS를 이용한 동물 조직의 분석에 유용하게 만들었다.
또한 메탄올로 벤투리 펌프 및 유입구 모세관 플러싱 세정이 질량 스펙트럼에서 이량체의 존재 감소에 도움을 준다고 밝혀졌다.
전압 차이는 질량 스펙트럼을 개선하기 위해 충돌 표면과 덮개 튜브 사이 유지될 수 있다. 도 35A는 충돌 표면과 덮개 튜브 사이 상이한 상대 전압의 효과를 보여준다. 스펙트럼은 모세관 유출구의 2 mm 다운스트림 배열된 3.5 mm 직경의 구형 충돌 표면을 이용하여 수득되었다. 구형 표면과 덮개 사이 거리는 2 mm이었다.
도 35B-35D는 충돌 표면과 덮개 튜브 사이 상이한 전압 차이에서 수득된 상세한 스펙트럼을 보여준다. 도 35B는 -30 V에서 유지된 덮개 튜브 및 -15 V에서 유지된 충돌 표면으로 수득된 스펙트럼을 보여준다. 도 35C는 -30 V에서 유지된 덮개 튜브 및 -20 V에서 유지된 충돌 표면으로 수득된 스펙트럼을 보여준다. 도 35D는 -30 V에서 유지된 덮개 튜브 및 -25 V에서 유지된 충돌 표면으로 수득된 스펙트럼을 보여준다. 덮개 튜브보다 대략 5 V 더 높은 전압에서 충돌 표면 유지가 개선된 스펙트럼을 제공한다는 것이 밝혀졌다.
충돌 표면에 샘플을 전달하는 모세관 튜브는 가열될 수 있다. 이는, 특히 충돌 표면이 가열되지 않은 경우, 검출된 이온 강도를 개선할 수 있다. 도 36A-36F는 100 ℃, 150 ℃, 200 ℃, 250 ℃, 300 ℃, 및 350 ℃, 각각에서 모세관 유지 동안 수득된 스펙트럼을 보여준다. 대략 200 ℃의 모세관 온도가 모세관 봉쇄와 관련된 문제의 허용가능한 양과 함께 최적의 신호를 제공한다는 것이 밝혀졌다. 충돌 표면이 가열되는 경우 모세관 튜브를 가열하는 것이 필요하지 않을 수 있거나, 심지어 요망되지 않을 수 있다.
모세관 출구과 충돌 표면 사이 거리는 또한 조사되었다. 도 37A는 (200 ℃의 온도에서 유지된 모세관에 대하여) 2.5 mm, 3 mm, 3.5 mm, 4 mm 및 5mm의 모세관 출구와 충돌 표면 사이 거리로 수득된 스펙트럼을 보여준다. 도 37B-37D는 3 mm, 4mm 및 5mm 각각의 거리에 대하여 더욱 상세한 스펙트럼을 보여준다. 결과는 모세관 출구와 충돌 표면 사이 최적의 거리가, 특히 미가열된 충돌 표면에 대하여 2 mm와 3 mm 사이인 것을 나타낸다.
기재된 바와 같이, 충돌 표면은 코일일 수 있거나, 코일은 충돌 표면을 가열하기 위해 충돌 어셈블리에서 사용될 수 있다. 코일은 전기 저항성인 물질로부터 제조될 수 있어서, 이로써 전류가 코일을 통과함에 따라 가열된다. 코일용 예 물질은 칸탈, 카탈-D, 니켈 및 니크로탈이다.
도 38A는 2.9 A와 3.5 A 사이 다양한 상이한 전류가 코일을 가열하는데 사용되는 동안 카탈-D 코일 충돌 표면을 이용하여 샘플 분석 경우 검출된 이온 신호를 보여준다. 최적의 가열 전류가 대략 3.5 A인 것이 보여질 수 있다. 도 38B는 2.9 A와 3.5 A 사이 다양한 상이한 전류가 코일을 가열하는데 사용되는 동안 니크로탈 코일 충돌 표면을 이용한 샘플 분석 경우 검출된 이온 신호를 보여준다. 최적의 가열 전류가 대략 3.5 A인 것이 보여질 수 있다. 도 38C는 3.8 A와 4.4 A 사이 다양한 상이한 전류가 코일을 가열하는데 사용되는 동안 또 다른 코일 충돌 표면을 이용한 샘플 분석 경우 검출된 이온 신호를 보여준다. 최적의 가열 전류가 대략 4.2 A인 것이 보여질 수 있다.
도 39는, 충돌 어셈블리가 실질적으로 구형 볼(390)에서 코팅된 카탈 코일을 포함하는, 또 다른 구현예를 보여준다. 구형 볼 코팅물(390)은 유리, 세라믹 또는 본 명세서에 기재된 다른 코일 코팅물 중 하나일 수 있다. 이온 신호는 코일을 통해 ≥ 5 A, 선택적으로 ≥ 5.5A (2.3V)의 가열 전류를 이용하여 최적화되었다. 상기 전류는 네이키드 코일의 것보다 높다. 그러나, 상기 구현예는 네이키드 코일보다 상대적으로 더욱 강렬한 스펙트럼을 생산하였다. 또한, 상기 구현예의 충돌 어셈블리는 낮은 신호 대 잡음비, 예를 들면, 0.1%를 생산하였다. 코팅물은 코일을 노출시키기 위해 거기에 개구(392)를 가질 수 있다. 개구(392), 및 따라서 노출된 코일은 충돌 표면에 샘플 전달용 모세관(396)의 출구를 대면할 수 있다.
도 40A는 도 16에서 보여진 것과 유사한 또 다른 구현예를 보여주고, 단, 중공 충돌 어셈블리(361)는 코일에 의해 형성된다. 에어로졸 입자 또는 분자는 모세관 또는 다른 에어로졸 도입 튜브의 출구로부터 출현하도록 배열될 수 있어서 에어로졸 입자 또는 분자는 그 다음 코일형 충돌 어셈블리의 유입구를 향하여 유도된다. 에어로졸은 코일형 충돌 어셈블리의 내부 표면에 충격을 주도록 배열된다. 코일은 전기 저항성 와이어일 수 있고 코일을 통한 전류 통과에 의해 가열될 수 있다.
도 40B는 코일에 대해 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여 도 40A의 충돌 어셈블리를 이용하여 측정된 이온 신호를 보여준다. 거리는 코일의 출구 말단에 대해 및 업스트림 방향으로 측정된다. 상기 예에서, 코일은 8 mm 길이이고 따라서 모세관의 출구 말단은 8 mm 미만 거리에서 코일 내에 배열된다. 코일의 내부 반경은 3 mm이다. 8 mm보다 더 먼 거리에서 모세관의 출구 말단은 코일 입구의 업스트림 위치한다. 보여질 수 있는 바와 같이, 더 높은 강도의 신호는 모세관의 출구 말단이 코일의 업스트림 이격된 경우 수득되었다. 상기 예에서, 코일은 3A의 전류를 이용하여 가열되었다.
도 40C-40M은 코일에 대해 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여 도 40A의 충돌 어셈블리를 이용하여 수득된 상세한 스펙트럼을 보여준다. 도 40C-40M은 0 mm, 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm 및 10 mm 각각의 코일의 출구 말단으로부터 업스트림 거리에 위치한 모세관 출구를 이용하여 수득된 스펙트럼을 보여준다. 보여질 수 있는 바와 같이, 최적의 스펙트럼은 9-10 mm의 거리에서 수득되었다, 즉 모세관 출구는 코일의 1-2 mm 업스트림 이격되었다.
상기 예에서, 코일은 3A의 전류를 이용하여 가열되었다. 그러나, 다른 전류는 코일을 가열하는데 사용될 수 있다.
도 41A는, 모세관 출구가 상이한 가열기 코일 전류에 대하여 코일의 2 mm 업스트림 위치한 경우, 도 40A의 구현예를 이용하여 수득된 총 이온 전류를 보여준다. 도 41A에 나타낸 바와 같이, 2.4 A와 4.6 A 사이 12개의 상이한 가열기 코일 전류는 시험되었다. 총 이온 전류는 코일을 통해 가열 전류 증가에 반응형 실질적으로 선형으로 증가한다. 총 이온 전류 반응은 4.6A를 넘는 전류 증가와 함께 계속해서 증가하였다. 이는 모세관 출구 축과 직교인 그의 축을 갖는 코일 충돌 표면의 이용과 대조적이고, 여기서 총 이온 전류는 가열 전류가 증가된 경우 특정 포인트를 넘어 계속해서 개선하지 않았다.
도 40A에서 보여진 모세관 출구 및 충돌 코일의 동축 배열은, 예를 들면, 모세관 출구와 직교인 그의 세로축을 갖는 충돌 코일에 대해 향상된 이온화를 제공할 수 있다. 예를 들면, 도 40A에서 보여진 배열에서 모세관으로부터 에어로졸은 코일 내부 몇 개의 코일 모서리와 충돌할 수 있고, 코일이 가열되면, 에어로졸 입자가 가열된 코일 내부에 있는 동안 더 오랜 열 충격이 있을 수 있다. 그에 반해서, 코일의 세로축이 모세관 출구를 통해 축과 직교로 배열되는 경우, 이들 효과는 존재하지 않을 수 있다. 오히려, 충돌 표면과 단수 충돌 이후 입자는 코일로부터 추가로 서서히 움직일 수 있고, 이는 충격 및 열 효과를 이용하여 액적/에어로졸 입자로부터 이온화된 분자의 해방의 유효성을 제한할 수 있다. 그러나, 상기에 기재된 바와 같이, 메트릭스 자체가 액적으로부터 이온의 더 효과적인 해방을 허용함에 따라, 메트릭스는 이를 극복하는데 사용될 수 있다.
도 41B-41M은 도 41A의 각 코일 전류에서 수득된 스펙트럼을 보여준다. 스펙트럼은 코일 전류 증가와 함께 강도 및 신호 대 잡음비에서 점진적 증가를 보여준다. 상기에 기재된 바와 같이, 메트릭스는 이온화를 돕는데 사용될 수 있다. 메트릭스의 이용은 사용된 가열 전류상의 이온 신호에 대한 의존성을 감소시킨다고 밝혀졌다.
다른 길이 및 내부 반경의 코일은 또한 사용될 수 있다.
도 42A는, 코일에 대해 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여, 4 mm의 길이 및 3 mm의 내부 직경을 갖는 충돌 코일을 이용하여 측정된 이온 신호를 보여준다. 거리는 코일의 출구 말단에 대해 및 업스트림 방향으로 측정된다. 상기 예에서, 모세관의 출구 말단은 4 mm 미만 거리에서 코일 내에 배열된다. 4 mm 보다 더 먼 거리에서 모세관의 출구 말단은 코일 입구의 업스트림 위치한다. 보여질 수 있는 바와 같이, 모세관의 출구 말단이 코일의 업스트림 이격된 경우 수득된 이온 신호. 상기 예에서, 이온 신호는 6 mm 이상의 거리에서, 즉 모세관의 출구가 코일의 2 mm 이상 업스트림 위치한 경우 빠르게 상승하기 시작하였다.
도 42B-42G는 코일에 대해 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여 충돌 어셈블리를 이용하여 수득된 상세한 스펙트럼을 보여준다. 도 42B-42G는 2 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm 및 8 mm 각각의 코일의 출구 말단으로부터 업스트림 거리에 위치한 모세관 출구를 이용하여 수득된 스펙트럼을 보여준다. 보여질 수 있는 바와 같이, 신호 대 잡음비는 거리 증가와 함께 증가한다.
상기 예에서, 코일은 2.9A의 전류를 이용하여 가열되었다. 그러나, 다른 전류는 코일을 가열하는데 사용될 수 있다.
도 42H는, 상이한 가열기 코일 전류에 대하여, 모세관 출구가 코일의 3 mm 업스트림 위치한 경우 수득된 총 이온 전류를 보여준다. 도 42H에 나타낸 바와 같이, 2.5 A와 4.7 A 사이 7개의 상이한 가열기 코일 전류는 시험되었다. 총 이온 전류는 코일을 통한 가열 전류 증가와 반응하여 실질적으로 선형으로 증가한다.
도 42I-42O는 도 42H의 각 코일 전류에서 수득된 스펙트럼을 보여준다. 도 42I-42O의 스펙트럼은 2.5 A, 2.9 A, 3.3 A, 3.7 A, 4.1 A, 4.3 A 및 4.7 A 각각의 코일 전류에 대응한다. 스펙트럼은 코일 전류 증가와 함께 강도 및 신호 대 잡음비의 점진적 증가를 보여준다.
도 43A는, 코일에 대해 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여, 8 mm의 길이 및 6 mm의 내부 직경을 갖는 충돌 코일을 이용하여 측정된 이온 신호를 보여준다. 거리는 코일의 출구 말단에 대해 및 업스트림 방향으로 측정된다. 상기 예에서, 모세관의 출구 말단은 8 mm 미만 거리에서 코일 내에 배열된다. 8 mm 보다 더 먼 거리에서 모세관의 출구 말단은 코일 입구의 업스트림 위치한다. 보여질 수 있는 바와 같이, 모세관의 출구 말단이 코일의 업스트림 이격된 경우 수득된 더 나은 이온 신호. 상기 예에서, 이온 신호는 14 mm 이상의 거리에서, 즉 모세관의 출구가 코일의 6 mm 이상 업스트림 위치한 경우 최적이었다.
도 43B-43F는 코일에 대해 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여 충돌 어셈블리를 이용하여 수득된 상세한 스펙트럼을 보여준다. 도 43B-43F는 9 mm, 11 mm, 13 mm, 17 mm 및 19 mm의 코일의 출구 말단으로부터 업스트림 거리에 위치한 모세관 출구를 이용하여 수득된 스펙트럼을 보여준다. 보여질 수 있는 바와 같이, 최상의 스펙트럼은 13 mm에서, 즉 코일의 5mm 업스트림 모세관 출구로 수득되었다.
상기 예에서, 코일은 3A의 전류를 이용하여 가열되었다. 그러나, 다른 전류는 코일을 가열하는데 사용될 수 있다.
도 43G는, 상이한 가열기 코일 전류에 대하여, 모세관 출구가 코일의 7 mm 업스트림 위치한 경우 수득된 총 이온 전류를 보여준다. 도 43G에 나타낸 바와 같이, 2.5 A와 4.5 A 사이 5개의 상이한 가열기 코일 전류는 시험되었다. 총 이온 전류는 코일을 통한 가열 전류 증가와 반응하여 실질적으로 선형으로 증가한다.
도 43H-43L은 도 43G의 각 코일 전류에서 수득된 스펙트럼을 보여준다. 스펙트럼은 코일 전류 증가와 함께 강도 및 신호 대 잡음비의 점진적 증가를 보여준다.
모세관의 출구 축과 실질적으로 평행한 코일의 세로축 배열이 모세관 출구 축과 직교인 코일 축 배열보다 더 높은 온도 코일을 갖는 더 나은 스펙트럼을 제공한다는 것이 밝혀졌다. 특히, 이들 배열은 더 높은 온도에서 규모 더 높은 강도를 제공할 수 있다. 최적의 신호는 모세관 출구가 코일 입구의 업스트림, 예를 들면, 2-3 mm 이격된 경우 수득되었다. 모세관 출구 축과 실질적으로 평행한 코일 축 배열은 또한 기기의 오염을 감소하는 것처럼, 예를 들면, 다운스트림 스텝웨이브 이온 가이드의 오염을 감소하는 것처럼 보였다.
도 44A는, 충돌 표면에 대해 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여, 모세관 출구 축과 동축으로 배열된 및 1 mm의 길이 및 3 mm의 내부 직경을 갖는 관형 충돌 표면을 이용하여 측정된 이온 신호를 보여준다. 상기 예에서, 이온 신호는 모세관 출구가 7 mm의 거리만큼 충돌 표면으로부터 이격된 경우 최적이었다.
도 44B 및 44C는, 모세관 출구가 충돌 표면 입구의 7 mm 업스트림 위치한 때, 도 44A와 관련하여 기재된 충돌 어셈블리를 이용하여 돼지 간을 분석한 경우 수득된 상이한 질량 범위에 걸친 상세한 스펙트럼을 보여준다.
도 44D는, 상이한 가열기 코일 전류에 대하여, 모세관 출구가 충돌 표면 입구의 7 mm 업스트림 위치한 경우 수득된 총 이온 전류를 보여준다. 도 44D에 나타낸 바와 같이, 0 A와 4.7 A 사이 9개의 상이한 가열기 코일 전류는 시험되었다. 총 이온 전류는 대략 4.5 A에서 최적이다.
도 45A는, 충돌 표면에 대해 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여, 모세관 출구 축과 동축으로 배열된 및 8 mm의 길이 및 6 mm의 내부 직경을 갖는 관형 충돌 표면을 이용하여 측정된 이온 신호를 보여준다. 상기 예에서, 이온 신호는 모세관 출구가 6 mm의 거리만큼 충돌 표면으로부터 이격된 경우 최적이었다. 배치는, 상이한 대기 계면을 제외하고, 도 43에서 사용된 것과 유사하였다.
도 45B는 모세관 출구가 충돌 표면 입구의 6 mm 업스트림 위치한 때 도 45A와 관련하여 기재된 충돌 어셈블리를 이용하여 및 3.4A의 코일 가열기 전류를 이용하여 돼지 간을 분석한 경우 수득된 전체 스펙트럼을 보여준다.
도 45C는 도 45B의 스펙트럼의 상세한 부분을 보여준다.
도 45D는, 상이한 가열기 코일 전류에 대하여, 모세관 출구가 충돌 표면 입구의 5 mm 업스트림 위치한 경우 수득된 총 이온 전류를 보여준다. 도 45D에 나타낸 바와 같이, 3 A와 3.8 A 사이 5개의 상이한 가열기 코일 전류는 시험되었다. 총 이온 전류는 대략 3.4 A에서 최적이다.
도 46A는, 충돌 표면에 대해 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여, 모세관 출구 축과 동축으로 배열된 및 8 mm의 길이 및 3 mm의 내부 직경을 갖는 관형 충돌 표면을 이용하여 측정된 이온 신호를 보여준다. 상기 예에서, 이온 신호는 모세관 출구가 6 mm의 거리만큼 충돌 표면으로부터 이격된 경우 최적이었다. 배치는, 상이한 대기 계면을 제외하고, 도 40에서 사용된 것과 유사하였다.
도 46B는 모세관 출구가 충돌 표면 입구의 6 mm 업스트림 위치한 때 도 46A와 관련하여 기재된 충돌 어셈블리를 이용하여 및 3.2A의 코일 가열기 전류를 이용하여 수득된 전체 스펙트럼을 보여준다.
도 46C는 도 46B의 스펙트럼의 상세한 부분을 보여준다.
도 46D는, 상이한 가열기 코일 전류에 대하여, 모세관 출구가 충돌 표면 입구의 5 mm 업스트림 위치한 경우 수득된 총 이온 전류를 보여준다. 도 46D에 나타낸 바와 같이, 2.6 A와 3.6 A 사이 6개의 상이한 가열기 코일 전류는 시험되었다. 총 이온 전류는 대략 3.4 A에서 최적이다.
도 47A는, 충돌 표면에 대해 모세관 출구의 다양한 상이한 위치에 대하여, 모세관 출구 축과 동축으로 배열된 및 8 mm의 길이를 갖는 원뿔형 충돌 표면을 이용하여 측정된 이온 신호를 보여준다. 원뿔형 충돌 표면은 입구 말단에서 6 mm 내지 출구 말단에서 3 mm 테이퍼링한 내부 직경을 가졌다. 상기 예에서, 이온 신호는 모세관 출구가 충돌 표면에 대해 입구에서 (즉 0 mm에서) 배열된 경우 최적인 것으로 밝혀졌다. 배치는, 상이한 대기 계면을 제외하고, 도 40에서 사용된 것과 유사하였다.
도 47B는 3.4 A의 코일 가열기 전류를 이용한 도 47A의 충돌 어셈블리를 이용하여 돼지 간 분석에 의해 수득된 전체 스펙트럼을 보여준다.
도 47C는 도 47B의 스펙트럼의 상세한 부분을 보여준다.
도 47D는 상이한 가열기 코일 전류에 대하여 수득된 총 이온 전류를 보여준다. 도 47D에 나타낸 바와 같이, 2.6 A와 3.8 A 사이 7개의 상이한 가열기 코일 전류는 시험되었다. 총 이온 전류는 대략 3.4 A에서 최적이다.
구현예는 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석 또는 다른 기상 이온 분석 양식을 이용하여 분석물을 함유한 기체성 샘플 및 에어로졸의 화학 분석 장치 및 관련된 방법을 제공한다. 상기 방법은 봉입된 공간 속에 분석물을 함유한 다른 기체성 샘플(201) 또는 에어로졸의 도입으로 시작하고, 여기서 샘플(201)은 저분자량 메트릭스 화합물(204)과 혼합된다. 상기 균질 또는 이종 혼합물은 그 다음 유입구(206)를 통해 질량 및/또는 이온 이동도 분광기(102)의 대기 계면 속에 도입된다. 분석 기기의 저압 레짐 속에 혼합물의 도입시, 프리 제트 팽창에 의해 가속화되는, 샘플 및 메트릭스 화합물의 분자 구성요소를 함유한 에어로졸 입자는 형성된다. 혼합된 조성물 에어로졸 입자(205)는 그 뒤에 고체 충돌 표면(209)과 충돌을 통해 해리된다. 해리 이벤트는, 샘플의 화학 구성요소의 분자 이온(210)을 포함하여, 중성 및 충전된 종을 생산한다. 이온(210)은 중성 종에 대해 상이한 경로로 이온(210)을 가이딩하기 위해 전기장의 이용, 예를 들면, 이온 가이드(212), 예컨대 스텝웨이브 (RTM) 이온 가이드의 이용에 의해 중성 종으로부터 분리될 수 있다. 분자 이온(210)은 그 다음 질량 및/또는 이동도 분석에 적용된다. 이는 고 전압 또는 레이저의 인가 없이 온라인 방식으로 에어로졸의 분자 구성요소의 분석용 단순 용액을 제공한다.
상기 방법 및 디바이스는 기상 또는 에어로졸-유형 샘플의 온라인 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석의 분석용 용액을 제공한다.
다양한 추가 구현예에 있어서 메트릭스 화합물(204)은 이온 분석기 디바이스(207) 속에 샘플의 도입에 앞서 임의의 지점에서 증기로서 또는 액체로서 샘플 에어로졸(201) 속에 혼합될 수 있다.
상기에 기재된 구현예가 클러스터의 표면 유도된 해리 수행용 특정한 고체 충돌 표면 기하학에 관련하여도, 다른 기하학적 구조가 시행될 수 있다는 것이 인정될 것이다 (단 클러스터는 해리를 유도하기에 충분히 높은 속도로 충돌 표면(209)에 충격을 준다).
샘플 스펙트럼 분석
본 발명의 범위 내에 해당하는 의도인 분석 기술의 목록은 하기 표에 주어진다:
Figure pct00004
전술한 분석 접근법의 조합, 예컨대 PCA-LDA, PCA-MMC, PLS-LDA, 등이 또한 이용될 수 있다.
샘플 스펙트럼의 분석은 차원 감소용 자율 분석 그 다음 분류용 지도 분석을 포함할 수 있다.
예로써, 수많은 상이한 분석 기술이 이제 더 상세히 기재될 것이다.
다변량 분석 - 분류용 모델 개발
예로써, 복수의 참조 샘플 스펙트럼의 다변량 분석을 이용한 분류 모델의 빌딩 방법이 이제 기재될 것이다.
도 48은 다변량 분석을 이용한 분류 모델의 빌딩 방법(1500)을 보여준다. 상기 예에서, 상기 방법은 참조 샘플 스펙트럼에 대하여 강도 값의 복수의 세트 수득의 단계(1502)를 포함한다. 상기 방법은 그 다음 자율 주성분 분석 (PCA)의 단계(1504) 그 다음 지도 선형 판별 분석 (LDA)의 단계(1506)를 포함한다. 상기 접근법은 본 명세서에서 PCA-LDA로서 지칭될 수 있다. 다른 다변량 분석 접근법, 예컨대 PCA-MMC가 이용될 수 있다. PCA-LDA 모델은 그 다음, 단계(1508)에서, 예를 들면 저장에 대한 출력이다.
이와 같은 다변량 분석은 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플로부터 수득된 하나 이상의 샘플 스펙트럼을 이용하여 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플이 분류되도록 하는 분류 모델을 제공할 수 있다. 다변량 분석은 단순 예와 관련하여 이제 더 상세히 기재될 것이다.
도 49는 공지된 참조 샘플의 2개 부류로부터 수득된 참조 샘플 스펙트럼의 세트를 보여준다. 부류는 본 명세서에 기재된 표적의 부류의 임의의 하나 이상일 수 있다. 그러나, 간단히, 상기 예에서 2개 부류는 왼쪽 부류 및 오른쪽 부류로서 참조될 것이다.
참조 샘플 스펙트럼의 각각은 그 참조 샘플 스펙트럼내 각각의 질량 대 전하비에 대하여 3개의 참조 피크-강도 값의 세트를 유도하기 위해 사전-가공되었다. 단지 3개의 참조 피크-강도 값이 보여주어도, 더욱 많은 참조 피크-강도 값 (예를 들면, ~ 100 참조 피크-강도 값)이 각각의 참조 샘플 스펙트럼내 질량 대 전하비의 대응하는 수로 유도될 수 있는 것이 인정될 것이다. 다른 구현예에서, 참조 피크-강도 값은 하기에 대응할 수 있다: 질량; 질량 대 전하비; 이온 이동도 (드리프트 시간); 및/또는 작동의 파라미터.
도 50은 강도 축에 의해 정의된 3개 치수를 갖는 다변량 공간을 보여준다. 각각의 치수 또는 강도 축은 특정한 질량 대 전하 비에서 피크-강도에 대응한다. 재차, 다변량 공간에서 더욱 많은 치수 또는 강도 축 (예를 들면, ~ 100 치수 또는 강도 축)이 있을 수 있다는 것이 인정될 것이다. 다변량 공간은 복수의 참조점을 포함하고, 각 참조점은 참조 샘플 스펙트럼에 대응한다, 즉, 각 참조 샘플 스펙트럼의 피크-강도 값은 다변량 공간에서 참조점에 좌표를 제공한다.
참조 샘플 스펙트럼의 세트는 각각의 참조 샘플 스펙트럼과 관련된 행을 갖는 참조 메트릭스 D, 각각의 질량 대 전하비와 관련된 칼럼, 및 각각의 참조 샘플 스펙트럼의 각각의 질량 대 전하비에 대하여 피크-강도 값인 메트릭스의 요소로 나타낼 수 있다.
많은 사례에서, 다변량 공간 및 메트릭스 D에서 다수의 치수는 참조 샘플 스펙트럼을 부류로 그룹화하는 것을 어렵게 할 수 있다. PCA는 따라서 주성분 축에 의해 정의된 하나 이상의 치수의 감소된 수를 갖는 PCA 공간을 정의하는 PCA 모델을 계산하기 위해 메트릭스 D에서 수행될 수 있다. 주성분은 메트릭스 D에서 최대 변동을 포함하거나 "설명하는" 및 메트릭스 D에서 변동의 역치 양을 누적으로 설명하는 것이도록 선택될 수 있다.
도 51은 누적 변동이 PCA 모델에서 주성분의 수 n의 함수로서 얼마나 증가할 수 있는지를 보여준다. 변동의 역치 양은 바라던 대로 선택될 수 있다.
PCA 모델은 비-선형 반복 부분 최소 자승 (NIPALS) 알고리즘 또는 단수 값 분해를 이용하여 메트릭스 D로부터 계산될 수 있고, 이의 세부사항은 숙련가에 공지되고 또한 본 명세서에 상세히 기재되지 않을 것이다. PCA 모델의 다른 계산 방법이 이용될 수 있다.
수득한 PCA 모델은 PCA 스코어 메트릭스 S 및 PCA 장입 메트릭스 L에 의해 정의될 수 있다. PCA는 또한, PCA 모델에 의해 설명되지 않는 변동을 함유하는, 오차 메트릭스 E를 생산할 수 있다. D, S, L 및 E 사이 관계는 하기일 수 있다:
Figure pct00005
도 52는 도 49 및 50의 참조 샘플 스펙트럼에 대하여 수득한 PCA 공간을 보여준다. 상기 예에서, PCA 모델은 2개 주성분 PC0 및 PC1을 갖고 PCA 공간은 따라서 2개 주성분 축에 의해 정의된 2개의 치수를 갖는다. 그러나, 더 작은 또는 더 큰 수의 주성분은 바라던 대로 PCA 모델에서 포함될 수 있다. 주성분의 수가 다변량 공간에서 치수의 수 적어도 1 미만인 것이 일반적으로 요망된다.
PCA 공간은 복수의 전환된 참조점 또는 PCA 스코어를 포함하고, 각 전환된 참조점 또는 PCA 스코어는 도 49의 참조 샘플 스펙트럼 및 따라서 도 50의 참조점에 대응한다.
도 52에서 보이는 바와 같이, PCA 공간의 감소된 차원은 참조 샘플 스펙트럼을 2개 부류로 그룹화하는 것을 더욱 쉽게 한다. 임의의 특이점은 또한 상기 시기에서 분류 모델로부터 확인 및 제거될 수 있다.
추가 지도 다변량 분석, 예컨대 다중-부류 LDA 또는 최대 마진 기준 (MMC)은 PCA 공간에서 그 다음 부류를 정의하기 위해 및, 선택적으로, 차원을 추가로 감소시키기 위해 수행될 수 있다.
숙련가에 의해 인정되는 바와 같이, 다중-부류 LDA는 부류 사이 변동 대 부류 내의 변동의 비를 최대화하기 위해 (즉, 가능한 대부분의 압축 부류 사이 최대 가능한 거리를 제공하기 위해) 노력한다. LDA의 세부사항은 숙련가에 공지되고 또한 본 명세서에 상세히 기재되지 않을 것이다.
수득한 PCA-LDA 모델은, 일반화된 고유치 문제를 해결함으로써 거기에 함유된 각각의 전환된 스펙트럼에 대하여 부류 배정 및 PCA 스코어 메트릭스 S로부터 유도될 수 있는, 전환 메트릭스 U에 의해 정의될 수 있다.
신규한 LDA 공간 속에 최초 PCA 공간으로부터 스코어 S의 전환은 그 다음 하기에 의해 주어질 수 있다:
Figure pct00006
식 중, 메트릭스 Z는 LDA 공간 속에 전환된 스코어를 함유한다.
도 53은 단일 치수 또는 축을 갖는 PCA-LDA 공간을 보여주고, 여기서 LDA는 도 52의 PCA 공간에서 수행된다. 도 53에서 보여진 바와 같이, LDA 공간은 복수의 추가 전환된 참조점 또는 PCA-LDA 스코어를 포함하고, 각 추가 전환된 참조점은 도 52의 전환된 참조점 또는 PCA 스코어에 대응한다.
상기 예에서, PCA-LDA 공간의 추가 감소된 차원은 참조 샘플 스펙트럼을 2개 부류로 그룹화하는 것을 심지어 더욱 쉽게 한다. PCA-LDA 모델에서 각 부류는 PCA-LDA 공간에서 그의 전환된 부류 평균 및 공변이 메트릭스 또는 하나 이상의 초평면 (점, 선, 평면 또는 고차 초평면 포함) 또는 초표면 또는 보로노이 셀에 의해 정의될 수 있다.
PCA 장입 메트릭스 L, LDA 메트릭스 U 및 전환된 부류 평균 및 공변이 매트릭스 또는 포평면 또는 초표면 또는 보로노이 셀은 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플 분류화에서 나중 이용을 위하여 데이터베이스에 대한 출력일 수 있다.
부류 g에 대한 LDA 공간 V'g에서 전환된 공변이 메트릭스는 하기에 의해 주어질 수 있다:
Figure pct00007
식 중, Vg 는 PCA 공간에서 부류 공변이 매트릭스이다.
부류 g에 대한 전환된 부류 평균 위치 z g 는 하기에 의해 주어질 수 있다:
Figure pct00008
식 중, s g 는 PCA 공간에서 부류 평균 위치이다.
다변량 분석 - 분류용 모델의 이용
예로써, 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위한 분류 모델의 이용 방법이 이제 기재될 것이다.
도 54는 분류 모델 이용의 방법(2100)을 보여준다. 상기 예에서, 상기 방법은 샘플 스펙트럼에 대하여 강도 값의 세트 수득의 단계(2102)를 포함한다. 상기 방법은 그 다음 PCA-LDA 모델 공간 속에 샘플 스펙트럼에 대하여 강도 값의 세트 예상의 단계(2104)를 포함한다. 다른 분류 모델 공간, 예컨대 PCA-MMC는 이용될 수 있다. 샘플 스펙트럼은 그 다음 예상 위치에 기반된 단계(2106)에 분류되고 분류는 그 다음 단계(2108)에서 출력이다.
에어로졸, 연기 또는 증기 샘플의 분류는 상기 기재된 단순 PCA-LDA 모델과 관련하여 이제 더 상세히 기재될 것이다.
도 55는 미공지된 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플로부터 수득된 샘플 스펙트럼을 보여준다. 샘플 스펙트럼은 각각의 질량 대 전하비에 대하여 3개 샘플 피크-강도 값의 세트를 유도하기 위해 사전-가공되었다. 상기에서 언급된 바와 같이, 단지 3개 샘플 피크-강도 값이 보여져도, 더욱 많은 샘플 피크-강도 값 (예를 들면, ~ 100 샘플 피크-강도 값)이 샘플 스펙트럼에 대하여 더욱 많은 대응하는 질량 대 전하비로 유도될 수 있는 것이 인정될 것이다. 또한, 상기에서 언급된 바와 같이, 다른 구현예에서, 샘플 피크-강도 값은 하기에 대응할 수 있다: 질량; 질량 대 전하비; 이온 이동도 (드리프트 시간); 및/또는 작동의 파라미터.
샘플 스펙트럼은 샘플 벡터 d x 에 의해 나타낼 수 있고, 벡터의 요소는 각각의 질량 대 전하비에 대하여 피크-강도 값이다. 샘플 스펙트럼에 대하여 전환된 PCA 벡터 s X 는 아래와 같이 수득될 수 있다:
Figure pct00009
그 다음, 샘플 스펙트럼에 대하여 전환된 PCA-LDA 벡터 z X 는 아래와 같이 수득될 수 있다:
Figure pct00010
도 56은 재차 도 53의 PCA-LDA 공간을 보여준다. 그러나, 도 56의 PCA-LDA 공간은 추가로, 전환된 PCA-LDA 벡터 z x 에 대응하는, 도 55의 샘플 스펙트럼의 피크 강도 값으로부터 유도된 예상된 샘플 지점을 포함한다.
상기 예에서, 예상된 샘플 지점은 오른쪽 부류에 관련하는 부류 사이 초평면의 한쪽이고, 또한 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플은 오른쪽 부류에 속하는 것으로서 분류될 수 있다.
대안적으로, LDA 공간에서 부류 중심으로부터 마할라노비스(Mahalanobis) 거리가 이용될 수 있고, 여기서 부류 g의 중심으로부터 지점 z x 의 마할라노비스 거리는 하기의 제곱근에 의해 주어질 수 있고:
Figure pct00011
데이터 벡터 d x 는 상기 거리가 최소인 부류로 배정될 수 있다.
또한, 다변량 가우스, 각 부류에 대한 데이터 벡터의 멤버쉽의 개연성으로서 각 부류의 처리는 계산될 수 있다.
라이브러리 기반 분석 - 분류용 라이브러리의 개발
예로써, 복수의 입력 참조 샘플 스펙트럼을 이용하는 분류 라이브러리의 빌딩 방법이 이제 기재될 것이다.
도 57은 분류 라이브러리의 빌딩 방법(2400)을 보여준다. 상기 예에서, 상기 방법은 복수의 입력 참조 샘플 스펙트럼 수득의 단계(2402) 및 샘플의 각 부류에 대하여 복수의 입력 참조 샘플 스펙트럼으로부터 메타데이터 유도의 단계(2404)를 포함한다. 상기 방법은 그 다음 별개의 라이브러리 엔트리로서 샘플의 각 부류에 대하여 메타데이터 저장의 단계(2406)를 포함한다. 분류 라이브러리는 그 다음, 예를 들면 단계(2408)에서 전자 저장에 대한 출력이다.
분류 라이브러리 예컨대 상기는 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플로부터 수득된 하나 이상의 샘플 스펙트럼을 이용하여 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류되도록 한다. 라이브러리 기반 분석은 예와 관련하여 이제 더 상세히 기재될 것이다.
상기 예에서, 분류 라이브러리에서 각 엔트리는 부류의 대표인 복수의 사전-가공된 참조 샘플 스펙트럼으로부터 창출된다. 상기 예에서, 부류용 참조 샘플 스펙트럼은 하기 절차에 따라 사전-가공된다:
첫째, 리비닝(re-binning) 공정이 수행된다. 본 구현예에서, 데이터는 가로좌표를 가진 로그 그리드 상에 리샘플링된다:
Figure pct00012
식 중, N chan 은 선택된 값이고 [χ]는 χ 아래 가장 근접한 정수를 나타낸다. 일 예에서, N chan 은 212 또는 4096이다.
그 다음, 배경 차분화 공정이 수행된다. 본 구현예에서, k 노트를 가진 3차 스플라인(spline)은 노트의 각 쌍 사이 데이터의 p%가 곡선 아래 놓인 정도로 작제된다. 상기 곡선은 그 다음 데이터로부터 공제된다. 일 예에서, k는 32이다. 하나의 예에서, p는 5이다. 강도 공제된 데이터의 q% 변위치에 대응하는 상수 값은 그 다음 각 강도로부터 공제된다. 양성 및 음성 값은 유지된다. 하나의 예에서, q는 45이다.
그 다음, 정상화 공정이 수행된다. 본 구현예에서, 데이터는 평균
Figure pct00013
를 갖도록 정규화된다. 일 예에서,
Figure pct00014
= 1.
라이브러리에서 엔트리는 그 다음 스펙트럼에서 각각의 N chan 지점에 대하여 중앙 스펙트럼 값
Figure pct00015
및 편차 값
Figure pct00016
의 형태로 메타데이터로 구성된다.
i 번째 채널에 대한 가능성은 하기에 의해 주어진다:
Figure pct00017
식 중, 1/2 ≤
Figure pct00018
< ∞이고
Figure pct00019
는 감마 함수이다.
상기 방정식은
Figure pct00020
= 1에 대하여 표준 코시 분포로 감소하는 및
Figure pct00021
∞로서 가우스 (정상) 분포가 되는 일반화된 코시 분포이다. 파라미터
Figure pct00022
는 분포의 폭을 제어하고 (가우스 한계에서
Figure pct00023
= σi는 단순히 표준 편차이다) 반면에 전면적인 값
Figure pct00024
는 꼬리부분의 크기를 제어한다.
일 예에서,
Figure pct00025
는, 코시와 가우스 사이 놓이는, 3/2이고, 이로써 가능성은 하기가 된다:
Figure pct00026
각 라이브러리 엔트리에 대하여, 파라미터
Figure pct00027
는 입력 참조 샘플 스펙트럼의 i 번째 채널에서 값의 목록의 중앙으로 설정되고 반면에 편차
Figure pct00028
는 √2에 의해 분할된 이들 값의 사분위간 범위인 것으로 여긴다. 상기 선택은 i 번째 채널에 대한 가능성이 입력 데이터로서 동일한 사분위간 범위를 갖고, 변위치의 이용이 원격 데이터에 대해 일부 보호를 제공하는 것을 보장할 수 있다.
라이브러리-기반 분석 - 분류용 라이브러리의 이용
예로써, 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위한 분류 라이브러리의 이용 방법이 이제 기재될 것이다.
도 58은 분류 라이브러리의 이용 방법(2500)을 보여준다. 상기 예에서, 상기 방법은 복수의 샘플 스펙트럼의 세트 수득의 단계(2502)를 포함한다. 상기 방법은 그 다음 분류 라이브러리에서 부류 엔트리용 메타데이터를 이용하여 샘플의 각 부류에 대하여 복수의 샘플 스펙트럼의 세트용 개연성 또는 분류 스코어 계산의 단계(2504)를 포함한다. 샘플 스펙트럼은 그 다음 단계(2506)에서 분류되고 분류는 그 다음 단계(2508)에서 출력이다.
에어로졸, 연기 또는 증기 샘플의 분류는 상기 기재된 분류 라이브러리와 관련하여 이제 더 상세히 기재될 것이다.
상기 예에서, 미공지된 샘플 스펙트럼
Figure pct00029
는 복수의 샘플 스펙트럼의 세트의 중앙 스펙트럼이다. 중앙 스펙트럼
Figure pct00030
의 취득은 채널 기준으로 채널상에 원격 데이터로부터 보호할 수 있다.
입력 데이터 소정의 라이브러리 엔트리 s용 가능성
Figure pct00031
는 그 다음 하기에 의해 주어진다:
Figure pct00032
식 중,
Figure pct00033
및
Figure pct00034
는, 각각, 채널 i에 대하여 라이브러리 중앙 값 및 편차 값이다. 가능성
Figure pct00035
는 수치 안전성용 로그 가능성으로서 계산될 수 있다.
가능성
Figure pct00036
는 그 다음, 부류에 걸쳐 균일한 사전 개연성을 추정하는, 개연성을 제공하기 위해 전체 후보자 부류 's'에 걸쳐 정규화된다. 부류 's'에 대하여 수득한 개연성은 하기에 의해 주어진다:
Figure pct00037
지수 (1/F)는 달리 너무 최종적일 수 있는 개연성을 연화시킬 수 있다. 일 예에서, F = 100. 이들 개연성은, 예를 들면, 사용자 인터페이스에서 백분율로서 표현될 수 있다.
대안적으로, RMS 분류 스코어
Figure pct00038
는 라이브러리로부터 동일한 중앙 샘플 값 및 유도 값을 이용하여 계산될 수 있다:
Figure pct00039
재차, 스코어
Figure pct00040
는 전체 후보자 부류 's'에 걸쳐 정규화된다.
에어로졸, 연기 또는 증기 샘플은 그 다음 최고 개연성 및/또는 최고 RMS 분류 스코어를 갖는 부류에 속하는 것으로서 분류될 수 있다.
의료 치료, 수술 및 진단의 방법 및 비-의료 방법
다양한 상이한 구현예가 고려된다. 일부 구현예에 있어서 상기 개시된 방법은 생체내, 생체외 또는 시험관내 조직상에 수행될 수 있다. 조직은 인간 또는 비-인간 동물 조직을 포함할 수 있다.
다양한 수술, 치료, 의료 치료 및 진단 방법이 고려된다.
그러나, 생체내 조직상에 수행되지 않는 질량 분광분석의 비-수술 및 비-치료 방법에 관련하는 다른 구현예가 고려된다. 인간 또는 동물 바디의 밖에서 수행되는 체외 방식으로 다른 관련된 구현예가 고려된다.
상기 방법이, 예를 들면, 부검 절차의 일부로서 무생 인간 또는 동물상에 수행되는 추가 구현예가 고려된다.
본 명세서에 기재된 질량 및/또는 이온 이동도 분광기는 음이온 방식으로만, 양이온 방식으로만, 또는 양쪽 양이온 및 음이온 방식으로 데이터를 수득할 수 있다. 양이온 방식 분광분석 데이터는 음이온 방식 분광분석 데이터와 조합 또는 연결될 수 있다. 음이온 방식은 지질을 포함한 표적으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플, 예컨대 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플 분류를 위하여 특히 유용한 스펙트럼을 제공할 수 있다.
이온 이동도 분광분석 데이터는 상이한 이온 이동도 드리프트 기체를 이용하여 수득될 수 있거나, 도펀트는 하나 이상의 종의 드리프트 시간의 변화를 유도하기 위해 드리프트 기체에 첨가될 수 있다. 상기 데이터는 그 다음 조합 또는 연합될 수 있다.
본 발명이 바람직한 구현예를 참조하여 기재되었어도, 형태 및 상세에서 다양한 변화가 수반하는 청구항에서 제시된 바와 같이 본 발명의 범위로부터 이탈 없이 실시될 수 있다는 것이 당해 분야의 숙련가에 의해 이해될 것이다.

Claims (240)

  1. 하기를 포함하는, 주위 이온화 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석 수행 장치:
    실질적으로 원통형, 관형, 막대-형상화, 코일-형상화, 나선 또는 나선형-형상화 충돌 어셈블리; 및
    상기 충돌 어셈블리에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하도록 배열되고 조절된 제1 디바이스.
  2. 하기를 포함하는, 주위 이온화 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석 수행 장치:
    충돌 어셈블리; 및
    상기 충돌 어셈블리에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하도록 배열되고 조절된 제1 디바이스.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 충돌 어셈블리가 제1 세로축을 갖고 상기 제1 디바이스가 상기 제1 축에 실질적으로 직교인 제2 축을 따라 상기 충돌 어셈블리에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하도록 배열되고 조절되거나; 상기 충돌 어셈블리가 제1 세로축을 갖고 상기 제1 디바이스가 상기 제1 축을 따라 상기 충돌 어셈블리에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하도록 배열되고 조절되는, 장치.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 충돌 어셈블리가 메쉬인, 장치.
  5. 하기를 포함하는, 에어로졸, 연기 또는 증기 이온화 장치:
    유입구 및/또는 유출구를 갖는 중공 충돌 어셈블리로서, 상기 충돌 어셈블리의 상기 내부 단면적은 하기인, 어셈블리: (i) 실질적으로 일정함; 또는 (ii) 상기 유입구부터 상기 유출구까지 방향으로 감소함; 또는 (iii) 상기 유입구부터 상기 유출구까지 방향으로 증가함.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 유입구가 상기 에어로졸을 받도록 배열되는, 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 에어로졸이 모서리 및/또는 상기 충돌 어셈블리의 내부 표면에 충격을 주도록 배열되는, 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 에어로졸이 분석물 이온을 형성 또는 방출하기 위해 상기 내부 표면에 충격을 주도록 배열되는, 장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 분석물 이온이 상기 유출구를 통해 상기 충돌 어셈블리로부터 출현하도록 배열되는, 장치.
  10. 청구항 5 내지 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리가 깔때기-형상화된 충돌 어셈블리를 포함하는, 장치.
  11. 청구항 5 내지 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리가 관형 또는 원통형 충돌 어셈블리를 포함하는, 장치.
  12. 청구항 5 내지 11 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리의 세로축과 실질적으로 동축인 축을 따라 상기 충돌 어셈블리 속에 상기 에어로졸을 유도하도록 배열되고 조절된 제1 디바이스를 추가로 포함하는, 장치.
  13. 청구항 3 내지 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리가 코일형 구조로부터 또는 연속 관형 또는 원뿔형 구조로부터 형성되는, 장치.
  14. 청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리 가열용 가열기 또는 가열기 코일을 추가로 포함하는, 장치.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 가열기 또는 상기 가열기 코일이 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기가 유도될 수 있는 상기 충돌 어셈블리인, 장치.
  16. 청구항 14에 있어서, 상기 가열기 또는 상기 가열기 코일이 상기 충돌 어셈블리에 의해 둘러싸이거나 상기 충돌 어셈블리 내에 포매되는, 장치.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 충돌 어셈블리가 거기에 개구를 포함하여 이로써 가열기 또는 가열기 코일이 개구에 의해 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기에 노출될 수 있는, 장치.
  18. 청구항 14 내지 17 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열기 또는 상기 가열기 코일에 전력 공급용 하나 이상의 전극을 추가로 포함하는, 장치.
  19. 청구항 14 내지 18 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치가 충돌 어셈블리 가열용 가열기 또는 가열기 코일에 전류를 공급하도록 구성되고, 상기 전류가 하기로 구성된 군으로부터 선택되는, 장치: 약 ≥ 0.5 A; ≥ 약 1 A; 약 ≥ 1.5 A; 약 ≥ 2 A; 약 ≥ 2.5 A; 약 ≥ 3 A; 약 ≥ 3.5 A; 약 ≥ 4 A; 약 ≥ 4.5 A; 및 약 ≥ 5 A.
  20. 청구항 14 내지 19 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열기 또는 가열기 코일이 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 온도로 상기 충돌 어셈블리를 가열시키도록 배열되는, 장치: (i) 약 < 100 ℃; (ii) 약 100-200 ℃; (iii) 약 200-300 ℃; (iv) 약 300-400 ℃; (v) 약 400-500 ℃; (vi) 약 500-600 ℃; (vii) 약 600-700 ℃; (viii) 약 700-800 ℃; (ix) 약 800-900 ℃; (x) 약 900-1000 ℃; (xi) 약 1000-1100 ℃; 및 (xii) 약 > 1100 ℃.
  21. 청구항 20에 있어서, 상기 가열기 또는 가열기 코일이 분석된 상기 샘플로부터 상기 충돌 어셈블리상에 침착된 오염물질을 연소 제거하도록 배열되고 구성되는, 장치.
  22. 청구항 1 내지 21 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리가 하기인 외부 충돌 표면이거나, 또는 외부 충돌 표면을 포함하는, 장치: 세라믹, 비-세라믹, 유리, 유리-세라믹, 석영, 금속 예컨대 강철 또는 니켈, 또는 금속-합금 예컨대 철-크로뮴-알루미늄 (FeCrAl) 합금, 칸탈(Kanthal), 니크로탈(Nikrothal) 또는 니크롬(Nichrome).
  23. 청구항 1 내지 22 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기가 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 축과 직교인 최대 또는 최소 치수: 약 ≥ 1 mm; 약 ≥ 2 mm; 약 ≥ 3 mm; 약 ≥ 4 mm; 약 ≥ 5 mm; 약 ≥ 6 mm; 약 ≥ 7 mm; 및 약 ≥ 8 mm를 갖고/갖거나; 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 상기 축과 직교인 최대 또는 최소 치수: 약 ≤ 8 mm; 약 ≤ 7 mm; 약 ≤ 6 mm; 약 ≤ 5 mm; 약 ≤ 4 mm; 및 약 ≤ 3 mm를 갖는 상기 충돌 어셈블리의 한 영역에 축을 따라 유도되는, 장치.
  24. 청구항 1 내지 23 중 어느 한 항에 있어서, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기가 이용시 이동할 수 있는 상기 충돌 어셈블리 주위 배열된 덮개 튜브를 포함하는, 장치.
  25. 청구항 24에 있어서, 상기 덮개 튜브가 상기 충돌 어셈블리의 업스트림 및/또는 다운스트림 확장하는, 장치.
  26. 청구항 24 또는 25에 있어서, 상기 충돌 어셈블리와 상기 덮개 튜브 사이 포텐셜 차이 유지용 하나 이상의 전압 공급장치를 포함하는, 장치.
  27. 청구항 1 내지 26 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리상에 상기 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기 전달용 모세관 또는 샘플 튜브를 추가로 포함하는, 장치.
  28. 청구항 27에 있어서, 상기 모세관 또는 샘플 튜브의 상기 출구 오리피스가 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 상기 충돌 어셈블리의 상기 충돌 표면의 거리 업스트림으로 배열되고/되거나: 약 0 mm; 약 ≤ 1 mm; 약 1-2 mm; 약 2-3 mm; 약 3-4 mm; 약 4-5 mm; 약 5-6 mm; 약 6-7 mm; 약 7-8 mm; 약 8-9 mm; 약 9-10 mm; 및 약 ≥ 10 mm;
    상기 모세관 또는 샘플 튜브가 구멍에서 받아지고 상기 모세관 또는 샘플 튜브가 거기에 부착된 구성원을 제한하는 운동 및 상기 충돌 표면으로부터 예정된, 고정된 거리에서 상기 모세관 또는 샘플 튜브의 상기 출구를 위치결정하기 위해 상기 구멍 속에 상기 모세관 또는 샘플 튜브의 운동의 그 정도를 제한하도록 상기 장치의 또 다른 부분 연루용 이의 외부 표면으로부터 밖을 향하여 방사상으로 확장하는 운동을 포함하는, 장치.
  29. 청구항 27 또는 28에 있어서, 상기 모세관 또는 샘플 튜브 가열용 가열기를 포함하는, 장치.
  30. 청구항 29에 있어서, 상기 가열기가 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 온도로 상기 모세관 또는 샘플 튜브를 가열하도록 구성되는, 장치: (i) 약 < 100 ℃; (ii) 약 100-150 ℃; (iii) 약 150-200 ℃; (iv) 약 200-250 ℃; (v) 약 250-300 ℃; (vi) 약 300-350 ℃; (vii) 약 > 350 ℃.
  31. 청구항 1 내지 30 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리 지지용 제1 홀더를 추가로 포함하는, 장치.
  32. 청구항 31에 있어서, 상기 제1 홀더가 세라믹 또는 비-세라믹으로부터 형성되는, 장치.
  33. 청구항 31 또는 32에 있어서, 상기 가열기 또는 가열기 코일에 전력 공급용 더 많은 전극 중 상기 하나가 상기 제1 홀더를 통과하는, 장치.
  34. 청구항 31, 32 또는 33에 있어서, 주요 가열기 어셈블리 또는 유니트 하우징을 추가로 포함하는, 장치.
  35. 청구항 34에 있어서, 상기 제1 홀더가 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 유니트 하우징에 제거가능하게 실장되는, 장치.
  36. 청구항 34 또는 35에 있어서, 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 유니트 하우징이 거기를 통해 진행하는 구멍 및 상기 구멍의 선택적 밀폐용 제1 단리 밸브를 추가로 포함하고; 선택적으로 상기 제1 단리 밸브가 볼 밸브를 포함하는, 장치.
  37. 청구항 36에 있어서, 상기 제1 단리 밸브는 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브가 상기 구멍 속에 삽입되는 경우 개방하도록 배열되고 구성되는, 장치.
  38. 청구항 37에 있어서, 상기 제1 단리 밸브는 상기 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브가 상기 구멍으로부터 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 제거되는 경우 밀폐하도록 배열되는, 장치.
  39. 청구항 37 또는 38에 있어서, 이용시, 상기 충돌 어셈블리상에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기 공급용 상기 구멍을 통해 확장하거나 배치되는 상기 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브를 추가로 포함하는, 장치.
  40. 청구항 39에 있어서, 상기 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브가, 이용시, 상기 제1 홀더를 통해 확장하는, 장치.
  41. 청구항 40 또는 41에 있어서, 상기 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브가, 이용시, 상기 충돌 어셈블리에 실질적으로 인접하여 또는 상기 충돌 어셈블리를 대면하여 배열되는 출구를 갖는, 장치.
  42. 청구항 1 내지 41 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리 보호용 확장된 위치에서 상기 충돌 어셈블리를 적어도 부분적으로 둘러싸는 하나 이상의 차폐물을 추가로 포함하는, 장치.
  43. 청구항 42에 있어서, 상기 하나 이상의 차폐물이 상기 충돌 어셈블리의 적어도 일부가 상기 하나 이상의 차폐물에 의해 둘러싸이지 않는 수축된 위치까지 상기 확장된 위치부터 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 수축가능한, 장치.
  44. 청구항 43에 있어서, 상기 하나 이상의 차폐물이 상기 확장된 위치를 향하여 편향되는, 장치.
  45. 청구항 1 내지 44 중 어느 한 항에 있어서, 공급원 하우징을 추가로 포함하는, 장치.
  46. 청구항 45에 있어서, 상기 공급원 하우징이 제2 단리 밸브를 추가로 포함하는, 장치.
  47. 청구항 46에 있어서, 상기 주요 가열기 또는 제거가능 유니트 하우징 어셈블리가 상기 공급원 하우징 내에 삽입가능하거나 상기에 연결가능하고, 이용시, 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 제거가능 유니트 하우징이 그 다음 제1 회전 위치부터 제2 회전 위치까지 추가로 회전가능한, 장치.
  48. 청구항 47에 있어서, 상기 제1 위치부터 상기 제2 위치까지 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 제거가능 유니트 하우징의 상기 회전이, 이용시, 제1 작동 위치부터 제2 작동 위치까지 상기 제2 단리 밸브를 움직이도록 배열되고 조절되는, 장치.
  49. 청구항 48에 있어서, 상기 제1 작동 위치에서 상기 제2 단리 밸브가 실질적으로 밀폐형인, 장치.
  50. 청구항 48 또는 49에 있어서, 상기 제2 작동 위치에서 상기 제2 단리 밸브가 실질적으로 개방형인, 장치.
  51. 청구항 1 내지 50 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디바이스 또는 상기 장치가 주위 이온 또는 이온화 공급원의 일부를 포함하거나 형성하거나; 상기 제1 디바이스 또는 장치가 분석된 및 이온을 함유하거나 그 뒤에 주위 이온 또는 이온화 공급원 또는 다른 이온화 공급원에 의해 이온화되는 표적으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하도록 구성되는, 장치.
  52. 청구항 51에 있어서, 상기 표적이 원상태 또는 비변형된 표적 물질을 포함하는, 장치.
  53. 청구항 52에 있어서, 상기 원상태 또는 비변형된 표적 물질이 메트릭스 또는 시약의 상기 첨가에 의해 비변형되는, 장치.
  54. 청구항 51 내지 53 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디바이스 또는 장치가 사전 제조가 필요한 상기 표적 없이 상기 표적의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하도록 배열되고 조절되는, 장치.
  55. 청구항 51 내지 54 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디바이스 또는 장치가 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 디바이스의 일부, 또는 이온 공급원을 포함 또는 형성하는, 장치: (i) 급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS") 이온 공급원; (ii) 탈착 전기분무 이온화 ("DESI") 이온 공급원; (iii) 레이저 탈착 이온화 ("LDI") 이온 공급원; (iv) 열 탈착 이온 공급원; (v) 레이저 다이오드 열 탈착 ("LDTD") 이온 공급원; (vi) 탈착 전기-유동 초점조정 ("DEFFI") 이온 공급원; (vii) 유전 장벽 방전 ("DBD") 플라즈마 이온 공급원; (viii) 대기 고체 분석 프로브 ("ASAP") 이온 공급원; (ix) 초음파 보조 분무 이온화 이온 공급원; (x) 용이한 주위 음속-분무 이온화 ("EASI") 이온 공급원; (xi) 탈착 대기압 광이온화 ("DAPPI") 이온 공급원; (xii) 종이분무 ("PS") 이온 공급원; (xiii) 제트 탈착 이온화 ("JeDI") 이온 공급원; (xiv) 터치 분무 ("TS") 이온 공급원; (xv) 나노-DESI 이온 공급원; (xvi) 레이저 제거 전기분무 ("LAESI") 이온 공급원; (xvii) 실시간 직접 분석 ("DART") 이온 공급원; (xviii) 프로브 전기분무 이온화 ("PESI") 이온 공급원; (xix) 고체-프로브 보조 전기분무 이온화 ("SPA-ESI") 이온 공급원; (xx) 캐비트론 초음파 수술 흡인기 ("CUSA") 디바이스; (xxi) 혼성 CUSA-투열요법 디바이스; (xxii) 집속 또는 비집속 초음파 제거 디바이스; (xxiii) 혼성 집속 또는 비집속 초음파 제거 및 투열요법 디바이스; (xxiv) 마이크로파 공명 디바이스; (xxv) 펄스형 플라즈마 RF 해부 디바이스; (xxvi) 아르곤 플라즈마 응고 디바이스; (xxvi) 혼성 펄스형 플라즈마 RF 해부 및 아르곤 플라즈마 응고 디바이스; (xxvii) 혼성 펄스형 플라즈마 RF 해부 및 JeDI 디바이스; (xxviii) 수술 물/염수 제트 디바이스; (xxix) 혼성 전기수술 및 아르곤 플라즈마 응고 디바이스; 및 (xxx) 혼성 아르곤 플라즈마 응고 및 물/염수 제트 디바이스.
  56. 청구항 51 내지 55 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디바이스 또는 장치가 하나 이상의 전극을 포함하고 상기 하나 이상의 전극과 상기 표적의 접촉에 의해 상기 표적의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하도록 배열되고 조절되는, 장치.
  57. 청구항 56에 있어서, 상기 하나 이상의 전극이 하기 어느 하나를 포함하는, 장치: (i) 선택적으로 별개의 복귀 전극이 제공되는, 단극성 디바이스; (ii) 양극성 디바이스; 또는 (iii) 선택적으로 적어도 1종의 별개의 복귀 전극이 제공되는, 다중-상 RF 디바이스.
  58. 청구항 56 또는 57에 있어서, 상기 하나 이상의 전극이 급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS") 디바이스를 포함하는, 장치.
  59. 청구항 56, 57 및 58 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 전극에 AC 또는 RF 전압을 인가하도록 배열되고 조절된 디바이스를 추가로 포함하는, 장치.
  60. 청구항 59에 있어서, 상기 하나 이상의 전극에 상기 AC 또는 RF 전압 인가용 상기 디바이스가 상기 하나 이상의 전극에 상기 AC 또는 RF 전압의 하나 이상의 펄스를 인가하도록 배열되는, 장치.
  61. 청구항 59 또는 60에 있어서, 상기 하나 이상의 전극에 상기 AC 또는 RF 전압의 인가가 상기 표적 속에 열을 소산되게 하는, 장치.
  62. 청구항 51 내지 55 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디바이스 또는 장치가 상기 표적 조사용 레이저를 포함하는, 장치.
  63. 청구항 51 내지 62 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디바이스 또는 장치가 줄 가열 또는 투열요법에 의해 상기 표적으로부터 표적 물질의 직접적인 증발 또는 기화에 의해 상기 표적의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸을 생성하도록 배열되고 조절되는, 장치.
  64. 청구항 51 내지 63 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디바이스 또는 장치가 상기 표적 속에 초음파 에너지를 유도하도록 배열되고 조절되는, 장치.
  65. 청구항 51 내지 64 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸이, 셀룰러 물질을 선택적으로 포함한, 미충전된 수성 액적을 포함하는, 장치.
  66. 청구항 51 내지 65 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디바이스 또는 장치에 의해 생성된 및 상기 에어로졸을 형성하는 상기 질량 또는 물질의 적어도 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% 또는 95%가 액적의 형태인, 장치.
  67. 청구항 51 내지 66 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸의 상기 사우터 평균 직경 ("SMD", d32)이 하기 범위인 에어로졸을 상기 제1 디바이스가 생성하도록 배열되고 조절되는, 장치: (i) < 5 μm; (ii) 5-10 μm; (iii) 10-15 μm; (iv) 15-20 μm; (v) 20-25 μm; 또는 (vi) > 25 μm.
  68. 청구항 51 내지 67 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸이 하기 범위에서 레이놀즈 수(Re)로 유동 영역을 횡단하는, 장치: (i) < 2000; (ii) 2000-2500; (iii) 2500-3000; (iv) 3000-3500; (v) 3500-4000; 또는 (vi) > 4000.
  69. 청구항 51 내지 68 중 어느 한 항에 있어서, 실질적으로 상기 에어로졸의 상기 생성 지점에서, 상기 에어로졸이 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 웨버 수 (We)를 갖는 액적을 포함하는, 장치: (i) < 50; (ii) 50-100; (iii) 100-150; (iv) 150-200; (v) 200-250;(vi) 250-300; (vii) 300-350; (viii) 350-400; (ix) 400-450; (x) 450-500; (xi) 500-550; (xii) 550-600; (xiii) 600-650; (xiv) 650-700; (xv) 700-750; (xvi) 750-800; (xvii) 800-850; (xviii) 850-900; (xix) 900-950; (xx) 950-1000; 및 (xxi) > 1000.
  70. 청구항 51 내지 69 중 어느 한 항에 있어서, 실질적으로 상기 에어로졸의 상기 생성 지점에서, 상기 에어로졸이 하기 범위에서 스토크 수 (Sk)를 갖는 액적을 포함하는, 장치: (i) 1-5; (ii) 5-10; (iii) 10-15; (iv) 15-20; (v) 20-25; (vi) 25-30; (vii) 30-35; (viii) 35-40; (ix) 40-45; (x) 45-50; 및 (xi) > 50.
  71. 청구항 51 내지 70 중 어느 한 항에 있어서, 실질적으로 상기 에어로졸의 상기 생성 지점에서, 상기 에어로졸이 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 평균 축류 속도를 갖는 액적을 포함하는, 장치: (i) < 20 m/s; (ii) 20-30 m/s; (iii) 30-40 m/s; (iv) 40-50 m/s; (v) 50-60 m/s; (vi) 60-70 m/s; (vii) 70-80 m/s; (viii) 80-90 m/s; (ix) 90-100 m/s; (x) 100-110 m/s; (xi) 110-120 m/s; (xii) 120-130 m/s; (xiii) 130-140 m/s; (xiv) 140-150 m/s; 및 (xv) > 150 m/s.
  72. 청구항 51 내지 71 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표적이 박테리아 콜로니, 진균 콜로니, 또는 생물학적 물질 예컨대 생물학적 조직 또는 생물학적 액체, 예를 들면, 타액, 혈액 또는 고름을 포함하는, 장치.
  73. 청구항 72에 있어서, 상기 생물학적 조직이 인간 조직 또는 비-인간 동물 조직을 포함하는, 장치.
  74. 청구항 72 또는 73에 있어서, 상기 생물학적 조직이 생체내 생물학적 조직을 포함하는, 장치.
  75. 청구항 72 또는 73에 있어서, 상기 생물학적 조직이 생체외 생물학적 조직을 포함하는, 장치.
  76. 청구항 72 또는 73에 있어서, 상기 생물학적 조직이 시험관내 생물학적 조직을 포함하는, 장치.
  77. 청구항 72 내지 76 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생물학적 조직이 하기를 포함하는, 장치: 부신 조직, 충수 조직, 방광 조직, 골, 창자 조직, 뇌 조직, 유방 조직, 기관지, 관상 조직, 귀 조직, 식도 조직, 눈 조직, 담낭 조직, 생식기 조직, 심장 조직, 시상하부 조직, 신장 조직, 대장 조직, 장 조직, 후두 조직, 간 조직, 폐 조직, 림프절, 입 조직, 코 조직, 췌장 조직, 부갑상선 조직, 뇌하수체샘 조직, 전립선 조직, 직장 조직, 타액샘 조직, 골격 근육 조직, 피부 조직, 소장 조직, 척수, 비장 조직, 위 조직, 가슴샘 조직, 기관 조직, 갑상선 조직, 연조직, 결합 조직, 복막 조직, 혈관 조직, 지방 조직, 요관 조직, 요도 조직; 등급 I, 등급 II, 등급 III 또는 등급 IV 암성 조직; 전이성 암성 조직; 혼합 등급 암성 조직; 하위-등급 암성 조직; 건강한 또는 정상 조직; 또는 암성 또는 비정상 조직.
  78. 청구항 51 내지 77 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디바이스 또는 장치가 현장검사("POC"), 진단 또는 수술 디바이스를 포함하는, 장치.
  79. 청구항 1 내지 78 중 어느 한 항에 있어서, 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기가 복수의 분석물 이온을 생성 또는 방출하도록 상기 충돌 어셈블리상에 유도되는, 장치.
  80. 청구항 1 내지 79 중 어느 한 항에 따른 장치를 포함하는, 질량 및/또는 이온 이동도 분광기.
  81. 청구항 80에 있어서, 분광기 주요 하우징 또는 어셈블리를 추가로 포함하고 상기 공급원 하우징이, 이용시, 상기 분광기 주요 하우징에 연결되는, 분광기.
  82. 청구항 80 또는 81에 있어서, 이온 트랩 및/또는 이온 가이드를 추가로 포함하고; 선택적으로 상기 이온 가이드가 중성 종으로부터 분리하는 전기장에 인가하도록 구성되는, 분광기.
  83. 청구항 82에 있어서, 상기 이온 트랩내 분석물 이온을 트랩핑하도록 및/또는 상기 이온 가이드를 이용하여 분석물 이온을 가이딩하도록 배열되고 조절되는 디바이스를 추가로 포함하는, 분광기.
  84. 청구항 80 내지 83 중 어느 한 항에 있어서, 분석물 이온 분석용 분석기를 추가로 포함하는, 분광기.
  85. 청구항 84에 있어서, 상기 분석기가 하기를 포함하는, 분광기: (i) 상기 분석물 이온 질량 분석용 질량 분석기; (ii) 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도 분석기; (iii) 상기 분석물 이온의 상기 이온성 단면 또는 충돌 단면 분석용 분석기; (iv) 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 따른 상기 분석물 이온 분리용 분리기; (v) 상기 분석물 이온의 질량 분석에 앞서 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 따른 상기 분석물 이온 분리용 분리기; 또는 (vi) 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 기반된 분석물 이온을 제외 또는 폐기하도록 배열되고 조절된 디바이스.
  86. 청구항 80 내지 85 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체가 기상, 증기 형태, 에어로졸 형태 또는 액상인 동안 메트릭스가, 이용시, 상기 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체에 공급되고; 선택적으로 상기 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체 내의 상기 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체, 또는 적어도 분석물이 상기 메트릭스내 용해하거나 상기 메트릭스에 의해 희석되는, 분광기.
  87. 청구항 83에 있어서, 상기 메트릭스가 기상, 또는 고상인 동안 상기 에어로졸, 연기 또는 증기에 메트릭스 분자를 공급하도록, 및 상기와 상기 메트릭스 분자를 상호혼합하도록 배열되고 조절된 디바이스를 추가로 포함하는, 분광기.
  88. 청구항 87에 있어서, 상기 혼합물을 고압 영역부터 저압 영역까지 이동하도록 배열되고 조절되어 이로써 상기 기상 메트릭스가 냉각하고 액체로 응축하는 디바이스를 추가로 포함하고/하거나; 상기 에어로졸, 연기 또는 증기의 적어도 일부가 용해된 분석물 액적을 형성하도록 상기 액체 메트릭스에서 용해하거나, 상기 메트릭스에 의해 희석되거나, 상기 메트릭스와 클러스터를 형성하는, 분광기.
  89. 청구항 86, 87 및 88 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메트릭스가 하기로 구성된 군으로부터 선택되는, 분광기: (i) 상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기용 용매; (ii) 유기 용매; (iii) 휘발성 화합물; (iv) 극성 또는 무극성 분자; (v) 물; (vi) 하나 이상의 알코올; (vii) 메탄올; (viii) 에탄올; (ix) 이소프로판올; (x) 아세톤; (xi) 아세토니트릴; (xii) 디메틸 설폭사이드 (DMSO); 및 (xiii) 글리콜; (xiv) 1-부탄올; (xv) 테트라하이드로푸란; (xvi) 에틸 아세테이트; (xvii) 에틸렌 글리콜; (xviii) 알데하이드; (xix) 케톤; (xx) 헥산; (xxi) 클로로포름; 및 (xxii) 프로판올.
  90. 청구항 89에 있어서, 상기 충돌 어셈블리상에 분석물 액적을 가속화하도록 배열되고 조절되는 디바이스를 추가로 포함하는, 분광기.
  91. 청구항 90에 있어서, 상기 충돌 어셈블리상에 분석물 액적을 가속화하기 위해 차압을 유지하도록 배열되고 조절된 디바이스를 추가로 포함하는, 분광기.
  92. 청구항 91에 있어서, 상기 충돌 어셈블리와 충돌하는 상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기로부터 비롯된 분석물 이온을 분석하도록 배열되는 분석기를 추가로 포함하는 분광기로서, 상기 분광기가 진공 챔버에 인접한 대기 계면을 추가로 포함하고, 분석물 액적이 상기 대기 계면을 거쳐 압력 차이에 의해 상기 충돌 어셈블리상에 가속화되는, 분광기.
  93. 청구항 86 내지 92 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체에 상기 메트릭스 공급용 메트릭스 도입 도관을 추가로 포함하는, 분광기.
  94. 청구항 93에 있어서, 분석물 이온 분석용 이온 분석기를 추가로 포함하는 분광기로서, 상기 이온 분석기가 상기 메트릭스 도입 도관의 유출구의 다운스트림 배열되는, 분광기.
  95. 청구항 94에 있어서, 상기 메트릭스 도입 도관의 상기 유출구와 상기 이온 분석기의 유입구 사이 상기 거리 x가 하기로 구성된 군으로부터 선택되는, 분광기: (i) 약 0.1 내지 0.5 mm; (ii) 약 0.5-1.0 mm; (iii) 약 1.0-1.5 mm; (iv) 약 1.5-2.0 mm; (v) 약 2.0-2.5 mm; (vi) 약 2.5-3.0 mm; (vii) 약 3.0-3.5 mm; (viii) 약 3.5-4.0 mm; (ix) 약 4.0-4.5 mm; (x) 약 4.5-5.0 mm; (xi) 약 5.0-5.5 mm; (xii) 약 5.5-6.0 mm; (xiii) 약 6.0-6.5 mm; (xiv) 약 6.5-7.0 mm; (xv) 약 7.0-7.5 mm; (xvi) 약 7.5-8.0 mm; (xvii) 약 8.0-8.5 mm; (xviii) 약 8.5-9.0 mm; (xix) 약 9.0-9.5 mm; (xx) 약 9.5-10.0 mm; (xxi) 약 0.1-10 mm; (xxii) 약 0.1-7.5 mm; (xxiii) 약 0.1-5.1 mm; (xxiv) 약 0.5-5.1 mm; 및 (xxv) 약 0.5-5.0 mm.
  96. 청구항 93, 94 및 95 중 어느 한 항에 있어서, 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 유량으로 상기 메트릭스 도입 도관을 통해 상기 메트릭스 공급용 펌프를 추가로 포함하는, 분광기: (i) 약 5-10 μl/min; (ii) 약 10-25 μl/min; (iii) 약 25-50 μl/min; (iv) 약 50-100 μl/min; (v) 약 100-150 μl/min; (vi) 약 150-200 μl/min; (vii) 약 200-250 μl/min; (viii) 약 250-300 μl/min; (ix) 약 300-350 μl/min; (x) 약 350-400 μl/min; (xi) 약 400-450 μl/min; (xii) 약 450-500 μl/min; (xiii) 약 500-550 μl/min; (xiv) 약 550-600 μl/min; (xv) 약 600-650 μl/min; (xvi) 약 650-700 μl/min; (xvii) 약 700-750 μl/min; (xviii) 약 750-800 μl/min; (xiv) 약 800-850 μl/min; (xx) 약 850-900 μl/min; (xxi) 약 900-950 μl/min; (xxii) 약 950-1000 μl/min; (xxiii) 약 50 μl/min 내지 1 ml/min; (xxiv) 약 100-800 μl/min; (xxv) 약 150-600 μl/min; 및 (xxvi) 약 200-400 μl/min.
  97. 청구항 94, 95 또는 96 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메트릭스 도입 도관의 유출구가 이온 분석기의 유입구와 반대 또는 동축인, 분광기.
  98. 청구항 80 내지 97 중 어느 한 항에 있어서, 분석물 이온 데이터를 수득하기 위한 분석물 이온 분석용 질량 및/또는 이온 이동도 분석기를 포함하는 분광기로서, 그리고 상기 분석기가 록매스(lockmass), 록 이동도 또는 보정 이온을 분석하도록, 및 상기 이온 분석기를 보정하거나 상기 록매스, 록 이동도 또는 보정 이온 분석으로부터 수득된 상기 데이터에 기반된 분석물 이온 데이터를 조정하도록 추가로 배열되는, 분광기.
  99. 하기 단계를 포함하는, 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석 방법:
    실질적으로 원통형, 관형, 막대-형상화된, 코일-형상화, 나선 또는 나선형-형상화 충돌 어셈블리의 제공 단계; 및
    상기 충돌 어셈블리상에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하기 위한 제1 디바이스의 이용 단계.
  100. 하기 단계를 포함하는, 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석 방법:
    충돌 어셈블리의 제공 단계; 및
    상기 충돌 어셈블리상에 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하기 위한 제1 디바이스의 이용 단계.
  101. 청구항 99 또는 100에 있어서, 상기 충돌 어셈블리가 제1 세로축을 갖고 상기 제1 디바이스가 상기 제1 축과 실질적으로 직교인 제2 축을 따라 상기 충돌 어셈블리상에 상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하는, 방법.
  102. 청구항 99 또는 100에 있어서, 상기 충돌 어셈블리가 제1 세로축을 갖고 상기 제1 디바이스가 상기 제1 축을 따라 상기 충돌 어셈블리상에 상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하는, 방법.
  103. 하기 단계를 포함하는, 에어로졸, 연기 또는 증기의 이온화 방법:
    유입구 및 유출구를 갖는 중공 충돌 어셈블리의 내부 표면에 충격을 주도록 상기 에어로졸, 연기 또는 증기를 유도하기 위한 제1 디바이스의 이용 단계로서, 상기 충돌 어셈블리의 상기 내부 단면적이 하기 어느 하나인, 이용 단계: (i) 실질적으로 일정함; 또는 (ii) 상기 유입구부터 상기 유출구까지 방향으로 감소됨; 또는 (iii) 상기 유입구부터 상기 유출구까지 방향으로 증가함.　
  104. 청구항 103에 있어서, 상기 유입구를 통해 상기 에어로졸, 연기 또는 증기 받기를 추가로 포함하는, 방법.
  105. 청구항 103 또는 104에 있어서, 분석물 이온을 형성하기 위해 상기 내부 표면에 충격을 주도록 상기 에어로졸, 연기 또는 증기의 유발을 포함하는, 방법.
  106. 청구항 105에 있어서, 상기 유출구를 통해 상기 충돌 어셈블리에서 출현하도록 분석물 이온의 유발을 추가로 포함하는, 방법.
  107. 청구항 103 내지 106 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리가 깔때기-형상화된 충돌 어셈블리를 포함하는, 방법.
  108. 청구항 103 내지 107 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리가 관형 또는 원통형 충돌 어셈블리를 포함하는, 방법.
  109. 청구항 103 내지 108 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리의 세로축과 실질적으로 동축인 축을 따라 상기 충돌 어셈블리 속에 상기 에어로졸, 연기 또는 증기의 유도를 추가로 포함하는, 방법.
  110. 청구항 103 내지 109 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리가 코일형 구조로부터 또는 연속 관형 또는 원뿔형 구조로부터 형성되는, 방법.
  111. 청구항 99 내지 110 중 어느 한 항에 있어서, 가열기 또는 가열기 코일을 이용하여 상기 충돌 어셈블리의 가열을 추가로 포함하는, 방법.
  112. 청구항 111에 있어서, 상기 가열기 또는 가열기 코일이 상기 충돌 어셈블리의 상기 충돌 표면인, 방법.
  113. 청구항 112에 있어서, 상기 가열기 또는 상기 가열기 코일이 상기 충돌 어셈블리에 의해 둘러싸이거나 상기 충돌 어셈블리 내에 포매되는, 방법.
  114. 청구항 113에 있어서, 상기 충돌 어셈블리가 거기에 개구를 포함하여 이로써 상기 가열기 또는 가열기 코일이 상기 개구에 의해 상기 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기에 노출되는, 방법.
  115. 청구항 112, 113 또는 114에 있어서, 하나 이상의 전극을 통해 상기 가열기 또는 상기 가열기 코일에 전력의 공급을 추가로 포함하는, 방법.
  116. 청구항 115에 있어서, 상기 충돌 어셈블리를 가열시키기 위해 상기 가열기 또는 가열기 코일에 전류의 공급을 포함하는 방법으로서, 상기 전류가 하기로 구성된 군으로부터 선택되는, 방법: 약 ≥ 0.5 A; ≥ 약 1 A; 약 ≥ 1.5 A; 약 ≥ 2 A; 약 ≥ 2.5 A; 약 ≥ 3 A; 약 ≥ 3.5 A; 약 ≥ 4 A; 약 ≥ 4.5 A; 및 약 ≥ 5 A.
  117. 청구항 111 내지 116 중 어느 한 항에 있어서, 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 온도로 상기 충돌 어셈블리의 가열을 포함하는, 방법: (i) 약 < 100 ℃; (ii) 약 100-200 ℃; (iii) 약 200-300 ℃; (iv) 약 300-400 ℃; (v) 약 400-500 ℃; (vi) 약 500-600 ℃; (vii) 약 600-700 ℃; (viii) 약 700-800 ℃; (ix) 약 800-900 ℃; (x) 약 900-1000 ℃; (xi) 약 1000-1100 ℃; 및 (xii) 약 > 1100 ℃.
  118. 청구항 111 내지 117 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열기 또는 가열기 코일이 분석된 상기 샘플로부터 상기 충돌 어셈블리에 침착된 연소 제거 오염물질인, 방법.
  119. 청구항 99 내지 118 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리가 하기인 외부 충돌 표면이거나, 상기를 포함하는, 방법: 세라믹, 비-세라믹, 유리, 유리-세라믹, 석영, 금속 예컨대 강철 또는 니켈, 또는 금속-합금 예컨대 철-크로뮴-알루미늄 (FeCrAl) 합금.
  120. 청구항 99 내지 119 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기가 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 상기 축과 직교인 최대 또는 최소 치수: 약 ≥ 1 mm; 약 ≥ 2 mm; 약 ≥ 3 mm; 약 ≥ 4 mm; 약 ≥ 5 mm; 약 ≥ 6 mm; 약 ≥ 7 mm; 및 약 ≥ 8 mm를 갖고/갖거나; 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 상기 축과 직교인 최대 또는 최소 치수: 약 ≤ 8 mm; 약 ≤ 7 mm; 약 ≤ 6 mm; 약 ≤ 5 mm; 약 ≤ 4 mm; 및 약 ≤ 3 mm를 갖는 상기 충돌 어셈블리의 한 영역상에 축을 따라 유도되는, 방법.
  121. 청구항 99 내지 120 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기가 이동하는 상기 충돌 어셈블리 주위 배열된 덮개 튜브를 포함하는, 방법.
  122. 청구항 121에 있어서, 상기 덮개 튜브가 상기 충돌 어셈블리의 업스트림 및/또는 다운스트림 확장하는, 방법.
  123. 청구항 121 또는 122에 있어서, 상기 충돌 어셈블리와 상기 덮개 튜브 사이 포텐셜 차이의 유지를 포함하는, 방법.
  124. 청구항 99 내지 123 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리상에 상기 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기 전달용 모세관 또는 샘플 튜브의 제공을 추가로 포함하는, 방법.
  125. 청구항 124에 있어서, 상기 모세관 또는 샘플 튜브의 상기 출구 오리피스가 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 상기 충돌 표면의 거리 업스트림 배열되는, 방법: 약 0 mm; 약 ≤ 1 mm; 약 1-2 mm; 약 2-3 mm; 약 3-4 mm; 약 4-5 mm; 약 5-6 mm; 약 6-7 mm; 약 7-8 mm; 약 8-9 mm; 약 9-10 mm; 및 약 ≥ 10 mm.
  126. 청구항 124 또는 125에 있어서, 상기 모세관 또는 샘플 튜브의 가열을 포함하는, 방법.
  127. 청구항 126에 있어서, 상기 가열기가 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 온도로 상기 모세관 또는 샘플 튜브를 가열하는, 방법: (i) 약 < 100 ℃; (ii) 약 100-150 ℃; (iii) 약 150-200 ℃; (iv) 약 200-250 ℃; (v) 약 250-300 ℃; (vi) 약 300-350 ℃; (vii) 약 > 350 ℃.
  128. 청구항 99 내지 127 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리를 지지하기 위해 제1 홀더의 이용을 추가로 포함하는, 방법.
  129. 청구항 125에 있어서, 세라믹 또는 비-세라믹으로부터 상기 제1 홀더의 형성을 추가로 포함하는, 방법.
  130. 청구항 128 또는 129에 있어서, 상기 제1 홀더를 통해 상기 가열기 코일에 전력 공급용 더 많은 전극 중 상기 하나의 제공을 추가로 포함하는, 방법.
  131. 청구항 128, 129 또는 130 중 어느 한 항에 있어서, 주요 가열기 또는 제거가능 유니트 하우징 어셈블리의 제공을 포함하는, 방법.
  132. 청구항 131에 있어서, 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 제거가능 유니트 하우징에 상기 제1 홀더의 제거가능하게 실장을 포함하는, 방법.
  133. 청구항 131 또는 132에 있어서, 상기 구멍의 선택적으로 밀폐용 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 제거가능 유니트 하우징의 구멍 내에 제1 단리 밸브의 제공을 포함하는 방법으로서; 선택적으로 상기 제1 단리 밸브가 볼 밸브를 포함하는, 방법.
  134. 청구항 133에 있어서, 상기 구멍을 통해 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브 삽입에 의한 상기 제1 단리 밸브의 개방을 추가로 포함하는, 방법.
  135. 청구항 134에 있어서, 상기 구멍으로부터 상기 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브를 적어도 부분적으로 제거함으로써 상기 제1 단리 밸브의 밀폐를 추가로 포함하는, 방법.
  136. 청구항 133 내지 135 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리상에 상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기 공급용 상기 구멍을 통해 확장하기 위해 상기 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브의 위치결정을 추가로 포함하는, 방법.
  137. 청구항 136에 있어서, 상기 제1 홀더를 통해 확장하기 위해 상기 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브의 위치결정을 추가로 포함하는, 방법.
  138. 청구항 136 또는 137에 있어서, 상기 충돌 어셈블리를 실질적으로 인접한 또는 대면한 상기 하나 이상의 모세관 또는 샘플 튜브의 출구의 배열을 추가로 포함하는, 방법.
  139. 청구항 99 내지 138 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리 보호용 확장된 위치에서 상기 충돌 어셈블리를 적어도 부분적으로 둘러싸는 하나 이상의 차폐물의 제공을 추가로 포함하는, 방법.
  140. 청구항 139에 있어서, 상기 충돌 어셈블리의 적어도 일부가 상기 하나 이상의 차폐물에 의해 둘러싸이지 않는 수축 위치까지 상기 확장된 위치부터 상기 하나 이상의 차폐물의 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 수축을 추가로 포함하는 방법으로서; 선택적으로 상기 하나 이상의 차폐물이 상기 확장된 위치를 향하여 편향되는, 방법.
  141. 청구항 99 내지 140 중 어느 한 항에 있어서, 공급원 하우징의 제공을 포함하는, 방법.
  142. 청구항 141에 있어서, 상기 공급원 하우징이 제2 단리 밸브를 추가로 포함하는, 방법.
  143. 청구항 142에 있어서, 상기 공급원 하우징 내에 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 제거가능 유니트 하우징의 삽입 또는 달리 상기 공급원 하우징에 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 제거가능 유니트 하우징의 연결, 및 제1 회전 위치부터 제2 회전 위치까지 거기에 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 제거가능 유니트 하우징의 회전을 포함하는, 방법.
  144. 청구항 143에 있어서, 상기 제1 위치부터 상기 제2 위치까지 상기 주요 가열기 어셈블리 또는 제거가능 유니트 하우징의 상기 회전 단계가 상기 제2 단리 밸브를 제1 작동 위치부터 제2 작동 위치까지 움직이는, 방법.
  145. 청구항 144에 있어서, 상기 제1 작동 위치에서 상기 제2 단리 밸브가 실질적으로 밀폐형인, 방법.
  146. 청구항 143 또는 144에 있어서, 상기 제2 작동 위치에서 상기 제2 단리 밸브가 실질적으로 개방형인, 방법.
  147. 청구항 141 내지 146 중 어느 한 항에 있어서, 분광기 주요 하우징 또는 어셈블리의 제공 단계를 포함하는 방법으로서, 상기 공급원 하우징이 상기 분광기 주요 하우징에 연결되는, 방법.
  148. 청구항 147에 있어서, 이온 트랩 및/또는 이온 가이드를 추가로 포함하는 방법으로서; 선택적으로 상기 이온 가이드가 중성 종으로부터 이온을 분리시키는 전기를 인가하는, 방법.
  149. 청구항 148에 있어서, 상기 이온 트랩내 상기 에어로졸, 연기 또는 증기로부터 유도된 분석물 이온의 트랩핑 및/또는 상기 이온 가이드를 이용한 분석물 이온의 가이딩을 포함하는, 방법.
  150. 청구항 99 내지 149 중 어느 한 항에 있어서, 분석기를 이용하여 상기 에어로졸, 연기 또는 증기로부터 유도된 분석물 이온의 분석을 포함하는, 방법.
  151. 청구항 150에 있어서, 상기 분석기가 하기를 포함하는, 방법: (i) 상기 분석물 이온 질량 분석용 질량 분석기; (ii) 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도 분석기; (iii) 상기 분석물 이온의 상기 이온성 단면 또는 충돌 단면 분석용 분석기; (iv) 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 따른 상기 분석물 이온 분리용 분리기; (v) 상기 분석물 이온의 질량 분석에 앞서 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 따른 상기 분석물 이온 분리용 분리기; 또는 (vi) 그의 이온 이동도 또는 미분 이온 이동도에 기반된 분석물 이온을 제외 또는 폐기하도록 배열되고 조절된 디바이스.
  152. 청구항 99 내지 151 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체가 기상, 증기 형태, 에어로졸 형태 또는 액상인 동안 상기 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체에 메트릭스의 공급을 추가로 포함하는, 방법.
  153. 청구항 152에 있어서, 상기 메트릭스가 기상, 또는 고상인 동안 상기 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체에 상기 메트릭스 분자의 공급, 및 상기와 상기 메트릭스 분자의 상호혼합을 추가로 포함하는, 방법.
  154. 청구항 153에 있어서, 상기 혼합물을 고압 영역부터 저압 영역까지 이동하여 이로써 상기 기상 메트릭스가 냉각하고 액체로 응축하는 단계를 추가로 포함하고/하거나; 상기 에어로졸, 연기, 증기 또는 액체의 적어도 일부가 용해된 분석물 액적을 형성하도록 상기 액체 메트릭스에 용해하거나, 상기 메트릭스에 의해 희석되거나, 상기 메트릭스와 클러스터를 형성하는, 방법.
  155. 청구항 152, 153 또는 154 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메트릭스가 하기로 구성된 군으로부터 선택되는, 방법: (i) 상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기용 용매; (ii) 유기 용매; (iii) 휘발성 화합물; (iv) 극성 또는 무극성 분자; (v) 물; (vi) 하나 이상의 알코올; (vii) 메탄올; (viii) 에탄올; (ix) 이소프로판올; (x) 아세톤; (xi) 아세토니트릴; (xii) 디메틸 설폭사이드 (DMSO); 및 (xiii) 글리콜; (xiv) 1-부탄올; (xv) 테트라하이드로푸란; (xvi) 에틸 아세테이트; (xvii) 에틸렌 글리콜; (xviii) 알데하이드; (xix) 케톤; (xx) 헥산; (xxi) 클로로포름; 및 (xxii) 프로판올.
  156. 청구항 154 또는 155에 있어서, 상기 충돌 어셈블리상에 상기 분석물 액적의 가속화를 포함하는, 방법.
  157. 청구항 155에 있어서, 상기 충돌 어셈블리상에 상기 분석물 액적을 가속화하기 위해 차압의 유지를 추가로 포함하는, 방법.
  158. 청구항 157에 있어서, 대기 계면을 거쳐 압력 차이에 의해 상기 충돌 어셈블리상에 분석물 액적의 가속화 및 상기 충돌 어셈블리와 충돌하는 상기 분석물 액적에서 비롯한 분석물 이온의 분석을 포함하는, 방법.
  159. 청구항 152에 있어서, 메트릭스 도입 도관을 통한 상기 메트릭스의 공급 단계; 및 이온 분석기를 이용한 상기 분석물 이온의 분석 단계를 포함하는 방법으로서, 상기 이온 분석기가 상기 메트릭스 도입 도관의 유출구의 다운스트림 배열되는, 방법.
  160. 청구항 159에 있어서, 상기 메트릭스 도입 도관의 상기 유출구와 상기 이온 분석기의 유입구 사이 상기 거리 x가 하기로 구성된 군으로부터 선택되는, 방법: (i) 약 0.1 내지 0.5 mm; (ii) 약 0.5-1.0 mm; (iii) 약 1.0-1.5 mm; (iv) 약 1.5-2.0 mm; (v) 약 2.0-2.5 mm; (vi) 약 2.5-3.0 mm; (vii) 약 3.0-3.5 mm; (viii) 약 3.5-4.0 mm; (ix) 약 4.0-4.5 mm; (x) 약 4.5-5.0 mm; (xi) 약 5.0-5.5 mm; (xii) 약 5.5-6.0 mm; (xiii) 약 6.0-6.5 mm; (xiv) 약 6.5-7.0 mm; (xv) 약 7.0-7.5 mm; (xvi) 약 7.5-8.0 mm; (xvii) 약 8.0-8.5 mm; (xviii) 약 8.5-9.0 mm; (xix) 약 9.0-9.5 mm; (xx) 약 9.5-10.0 mm; (xxi) 약 0.1-10 mm; (xxii) 약 0.1-7.5 mm; (xxiii) 약 0.1-5.1 mm; (xxiv) 약 0.5-5.1 mm; 및 (xxv) 약 0.5-5.0 mm.
  161. 청구항 152 내지 160 중 어느 한 항에 있어서, 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 유량으로 메트릭스 도입 도관을 거쳐 상기 분석물에 상기 메트릭스의 공급을 추가로 포함하는, 방법: (i) 약 50-100 μl/min; (ii) 약 100-150 μl/min; (iii) 약 150-200 μl/min; (iv) 약 200-250 μl/min; (v) 약 250-300 μl/min; (vi) 약 300-350 μl/min; (vii) 약 350-400 μl/min; (viii) 약 400-450 μl/min; (ix) 약 450-500 μl/min; (x) 약 500-550 μl/min; (xi) 약 550-600 μl/min; (xii) 약 600-650 μl/min; (xiii) 약 650-700 μl/min; (xiv) 약 700-750 μl/min; (xv) 약 750-800 μl/min; (xvi) 약 800-850 μl/min; (xvii) 약 850-900 μl/min; (xviii) 약 900-950 μl/min; (xix) 약 950-1000 μl/min; (xx) 약 50 μl/min 내지 1 ml/min; (xxi) 약 100-800 μl/min; (xxii) 약 150-600 μl/min; 및 (xxiii) 약 200-400 μl/min.
  162. 청구항 159, 160 또는 161 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이온 분석기의 유입구와 반대 또는 동축으로 상기 메트릭스 도입 도관의 유출구의 위치결정을 추가로 포함하는, 방법.
  163. 청구항 99 내지 162 중 어느 한 항에 있어서, 분석물 이온 데이터를 수득하기 위해 상기 에어로졸, 연기 또는 증기로부터 유도된 분석물 이온의 질량 분석 및/또는 이온 이동도 분석, 록매스, 록 이동도 또는 보정 이온의 분석, 및 상기 록매스, 록 이동도 또는 보정 이온 분석으로부터 수득된 상기 데이터에 기반된 분석물 이온 데이터의 조정을 포함하는, 방법.
  164. 청구항 99 내지 163 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디바이스가 주위 이온 또는 이온화 공급원의 일부를 포함 또는 형성하거나; 상기 제1 디바이스가 분석된 및 이온을 함유하거나 그 뒤에 주위 이온 또는 이온화 공급원 또는 다른 이온화 공급원에 의해 이온화되는 표적으로부터 상기 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하는, 방법.
  165. 청구항 164에 있어서, 상기 표적이 원상태 또는 비변형된 표적 물질을 포함하는, 방법.
  166. 청구항 165에 있어서, 상기 원상태 또는 비변형된 표적 물질이 메트릭스 또는 시약의 상기 첨가에 의해 비변형되는, 방법.
  167. 청구항 164 내지 166 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디바이스가 사전 제조가 필요한 상기 표적 없이 상기 표적의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하도록 배열되고 조절되는, 방법.
  168. 청구항 164 내지 167 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디바이스가 하기로 구성된 군으로부터 선택되는, 방법: (i) 급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS") 이온 공급원; (ii) 탈착 전기분무 이온화 ("DESI") 이온 공급원; (iii) 레이저 탈착 이온화 ("LDI") 이온 공급원; (iv) 열 탈착 이온 공급원; (v) 레이저 다이오드 열 탈착 ("LDTD") 이온 공급원; (vi) 탈착 전기-유동 초점조정 ("DEFFI") 이온 공급원; (vii) 유전 장벽 방전 ("DBD") 플라즈마 이온 공급원; (viii) 대기 고체 분석 프로브 ("ASAP") 이온 공급원; (ix) 초음파 보조 분무 이온화 이온 공급원; (x) 용이한 주위 음속-분무 이온화 ("EASI") 이온 공급원; (xi) 탈착 대기압 광이온화 ("DAPPI") 이온 공급원; (xii) 종이분무 ("PS") 이온 공급원; (xiii) 제트 탈착 이온화 ("JeDI") 이온 공급원; (xiv) 터치 분무 ("TS") 이온 공급원; (xv) 나노-DESI 이온 공급원; (xvi) 레이저 제거 전기분무 ("LAESI") 이온 공급원; (xvii) 실시간 직접 분석 ("DART") 이온 공급원; (xviii) 프로브 전기분무 이온화 ("PESI") 이온 공급원; (xix) 고체-프로브 보조 전기분무 이온화 ("SPA-ESI") 이온 공급원; (xx) 캐비트론 초음파 수술 흡인기 ("CUSA") 디바이스; (xxi) 혼성 CUSA-투열요법 디바이스; (xxii) 집속 또는 비집속 초음파 제거 디바이스; (xxiii) 혼성 집속 또는 비집속 초음파 제거 및 투열요법 디바이스; (xxiv) 마이크로파 공명 디바이스; (xxv) 펄스형 플라즈마 RF 해부 디바이스; (xxvi) 아르곤 플라즈마 응고 디바이스; (xxvi) 혼성 펄스형 플라즈마 RF 해부 및 아르곤 플라즈마 응고 디바이스; (xxvii) 혼성 펄스형 플라즈마 RF 해부 및 JeDI 디바이스; (xxviii) 수술 물/염수 제트 디바이스; (xxix) 혼성 전기수술 및 아르곤 플라즈마 응고 디바이스; 및 (xxx) 혼성 아르곤 플라즈마 응고 및 물/염수 제트 디바이스.
  169. 청구항 164 내지 168 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표적의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하기 위한 상기 제1 디바이스의 상기 이용 단계가 하나 이상의 전극과 상기 표적의 접촉을 추가로 포함하는, 방법.
  170. 청구항 169에 있어서, 상기 하나 이상의 전극이 하기 어느 하나를 포함하는, 방법: (i) 상기 방법이 선택적으로 별개의 복귀 전극의 제공을 추가로 포함하는, 단극성 디바이스; (ii) 양극성 디바이스; 또는 (iii) 상기 방법이 선택적으로 별개의 복귀 전극 또는 전극들의 제공을 추가로 포함하는, 다중-상 RF 디바이스.
  171. 청구항 169 또는 170에 있어서, 상기 하나 이상의 전극이 급속 증발 이온화 질량 분광분석 ("REIMS") 디바이스를 포함하는, 방법.
  172. 청구항 169, 170 또는 171 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 전극에 AC 또는 RF 전압의 인가를 추가로 포함하는, 방법.
  173. 청구항 172에 있어서, 상기 하나 이상의 전극에 상기 AC 또는 RF 전압의 상기 인가 단계가 상기 하나 이상의 전극에 상기 AC 또는 RF 전압의 하나 이상의 펄스의 인가를 추가로 포함하는, 방법.
  174. 청구항 172 또는 173에 있어서, 상기 하나 이상의 전극에 상기 AC 또는 RF 전압의 상기 인가 단계가 상기 표적 속에 열을 소산되게 하는, 방법.
  175. 청구항 164 내지 168 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표적의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하기 위해 상기 제1 디바이스의 상기 이용 단계가 레이저로 상기 표적의 조사를 추가로 포함하는, 방법.
  176. 청구항 164 내지 175 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디바이스가 줄 가열 또는 투열요법에 의해 상기 표적으로부터 표적 물질의 직접적인 증발 또는 기화에 의해 상기 표적의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸을 생성하도록 배열되고 조절되는, 방법.
  177. 청구항 164 내지 176 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표적의 하나 이상의 영역으로부터 에어로졸, 연기 또는 증기를 생성하기 위해 상기 제1 디바이스의 상기 이용 단계가 상기 표적 속에 초음파 에너지의 유도를 추가로 포함하는, 방법.
  178. 청구항 99 내지 177 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸이 셀룰러 물질을 선택적으로 포함한, 미충전된 수성 액적을 포함하는, 방법.
  179. 청구항 99 내지 178 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디바이스에 의해 생성된 및 상기 에어로졸을 형성하는 상기 질량 또는 물질의 적어도 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% 또는 95%가 액적의 형태인, 방법.
  180. 청구항 99 내지 179 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸의 상기 사우터 평균 직경 ("SMD", d32)이 하기 범위인 에어로졸을 상기 제1 디바이스가 생성하도록 배열되고 조절되는, 방법: (i) < 5 μm; (ii) 5-10 μm; (iii) 10-15 μm; (iv) 15-20 μm; (v) 20-25 μm; 또는 (vi) > 25 μm.
  181. 청구항 99 내지 180 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸이 하기 범위에서 레이놀즈 수(Re)로 유동 영역을 횡단하는, 방법: (i) < 2000; (ii) 2000-2500; (iii) 2500-3000; (iv) 3000-3500; (v) 3500-4000; 또는 (vi) > 4000.
  182. 청구항 99 내지 181 중 어느 한 항에 있어서, 실질적으로 상기 에어로졸의 상기 생성 지점에서, 상기 에어로졸이 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 웨버 수 (We)를 갖는 액적을 포함하는, 방법: (i) < 50; (ii) 50-100; (iii) 100-150; (iv) 150-200; (v) 200-250;(vi) 250-300; (vii) 300-350; (viii) 350-400; (ix) 400-450; (x) 450-500; (xi) 500-550; (xii) 550-600; (xiii) 600-650; (xiv) 650-700; (xv) 700-750; (xvi) 750-800; (xvii) 800-850; (xviii) 850-900; (xix) 900-950; (xx) 950-1000; 및 (xxi) > 1000.
  183. 청구항 99 내지 182 중 어느 한 항에 있어서, 실질적으로 상기 에어로졸의 상기 생성 지점에서, 상기 에어로졸이 하기 범위에서 스토크 수 (Sk)를 갖는 액적을 포함하는, 방법: (i) 1-5; (ii) 5-10; (iii) 10-15; (iv) 15-20; (v) 20-25; (vi) 25-30; (vii) 30-35; (viii) 35-40; (ix) 40-45; (x) 45-50; 및 (xi) > 50.
  184. 청구항 99 내지 183 중 어느 한 항에 있어서, 실질적으로 상기 에어로졸의 상기 생성 지점에서, 상기 에어로졸이 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 평균 축류 속도를 갖는 액적을 포함하는, 방법: (i) < 20 m/s; (ii) 20-30 m/s; (iii) 30-40 m/s; (iv) 40-50 m/s; (v) 50-60 m/s; (vi) 60-70 m/s; (vii) 70-80 m/s; (viii) 80-90 m/s; (ix) 90-100 m/s; (x) 100-110 m/s; (xi) 110-120 m/s; (xii) 120-130 m/s; (xiii) 130-140 m/s; (xiv) 140-150 m/s; 및 (xv) > 150 m/s.
  185. 청구항 164 내지 184 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표적이 박테리아 콜로니, 진균 콜로니, 또는 생물학적 물질 예컨대 생물학적 조직 또는 생물학적 액체, 예를 들면, 타액, 혈액 또는 고름을 포함하는, 방법.
  186. 청구항 185에 있어서, 상기 생물학적 조직이 인간 조직 또는 비-인간 동물 조직을 포함하는, 방법.
  187. 청구항 185 또는 186에 있어서, 상기 생물학적 조직이 생체내 생물학적 조직을 포함하는, 방법.
  188. 청구항 185 또는 186에 있어서, 상기 생물학적 조직이 생체외 생물학적 조직을 포함하는, 방법.
  189. 청구항 185 또는 186에 있어서, 상기 생물학적 조직이 시험관내 생물학적 조직을 포함하는, 방법.
  190. 청구항 185 내지 189 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생물학적 조직이 하기를 포함하는, 방법: 부신 조직, 충수 조직, 방광 조직, 골, 창자 조직, 뇌 조직, 유방 조직, 기관지, 관상 조직, 귀 조직, 식도 조직, 눈 조직, 담낭 조직, 생식기 조직, 심장 조직, 시상하부 조직, 신장 조직, 대장 조직, 장 조직, 후두 조직, 간 조직, 폐 조직, 림프절, 입 조직, 코 조직, 췌장 조직, 부갑상선 조직, 뇌하수체샘 조직, 전립선 조직, 직장 조직, 타액샘 조직, 골격 근육 조직, 피부 조직, 소장 조직, 척수, 비장 조직, 위 조직, 가슴샘 조직, 기관 조직, 갑상선 조직, 연조직, 결합 조직, 복막 조직, 혈관 조직, 지방 조직, 요관 조직, 요도 조직; 등급 I, 등급 II, 등급 III 또는 등급 IV 암성 조직; 전이성 암성 조직; 혼합된 등급 암성 조직; 하위-등급 암성 조직; 건강한 또는 정상 조직; 또는 암성 또는 비정상 조직.
  191. 청구항 99 내지 190 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디바이스가 하기를 포함하는, 방법: 현장검사 ("POC"), 진단 또는 수술 디바이스; 전기수술 디바이스; 투열요법 디바이스; 초음파 디바이스; 혼성 초음파-전기수술 디바이스; 수술 물 제트 디바이스; 혼성 전기수술 아르곤 플라즈마 응고 디바이스; 혼성 아르곤 플라즈마 응고 및 물 제트 디바이스; 및/또는 레이저 디바이스.
  192. 청구항 99 내지 191 중 어느 한 항에 있어서, 분석물 이온을 생성하기 위해 상기 에어로졸, 연기 또는 증기의 적어도 일부의 이온화를 포함하는, 방법.
  193. 청구항 99 내지 192 중 어느 한 항에 있어서, 질량 및/또는 이온 이동도 분광기의 진공 챔버 속에 상기 에어로졸, 연기 또는 증기의 적어도 일부의 유도 또는 흡인을 포함하는, 방법.
  194. 청구항 193에 있어서, 복수의 분석물 이온을 생성하기 위해 상기 질량 및/또는 이온 이동도 분광기의 또는 상기 진공 챔버 내에 적어도 일부 상기 에어로졸, 연기 또는 증기의 이온화를 포함하는, 방법.
  195. 청구항 192, 193 또는 194에 있어서, 상기 복수의 분석물 이온을 생성하기 위해, 상기 질량 및/또는 이온 이동도 분광기의 진공 챔버 내에 선택적으로 위치한, 상기 충돌 표면에 충격을 주도록 상기 에어로졸, 연기 또는 증기의 유발을 추가로 포함하는, 방법.
  196. 청구항 192 내지 195 중 어느 한 항에 있어서, 분광분석 데이터, 예를 들면, 질량 및/또는 이온 이동도 분광분석 데이터를 수득하기 위해 상기 에어로졸, 연기 또는 증기로부터 유도된 상기 분석물 이온 또는 이온들의 분석을 포함하는, 방법.
  197. 청구항 196에 있어서, 하기 어느 하나를 하기 위해 상기 분광분석 데이터의 분석을 포함하는, 방법: (i) 건강한 조직과 이환 조직 사이 구별; (ii) 잠재적으로 암성 조직과 비-암성 조직 사이 구별; (iii) 암성 조직의 상이한 유형 또는 등급 사이 구별; (iv) 표적 물질의 상이한 유형 또는 부류 사이 구별; (v) 하나 이상의 요망된 또는 요망되지 않는 물질이 상기 표적에 존재하는지 결정; (vi) 상기 표적의 상기 동일성 또는 진정성 확인; (vii) 하나 이상의 불순물, 불법 물질 또는 요망되지 않는 물질이 상기 표적에 존재하는지 결정; (viii) 인간 또는 동물 환자가 부정적인 결과 경험의 증가된 위험에 있는지 결정; (ix) 진단 또는 예측 결정의 실시 또는 보조; 및 (x) 외과의사, 간호사, 수련의 또는 로봇에 의료, 수술 또는 진단 결과 통지.
  198. 청구항 196 또는 197에 있어서, 상기 분광분석 데이터의 상기 분석 단계가 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위해 하나 이상의 샘플 스펙트럼 분석을 포함하는, 방법.
  199. 청구항 198에 있어서, 상기 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위해 상기 하나 이상의 샘플 스펙트럼 분석이 상기 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 자율 분석 및/또는 상기 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 지도 분석을 포함하는, 방법.
  200. 청구항 198 또는 199에 있어서, 상기 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위해 상기 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석이 하나 이상의 하기의 이용을 포함하는, 방법: (i) 단변량 분석; (ii) 다변량 분석; (iii) 주성분 분석 (PCA); (iv) 선형 판별 분석 (LDA); (v) 최대 마진 기준 (MMC); (vi) 라이브러리-기반 분석; (vii) 클래스 유추의 소프트 독립 모델링 (SIMCA); (viii) 인자 분석 (FA); (ix) 재귀 분할 (결정 트리); (x) 랜덤 포레스트; (xi) 독립 성분 분석 (ICA); (xii) 부분 최소 자승 판별 분석 (PLS-DA); (xiii) 잠재적 구조에 대한 직교 (부분 최소 자승) 예상 (OPLS); (xiv) OPLS 판별 분석 (OPLS-DA); (xv) 서포트 벡터 머신 (SVM); (xvi) (인공) 신경 네트워크; (xvii) 다층 퍼셉트론; (xviii) 방사상 기저 함수 (RBF) 네트워크; (xix) 베이지안 분석; (xx) 클러스터 분석; (xxi) 커널화된 방법; 및 (xxii) 부분공간 판별 분석; (xxiii) k-최근방법 (KNN); (xxiv) 2차 판별 분석 (QDA); (xxv) 확률적 주성분 분석 (PPCA); (xxvi) 비음성 메트릭스 인수분해; (xxvii) k-평균 인수분해; (xxviii) 퍼지 c-평균 인수분해; 및 (xxix) 판별 분석 (DA).
  201. 청구항 198, 199 및 200 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위해 상기 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석이 하나 이상의 참조 샘플 스펙트럼을 이용한 분류 모델 또는 라이브러리의 개발을 포함하는, 방법.
  202. 청구항 198 내지 201 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위해 상기 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석이 주성분 분석 (PCA) 수행 이후 선형 판별 분석 (LDA)의 수행을 포함하는, 방법.
  203. 청구항 198 내지 202 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위해 상기 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석이 주성분 분석 (PCA) 수행 이후 최대 마진 기준 (MMC) 공정의 수행을 포함하는, 방법.
  204. 청구항 198 내지 203 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위해 상기 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석이 분류 모델 또는 라이브러리 내에 하나 이상의 부류의 정의를 포함하는, 방법.
  205. 청구항 198 내지 204 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위해 상기 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석이 하나 이상의 부류 또는 클러스터 기준에 따라 수동으로 또는 자동으로 분류 모델 또는 라이브러리 내에 하나 이상의 부류의 정의를 포함하는, 방법.
  206. 청구항 205에 있어서, 상기 하나 이상의 부류 또는 각 부류용 클러스터 기준이 하나 이상의 하기에 기반되는, 방법: 모델 공간 내에 참조 샘플 스펙트럼용 참조점의 하나 이상의 쌍 사이 거리; 모델 공간 내에 참조 샘플 스펙트럼용 참조점의 그룹 사이 변동 값; 및 모델 공간 내에 참조 샘플 스펙트럼용 참조점의 그룹 내의 변동 값.
  207. 청구항 204, 205 및 206 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 부류가 하나 이상의 부류 정의에 의해 각각 정의되는, 방법.
  208. 청구항 207에 있어서, 상기 하나 이상의 부류 정의가 하나 이상의 하기를 포함하는, 방법: 모델 공간 내에, 참조 샘플 스펙트럼, 값, 경계, 선, 평면, 초평면, 변동, 용적, 보로노이 셀, 및/또는 위치; 및 부류 계층 내에 하나 이상의 위치용 하나 이상의 참조점의 세트.
  209. 청구항 198 내지 208 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위해 상기 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석이 하나 이상의 미공지된 샘플 스펙트럼을 분류하기 위한 분류 모델 또는 라이브러리의 이용을 포함하는, 방법.
  210. 청구항 198 내지 209 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸, 연기 또는 증기 샘플을 분류하기 위해 상기 하나 이상의 샘플 스펙트럼의 분석이 하나 이상의 분류 기준에 따라 수동으로 또는 자동으로 하나 이상의 샘플 스펙트럼 분류를 포함하는, 방법.
  211. 청구항 210에 있어서, 상기 하나 이상의 분류 기준이 하나 이상의 하기를 포함하는, 방법:
    모델 공간 내에 하나 이상의 샘플 스펙트럼용 하나 이상의 예상된 샘플 지점과 거리 역치 미만이거나 최저 상기 거리인 모델 공간 내에, 하나 이상의 참조 샘플 스펙트럼, 값, 경계, 선, 평면, 초평면, 용적, 보로노이 셀, 또는 위치용 하나 이상의 참조점의 세트 사이 거리;
    상기 모델 공간 내에, 하나 이상의 참조 샘플 스펙트럼, 값, 경계, 선, 평면, 초평면, 또는 위치용 하나 이상의 참조점의 한쪽 또는 다른쪽인 모델 공간 내에 하나 이상의 샘플 스펙트럼에 대한 하나 이상의 예상된 샘플 지점용 위치;
    하나 이상의 용적 내인 모델 공간 내에 하나 이상의 샘플 스펙트럼 또는 상기 모델 공간 내에 보로노이 셀용 하나 이상의 예상된 샘플 지점용 위치; 및
    개연성 또는 분류 스코어 역치 초과이거나 최고 상기 개연성 또는 분류 스코어인 개연성 또는 분류 스코어.
  212. 청구항 1 내지 211 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 어셈블리 또는 표면이 상기 모세관 또는 샘플 튜브에 대해 제1 포텐셜에서 유지되고/되거나;
    상기 충돌 어셈블리 또는 표면이 상기 이온 분석기의 상기 유입구에 대해 제2 포텐셜에서 유지되고/되거나;
    상기 충돌 어셈블리 또는 표면이 상기 분광기의 상기 접지된 섀시에 대해 제3 포텐셜에서 유지되고/되거나;
    상기 충돌 어셈블리 또는 표면이 상기 이온 가이드 또는 이온 트랩에 대해 제4 포텐셜에서 유지되고/되거나;
    상기 이온 분석기의 상기 유입구가 상기 분광기의 상기 접지된 섀시에 대해 제5 포텐셜에서 유지되는, 방법.
  213. 청구항 212에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 포텐셜의 상기 임의의 하나, 또는 상기의 임의의 조합이 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 양성 포텐셜이고/이거나: ≥ 2 V; 2-3 V; 3-4 V; 4-5 V; 5-10 V; 10-15; 15-20 V; 20-25 V; 25-30 V; 30-35 V; 35-40 V; 40-45 V; 45-50 V; 50-60 V; 60-70 V; 70-80 V; 80-90 V; 90-100 V; 100-120 V; 120-140 V; 140-160 V; 160-180 V; 180-200 V; 200-220 V; 220-240 V; 240-260 V; 260-280 V; 280-300 V; 및 ≥ 300V;
    상기 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 포텐셜의 상기 임의의 하나, 또는 상기 임의의 조합이 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 음성 포텐셜인, 방법: ≥ 2 V; 2-3 V; 3-4 V; 4-5 V; 5-10 V; 10-15; 15-20 V; 20-25 V; 25-30 V; 30-35 V; 35-40 V; 40-45 V; 45-50 V; 50-60 V; 60-70 V; 70-80 V; 80-90 V; 90-100 V; 100-120 V; 120-140 V; 140-160 V; 160-180 V; 180-200 V; 200-220 V; 220-240 V; 240-260 V; 260-280 V; 280-300 V; 및 ≥ 300V.
  214. 청구항 99 내지 213 중 어느 하나에 기재된 단계를 포함하는 수술 또는 전기수술 방법으로서, 상기 방법이 하기 단계를 포함하는, 방법:
    상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 생성하기 위해 수술 또는 전기수술 도구와 생물학적 조직의 접촉 및 상기 도구의 가동 단계;
    상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기의 흡인 단계;
    분석물 이온을 형성하기 위해 상기 충돌 어셈블리상에 상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기의 유도 단계; 및
    상기 분석물 이온의 질량 및/또는 이온 이동도 분석 단계.
  215. 청구항 1 내지 98 중 어느 하나에 기재된 장치를 포함하는 수술 또는 전기수술 장치로서, 상기 수술 또는 전기수술 장치가 하기를 포함하는, 장치:
    하나 이상의 전극을 포함하는 수술 도구 또는 전기수술 도구;
    상기 도구가 이용시 생물학적 조직과 접촉하는 경우 상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 생성하기 위해 상기 도구를 가동하도록 배열되고 조절된 디바이스;
    상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 흡인하도록 배열되고 조절된 디바이스; 및
    하기를 포함하는 질량 및/또는 이온 이동도 분광기: (i) 상기 충돌 어셈블리; (ii) 분석물 이온을 형성하기 위해 상기 충돌 어셈블리상에 상기 분석물, 연기, 연무, 액체, 기체, 수술 연기, 에어로졸 또는 증기를 유도하도록 배열되고 조절된 상기 디바이스; 및 (iii) 상기 분석물 이온의 질량 및/또는 이온 이동도 분석용 질량 및/또는 이온 이동도 분석기.
  216. 하기를 포함하는, 질량 및/또는 이온 이동도 분광기의 진공 챔버와 분석물 공급원의 인터페이싱 장치:
    상기 진공 챔버에 상기 구멍의 제1 말단에서 분석물을 받기 위해 및 상기 구멍의 제2 말단에 상기 분석물의 수송을 위해 거기를 통해 구멍을 갖는 하우징; 및
    상기 구멍내 단리 밸브로서, 상기 단리 밸브는 모세관 또는 샘플 튜브가 상기 밸브와 접촉하여 상기 구멍을 통해 삽입되는 경우 개방하도록 구성되고, 상기 모세관 또는 튜브가 상기 구멍에서 철수되는 경우 밀폐하도록 구성되는, 단리 밸브.
  217. 청구항 216에 있어서, 상기 모세관 또는 샘플 튜브를 포함하는, 장치.
  218. 청구항 216 또는 217에 있어서, 거기에 상기 구멍으로부터 상기 분석물 또는 다른 샘플 충격용 상기 구멍의 제2 말단에서 배열된 충돌 어셈블리를 포함하는, 장치.
  219. 청구항 218에 있어서, 상기 충돌 어셈블리가 상기 하우징에 제거가능하게 실장되는, 장치.
  220. 청구항 218 또는 219에 있어서, 상기 충돌 어셈블리 가열용 가열기를 포함하는, 장치.
  221. 청구항 218, 219 및 220 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징이 상기 충돌 어셈블리 보호를 위한 확장된 위치에서 상기 충돌 어셈블리를 적어도 부분적으로 둘러싸는 하나 이상의 차폐물을 포함하는, 장치.
  222. 청구항 221에 있어서, 상기 하나 이상의 차폐물이 상기 충돌 어셈블리의 적어도 일부가 상기 하나 이상의 차폐물에 의해 둘러싸이지 않는 수축 위치까지 상기 확장된 위치부터 적어도 부분적으로 수축가능한, 장치.
  223. 청구항 222에 있어서, 상기 하나 이상의 차폐물이 상기 확장된 위치를 향하여 편향되는, 장치.
  224. 청구항 216 내지 223 중 어느 하나에 기재된 장치를 포함하는 질량 및/또는 이온 이동도 분광기로서, 상기 단리 밸브가 개방형인 경우, 상기 구멍이 제1 압력에서 유지되는 구성된 진공 챔버 및 더 높은 압력에서 영역을 연결하도록 배열되는, 분광기.
  225. 하기를 포함하는, 질량 및/또는 이온 이동도 분광기의 진공 챔버와 분석물 공급원의 인터페이싱 장치:
    상기 진공 챔버에 상기 구멍의 제1 말단에서 분석물을 받기 위해 및 상기 구멍의 제2 말단에 상기 분석물의 수송을 위해 거기를 통해 구멍을 갖는 하우징; 및
    거기에 상기 구멍으로부터 상기 분석물 또는 다른 샘플 충격용 상기 구멍의 제2 말단의 인접한 또는 다운스트림 배열된 충돌 어셈블리로서, 상기 충돌 어셈블리가 상기 하우징에 제거가능하게 실장되는, 충돌 어셈블리.
  226. 청구항 225에 있어서, 상기 충돌 어셈블리 가열용 가열기를 포함하는, 장치.
  227. 청구항 225 또는 226에 있어서, 상기 충돌 어셈블리가 실질적으로 원통형, 관형, 막대-형상화, 코일-형상화, 나선 또는 나선형-형상화, 구형, 반구형, 눈물방울-형상화, 플레이트-형상화, 오목형, 접시-형상화 또는 원뿔형인, 장치.
  228. 청구항 225, 226 및 227 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징이 상기 충돌 어셈블리 보호를 위한 확장된 위치에서 상기 충돌 어셈블리를 적어도 부분적으로 둘러싸는 하나 이상의 차폐물을 포함하는, 장치.
  229. 청구항 228에 있어서, 상기 하나 이상의 차폐물이 상기 충돌 어셈블리의 적어도 일부가 상기 하나 이상의 차폐물에 의해 둘러싸이지 않는 수축 위치까지 상기 확장된 위치부터 적어도 부분적으로 수축되는, 장치.
  230. 청구항 229에 있어서, 상기 하나 이상의 차폐물이 상기 확장된 위치를 향하여 편향되는, 장치.
  231. 청구항 225 내지 230 중 어느 하나에 기재된 장치를 포함하는 질량 및/또는 이온 이동도 분광기로서, 상기 하우징이 상기 구멍의 제2 말단에서 진공 챔버에 연결되는, 분광기.
  232. 하기를 포함하는, 질량 및/또는 이온 이동도 분광기의 진공 챔버와 분석물 공급원의 인터페이싱 장치로서:
    상기 진공 챔버에 상기 구멍의 제1 말단에서 분석물을 받기 위해 및 상기 구멍의 제2 말단에 상기 분석물의 수송을 위해 거기를 통해 구멍을 갖는 하우징;
    거기에 상기 구멍으로부터 상기 분석물 또는 다른 샘플 충격용 상기 구멍의 제2 말단의 인접한 또는 다운스트림 배열되도록 상기 하우징에 실장된 충돌 어셈블리;
    상기 하우징이 상기 충돌 어셈블리를 적어도 부분적으로 둘러싸는 확장된 위치 및 상기 충돌 어셈블리의 적어도 일부가 상기 하나 이상의 차폐물에 의해 둘러싸이지 않는 수축된 위치로부터 움직이도록 구성된 하나 이상의 차폐물을 포함하는, 장치.
  233. 청구항 232에 있어서, 상기 하나 이상의 차폐물이 상기 확장된 위치를 향하여 편향되는, 장치.
  234. 청구항 232 또는 233 중 어느 하나에 기재된 장치를 포함하는 질량 및/또는 이온 이동도 분광기로서, 상기 하우징이 상기 구멍의 제2 말단에서 진공 챔버에 연결되는, 분광기.
  235. 하기를 포함하는, 질량 및/또는 이온 이동도 분광기의 진공 챔버와 분석물 공급원의 인터페이싱 장치:
    상기 진공 챔버에 상기 구멍의 제1 말단에서 분석물을 받기 위해 및 상기 구멍의 제2 말단에 상기 분석물의 수송을 위해 거기를 통해 구멍을 갖는 하우징; 및
    상기 구멍과 소통하여 상기 구멍 또는 경로의 선택적으로 밀폐용 단리 밸브로서; 상기 단리 밸브가 상기 하우징에 커플링되어 이로써 그의 세로축에 관한 상기 하우징의 회전이 개방형 위치와 밀폐형 위치 사이 상기 단리 밸브를 움직이는, 단리 밸브.
  236. 청구항 235에 있어서, 상기 밸브가 상기 개방형 및 밀폐형 위치 사이 움직임에 따라, 상기 단리 밸브가 상기 구멍과 소통하여 상기 구멍, 또는 경로에서 개방부를 거쳐 미끄러지도록 구성된 캠 구성원을 포함하는, 장치.
  237. 청구항 235 또는 236에 있어서, 거기에 상기 구멍으로부터 상기 분석물 또는 다른 샘플 충격용 상기 구멍의 제2 말단에서 배열된 충돌 어셈블리를 포함하는, 장치.
  238. 청구항 237에 있어서, 상기 충돌 어셈블리가 상기 하우징에 제거가능하게 실장되는, 장치.
  239. 청구항 237 또는 238에 있어서, 상기 충돌 어셈블리 가열용 가열기를 포함하는, 장치.
  240. 청구항 235 내지 239 중 어느 하나에 기재된 장치를 포함하는 질량 및/또는 이온 이동도 분광기로서, 상기 단리 밸브가 개방형인 경우, 상기 구멍이 제1 압력에서 유지되도록 구성된 진공 챔버 및 더 높은 압력에서 영역을 연결하도록 배열되는, 분광기.
KR1020177028190A 2015-03-06 2016-03-07 개선된 이온화용 충돌 표면 KR102158736B1 (ko)

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