專利名稱：用于離子產(chǎn)生增強(qiáng)的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于質(zhì)譜儀使用的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
大多數(shù)復(fù)雜的生化目標(biāo)需要應(yīng)用補(bǔ)充的多維分析工具和方法以補(bǔ)償目標(biāo)和基質(zhì)的干涉。正確的分析和分離對(duì)于獲得可靠的關(guān)于目標(biāo)的定性和定量信息是很重要的。在這方面，質(zhì)譜儀已經(jīng)被廣泛地用作用于各種分離方法的檢測(cè)器。但是，直到近來大多數(shù)光譜的方法提供對(duì)于快速有效的分析來說過于復(fù)雜的殘片圖案。大氣壓電離(API)和基質(zhì)輔助激光解吸電離(MALDI)的引入已經(jīng)基本改善了結(jié)果。例如，這些方法對(duì)各種揮發(fā)性與非揮發(fā)性化合物的分析提供了大為減少的殘片圖案和高靈敏度。該技術(shù)也已經(jīng)在許多化合物上取得成功，這些化合物包括縮氨酸、蛋白質(zhì)、碳水化合物、低聚糖、天然產(chǎn)品、陽離子藥物、有機(jī)砷化合物、環(huán)葡聚糖、紫杉醇、紫杉醇衍生物、金屬卟啉、卟啉、油母巖質(zhì)、環(huán)硅氧烷、芳族聚酯樹枝狀聚合物、寡脫氧核苷酸、芳族雜環(huán)烴、聚合物以及脂類。
根據(jù)MALDI的電離方法，分析物和基質(zhì)被涂在金屬探針或目標(biāo)襯底上。隨著溶劑蒸發(fā)，分析物和基質(zhì)從溶液中共同沉淀以在目標(biāo)襯底上形成分析物在基質(zhì)中的固溶體。然后用短激光脈沖輻射該共同沉淀物，以通過基質(zhì)分子的電子激發(fā)或分子振動(dòng)引起大量的能量在共同沉淀物中聚集?；|(zhì)通過解吸耗散能量，將分析物帶入氣相。在解吸過程中，通過光致激發(fā)基質(zhì)和分析物之間的電荷轉(zhuǎn)移來形成離子。
傳統(tǒng)地，利用飛行時(shí)間分析器來完成MALDI的電離技術(shù)，但是也可以使用諸如離子阱、離子回旋諧振質(zhì)譜儀以及四極飛行時(shí)間的其它質(zhì)量分析器。但是，這些分析器必須在高真空度下操作，這與其他條件一起可能限制目標(biāo)的生產(chǎn)量，減小分辨率、俘獲效率，并使得對(duì)目標(biāo)的檢測(cè)更加困難和昂貴。
為了克服MALDI中的上述缺點(diǎn)，已經(jīng)發(fā)展了一種稱之為AP-MALDI的技術(shù)。該技術(shù)使用MALDI的電離技術(shù)，但是是在大氣壓力下。MALDI和AP-MALDI電離技術(shù)有許多共同之處。例如，兩種技術(shù)都基于導(dǎo)致產(chǎn)生氣相分析物分子離子的固態(tài)目標(biāo)材料的脈沖激光束解吸/電離過程。但是，AP-MALDI電離技術(shù)不依賴于電離腔和質(zhì)譜儀之間的壓差來引導(dǎo)離子流入到質(zhì)譜儀的進(jìn)入孔。
AP-MALDI可以從阿摩爾(attamole)范圍內(nèi)的目標(biāo)尺寸提供上至106Da(道爾頓)分子質(zhì)量的檢測(cè)。此外，因?yàn)橥ㄟ^這些儀器處理和分析很多組蛋白質(zhì)、縮氨酸或其它化合物，所以靈敏度水平變得越來越重要。在提高靈敏度的努力中已經(jīng)對(duì)MALDI質(zhì)譜儀進(jìn)行了各種結(jié)構(gòu)和儀表的改變。但是，零件和部件的附加提高了儀器的成本。此外，已經(jīng)嘗試通過改變與目標(biāo)混和的分析物基質(zhì)來提高靈敏度。但是，這些附加物和變化在靈敏度上提供有限的改善，并增加了成本。
因此，為了增加和有效的離子增強(qiáng)(enhancement)，需要提高AP-MALDI質(zhì)譜分析儀的靈敏度和效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于質(zhì)譜儀使用的設(shè)備和方法。本發(fā)明提供了用于提供加熱的氣流以增強(qiáng)由基于基質(zhì)的離子源產(chǎn)生并由檢測(cè)器檢測(cè)的分析物離子的離子增強(qiáng)系統(tǒng)。本發(fā)明的質(zhì)譜儀提供了用于產(chǎn)生分析物離子的基于基質(zhì)的離子源、位于基于基質(zhì)的離子源下游的檢測(cè)增強(qiáng)的分析物離子的離子檢測(cè)器、置于離子源和離子檢測(cè)器之間用于增強(qiáng)分析物離子的離子增強(qiáng)系統(tǒng)、以及鄰近離子增強(qiáng)系統(tǒng)或與離子增強(qiáng)系統(tǒng)一體的用于從離子增強(qiáng)系統(tǒng)傳輸增強(qiáng)的分析物離子至檢測(cè)器的離子傳輸系統(tǒng)。
此外，本發(fā)明還提供了基于基質(zhì)的離子源，其包括用于提供指定溫度的加熱氣體至離子源電離區(qū)域的氣體加熱裝置。該離子源還可以包括溫度傳感器。加熱裝置和溫度傳感器可以耦合在閉合的反饋回路中以提供預(yù)定恒溫的氣體至電離區(qū)域。本發(fā)明還公開了一種包括基于基質(zhì)的離子源的質(zhì)譜儀系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了在包含被加熱至預(yù)定溫度氣體的離子源中產(chǎn)生離子的方法。
本發(fā)明的方法包括從基于基質(zhì)的離子源產(chǎn)生分析物離子、用離子增強(qiáng)系統(tǒng)增強(qiáng)分析物離子、以及用檢測(cè)器檢測(cè)增強(qiáng)的分析物離子。


將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明圖1示出質(zhì)譜儀的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖2示出本發(fā)明的第一實(shí)施例。
圖3示出本發(fā)明的第二實(shí)施例。
圖4示出本發(fā)明第一實(shí)施例的立體圖。
圖5示出本發(fā)明第一實(shí)施例的分解視圖。
圖6示出本發(fā)明第一實(shí)施例的剖視圖。
圖7示出裝置的剖視圖。
圖8示出本發(fā)明第一實(shí)施例的剖視圖，并圖示了本發(fā)明的方法如何操作。
圖9示出在沒有根據(jù)本發(fā)明供應(yīng)熱的情況下毫微微摩爾縮氨酸混合物的結(jié)果。
圖10示出在增加了根據(jù)本發(fā)明供應(yīng)至分析物離子(由鄰近采集毛細(xì)管的電離區(qū)域中的離子源產(chǎn)生)的熱的情況下毫微微摩爾縮氨酸混合物的結(jié)果。
圖11示出本發(fā)明的實(shí)施例。
圖12A-12D示意性地圖示包含氣體加熱裝置的離子源的各種實(shí)施例。
圖13示意性地圖示包含用于控制加熱氣體溫度的閉合反饋回路的離子源。
具體實(shí)施例方式
在詳細(xì)描述本發(fā)明之前，必須注意如在說明書和所附權(quán)利要求中所使用的，單數(shù)形式“一”以及“該”包括復(fù)數(shù)對(duì)象，除非上下文明確指示。因此，例如，對(duì)于“導(dǎo)管”而言包括多于一根“導(dǎo)管”。對(duì)于“基質(zhì)”而言包括多于一種“基質(zhì)”或“多種基質(zhì)”的混合物。在描述和要求保護(hù)本發(fā)明時(shí)，將根據(jù)以下所陳述的定義使用以下的術(shù)語。
術(shù)語“鄰近”指靠近、接近或相連。一些鄰近物還可以與另一些部件接觸、圍繞其它部件、與其它部件隔開或包含其它部件的一部分。例如，鄰近導(dǎo)管的毛細(xì)管可以間隔地靠近導(dǎo)管，可以與導(dǎo)管接觸，可以包圍導(dǎo)管或被導(dǎo)管包圍，可以容納導(dǎo)管或被導(dǎo)管容納，可以與導(dǎo)管相連或接近導(dǎo)管。
術(shù)語“導(dǎo)管”或“加熱的導(dǎo)管”指任何可以被用于引導(dǎo)加熱的氣體或氣流朝向空間中指定的區(qū)域(例如電離區(qū)域)的套管、傳輸裝置、分配器、噴嘴、軟管、管道、板、吸液管、端口、連接器、管子、耦合器、容器、殼體、結(jié)構(gòu)或設(shè)備。特別地，“導(dǎo)管”可以被設(shè)計(jì)成包圍接收來自離子源的分析物離子的毛細(xì)管或毛細(xì)管的一部分。但是應(yīng)當(dāng)廣泛地解釋術(shù)語，從而也包括可以朝向電離區(qū)域定位并可以提供加熱的氣流朝向或進(jìn)入氣相和/或電離區(qū)域中的離子的任何裝置或設(shè)備。例如，術(shù)語還可以包括帶有引導(dǎo)氣流朝向電離區(qū)域的縫隙的凹入或凸起板。
術(shù)語“增強(qiáng)”指任何外部物理激勵(lì)，諸如熱、能量、光或溫度變化等，其使物質(zhì)更容易表征或識(shí)別。例如，加熱的氣體可以用于“增強(qiáng)”離子。離子增加它們的動(dòng)能、勢(shì)能或運(yùn)動(dòng)，并且被解簇或蒸發(fā)。在這種狀態(tài)下更容易通過質(zhì)量分析器檢測(cè)離子。應(yīng)當(dāng)注意當(dāng)離子被“增強(qiáng)”時(shí)，因?yàn)橥ㄟ^采集毛細(xì)管取樣了更大量的分析物離子并運(yùn)送至質(zhì)量分析器或檢測(cè)器，所以檢測(cè)到的離子數(shù)量增加。
術(shù)語“離子源”或“源”指產(chǎn)生分析物離子的任何源。離子源可以包括除AP-MALDI離子源之外的其它源，諸如電子沖擊(以下稱作EI)、化學(xué)電離(CI)之類的離子源和其它本領(lǐng)域已知的離子源。術(shù)語“離子源”指激光、目標(biāo)襯底、以及將在目標(biāo)襯底上被電離的目標(biāo)。AP-MALDI中的目標(biāo)襯底可以包括用于目標(biāo)沉積的柵格。在這樣的柵格上的目標(biāo)之間的間隔在1-10mm左右。大約0.5至2微升沉積在柵格的每個(gè)位置上。
術(shù)語“電離區(qū)域”指離子源和采集毛細(xì)管之間的區(qū)域。特別地，該術(shù)語指由離子源產(chǎn)生的存在于那個(gè)區(qū)域中并沒有被引導(dǎo)至采集毛細(xì)管中的分析物離子。此術(shù)語應(yīng)當(dāng)被廣泛地解釋為包括在目標(biāo)支撐件中、目標(biāo)支撐件上、目標(biāo)支撐件附近或目標(biāo)支撐件周圍的離子，以及在目標(biāo)支撐件與采集毛細(xì)管之上或周圍加熱的氣相中的離子。AP-MALDI中的電離區(qū)域從離子源(目標(biāo)襯底)至采集毛細(xì)管的距離大約為1-5mm(或1-5mm的容量)。從目標(biāo)襯底至導(dǎo)管的距離對(duì)允許足夠的氣體從導(dǎo)管流向目標(biāo)和目標(biāo)襯底是很重要的。例如，如果導(dǎo)管太接近目標(biāo)或目標(biāo)襯底，那么當(dāng)施加電壓時(shí)發(fā)生電弧放電。如果距離過大，則不能有效地采集離子。
術(shù)語“離子增強(qiáng)系統(tǒng)”指用于增強(qiáng)分析物離子的任何裝置、設(shè)備或部件。該術(shù)語不包括直接加熱毛細(xì)管以提供傳導(dǎo)熱至離子流。例如，“離子增強(qiáng)系統(tǒng)”包括導(dǎo)管和氣源。離子增強(qiáng)系統(tǒng)還可以包括本領(lǐng)域公知的其它裝置，例如激光、紅外線裝置、紫外線源或可以施加熱或能量至被釋放到電離區(qū)域中或氣相中的離子的其它相似類型的裝置。
術(shù)語“離子傳輸系統(tǒng)”指應(yīng)當(dāng)在分析物離子從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的傳輸、運(yùn)動(dòng)或分配中起輔助作用的任何裝置、設(shè)備、機(jī)器、部件、毛細(xì)管。該術(shù)語廣泛地包含離子光學(xué)器件、分液器、毛細(xì)管、傳導(dǎo)元件以及導(dǎo)管。
術(shù)語“基于基質(zhì)”或“基于基質(zhì)的離子源”指不需要使用干燥氣體、遮蔽氣體(curtain gas)或脫溶劑步驟的離子源或質(zhì)譜儀。例如，一些系統(tǒng)需要使用這樣的氣體以去除與分析物混和的溶劑或助溶劑。這些系統(tǒng)通常使用揮發(fā)性液體以幫助形成較小的滴。以上術(shù)語應(yīng)用到樣品溶解到其中的非揮發(fā)性液體和固體材料兩者。該術(shù)語包括助溶劑的使用。助溶劑可以是揮發(fā)性或非揮發(fā)性的，但是必須不使最終的基質(zhì)材料能在真空中蒸發(fā)。這樣的材料可以包括并且不限于間硝基芐醇(NBA)、甘油、三羥乙基胺(TEA)、2，4-二戊基苯酚、1，5-二硫蘇糖醇/赤蘚糖醇(魔彈(magicbullet))、2-硝基苯辛醚(NPOE)、硫甘油、尼克酸、肉桂酸、2，5-二羥基苯甲酸(DHB)、3，5-二甲基-4-羥基肉桂酸(芥子酸(sinpinicacid))、α-氰基-4-羥基肉桂酸(CCA)、3-甲氧基-4-羥基肉桂酸(阿魏酸)、單硫代甘油、聚乙二醇、2-(4-羥苯基偶氮)苯甲酸(HABA)、3，4-二羥基肉桂酸(咖啡酸)、2-氨基-4-甲基-5-硝基吡啶與它們的助溶劑和衍生物。特別地，該術(shù)語指MALDI、AP-MALDI、快速原子/離子轟擊(FAB)以及其它不需要揮發(fā)性溶劑并可以在高于、等于或低于大氣壓力下操作的類似系統(tǒng)。
術(shù)語“氣流”、“氣體”或“被引導(dǎo)的氣體”指在質(zhì)譜儀中以指定的方向被引導(dǎo)的任何氣體。該術(shù)語應(yīng)當(dāng)被廣泛地理解為包括可以穿過或流過管道的單原子、雙原子、三原子以及多原子分子。該術(shù)語還應(yīng)當(dāng)被廣泛地理解為包括混合物、不純的混合物或雜質(zhì)。該術(shù)語包括惰性和非惰性物質(zhì)兩者。用在本發(fā)明中的常用氣體包括但不限于氨氣、二氧化碳、氦氣、氟、氬、氙、氮、空氣等。
術(shù)語“氣源”指產(chǎn)生需要的氣體或氣流的任何設(shè)備、機(jī)器、導(dǎo)管或裝置。氣源通常產(chǎn)生調(diào)節(jié)的氣流，但是這并不是必需的。
術(shù)語“毛細(xì)管”或“采集毛細(xì)管”應(yīng)當(dāng)同義，并與本領(lǐng)域的常用定義一致。該術(shù)語應(yīng)當(dāng)被廣泛地理解為包括可以接收離子的任何裝置、設(shè)備、管子、軟管或?qū)Ч堋?br> 術(shù)語“檢測(cè)器”指可以檢測(cè)離子的任何裝置、設(shè)備、機(jī)器、部件或系統(tǒng)。檢測(cè)器可以包括或可以不包括硬件和軟件。在質(zhì)譜儀中，常用的檢測(cè)器包括并/或耦合到質(zhì)量分析器。
多個(gè)是指至少兩個(gè)，例如兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、六個(gè)、八個(gè)、十個(gè)、十二個(gè)或多于十二個(gè)。短語“多個(gè)的”和“若干”可互相替換使用。多個(gè)導(dǎo)管或氣流分別包含至少第一導(dǎo)管或氣流以及第二導(dǎo)管或氣流。
這里所描述的離子源可以具有低于100mTorr或至少100mTorr的環(huán)境壓力(也就是離子源殼體內(nèi)的溫度)。在一些實(shí)施例中，例如，離子源可以具有是大氣壓力(大約760mTorr)的環(huán)境壓力或高真空壓力。
“閉合的反饋回路”是其中離子源中的區(qū)域溫度由來自在該區(qū)域中的溫度傳感器的反饋來控制的系統(tǒng)。閉合的反饋回路通常至少包含耦合的氣體加熱裝置和溫度傳感器。恒溫控制系統(tǒng)包含閉合的反饋回路的一個(gè)示例。
“恒溫器”是檢測(cè)溫度并自動(dòng)響應(yīng)以通過打開和關(guān)閉氣體加熱裝置改變溫度的裝置。
“氣體加熱裝置”包括用于加熱氣體的任意合適類型的裝置。氣體加熱裝置例如可以通過對(duì)流、傳導(dǎo)或輻射加熱氣體。氣體加熱裝置例如可以是氣源(例如氣缸)、其它傳輸導(dǎo)管或離子源殼體的一部分或與它們關(guān)聯(lián)?？梢栽跉怏w進(jìn)入到離子源時(shí)、之后或之前通過氣體加熱裝置加熱氣體。
本發(fā)明將參考附圖來描述。附圖并不按照比例，并且特別地，一些尺寸可以被夸大以澄清說明。
圖1示出質(zhì)譜儀的總體結(jié)構(gòu)圖。此結(jié)構(gòu)圖不按比例并以一般格式繪制，因?yàn)楸景l(fā)明可以用于各種不同類型的質(zhì)譜儀。本發(fā)明的質(zhì)譜儀1包括離子源3、離子增強(qiáng)系統(tǒng)2、離子傳輸系統(tǒng)6和檢測(cè)器11。離子增強(qiáng)系統(tǒng)2可以置于離子源3和離子檢測(cè)器11之間，或可以包括離子源3的部分和/或離子傳輸系統(tǒng)6的部分。
離子源3可以位于許多位置或地方。此外，多種離子源可以用于本發(fā)明。例如，EI、CI或本領(lǐng)域公知的其它離子源可以用于本發(fā)明。
離子增強(qiáng)系統(tǒng)2可以包括導(dǎo)管9和氣源7。圖2-3提供了離子增強(qiáng)系統(tǒng)2進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。離子增強(qiáng)系統(tǒng)2不應(yīng)當(dāng)被解釋為僅限于這兩種構(gòu)造或離子傳輸系統(tǒng)6鄰近離子增強(qiáng)系統(tǒng)2并可以包括采集毛細(xì)管7或本領(lǐng)域公知并可以傳輸分析物離子的任何離子光學(xué)器件、導(dǎo)管或裝置。
圖2示出本發(fā)明第一實(shí)施例的剖視圖。此圖示出應(yīng)用到AP-MADLI質(zhì)譜儀系統(tǒng)的本發(fā)明。為了簡(jiǎn)化，此圖示出帶有源殼體14的本發(fā)明。用于包圍離子源和系統(tǒng)的源殼體14的使用是可選的。一些零件、部件以及系統(tǒng)可以在真空下，或可以不在真空下。這些技術(shù)和結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域公知的。
離子源3包括激光器4、偏轉(zhuǎn)器8和目標(biāo)支撐件10。目標(biāo)13被涂到本領(lǐng)域公知的基質(zhì)材料的目標(biāo)支撐件10上。激光器4提供激光束，激光束通過偏轉(zhuǎn)器8偏轉(zhuǎn)朝向目標(biāo)13。然后目標(biāo)13被電離并且分析物離子被釋放為離子流進(jìn)入電離區(qū)域15。
電離區(qū)域15位于離子源3和采集毛細(xì)管5之間。電離區(qū)域15包括位于離子源3和采集毛細(xì)管5之間區(qū)域中的空間和區(qū)域。此區(qū)域包含通過電離樣品產(chǎn)生的被氣化為氣相的離子?？梢砸罁?jù)離子源3相對(duì)于采集毛細(xì)管5如何布置來調(diào)整此區(qū)域的尺寸和形狀。最重要地，位于此區(qū)域中的是通過電離目標(biāo)13產(chǎn)生的分析物離子。
采集毛細(xì)管5位于離子源3的下游，并可以包括多種本領(lǐng)域公知的材料和設(shè)計(jì)。采集毛細(xì)管5被設(shè)計(jì)成接收和聚集由離子源3產(chǎn)生的分析物離子，由離子源3產(chǎn)生的分析物離子被排出作為離子流進(jìn)入電離區(qū)域15。采集毛細(xì)管5具有接收分析物離子并將它們傳輸?shù)搅硪粋€(gè)毛細(xì)管或位置的縫隙或細(xì)長(zhǎng)孔12。在圖2中，采集毛細(xì)管5連接到主毛細(xì)管18，主毛細(xì)管18在真空下并在更下游處。采集毛細(xì)管5可以由可選絕緣體17支撐在合適的位置。本領(lǐng)域公知的其它結(jié)構(gòu)或裝置可以用于支撐采集毛細(xì)管5。
對(duì)本發(fā)明來說重要的是導(dǎo)管9。導(dǎo)管9提供加熱的氣流朝向電離區(qū)域15中的離子。加熱的氣體與電離區(qū)域15中的分析物離子相互作用以增強(qiáng)分析物離子并允許它們更容易地被檢測(cè)器11(圖2中未示出)檢測(cè)到。這些離子包括存在于加熱的氣相中的離子。檢測(cè)器11位于質(zhì)譜儀中的更下游處(見圖1)。導(dǎo)管9可以包括本領(lǐng)域公知的各種材料和裝置。例如，導(dǎo)管9可以包括用于引導(dǎo)加熱的氣體或氣流朝向諸如電離區(qū)域15的空間或位置中指定區(qū)域的套管、傳輸裝置、分配器、噴嘴、軟管、管道、板、吸液管、端口、連接器、管子、耦合器、容器、殼體、結(jié)構(gòu)或設(shè)備。對(duì)本發(fā)明來說重要的是導(dǎo)管9被定位成足夠接近目標(biāo)13和目標(biāo)支撐件10，使得足量的加熱氣體可以施加到電離區(qū)域15中的離子。
氣源7提供加熱的氣體至導(dǎo)管9。氣源7可以包括任意數(shù)量的裝置以提供加熱的氣體。氣源是本領(lǐng)域公知的并在別處描述。氣源7可以是如圖2-3所示的分離的部件，或可以與耦合器34(圖4中所示)一體，耦合器23可操作地連接采集毛細(xì)管5、導(dǎo)管9和主毛細(xì)管18。氣源7可以提供大量氣體至導(dǎo)管9。例如，諸如氮?dú)?、氬氣、氙氣、二氧化碳、空氣、氦氣等的氣體可以用于本發(fā)明。氣體不必是惰性的，并且應(yīng)當(dāng)能夠攜帶足量的能量或熱。包含這些特征性質(zhì)的本領(lǐng)域公知的其它氣體也可以用于本發(fā)明。
圖3示出本發(fā)明第二實(shí)施例的剖視圖。導(dǎo)管9可以定位在許多位置以引導(dǎo)氣體朝向電離區(qū)域15。圖3特別地示出在與采集毛細(xì)管5分離的模式中的導(dǎo)管9。對(duì)本發(fā)明來說重要的是導(dǎo)管9能夠引導(dǎo)足夠的加熱氣體流以對(duì)位于電離區(qū)域15中的分析物離子提供增強(qiáng)。導(dǎo)管9可以定位成距離目標(biāo)13或目標(biāo)支撐件10約1-5mm。施加至目標(biāo)13和目標(biāo)支撐件10的加熱氣體應(yīng)當(dāng)在60-150攝氏度的范圍內(nèi)。氣體流率應(yīng)當(dāng)為大約2-15升/分。
分子通常以與它們傳輸通過離子采集毛細(xì)管相同的方向從目標(biāo)支撐件移動(dòng)至離子采集毛細(xì)管的入口。由此，對(duì)于本公開的目的來說，本發(fā)明的離子源可以包含由離子采集毛細(xì)管的縱軸限定的離子運(yùn)動(dòng)軸，也就是，離子采集毛細(xì)管包括離子沿其運(yùn)動(dòng)的縱軸。此外，對(duì)于本公開的目的來說，加熱氣流的軸由提供加熱氣體的導(dǎo)管的縱軸(也就是加熱的氣體沿其移動(dòng)的分子軸)來限定。
在一些實(shí)施例中，以及如圖2和3所示，相對(duì)于從目標(biāo)襯底至離子采集毛細(xì)管入口的離子運(yùn)動(dòng)軸，氣流的軸可以是從0度至360度的任意角度，包括0度和360度的角度。例如，氣流的軸可以與離子流的軸相反或反平行(也就是大約180度)、平行(也就是大約0度)或垂直，或它們之間的任意角度。
在一些實(shí)施例中，相對(duì)離子流的軸，加熱氣體流的方向可以是下述范圍中的任意角度0-30度、30-60度、60-90度、90-120度、120-150度、150-180度、180-210度、210-240度、240-270度、270-300度、300-330度、330-360度。在特定的實(shí)施例中，加熱氣體的軸定位成垂直于離子運(yùn)動(dòng)軸。
上面所列的角度可以是二維或三維空間中的任意角度。換言之，該角度可以在x/y平面(也就是與圖3所示相同的平面)，或在z平面(也就是加熱氣體的軸可以朝向圖3的x/y平面以上或以下)或其組合。換言之，從側(cè)面(如圖3所示)或從“上面”(例如從離子采集毛細(xì)管的入口)觀察時(shí)，加熱氣體的軸可以在相對(duì)于離子傳輸軸的任意角度處。
圖2以及4-7圖示本發(fā)明的第一實(shí)施例。導(dǎo)管9被設(shè)計(jì)成包圍采集毛細(xì)管5。導(dǎo)管9可以包圍采集毛細(xì)管5的全部或部分。但是，重要的是導(dǎo)管9鄰近采集毛細(xì)管端20使得在分析物離子進(jìn)入或被采集毛細(xì)管5聚集之前加熱的氣體可以被傳送到位于電離區(qū)域15中的分析物離子。圖1-6和8僅示出本發(fā)明的少數(shù)實(shí)施例并僅被用于舉例說明的目的。它們不應(yīng)當(dāng)被解釋為縮小本發(fā)明的廣泛范圍。導(dǎo)管9可以是分離的部件或可以包括耦合器23的一部分。圖4-6示出作為分離部件的導(dǎo)管9。
圖4-6示出用于連接采集毛細(xì)管5、主毛細(xì)管18以及導(dǎo)管9的耦合器23及其設(shè)計(jì)。耦合器23被設(shè)計(jì)用于附裝至固定的支撐件31(圖7和8中所示)。耦合器23包括墊片33、殼體35、毛細(xì)管蓋34(見圖5)。毛細(xì)管蓋34和墊片33被設(shè)計(jì)成安裝在殼體35內(nèi)。墊片33被設(shè)計(jì)成施加壓力至毛細(xì)管蓋34使得在毛細(xì)管蓋34和主毛細(xì)管18之間保持緊密的密封。毛細(xì)管蓋34被設(shè)計(jì)成容納主毛細(xì)管18。在墊片33和毛細(xì)管蓋34之間限定小間隙36(見圖6)。小間隙36允許氣體從氣源7流到采集毛細(xì)管5，這與由現(xiàn)有技術(shù)的裝置實(shí)現(xiàn)的流出殼體35相反。
可選置中的裝置40可以設(shè)置在采集毛細(xì)管5和導(dǎo)管9之間。置中的裝置40可以包括各種形狀和尺寸。重要的是置中的裝置40調(diào)整被引導(dǎo)至電離區(qū)域15的氣體流量。圖4-6示出作為三角形塑料插入物的置中的裝置。但是，在導(dǎo)管9和采集毛細(xì)管5之間可以使用其它的設(shè)計(jì)和裝置。
現(xiàn)在參考圖1-8，檢測(cè)器11位于離子源3和導(dǎo)管9的下游。檢測(cè)器11可以是質(zhì)量分析器或其它本領(lǐng)域公知的類似裝置，其用于檢測(cè)由采集毛細(xì)管5采集并被傳輸?shù)街髅?xì)管18的增強(qiáng)的分析物離子。檢測(cè)器11還可以包括本領(lǐng)域公知并且可以幫助檢測(cè)增強(qiáng)的分析物離子的任何硬件和軟件。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，基于基質(zhì)的離子源可以包括用于引導(dǎo)多個(gè)加熱氣體流(例如，至少第一和第二加熱氣體流)朝向離子源的電離區(qū)域的裝置。在這些實(shí)施例中，此裝置可以包含用于引導(dǎo)加熱氣體流朝向電離區(qū)域的多個(gè)(例如至少第一和第二)孔(例如噴嘴)，并且那些孔可以布置在電離區(qū)域周圍。在一些實(shí)施例中，這些孔可以離電離區(qū)域等距離。
因此在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的基于基質(zhì)的離子源可以包含目標(biāo)襯底、離子采集毛細(xì)管、置于目標(biāo)板和離子采集毛細(xì)管之間的電離區(qū)域、用于引導(dǎo)第一加熱氣體流至電離區(qū)域的第一導(dǎo)管以及用于引導(dǎo)第二加熱氣體流至電離區(qū)域的第二導(dǎo)管?；诨|(zhì)的離子源還可以包括由離子采集毛細(xì)管的縱軸限定的離子運(yùn)動(dòng)軸、以及由第一和第二導(dǎo)管限定的第一和第二氣流軸。如上所述，第一和第二氣流軸可以相對(duì)于離子運(yùn)動(dòng)軸成任意角度。
此裝置可以提供多個(gè)加熱氣體流(例如至少第一和第二加熱氣體流)，它們相對(duì)于從目標(biāo)板至離子采集毛細(xì)管的離子流方向(如上所述，其與采集毛細(xì)管的縱軸相同)以任意角度定位。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，加熱氣體流定位成垂直于離子流動(dòng)方向(例如平行于目標(biāo)襯底的表面)，并且加熱氣體流從側(cè)面進(jìn)入電離區(qū)域。換言之，如果目標(biāo)襯底代表三維空間的x和y軸，則加熱氣體流可以相對(duì)于相同空間的z軸成任意角度。
如上所述，該裝置可以包含用于引導(dǎo)多個(gè)加熱氣體流朝向電離區(qū)域的多個(gè)孔。在一些實(shí)施例中，該裝置可以包含定位成朝向電離區(qū)域的多個(gè)導(dǎo)管，每個(gè)導(dǎo)管終止于孔中。但是，在其它實(shí)施例中，該裝置可以包含單個(gè)氣體傳輸元件，該單個(gè)氣體傳輸元件包含定位成圍繞電離區(qū)域的多個(gè)孔。在此實(shí)施例中，氣體傳輸元件可以形成圍繞電離區(qū)域或在電離區(qū)域之上的開口環(huán)或閉口環(huán)，并且氣體傳輸元件的孔可以定位成引導(dǎo)多個(gè)氣流朝向電離區(qū)域。
因此在特定的實(shí)施例中，用于提供多個(gè)加熱氣流朝向離子源的電離區(qū)域的裝置可以包含多個(gè)導(dǎo)管(例如，至少兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或五個(gè)或更多導(dǎo)管)，每個(gè)具有朝向電離區(qū)域定位的縱軸。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)管的縱軸可以定位成垂直于離子流的方向(例如平行于目標(biāo)支撐件的表面)。在可選實(shí)施例中，裝置可以包含開環(huán)狀或閉環(huán)狀的氣體傳輸元件，氣體傳輸元件包含在電離區(qū)域的方向上引導(dǎo)氣體的多個(gè)孔(例如至少兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或五個(gè)或更多孔)。氣體傳輸元件可以定位在電離區(qū)域上方或圍繞電離區(qū)域。
圖示本發(fā)明的這方面的一個(gè)實(shí)施例示意性地示出在圖11中。在此實(shí)施例中，離子源1包含目標(biāo)襯底10、離子采集毛細(xì)管5、置于目標(biāo)板和離子采集毛細(xì)管之間的電離區(qū)域15、用于引導(dǎo)第一加熱氣體流至電離區(qū)域的第一導(dǎo)管9以及用于引導(dǎo)第二加熱氣體流至電離區(qū)域的第二導(dǎo)管9a。第一和第二導(dǎo)管可以可操作地連接到氣源7和7a。氣源7和7a可以是相同的或不同的氣源。
該裝置提供從任意方向接觸電離區(qū)域的多個(gè)氣流，也就是從相對(duì)于電離區(qū)域的任意方向(包括從相對(duì)于離子流方向的側(cè)面(也就是垂直地)或任意傾斜的角度)朝向電離區(qū)域流動(dòng)的氣流。已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明以及部件，將按照次序描述本發(fā)明如何操作。
圖7示出裝置的剖視圖。采集毛細(xì)管5通過毛細(xì)管蓋34連接到主毛細(xì)管18。毛細(xì)管蓋被設(shè)計(jì)用于接納主毛細(xì)管18并布置在殼體35中。殼體35直接連接至固定支撐件31。注意氣源7通過限定在殼體35和毛細(xì)管蓋34之間的通道38提供氣體。氣體通過通道24從氣源7流入通道38，并且之后進(jìn)入電離腔30。氣體被釋放到電離腔30中并且此時(shí)不發(fā)揮作用。
圖8示出本發(fā)明第一實(shí)施例的剖視圖，其帶有布置在離子源3和氣源7之間的導(dǎo)管9。導(dǎo)管9工作以從氣源7輸送加熱氣體至采集毛細(xì)管端20。本發(fā)明的方法產(chǎn)生易于在質(zhì)譜儀1中檢測(cè)的增強(qiáng)的分析物離子。該方法包括用引導(dǎo)的氣體加熱位于鄰近于采集毛細(xì)管5的電離區(qū)域15中的分析物離子，以使它們更容易被檢測(cè)器11檢測(cè)。氣體由氣源7產(chǎn)生，被引導(dǎo)穿過通道38和小間隙36。氣體從那里被輸送到限定在導(dǎo)管9和采集毛細(xì)管5之間的環(huán)形空間42中。然后加熱的氣體接觸可選置中的裝置40(圖8中未示出)。置中的裝置40布置在采集毛細(xì)管5和導(dǎo)管9之間，并以調(diào)整流到電離區(qū)域15的氣體流量的方式成形。氣體流出導(dǎo)管9進(jìn)入鄰近采集毛細(xì)管端20的電離區(qū)域15。電離區(qū)域15中的分析物離子由引入到此區(qū)域的氣體加熱。然后被增強(qiáng)的分析物離子由采集毛細(xì)管5聚集，被輸送到主毛細(xì)管18并被送到檢測(cè)器11。應(yīng)當(dāng)注意在熱量加到鄰近源的分析物離子之后，檢測(cè)極限和信號(hào)質(zhì)量顯著地提高。該結(jié)果是完全沒有預(yù)料到的。例如，因?yàn)闆]有溶劑用于AP-MALDI和MALDI離子源和質(zhì)譜儀，所以不期望脫溶劑和/或氣體的應(yīng)用在增強(qiáng)基于基質(zhì)的離子源和質(zhì)譜儀中的離子檢測(cè)中有效。但是，令人相信的是本發(fā)明通過大的離子簇被分解以產(chǎn)生裸露的分析物離子這個(gè)事實(shí)來運(yùn)轉(zhuǎn)，這些裸露的離子更容易被檢測(cè)到。此外，熱的應(yīng)用也幫助了樣品的蒸發(fā)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了基于基質(zhì)的離子源，依照以上所述，其中氣體在預(yù)定的溫度下供應(yīng)至電離區(qū)域。在此實(shí)施例中，除了以上所提出的元件外，基于基質(zhì)的離子源可以包括氣體加熱裝置?；诨|(zhì)的離子源還可以包含溫度傳感器。與溫度傳感器結(jié)合的氣體加熱裝置可以以閉合的反饋回路運(yùn)轉(zhuǎn)以控制并保持供應(yīng)至電離區(qū)域的加熱氣體溫度。在一些實(shí)施例中，加熱氣體的溫度可以通過離子源的人工操作來控制，并且操作者可以根據(jù)需要改變加熱氣體的溫度。圖12A-12D以及13圖示本發(fā)明的示例并且不應(yīng)當(dāng)將本發(fā)明限制到一個(gè)特定的實(shí)施例。例如并且如上所述，加熱氣體可以經(jīng)由許多不同的方式提供至電離區(qū)域，例如利用與離子采集毛細(xì)管共軸的導(dǎo)管、利用與離子采集毛細(xì)管分離的導(dǎo)管、或利用多個(gè)導(dǎo)管。加熱氣體可以被引導(dǎo)朝向電離區(qū)域，或者在一些實(shí)施例中，可以用加熱的氣體填充也就是注滿離子源。圖示在圖12A-12D和13的一般原理可以應(yīng)用到上述的任意實(shí)施例中。
參考圖12A，本發(fā)明提供了基于基質(zhì)的離子源50，離子源50包含具有離子進(jìn)入孔54的離子采集毛細(xì)管52、與離子進(jìn)入孔54鄰近的目標(biāo)板56、置于進(jìn)入孔54和樣品板56之間的電離區(qū)域、連接到氣源62用于供應(yīng)氣體至電離區(qū)域58的導(dǎo)管60以及用于加熱氣體至指定溫度的氣體加熱裝置64。氣體加熱裝置64通常連接到布置在離子源外部的溫度控制器66。通過接收信號(hào)(其可以手動(dòng)或自動(dòng))，溫度控制器66可以增大或較小供應(yīng)至氣體加熱裝置64的功率，增加或降低氣體的溫度。通過增加或降低氣體加熱裝置的溫度，可以調(diào)節(jié)氣體的溫度。氣體加熱裝置64可以布置在離子源殼體67內(nèi)的任意合適位置。氣體加熱裝置還可以與離子源外的氣體導(dǎo)管關(guān)聯(lián)(例如在其內(nèi)、圍繞或作為其一部分)。例如并且如圖12B中的元件70所示，氣體加熱裝置可以與離子源殼體內(nèi)的氣體導(dǎo)管關(guān)聯(lián)。如圖12C的元件71所示，可替換地，氣體加熱裝置可以與離子源殼體之外的氣體導(dǎo)管相連。在一個(gè)實(shí)施例中，并且如圖12D所示，氣體加熱裝置可以定位于氣體導(dǎo)管的出口(例如在連接氣源和殼體的氣體供應(yīng)管線中的任意位置)和電離區(qū)域之間。換言之，在一些實(shí)施例中，氣體加熱元件可以與氣體導(dǎo)管關(guān)聯(lián)，使得當(dāng)氣體穿過導(dǎo)管時(shí)其被加熱。在其它實(shí)施例中，氣體加熱裝置不與氣體導(dǎo)管關(guān)聯(lián)，并位于離子源的殼體內(nèi)使得在氣體從導(dǎo)管出來后被加熱?！鞍ā睔怏w加熱裝置的離子源組成圖12A-12D所示的全部實(shí)施例，以及其它對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員非常明顯的實(shí)施例。
如圖13所示，在離子源的殼體之內(nèi)，離子源還可以包括用于監(jiān)控加熱氣體溫度的溫度傳感器80。類似于氣體加熱元件，溫度傳感器80可以位于離子源內(nèi)的任何合適位置。但是，在一些實(shí)施例中，溫度傳感器80被定位成可以監(jiān)控電離區(qū)域中的氣體溫度。由此，如圖13所示，溫度傳感器80可以定位在離子源內(nèi)使得傳感器的探針鄰近電離區(qū)域。溫度傳感器可以是任意類型的溫度傳感器，包括但不限于例如熱敏電阻器、熱電偶或電阻式溫度檢測(cè)器(RTD)溫度傳感器，或其它本領(lǐng)域已知的任何其它溫度傳感器。
此外如圖13所示，溫度傳感器80和氣體加熱裝置82(僅為了說明的目的在此圖示中與氣體導(dǎo)管84相關(guān)聯(lián))以及溫度控制器83可以作為閉合的反饋系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)以保持加熱氣體的溫度在預(yù)定溫度。其實(shí)，溫度傳感器80檢測(cè)加熱氣體的溫度，并且，如果加熱氣體的溫度在預(yù)定溫度以下，則發(fā)信號(hào)至溫度控制器83以增大氣體加熱裝置的溫度。相反地，如果加熱氣體的溫度在預(yù)定溫度以上，則發(fā)信號(hào)至溫度控制器83以減小氣體加熱裝置的溫度。例如，可以優(yōu)化選擇的溫度用于離子冷卻和解簇。如圖13所示，溫度傳感器80、氣體加熱裝置82以及溫度控制器83可以可操作地連接到顯示加熱氣體溫度的用戶界面86。該用戶界面允許離子源的操作者在電離過程中觀察加熱氣體的溫度，在離子源的使用中監(jiān)控加熱氣體的溫度，并根據(jù)需要控制加熱氣體的溫度。例如，為了增大或降低加熱氣體的溫度(例如為了檢測(cè)不同的離子)，根據(jù)需要操作者可以經(jīng)由用戶界面86輸入需要的溫度，用戶界面指引溫度控制器83增大或降低氣體加熱裝置84的溫度。在操作者沒有進(jìn)一步改變的情況下，加熱氣體將達(dá)到需要的溫度，并將經(jīng)由閉合的反饋回路保持在需要的溫度。
在一般的術(shù)語中，閉合的反饋回路系統(tǒng)允許操作者設(shè)定加熱氣體的溫度至指定的溫度。在一些實(shí)施例中，指定的溫度在大約50℃至大約300℃的范圍內(nèi)，例如在大約60℃至大約250℃的范圍內(nèi)，但是也可以容易使用在這些范圍之外的預(yù)定溫度。
在特定的實(shí)施例中，本發(fā)明提供了用于利用基于基質(zhì)的離子源產(chǎn)生分析物離子的方法。本發(fā)明包括引導(dǎo)多個(gè)加熱氣體流(例如第一和第二加熱氣體流)至離子源的電離區(qū)域，電離樣品以產(chǎn)生分析物離子；并將產(chǎn)生的分析物離子輸出離子源。
本方法提供引導(dǎo)指定溫度的氣體朝向基于基質(zhì)的離子源的電離區(qū)域，電離樣品以產(chǎn)生離子，并將所述的離子輸出離子源。本方法還可以包括監(jiān)控氣體的溫度，并且在一些實(shí)施例中改變氣體的溫度。
應(yīng)當(dāng)理解的是盡管本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合其具體實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是前述描述以及以下的示例意圖舉例說明而不是限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明范圍內(nèi)的其它方面、優(yōu)點(diǎn)和修改對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員來說是顯而易見的。
以上及以下所述的所有專利、專利申請(qǐng)及公開通過引用其整體而包含于此。
本專利申請(qǐng)是2005年1月21日提交的序號(hào)為11/041,118的部分延續(xù)，序號(hào)為11/041,118的申請(qǐng)是2004年10月15日提交的序號(hào)為10/966,278的部分延續(xù)，序號(hào)為10/966,278的申請(qǐng)是2002年2月22日提交的序號(hào)為10/080,879并且現(xiàn)在已被授權(quán)為6,825,462的延續(xù)。這些專利申請(qǐng)的內(nèi)容特意通過引用其整體而包含在這里。
示例1Bruker Esquire-LC離子阱質(zhì)譜儀用于AP-MALDI研究。對(duì)質(zhì)譜儀離子光學(xué)器件進(jìn)行修改(一個(gè)分液器、帶有分區(qū)的雙八極導(dǎo)向件)，并且該儀器的離子采樣入口由離子采樣毛細(xì)管延伸組成，并具有與毛細(xì)管延伸同心的導(dǎo)管。離子采樣入口接收4-10升/分的熱氮?dú)饬?。激光?337.1nm，10Hz)由400微米光纖通過單個(gè)聚焦透鏡傳遞至目標(biāo)上。激光功率估計(jì)約為50至70微焦耳。通過設(shè)置用于質(zhì)譜儀掃描光譜的最大俘獲時(shí)間為300ms(三次激光發(fā)射)使用離子充電控制來獲取數(shù)據(jù)。每個(gè)光譜是400至2200AMU八次微掃描的平均值。所使用的基質(zhì)是8mM溶于25％甲醇、12％TPA、67％水及1％的乙酸中的α-氰基-4-羥基-肉桂酸?；|(zhì)目標(biāo)預(yù)先混合，并且0.5ul的基質(zhì)/目標(biāo)混合物涂到鍍金不銹鋼目標(biāo)上。所用的目標(biāo)包括牛血清白蛋白的胰蛋白酶水解液和包含血管緊張素I和IT、舒緩激肽和血纖維蛋白肽A的標(biāo)準(zhǔn)肽混合物。目標(biāo)附近(電離區(qū)域)的氣相溫度是25攝氏度。圖9示出沒有加熱氣體加至目標(biāo)或電離區(qū)域的效果。該圖沒有示出在較高的質(zhì)荷比處存在頂點(diǎn)(離子增強(qiáng))。
示例2除了加熱氣體以約100攝氏度作用在目標(biāo)上(電離區(qū)域)外，如上述準(zhǔn)備并使用同樣的目標(biāo)。圖10示出將加熱氣體施加在電離區(qū)域中目標(biāo)上的效果。該圖示出在較高質(zhì)荷比處存在頂點(diǎn)(離子增強(qiáng))。
權(quán)利要求
1.一種基于基質(zhì)的離子源，包括具有離子進(jìn)入孔的離子采集毛細(xì)管；鄰近于所述離子進(jìn)入孔的目標(biāo)板；置于所述進(jìn)入孔和所述目標(biāo)板之間的電離區(qū)域；用于供應(yīng)氣體至所述電離區(qū)域的導(dǎo)管；用于加熱所述氣體至指定溫度的氣體加熱裝置；以及布置在所述離子源中用于監(jiān)控所述氣體溫度的溫度傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的基于基質(zhì)的離子源，其中所述溫度傳感器是恒溫器。
3.如權(quán)利要求1所述的基于基質(zhì)的離子源，其中所述溫度傳感器包括熱敏電阻器、熱電偶或電阻式溫度檢測(cè)器傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的基于基質(zhì)的離子源，其中所述溫度傳感器和所述氣體加熱裝置可操作地連接，并在閉合的反饋回路中運(yùn)轉(zhuǎn)以保持所述氣體在恒定的溫度。
5.如權(quán)利要求4所述的基于基質(zhì)的離子源，其中所述溫度傳感器和所述氣體加熱裝置可操作地連接至顯示所述加熱氣體的所述溫度的用戶界面。
6.如權(quán)利要求5所述的基于基質(zhì)的離子源，其中所述用戶界面允許操作者改變所述加熱氣體的所述溫度。
7.如權(quán)利要求1所述的基于基質(zhì)的離子源，其中所述指定的溫度在大約50℃至大約250℃的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的基于基質(zhì)的離子源，其中所述指定溫度在大約60℃至大約200℃的范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1所述的基于基質(zhì)的離子源，其中所述氣體加熱裝置布置在所述離子源內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1所述的基于基質(zhì)的離子源，其中所述基于基質(zhì)的離子源可操作地連接至氣源。
11.如權(quán)利要求10所述的基于基質(zhì)的離子源，其中所述氣體加熱裝置布置在所述離子源外部并與所述導(dǎo)管關(guān)聯(lián)。
12.如權(quán)利要求1所述的基于基質(zhì)的離子源，其中所述離子源在100mTorr以上運(yùn)轉(zhuǎn)。
13.如權(quán)利要求1所述的基于基質(zhì)的離子源，其中所述離子源在大氣壓下運(yùn)轉(zhuǎn)。
14.一種基于基質(zhì)的離子源，包括具有離子進(jìn)入孔的離子采集毛細(xì)管；鄰近于所述離子進(jìn)入孔的目標(biāo)板；置于所述離子采集毛細(xì)管和所述目標(biāo)板之間的電離區(qū)域；用于供應(yīng)氣體至所述電離區(qū)域的導(dǎo)管；用于加熱所述氣體至指定溫度的氣體加熱裝置；以及用于檢測(cè)所述離子源中所述加熱氣體溫度的傳感器；其中所述傳感器和所述氣體加熱裝置可操作地連接，并且在閉合的反饋回路中運(yùn)轉(zhuǎn)以保持所述加熱氣體在預(yù)定的溫度。
15.如權(quán)利要求14所述的基于基質(zhì)的離子源，其中所述氣體加熱裝置和所述傳感器耦合至所述離子源外部的用戶界面。
16.如權(quán)利要求14所述的基于基質(zhì)的離子源，其中所述用戶界面允許操作者改變所述加熱氣體的所述溫度。
17.一種質(zhì)譜儀系統(tǒng)，包括a)基于基質(zhì)的離子源，包括具有離子進(jìn)入孔的離子采集毛細(xì)管；鄰近于所述離子進(jìn)入孔的目標(biāo)板；置于所述離子采集毛細(xì)管和所述目標(biāo)板之間的電離區(qū)域；用于供應(yīng)加熱氣體至所述電離區(qū)域的導(dǎo)管；和用于加熱所述氣體至指定溫度的氣體加熱裝置；以及b)位于所述基于基質(zhì)的離子源下游的離子傳輸系統(tǒng)；以及c)位于所述離子傳輸系統(tǒng)下游的離子檢測(cè)器。
18.如權(quán)利要求17所述的質(zhì)譜儀系統(tǒng)，還包括在所述基于基質(zhì)的離子源中用于監(jiān)控所述加熱氣體溫度的溫度傳感器。
19.如權(quán)利要求18所述的質(zhì)譜儀系統(tǒng)，其中所述溫度傳感器和所述氣體加熱裝置在閉合的反饋回路中運(yùn)轉(zhuǎn)以保持所述加熱氣體在恒定的溫度。
20.如權(quán)利要求17所述的質(zhì)譜儀系統(tǒng)，其中所述溫度傳感器和所述氣體加熱裝置可操作地連接至顯示所述加熱氣體溫度的用戶界面。
21.如權(quán)利要求20所述的質(zhì)譜儀系統(tǒng)，其中所述用戶界面允許操作者改變所述加熱氣體的溫度。
22.如權(quán)利要求17所述的質(zhì)譜儀系統(tǒng)，其中所述離子源在大氣壓下運(yùn)轉(zhuǎn)。
23.如權(quán)利要求17所述的質(zhì)譜儀系統(tǒng)，其中所述離子源在100mTorr以上運(yùn)轉(zhuǎn)。
24.一種在基于基質(zhì)的離子源中產(chǎn)生離子的方法，包括引導(dǎo)指定溫度的氣體朝向基于基質(zhì)的離子源的電離區(qū)域；電離樣品以產(chǎn)生離子；將所述離子輸出所述離子源。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，還包括監(jiān)控所述氣體的溫度。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，還包括改變所述氣體的溫度。
全文摘要
這里所描述的發(fā)明提供了基于基質(zhì)的離子源，其包括用于提供指定溫度的加熱氣體至離子源電離區(qū)域的氣體加熱裝置。所述離子源還可以包括溫度傳感器。所述加熱裝置和所述溫度傳感器可以可操作地連接以作為閉合的反饋回路工作，以提供預(yù)定恒溫下的氣體至所述電離區(qū)域。還公開了一種具有基于基質(zhì)的離子源的質(zhì)譜儀系統(tǒng)。此外提供了一種使用加熱至預(yù)定溫度的氣體產(chǎn)生離子的方法。
文檔編號(hào)H01J49/26GK1933092SQ200610001970
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月21日
發(fā)明者蒂莫西·H·喬伊斯, 瓊-魯克·圖克, 白建 申請(qǐng)人:安捷倫科技有限公司