[发明专利]具有减速级的多反射质谱仪

说明书

一种多反射质谱仪，其包括在X方向上间隔开且彼此对置的两个离子镜，每一镜大体上沿着漂移方向Y伸长，X方向正交于漂移方向Y，以及离子注入器，离子注入器用于与X方向成倾斜角度将离子作为离子束注入到离子镜之间的空间中，其中沿着在漂移方向Y上离子镜的长度的第一部分，离子镜以第一收敛程度收敛，且沿着在漂移方向Y上离子镜的长度的第二部分，离子镜以第二收敛程度收敛或者平行，离子镜的长度的所述第一部分比所述第二部分更接近离子注入器，且第一收敛程度大于第二收敛程度。通过修改沿着长度的初始部分由收敛镜产生的返回伪电位而在方向+Y上的注入后漂移速度的初始较高减少允许通过长度的所述第二部分的在方向X上的增加数目的振荡。

技术领域

本发明涉及质谱法的领域，具体来说是飞行时间质谱法，尤其是高质量分辨率飞行时间质谱法，以及利用多反射技术用于延伸离子飞行路径的静电阱质谱法。

背景技术

在质谱仪内利用多反射来延伸离子的飞行路径的各种布置是已知的。对于在飞行时间(TOF)质谱仪内增加离子的飞行时间分离或者在静电阱(EST)质谱仪内增加离子的截留时间，飞行路径延伸是合意的。在两种情况下，区分离子之间的小质量差的能力从而改进。改进的分辨力连同通常与其一起带来的增加的质量准确性和灵敏度的优点是用于广泛范围应用的质谱仪的重要属性，具体来说关于生物科学中的应用，例如蛋白质组研究和代谢组研究。

Nazarenko等人在专利SU1725289中描述了两个平行对置镜的布置。这些镜在漂移方向上伸长且离子遵循Z形飞行路径，在镜之间反射且同时在漂移方向上沿着镜的延伸长度相对缓慢地漂移。每一镜是由平行条电极制成。反射循环的数目以及实现的质量分辨率能够通过更改离子注入角度而调整。所述设计有利地是简单的，因为仅需要制作两个镜结构且彼此对准。然而此系统缺乏防止漂移方向上的波束发散的任何方式。由于注入离子的初始角展度，在多次反射之后波束宽度可能超过检测器的宽度，从而由于灵敏度损失使得离子飞行时间的任何进一步增加不可行。如果已经经历不同数目反射的离子的轨迹重叠，那么离子束发散是尤其不利的，因此使得不可能仅检测已经经历给定数目振荡的离子。因此，所述设计具有有限的角度接受和/或有限的最大反射次数。此外，离子镜并不相对于跨越折叠路径的平面的初始离子束扩展提供飞行时间聚焦，从而对于宽初始波束角度发散导致降级的飞行时间分辨率。

Wollnik在GB专利2080021中描述了平行对置无网格离子镜的各种布置。描述了成线性布置的两行镜以及两个对置的镜环。一些镜可以倾斜而实现波束注入。每一镜是旋转对称的，且被设计成产生空间聚焦特性以便控制在每一反射处的波束发散，从而能够以低波束损失获得较长飞行路径。然而这些布置的制造是复杂的，包括需要彼此精确对准的多个高容限镜。在离子一次通过分析器时的反射次数因镜的数目而固定，且不可更改。

Su在《质谱法和离子过程国际期刊(International Journal of MassSpectrometry and Ion Processes)》(88(1989)21-28)中描述了在漂移方向上伸长的网格化平行板镜布置。对置离子反射器被布置成彼此平行，且离子在多次反射中遵循Z形飞行路径，然后到达检测器。所述系统没有用于控制漂移方向上的波束发散的方式，且这连同减少了每一反射处的离子通量的网格化镜的使用一起限制了有用的反射次数且因此限制了飞行路径长度。