[发明专利]确定脉冲系列的平均频率

说明书

一种用于在谱仪中确定离子检测脉冲系列的平均频率的方法和装置可以应用于测量间隔。所述方法可以包括确定辅助间隔的持续时间，其中所述辅助间隔与所述测量间隔重叠，所述辅助间隔在所述测量间隔之前的最后一个脉冲(P0)处开始，并且所述辅助间隔在所述测量间隔内的最后一个脉冲处结束。所述方法可以进一步包括确定所述辅助间隔期间的脉冲数量并将所述脉冲数量除以所述辅助间隔的所述持续时间以产生所述平均频率。所述方法可以应用于由连接到法拉第杯的电压‑频率转换器产生的离子脉冲系列。

技术领域

本发明涉及确定如检测脉冲等脉冲系列的平均频率。更具体地，本发明涉及确定脉冲系列的平均频率的方法和用于确定脉冲系列的平均频率的装置，所述脉冲如由电压-频率转换器产生的脉冲，特别是响应于检测器信号而产生的脉冲。本发明进一步涉及包括至少一个电压-频率转换器的仪器，如质谱仪。

背景技术

在质谱法中，已知用于检测离子的各种检测器。检测到的离子通常已根据所述离子的质荷比(m/z)进行了过滤和/或分离。在典型的多极杆质谱仪中，多极杆(例如，四极杆或六极杆)可以跨一系列m/z值扫描。对于每个m/z值(或m/z值的子范围)，确定离子的数量。因此，具有不同m/z值的离子的数量在时间上分开并依次确定。在美国专利第US 9,934,954号(赛默飞世尔科技公司(Thermo Fisher Scientific))中公开了多极杆质谱仪的实例，所述美国专利通过引用一同并入本文件中。

扇形场质谱仪能够通过施加例如使离子遵循弯曲轨迹的磁场来在空间中分离离子，所述弯曲轨迹的半径取决于所述离子的m/z值。因此可以基本上同时确定具有不同m/z值的离子的数量。

在美国专利第US 10,867,780号(赛默飞世尔科技公司及布里斯托大学(ThermoFisher ScientificUniversity of Bristol))中公开了包括离子多收集器的扇形场质谱仪的实例，所述美国专利通过引用一同并入本文件中。这种已知的质谱仪包括用于由样品产生离子束的离子源、位于离子源下游的用于通过离子的质荷比(m/z)从所述束中选择离子的滤质器、位于滤质器下游的碰撞池、位于碰撞池下游的扇形场质量分析器和位于质量分析器下游的离子多收集器。离子多收集器包括用于并行和/或同时检测多个不同离子种类的多个离子检测器。

已知若干种类型的离子检测器，例如法拉第杯、紧凑型离散倍增器电极(CDD)和二次电子倍增管(SEM)。在一些质谱仪中，多个法拉第杯与一种或两种其它类型的离子检测器组合，法拉第杯用于大量出现的离子，而其它类型的离子检测器用于少量出现的离子。

撞击法拉第杯的离子可以使小电流流过通常具有高电阻的电阻器。所产生的跨电阻器的电压通常使用电压-频率转换器(VFC)转换为表示电压并且因此表示离子数量的频率。因此，每个法拉第杯通过其相关联的VFC产生由脉冲组成的输出信号，每秒的脉冲数量表示撞击特定法拉第杯的离子数量。

其它类型的离子检测器也可以产生脉冲，所述脉冲需要计数以确定某一时间段内撞击检测器的离子数量。例如，紧凑型离散倍增器电极(CDD)和二次电子倍增管(SEM)产生表示离子雪崩的脉冲，这些脉冲的频率表示离子的数量。

通常，离子检测脉冲的频率可以通过确定在一定时间段期间的脉冲数量并且然后将脉冲数量除以所述时间段的持续时间来确定。实践中使用的一种技术是在预定时间段期间对脉冲进行计数，所述预定时间段也可以被称为积分时间并且开始于在测量间隔期间出现的第一个脉冲处。此测量间隔也可以被称为测量时间或测量周期。由于多个并行离子检测器中的每个离子检测器的第一个脉冲通常在不同的时间点出现，所以离子检测器的积分时间通常从不同的时间点开始。让积分时间从测量间隔期间的第一个脉冲开始也意味着测量间隔的一部分实际上没有被使用。