RU2393579C1 - Mass spectrometre - Google Patents
Mass spectrometre Download PDFInfo
- Publication number
- RU2393579C1 RU2393579C1 RU2009131035/28A RU2009131035A RU2393579C1 RU 2393579 C1 RU2393579 C1 RU 2393579C1 RU 2009131035/28 A RU2009131035/28 A RU 2009131035/28A RU 2009131035 A RU2009131035 A RU 2009131035A RU 2393579 C1 RU2393579 C1 RU 2393579C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ion
- drift
- mass spectrometer
- mass
- gas
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к способам разделения ионов, к способам разделения масс-спектрометрией, а именно к спектрометрам заряженных частиц, к спектрометрам, работающим по принципу измерения времени пролета ионов, в частности к определению состава жидких и газовых проб, и может применяться в медицине, фармацевтике, криминалистике, анализе объектов окружающей среды.The invention relates to methods for ion separation, to methods for separation by mass spectrometry, namely, charged particle spectrometers, to spectrometers operating on the principle of measuring the flight time of ions, in particular to determining the composition of liquid and gas samples, and can be used in medicine, pharmaceuticals, forensics, analysis of environmental objects.
Известен масс-спектрометр, содержащий спектрометр ионной подвижности, ионно-оптические линзы, интерфейс дифференциальной откачки, времяпролетный анализатор типа масс-рефлектрон и детектор ионов. Патент США №7095014, МПК B01D 59/44, 2006.A known mass spectrometer comprising an ion mobility spectrometer, ion-optical lenses, a differential pumping interface, a time-of-flight mass-reflectron type analyzer and an ion detector. U.S. Patent No. 7095014, IPC B01D 59/44, 2006.
Известен времяпролетный масс-спектрометр, содержащий источник ионов, устройство фрагментации ионов, масс-рефлектрон, позиционно-чувствительный детектор, соединенный с времяпролетным масс-спектрометром, временной контроллер, систему обработки данных. Патент США №7084395, МПК H01J 49/40, 2006. Прототип.A known time-of-flight mass spectrometer containing an ion source, an ion fragmentation device, a mass reflectron, a position-sensitive detector connected to a time-of-flight mass spectrometer, a time controller, a data processing system. US patent No. 7084395, IPC H01J 49/40, 2006. Prototype.
И аналог, и прототип имеют общие недостатки, т.к. масс-рефлектрон вызывает ограничения по чувствительности из-за низкого токопрохождения и ограничения по скважности непрерывных ионных потоков.Both the analog and the prototype have common disadvantages, because The mass reflectron causes limitations on sensitivity due to low current transmission and restrictions on the duty cycle of continuous ion fluxes.
Данное изобретение устраняет указанные недостатки.The invention eliminates these disadvantages.
Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности и уменьшение габаритов устройства.The technical result of the invention is to increase the sensitivity and reduce the size of the device.
Технический результат достигается тем, что в масс-спектрометре, содержащем спектрометр ионной подвижности, ионно-оптические линзы, интерфейс дифференциальной откачки, времяпролетный анализатор и детектор ионов, спектрометр ионной подвижности, содержит камеру ионообразования, дрейфовую трубку с апертурным элементом, ионный затвор, область дрейфа, область газа завесы масс-спектрометра, ввод дрейфового газа, систему питания, источник ионов масс-спектрометра содержит корпус ионизатора аксиально-симметричной формы, на стенках корпуса ионизатора установлены радиально направленные устройства ввода и ионизации пробы анализируемого вещества с ионизаторами, точка пересечения осей устройств ввода расположена напротив вершины апертурного элемента, выполненного в виде стенки выпуклой формы с отверстием для ввода ионов на ее вершине, а времяпролетный анализатор выполнен в виде цилиндрического конденсатора, в котором установлен узел ортогонального ускорения с выталкивающим электродом и детектором ионов. В линейном ионопроводе установлен экран с возможностью изменения его потенциала. Устройства ввода и ионизации пробы анализируемого вещества содержит ионизаторы в виде электрораспылителя, и/или ионизатора коронным разрядом, и/или фотоионизатора, и/или лазерного ионизатора, и/или ввод распылителя жидкой пробы, и/или ввод газовых проб, и/или подложки для десорбции с поверхности.The technical result is achieved in that in a mass spectrometer containing an ion mobility spectrometer, ion-optical lenses, a differential pumping interface, a time-of-flight analyzer and an ion detector, an ion mobility spectrometer, contains an ionization chamber, a drift tube with an aperture element, an ion gate, a drift region , the gas region of the mass spectrometer curtain, the drift gas inlet, the power supply system, the ion source of the mass spectrometer contains an axially symmetric ionizer body, an ion on the body walls of the isator, radially directed devices for introducing and ionizing the sample of the analyte with ionizers are installed, the point of intersection of the axes of the input devices is located opposite the top of the aperture element, made in the form of a convex wall with an ion input hole at its top, and the time-of-flight analyzer is made in the form of a cylindrical capacitor which has an orthogonal acceleration assembly with a push electrode and an ion detector. A screen is installed in the linear ion guide with the possibility of changing its potential. The device for input and ionization of the sample of the analyte contains ionizers in the form of an electrospray, and / or ionizer by corona discharge, and / or a photoionizer, and / or laser ionizer, and / or input of a spray of liquid sample, and / or input of gas samples, and / or substrate for desorption from the surface.
Сущность изобретения поясняется на чертежах 1-3.The invention is illustrated in drawings 1-3.
На фиг.1 схематично представлено устройство для анализа газовых проб, где 1 - электрораспылитель (в положении OFF), 2 - ионизатор на основе коронного разряда (в положении ON), 2.1 - игла ионизатора коронным разрядом, 3 - фотоионизатор (в положении ON), 4 - устройство ввода газовых проб (в положении ON), 5 - распылитель жидких проб (в положении OFF), 6 - корпус ионизатора, 7 - камера ионообразования, 8 - стенка выпуклой формы, 9 - отверстие на вершине выпуклости стенки, 10 - область десольватации, 11 - впускной ионный затвор или концентратор, 12 - область дрейфа, 13 - выпускной ионный затвор, 14 - нагреватель, 15 - канал откачки дрейфового газа и пробы, 16 - канал ввода охлажденного воздуха для работы при пониженной температуре или быстрой смены температурного режима, 17 - канал вывода охлажденного воздуха, 18 - корпус масс-спектрометра ионной подвижности, 19 - анализируемое вещество, 20 - область газа завесы масс-спектрометра, 20.1 - газ завесы масс-спектрометра, используемый как дрейфовый газ, 21 - первая ступень интерфейса дифференциальной откачки масс-спектрометра, 21.1 - отверстие первой ступени интерфейса дифференциальной откачки, 22 - вторая ступень интерфейса дифференциальной откачки, 22.1 - скимер второй ступени интерфейса дифференциальной откачки, 22.2 - отверстие второй ступени интерфейса дифференциальной откачки, 22.3 - ионная оптика второй ступени интерфейса дифференциальной откачки масс-спектрометра, 22.4 отверстие в стенке между второй ступенью интерфейса дифференциальной откачки и камерой масс-анализатора, 22.5 - стенка между второй ступенью интерфейса дифференциальной откачки и камерой масс-анализатора, 23 - узел ортогонального ускорения, 24 - цилиндрический конденсатор (оборотный аксиально-симметричный масс-анализатор), 24.1 - входное окно оборотного аксиально-симметричного масс-анализатора, 24.2 внутренняя обкладка оборотного аксиально-симметричного масс-анализатора, 24.3 внешняя обкладка оборотного аксиально-симметричного масс-анализатора, 24.4 - центральная траектория ионов, 24.5 - выходное окно оборотного аксиально-симметричного масс-анализатора, 25 - линейный ионопровод, 25.1 - экран линейного ионопровода, 26 - детектор ионов, 27 - пластинчато-роторный насос, 28, 29 - турбомолекулярные насосы, 30 - высоковольтные модули, 31 - контроллер, 32 - контроллер впускного ионного затвора или накопителя ионов, 33 - контроллер нагревателя, 34 - контроллер выпускного ионного затвора, 35 - генератор ТТЛ импульсов, 36 - контроллер узла ортогонального ускорения, 37 - интегрирующее записывающее устройство.Figure 1 schematically shows a device for analyzing gas samples, where 1 is an electrospray (in the OFF position), 2 is a corona discharge ionizer (in the ON position), 2.1 is a corona discharge ionizer needle, 3 is a photoionizer (in the ON position) 4 - a device for introducing gas samples (in the ON position), 5 - a spray of liquid samples (in the OFF position), 6 - an ionizer body, 7 - an ionization chamber, 8 - a convex-shaped wall, 9 - an opening at the apex of the convexity of the wall, 10 - desolvation region, 11 — inlet ion gate or concentrator, 12 — drift region, 13 — exhaust th ion shutter, 14 - heater, 15 - channel for pumping drift gas and samples, 16 - channel for introducing chilled air for operation at low temperature or rapid temperature changes, 17 - channel for outputting chilled air, 18 - body of the ion mobility mass spectrometer, 19 - analyte, 20 - gas region of the mass spectrometer curtain, 20.1 - gas of the mass spectrometer curtain used as drift gas, 21 - first stage of the differential pump interface of the mass spectrometer, 21.1 - hole of the first stage of the differential interface pumping, 22 - second stage of the differential pumping interface, 22.1 - skimmer of the second stage of the differential pumping interface, 22.2 - hole of the second stage of the differential pumping interface, 22.3 - ion optics of the second stage of the differential pumping interface of the mass spectrometer, 22.4 hole in the wall between the second stage of the differential pumping interface pumping and the mass analyzer chamber, 22.5 - wall between the second stage of the differential pumping interface and the mass analyzer chamber, 23 - orthogonal acceleration unit, 24 - cylindrical capacitor (rotary axially symmetric mass analyzer), 24.1 - input window of the rotational axially symmetric mass analyzer, 24.2 inner lining of the revolving axially symmetric mass analyzer, 24.3 outer lining of the revolving axially symmetric mass analyzer, 24.4 - central path ion, 24.5 - exit window of a rotary axially symmetric mass analyzer, 25 - linear ion guide, 25.1 - linear ion guide screen, 26 - ion detector, 27 - rotary vane pump, 28, 29 - turbomolecular pumps, 30 - high ovoltnye modules 31 - controller 32 - the controller of the intake valve or the ion accumulator ions 33 - heater controller, 34 - the outlet of the ion shutter controller, 35 - TTL pulse generator, 36 - controller unit orthogonal acceleration, 37 - integrating recorder.
На фиг.2 схематично представлено устройство для анализа жидких проб, где 1 - электрораспылитель (в положении ON), 1.1 - канал ввода капилляра подачи пробы, 1.2 - игла электрораспылителя, 1.3 - канал подачи газа распылителя, 1.4 - канал подвода высокого напряжения, 2 - ионизатор на основе коронного разряда (в положении OFF), 3 - фотоионизатор (в положении ON), 4 - устройство ввода газовых проб (в положении ON), 5 - распылитель жидких проб (в положении OFF), 6 - корпус ионизатора, 7 - камера ионообразования, 8 - стенка выпуклой формы, 9 - отверстие на вершине выпуклости стенки, 10 - область десольватации, 11 - впускной ионный затвор или концентратор, 12 - область дрейфа, 13 - выпускной ионный затвор, 14 - нагреватель, 15 - канал откачки дрейфового газа и пробы, 16 - канал ввода охлажденного воздуха для работы при пониженной температуре или быстрой смены температурного режима, 17 - канал вывода охлажденного воздуха, 18 - корпус масс-спектрометра ионной подвижности, 19 - анализируемое вещество, 20 - область газа завесы масс-спектрометра, 20.1 - газ завесы, используемый как дрейфовый газ, 21 - первая ступень интерфейса дифференциальной откачки масс-спектрометра, 21.1 - отверстие первой ступени интерфейса дифференциальной откачки, 22 - вторая ступень интерфейса дифференциальной откачки, 22.1 - скимер второй ступени интерфейса дифференциальной откачки, 22.2 - отверстие второй ступени интерфейса дифференциальной откачки, 22.3 - ионная оптика второй ступени интерфейса дифференциальной откачки масс-спектрометра, 23 - узел ортогонального ускорения, 23.1 - выталкивающий электрод, 24 - цилиндрический конденсатор (оборотный аксиально-симметричный масс-анализатор), 24.1 - внутренняя обкладка цилиндрического конденсатора, 24.2 - внешняя обкладка цилиндрического конденсатора, 25 - линейный ионопровод, 25.1 - экран линейного ионопровода, 26 - детектор ионов, 27 - пластинчато-роторный насос, 28, 29 - турбомолекулярные насосы, 30 - высоковольтные модули, 31 - контроллер, 32 - контроллер впускного ионного затвора или накопителя ионов, 33 - контроллер нагревателя, 34 - контроллер выпускного ионного затвора, 35 - генератор ТТЛ импульсов, 36 - контроллер узла ортогонального ускорения, 37 - интегрирующее записывающее устройство.Figure 2 schematically shows a device for analyzing liquid samples, where 1 is the electrospray (in the ON position), 1.1 is the input channel of the capillary of the sample supply, 1.2 is the needle of the electrospray, 1.3 is the channel for the supply of gas to the sprayer, 1.4 is the channel for supplying high voltage, 2 - a corona discharge ionizer (in the OFF position), 3 - a photoionizer (in the ON position), 4 - a gas sample input device (in the ON position), 5 - a liquid sample atomizer (in the OFF position), 6 - an ionizer body, 7 - ionization chamber, 8 - convex-shaped wall, 9 - hole at the apex of the convexity of the
На фиг.3 схематично представлено устройство с использованием десорбционной подложки, применяемой с ионизацией стимулированной матрицей лазерной десорбцией (MALDI), лазерной десорбции с пористой кварцевой поверхности (DIOS), стимулированной электрораспылением десорбции (DESI, показано на чертеже), где 1 - электрораспылитель (в положении ON), 1.1 - канал ввода капилляра подачи пробы, 1.2 - игла электрораспылителя, 1.3 - канал подачи газа распылителя, 1.4 - канал подвода высокого напряжения, 2 - ионизатор на основе коронного разряда (в положении OFF), 6 - корпус ионизатора, 7 - камера ионообразования, 8 - стенка выпуклой формы, 9 - отверстие на вершине выпуклости стенки, 10 - область десольватации, 11 - впускной ионный затвор или концентратор, 12 - область дрейфа, 13 - выпускной ионный затвор, 14 - нагреватель, 15 - канал откачки дрейфового газа и пробы, 16 - канал ввода охлажденного воздуха для работы при пониженной температуре или быстрой смене температурного режима, 17 - канал вывода охлажденного воздуха, 18 - корпус масс-спектрометра ионной подвижности, 19 - анализируемое вещество, 20 - область газа завесы масс-спектрометра, 20.1 - газ завесы, используемый как дрейфовый газ, 21 - первая ступень интерфейса дифференциальной откачки масс-спектрометра, 21.1 - отверстие первой ступени интерфейса дифференциальной откачки, 22 - вторая ступень интерфейса дифференциальной откачки, 22.1 - скимер второй ступени интерфейса дифференциальной откачки, 22.2 - отверстие второй ступени интерфейса дифференциальной откачки, 22.3 - ионная оптика второй ступени интерфейса дифференциальной откачки масс-спектрометра, 23 - ортогональный ускоритель, 23.1 - выталкивающий электрод узла ортогонального ускорения, 24 - оборотный аксиально-симметричный масс-анализатор (цилиндрический конденсатор), 24.1 - внутренняя обкладка цилиндрического конденсатора, 24.2 - внешняя обкладка цилиндрического конденсатора, 25 - линейный ионопровод, 25.1 - экран линейного ионопровода, 27 - пластинчато-роторный насос, 28, 29 - турбомолекулярные насосы, 30 - высоковольтные модули, 31 - контроллер, 32 - контроллер впускного ионного затвора или накопителя ионов, 33 - контроллер нагревателя, 34 - контроллер выпускного ионного затвора, 35 - генератор ТТЛ импульсов, 36 - контроллер узла ортогонального ускорения, 37 - интегрирующее записывающее устройство, 38 - десорбер, 38.1 - десорбционная подложка, 38.2 - канал подвода высокого напряжения.Figure 3 schematically shows a device using a desorption substrate used with ionization-stimulated matrix laser desorption (MALDI), laser desorption from a porous quartz surface (DIOS) stimulated by electrospray desorption (DESI, shown in the drawing), where 1 is an electrospray (in ON position), 1.1 - input channel of the sample supply capillary, 1.2 - electrospray needle, 1.3 - spray gas supply channel, 1.4 - high voltage supply channel, 2 - corona discharge ionizer (in the OFF position), 6 - housing isator, 7 - ionization chamber, 8 - convex-shaped wall, 9 - hole at the top of the convexity of the wall, 10 - desolvation region, 11 - inlet ion gate or concentrator, 12 - drift region, 13 - outlet ion gate, 14 - heater, 15 - a drift gas and sample pumping channel, 16 - a chilled air inlet channel for operation at a low temperature or a quick temperature change, 17 - a chilled air outlet channel, 18 - an ion mobility mass spectrometer case, 19 - an analyte, 20 - a gas region mass spectrum curtains tra, 20.1 - curtain gas used as a drift gas, 21 - first stage of the differential pumping interface of the mass spectrometer, 21.1 - hole of the first stage of the differential pumping interface, 22 - second stage of the differential pumping interface, 22.1 - skimmer of the second stage of the differential pumping interface, 22.2 - hole of the second stage of the differential pumping interface, 22.3 - ion optics of the second stage of the differential pumping interface of the mass spectrometer, 23 - orthogonal accelerator, 23.1 - pushing electrode of the orthogonal assembly acceleration, 24 - rotational axially symmetric mass analyzer (cylindrical condenser), 24.1 - the inner lining of the cylindrical capacitor, 24.2 - the outer lining of the cylindrical capacitor, 25 - the linear ion guide, 25.1 - the screen of the linear ion guide, 27 - rotary vane pump, 28 , 29 - turbomolecular pumps, 30 - high-voltage modules, 31 - controller, 32 - inlet ion gate or ion storage controller, 33 - heater controller, 34 - exhaust ion gate controller, 35 - TTL pulse generator, 36 - knot controller orthogonal acceleration launcher, 37 — integrating recording device, 38 — desorber, 38.1 — desorption substrate, 38.2 — high voltage supply channel.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При работе с ионизатором на основе коронного разряда 2 или с фотоионизатором 3 электрораспылитель 1 отключен (Фиг.1). Анализируемое вещество 19 в газовой фазе подают через ввод газовых проб 4. Анализируемое вещество 19 в жидкой фазе вводят через ортогонально расположенный распылитель жидких проб 5.When working with an ionizer based on
В камере ионообразования 7 при атмосферном давлении коронным разрядом или фотоионизацией генерируют ионы, которые через отверстие 9 на вершине выпуклой стенки 8 подают в область десольватации 10. Ионы проходят через впускной ионный затвор или концентратор 11 и поступают в область дрейфа 12 при атмосферном давлении. В область дрейфа 12 постоянно подают дрейфовый газ (азот высокой чистоты или сухой очищенный атмосферный воздух с расходом 0.5-2 л/мин), который как газ завеса препятствует попаданию нейтральных частиц в масс-спектрометр.In the ionization chamber 7 at atmospheric pressure, ions are generated by corona discharge or photoionization, which are fed through the
Дрейфовая трубка содержит область десольватации 10 и область дрейфа 12, разделенные впускным затвором или концентратором фазы 11.The drift tube comprises a
Области десольватации 10 и дрейфа 12 в радиальном направлении ограничены набором цилиндрических электродов, формирующих электрическое поле. Двигаясь под воздействием электрического поля, при атмосферном давлением ионы анализируемого вещества 19 сталкиваются с молекулами дрейфового газа. В области десольватации 10 происходит осушение и декластеризация ионов. Впускной затвор или концентратор фазы 11 формирует локализованную в пространстве группу, содержащую ионы анализируемого вещества 19. Эта группа, двигаясь под воздействием электрического поля в области дрейфа в противотоке дрейфового газа, разделяется на серию групп, содержащих компоненты с разной степенью удерживания на молекулах дрейфового газа. Каждая из этих групп достигает выпускного ионного затвора 13 за время дрейфа, связанное с подвижностью компонент, формирующих эту группу, и попадает в область газа завесы 20, где освобождается от нейтральных частиц и газодинамически концентрируется на отверстии 21.1 первой ступени интерфейса дифференциальной откачки 21.The regions of
Через отверстие 21.1 ионы анализируемого вещества 19 поступают в первую ступень интерфейса дифференциальной откачки 21, обеспечивающую промежуточное давление между давлением второй ступени и атмосферным давлением дрейфовой трубы, где концентрируются на отверстии 22.2 второй ступени интерфейса дифференциальной откачки 22 в скимере второй ступени интерфейса дифференциальной откачки 22.1.Through the hole 21.1, the ions of the analyte 19 enter the first stage of the
Через отверстие 22.2 ионы пробы поступают во вторую ступень интерфейса дифференциальной откачки 22, обеспечивающую промежуточное давление между давлением первой ступени интерфейса дифференциальной откачки 21 и рабочим давлением масс-спектрометра. Во второй ступени интерфейса дифференциальной откачки 22 масс-спектрометра ионы фокусируют ионной оптикой 22.3 второй ступени интерфейса дифференциальной откачки 22 в плоскопараллельный пучок и концентрируют на отверстии 22.4 в стенке между второй ступенью интерфейса дифференциальной откачки 22 и камерой масс-анализатора 22.5.Through the hole 22.2, the sample ions enter the second stage of the
Пройдя через отверстие 22.4, ионы в виде плоскопараллельного пучка в направлении оси Y попадают в узел ортогонального ускорения 23 цилиндрического конденсатора 24 параллельно оси симметрии масс-анализатора Z. Двигаясь параллельно оси симметрии анализатора Z, ионы заполняют узел ортогонального ускорения 23. На выталкивающий электрод узла ортогонального ускорения 23.1 контроллером узла ортогонального ускорения 37 подают выталкивающий импульс, заставляющий ионы двигаться перпендикулярно их первоначальному движению в направлении входного окна 24.1 оборотного аксиально-симметричного масс-анализатора 24 вдоль оси Y. Выталкивающий импульс на время приложения запирает пучок ионов из интерфейса и формирует короткий пакет ионов как сохраняющий составляющую скорости vx в направлении оси X, так и приобретающий составляющую скорости vy в направлении оси Y. Двигаясь в направлении оси Y, пучок через входное окно 24.1 попадает в оборотный аксиально-симметричный масс-анализатор 24. Под действием центростремительной силы, обусловленной аксиально-симметричным полем, формируемым обкладками 24.2 и 24.3, ионы приобретают ускорение, направленное к оси симметрии анализатора Z, и двигаются по спирали, смещаясь по окружности вблизи центральной траектории 24.4 и линейно вдоль оси Z. Ионы покидают аксиально-симметричный масс-анализатор 24 через выходное окно 24.5 и попадают в линейный ионопровод 25, защищенный экраном 25.1. Потенциал экрана линейного ионопровода 25.1 можно изменять относительно потенциала средней траектории, что позволяет изменить длину линейного участка, необходимого для компенсации аберраций времени пролета. Эффективность использования ионов анализируемого вещества регулируют узлом ортогонального ускорения 23.After passing through hole 22.4, ions in the form of a plane-parallel beam in the direction of the Y axis enter the
Ионы, покидающие линейный ионопровод 25, детектируют вторично-электронным умножителем 26. Сигнал умножителя регистрируют интегрирующим записывающим устройством 37. Интегрирующее записывающее устройство 37 формирует сигнал, управляющий контроллером 36 узла ортогонального ускорения 23.Ions leaving the
При работе с электрораспылителем 1 (фиг.2) ионизатор на основе коронного разряда 2, фотоионизатор 3, устройство ввода газовых проб 4 и распылитель жидких проб 5 отключают (переводят в положение OFF). Анализируемое вещество 19 в жидкой фазе подают через канал 1.1. Для распыления используют газ носитель, подаваемый через канал 1.3. Распыление производят в электрическом поле, создаваемым между острием иглы 1.2 и стенкой 8, имеющей выпуклую форму. Рожденные ионы через отверстие 9 на вершине выпуклой стенки 8 поступают в область десольватации 10, проходят через впускной ионный затвор или концентратор 11 и поступают в область дрейфа 12.When working with electrospray 1 (figure 2), an ionizer based on
При работе с десорбером 38 (фиг.3) анализируемое вещество наносят на подложку 38.1, а десорбцию и ионизацию проводят лазером, установленным на место электрораспылителя 1 (методы MALDI и DIOS), или электрораспылением растворителя электрораспылителем 1 (метод DESI). Растворитель 39 в жидкой фазе подают через канал 1.1. Для распыления используют газ носитель, подаваемый через канал 1.3. Распыление производят в электрическом поле, создаваемом между острием иглы 1.2, подложкой 38.1 и стенкой 8, имеющей выпуклую форму. Между подложкой 38.1 и стенкой 8 прикладывают выталкивающий потенциал. Рожденные ионы через отверстие 9 на вершине выпуклой стенки 8 поступают в область десольватации 10, проходят через впускной ионный затвор или концентратор 11 и поступают в область дрейфа 12.When working with stripper 38 (Fig. 3), the analyte is applied to the substrate 38.1, and desorption and ionization are carried out with a laser installed in place of electrospray 1 (MALDI and DIOS methods), or electrospray of solvent with electrospray 1 (DESI method). The solvent 39 in the liquid phase is fed through channel 1.1. Carrier gas supplied through channel 1.3 is used for atomization. Spraying is carried out in an electric field created between the tip of the needle 1.2, the substrate 38.1 and the
Запись аналитического сигнала ведут непрерывно. Заданное количество времяпролетных спектров складывают в соответствии с выбранным алгоритмом сжатия информации. Полученный одномерный массив данных трансформируют в двумерный массив.Recording of the analytical signal is continuous. A predetermined number of time-of-flight spectra is added in accordance with the selected information compression algorithm. The resulting one-dimensional data array is transformed into a two-dimensional array.
Получаемый сигнал представляет собой двумерное распределение интенсивности по времени дрейфа и времени пролета. Для фиксированного значения времени пролета это распределение трансформируют в одномерное распределение времени дрейфа (селективную по массе хроматограмму пробы). Для фиксированного значения времени дрейфа это распределение трансформируют в одномерное распределение времени пролета (времяпролетный спектр масс компоненты пробы, соответствующей выбранному времени дрейфа).The resulting signal is a two-dimensional distribution of intensity over drift time and flight time. For a fixed value of the flight time, this distribution is transformed into a one-dimensional distribution of the drift time (mass selective chromatogram of the sample). For a fixed value of the drift time, this distribution is transformed into a one-dimensional distribution of the time of flight (the time-of-flight mass spectrum of the components of the sample corresponding to the selected drift time).
Хроматограмму трансформируют в распределение приведенных подвижностей. Времяпролетные спектры трансформируют в спектры масс.The chromatogram is transformed into a distribution of reduced mobilities. Time-of-flight spectra are transformed into mass spectra.
Компоненты идентифицируют по значению приведенной подвижности и массе, соответствующей максимуму пика, а по амплитуде или площади пика определяют их концентрации в исходной пробе анализируемого вещества 19. Поскольку характерное время записи спектра масс (десятки микросекунд) много меньше характерного времени записи спектра подвижностей (десятки миллисекунд), за время выхода одной компоненты из спектрометра ионной подвижности прибор успевает записать несколько спектров масс. Для каждой группы разделенных по подвижности ионов записывают спектр масс. Идентификацию компонент производят по 3-мерной информации (приведенная подвижность, масса, интенсивность).The components are identified by the reduced mobility and the mass corresponding to the peak maximum, and their concentration in the initial sample of the analyte is determined by the amplitude or peak area 19. Since the characteristic time of recording the mass spectrum (tens of microseconds) is much less than the characteristic time of recording the mobility spectrum (tens of milliseconds) , during the release of one component from the ion mobility spectrometer, the device manages to record several mass spectra. For each group of ions separated by mobility, a mass spectrum is recorded. Components are identified by 3-dimensional information (reduced mobility, mass, intensity).
Повышение чувствительности достигается за счет высокого токопрохождения благодаря фокусировке по трем параметрам. Спиралевидная траектория позволяет разнести узел ортогонального ускорения 23 и детектор ионов 26 в разные плоскости, что повышает эффективность использования анализируемого вещества 19.The increase in sensitivity is achieved due to the high current transmission due to focusing in three parameters. Spiral trajectory allows you to separate the node
Уменьшение габаритных размеров достигается за счет движения ионов по спирали в цилиндрическом анализаторе.The reduction in overall dimensions is achieved due to the spiral motion of ions in a cylindrical analyzer.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009131035/28A RU2393579C1 (en) | 2009-08-17 | 2009-08-17 | Mass spectrometre |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009131035/28A RU2393579C1 (en) | 2009-08-17 | 2009-08-17 | Mass spectrometre |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2393579C1 true RU2393579C1 (en) | 2010-06-27 |
Family
ID=42683805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009131035/28A RU2393579C1 (en) | 2009-08-17 | 2009-08-17 | Mass spectrometre |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2393579C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2451364C1 (en) * | 2010-11-10 | 2012-05-20 | Учреждение Российской академии наук Институт аналитического приборостроения Российской академии наук (ИАП РАН) | Apparatus for orthogonal input of ions into ion-drift or mass-spectrometer |
RU2504045C2 (en) * | 2012-04-11 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Timespan mass spectrometer with non-linear reflector |
RU2551369C1 (en) * | 2013-12-26 | 2015-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Экспериментальный завод научного приборостроения со Специальным конструкторским бюро Российской академии наук | Mass-spectrometer with two chamber source of ions |
WO2015057042A3 (en) * | 2013-10-18 | 2015-06-11 | Алдан Асанович САПАРГАЛИЕВ | Mass spectrometer and elements thereof |
CN108335964A (en) * | 2017-01-20 | 2018-07-27 | 广州智纯科学仪器有限公司 | Ion mobility spectrometry and flight time mass spectrum combined instrument and its connecting interface structure |
-
2009
- 2009-08-17 RU RU2009131035/28A patent/RU2393579C1/en active IP Right Revival
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2451364C1 (en) * | 2010-11-10 | 2012-05-20 | Учреждение Российской академии наук Институт аналитического приборостроения Российской академии наук (ИАП РАН) | Apparatus for orthogonal input of ions into ion-drift or mass-spectrometer |
RU2504045C2 (en) * | 2012-04-11 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Timespan mass spectrometer with non-linear reflector |
WO2015057042A3 (en) * | 2013-10-18 | 2015-06-11 | Алдан Асанович САПАРГАЛИЕВ | Mass spectrometer and elements thereof |
RU2551369C1 (en) * | 2013-12-26 | 2015-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Экспериментальный завод научного приборостроения со Специальным конструкторским бюро Российской академии наук | Mass-spectrometer with two chamber source of ions |
CN108335964A (en) * | 2017-01-20 | 2018-07-27 | 广州智纯科学仪器有限公司 | Ion mobility spectrometry and flight time mass spectrum combined instrument and its connecting interface structure |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6952083B2 (en) | Ion funnel for efficient transfer of low mass-to-charge ratio ions at low gas flow at the outlet | |
US6906322B2 (en) | Charged particle source with droplet control for mass spectrometry | |
US6621077B1 (en) | Apparatus and method for atmospheric pressure-3-dimensional ion trapping | |
US9799481B2 (en) | Methods and apparatus for ion sources, ion control and ion measurement for macromolecules | |
US10593533B2 (en) | Imaging mass spectrometer | |
EP1102986B1 (en) | Apparatus and method for atmospheric pressure 3-dimensional ion trapping | |
JP3299335B2 (en) | Electrospray device and method with time modulation | |
US6649907B2 (en) | Charge reduction electrospray ionization ion source | |
US7928375B1 (en) | Microfabricated linear Paul-Straubel ion trap | |
US10546740B2 (en) | Mass spectrometry device and ion detection device | |
RU2393579C1 (en) | Mass spectrometre | |
US10281433B2 (en) | Mass spectrometer and ion mobility spectrometer | |
US11056327B2 (en) | Inorganic and organic mass spectrometry systems and methods of using them | |
JP5071179B2 (en) | Mass spectrometer and mass spectrometry method | |
RU88209U1 (en) | MASS SPECTROMETER | |
US20080067345A1 (en) | Method for creating multiply charged ions for MALDI mass spectrometry (ESMALDI) | |
RU2390069C1 (en) | Ion mobility spectrometre | |
EP1391912A2 (en) | Apparatus and method for atmospheric pressure 3-dimensional ion trapping | |
JP2004303497A (en) | Particle ionization method and device | |
CA2339548C (en) | Apparatus and method for atmospheric pressure 3-dimensional ion trapping | |
Chen | Development and performance improvement of novel portable mass spectrometer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120818 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130927 |