[发明专利]用于质谱仪的可调整多极组合件

说明书

一种被配置成安置在质谱仪中的多极组合件包含：多个细长电极，所述细长电极绕沿所述多个细长电极的纵向轨迹延伸的轴线布置，并且被配置成绕所述轴线径向地限制离子；以及压电致动器，其被配置成调整包含在所述多个细长电极中的第一电极的位置。

技术领域

本公开涉及一种多极组合件。

背景技术

质谱仪是可以用于样品的定性和/或定量分析的分析工具。质谱仪通常包含用于从样品生成离子的离子源、用于基于其质荷比分离离子的质量分析器，以及用于检测分离的离子的离子检测器。质谱仪使用来自离子检测器的数据构建质谱，所述质谱示出检测到的离子中的每一个的相对丰度作为其质荷比的函数。通过分析由质谱仪生成的质谱，用户可能能够识别样品中的物质、测量样品中存在的已知组分的相对量或绝对量和/或对未知组分进行结构阐明。

实际上，所有质谱仪都包含一个或多个多极组合件，所述多极组合件具有多个电极，用于引导、捕获和/或过滤离子。作为一个实例，多极组合件可以是具有四个杆电极的四极杆，布置为两个相对的对。射频(RF)电压的相对相位可以施加到杆电极对，从而生成在四极的中心区域内引导或捕获离子的四极电场。在四极质量过滤器中，质量分辨直流(DC)电压也施加到杆电极对，从而在四极电场上叠加DC电场并且导致一些离子的轨迹变得不稳定并且导致离子对杆电极之一放电。在这种质量过滤器中，只有具有一定质荷比的离子将维持稳定的轨迹并且穿过四极的长度，使其相继由离子检测器检测。

在多极组合件中，电场的精度(即，场近似于期望的“纯”场的程度)取决于电极的形状、位置和排列。当多极组合件作为离子导向或离子阱施用时，或当多极组合件用于质量分析器中分辨率、灵敏度和/或质量准确度不良时，可能由电极不良排列或电极形状和/或尺寸偏离理想形式引起的电场缺陷可能导致离子过多损失。以生成高精度电场所需的小公差加工和对准多极组合件可能是困难且昂贵的，并且质谱仪内存在的条件可以导致电极的相对定位和对准随时间变化。

发明内容

在一些示例性实施例中，被配置成安置在质谱仪中的多极组合件包含多个细长电极，所述细长电极绕沿所述多个细长电极的纵向轨迹延伸的轴线布置，并且被配置成绕所述轴线径向地限制离子；以及压电致动器，其被配置成调整包含在所述多个细长电极中的第一电极的位置。

在一些示例性实施例中，所述压电致动器被配置成调整所述第一电极相对于包含在所述多个细长电极中的第二电极的平行对准。

在一些示例性实施例中，所述多极组合件形成离子导向器、质量过滤器、碰撞室或离子阱中的全部或一部分。

在一些示例性实施例中，包含在所述多个细长电极中的所述第一电极和第二电极沿第一方向跨所述轴线彼此分离，并且所述压电致动器被配置成基本上沿所述第一方向调整所述第一电极的所述位置。

在一些示例性实施例中，所述压电致动器包含剪切堆叠，并且进一步被配置成沿与所述第一方向基本正交的另一个方向调整所述第一电极的所述位置。

在一些示例性实施例中，所述多极组合件进一步包含被配置成调整包含在所述多个细长电极中的第三电极的位置的额外压电致动器。

在一些示例性实施例中，包含在所述多个细长电极中的所述第三电极和第四电极跨沿与所述第一方向基本上正交的第二方向的所述轴线彼此分离，并且所述额外压电致动器被配置成基本上沿所述第二方向调整所述第三电极的所述位置。

在一些示例性实施例中，所述多极组合件进一步包含被配置成将所述压电致动器与所述多个细长电极电绝缘的绝缘体。

在一些示例性实施例中，所述压电致动器被保护以免受由所述多个细长电极生成的电场的影响。

在一些示例性实施例中，所述压电致动器处于轴向预载荷下。

在一些示例性实施例中，所述多极组合件包含被配置成绕所述轴线保持所述多个细长电极的支撑构件，其中所述压电致动器定位在所述支撑构件与所述第一电极之间。