RU2669390C2 - Method of mass-separation of ions in quadruple mass filter - Google Patents

Method of mass-separation of ions in quadruple mass filter Download PDF

Info

Publication number
RU2669390C2
RU2669390C2 RU2015141348A RU2015141348A RU2669390C2 RU 2669390 C2 RU2669390 C2 RU 2669390C2 RU 2015141348 A RU2015141348 A RU 2015141348A RU 2015141348 A RU2015141348 A RU 2015141348A RU 2669390 C2 RU2669390 C2 RU 2669390C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mass
voltage
electrodes
quadrupole
frequency
Prior art date
Application number
RU2015141348A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015141348A (en
RU2015141348A3 (en
Inventor
Евгений Яковлевич Черняк
Николай Витальевич Коненков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ШИББОЛЕТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ШИББОЛЕТ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ШИББОЛЕТ"
Priority to RU2015141348A priority Critical patent/RU2669390C2/en
Publication of RU2015141348A publication Critical patent/RU2015141348A/en
Publication of RU2015141348A3 publication Critical patent/RU2015141348A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2669390C2 publication Critical patent/RU2669390C2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/26Mass spectrometers or separator tubes
    • H01J49/34Dynamic spectrometers
    • H01J49/42Stability-of-path spectrometers, e.g. monopole, quadrupole, multipole, farvitrons

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Abstract

FIELD: physics.SUBSTANCE: invention relates to the quadrupole mass spectrometry technique and can be used for ion analysis mass spectra with high resolution and high transmittance. It is proposed to use a dipole excitation, which is supplied mainly to Y (negative) electrodes with a frequency of 0.5…10 kHz to excite the instability bands along the isolines β=0.005–0.1, where βis determined by the ratio of frequencies β=2ω/Ω.EFFECT: invention made it possible to increase the isotopic sensitivity, as well as the resolution by about two times without significant loss of the transmission coefficient, and to improve the shape of the mass peak of the quadrupole mass filter.2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к технике квадрупольной масс-спектрометрии и может быть использовано для масс-анализа ионов с высокой разрешающей способностью и высоким коэффициентом пропускания.The invention relates to techniques for quadrupole mass spectrometry and can be used for mass analysis of ions with high resolution and high transmittance.

Известен /1, 2. 3/ способ сепарации ионов в квадрупольном фильтре масс, который представляет собой четыре параллельно и симметрично расположенных монополя (электроды цилиндрического сечения). К электродам попарно в противоположной полярности подается определенная комбинация постоянного и высокочастотного напряжения - (U-V cosΩt) и +(U-V cosΩt), где U - постоянное напряжение, V cosΩt - радиочастотная компонента.Known / 1, 2. 3 / method of separation of ions in a quadrupole mass filter, which is four parallel and symmetrically arranged monopoles (electrodes of cylindrical section). A specific combination of constant and high-frequency voltage is applied to the electrodes in pairs in opposite polarity - (U-V cosΩt) and + (U-V cosΩt), where U is the constant voltage, V cosΩt is the radio frequency component.

В этом случае работа квадрупольного фильтра масс осуществляется в области стабильности на плоскости a,q параметров уравнения Матьё (Фиг. 1), описывающего движение ионов по х и у поперечных координат анализатора уравнениями /1-3/:In this case, the operation of the quadrupole mass filter is carried out in the stability region on the a , q plane of the parameters of the Mathieu equation (Fig. 1), which describes the movement of ions along x and y of the transverse coordinates of the analyzer by equations / 1-3 /:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Здесь U и V - постоянное напряжение и амплитуда переменного напряжения, m и е - масса и заряд иона, Ω - угловая частота ВЧ напряжения, r0 - радиус, вписанной окружности между вершинами электродов, ξ0 - начальная фаза. Настройка на заданную разрешающую способность осуществляется путем изменения линии а=2λq наклона к оси a (Fig. 1). При приближении линии сканирования к вершине диаграммы стабильности разрешающая способность R=q0/Δq возрастает с уменьшением пропускания анализатора. Малый угол наклона между линией санирования a=2λq и у-границей а у(q) приводит к уширения массового пика со стороны малых масс. Границы первой области стабильности размыты при конечном времени пребывания ионов в ВЧ поле. Это дополнительно увеличивает уширение массового пика со стороны малых масс, что приводит к потере разрешающей способности и изотопической чувствительности. Величины разрешающей способности R и параметр λ связаны соотношением λ=U/V=0.167843-0.1263/R [1].Here U and V are the constant voltage and the amplitude of the alternating voltage, m and e are the ion mass and charge, Ω is the angular frequency of the RF voltage, r 0 is the radius of the inscribed circle between the vertices of the electrodes, ξ 0 is the initial phase. Adjustment for a given resolution is carried out by changing the slope line a = 2λq to the axis a (Fig. 1). When the scan line approaches the top of the stability diagram, the resolution R = q 0 / Δq increases with decreasing analyzer transmission. Small angle between the line a = 2λq remediation and y and y boundary (q) leads to broadening of the mass peaks by small masses. The boundaries of the first stability region are blurred at a finite residence time of ions in the rf field. This additionally increases the broadening of the mass peak from the side of small masses, which leads to a loss of resolution and isotopic sensitivity. The resolution values R and the parameter λ are related by the relation λ = U / V = 0.167843-0.1263 / R [1].

Известны /3-9/ способы масс-сепарации заряженных частиц, заключающиеся в том, что частицы направляют в квадрупольной фильтр масс, подают на электроды фильтра масс постоянное и высокочастотное напряжение, анализируют частицы по массам и регистрируют их на выходе из квадру-польного фильтра масс, отличающийся тем, что. с целью повышения разрешающей способности и коэффициента пропускания квадрупольного фильтра масс, амплитуды постоянного и высокочастотного напряжений дополнительно модулируют периодическим сигналом.Known / 3-9 / are methods of mass separation of charged particles, namely, that the particles are directed to a quadrupole mass filter, a constant and high-frequency voltage are applied to the mass filter electrodes, the particles are analyzed by mass and recorded at the exit of the quad-polar mass filter characterized in that. in order to increase the resolution and transmittance of the quadrupole mass filter, the amplitudes of the constant and high-frequency voltages are additionally modulated with a periodic signal.

G. Devant /3/ обнаружил, что добавка дополнительного квадрупольного ВЧ напряжения приводит к улучшению формы пика. M. Κοzο патентует режим сепарации в верхнем острове стабильности, формируемым двумя линиями нестабильности /4, 5/ Позже Н. Коненковым и М. Судаковым и другими впервые экспериментально /6/ и теоретически /7/ определены положения островов стабильности на a,q плоскости и условия их образования /8, 9/ (Фиг. 2).G. Devant / 3 / found that the addition of additional quadrupole RF voltage leads to an improvement in peak shape. M. Κοzο patented the separation regime in the upper stability island formed by two lines of instability / 4, 5 / Later N. Konenkov and M. Sudakov and others first experimentally / 6 / and theoretically / 7 / determined the positions of stability islands on the a , q plane and conditions for their formation / 8, 9 / (Fig. 2).

Идея изобретения состоит в использовании дипольного дополнительного переменного напряжения с целью увеличения разрешающей способности и изотопической чувствительности путем «вырезания» части пика при низком разрешении линиями нестабильности, следующими вдоль двух изо-βx и изо-βy линий вблизи границ стабильности.The idea of the invention is to use an additional dipole alternating voltage to increase the resolution and isotopic sensitivity by “cutting” part of the peak at low resolution by the instability lines along two iso-β x and iso-β y lines near the stability boundaries.

Наиболее близким является способ /6/ в котором на 4 параллельных электрода подают попарно на противоположные пары электродов напряжение ±(U+V cosΩt), где Ω - угловая частота и дополнительное квадрупольное напряжение малой величины Vqcos(ωt+α).The closest is the method / 6 / in which voltage ± (U + V cosΩt), where Ω is the angular frequency and the additional quadrupole voltage of a small value V q cos (ωt + α) are applied in pairs to 4 parallel electrodes in pairs.

В этом техническом решении определены соотношения напряжений и частот для получения наиболее оптимальных параметров квадрупольного фильтра масс.This technical solution defines the ratio of voltages and frequencies to obtain the most optimal parameters of the quadrupole mass filter.

Однако, оказалось, что работа квадрупольного фильтра масс при дополнительном квадрупольном напряжении даже в наиболее оптимальном соотношении параметров может быть улучшена за счет предлагаемого ниже технического решения.However, it turned out that the operation of the quadrupole mass filter with an additional quadrupole voltage even in the most optimal ratio of parameters can be improved due to the technical solution proposed below.

Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение изотопической чувствительности, разрешающей способности и улучшения формы массового пика квадрупольного фильтра масс.The technical task of the invention is to increase the isotopic sensitivity, resolution and improve the shape of the mass peak of the quadrupole mass filter.

ПредлагаетсяOffered

1. Способ масс сепарации ионов в квадрупольном фильтре масс, заключающийся в том, что на 4 параллельных электрода подают попарно на противоположные пары электродов напряжение ±(U+V cosΩt), где Ω - угловая частота и дополнительное квадрупольное напряжение малой величины, отличающийся тем, что резонансное напряжение малой величины вида Vy-cos(ωyt+αy) с частотой ωу (для параметрического возбуждения колебаний ионов) подают только на Y электроды (электроды с отрицательным потенциалом -U) для возбуждения полос нестабильности вдоль изолиний βy=0.005-0.1, где βy определяется отношением частот βу=2ω/Ω, (а на X электроды с положительным потенциалом U подают напряжение резонансного возбуждения с амплитудой равной нулю).1. The method of mass separation of ions in a quadrupole mass filter, which consists in the fact that 4 parallel electrodes are supplied in pairs to opposite pairs of electrodes with voltage ± (U + V cosΩt), where Ω is the angular frequency and additional quadrupole voltage of small magnitude, characterized in that that a resonant voltage of a small value of the form V y -cos (ω y t + α y ) with a frequency ω y (for parametric excitation of ion vibrations) is applied only to Y electrodes (electrodes with negative potential -U) to excite instability bands along isolines β y = 0.005-0.1, g e β y determined frequency ratio β y = 2ω / Ω, (while the X electrodes with positive potential U resonance excitation voltage is fed to an amplitude equal to zero).

2. Способ масс сепарации ионов в квадрупольном фильтре масс, заключающийся в том, что на 4 параллельных электрода подают попарно на противоположные пары электродов напряжение ±(U+V cosΩt), где Ω - угловая частота и дополнительное квадрупольное напряжение малой величины, отличающийся тем, что напряжение подается только на X электроды (электроды с положительным потенциалом U) для возбуждения полос нестабильности вдоль изолиний βх=0.95-0.999, (а на Y электроды с отрицательным потенциалом -U подают напряжение резонансного возбуждения с амплитудой равной нулю).2. The method of mass separation of ions in a quadrupole mass filter, which consists in the fact that 4 parallel electrodes are supplied in pairs to opposite pairs of electrodes with voltage ± (U + V cosΩt), where Ω is the angular frequency and an additional quadrupole voltage of small magnitude, characterized in that that voltage is supplied only to X electrodes (electrodes with positive potential U) to excite instability bands along isolines β x = 0.95-0.999, (and Y electrodes with negative potential -U supply a resonant excitation voltage with an amplitude equal to th zero).

Дипольное резонансное возбуждение колебаний ионов осуществляется путем подачи дополнительного ВЧ напряжения Vycos(ωyt+αy) на пару Y электродов, как это показано на Фиг. 3. (Y - электроды - пара электродов, на которые подается отрицательное постоянное напряжение -U при анализе положительных ионов). Аналогично можно подать дипольное напряжение Vxcos(ωxt+αx) на X - электроды (с постоянным напряжение +U при анализе положительных ионов). Резонансная частота со совпадает с частотой основной временной гармоники колебаний ионов ω=βΩ/2.Dipole resonance excitation of ion vibrations is carried out by applying an additional RF voltage V y cos (ω y t + α y ) to a pair of Y electrodes, as shown in FIG. 3. (Y - electrodes - a pair of electrodes to which a negative constant voltage -U is applied when analyzing positive ions). Similarly, you can apply a dipole voltage V x cos (ω x t + α x ) to X - electrodes (with a constant voltage + U when analyzing positive ions). The resonance frequency coincides with the frequency of the fundamental time harmonic of ion vibrations ω = βΩ / 2.

Уравнения движения ионов при наличии дипольного резонансного возбуждения имеют вид [10]:The equations of motion of ions in the presence of dipole resonant excitation have the form [10]:

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

где Vxcos(ωxх) и Vycos(ωyу) - диполярные напряжения с малыми амплитудами Vx и Vy, прикладываемые к противоположным парам электродов, А1≅0.8 - амплитуда дипольной пространственной гармоники поля, αх и αу - фазы напряжений.where V x cos (ω x + α x ) and V y cos (ω y + α y ) are dipolar voltages with small amplitudes V x and V y applied to opposite pairs of electrodes, A1≅0.8 is the amplitude of the dipole spatial harmonic of the field, α x and α y - phase stress.

Указанные полезные свойства предлагаемого способа масс сепарации иллюстрируются следующими материалами, полученными на основе численного моделирования формы массового пика (контура пропускания). Контур T(q) рассчитывался по ансамблю 2000 траекторий ионов с начальными условиями: случайное гауссово распределение начальных координат и скоростей с дисперсиями σx=σy=0.01r0 и σν=σν=6.4*10-3Ωr0.The indicated useful properties of the proposed method of mass separation are illustrated by the following materials obtained on the basis of numerical simulation of the shape of the mass peak (transmission path). The contour T (q) was calculated using an ensemble of 2000 ion trajectories with initial conditions: a random Gaussian distribution of the initial coordinates and velocities with dispersions σx = σy = 0.01r 0 and σν = σν = 6.4 * 10 -3 Ωr 0 .

На Фиг. 4, 5 и 6 приведена форма массового пика при возбуждении изолиний βу=0.01,0.02 и 0.001 для указанных значений параметра возбуждения qy и значения λ. Наибольший пик (черные точки) соответствует случаю, когда возбуждение отсутствует (qy=0 и qx=0). С увеличением параметра возбуждения qy, то есть амплитуды добавочного напряжения Vy (формула 6), ширина пика уменьшается и амплитуда пика незначительно падает. При этом наблюдается резкая граница левой части пика, то есть растет изотопическая чувствительность. Правая часть пика не изменяется (отсутствует возбуждение по линии βx). При данном значении λ=0.1666 и βy=0.01 и 0.02 ширина пика уменьшается приблизительно вдвое.In FIG. Figures 4, 5, and 6 show the shape of the mass peak upon excitation of isolines βу = 0.01.0.02 and 0.001 for the indicated values of the excitation parameter qy and λ. The largest peak (black dots) corresponds to the case when excitation is absent (q y = 0 and q x = 0). With increasing excitation parameter q y , that is, the amplitude of the additional voltage V y (formula 6), the peak width decreases and the amplitude of the peak decreases slightly. In this case, a sharp boundary is observed on the left side of the peak, i.e., the isotopic sensitivity increases. The right side of the peak does not change (there is no excitation along the βx line). At this value, λ = 0.1666 and βy = 0.01 and 0.02, the peak width decreases approximately by half.

При увеличении величины λ линия сканирования а=2λq приближается к вершине диаграммы стабильности и пересекает изо-β линии с меньшими значениями. Поэтому при программировании зависимостей λ(М), qy(M) и ωy(Μ) при сканировании по массовому диапазону необходимо уменьшать значение ωуyΩ/2 при увеличении массового числа М. Это иллюстрируется на Фиг. 6 для λ=0.1675. Видно, что возможно увеличение разрешающей способности с R0.1=360 до 820 при времени сортировки ионов n=150 (времени пролета ионов, выраженного в числе периодов ВЧ поля). R0.1 - величина разрешающей способности, определенной по 10% уровню высоты пика. Таким образом, работая при λ=0.1675, что соответствует R0.1=400 (Фиг. 1), достигается хорошая форма пика с резким левым краем и разрешающей способностью R0.1. Улучшение формы пика характеризуется колоколообразной формой (в пределе - прямоугольной), что иллюстрируется формой пика на Фиг. 6 (кривая для qy=6*10-5).With increasing λ, the scan line a = 2λq approaches the top of the stability diagram and crosses the iso-β lines with lower values. Therefore, when programming the dependences λ (M), qy (M), and ω y (Μ) when scanning over the mass range, it is necessary to reduce the value ω у = β y Ω / 2 with increasing mass number M. This is illustrated in FIG. 6 for λ = 0.1675. It is seen that an increase in resolution is possible from R 0.1 = 360 to 820 with an ion sorting time of n = 150 (ion flight time, expressed in the number of RF field periods). R 0.1 is the magnitude of the resolution determined by the 10% peak height level. Thus, working at λ = 0.1675, which corresponds to R 0.1 = 400 (Fig. 1), a good peak shape with a sharp left edge and a resolution of R 0.1 is achieved. The improvement in peak shape is characterized by a bell-shaped shape (in the limit, rectangular), which is illustrated by the peak shape in FIG. 6 (curve for q y = 6 * 10 -5 ).

Расчеты показывают, что возбуждение изолиний βх вблизи значений 0.999-0.980 не эффективно, поэтому достаточно удаления низко массового хвоста путем дипольного возбуждения линии нестабильности вдоль изо-βу линий. Оценим требуемые значения ωу и qy для типовых значений параметров фильтра масс: частота F ВЧ генератора F=1 МГц, поля r0=5 mm, масса иона 800 Th. Используя формулы,Calculations show that excitation of βx isolines near 0.999–0.980 is not effective; therefore, it is sufficient to remove the low mass tail by dipole excitation of the instability line along iso-β of the lines. Let us estimate the required values of ω y and qy for typical values of the mass filter parameters: frequency F of the RF generator F = 1 MHz, fields r 0 = 5 mm, ion mass 800 Th. Using the formulas,

ωууΩ/2 и

Figure 00000007
ω y = β y Ω / 2 and
Figure 00000007

находим требуемые частоты

Figure 00000008
на диапазон значений βу=0.001-0.02 равными 500 Гц - 10 кГц, соответственно. Параметру qy=0.0001 соответствует дипольное напряжение
Figure 00000009
we find the required frequencies
Figure 00000008
to the range of values β y = 0.001-0.02 equal to 500 Hz - 10 kHz, respectively. The parameter q y = 0.0001 corresponds to the dipole voltage
Figure 00000009

Другим полезным свойством предлагаемого способа разделения ионов по удельным зарядам является настройка на требуемую разрешающую способность при сканировании по массам путем изменения амплитуды дипольного напряжения Vy.Another useful property of the proposed method for separation of ions by specific charges is the setting for the required resolution when scanning by mass by changing the amplitude of the dipole voltage V y .

Указанный способ может быть реализован в составе квадрупольного масс-спектрометра. Состав масс-спектрометра:The specified method can be implemented as part of a quadrupole mass spectrometer. The composition of the mass spectrometer:

1. Источник ионов1. Source of ions

2. Квадрупольный фильтр масс2. Quadrupole mass filter

3. Детектор ионов.3. The ion detector.

4. Блок питания для подачи постоянного напряжения.4. Power supply for supplying constant voltage.

5. Блок питания радиочастотного напряжения.5. The power supply unit of the radio frequency voltage.

6. Блок питания дипольного напряжения частотой 0,5…10 кГц.6. The power supply unit of dipole voltage with a frequency of 0.5 ... 10 kHz.

7. Вакуумная система со средствами откачки и контроля вакуума.7. Vacuum system with pumping and vacuum control.

8. Компьютер с программным обеспечением.8. A computer with software.

Применение предлагаемого технического решения позволило улучшить разрешающую способность квадрупольного фильтра масс в процессе экспериментального опробования не менее чем в 2 раза.The application of the proposed technical solution allowed to improve the resolution of the quadrupole mass filter in the process of experimental testing not less than 2 times.

Подписи к графическому материалу.Captions for graphic material.

Фиг. 1. Рабочая вершина диаграммы стабильности. Линии βу=0 и βх=1 соответствуют Y и X границам области стабильности. Пунктирными линиями показаны изолинии характеристических показателей βу и βх, вдоль которых возбуждаются полосы нестабильности. Прямые линии, пересекающие область стабильности, - линии сканирования a=2λq и каждому значению λ соответствует указанная разрешающая способность R=q/Δq.FIG. 1. The working top of the stability diagram. The lines βy = 0 and βx = 1 correspond to the Y and X boundaries of the stability region. The dashed lines show the contours of the characteristic parameters βу and βх along which instability bands are excited. The straight lines crossing the stability region are the scanning lines a = 2λq and each resolution λ corresponds to the indicated resolution R = q / Δq.

Фиг. 2. /6/. Острова стабильности, инициируемые параметрическим квадру-польным резонансным возбуждением колебаний ионов. Остров А - рабочий остров стабильности, где возможна перестройка разрешающей способности путем изменения наклона линии сканирования a=2λq. Рабочая частота f=2π/Ω=2.25 МГц, ν=ω/Ω=9/10, q' - безразмерная амплитуда квадрупольного напряжения.FIG. 2. / 6 /. Islands of stability, initiated by parametric quadrupole resonant excitation of ion vibrations. Island A is a working island of stability, where resolution can be rebuilt by changing the slope of the scan line a = 2λq. The operating frequency f = 2π / Ω = 2.25 MHz, ν = ω / Ω = 9/10, q 'is the dimensionless amplitude of the quadrupole voltage.

Фиг. 3. Схема подачи дипольного напряжения Vy cos(ωyt+αу) через ВЧ трансформатор Тр на Y электроды квадрупольного фильтра масс.FIG. 3. The scheme for supplying the dipole voltage V y cos (ω y t + α у ) through the RF transformer Tr to the Y electrodes of the quadrupole mass filter.

Фиг.4. Контуры T(q) пропускания фильтра масс при возбуждении полосы нестабильности вдоль изолинии βу=0.01 при безразмерных амплитудах qy=0, 0.00005, 0.0001 и 0.0002 при значении параметра сканирования λ=a/2q=U/V=0.16659.Figure 4. The contours T (q) of the transmission of the mass filter upon excitation of the instability band along the isoline βу = 0.01 at dimensionless amplitudes qy = 0, 0.00005, 0.0001, and 0.0002 for the scan parameter λ = a / 2q = U / V = 0.16659.

Фиг. 5. Контуры пропускания T(q) фильтра масс при возбуждении полосы нестабильности вдоль изолинии βу=0.02 при безразмерных амплитудах qy=0, 0.0001 и 0.0002 при значении параметра сканирования λ=a/2q=U/V=0.1666. Указанные величины R0.1 соответствуют 10% уровню высоты контура пропускания.FIG. 5. The transmission contours T (q) of the mass filter upon excitation of the instability band along the isoline βу = 0.02 for dimensionless amplitudes qy = 0, 0.0001, and 0.0002 for the scan parameter λ = a / 2q = U / V = 0.1666. The indicated values of R 0.1 correspond to a 10% level of the transmission loop height.

Фиг. 6. Контуры пропускания T(q) фильтра масс при возбуждении полосы нестабильности вдоль изолинии βу=0.001 при безразмерных амплитудах qy=0 (без дипольного возбуждения), 0.00004, 0.00005, 0.00006 и 0.00007 при значении параметра сканирования λ=a/2q=U/V=0.1675. Указанные величины R0.1 соответствуют 10% уровню высоты контура пропускания.FIG. 6. Transmission contours T (q) of the mass filter upon excitation of the instability band along the isoline βу = 0.001 for dimensionless amplitudes qy = 0 (without dipole excitation), 0.00004, 0.00005, 0.00006, and 0.00007 for the scan parameter λ = a / 2q = U / V = 0.1675. The indicated values of R 0.1 correspond to a 10% level of the transmission loop height.

ЛитератураLiterature

1. Dawson, Р.Н. Quadrupole Mass Spectrometry and Its Applications // American Institute of Physics, Woodbury (NY) - 1995. - P. 13-15.1. Dawson, R.N. Quadrupole Mass Spectrometry and Its Applications // American Institute of Physics, Woodbury (NY) - 1995 .-- P. 13-15.

2. March, R.E.; Todd, J.F.J. Quadrupole Ion Trap Mass Spectrometry. Second edition. // A. John Wiley & Sons, Inc. - 2005. - P. 81.2. March, R.E .; Todd, J.F.J. Quadrupole Ion Trap Mass Spectrometry. Second edition. // A. John Wiley & Sons, Inc. - 2005 .-- P. 81.

3. Devant G. Patent FR 2,620,568. 1989.3. Devant G. Patent FR 2,620,568. 1989.

4. Kozo M. US Patent 5227629. 1993.4. Kozo M. US Patent 5,227,629. 1993.

5. Kozo, M.J. Development of Quadrupole Mass Spectrometers and Ion Optical Devices. // Mass Spectrom. Soc. Jpn. - 2009. - Vol. 57. №1. - p. 23-29.5. Kozo, M.J. Development of Quadrupole Mass Spectrometers and Ion Optical Devices. // Mass Spectrom. Soc. Jpn. - 2009. - Vol. 57. No. 1. - p. 23-29.

6. Konenkov, N.V.; Cousins, L.M.; Baranov, V.I.; Sudakov, M.Yu. Quadrupole Mass Filter Operation with Auxiliary Quadrupole Excitation: Theory and Experiment // Int. J. Mass Spectrom. - 2001. - Vol. 208. - P. 17-27.6. Konenkov, N.V .; Cousins, L. M .; Baranov, V.I .; Sudakov, M.Yu. Quadrupole Mass Filter Operation with Auxiliary Quadrupole Excitation: Theory and Experiment // Int. J. Mass Spectrom. - 2001. - Vol. 208. - P. 17-27.

7. Konenkov N.V.; Sudakov M.U.; Douglas D.J. Matrixs Methods for the Stability Diagrams in Quadrupole MassSpectrometry // Int. J. Mass Spectrom. - 2001. - Vol. 13. - P. 597-613.7. Konenkov N.V .; Sudakov M.U .; Douglas D.J. Matrixs Methods for the Stability Diagrams in Quadrupole MassSpectrometry // Int. J. Mass Spectrom. - 2001. - Vol. 13. - P. 597-613.

8. Konenkov N.V.; Korolkov A.N.; Machmudov M.M. Upper Stability Island of the Quadrupole Mass Filter with Amplitude Modulation of the Applied Voltages. // J. Am. Soc. Mass Spectrom. - 2005. - Vol. 16. - P. 379-387.8. Konenkov N.V .; Korolkov A.N .; Machmudov M.M. Upper Stability Island of the Quadrupole Mass Filter with Amplitude Modulation of the Applied Voltages. // J. Am. Soc. Mass Spectrom. - 2005. - Vol. 16. - P. 379-387.

9. А.А. Баранов, Е.Я. Черняк, A.H. Корольков. Частотная и фазовая модуляция гармонического питания квадрупольного фильтра масс. Масс-спектрометрия, 2007, 4(1), с. 31-36.9. A.A. Baranov, E.Ya. Chernyak, A.H. Korolkov. Frequency and phase modulation of harmonic power of a quadrupole mass filter. Mass Spectrometry, 2007, 4 (1), p. 31-36.

10. Fischer. Е. Die dreidimensionale stabilisierung von

Figure 00000010
in einem vierpolfeld. // Zeitschrift fur Physik. - 1959. - P. 1-26.10. Fischer. E. Die dreidimensionale stabilizationierung von
Figure 00000010
in einem vierpolfeld. // Zeitschrift fur Physik. - 1959. - P. 1-26.

Claims (2)

1. Способ масс сепарации ионов в квадрупольном фильтре масс, заключающийся в том, что на 4 параллельных электрода подают попарно на противоположные пары электродов напряжение ±(U+VcosΩt), где Ω - угловая частота и дополнительное квадрупольное напряжение малой величины, отличающийся тем, что дипольное напряжение вида Vycos(ωyt+αy) с частотой ωy подают только на Y электроды для возбуждения полос нестабильности вдоль изолиний βy=0-0.1, где βy определяется отношением частот βy=2ωy/Ω.1. The method of mass separation of ions in a quadrupole mass filter, which consists in the fact that 4 parallel electrodes are supplied in pairs to opposite pairs of electrodes voltage ± (U + VcosΩt), where Ω is the angular frequency and additional quadrupole voltage of small magnitude, characterized in that A dipole voltage of the form V y cos (ω y t + α y ) with a frequency ω y is applied only to Y electrodes to excite instability bands along isolines β y = 0-0.1, where β y is determined by the frequency ratio β y = 2ω y / Ω. 2. Способ масс сепарации ионов в квадрупольном фильтре масс, заключающийся в том, что на 4 параллельных электрода подают попарно на противоположные пары электродов напряжение ±(U+VcosΩt), где Ω - угловая частота и дополнительное квадрупольное напряжение, отличающийся тем, напряжение подается только на X электроды с частотой βx=2ωх/Ω. для возбуждения полос нестабильности вдоль изолиний βх=0.95-0.999.2. The method of mass separation of ions in a quadrupole mass filter, which consists in the fact that 4 parallel electrodes supply voltage ± (U + VcosΩt) in pairs to opposite pairs of electrodes, where Ω is the angular frequency and additional quadrupole voltage, characterized in that the voltage is applied only on X electrodes with a frequency β x = 2ω x / Ω. for the excitation of instability bands along isolines β x = 0.95-0.999.
RU2015141348A 2015-09-30 2015-09-30 Method of mass-separation of ions in quadruple mass filter RU2669390C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015141348A RU2669390C2 (en) 2015-09-30 2015-09-30 Method of mass-separation of ions in quadruple mass filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015141348A RU2669390C2 (en) 2015-09-30 2015-09-30 Method of mass-separation of ions in quadruple mass filter

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2015141348A RU2015141348A (en) 2017-04-06
RU2015141348A3 RU2015141348A3 (en) 2018-03-15
RU2669390C2 true RU2669390C2 (en) 2018-10-11

Family

ID=58505264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015141348A RU2669390C2 (en) 2015-09-30 2015-09-30 Method of mass-separation of ions in quadruple mass filter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2669390C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080067364A1 (en) * 2006-05-19 2008-03-20 Schwartz Jae C System and method for implementing balanced rf fields in an ion trap device
WO2010028081A2 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Thermo Finnigan Llc Two-dimensonal radial-ejection trap operable as a quadrupole mass filter
RU2444083C2 (en) * 2010-05-13 2012-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный радиотехнический университет Method for time-of-flight separation of ions according to mass and device for realising said method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080067364A1 (en) * 2006-05-19 2008-03-20 Schwartz Jae C System and method for implementing balanced rf fields in an ion trap device
WO2010028081A2 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Thermo Finnigan Llc Two-dimensonal radial-ejection trap operable as a quadrupole mass filter
RU2444083C2 (en) * 2010-05-13 2012-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный радиотехнический университет Method for time-of-flight separation of ions according to mass and device for realising said method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Konenkov, N.V.; Quadrupole Mass Filter Operation with Auxiliary Quadrupole Excitation: Theory and Experiment, Int. J. Mass Spectrom., 2001. Vol. 208, p. 17-27. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015141348A (en) 2017-04-06
RU2015141348A3 (en) 2018-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1787313B1 (en) Isolating ions in quadrupole ion traps for mass spectrometry
JP7010270B2 (en) Quadrupole mass spectrometer and mass spectrometry method
DE112011104647B4 (en) Electrostatic trap spectrometer with improved ion injection
US8704173B2 (en) Ion cyclotron resonance measuring cells with harmonic trapping potential
US7372024B2 (en) Two dimensional ion traps with improved ion isolation and method of use
JPH0449219B2 (en)
WO2013143349A1 (en) Ion trap analyzer and ion trap mass spectrometry analysis method
US20130032709A1 (en) Step-scan ion trap mass spectrometry for high speed proteomics
RU2669390C2 (en) Method of mass-separation of ions in quadruple mass filter
RU2634614C1 (en) Method of mass-analysis with resonant excitation of ions and device for its implementation
March et al. THEORY OF QUADRUPOLE
RU2683018C1 (en) Method of mass analysis of ions in quadrupolar high-frequency fields with dipole excitation of oscillations on borders of stability
Konenkov et al. Upper stability island of the quadrupole mass filter with amplitude modulation of the applied voltages
RU2327245C2 (en) Mass selective device and analysis method for drift time of ions
Konenkov et al. Dipolar excitation in the third stability region
Sudakov et al. The use of stability bands to improve the performance of quadrupole mass filters
RU2740604C1 (en) Method for mass analysis of ions in quadrupole fields with excitation of oscillations on boundaries of stability
CN112837991B (en) Resonance method of ions in quadrupole electrode caused by power waveform modulation
Astapenko et al. Excitation of the Morse oscillator by an ultrashort chirped pulse
US8669520B2 (en) Waveform generation for ion trap
RU2613347C2 (en) Method for scanning mass spectrum by linear ion trap with dipole excitation
Lagadec et al. Effective potential of an RF cylindrical trap
RU2557009C2 (en) Method and device for ions separation by specific charge with fourier transform
Batey et al. Mass spectrometers
US20190056353A1 (en) Hybrid method to synthesize voltage waveforms with non-harmonic profiles

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191001