[发明专利]带有电连接的离子源和离子探测器的飞行时间质谱仪

说明书

这里使用的各部分标题只是用于组织说明书，不应被解释成以任何方式，限制在本申请中记载的主题。

相关申请的引用

本申请要求2013年3月15日提交的美国临时专利申请No.61/792,083，“Time-Of-Flight Mass Spectrometer with Both Ion Source Input and Signal Output at Ground Potential”的优先权。美国临时专利申请No.61/792,083的整个内容通过引用包含于此。

背景技术

飞行时间(TOF)质谱仪在本领域中众所周知。Wiley和McLaren在超过50年前，描述了TOF质谱仪的理论和操作。参见W.C.Wiley和I.H.McLaren的“Time-of-Flight Mass Spectrometer with Improved Resolution”，Rev.Sci.Instrum.26,1150-1157(1955)。在发明TOF质谱法之后的头20年内，TOF质谱仪仪器通常被视为离子性质的奇异研究的有益工具，但未被广泛用于解决分析问题。

众多更新的发现，比如自然脉冲离子源(例如，等离子体解吸离子源)，静态次级离子质谱法(SIMS)，和基质辅助激光解吸/电离(MALDI)的发现已导致重新开始关注TOF质谱仪技术。例如参见R.J.Cotter，“Time-of-Flight Mass Spectrometry:Instrumentation and Applications in Biological Research”，American Chemical Society,Washington,D.C.(1997)关于TOF-MS在生物学研究方面的历史、发展和应用的描述。

最近，工作集中在开发新的和改进的TOF仪器和软件，所述TOF仪器和软件允许把MALDI的全电位质量分辨率应用于困难的生物学分析问题。电喷雾(ESI)和MALDI的发明消除了质谱法的挥发性障碍。电喷雾质谱仪发展很快，至少部分归因于这些仪器易于与可从市场获得的广泛用于许多分析应用的四极杆和离子阱仪器面接。MALDI对TOF仪器的应用发展更缓慢，不过MALDI的潜能已激励专门为MALDI电离技术设计的改进TOF仪器的发展。

近来，基质辅助激光解吸/电离飞行时间(MALDI-TOF)质谱法已成为分析各种非挥发性分子，包括蛋白质、缩氨酸、低聚核苷酸、脂质、多糖和生物学重要的其它分子的既定技术。尽管MALDI TOF质谱法技术已应用于许多分析应用，不过由于许多因素，例如包括这些仪器的成本和复杂性，可靠性较差，和性能不足，比如速度、灵敏度、分辨率和质量精度不足，广泛接受一直受到限制。

取决于待分析分子的性质，不同的分析应用需要不同种类的TOF分析器。例如，分析大质量离子，比如完整蛋白质，低聚核苷酸和分子量较大的多糖，优选简单的线性分析器，而要获得分析缩氨酸和小分子的足够分辨能力和质量精度，需要反射分析器。利用MS-MS技术确定分子结构还需要另一个分析器。在一些商用仪器中，所有这些种类的分析器被组合在单一仪器中。相对于拥有并操作3个独立的仪器，这种组合仪器具有稍微降低成本的优点。不过，这些组合仪器存在仪器复杂性显著增大，可靠性降低，和使所有分析器的性能并非最佳的其它折衷的缺点。

附图说明

在结合附图的以下详细说明中，更详细地说明了按照优选的例证实施例的本教导，以及其另外的优点。本领域的技术人员明白下面说明的附图仅仅用于举例说明。附图不一定是按比例的，改为注重举例说明本教导的原理。附图并不意图以任何方式限制申请人的教导的范围。

图1图解说明能够进行MALDI-TOF质谱法的现有飞行时间质谱仪的方框图。

图2是按照本教导的飞行时间质谱仪的一个实施例的方框图。

图3是按照本教导的一个实施例的线性飞行时间质谱仪的电位图。

图4是按照本教导的一个实施例的包括离子镜的反射飞行时间质谱仪的电位图。

图5是按照本教导的串联飞行时间质谱仪的一个实施例的电位图。

图6图解说明按照本教导的串联飞行时间质谱仪的另一个实施例的电位图。

具体实施方式

说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味关于该实施例说明的特定特征、结构或特性包含在本教导的至少一个实施例中。出现在说明书中的各个地方的短语“在一个实施例中”不一定都指的是相同的实施例。