本發(fā)明涉及到用離子阱來(lái)對(duì)離子進(jìn)行質(zhì)譜分析的技術(shù)，尤其涉及一種經(jīng)輔助激發(fā)電場(chǎng)優(yōu)化的離子阱分析器。

背景技術(shù)：
作為現(xiàn)代質(zhì)譜技術(shù)的重要組成部分，自Paul在1953年發(fā)明三維四極離子阱技術(shù)以來(lái)，離子阱及相關(guān)質(zhì)譜技術(shù)以其能長(zhǎng)時(shí)間束縛大批待測(cè)離子，并在短時(shí)間內(nèi)逐出產(chǎn)生濃集效應(yīng)的特性，被廣泛運(yùn)用于痕量物質(zhì)定性定量檢測(cè)，基于碎片解離譜的物質(zhì)結(jié)構(gòu)信息檢測(cè)，以及作為其他高分辨率脈沖式離子質(zhì)量分析器的離子流調(diào)制裝置等。而對(duì)于離子阱裝置自身的發(fā)展史，作為其中最重要的一項(xiàng)發(fā)明，偶極共振輔助激發(fā)模式的引入對(duì)于離子阱質(zhì)量分析器的質(zhì)量分辨性能提高具有著決定性的作用。該方法通過(guò)在原有離子阱束縛電場(chǎng)中疊加偶極電場(chǎng)組分提高了離子出射時(shí)的取向性，并通過(guò)離子固有運(yùn)動(dòng)頻率中的整體運(yùn)動(dòng)頻率即久期運(yùn)動(dòng)頻率與激發(fā)電場(chǎng)頻率的共振，使得目標(biāo)離子在質(zhì)量不穩(wěn)定掃描過(guò)程中短時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)幅度迅速上升，減少了出射延時(shí)及隨之帶來(lái)的與中性分子的隨機(jī)性碰撞，相對(duì)于此前的僅利用射頻束縛電場(chǎng)內(nèi)離子穩(wěn)定性條件的邊界逐出模式，同時(shí)大大提升了離子的逐出效率與質(zhì)量分辨能力。該方法已成為目前離子阱類商用分析儀器必備的基礎(chǔ)技術(shù)。偶極共振激發(fā)模式被正式引入商業(yè)化儀器應(yīng)用開始于1980年代末，如圖1a所示，1988年Finnigan公司的Syka等人在美國(guó)專利中提出對(duì)于包含一個(gè)環(huán)電極101和一對(duì)端蓋電極102,103的三維旋轉(zhuǎn)離子阱，可在環(huán)電極101上施加射頻電壓V104以產(chǎn)生四極場(chǎng)在徑向R和軸向Z兩個(gè)維度禁錮離子，并在兩個(gè)端蓋之間施加一個(gè)偶極交變電壓V105以激發(fā)離子，并有選擇地排出離子，達(dá)到質(zhì)量掃描的目的。該電壓也可以作為使離子在該交變電壓的施加方向，即Z方向上激發(fā)其運(yùn)動(dòng)幅度的手段，使得其與離子阱內(nèi)的中性其他分子碰撞而產(chǎn)生碎裂而得到其碎片離子。而在此之前，偶極激發(fā)模式已被提出用于擴(kuò)展離子阱的分析質(zhì)荷比范圍。由于在偶極激發(fā)模式下，離子出射時(shí)的所要求的beta值，即其久期運(yùn)動(dòng)頻率的兩倍與束縛射頻電壓頻率之比可小于1，因此相同質(zhì)荷比的離子在該模式下逐出離子阱時(shí)的所謂q參數(shù)也較小。在電壓掃描模式下，較小的q參數(shù)所對(duì)應(yīng)的離子束縛電壓也較小， 因此在同樣的射頻幅度掃描參數(shù)下，可以獲得更大的質(zhì)荷比掃描范圍。作為對(duì)三維離子阱儲(chǔ)存容量的改進(jìn)，人們還提出了二維線形離子阱，這種離子阱結(jié)構(gòu)仍用射頻電壓作為束縛電壓，如圖1b所示，其具有X與Y方向(兩對(duì)主電極11，12，其上通過(guò)射頻電源14施加互為反相的驅(qū)動(dòng)高頻電壓14.1,14.2，形成徑向囚禁電場(chǎng)。離子通常沿Z軸從一端引入，并被該電場(chǎng)囚禁在X與Y軸兩對(duì)電極之間的線型區(qū)域。離子在軸向的束縛可以靠施加較高電位的端電極結(jié)構(gòu)，或?qū)⒃撝麟姌O沿軸向分割為多個(gè)區(qū)段，在區(qū)段間附加直流束縛偏置電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。二維線型離子阱的偶極共振激發(fā)模式，通常是通過(guò)在離子阱的X方向再疊加一個(gè)偶極激發(fā)電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該電壓一般其發(fā)生電源15通過(guò)耦合變壓器13被疊加到整個(gè)X向的一側(cè)主電極11.1上，而在另一側(cè)的主電極11.2上疊加與主電極11.1上反相的偶極激發(fā)電壓，這樣就可以使離子按其質(zhì)量有選擇地被共振激發(fā)，進(jìn)而從X方向的電極中的狹縫13中出射，被安裝在X方向的電極一側(cè)的離子探測(cè)器檢測(cè)到，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量掃描。共振偶極激發(fā)模式不但適用于四極射頻離子阱，也適合于采用靜電場(chǎng)束縛離子的四極離子阱，例如采用四極靜電場(chǎng)與靜磁場(chǎng)共同束縛離子的潘寧離子阱，以及最近被商業(yè)化，運(yùn)用四極對(duì)數(shù)場(chǎng)束縛離子的軌道離子阱上。這些不同離子阱的共同特點(diǎn)是，在離子激發(fā)或逐出方向X上，離子所受到的的該方向束縛電位分量函數(shù)V(x)＝Ax2,即在該方向?yàn)槎螆?chǎng)，或稱簡(jiǎn)諧勢(shì)阱函數(shù)，離子在該方向上運(yùn)動(dòng)的久期頻率與共振幅度無(wú)關(guān)。因此，在該方向上附加頻率與特定離子阱久期頻率一致的激發(fā)交變電場(chǎng)，即可使離子發(fā)生運(yùn)動(dòng)幅度的共振激發(fā)過(guò)程。對(duì)于各種四極離子阱的離子逐出過(guò)程，引出小孔附近的邊緣場(chǎng)對(duì)離子出射的時(shí)間同一性都會(huì)造成負(fù)面影響。通常這種影響可以用負(fù)高階場(chǎng)表示。即當(dāng)阱內(nèi)空間贗勢(shì)的諧函數(shù)級(jí)數(shù)展開ΣAnRe(x+yi)n來(lái)表示時(shí)，n值較高時(shí)(如n>5)的An項(xiàng)為負(fù)值，其中x為離子逐出方向，y為該逐出方向正交方向。在該展開式中A2項(xiàng)為四極場(chǎng)成分，An項(xiàng)為2n極場(chǎng)成分。對(duì)于理想四極離子阱，在逐出方向上的諧函數(shù)展開只包括A2項(xiàng)，因此該方向離子束縛電位場(chǎng)V(x)本質(zhì)為二次電場(chǎng)V(x)＝A2x2。由于引出口的存在可視為離子引出方向上射頻束縛電極的一種結(jié)構(gòu)缺失，在離子逐出方向上離子將受到負(fù)高階場(chǎng)對(duì)離子運(yùn)動(dòng)的影響，造成同種質(zhì)荷比的離子的出射同時(shí)性發(fā)生破壞。這種破壞的最主要原因是，離子在其振動(dòng)幅度變大時(shí)，負(fù)高階場(chǎng)存在使得離子感受到的回復(fù)力較簡(jiǎn)諧勢(shì)阱為低，使其共振頻率會(huì)發(fā)生紅移，并使離子運(yùn)動(dòng)發(fā)生共振失諧。多年來(lái)，人們主要通過(guò)不斷完善束縛電場(chǎng)的場(chǎng)形來(lái)改進(jìn)離子阱的工作性能。這種對(duì)束 縛電場(chǎng)的場(chǎng)型改變的最直接方法是修改離子阱約束電極的邊界結(jié)構(gòu)，這些方法使逐出方向的約束電極在離子出口處相對(duì)突出，例如河藤在美國(guó)6087658號(hào)專利中所提出的方案，以及使逐出方向的約束電極間距相對(duì)其理想四極場(chǎng)邊界條件向外間距拉伸的方法。束縛電場(chǎng)的改進(jìn)也可以通過(guò)將原有約束電極用多個(gè)分立電極部分，并在這些電極部分上附加不同幅度的束縛電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于三維離子阱，在美國(guó)5468958號(hào)專利中發(fā)明人設(shè)計(jì)了一種多個(gè)環(huán)電極結(jié)構(gòu)，如圖2a所示，多個(gè)環(huán)電極上施加不同比例的射頻束縛電壓，通過(guò)分壓電容網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)射頻電壓的比例，可以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，根據(jù)需要來(lái)優(yōu)化場(chǎng)形。類似的，對(duì)于線形離子阱，中國(guó)專利CN1585081中，丁傳凡設(shè)計(jì)了一種用印刷電路板圍成的線形離子阱，該結(jié)構(gòu)，如圖2b所示，包括多個(gè)分立可調(diào)的電極條帶圖案，采用分壓電容-電阻網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)這些電極圖案間的束縛射頻電壓和束縛直流電壓。用類似的方法，如李剛強(qiáng)等人美國(guó)專利US7755040中指出的那樣，也可用于構(gòu)建如圖2c所示的軸向二次場(chǎng)靜電離子阱。此外，也可以通過(guò)附加修正電極來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)束縛電場(chǎng)的調(diào)節(jié)，例如美國(guó)7279681號(hào)專利中提出將一個(gè)修正電極鑲嵌在端蓋電極上，通過(guò)調(diào)節(jié)修正電極的上的電壓幅度在逐出孔附近的小范圍里優(yōu)化場(chǎng)形。類似的在美國(guó)6608303號(hào)專利中提出了改變附加在引出口處修正電極的射頻電壓相位，來(lái)優(yōu)化引出孔附近的電場(chǎng)缺陷。但是以上所有電場(chǎng)修正技術(shù)中，都要依賴電壓能夠被精確控制的束縛高壓電源的調(diào)節(jié)。這種高壓電源可以是一般所指的射頻(RF)諧振電源，也可以是數(shù)字離子阱所采用的高頻開關(guān)電源，或者，對(duì)于靜電離子阱還可以是直流電源。無(wú)論如何，附加的高壓電源增加了儀器的復(fù)雜性。尤其是當(dāng)這些高壓電源被希望分立調(diào)節(jié)時(shí)，其電路都更為復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
與上述在先技術(shù)不同，本發(fā)明的目的是通過(guò)對(duì)激發(fā)電壓所形成的激發(fā)電場(chǎng)做場(chǎng)型修正，其主要方法是通過(guò)限制交變激發(fā)電壓的附加范圍，使其主要附加在引出口方向的約束電極的引出口附近部分。而對(duì)于該方向的其他電極部分，并不附加與該交變激發(fā)電壓同相的共振激發(fā)電壓信號(hào)，因此，此激發(fā)電壓的幅度在離子引出口附近迅速增強(qiáng)，使得離子運(yùn)動(dòng)幅度已足夠大的離子在接近離子阱引出口時(shí)直接加速共振出射，而并不由于引出口附近的負(fù)高階場(chǎng)共振失諧而發(fā)生運(yùn)動(dòng)幅度縮減發(fā)生隨機(jī)的出射延時(shí)，因此提高了運(yùn)用本發(fā)明技術(shù)的離子阱質(zhì)量分析器的質(zhì)量分辨性能。相對(duì)于在先技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是，由于激發(fā)電壓所需的電壓幅度一般較低(一般低于50伏 特，通常低于10伏特)，相對(duì)于動(dòng)輒上千伏特的束縛射頻電壓，其幅度調(diào)節(jié)可直接通過(guò)中高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器發(fā)生，并通過(guò)中速運(yùn)算放大器集成電路和電壓跟隨電流放大來(lái)實(shí)現(xiàn)。與高壓束縛電壓的調(diào)節(jié)相比，減少了高壓放大電路及各種器件在高壓下非線性帶來(lái)的整體電壓調(diào)節(jié)的電路及調(diào)試復(fù)雜性，從能源消耗上也相對(duì)有利。本發(fā)明的離子阱分析器包括多個(gè)約束電極，所述多個(gè)約束電極圍成作為離子阱的離子囚禁空間，其中，對(duì)所述多個(gè)約束電極中的至少一個(gè)約束電極施加束縛電壓，以在所述離子阱中產(chǎn)生囚禁電場(chǎng)，在所述離子囚禁空間的邊界上設(shè)置有至少一個(gè)離子引出口，所述離子引出口決定離子引出方向，與所述離子引出口同側(cè)的約束電極在與所述離子引出方向垂直的方向上被分為多個(gè)電極部分，在產(chǎn)生所述囚禁電場(chǎng)期間的至少一部分時(shí)間段內(nèi)，對(duì)所述多個(gè)電極部分疊加相位相同的交變束縛電壓，或者對(duì)所述多個(gè)電極部分疊加直流束縛電壓，用以在所述離子引出方向上形成呈基本二次性的束縛電場(chǎng)；其中，對(duì)所述多個(gè)電極部分中的最靠近所述離子引出口的第一電極部分疊加其幅度小于等于所述束縛電壓的絕對(duì)值的最大值的交變電壓信號(hào)，以共振激發(fā)選擇離子的運(yùn)動(dòng)幅度；對(duì)所述多個(gè)電極部分中的所述第一電極部分以外的第二電極部分不施加與所述交變電壓信號(hào)相位相同的電壓信號(hào)。又，關(guān)于本發(fā)明的的離子阱分析器，對(duì)所述第一電極部分疊加所述交變束縛電壓，對(duì)所述第二電極部分疊加與所述交變束縛電壓相位相同的束縛電壓。又，關(guān)于本發(fā)明的的離子阱分析器，在所述離子引出口方向的多個(gè)電極部分中，對(duì)所述第二電極部分中的至少一個(gè)電極疊加與所述交變電壓信號(hào)反相的交變電壓信號(hào)。又，關(guān)于本發(fā)明的的離子阱分析器，其進(jìn)一步具有電源，所述電源對(duì)在所述第一電極部分的基本相對(duì)方向上、且位于所述離子引出口異側(cè)的另一約束電極施加與所述交變電壓信號(hào)反相的交變電壓信號(hào)，以在所述離子引出口的正方向和反方向上產(chǎn)生偶極交變激發(fā)電場(chǎng)。又，關(guān)于本發(fā)明的的離子阱分析器，其進(jìn)一步具有電源，所述電源對(duì)在所述第一電極部分的基本相對(duì)方向上、且位于所述離子引出口異側(cè)的另一約束電極施加與所述交變電壓信號(hào)同相的交變電壓信號(hào)，以在所述離子引出口的正方向和反方向上產(chǎn)生四極交變激發(fā)電場(chǎng)。又，關(guān)于本發(fā)明的的離子阱分析器，所述的離子阱分析器是所述束縛電場(chǎng)為二維四極束縛電場(chǎng)的線型離子阱。又，關(guān)于本發(fā)明的的離子阱分析器，所述離子引出口包含在垂直于所述二維四極束縛電場(chǎng)的軸線方向上的引出槽。又，關(guān)于本發(fā)明的的離子阱分析器，所述離子引出口包含在所述二維四極束縛電場(chǎng)的軸線方向的至少一方上的離子引出口。又，關(guān)于本發(fā)明的的離子阱分析器，所述離子阱分析器是所述束縛電場(chǎng)為一維二次束縛電場(chǎng)的靜電離子阱。又，關(guān)于本發(fā)明的的離子阱分析器，，所述離子阱分析器是所述束縛電場(chǎng)為旋轉(zhuǎn)四極電場(chǎng)的三維離子阱。又，關(guān)于本發(fā)明的的離子阱分析器，進(jìn)一步包括公共電源單元，所述公共電源單元對(duì)在所述離子引出口方向上的所述第一電極部分和所述第二電極部分施加公共電壓信號(hào)。又，關(guān)于本發(fā)明的的離子阱分析器，所述公共電源單元進(jìn)一步包括電壓衰減器，所述電壓衰減器對(duì)施加于所述第二電極部分的所述公共電壓信號(hào)相對(duì)于一直流參考電平進(jìn)行衰減。又，關(guān)于本發(fā)明的的離子阱分析器，所述束縛電壓為1Hz～100MHz的數(shù)字電壓。又，關(guān)于本發(fā)明的的離子阱分析器，所述交變電壓信號(hào)為非單頻的離散電壓信號(hào)或連續(xù)頻率的電壓信號(hào)的組合電壓信號(hào)。又，關(guān)于本發(fā)明的的離子阱分析器，進(jìn)一步包含插入在所述離子引出口處的場(chǎng)調(diào)節(jié)電極，所述場(chǎng)調(diào)節(jié)電極位于所述離子引出方向上，且不落在所述囚禁空間的邊界之內(nèi)；在所述多個(gè)電極部分中，僅對(duì)所述場(chǎng)調(diào)節(jié)電極施加所述交變電壓信號(hào)。本發(fā)明的離子阱質(zhì)譜分析方法，包括以下步驟：束縛離子的步驟，將在所述離子阱內(nèi)產(chǎn)生的離子或從離子阱外注入的離子束縛在所述離子阱內(nèi)；維持或調(diào)整所述離子阱內(nèi)電場(chǎng)的步驟，將所述離子阱內(nèi)的電場(chǎng)維持或調(diào)整為在離子引出方向上呈基本二次性的束縛電場(chǎng)；施加交變電壓信號(hào)的步驟，對(duì)最靠近離子引出口的第一電極部分施加交變電壓信號(hào)，以共振激發(fā)選擇離子的運(yùn)動(dòng)幅度，且在所述離子引出口方向上產(chǎn)生交變激發(fā)電場(chǎng)；對(duì)最靠近所述離子引出口的電極部分之外的第二電極部分不施加與所述交變電壓信號(hào)相位相同的交變電壓信號(hào)；離子運(yùn)動(dòng)頻率調(diào)整步驟，掃描所述束縛電場(chǎng)的強(qiáng)度或所述束縛電場(chǎng)與所述交變激發(fā)電場(chǎng)的強(qiáng)度或頻率，改變被束縛的離子在所述離子引出口方向上的整體運(yùn)動(dòng)頻率即離子的久期運(yùn)動(dòng)頻率，使所述久期運(yùn)動(dòng)頻率按離子的質(zhì)荷比大小依次與在所述離子引出口方向上的所述交變激發(fā)電場(chǎng)的頻率重合，以 得到質(zhì)譜信號(hào)。又，關(guān)于本發(fā)明的離子阱質(zhì)譜分析方法，對(duì)所述第二電極部分中的至少一個(gè)電極施加與所述交變電壓信號(hào)反相的交變電壓信號(hào)。本發(fā)明的離子碎裂方法，包括以下步驟：束縛離子的步驟，將在離子阱內(nèi)產(chǎn)生的離子或從所述離子阱外注入的離子束縛在所述離子阱內(nèi)；維持或調(diào)整所述離子阱內(nèi)電場(chǎng)的步驟，將所述離子阱內(nèi)的電場(chǎng)維持或調(diào)整為在所述離子引出方向上呈基本二次性的束縛電場(chǎng)；施加交變電壓信號(hào)的步驟，對(duì)最靠近離子引出口的第一電極部分施加交變電壓信號(hào)，以共振激發(fā)選擇離子的運(yùn)動(dòng)幅度，且在所述離子引出口的方向上產(chǎn)生交變激發(fā)電場(chǎng)，對(duì)最靠近所述離子引出口的電極部分之外的第二電極部分施加相位與所述交變電壓信號(hào)相位不同、且幅度大于所述交變電壓信號(hào)的交變電壓信號(hào)；解離步驟，控制所述束縛電場(chǎng)與交變激發(fā)電場(chǎng)的強(qiáng)度與頻率，使在一定質(zhì)荷比范圍內(nèi)的離子在所述離子引出口方向上的運(yùn)動(dòng)分量的頻率與該方向上的所述交變激發(fā)電場(chǎng)的多個(gè)頻率中的至少一個(gè)頻率重合，所述離子與引入所述離子阱的氣體分子撞擊，從而進(jìn)行解離。根據(jù)本發(fā)明，可以通過(guò)限制同相位交變電壓的附加區(qū)域范圍，來(lái)增強(qiáng)該交變電壓信號(hào)所引發(fā)的共振激發(fā)交變電場(chǎng)的取向性。這里，通常對(duì)最靠近所述引出口的電極部分疊加用于共振激發(fā)離子運(yùn)動(dòng)幅度的、且幅度小于等于所述束縛電壓的絕對(duì)值的最大值10％的交變電壓信號(hào)。這里，如果將引出口電極的兩側(cè)電極用體導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在阱外，不阻擋離子出射的位置連起來(lái)，事實(shí)上是一個(gè)電極。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在該約束電極組的引出口處部分外的其他至少一部分電極上附加與所述疊加于引出口電極部分上共振激發(fā)交變電壓信號(hào)反相的交變電壓信號(hào)，用于進(jìn)一步增強(qiáng)該交變電壓信號(hào)所引發(fā)的共振激發(fā)交變電場(chǎng)的取向性。在本發(fā)明中，“引出口方向的約束電極”的范圍是面朝離子引出方向，至少一部分落在以阱中離子束縛區(qū)域?yàn)橹行?，朝向所述引出口射線兩側(cè)的正負(fù)30度范圍內(nèi)，附加有包括地電位在內(nèi)的束縛電壓的實(shí)體電極；“引出口電極部分”指“引出口方向的約束電極”的各部分中，最為接近引出口中央的分立電極部分；所述引出口處部分外的“其他電極”指“引出口方向的約束電極”中除“引出口電極部分”外的其他部分；“相對(duì)方向”指對(duì)所涉特定實(shí)體，通過(guò)所述離子阱裝置的近似幾何中心或中軸線的反相延長(zhǎng)線方向?！盎鞠鄬?duì)方向”指相對(duì)“相對(duì)方向”偏差不到10度的角度范圍。根據(jù)本發(fā)明，該離子阱分析器通過(guò)用數(shù)字離子阱模式驅(qū)動(dòng)，束縛電壓可為頻率在 1Hz～100MHz之間的數(shù)字電壓，以獲得及其廣泛的束縛離子質(zhì)荷比工作范圍。根據(jù)本發(fā)明，附加在引出口電極區(qū)域附近的交變激發(fā)電壓可為非單頻的離散或連續(xù)頻率組合信號(hào)，用于同時(shí)激發(fā)或逐出多個(gè)不同質(zhì)荷比的離子，或是將一個(gè)質(zhì)荷比范圍內(nèi)的離子全部激發(fā)或逐出。也可以在此基礎(chǔ)上保留該范圍內(nèi)某些特定質(zhì)荷比的離子，而將其他離子逐出。又，本發(fā)明的技術(shù)方案還可以與背景技術(shù)中已知的調(diào)節(jié)束縛電場(chǎng)的在先技術(shù)結(jié)合，例如將所述引出口方向約束電極的至少一部分在垂直于引出方向的至少一個(gè)方向上劃分為多個(gè)部分。在各部分之間可附加不同幅度的直流與射頻束縛電壓，用于實(shí)現(xiàn)多重束縛離子及實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的離子分析過(guò)程。又，本發(fā)明方案還包括一種特殊的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)中包括一個(gè)位于該離子阱離子引出方向所在直線上，并位于離子阱引出口處，作為約束電極結(jié)構(gòu)組成部分的場(chǎng)調(diào)節(jié)電極，所述交變激發(fā)電壓僅附加在該場(chǎng)調(diào)節(jié)電極部分上，而不附加在其他約束電極結(jié)構(gòu)上。這種設(shè)計(jì)可以簡(jiǎn)化約束電極系統(tǒng)部分的驅(qū)動(dòng)電路。根據(jù)本發(fā)明，在利用共振激發(fā)過(guò)程碎裂目標(biāo)分析離子時(shí)，能夠使得目標(biāo)離子變得反而不易從離子阱中流出，而是始終保持一個(gè)較大的振動(dòng)幅度。在本發(fā)明的該離子碎裂方法中，成功關(guān)鍵是主要利用在引出口約束電極部分外其他電極部分上附加不同于引出口約束電極部分附加激發(fā)電壓的相位的更大幅度輔助激發(fā)電壓來(lái)取代原引出口激發(fā)電壓，作為主激發(fā)電壓信號(hào)來(lái)激發(fā)離子。因此，目標(biāo)離子群的運(yùn)動(dòng)模式中沿引出口所在平面或軸附近運(yùn)動(dòng)的離子將會(huì)減少，從而減少了離子從引出口出逸出帶來(lái)的損失，提高了解離過(guò)程的整體效率。附圖說(shuō)明下文將參照附圖描述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各個(gè)特征的總體結(jié)構(gòu)。所提供的附圖及相關(guān)描述用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，但并不限于本發(fā)明。圖1a示出了現(xiàn)有技術(shù)中的在三維離子阱中實(shí)現(xiàn)普通共振激發(fā)模式的原理結(jié)構(gòu)圖；圖1b示出了現(xiàn)有技術(shù)中的在二維線型離子阱中實(shí)現(xiàn)普通共振激發(fā)模式的原理結(jié)構(gòu)圖。圖2a示出了現(xiàn)有技術(shù)中的在多環(huán)三維四極離子阱中采用將約束電極分割成多個(gè)電極，分配不同束縛電壓的方法的結(jié)構(gòu)圖；圖2b示出了現(xiàn)有技術(shù)中的在基于平面印刷電路的二維線型離子阱中采用將約束電極分割成多個(gè)電極，分配不同束縛電壓的方法的結(jié)構(gòu)圖；圖2c示出了現(xiàn)有技術(shù)中的在準(zhǔn)二次電場(chǎng)靜電離子阱中采用將約束電極分割成多個(gè)電 極，分配不同束縛電壓的方法的結(jié)構(gòu)圖。圖3示出本發(fā)明的實(shí)施例中采用僅在引出口部分電極上附加交流激發(fā)電壓的方法的離子阱的電路結(jié)構(gòu)圖。圖4示出本發(fā)明的實(shí)施例中采用在引出口部分電極上附加交流激發(fā)電壓，而在該方向施加有相同相位束縛交變電壓的束縛電極組的其他電極上附加與該交流激發(fā)信號(hào)反相電壓信號(hào)的方法的離子阱的電路結(jié)構(gòu)圖。圖5示出了現(xiàn)有技術(shù)中采用傳統(tǒng)激發(fā)電壓施加方法與及本發(fā)明的實(shí)施例中采用如圖3、圖4所示的部分電極施加激發(fā)電壓方法的離子逐出率及質(zhì)量分辨差異。圖6示出本發(fā)明的實(shí)施例中采用在線型離子阱的軸向約束電極出口部分及側(cè)邊電極施加不同相位激發(fā)電壓信號(hào)的方法的質(zhì)量分析器裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。圖7示出本發(fā)明的另一實(shí)施例中采用在準(zhǔn)二次場(chǎng)靜電離子阱中電極出口不同部分施加不同相位激發(fā)電壓信號(hào)的方法的質(zhì)量分析器裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。圖8示出本發(fā)明另一實(shí)施例中采用在旋轉(zhuǎn)三維射頻離子阱中端蓋電極不同部分施加不同相位激發(fā)電壓信號(hào)的方法的質(zhì)量分析器裝置的方法。以及在引出口方向約束電極的各部分電極上通過(guò)公共電源及對(duì)交流地電平的電壓衰減器，同時(shí)設(shè)定束縛電壓與激發(fā)電壓調(diào)節(jié)方法的電路構(gòu)成例。圖9a示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例中在平面多環(huán)離子阱中，采用將所述引出口方向約束電極的至少一部分在垂直于引出方向的至少一個(gè)方向上劃分為多個(gè)部分，在各部分之間可附加不同幅度的直流與射頻束縛電壓，同時(shí)在出口附近部分約束電極與其余鄰近約束電極部分施加反相位激發(fā)電壓的方法的電路結(jié)構(gòu)圖；圖9b示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例中在多段的二維線型離子阱中，采用將所述引出口方向約束電極的至少一部分在垂直于引出方向的至少一個(gè)方向上劃分為多個(gè)部分，在各部分之間可附加不同幅度的直流與射頻束縛電壓，同時(shí)在出口附近部分約束電極與其余鄰近約束電極部分施加反相位激發(fā)電壓的方法的電路結(jié)構(gòu)圖。圖10示出本發(fā)明的實(shí)施例中采用數(shù)字離子阱的矩形開關(guān)電壓驅(qū)動(dòng)的方法，并實(shí)現(xiàn)僅將激發(fā)電壓僅附加在離子引出方向上設(shè)立的，最靠近離子阱開口的場(chǎng)調(diào)節(jié)電極的電路構(gòu)成例。圖11示出了本發(fā)明的實(shí)施例中采用公共電源及對(duì)一直流參考電平的電壓衰減器，設(shè)定各約束電極束縛電壓及激發(fā)電壓，同時(shí)利用在約束電極引出口外其他部分上附加的反相激發(fā)電壓，減少離子在激發(fā)解離過(guò)程中逸出損失的電路原理圖。下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，相同的部分標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào)，并省略對(duì)其的重復(fù)說(shuō)明。具體實(shí)施方式在進(jìn)一步闡述本發(fā)明之前，對(duì)本發(fā)明涉及的在先技術(shù)，即將約束電極分割成多個(gè)電極，分配不同束縛電壓所形成的離子阱的作一簡(jiǎn)單描述。以往通常用一套約束電極定義一個(gè)合圍成的空間來(lái)描述一個(gè)離子阱束縛空間，這些約束電極可以是一些如圖1a所示的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱環(huán)電極101與凸蓋電極102,103，也可以是如圖1b所示的數(shù)個(gè)沿軸向延長(zhǎng)柱面電極對(duì)如11,12等。對(duì)于圖1a所示的三維離子阱，其中軸即為這些旋轉(zhuǎn)對(duì)稱電極的旋轉(zhuǎn)軸106，對(duì)于圖1b所示的二維線型離子阱，所謂“柱面”即以平行于該離子光學(xué)結(jié)構(gòu)的中軸定直線(這里定義為Z軸線)，并沿一條準(zhǔn)線移動(dòng)的直線所形成的曲面，只要在上述結(jié)構(gòu)的電極系統(tǒng)內(nèi)可以在一定時(shí)間中形成符合一定質(zhì)量電荷比的離子所需囚禁條件的電場(chǎng)，便可屬于本發(fā)明討論的離子阱電極幾何結(jié)構(gòu)之一。離子阱作為僅離子儲(chǔ)存裝置時(shí)，可以使用對(duì)上述至少一部分約束電極施加包含直流束縛電壓和交流束縛電壓的多種形式的束縛電壓來(lái)儲(chǔ)存離子，通常，此時(shí)施加在離子阱上的束縛電壓通常只是直流電平或單一頻率的交流電壓，而并不需要在離子阱上進(jìn)一步疊加其他頻率的交變電壓來(lái)束縛離子。但當(dāng)離子阱作為質(zhì)量分析器工作時(shí)，通常必須將離子從上述束縛電極結(jié)構(gòu)中按其質(zhì)量電荷比先后引出以得到質(zhì)譜。為此，就必須在原有完整的束縛電極表面開出若干引出口。在前人發(fā)明中，已指出可以將一個(gè)完整的約束電極結(jié)構(gòu)采用多個(gè)分立的電極結(jié)構(gòu)的組合來(lái)代替。例如圖2a所示的多環(huán)三維四極離子阱結(jié)構(gòu)，以及圖2b所示的基于平面印刷電路的二維線型離子阱結(jié)構(gòu)。這些離子束縛結(jié)構(gòu)也并不只局限于射頻儲(chǔ)存器件。例如圖2c就展示了如何通過(guò)分壓電阻網(wǎng)絡(luò)213實(shí)現(xiàn)一個(gè)含沿Z軸的二次靜電勢(shì)阱的靜電離子阱結(jié)構(gòu)。將離子引入這些離子阱裝置可以采用各種不同的束縛方案方案，也并不局限于用四極場(chǎng)來(lái)儲(chǔ)存離子。然而，這些裝置作為質(zhì)量分析器時(shí)，就必須在束縛離子過(guò)程中的至少一個(gè)時(shí)間段內(nèi)進(jìn)一步對(duì)至少一部分離子阱約束電極施加使離子運(yùn)動(dòng)幅度變化的激發(fā)或篩選電壓，使得被束縛的離子在這一時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)依照其質(zhì)荷比的不同束縛穩(wěn)定性。尤其是共振激發(fā)模式時(shí)，通常都必須使儲(chǔ)存電場(chǎng)的靜勢(shì)阱或贗勢(shì)阱在某一逐出方向上呈現(xiàn)基本的二次場(chǎng)分布，即在逐出方向如X方向上的電位基本滿足二次場(chǎng)分布V(x)＝Ax2+o(xn),其中o(xn)為殘余的高次場(chǎng)成分，通常其比例小于總場(chǎng)電位貢獻(xiàn)的20％，并在這一方向上疊加與選定質(zhì)荷比離子運(yùn)動(dòng)頻率相同或呈整數(shù)比倍、分頻關(guān)系的交變激發(fā)電 壓及其誘導(dǎo)電場(chǎng)來(lái)激發(fā)離子。否則，共振激發(fā)過(guò)程中，離子的振動(dòng)勢(shì)阱就會(huì)較大地偏離簡(jiǎn)諧勢(shì)阱而難以滿足幅頻共振條件，造成同一質(zhì)荷比離子出射的時(shí)延，從而影響該模式的質(zhì)量分辨。根據(jù)這些工作時(shí)間段的目的不同，通常稱這些具有質(zhì)譜功能的工作時(shí)間段為共振掃描出射階段，選質(zhì)隔離階段或離子激發(fā)，解離階段等。由于激發(fā)電壓通常不應(yīng)大幅改變離子的束縛特性，因此其幅度通常較低。在一般情況下，疊加在離子阱的約束電極上，作為共振激發(fā)信號(hào)的交變電壓其電壓幅度極值的絕對(duì)值通常小于施加于阱上的束縛電壓極值絕對(duì)值的10％。在以往的技術(shù)中，無(wú)論是單一電極，還是組合電極結(jié)構(gòu)。共振激發(fā)所需的交變電壓會(huì)以同相的形式附加到離子逐出同側(cè)方向上的被施加有同頻同相的交變束縛電壓或直流束縛電壓的約束電極組的全部組成部分。例如如圖2a所示的在先技術(shù)，每個(gè)分立電極上所需的束縛電壓源204會(huì)通過(guò)射頻電容網(wǎng)絡(luò)211附加到各個(gè)分立約束電極組如圖2a中端蓋電極組202,203等上，在這種情況下，由于激發(fā)電壓205通過(guò)耦合變壓器215分為正負(fù)兩相后，是通過(guò)同一分壓網(wǎng)絡(luò)211傳遞的，因此無(wú)法避免激發(fā)電壓205被同相地耦合到引出口附近的約束電極部分，如(202.1,203.1)，以及該方向約束電極組的其他部分，如(202.2,203.2)上。對(duì)于線型離子阱的情況，如圖2b所示，以離子逐出方向約束電極組214為例，反相束縛射頻源對(duì)204.1,204.2通過(guò)阻容網(wǎng)絡(luò)212附加該約束電極的各部分如214.1,214.2等，同樣激發(fā)電壓205通過(guò)變壓器215以后也是通過(guò)同一分壓網(wǎng)絡(luò)212傳遞的，因此無(wú)法避免激發(fā)電壓205被同相地耦合到引出口附近的約束電極部分如214.1，及該方向約束電極組的其他部分如214.2上。類似地，對(duì)于圖2c所示的二次軸向場(chǎng)靜電離子阱，其束縛電壓源204.1,204.2都通過(guò)分壓電阻網(wǎng)絡(luò)213分配到各圓環(huán)電極上，圓環(huán)的內(nèi)外圓筒偏置電位由電壓源204.3所提供。當(dāng)圓環(huán)電極組間的電位分布滿足下圖所示的二次型曲線217時(shí)，由外界離子源216注入到阱內(nèi)的離子便可以被儲(chǔ)存。對(duì)于初次注入離子動(dòng)能的消耗問(wèn)題，可以通過(guò)變動(dòng)該阱的基礎(chǔ)偏置電位曲線218來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)需要將束縛在阱內(nèi)的離子做共振出射時(shí)，可以通過(guò)雙相差分運(yùn)放電路219對(duì)圓環(huán)電極組陣列的左右兩側(cè)分別附加激發(fā)電壓205的一組相位相反的放大交變激發(fā)信號(hào)，使離子從雙圓筒結(jié)構(gòu)的兩端出射。這些公共電壓最終通過(guò)電容連于交流節(jié)點(diǎn)如220處，而使從雙圓筒電極結(jié)構(gòu)中每側(cè)出口附近的全部圓環(huán)電極組都附上同相的激發(fā)電壓。本發(fā)明所提出的裝置及技術(shù)方案正是要將上述的這些束縛電壓分配關(guān)系與用于離子共振激發(fā)的激發(fā)電壓分配關(guān)系解鎖，以達(dá)到進(jìn)一步改變?cè)擃愲x子阱的質(zhì)量分析性能的目 的。第一實(shí)施例本發(fā)明首先通過(guò)二維線形離子阱結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)明如何通過(guò)僅對(duì)約束電極引出口所在部分附加交變電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)離子運(yùn)動(dòng)幅度的共振激發(fā)過(guò)程，并增強(qiáng)該交變電壓信號(hào)所引發(fā)的共振激發(fā)交變電場(chǎng)的取向性。本發(fā)明的第一實(shí)施例的技術(shù)方案如圖3所示的線型離子阱截面上的驅(qū)動(dòng)電路連接圖所示，與在先技術(shù)方案類似，在該設(shè)計(jì)方案中，位于離子阱側(cè)向引出口200處的約束電極214，被沿離子出射方向的垂直方向分為位于離子引出口處的中間分電極214.1及位于該中間分電極兩側(cè)的電極214.2。這些約束電極都通過(guò)同一射頻電壓源204而被附加相位相同的束縛射頻電壓。但與圖2a所示的在先技術(shù)不同，在該方案中，通過(guò)交變激發(fā)電壓源205，以及耦合變壓器215所產(chǎn)生出的附加有交流激發(fā)的束縛電壓，在約束電極組214中施加時(shí)，僅在中間分電極214.1上附加有該激發(fā)電壓信號(hào)。而電極組214.2上的束縛電壓信號(hào)是直接來(lái)源與耦合變壓器215之前，由射頻電壓源204.1通過(guò)帶通電容-電阻耦合電路212直接提供，并不含有來(lái)源于激發(fā)電壓源205的交變激發(fā)電壓信號(hào)。這樣，當(dāng)離子在共振激發(fā)過(guò)程中運(yùn)行到引出口200處附近時(shí)，本來(lái)由于該處束縛電場(chǎng)缺陷引發(fā)的高階場(chǎng)效應(yīng)，所造成的被束縛離子出射方向與非出射方向的運(yùn)動(dòng)耦合，就不會(huì)由于兩側(cè)邊電極214.2上在在先技術(shù)方案中被附加的交變激發(fā)信號(hào)共振激發(fā)，而隨振動(dòng)幅度增加而逐步增強(qiáng)。這樣，由于上述的離子運(yùn)動(dòng)耦合效應(yīng)，所造成的離子逐漸偏移引出逐出主方向所在平面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，就會(huì)相對(duì)于在先技術(shù)方案被有效減弱，從而使得更多的被分析離子能被順利的從引出口200處引出離子阱質(zhì)量分析器而得到檢測(cè)，提高了質(zhì)譜儀器的檢測(cè)極限性能。作為對(duì)該技術(shù)方案的一個(gè)改進(jìn)，也可以如圖4所示，不是將不含有附加來(lái)源于激發(fā)電壓源205的交變激發(fā)電壓信號(hào)的直接束縛射頻電壓源204.1的輸出信號(hào)附加到兩側(cè)邊束縛電極214.2上，而是將從激發(fā)電壓的耦合變壓器215反相端輸出的附加有與交變電壓源205直接輸出的反相交變電壓的束縛電壓信號(hào)，附加到側(cè)邊束縛電極214.2上，這樣，由于引出口處束縛電場(chǎng)缺陷引發(fā)的高階場(chǎng)效應(yīng)所造成的出射方向與非出射方向的運(yùn)動(dòng)耦合所造成的離子偏移引出逐出主方向所在平面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，會(huì)由于兩側(cè)邊電極214.2上所附加的反相交變激發(fā)信號(hào)共振激發(fā)而被進(jìn)一步減弱，使得激發(fā)電壓源205最終在阱內(nèi)激發(fā)的交變電場(chǎng)取向能力進(jìn)一步增強(qiáng)，從而更好的提升質(zhì)譜儀器的檢測(cè)性能。這里要指出的是，雖然在示意圖上，最靠近離子引出口的中間分電極214.1結(jié)構(gòu)是由 離子引出口兩側(cè)的兩個(gè)分立電極結(jié)構(gòu)組成，但在實(shí)際制作時(shí)，通常會(huì)將引出口電極的兩側(cè)電極體用體導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在兩端或阱外等不阻擋離子出射的位置連起來(lái)，事實(shí)上是一個(gè)完整的電極。類似的，兩側(cè)的邊電極214.2也可以用這一方法采用用以完整電極加以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，本技術(shù)方案采用約束激發(fā)電壓在離子阱內(nèi)的附加范圍，提高交變激發(fā)電場(chǎng)取向性的手段，還可以被用來(lái)提高離子阱質(zhì)量分析器的分辨能力，圖5(a)-(c)中展示了運(yùn)用在先技術(shù)中的偶極激發(fā)方案與本發(fā)明中圖3，圖4所示的兩種激發(fā)方案的直線離子阱分辨率性能的對(duì)比。在該實(shí)例中，為了使得該質(zhì)量分析器可作為X，Y兩垂直方向都可同條件出射的離子流質(zhì)量選擇器，該離子阱并沒有做通常為了提高質(zhì)量分辨所作的單方向電極對(duì)距離拉伸，對(duì)稱設(shè)計(jì)使得該離子阱的內(nèi)部電勢(shì)分辨的高階場(chǎng)展開ΣAnRe(x+yi)n中，四極場(chǎng)成分A2為98％，其余28極場(chǎng)以下的多極場(chǎng)分量權(quán)重均<0.5％。該離子阱場(chǎng)半徑為5mm，在較高的工作氣壓9x10-2Pa下，當(dāng)使用圖5a所示的傳統(tǒng)的激發(fā)電壓配置方案時(shí)，由于引出口處的n>14的極高階負(fù)多極場(chǎng)成分作用，會(huì)導(dǎo)致離子在運(yùn)行到這一位置時(shí)由于共振失諧產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)幅度重新變小的現(xiàn)象。這會(huì)導(dǎo)致某些離子的延遲出射，使得質(zhì)譜峰出現(xiàn)分辨率的損失及拖尾現(xiàn)象。如圖中所示，質(zhì)量數(shù)503Th的離子和502Th的離子并不能做到底部分離，因此在做對(duì)503Th離子的選擇離子色譜定量中，502Th的離子就有可能作為假信號(hào)干擾到503Th離子的定量，造成結(jié)果的偏差。如圖5b所示，運(yùn)用本技術(shù)方案后，由于同相激發(fā)電壓僅附加到了中央電極上，增加了取向性。當(dāng)離子運(yùn)行到引出口處后，由于更接近引出口處附加有同相激發(fā)電壓的約束電極，相對(duì)于在阱中央處時(shí)，離子所感受的激發(fā)電場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)迅速增強(qiáng)，因此，在這一區(qū)域中原本會(huì)發(fā)生的由于共振失諧造成的延時(shí)出射，會(huì)由于激發(fā)電壓的局部增強(qiáng)所造成的強(qiáng)制出射而得到避免，從而提高了質(zhì)量分辨。對(duì)于如圖5c所示，進(jìn)一步在側(cè)邊電極附加反相激發(fā)電壓的情況，這種激發(fā)電場(chǎng)強(qiáng)度的局域增強(qiáng)現(xiàn)象還會(huì)進(jìn)一步提升，使得更多的離子可以避免失諧造成的延時(shí)出射，從而將分辨率大幅提高。使得在相同束縛電壓條件下，質(zhì)量數(shù)相差更近的離子也可以做到基本底部分離，這一特征可用分辨率M/ΔM來(lái)表示。從分辨率的提高可以看出，采用本技術(shù)方案后，離子阱質(zhì)譜儀對(duì)化學(xué)噪音的屏蔽能力有望增強(qiáng)。在圖5c中還可以注意到，為改善激發(fā)電場(chǎng)的對(duì)稱及完整性，不僅可以在離子阱的逐出口方向使用了本發(fā)明中所提到的限制激發(fā)電壓附加區(qū)域的方法，還可以在逐出口電極的相對(duì)方向，我們也附加了與逐出口電極部分相反相的交變激發(fā)電壓，這樣使得離子阱內(nèi)的由于該交變電壓所構(gòu)成的激發(fā)電場(chǎng)形成了一個(gè)完整的偶極激發(fā)電場(chǎng)。因此在阱中心部分基本簡(jiǎn)諧振動(dòng)的離子，也可以持續(xù)感受到一個(gè)基本的激發(fā)電場(chǎng)強(qiáng)度而逐步共振出射，使得出 射的離子在進(jìn)入到引出口處的高階場(chǎng)區(qū)前被更好的同步。因此可以得到更好的質(zhì)量分辨能力。必須提到的是，該方法不但適用于偶極激發(fā)過(guò)程，也可以用于四極激發(fā)過(guò)程，在離子阱內(nèi)產(chǎn)生四極激發(fā)電場(chǎng)的方法是使逐出方向所在的一對(duì)相對(duì)電極間附加同相的交變激發(fā)電壓，這樣在逐出方向的垂直方向上，就會(huì)產(chǎn)生相對(duì)阱中心瞬時(shí)電壓的反相交變激發(fā)電壓分量，從而組合形成四極激發(fā)電場(chǎng)。由于四極激發(fā)電場(chǎng)具有二次性，其基本特性是越遠(yuǎn)離離子阱中心，離子所感受的四極激發(fā)作用越強(qiáng)，因此使用四極激發(fā)過(guò)程本身就可以使得離子出射時(shí)在引出口附近造成強(qiáng)制受迫出射。而本方法也可以將同相四極激發(fā)電壓的附加區(qū)域僅限制在出射口附近，進(jìn)一步增強(qiáng)這種對(duì)高振動(dòng)幅度離子的激發(fā)效應(yīng)。從而同樣提高運(yùn)用四極激發(fā)質(zhì)量選擇性逐出離子的分辨性能。此外值得注意的是，本發(fā)明中提高激發(fā)電場(chǎng)取向性的方法除引出口在徑向的徑向共振激發(fā)離子逐出方式外，也可以擴(kuò)展到線型離子阱的其他工作模式，例如圖6所示的軸向質(zhì)量選擇逐出過(guò)程。通常在軸向選擇逐出過(guò)程中，射頻電源64對(duì)類似四極桿型的離子阱徑向約束電極對(duì)61與62附加反相的射頻電壓64.1與64.2，使得離子在阱內(nèi)徑向被二次贗勢(shì)場(chǎng)束縛。在網(wǎng)狀端蓋電極67上附加有交變電壓信號(hào)。由于端蓋處桿端電極的缺陷，會(huì)使得離子由于邊緣場(chǎng)中軸向與徑向電場(chǎng)的交叉高次項(xiàng)發(fā)生軸向與徑向運(yùn)動(dòng)的耦合，在端面上產(chǎn)生類似錐形的贗勢(shì)阱反射面，當(dāng)離子在阱內(nèi)由于運(yùn)動(dòng)頻率和附加在端蓋電極上的激發(fā)頻率共振而逐漸增加。最終從該贗勢(shì)等位面位于徑向半徑較大的位置逐出。然而由于該贗勢(shì)面的相位特性，對(duì)于此種軸向離子出射方式，并不能保證離子在該過(guò)程中從端蓋網(wǎng)狀電極中央出射的情況。在這種情況下，由于出射離子并不要求有很高的徑向振動(dòng)幅度，此時(shí)被逐出的離子可能并不是被最有效地選擇共振激發(fā)的離子，造成逐出離子的質(zhì)量選擇性就難以保證。同時(shí)，對(duì)于高速掃描的情況，由于質(zhì)荷比臨近離子會(huì)在同一次運(yùn)行到端蓋附近時(shí)擁有相近的徑向振幅，它們很可能會(huì)同時(shí)出射，從而使得軸向出射方式的最大掃描速度低于徑向出射方式。采用本方法將反相的一對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過(guò)激勵(lì)交變電源65，耦合變壓器63附加到在徑向分離的兩部分后，由于端蓋束縛直流電源66的作用，首先在端蓋處會(huì)形成錐狀的阻擋直流勢(shì)阱面600，當(dāng)離子不與激勵(lì)交變電源輸出頻率共振時(shí)，它們被該勢(shì)阱面600直接反彈而無(wú)法出射，當(dāng)離子與激勵(lì)交變電源輸出頻率共振時(shí)，它們可由于邊緣場(chǎng)作用的運(yùn)動(dòng)幅度激發(fā)侵入該勢(shì)阱面600內(nèi)，而等效于感受到較低的束縛勢(shì)阱，如圖中“-”號(hào)區(qū)域所示，最終可以從外環(huán)網(wǎng)狀電極67.2有質(zhì)量選擇性地逐出。對(duì)于之前所提到的低徑向振幅離子可能出現(xiàn)的隨機(jī)出射過(guò)程，由于采用了中心反相激發(fā)電壓的驅(qū)動(dòng)方式，就使得該直流勢(shì)阱區(qū)內(nèi)出現(xiàn)了以0激發(fā)振幅面6001為分隔的兩個(gè)互相反相的激發(fā)驅(qū)動(dòng)區(qū)。當(dāng)離子沿中軸附近受迫振動(dòng)逐出時(shí)，隨其軸向振幅的增大，會(huì)進(jìn)入反相的交變激發(fā)區(qū)域。這樣離子的軸向振幅會(huì)由于反相激發(fā)電場(chǎng)的作用而得到抑制，從而不會(huì)逐出，相對(duì)于受到了一個(gè)額外的阻抑電勢(shì)，在圖中用“+”號(hào)區(qū)域顯示。只有當(dāng)其徑向振幅到達(dá)足夠大小后，才能從附近僅有同相激發(fā)區(qū)域的環(huán)狀網(wǎng)狀端蓋電極67.2逐出。這樣就避免了上述具有類似質(zhì)荷比離子沿軸逐出的情況。提高了線型離子阱的分析性能。第二實(shí)施例如前所述，二維線型離子阱結(jié)構(gòu)只是二次場(chǎng)離子阱的一個(gè)特例，其他擁有內(nèi)部某方向的二次場(chǎng)勢(shì)阱，使離子在阱內(nèi)做頻率近似確定的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的離子阱質(zhì)量分析裝置，均可使用共振激發(fā)模式，并用本方法中所述的限定同相位交變激發(fā)電壓附加電壓的方法，提高或限制交變激發(fā)電場(chǎng)的取向特性。例如圖2c所示的靜電離子阱，可以通過(guò)分壓電阻網(wǎng)絡(luò)213在軸線上形成電位線217所示的二次曲線勢(shì)阱。當(dāng)由源216產(chǎn)生，注入離子阱的離子被該勢(shì)阱束縛后，可用輸出一對(duì)雙向差分驅(qū)動(dòng)信號(hào)的放大器219，將激發(fā)電壓V205附加到兩端電極連接點(diǎn)220處，產(chǎn)生分布在阱內(nèi)軸向的偶極激發(fā)電場(chǎng)。采用本發(fā)明方法約束該激發(fā)電壓分布范圍后，如圖7所示，可以將同相和反相的電壓分別附加在兩端電極連接點(diǎn)220和相對(duì)靠近中部的電極連接點(diǎn)2201處，使得在阱的圓筒形儲(chǔ)存空間內(nèi)部，在連接點(diǎn)220與2201間的環(huán)狀電極覆蓋部分形成反相的激發(fā)電場(chǎng)。這樣可以使得靜電離子阱在測(cè)量離子鏡像電流階段結(jié)束后，離子回到中央部分時(shí)，被該激發(fā)電壓V205重新激發(fā)而獲得高振動(dòng)幅度，從而又可以進(jìn)行鏡像電流檢測(cè)。由于端部反相激發(fā)區(qū)的存在。類似上一實(shí)施例中軸向激發(fā)的原理敘述，被儲(chǔ)存的離子可以不被激發(fā)出射。因此，可以多次反復(fù)地測(cè)量離子鏡像電流，而降低每次離子分析過(guò)程中的損失。通常對(duì)于這一過(guò)程，所用的激發(fā)電壓V205可以為一連續(xù)寬頻的交變激發(fā)信號(hào)，使得一個(gè)寬質(zhì)量范圍中的離子都能找到對(duì)應(yīng)的共振激發(fā)頻率而擴(kuò)大其振動(dòng)幅度。第三實(shí)施例以上所述的通過(guò)限定同相位交變激發(fā)電壓附加電壓區(qū)域，提高或限制交變激發(fā)電場(chǎng)的取向特性的分析方法也可以用于傳統(tǒng)的三維離子阱。如圖8所示，通過(guò)將開關(guān)2111可以將附加在離子阱引出口電極202.1與203.1外的環(huán)輔助電極202.2,203.2的附加激發(fā)電壓，在與作為源的激發(fā)電壓V205輸出同相位和反相位的兩種選項(xiàng)中任意改變。在該方案中， 對(duì)于輸出反相激發(fā)電壓的工作方式，還可以通過(guò)由電容分壓網(wǎng)絡(luò)211所形成的射頻電壓衰減器，對(duì)環(huán)輔助電極202.2,203.2上的附加激發(fā)電壓V205進(jìn)行相對(duì)交流地電平的衰減，這樣可以通過(guò)在端蓋電壓兩方向上附加不同的衰減電壓比，使得采用反相激發(fā)模式高效質(zhì)量選擇逐出離子時(shí)，通過(guò)主束縛射頻電場(chǎng)中引入不對(duì)稱的正六極射頻場(chǎng)分量使得離子從某一端蓋如202處出射，減少檢測(cè)器的需求，簡(jiǎn)化整個(gè)質(zhì)譜儀器的結(jié)構(gòu)。對(duì)于一個(gè)完整的串級(jí)質(zhì)譜分析方式，除了質(zhì)量選擇共振出射過(guò)程外，還需要通過(guò)共振激發(fā)選擇質(zhì)量范圍中的離子振動(dòng)幅度，對(duì)選擇離子在阱內(nèi)通過(guò)與環(huán)境中心氣體碰撞而解離，在這一過(guò)程中，我們并不希望離子從引出口離開離子阱。因此在一個(gè)質(zhì)譜分析方法的多個(gè)過(guò)程中，在不同的過(guò)程中我們可以將反相激發(fā)方式和傳統(tǒng)的共振激發(fā)方式交替使用。對(duì)于離子儲(chǔ)存，冷卻及激發(fā)解離過(guò)程，我們可以不衰減束縛電壓，使得離子阱內(nèi)中心電場(chǎng)更接近完美四極場(chǎng)，并不采用反相激發(fā)方式提高逐出激發(fā)電場(chǎng)的取向性。從而使母離子和可能產(chǎn)生的子離子不易從引出口離開，減少離子的損失。而在共振質(zhì)量選擇離子激發(fā)出射過(guò)程，可衰減束縛電壓，使得離子阱內(nèi)中心電場(chǎng)中引入相對(duì)正高極場(chǎng)分量如六極場(chǎng)分量A3，八極場(chǎng)分量A4等，并采用反相激發(fā)方式來(lái)提高逐出激發(fā)電場(chǎng)的取向性。從而使待測(cè)質(zhì)荷比離子快速高效地從引出口離開，提高離子的檢測(cè)率和所得質(zhì)譜的質(zhì)量分辨能力。第四實(shí)施例以上限定激發(fā)電壓范圍的方法不但適用于僅具有一個(gè)連通儲(chǔ)存區(qū)域的離子阱裝置，也可以使用于具有多個(gè)離子儲(chǔ)存區(qū)域的離子阱質(zhì)量分析裝置。在這里為描述方便，我們采用同時(shí)具有中心和外側(cè)離子儲(chǔ)存區(qū)域的特例裝置加以描述。這些技術(shù)方案的共同特征是將引出口方向的約束電極的至少一部分在垂直于引出方向的至少一個(gè)方向上劃分為多個(gè)部分。在各部分之間可附加不同幅度的直流與射頻束縛電壓，用于實(shí)現(xiàn)多重束縛離子及實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的離子分析過(guò)程。圖9a中描述了一個(gè)平面多環(huán)離子阱，其中包括兩個(gè)約束電極組91與92，并在垂直于引出方向即圓盤徑向方向劃分成多個(gè)電極帶91.1～91.7與92.1～92.7其中射頻電源94.1所輸出的射頻束縛電壓直接附加到中間帶引出孔的圓盤電極部分91.1與91.2上，并通過(guò)分壓衰減器相對(duì)交流地電平衰減并附加到它的鄰側(cè)非引出口部分91.2，92.2上，與在先技術(shù)不同，附加在上下圓盤間的激發(fā)電壓在91.1、91.2與92.1、92.2間均為反相，因此提高了其所產(chǎn)生的交變激發(fā)電場(chǎng)的取向特性，并改善該部分儲(chǔ)存區(qū)域作為質(zhì)量分析器時(shí)的質(zhì)譜性能。類似的，射頻電源94.2所輸出的射頻束縛電壓直接附加到開有環(huán)狀引出槽的環(huán)狀束縛電極帶91.5與其對(duì)電極92.5上，并通過(guò)分壓衰減器附加到它的鄰側(cè)非引出口部 分91.4,91.6與92.4,92.6上，同樣附加在上下圓盤間的激發(fā)電壓在91.5、92.5與其兩側(cè)條帶91.4,91.6與92.4,92.6間均為反相。這樣也提高了環(huán)狀儲(chǔ)存區(qū)域作為質(zhì)量分析器時(shí)的質(zhì)譜性能。當(dāng)束縛電壓被調(diào)節(jié)時(shí)，這些不同的離子儲(chǔ)存區(qū)域間可以發(fā)生離子交換過(guò)程。這樣的過(guò)程可以在圖9b中所示的多段二維線型離子阱中更簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)。在在先專利文獻(xiàn)中，有將線型離子阱分為前后三段，用于改善中間段由于邊沿場(chǎng)所造成的共振頻率偏移。在本方法中，我們僅對(duì)逐出方向約束電極對(duì)將其沿逐出方向的垂直方向如中軸所在方向分為三段如111,112,113，并在逐出口方向上，進(jìn)一步將其分為逐出口附近部分如111.3,112.3,113.3與逐出口遠(yuǎn)離部分111.1，112.1,113.1兩組，在兩組之間附加不同的交變激發(fā)電壓相位。例如111.3,112.3,113.3組與激勵(lì)交變電源15同相，而另一組111.1，112.1,113.1與電源15反相，同時(shí)該反相激發(fā)電壓還附加在與逐出口側(cè)相對(duì)的電極如111.2等，從而整體形成了一個(gè)在逐出方向上有良好取向性的激發(fā)電場(chǎng)。各段儲(chǔ)存空間的直流偏置可以通過(guò)偏置直流電源組116.1,116.2,116.3等附加。圖中為顯示電路關(guān)系，并未顯示在111與113兩端的其余端電極結(jié)構(gòu)。實(shí)際工作中，例如在116.1與116.3中附加+10V的直流偏置，而在116.2上附加-10V的直流偏置，即可在116.2中儲(chǔ)存高電荷態(tài)的正母離子，而在116.1與116.3中引入并儲(chǔ)存用于電荷轉(zhuǎn)移解離的負(fù)離子。當(dāng)需要對(duì)儲(chǔ)存的母離子做電荷轉(zhuǎn)移解離時(shí)，即可將116.1，116.2與116.3處附加的直流偏置統(tǒng)一到0V，這樣不同儲(chǔ)存區(qū)域中的正負(fù)離子就可以發(fā)生混合從而引發(fā)電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程，使得母離子碎裂。當(dāng)需要獲得串級(jí)質(zhì)譜時(shí)，可以將116.1與116.3的輸出電壓重新恢復(fù)到+10V，這樣就可以用之前所述的反相激發(fā)電場(chǎng)改善質(zhì)量掃描過(guò)程中的逐出特性，獲得高質(zhì)量的譜圖。第五實(shí)施例，另一種改善質(zhì)量掃描過(guò)程性能的方法是引入所謂的場(chǎng)調(diào)節(jié)電極。為清楚和簡(jiǎn)要起見，圖10示一個(gè)含場(chǎng)調(diào)節(jié)電極線型離子阱的中間段，省略了前、后段或者前后端蓋。其中逐出方向與其垂直方向的兩對(duì)主電極1001和1002分別施加互為反相的驅(qū)動(dòng)高頻電壓，形成徑向囚禁電場(chǎng)。為改善本發(fā)明中離子阱質(zhì)量分析器的分析質(zhì)荷比范圍。在本實(shí)施例中我們采用數(shù)字方波來(lái)驅(qū)動(dòng)直線離子阱。當(dāng)離子阱的驅(qū)動(dòng)電壓為數(shù)字化方波時(shí)，其驅(qū)動(dòng)束縛方波電源1004由高壓直流電源對(duì)1004.0、開關(guān)對(duì)1004.1與1004.2經(jīng)電路連接組成。其中：高壓直流電源對(duì)1004.0同時(shí)輸出電壓為+V與電壓為-V的兩路高壓信號(hào)。并在相互反相的開關(guān)對(duì)1004.1與1004.2在外部電路的控制下輪流反相斷開/閉合即產(chǎn)生兩路互相反 相，電壓零-峰值為V的方波電壓，根據(jù)所分析離子或帶電離子的質(zhì)荷比范圍，該方波電壓頻率可在100MHz至1Hz之間調(diào)節(jié)。本實(shí)施例中，在離子逐出方向上有兩個(gè)引出槽1001.0，其中設(shè)置于分電極1001.2中的一個(gè)引出槽中設(shè)置了一條場(chǎng)調(diào)節(jié)電極1001.3。在質(zhì)譜分析過(guò)程中，設(shè)置該場(chǎng)調(diào)節(jié)電極上的電壓為其鄰近分電極1001.2上的高頻電壓V1a的一個(gè)比例電壓(比例可以為0)和一個(gè)直流電壓VDC之疊加，即：Vfae＝cV1a+VDC0≤c≤1其中場(chǎng)調(diào)節(jié)電極1001.3的形狀只是為了便于安裝，并不限定其具體形狀。通常對(duì)于直線離子阱，一般需要通過(guò)帶通變壓器將交流激發(fā)電壓1005耦合到已附有高壓束縛電壓的直線離子阱的約束電極如1001.1,1001.2上，否則將損失50％的射頻電場(chǎng)強(qiáng)度。耦合變壓器的引入增加了電路的復(fù)雜性。然而在本實(shí)施例中對(duì)于比例參數(shù)c為0的特殊情況，可以僅使用一個(gè)耦合電容將激發(fā)交變電壓直接耦合到高阻場(chǎng)調(diào)節(jié)電極偏置電源1006的輸出端上，而其他離子逐出方向上的約束電極部分如1001.1,1001.2上不附加激發(fā)交變電壓信號(hào)，此時(shí)1005輸出電源的設(shè)計(jì)可以從原有的電流輸出型改為電壓輸出型，大大降低了該電源的復(fù)雜性，并降低其功耗。一般地，此時(shí)場(chǎng)調(diào)節(jié)電極與鄰近柱面電極在囚禁空間一側(cè)基本平齊，VDC與V1a峰值的比例應(yīng)在0到5％。在通常的正向質(zhì)量選擇掃描過(guò)程中，因?yàn)閳?chǎng)調(diào)節(jié)電極的直流電壓較高，部分有可能從左側(cè)出射(撞壁)的正離子有更多的可能被場(chǎng)調(diào)節(jié)電極反射回來(lái)，這樣有更多的離子向右側(cè)X電極方向的引出槽出射，增加離子單向引出效率。而在母離子隔離過(guò)程中，可以在該場(chǎng)調(diào)節(jié)電極上附加較其他約束電極低的電壓偏置，此時(shí)對(duì)于其他要被排除的質(zhì)荷比范圍中正離子的出射，對(duì)于每個(gè)離子出射事件，離子的出射方向的就有更大的可能會(huì)朝向場(chǎng)調(diào)節(jié)電極，因此可以減少這些雜質(zhì)離子對(duì)檢測(cè)器的轟擊，并減少殘留物在阱內(nèi)其他部分及檢測(cè)器上的積累造成的在后級(jí)質(zhì)譜分析過(guò)程中背景電流的短時(shí)增加效應(yīng)，提高后級(jí)質(zhì)量分析過(guò)程的相對(duì)靈敏度。在此過(guò)程中，所述交變激發(fā)電壓為非單頻的離散或連續(xù)頻率組合信號(hào)，用于排出指定質(zhì)荷比或質(zhì)荷比范圍的離子。更進(jìn)一步地，可以使用一個(gè)具有頻率缺口連續(xù)頻率組合信號(hào)來(lái)激發(fā)離子，用于保留某一質(zhì)荷比范圍內(nèi)某些特定質(zhì)荷比的離子，而將其他離子逐出。此外，也可以通過(guò)調(diào)節(jié)場(chǎng)調(diào)節(jié)電極的直流偏置，使離子阱內(nèi)部產(chǎn)生高階直流多極場(chǎng)成分?；蛘咭砸粋€(gè)較低的頻率如100Hz～20KHz，使該直流偏置電壓發(fā)生周期性變化，都可以產(chǎn)生直流激發(fā)現(xiàn)象保留某些特定質(zhì)荷比范圍內(nèi)的離子，并對(duì)其有效激發(fā)解離。第六實(shí)施例以上實(shí)施例中所描述的質(zhì)量分析器實(shí)例均可歸于同一離子阱質(zhì)量分析方法。該方法包括以下步驟：首先，對(duì)于一個(gè)離子阱類的質(zhì)量分析裝置，首先可通過(guò)施加直流或射頻束縛電壓，甚至磁場(chǎng)等方法將在阱內(nèi)產(chǎn)生或阱外注入的離子在離子阱內(nèi)束縛。然后，在質(zhì)量分析過(guò)程中，由于我們的分析方法利用了特定質(zhì)荷比離子的特有激發(fā)頻率，因此在此分析過(guò)程中，需要將離子阱內(nèi)的電場(chǎng)保持或改變成為在引出口所在方向呈現(xiàn)二次性的束縛電場(chǎng)，使得離子在該方向上的運(yùn)動(dòng)形式呈現(xiàn)近似在簡(jiǎn)諧勢(shì)阱內(nèi)的單頻率為主的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。為提高共振激發(fā)時(shí)的離子逐出特性，首先在引出口附近的約束電極部分與其他約束電極部分間疊加交流激發(fā)電壓，通常對(duì)于射頻離子阱，該激發(fā)電壓的頻率在1KHz～2MHz之間，并低于束縛射頻電壓頻率。這樣可以在引出口的方向上施加交變激發(fā)電場(chǎng)。而在引出口方向的其他非引出口約束電極部分，不附加相位與該交流激發(fā)電壓相同的交流電壓。這樣，通過(guò)限制被附加了該激發(fā)電壓的約束電極的空間范圍，便提高了該交變激發(fā)電場(chǎng)的取向性。之后，可以掃描所述束縛電場(chǎng)的強(qiáng)度或束縛電場(chǎng)與交變激發(fā)電場(chǎng)的強(qiáng)度或頻率，改變被束縛離子在引出口方向上的整體運(yùn)動(dòng)頻率即久期頻率，使其按質(zhì)量電荷比大小依次與該方向上交變激發(fā)電場(chǎng)頻率重合，從而高效率地從引出口共振出射并減少其他運(yùn)動(dòng)方向上的耦合運(yùn)動(dòng)，在檢測(cè)器上得到較好分辨的質(zhì)譜信號(hào)。在這種方法中，還可以進(jìn)一步地在其中附加在引出口方向上約束電極組除引出口附近部分外的至少一部分其他電極結(jié)構(gòu)部分，通過(guò)圖8中的分壓電容電壓衰減器211，或圖11中所示的阻容電壓衰減器212等，附加該所述約束電極引出口部分共振激發(fā)交變電壓信號(hào)反相的交變電壓信號(hào)。這樣可以通過(guò)反向交變電壓所產(chǎn)出的反向激發(fā)電壓區(qū)域，進(jìn)一步提高該激發(fā)交變電場(chǎng)的取向性，從而提高該方法的質(zhì)量分辨能力。需要指出的是，在使用阻容衰減器衰減激發(fā)電壓的情況下，衰減器的參考電平VT不但可以是地電平，也可以是一個(gè)預(yù)設(shè)的直流參考電平，這樣可以使激發(fā)交變電場(chǎng)疊加上一個(gè)直流偏轉(zhuǎn)成分，有利于離子的出射。最后要指出的是，也可以反向利用該方案，使得在利用共振激發(fā)過(guò)程碎裂目標(biāo)分析離子時(shí)，使得目標(biāo)離子變得反而不易從離子阱中流出，而是始終保持一個(gè)較大的振動(dòng)幅度。實(shí)現(xiàn)該方法的裝置如圖11所示，并包括以下步驟將在阱內(nèi)產(chǎn)生或阱外注入的離子在離子阱內(nèi)束縛；將離子阱內(nèi)的電場(chǎng)保持或改變成為在引出口所在方向呈現(xiàn)二次性的束縛電場(chǎng)；該方法的關(guān)鍵是，當(dāng)該束縛電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)后，利用圖11中所示的電路，可采用相互反向的兩組激發(fā)交變電壓源205.1與205.2，對(duì)離子阱引出口附近的約束電極部分如214.1與其他約束電極部分216.1間，疊加反向的交流激發(fā)電壓，在引出口的方向上施加交變激發(fā)電場(chǎng)。同時(shí)在引出口方向的其他非引出口約束電極部分如214.2處，附加相位與對(duì)應(yīng)該交流激發(fā)電壓不同的交流電壓。通常，主激發(fā)電壓對(duì)應(yīng)于中間電極214.1的電壓，此時(shí)激發(fā)電場(chǎng)沿引出口方向的逐出取向性是被改善的，然而，當(dāng)交變電壓源205.2的輸出幅度遠(yuǎn)大于交變電源源205.1的輸出幅度，例如超過(guò)205.1輸出幅度2倍以上時(shí)，離子阱中心部分偶極激發(fā)電場(chǎng)的極性方向就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)換，如電勢(shì)等位線2100的極性所示。此時(shí)主次激發(fā)電壓的地位就會(huì)發(fā)生倒轉(zhuǎn)，引出口附近電極被附加的同相激發(fā)電位就會(huì)實(shí)質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉聪嗟淖杞仉娢?，抑制直接沿逐出方向運(yùn)動(dòng)，并共振增幅的離子的運(yùn)動(dòng)幅度增加。這樣，通過(guò)控制所述束縛電場(chǎng)與交變激發(fā)電場(chǎng)的強(qiáng)度與頻率組成，使一定質(zhì)量電荷比范圍內(nèi)的離子在引出口方向運(yùn)動(dòng)分量的頻率與該方向上交變激發(fā)電場(chǎng)的頻率組分之一重合，從而長(zhǎng)期在一定二次場(chǎng)坐標(biāo)范圍2101內(nèi)增大該方向上目標(biāo)質(zhì)量電荷比范圍內(nèi)離子的振動(dòng)幅度與平均動(dòng)能，使其與引入該離子阱的碰撞氣體分子撞擊而發(fā)生解離而得到碎片離子。在這一模式的成功關(guān)鍵是轉(zhuǎn)而主要利用在引出口約束電極部分外其他電極部分上附加不同于引出口約束電極部分附加激發(fā)電壓的相位的輔助激發(fā)電壓來(lái)激發(fā)離子，因此目標(biāo)離子群的運(yùn)動(dòng)模式中沿引出口所在平面或軸附近運(yùn)動(dòng)的離子會(huì)減少，因此減少了離子從引出口出逸出帶來(lái)的損失，提高了解離過(guò)程的整體效率。以上只是給出利用限制激發(fā)交變電壓的附加范圍，改變離子運(yùn)動(dòng)的所實(shí)現(xiàn)的改進(jìn)的離子阱質(zhì)量分析器件及其功能的部分。其實(shí)，只要熟悉離子阱工作機(jī)理的人都可以利用它進(jìn)一步加以發(fā)揮。另外，在以上實(shí)施例中，引出口方向附加束縛電壓的約束電極通常只是按引出口附近區(qū)域與之外區(qū)域被分為兩部分，其實(shí)也可以采用分為多部分的結(jié)構(gòu)，而只在其中至少一部分電極中實(shí)現(xiàn)對(duì)激發(fā)交變電壓附加范圍的約束。同樣的，本發(fā)明的離子阱質(zhì)量分析裝置的設(shè)計(jì)思想也可以用于單離子阱裝置通過(guò)簡(jiǎn)單組合及重用部分電極組件形成的多質(zhì)量分析通道陣列中。對(duì)于場(chǎng)調(diào)節(jié)電極的使用，也可以分段地調(diào)節(jié)邊緣場(chǎng)形。場(chǎng)調(diào)節(jié)電極的位置只需位于離子阱質(zhì)量分析器單元中的一個(gè)部分中，而并不需要在二次場(chǎng)可能存在的垂直方向上延伸到整個(gè)質(zhì)量分析器的結(jié)構(gòu)中。也可以用多個(gè)場(chǎng)調(diào)節(jié)電極來(lái)實(shí)現(xiàn)某一方向的離子激發(fā)，也可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)方向上的選向離子激發(fā)。此外，本發(fā)明中的含二次場(chǎng)離子阱 或離子儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)并不僅限于一種恒定的理想二次電場(chǎng)結(jié)構(gòu)，如二維四極場(chǎng)，三維旋轉(zhuǎn)四極場(chǎng)，二次對(duì)數(shù)場(chǎng)等，也是可以具有一定的起伏、彎曲或弧度以及不影響基本質(zhì)譜分析功能不均勻性的準(zhǔn)二次電場(chǎng)結(jié)構(gòu)，并只在使用共振激發(fā)出射或共振激發(fā)解離時(shí)具備準(zhǔn)二次電場(chǎng)特性即可。例如單次反射式飛行時(shí)間質(zhì)量分析器的反射器區(qū)域，或者是多次反射式飛行時(shí)間的全區(qū)域或部分區(qū)域，或者是磁回旋共振裝置中若實(shí)現(xiàn)了在這些區(qū)域中在二次場(chǎng)作用下的多周期離子往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并用本發(fā)明中權(quán)利要求中的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)共振幅度激發(fā)的離子分析方法，均屬于本發(fā)明涵蓋范圍之內(nèi)。此外，運(yùn)用本發(fā)明的裝置方法，與其他質(zhì)譜及其他分析方法聯(lián)用所產(chǎn)生的裝置與分析方法，亦應(yīng)屬于本發(fā)明涵蓋范圍之內(nèi)。