本申請(qǐng)涉及2013年6月2日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/830150號(hào)和2013年6月3日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/830592號(hào)并且要求它們的權(quán)益，它們的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種質(zhì)譜裝置及其使用方法。更具體地，本文描述的特定實(shí)施例涉及用于質(zhì)譜儀或接收離子的其他裝置的碰撞室(collision cell)。

背景技術(shù)：

質(zhì)譜基于離子的質(zhì)量-電荷(m/z)比率的差別將物種分離。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文所述的某些特征、方面和實(shí)施例涉及包括碰撞室和流體地和/或電地聯(lián)接至碰撞室的其他類似部件的裝置、系統(tǒng)和方法。雖然特定的配置、幾何形狀及布置在本文中得到描述以便于更好地理解本技術(shù)，但是所描述的配置僅代表可以實(shí)現(xiàn)的許多不同配置。

在一方面，提供了一種離子碰撞室，包括：分段的正交桿組件，其配置成在上游區(qū)域和下游區(qū)域之間提供碰撞區(qū)域，所述分段的正交桿組件包括在所述正交桿組件的每個(gè)部分中的第一、第二、第三和第四極段；以及透鏡，其聯(lián)接到所述分段的正交桿組件的兩個(gè)部分，所述透鏡包括孔和設(shè)置在透鏡每側(cè)上的多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電元件，其中，在所述透鏡至少一側(cè)上的相應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)電元件配置成電聯(lián)接到所述分段的正交桿組件的第一、第二、第三和第四極段。

在特定實(shí)施例中，所述室包括氣體端口，其流體聯(lián)接到所述上游區(qū)域，用于將氣體引入組裝的部分。在其他實(shí)施例中，所述極段是彎曲的。在一些情況下，所述分段的正交桿組件在所述部分聯(lián)接到所述透鏡時(shí)彎曲通過(guò)約180度。在其他配置中，設(shè)置在所述透鏡上的單獨(dú)的導(dǎo)電元件是印刷電路板的部件。在特定實(shí)施例中，所述印刷電路板是2層的印刷電路板。在附加實(shí)施例中，所述透鏡可操作為氣體節(jié)流器。在一些示例中，所述透鏡定位在所述離子碰撞室的上游區(qū)域。在進(jìn)一步示例中，所述下游區(qū)域包括氣體端口，其配置成將冷卻氣體引入所述下游區(qū)域。在其他示例中，所述室可以包括附加透鏡，其聯(lián)接到所述分段的正交桿組件的兩段，所述附加透鏡包括孔和設(shè)置在附加透鏡每側(cè)上的多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電元件，其中，在所述附加透鏡每側(cè)上的相應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)電元件配置成電聯(lián)接到所述分段的正交桿組件的第一、第二、第三和第四極段。在一些實(shí)施例中，所述附加透鏡定位在所述離子碰撞室的下游區(qū)域。在其他實(shí)施例中，所述室可以包括第三透鏡，其中，所述第三透鏡包括中心導(dǎo)電元件和終端連接器，所述終端連接器通過(guò)第三透鏡的主體電聯(lián)接到所述中心導(dǎo)電元件。在特定實(shí)施例中，所述第三透鏡定位在所述附加透鏡的下游。在其他示例中，所述室可以包括第四透鏡，其中，所述第四透鏡包括中心導(dǎo)電元件和終端連接器，所述終端連接器通過(guò)第四透鏡的主體電聯(lián)接到所述中心導(dǎo)電元件。在特定示例中，所述第四透鏡定位在所述第三透鏡的下游。在一些示例中，所述室可以包括定位在所述附加透鏡與所述第三透鏡之間的第一出口段、定位在所述第三透鏡與所述第四透鏡之間的第二段以及聯(lián)接到所述第四透鏡的第三出口段。在特定實(shí)施例中，所述出口段中的至少一個(gè)配置成接收冷卻氣體。在其他實(shí)施例中，所述第三透鏡和所述第四透鏡配置成推動(dòng)或拉動(dòng)離子通過(guò)所述碰撞室。在進(jìn)一步實(shí)施例中，所述第三透鏡和所述第四透鏡電聯(lián)接到電源。在一些示例中，所述第三透鏡和所述第四透鏡各自包括4層的印刷電路板。

在另一方面，公開(kāi)了一種離子碰撞室，包括：第一區(qū)域和第二區(qū)域，其中，所述第一區(qū)域和第二區(qū)域中的每個(gè)包括：第一支撐板，其包括第一和第二極段，其中所述第一和第二極段包括相對(duì)彼此以約90度布置的極表面；和第二支撐板，其包括第三和第四極段，其中所述第三和第四極段包括相對(duì)彼此以約90度布置的極表面，所述第二支撐板配置成聯(lián)接到所述第一支撐板，以就近地定位所述第一、第二、第三和第四極段并且以大致方形橫截面的形式布置所述第一、第二、第三和第四極表面。在特定示例中，所述室包括透鏡，其定位在所述第一區(qū)域和第二區(qū)域之一的段之間，其中，所述透鏡包括孔和設(shè)置在透鏡每側(cè)上的多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電元件，其中，在所述透鏡至少一側(cè)上的相應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)電元件配置成電聯(lián)接到所述第一、第二、第三和第四極段之一。

在一些實(shí)施例中，所述室包括氣體端口，其流體聯(lián)接到所述第一區(qū)域，用于將氣體引入組裝的部分。在其他實(shí)施例中，所述極段是彎曲的。在進(jìn)一步實(shí)施例中，所述離子碰撞室在所述區(qū)域聯(lián)接到彼此時(shí)彎曲通過(guò)約180度。在附加實(shí)施例中，設(shè)置在所述透鏡上的單獨(dú)的導(dǎo)電元件是印刷電路板的部件。在一些情況下，所述印刷電路板是2層的印刷電路板。在附加情況下，所述透鏡可操作為氣體節(jié)流器。在其他示例中，所述透鏡定位在所述離子碰撞室的第一區(qū)域的入口段內(nèi)。在一些示例中，所述第二區(qū)域包括氣體端口，其配置成將冷卻氣體引入所述第二區(qū)域。在其他示例中，所述室在所述第二區(qū)域中還包括附加透鏡，所述附加透鏡包括孔和設(shè)置在附加透鏡每側(cè)上的多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電元件，其中，在所述附加透鏡每側(cè)上的相應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)電元件配置成電聯(lián)接到所述第一、第二、第三和第四極段之一。在一些實(shí)施例中，所述附加透鏡定位在所述第二區(qū)域的出口部分。在特定實(shí)施例中，所述室在所述第二區(qū)域中還包括第三透鏡，其中，所述第三透鏡包括中心導(dǎo)電元件和終端連接器，所述終端連接器通過(guò)第三透鏡的主體電聯(lián)接到所述中心導(dǎo)電元件。在某些情況下，所述第三透鏡定位在所述附加透鏡的下游。在一些配置中，所述室在所述第二區(qū)域中還包括第四透鏡，其中，所述第四透鏡包括中心導(dǎo)電元件和終端連接器，所述終端連接器通過(guò)第四透鏡的主體電聯(lián)接到所述中心導(dǎo)電元件。在特定示例中，所述第四透鏡定位在所述第三透鏡的下游。在其他示例中，所述室包括定位在所述附加透鏡與所述第三透鏡之間的第一出口段、定位在所述第三透鏡與所述第四透鏡之間的第二出口段以及聯(lián)接到所述第四透鏡的第三出口段。在一些實(shí)施例中，所述出口段中的至少一個(gè)配置成接收冷卻氣體。在附加示例中，所述第三透鏡和所述第四透鏡配置成推動(dòng)或拉動(dòng)離子通過(guò)所述碰撞室。在其他示例中，所述第三透鏡和所述第四透鏡電聯(lián)接到電源。在進(jìn)一步實(shí)施例中，所述第三透鏡和所述第四透鏡各自包括4層的印刷電路板。

在另一方面，描述了一種質(zhì)譜儀，包括：離子源；離子檢測(cè)器；以及至少一個(gè)碰撞室，其流體聯(lián)接到在入口部分的所述離子源且流體聯(lián)接到在出口部分的所述離子檢測(cè)器。在一些實(shí)施例中，所述離子碰撞室包括：分段的正交桿組件，其配置成在所述入口部分和出口部分之間提供碰撞部分，所述分段的正交桿組件包括在所述正交桿組件的每個(gè)部分中的第一、第二、第三和第四極段；以及在所述入口部分和出口部分中的至少一個(gè)的段之間的透鏡，所述透鏡包括孔和設(shè)置在透鏡每側(cè)上的多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電元件，其中，在所述透鏡至少一側(cè)上的相應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)電元件配置成電聯(lián)接到所述分段的正交桿組件的第一、第二、第三和第四極段之一。

在特定實(shí)施例中，所述質(zhì)譜儀包括氣體端口，其流體聯(lián)接到所述入口部分，用于將氣體引入所述碰撞室。在其他實(shí)施例中，所述極段是彎曲的。在進(jìn)一步實(shí)施例中，所述分段的正交桿組件在所述入口部分、出口部分和碰撞部分聯(lián)接到彼此時(shí)彎曲通過(guò)約180度。在附加實(shí)施例中，設(shè)置在所述透鏡上的單獨(dú)的導(dǎo)電元件是印刷電路板的部件。在一些示例中，所述印刷電路板是2層的印刷電路板。在進(jìn)一步示例中，所述透鏡可操作為氣體節(jié)流器。在附加示例中，所述透鏡定位在所述離子碰撞室的入口部分的段之間。在一些實(shí)施例中，所述出口部分包括氣體端口，其配置成將冷卻氣體引入所述出口部分。在附加實(shí)施例中，所述質(zhì)譜儀可以在所述分段的正交桿組件的入口部分和出口部分中的至少一個(gè)的段之間包括附加透鏡，所述附加透鏡包括孔和設(shè)置在附加透鏡每側(cè)上的多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電元件，其中，在所述附加透鏡每側(cè)上的相應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)電元件配置成電聯(lián)接到所述分段的正交桿組件的第一、第二、第三和第四極段之一。在一些示例中，所述附加透鏡定位在所述離子碰撞室的出口部分的段之間。在一些實(shí)施例中，所述質(zhì)譜儀在所述出口部分還包括第三透鏡，其中，所述第三透鏡包括中心導(dǎo)電元件和終端連接器，所述終端連接器通過(guò)第三透鏡的主體電聯(lián)接到所述中心導(dǎo)電元件。在其他實(shí)施例中，所述第三透鏡定位在所述附加透鏡的下游。在進(jìn)一步實(shí)施例中，所述質(zhì)譜儀在所述出口部分還包括第四透鏡，其中，所述第四透鏡包括中心導(dǎo)電元件和終端連接器，所述終端連接器通過(guò)第四透鏡的主體電聯(lián)接到所述中心導(dǎo)電元件。在附加實(shí)施例中，所述第四透鏡定位在所述第三透鏡的下游。在其他實(shí)施例中，所述質(zhì)譜儀包括定位在所述附加透鏡與所述第三透鏡之間的第一出口段、定位在所述第三透鏡與所述第四透鏡之間的第二出口段以及聯(lián)接到所述第四透鏡的第三出口段。在一些示例中，所述出口段中的至少一個(gè)配置成接收冷卻氣體。在其他示例中，所述第三透鏡和所述第四透鏡配置成推動(dòng)或拉動(dòng)離子通過(guò)所述碰撞室。在進(jìn)一步示例中，所述第三透鏡和所述第四透鏡電聯(lián)接到電源。在一些示例中，所述第三透鏡和所述第四透鏡各自包括4層的印刷電路板。

在另一方面，提供了一種質(zhì)譜儀，包括：離子源；離子檢測(cè)器；以及至少一個(gè)碰撞室，其流體聯(lián)接到在入口部分的所述離子源且流體聯(lián)接到在出口部分的所述離子檢測(cè)器，所述離子碰撞室包括：第一區(qū)域和第二區(qū)域，其中，所述第一區(qū)域和第二區(qū)域中的每個(gè)包括：第一支撐板，其包括第一和第二極段，其中所述第一和第二極段包括相對(duì)彼此以約90度布置的極表面；和第二支撐板，其包括第三和第四極段，其中所述第三和第四極段包括相對(duì)彼此以約90度布置的極表面，所述第二支撐板配置成聯(lián)接到所述第一支撐板，以就近地定位所述第一、第二、第三和第四極段并且以大致方形橫截面的形式布置所述第一、第二、第三和第四極表面；以及透鏡，其定位在所述第一區(qū)域和第二區(qū)域之一的段之間，其中，所述透鏡包括孔和設(shè)置在透鏡每側(cè)上的多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電元件，其中，在所述透鏡每個(gè)至少一側(cè)上的相應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)電元件配置成電聯(lián)接到所述第一、第二、第三和第四極段之一。

在特定示例中，所述質(zhì)譜儀包括氣體端口，其流體聯(lián)接到所述第一區(qū)域，用于將氣體引入組裝的部分。在其他示例中，所述極段是彎曲的。在一些實(shí)施例中，所述離子碰撞室在所述入口部分、碰撞部分和出口部分聯(lián)接到彼此時(shí)彎曲通過(guò)約180度。在附加實(shí)施例中，設(shè)置在所述透鏡上的單獨(dú)的導(dǎo)電元件是印刷電路板的部件。在進(jìn)一步實(shí)施例中，所述印刷電路板是2層的印刷電路板。在其他實(shí)施例中，所述透鏡可操作為氣體節(jié)流器。在一些示例中，所述透鏡定位在所述離子碰撞室的入口部分的段內(nèi)。在附加示例中，所述出口部分包括氣體端口，其配置成將冷卻氣體引入所述第二區(qū)域。在一些情況下，所述質(zhì)譜儀在所述入口部分和出口部分中的至少一個(gè)的段之間包括附加透鏡，所述附加透鏡包括孔和設(shè)置在附加透鏡每側(cè)上的多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電元件，其中，在所述附加透鏡每側(cè)上的相應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)電元件配置成電聯(lián)接到所述第一、第二、第三和第四極段之一。在其他實(shí)施例中，所述附加透鏡定位在所述第二區(qū)域的出口部分。在一些實(shí)施例中，所述質(zhì)譜儀在所述出口部分中包括第三透鏡，其中，所述第三透鏡包括中心導(dǎo)電元件和終端連接器，所述終端連接器通過(guò)第三透鏡的主體電聯(lián)接到所述中心導(dǎo)電元件。在特定實(shí)施例中，所述第三透鏡定位在所述附加透鏡的下游。在其他實(shí)施例中，所述質(zhì)譜儀在所述出口部分中包括第四透鏡，其中，所述第四透鏡包括中心導(dǎo)電元件和終端連接器，所述終端連接器通過(guò)第四透鏡的主體電聯(lián)接到所述中心導(dǎo)電元件。在一些情況下，所述第四透鏡定位在所述第三透鏡的下游。在其他實(shí)施例中，所述出口部分包括定位在所述附加透鏡與所述第三透鏡之間的第一出口段、定位在所述第三透鏡與所述第四透鏡之間的第二出口段以及聯(lián)接到所述第四透鏡的第三出口段。在特定示例中，所述出口段中的至少一個(gè)配置成接收冷卻氣體。在其他示例中，所述第三透鏡和所述第四透鏡配置成推動(dòng)或拉動(dòng)離子通過(guò)所述碰撞室。在一些實(shí)施例中，所述第三透鏡和所述第四透鏡電聯(lián)接到電源。在其他實(shí)施例中，所述第三透鏡和所述第四透鏡各自包括4層的印刷電路板。

在另一方面，提供了一種碰撞室的入口部分，所述入口部分包括：入口段，其包括配置成從離子源接收離子的入口；以及透鏡，其配置成聯(lián)接到所述入口段的入口的下游的入口段，所述透鏡包括孔和設(shè)置在透鏡每側(cè)上的多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電元件，其中，在所述透鏡至少一側(cè)上的相應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)電元件配置成電聯(lián)接到分段的正交桿組件的第一、第二、第三和第四極段之一，且在所述透鏡另一側(cè)上的第一設(shè)置的導(dǎo)電元件配置成聯(lián)接到所述入口段。

在特定實(shí)施例中，所述入口部分包括附加入口段，其配置成電聯(lián)接到在所述透鏡另一側(cè)上的第二設(shè)置的導(dǎo)電元件。在其他實(shí)施例中，所述入口部分包括第三入口段，其配置成電聯(lián)接到在所述透鏡另一側(cè)上的第三設(shè)置的導(dǎo)電元件。在進(jìn)一步實(shí)施例中，所述入口部分包括第四入口段，其配置成電聯(lián)接到在所述透鏡另一側(cè)上的第四設(shè)置的導(dǎo)電元件。在一些示例中，所述入口段包括整體式彈簧觸頭，以將所述入口段聯(lián)接到在所述透鏡另一側(cè)上的設(shè)置的導(dǎo)電元件之一。在其他實(shí)施例中，所述入口段包括整體式對(duì)準(zhǔn)特征，以將所述入口段聯(lián)接到支撐板。在一些示例中，所述入口部分包括氣體端口，其流體聯(lián)接到所述入口段。在進(jìn)一步示例中，所述入口部分在所述入口部分包括附加透鏡。在其他示例中，所述入口部分在所述透鏡和所述附加透鏡之間包括第二入口段。在一些實(shí)施例中，碰撞部分配置成聯(lián)接到所述入口部分。

在另一方面，描述了一種碰撞室的出口部分，所述出口部分包括：出口段，其包括配置成從所述碰撞室提供離子的出口；以及透鏡，其配置成聯(lián)接到所述出口段的出口的上游的出口段，所述透鏡包括中心導(dǎo)體和終端導(dǎo)體，所述終端導(dǎo)體通過(guò)透鏡的主體電聯(lián)接到所述中心導(dǎo)體，所述終端導(dǎo)體配置成聯(lián)接到電源，以將電流提供給所述中心導(dǎo)體。

在特定實(shí)施例中，所述出口部分在所述透鏡的上游包括附加出口段。在其他實(shí)施例中，所述出口部分包括附加透鏡，其配置成聯(lián)接到所述附加出口段的上游的附加出口段，所述附加透鏡包括中心導(dǎo)體和終端導(dǎo)體，所述終端導(dǎo)體通過(guò)附加透鏡的主體電聯(lián)接到所述中心導(dǎo)體，所述終端導(dǎo)體配置成聯(lián)接到電源，以將電流提供給所述中心導(dǎo)體，被配置為聯(lián)接到電源端子導(dǎo)體，以提供一個(gè)電流到該中心導(dǎo)體。在一些情況下，所述出口部分在所述附加透鏡的上游包括第三出口段。在進(jìn)一步情況下，所述出口部分在所述第三出口部分的上游包括第三透鏡，所述第三透鏡包括孔和設(shè)置在第三透鏡每側(cè)上的多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電元件，其中，在所述透鏡至少一側(cè)上的相應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)電元件配置成電聯(lián)接到分段的正交桿組件的第一、第二、第三和第四極段之一，且在所述透鏡另一側(cè)上的第一設(shè)置的導(dǎo)電元件配置成聯(lián)接到所述第三出口段。在其他實(shí)施例中，所述出口段包括整體式對(duì)準(zhǔn)特征，以將所述出口段聯(lián)接到支撐板。在附加示例中，所述第三出口段包括整體式彈簧觸頭，以將所述第三出口段電聯(lián)接到所述第三透鏡。在一些示例中，所述出口部分包括氣體端口，其流體聯(lián)接到所述出口段。在特定實(shí)施例中，所述透鏡和所述附加透鏡中的每個(gè)包括彈簧觸頭，以將所述透鏡的終端連接器電聯(lián)接到電觸頭。在進(jìn)一步實(shí)施例中，碰撞部分配置成聯(lián)接到所述出口部分。

在另一方面，描述了一種離子碰撞室，包括入口部分和碰撞部分，所述入口部分包括分段的正交桿組件，其在所述正交桿組件的每個(gè)部分中包括第一、第二、第三和第四極段，以及透鏡，其聯(lián)接到在所述分段的正交桿組件的入口部分中的兩個(gè)入口段，所述透鏡包括孔和設(shè)置在透鏡每側(cè)上的多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電元件，其中，在所述透鏡至少一側(cè)上的相應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)電元件配置成電聯(lián)接到所述分段的正交桿組件的第一、第二、第三和第四極段。

在另一方面，公開(kāi)了一種離子碰撞室，包括出口部分和碰撞部分，所述出口部分包括分段的正交桿組件，其在所述正交桿組件的每個(gè)部分中包括第一、第二、第三和第四極段，以及透鏡，其聯(lián)接到在所述分段的正交桿組件的出口部分中的兩個(gè)出口段，所述透鏡包括孔和設(shè)置在透鏡每側(cè)上的多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電元件，其中，在所述透鏡每側(cè)上的相應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)電元件配置成電聯(lián)接到所述分段的正交桿組件的第一、第二、第三和第四極段。

下面對(duì)其他的特征、方面、示例及實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)地描述。

附圖說(shuō)明

下面參照附圖，對(duì)裝置及系統(tǒng)的特定實(shí)施例進(jìn)行描述，其中：

圖1是根據(jù)特定示例的質(zhì)譜儀的框圖；

圖2A-2D是根據(jù)特定示例的碰撞室的第一和第二區(qū)域及碰撞室中的各種透鏡布置的框圖；

圖3是根據(jù)特定示例的示出了在碰撞室內(nèi)的各種區(qū)域的框圖；

圖4是根據(jù)特定示例的碰撞室的橫截面，示出了該室內(nèi)的四個(gè)極；

圖5A和5B是根據(jù)特定示例的透鏡的示意圖；

圖6是根據(jù)特定示例的聯(lián)接到兩段的透鏡的示意圖；

圖7A和7B是根據(jù)特定示例的可以聯(lián)接至透鏡的段的示意圖；

圖8是根據(jù)特定示例的透鏡放置在圖6的底板的示意圖；

圖9是根據(jù)特定示例的示出了在碰撞室出口端的各種部件的分解視圖；

圖10是根據(jù)特定示例的示出了在圖9中所示的部件的組裝視圖；

圖11是根據(jù)特定示例的示出了在圖9中所示的部件的另一組裝視圖；

圖12是根據(jù)特定示例的示出了聯(lián)接到彼此的碰撞室的底板和頂板的示意圖；

圖13是根據(jù)特定示例的圖12示意圖的橫截面；

圖14是根據(jù)特定示例的碰撞室的示意圖，其包括入口部分、碰撞部分和冷卻部分；

圖15是根據(jù)特定示例的示出了在圖14中所示的部件的組裝視圖；

圖16是根據(jù)特定示例的示出了在彼此分離之后的碰撞室的頂板和底板的示意圖；

圖17是根據(jù)特定示例的包括本文所述的碰撞室的系統(tǒng)的框圖；

圖18是根據(jù)特定示例的示出了兩個(gè)四極的框圖；

圖19是根據(jù)特定示例的示出了三個(gè)四極的框圖；

圖20A和20B是根據(jù)特定示例的透鏡的示意圖，具有的孔小于由碰撞室的一段形成的孔；

圖21是根據(jù)特定示例的透鏡的示意圖，具有的橫截面形狀不同于圖20A和20B的透鏡；

圖22A和22B是根據(jù)特定示例的入口段和透鏡的示意圖；

圖23A和23B是根據(jù)特定示例的入口段的示意圖；

圖24是根據(jù)特定示例的示出了在碰撞室出口端的各種組件的分解視圖；

圖25是根據(jù)特定示例的示出了在圖24中所示的部件的組裝視圖；

圖26是根據(jù)特定示例的示出了聯(lián)接到彼此的碰撞室的底板和頂板的示意圖；

圖27是根據(jù)特定示例的圖26示意圖的橫截面；

圖28是根據(jù)特定示例的碰撞室的示意圖，其包括入口部分、碰撞部分和冷卻部分；

圖29是根據(jù)特定示例的示出了在圖28中所示的部件的組裝視圖；

圖30是根據(jù)特定示例的組裝的碰撞室的示意圖；以及

圖31和32是根據(jù)特定示例的透鏡的示意圖。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員要認(rèn)識(shí)到的是，考慮到本公開(kāi)的益處，系統(tǒng)部件的某些尺寸或特征可能被放大、變形或者以其他非常規(guī)或非成比例的方式示出，以提供附圖的更加用戶友好版本。此外，本文所描述的透鏡和碰撞室的確切的長(zhǎng)度、寬度、形狀、孔徑大小等可以變化。

具體實(shí)施方式

下面參照單數(shù)和復(fù)數(shù)術(shù)語(yǔ)，對(duì)某些實(shí)施方案進(jìn)行描述，以便提供本文所公開(kāi)的技術(shù)的用戶友好描述。這些術(shù)語(yǔ)僅用于方便的目的，而并非旨在限制本文所描述的裝置、方法及系統(tǒng)。在本文中參照術(shù)語(yǔ)上游和下游對(duì)特定示例進(jìn)行描述。除非另有說(shuō)明，這些術(shù)語(yǔ)通常是指離子流在碰撞室內(nèi)的方向。例如，隨著離子在入口端進(jìn)入碰撞室，它們隨后被提供至聯(lián)接到入口端的碰撞部分。該碰撞部分將被認(rèn)為是入口端的下游，且入口端將被認(rèn)為是碰撞部分的上游。

在某些配置中，本文所述的碰撞室可用于質(zhì)譜儀。例如，碰撞室可以流體聯(lián)接到質(zhì)譜儀系統(tǒng)的各種其他部件。圖1示出了這種系統(tǒng)的某些部件的框圖。系統(tǒng)100包括離子源110，其流體聯(lián)接到離子過(guò)濾器120。離子過(guò)濾器120流體聯(lián)接到檢測(cè)器130?；瘜W(xué)物種被提供給離子源110，其可操作成電離物種。所得的離子被提供給離子過(guò)濾器120，其中可以選擇所需質(zhì)荷比(m/z)的離子。選定的離子然后被提供給檢測(cè)器130用于檢測(cè)。下面更加詳細(xì)地描述各種離子源和檢測(cè)器。在一些情況下，離子過(guò)濾器可以包括一個(gè)或多個(gè)整體透鏡，所述透鏡可用于控制離子的壓力和/或選擇或者傳輸。例如，可以將具有中心孔的透鏡與過(guò)濾器的極或極部件成行插入?？椎某叽缈梢赃x擇成降低系統(tǒng)中的壓力，而沒(méi)有離子傳輸?shù)娜魏螌?shí)質(zhì)性降低。透鏡可以配置成允許RF場(chǎng)持續(xù)通過(guò)透鏡。使用本文所述的透鏡的一個(gè)特點(diǎn)是氣體流量可以減少(同不帶透鏡的過(guò)濾器相比)，例如可以在系統(tǒng)中使用不到30％、40％或50％的氣體流量。在一些情況下，通過(guò)在離子過(guò)濾器中使用本文所描述的一個(gè)或多個(gè)透鏡可以降低背景壓力5X或甚至10X或更多。

在特定示例中，離子過(guò)濾器120可以包括或者可操作為碰撞室。例如，進(jìn)入碰撞室的離子可以與氣體或其他物種相撞，以分裂離子或者使離子與另一分子發(fā)生反應(yīng)。所引入的離子可被提供給碰撞室內(nèi)的區(qū)域達(dá)選定的時(shí)間，以允許分裂離子和/或使其與氣體反應(yīng)。然后，所得的產(chǎn)品或碎片可以離開(kāi)該室并被提供給檢測(cè)器。碰撞或反應(yīng)能量可以以許多方式進(jìn)行改變，例如通過(guò)改變所引入的離子的初始速度、碰撞氣體的大小、碰撞氣體的種類以及所遇到的碰撞的數(shù)量。碰撞的數(shù)量可以至少部分地取決于氣體壓力和反應(yīng)時(shí)間。在碰撞過(guò)程中，所引入離子的電荷可以保持在所產(chǎn)生的碎片之一上，而另一所產(chǎn)生的碎片或物種可以是中性的。這些中性物種可被提供給另一質(zhì)量過(guò)濾器，并產(chǎn)生非特異性信號(hào)，從而降低了質(zhì)譜儀的靈敏度。如果所引入的離子與碰撞氣體分子碰撞，則其飛行路徑可被改變。在大多數(shù)情況下，離子聚焦場(chǎng)例如RF場(chǎng)存在于碰撞室中，以引導(dǎo)離子通過(guò)碰撞室并且至檢測(cè)器。

在本文所述的某些配置中，可以將一個(gè)或多個(gè)透鏡置于碰撞室的結(jié)構(gòu)部分之間，或者在碰撞室部分的特定段內(nèi)，以提供離子聚焦場(chǎng)。例如，透鏡可以存在于碰撞室的部分之間，并且可以包括選定的孔或開(kāi)口形狀，例如，所限定的幾何形狀和/或尺寸的孔，以控制或限制氣體流過(guò)該室同時(shí)允許離子場(chǎng)連續(xù)或存在于期望的形狀或強(qiáng)度。本文所描述的各種實(shí)施例可以包括一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)透鏡，它們被放置在碰撞室中于選定的地點(diǎn)和/或選定的部分之間。在一些情況下，透鏡可以包括在其表面上的導(dǎo)電元件，以允許與離子引導(dǎo)部分電聯(lián)接來(lái)避免離子場(chǎng)在碰撞室內(nèi)中斷。包含本文所述的碰撞室的系統(tǒng)的特點(diǎn)包括但不限于使用較低體積的碰撞誘導(dǎo)解離(CID)氣體(或者如果需要的話或在使用時(shí)更加不碰撞活化的解離氣體)用于選定的碰撞或反應(yīng)，并且能夠使用降低的泵速用于選定的碰撞或反應(yīng)。

在特定實(shí)施例中，圖2A示出了碰撞室中的選定的區(qū)、區(qū)域或部分的框圖。碰撞室200包括第一區(qū)域或部分210和第二區(qū)域或部分220。第一部分或區(qū)域210可以是預(yù)碰撞區(qū)，并且通常流體聯(lián)接至離子源(未示出)，使得來(lái)自離子源的物種可以以流體流例如氣體流或作為離子束被提供給室200。第二區(qū)域或區(qū)220通常流體聯(lián)接到離子檢測(cè)器(未示出)，以將選定的離子提供給檢測(cè)器用于檢測(cè)。盡管室200中的確切壓力可以變化，但是第一區(qū)域210的壓力通常不同于第二區(qū)域220。特別地，碰撞氣體或反應(yīng)物種可以在壓力下被引入到第二區(qū)域220中，以與引入的離子發(fā)生碰撞或反應(yīng)。在本文所描述的室的實(shí)施例中，相比于不包括透鏡的碰撞室，透鏡存在于第一區(qū)域210的段或第二區(qū)域220的段之間或這兩種情況可以允許更好地控制第二區(qū)域220中的壓力。本文所描述的透鏡的確切位置可以變化，圖2B-2D中示出了若干種配置。室230包括的透鏡235定位在第一區(qū)域210的段之間。室250包括的透鏡255定位在第二區(qū)域220的段之間。室270包括的透鏡275定位在第一區(qū)域210的段之間且附加透鏡280定位在第二區(qū)域220的段之間。如在本文中更詳細(xì)地討論，區(qū)域的各個(gè)段可以包括相似的構(gòu)件，它們可以聯(lián)接到透鏡，以允許室內(nèi)的離子場(chǎng)大致相同，就好像碰撞室是一個(gè)連續(xù)的結(jié)構(gòu)，而不是分段的結(jié)構(gòu)。

如圖3所示，在某些配置中，碰撞室300可以包括流體聯(lián)接到碰撞區(qū)域320的上游區(qū)域310和流體聯(lián)接到碰撞區(qū)域320的下游區(qū)域330。上游區(qū)域310可以流體聯(lián)接到離子源340，下游區(qū)域330可以流體聯(lián)接到檢測(cè)器350。在一些示例中，一個(gè)或多個(gè)透鏡可以存在上游區(qū)域310、下游區(qū)域330或這兩者的段之間。在特定實(shí)施例中，透鏡可以操作為氣體門或節(jié)流器，其中透鏡中的孔或開(kāi)口的形狀可以有效地限制或約束流體流入室中。流體流動(dòng)的這種限制通過(guò)允許更好地控制碰撞區(qū)域320中的碰撞氣體壓力有效地增加了碰撞室的長(zhǎng)度。此外，可以將較低體積的碰撞氣體(或反應(yīng)氣體)引入到碰撞室中，從而降低用于特定碰撞(或反應(yīng))的泵送速度。

在特定實(shí)施例中，碰撞室可以包括分段的正交桿組件，其配置成在上游區(qū)域和下游區(qū)域之間提供碰撞區(qū)域，分段的正交桿組件包括第一、第二、第三和第四極段于正交桿組件的每個(gè)部分中。正交桿組件的各個(gè)部分或段可以通過(guò)包含導(dǎo)電元件的一個(gè)或多個(gè)透鏡電聯(lián)接到彼此。參照?qǐng)D4，碰撞室400的四極的橫截面示出了多個(gè)極402、404、406和408，它們一起可以用于提供四極場(chǎng)。如圖4所示，極402、404定位在頂支撐板410上，極406、408定位在底支撐板415上。頂板和底板410、415可以彼此聯(lián)接，例如采用螺栓、柱、緊固件、粘合劑或其他合適的連接方式，以在板410、415之間提供流體緊密密封。將板410、415相互聯(lián)接提供了開(kāi)口420，離子可行進(jìn)通過(guò)其中并且被過(guò)濾或選擇。如本文所指出，開(kāi)口420的確切尺寸和形狀可以變化。在一些示例中，板410的極402、404可以布置成彼此約90度，板420的極406、408可以布置成彼此約90度。極402、404、406、408可以由獨(dú)立桿形成，它們可以在桿段組裝時(shí)在整個(gè)碰撞室中彎曲，例如可以在桿段組裝時(shí)彎曲過(guò)約90度、180度、270度或360度。具有相對(duì)雙曲表面的桿可以電聯(lián)接，RF電壓(和/或DC電壓，如果需要的話)可以被提供給這些桿，其中相鄰極上的RF電壓為異相的，以提供離子聚焦RF場(chǎng)。在碰撞室的典型使用中，真空泵流體聯(lián)接到碰撞室以保持真空，例如約10^-6至10^-7托的壓力，且離子和碰撞氣體被引入到室中并允許相互碰撞和/或反應(yīng)。

在特定示例中，一個(gè)或多個(gè)離子透鏡可以存在于碰撞室的特定部分或區(qū)域的段之間。參照?qǐng)D5A，示出的透鏡500適于插在碰撞室部分的段之間。透鏡500包括區(qū)域502、504、506和508，它們可聯(lián)接到所述極，以允許RF場(chǎng)在極/透鏡接口連續(xù)。例如，在某些情況下，相應(yīng)的區(qū)域聯(lián)接至RF桿組件的極之一，以允許RF場(chǎng)連續(xù)通過(guò)透鏡500。其他區(qū)域可以獨(dú)立地聯(lián)接到其他三極之一來(lái)完成在區(qū)域502、504、506、508與四區(qū)段之間的電聯(lián)接。透鏡500包括孔或開(kāi)口520，其形狀和/或尺寸可以選擇成限制或控制碰撞室中的氣體流動(dòng)?？刂婆鲎彩覂?nèi)的氣體流動(dòng)允許更好地控制碰撞室中的壓力，并且如果需要的話，可以允許在碰撞室的不同區(qū)域中具有基本上類似的壓力。該室的不同區(qū)域中的基本上類似的壓力(或相對(duì)于現(xiàn)有碰撞室來(lái)說(shuō)減小的壓力)提供了增加的時(shí)間用于碰撞(或反應(yīng))，這有效地延長(zhǎng)了碰撞室路徑。在一些實(shí)施例中，透鏡500可以采取分層印刷電路板(PCB)的形式，例如2層印刷電路板，其中導(dǎo)電區(qū)域502、504、506和508可以聯(lián)接到碰撞室的其他段的極。在一些實(shí)施例中，區(qū)域502、504、506和508可以與所述極直接接觸，而在其他示例中，可以存在一個(gè)或多個(gè)彈簧觸頭(或其他觸頭)，它們將特定區(qū)域連接到相鄰桿，以將桿電聯(lián)接到透鏡500的導(dǎo)電區(qū)域。導(dǎo)電區(qū)域502、504、506和508可以存在于透鏡500的每個(gè)表面上，因此透鏡500可以電聯(lián)接到分段四極的不同桿段。例如，第一四極段可以鄰接透鏡500的一個(gè)表面上的一個(gè)導(dǎo)電區(qū)域，且相鄰的四極段可以鄰接透鏡500的相對(duì)的另一表面上的一個(gè)導(dǎo)電區(qū)域。RF電壓(和/或DC電壓，如果需要的話)可以通過(guò)透鏡500從四極中的一個(gè)段被提供并且到四極的另一個(gè)段上。存在的導(dǎo)電元件502-508允許RF場(chǎng)連續(xù)通過(guò)透鏡500，而沒(méi)有任何實(shí)質(zhì)性的中斷或失真。盡管為了說(shuō)明的目的在圖5A中示出了方形孔520，但是孔520的確切的幾何形狀和尺寸可以變化。在一些情況下，該孔的橫截面形狀可以是圓的、圓形的、三角形的或者可以是其他形狀?？椎某叽缈梢员贿x擇成限制或控制通過(guò)透鏡500的氣體流動(dòng)。在一些情況下，碰撞室的不同透鏡可以具有不同尺寸或形狀的孔，這取決于透鏡在室內(nèi)的放置。如果需要的話，孔可以被分成兩個(gè)或更多個(gè)孔，以提供用于額外控制氣體和/或離子流過(guò)碰撞室。

在一些實(shí)施例中，碰撞室可以包括一個(gè)或多個(gè)透鏡，它們配置成將離子推入或拉出碰撞室。在一些情況下，透鏡可以包括位于中心的導(dǎo)電元件，例如中心導(dǎo)體，其可以聯(lián)接到碰撞室的四極桿，且緊貼著它們浮動(dòng)。在一些實(shí)施例中，表面可以僅存在于透鏡的內(nèi)表面上。參照?qǐng)D5B，在透鏡550中存在的中間導(dǎo)電元件560可用于帶出連接至級(jí)間透鏡。例如，透鏡可以緊貼著RF極浮動(dòng)。透鏡550包括導(dǎo)電區(qū)域560，其通過(guò)透鏡550的中心電聯(lián)接到外部或終端導(dǎo)電元件565。在一些情況下，通過(guò)將透鏡550配置成多層PCB，例如4層PCB，元件565可以電聯(lián)接到元件560，其中PCB的中間層電聯(lián)接到元件560和元件565中的每個(gè)，以允許電流從元件565流至元件560。透鏡550中存在孔570，并且類似于透鏡500，孔570的形狀和尺寸可以根據(jù)透鏡550的預(yù)期用途而變化。在一些實(shí)施例中，透鏡550可用于將離子從碰撞室推動(dòng)或拉動(dòng)。電流可以被提供給元件565并且到層560上，根據(jù)電流的性質(zhì)，其可以用于將離子推出碰撞室的一個(gè)段(或?qū)㈦x子從碰撞室的一個(gè)段推到另一個(gè)段)或者將離子吸入碰撞室，例如將離子吸入碰撞室的入口或者將離子從碰撞室的另一個(gè)段吸入碰撞室的一個(gè)段。在操作中，電觸頭可被放置成緊貼著元件565以將電流提供給元件560。如果需要的話，電觸頭可以配置成類似于本文所描述的彈簧接觸銷。

在一些情況下，一個(gè)或多個(gè)透鏡可以放置在碰撞室的入口部分或上游區(qū)域，例如在第一區(qū)域或上游區(qū)域中。參照?qǐng)D6，示出了透鏡610的示意圖，其被插入到碰撞室的下部支撐板605中。雖然未示出，但碰撞室的頂板大致鏡像底板605，并且以合適的方式聯(lián)接到底板，以將流體路徑大致密封在碰撞室內(nèi)。入口段700可以存在于碰撞室中。入口段700包括導(dǎo)電元件705，其配置成接觸透鏡610的導(dǎo)電元件612。透鏡的導(dǎo)電元件612電連接到四極段(未示出并且在透鏡610后面)。存在的類似入口段750配置成通過(guò)表面755電聯(lián)接到透鏡610的元件614。透鏡的元件614電聯(lián)接到四極段607。存在的段700和755允許RF場(chǎng)存在于碰撞室的入口部分的終端部。還會(huì)存在類似的入口段并且聯(lián)接到頂支撐板。頂板段將會(huì)電聯(lián)接到透鏡610的導(dǎo)電元件616和618，以允許四極場(chǎng)被提供并連續(xù)通過(guò)透鏡610且到碰撞室的其他段上?？?15的尺寸被確定且布置成限制或控制氣體或離子流入室中。

在特定示例中，段700和750通?？梢允晴R像，并且包括一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件以將段聯(lián)接到碰撞室的底板。下面參照?qǐng)D7A和7B，示出了段700的更加詳細(xì)的視圖。段700包括可以聯(lián)接到四極中的一個(gè)極的導(dǎo)電元件705、可以包含螺紋以接收螺釘或螺栓來(lái)將段700聯(lián)接到底板(或頂板，視情況而定)的孔710、凹槽715以及對(duì)準(zhǔn)特征720和730，以促進(jìn)段700在頂板或底板之一上的適當(dāng)放置。在圖7A和7B所示的配置中，狹槽720和凸臺(tái)730各自存在，以允許沿單一取向?qū)⒍?00聯(lián)接到板。凹槽715的尺寸可以確定且布置成接收聯(lián)接器，以將段700聯(lián)接到透鏡以及碰撞室的其他段。在一些實(shí)施例中，凹槽720的尺寸可以確定且布置成接收銷觸頭，其可以緊貼著透鏡和/或室的其他段偏置，以將入口段保持在適當(dāng)位置。例如并且參照?qǐng)D8所示的橫截面以及再次參照?qǐng)D6，彈簧觸頭722和762可以分別集成到段700和750，以協(xié)助將段700和750保持在底板605中。如果需要的話，銷722和762可以各自接觸透鏡的導(dǎo)電區(qū)域之一，并且允許將RF電流傳輸?shù)?從段到透鏡610的導(dǎo)電區(qū)域以及到碰撞室的其他段的其他極。組裝時(shí)，透鏡610可被壓入底板605的狹槽中且?jiàn)A持在碰撞室的段之間。例如，透鏡610可被放置在四極段607、609與入口段700、750之間的狹槽中。彈簧接觸銷或彈簧針722可以用于將段700電聯(lián)接到段609。類似地，彈簧接觸銷或彈簧針762可以用于將段750電聯(lián)接到段607。段607、609分別通過(guò)緊固件602、603聯(lián)接到底板605。類似地，段700、750分別通過(guò)緊固件702、752聯(lián)接到底板605。

在特定示例中，在使用透鏡610時(shí)，透鏡可以被定位在碰撞室的入口并且可操作為導(dǎo)電限制器。特別地，進(jìn)入室的氣流可以受到透鏡610中的孔615的形狀和尺寸的限制。在一些情況下，減小進(jìn)入碰撞室的氣流可以增加碰撞段的總有效長(zhǎng)度。在室的入口使用透鏡可以允許維持所設(shè)定的碰撞氣體壓力接近該室的出口和入口。該控制可以允許使用較少的碰撞氣體，并且允許使用較低的總的泵送速度，這可以允許在系統(tǒng)中使用更便宜的泵。

在某些情況下，碰撞室的入口部分或上游區(qū)域可以流體聯(lián)接到碰撞室的碰撞區(qū)域。如果需要的話，一個(gè)或多個(gè)透鏡可以包括在碰撞區(qū)域中，而在其他情況下，在碰撞室的碰撞區(qū)域中不存在任何透鏡。不希望受到任何特定的科學(xué)理論的束縛，在室的碰撞區(qū)域中，進(jìn)入室的離子被分裂成氣相的分子離子。離子可以由RF場(chǎng)引導(dǎo)并且與碰撞氣體碰撞，例如氦、氮、氬或氙，通常使用較重的氣體，以允許形成中性物種和離子。在一些情況下，這些物種被分裂成更小的離子化物種，然后可以對(duì)它們進(jìn)行分析。在本文所述的實(shí)施例中，通過(guò)使用四極，四極的振蕩場(chǎng)可以用于穩(wěn)定或去穩(wěn)定離子的路徑。具有選定質(zhì)荷比的離子穿過(guò)特定的場(chǎng)，該場(chǎng)可以被改變或掃掠，以選擇具有不同質(zhì)荷比的離子。雖然未示出，但是通過(guò)將透鏡重新配置成分別具有六個(gè)或八個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電元件，本文所描述的分段系統(tǒng)可以與六極或八極系統(tǒng)一起使用。

在一些實(shí)施例中，碰撞區(qū)域可以流體聯(lián)接到下游，或者另一區(qū)域可以包括一個(gè)或多個(gè)透鏡。下面參照在碰撞室的下游區(qū)域中存在的三個(gè)透鏡，對(duì)某些示意圖進(jìn)行說(shuō)明。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員要理解的是，考慮到本公開(kāi)的益處，可以存在少于三個(gè)透鏡或多于三個(gè)透鏡。下面參照?qǐng)D9，示出了碰撞室的出口部分的分解視圖。碰撞室包括底板605，其尺寸被確定且布置成接收可聯(lián)接到底板605的各種部件。例如，底板605可以包括開(kāi)口、凹槽、狹槽等，其可以配置成接收碰撞室的部件并且通過(guò)一個(gè)或多個(gè)緊固件或其他連接方法聯(lián)接到部件。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)緊固件可以從底部插入底板605，并且通過(guò)配置成聯(lián)接到底板605的一個(gè)或多個(gè)部件，以將部件保持至底板605。在一些示例中，緊固件可以是螺釘或螺栓，其可以聯(lián)接到部件的開(kāi)口或孔，例如其具有螺紋，以將部件組裝到底板605。在圖9所示的特定配置中，出口部分或下游級(jí)可以包括透鏡915、925和935，其中出口段920和930在透鏡925和935之間且出口段940在碰撞室的出口端。由碰撞區(qū)域選擇的具有特定質(zhì)荷比的離子由下游區(qū)域接收，它們可以在離開(kāi)碰撞室之前在那里得到冷卻，例如減速。例如，透鏡915可以類似于透鏡610，例如可以是包括2層PCB的透鏡。透鏡915的電位可以選擇成使得穿過(guò)透鏡的離子通常不會(huì)流回碰撞室。然后離子可以進(jìn)入由部件920-940形成的區(qū)域，例如它們可以在那里由透鏡925和935推出碰撞室。

在特定示例中并且參照?qǐng)D10，示出了組裝的出口部分1005。在一些實(shí)施例中，冷卻氣體例如氦被引入到部分1005中，以協(xié)助離子在部分1005內(nèi)減速。一旦離子被減速，就可以通過(guò)電聯(lián)接器926和/或通過(guò)透鏡935通過(guò)聯(lián)接器936將適當(dāng)?shù)碾娢换螂娏魇┘拥酵哥R925。在使用中，冷卻的離子可以在朝向透鏡935的總體方向上穿過(guò)透鏡930。透鏡的電位可以選擇成推動(dòng)離子朝向段940且推出碰撞室。通過(guò)減速?gòu)呐鲎矃^(qū)域接收到的離子，這些離子可以集中到更明確的束中，但減速會(huì)導(dǎo)致禁止離子離開(kāi)碰撞室的足夠能量損失。透鏡925和935可用于推動(dòng)和/或拉動(dòng)冷卻的離子，以將離子引導(dǎo)出碰撞室并且到另一部件或裝置，例如到另一級(jí)，到檢測(cè)器或者到其他部件。

在特定實(shí)施例中并且參照?qǐng)D11，示出了出口部分的另一視圖。為了冷卻離子，冷卻部分包括多個(gè)段930、940，它們可用于減速進(jìn)入的離子和/或?qū)⑦@些離子推出碰撞室。如圖11的配置所示，透鏡925和935的導(dǎo)電性內(nèi)部部分通常不接觸出口段930、940。隨著離子進(jìn)入透鏡925和935之間的區(qū)域中，它們被減速，并且可以由透鏡925和935上的電位推出碰撞室朝向段940。如果需要的話，透鏡935可以配置成朝其拉動(dòng)離子，而透鏡925配置成推動(dòng)離子遠(yuǎn)離其而朝向透鏡935。在一些情況下，透鏡925和935上的電位可被控制成使得一個(gè)透鏡是打開(kāi)的且一個(gè)透鏡是關(guān)閉的。在其他情況下，電位可以顛倒，使得透鏡可以根據(jù)確切的所施加的電位推動(dòng)或拉動(dòng)離子。例如，透鏡935可以配置成在一種配置中拉動(dòng)離子，然后配置成在另一種配置中推動(dòng)離子。通過(guò)選擇施加到透鏡的電位，可以迫使離子以所需的方式且在所需的時(shí)間離開(kāi)出口部分。

在一些實(shí)施例中，可以通過(guò)透鏡925、935的上表面上的連接器將透鏡925、935聯(lián)接到一個(gè)或多個(gè)電源來(lái)將電位施加到透鏡925和935。例如并且參照?qǐng)D12，頂板1205上存在的彈簧觸頭1207配置成將電源(未示出)電聯(lián)接到透鏡925。類似地，頂板1205上存在的彈簧觸頭1209配置成將透鏡935聯(lián)接到電源。在圖13所示的剖視圖中，彈簧觸頭位于頂板1205上。電連接可以設(shè)置在彈簧接觸柱之間，以將來(lái)自電源的電流提供給透鏡925、935。在一些實(shí)施例中，可以將不同的電流或電位提供給每個(gè)透鏡925、935。在某些配置中，每個(gè)透鏡925、935上的電位可以通過(guò)使用控制器、微處理器或儀器的其他部件而被獨(dú)立地控制。在其他情況下，可能希望的是將彈簧觸頭1207、1209聯(lián)接到碰撞室中的一個(gè)或多個(gè)RF桿。在這樣的配置中，頂板1205 中的通孔可能存在，以允許將彈簧觸頭1207、1209與碰撞室的一個(gè)或多個(gè)RF桿電聯(lián)接。彈簧接觸柱可以包括合適的部件來(lái)改變從RF桿接收的電位或電流，例如電阻器、電路等，以提供合適的電場(chǎng)或電位來(lái)沿期望的方向推動(dòng)或拉動(dòng)離子。考慮到本公開(kāi)的益處，以適當(dāng)?shù)姆绞綄⑼哥R925、935配置成推拉離子在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的能力范圍之內(nèi)。如圖12和13所示，底板910可以聯(lián)接到頂板1205。

在特定實(shí)施例中，碰撞室可以包括頂板和底板(其包括帶有透鏡的入口部分)，聯(lián)接到入口部分的碰撞部分以及包含至少一個(gè)透鏡且聯(lián)接到碰撞部分的出口部分。圖14和15示出了底板的一個(gè)示例。雖然未示出，但頂板通常是鏡像，其將會(huì)包括合適的部件以聯(lián)接到底板的部件。底板1400包括入口部分1405、碰撞部分1410和出口部分1415。入口部分1405包括入口段塊1406a、1406b和透鏡1407。入口段1406a、1406b分別通過(guò)彈簧針1408a、1408b聯(lián)接到透鏡1407。透鏡1407可操作為氣體節(jié)流器，同時(shí)允許RF場(chǎng)保持完好。碰撞部分1410配置為彎曲的四極，并且從碰撞部分1410的開(kāi)始至碰撞部分1410的結(jié)束彎曲過(guò)約180度。圖15示出了四極中的兩個(gè)彎曲的桿1411、1412。類似的彎曲極位于極1411、1412的下方，以提供類似于圖4所示的大致方形排列布置的四個(gè)桿。底板1400包括引導(dǎo)桿1401-1404，它們聯(lián)接到底板1400，以協(xié)助將頂板(未示出)聯(lián)接并對(duì)準(zhǔn)到底板。碰撞室的出口部分1415包括夾持在一起的兩個(gè)透鏡(統(tǒng)稱元件1420)。透鏡1420通過(guò)彈簧針1421a、1421b聯(lián)接到出口段1425。另一透鏡1430聯(lián)接到段1425以及到出口段1435。段1430聯(lián)接到第四透鏡1440，其聯(lián)接到出口段1445。透鏡1420、1430和1440的確切構(gòu)造可以變化，但是在某些情況下，透鏡1420可以有效地聯(lián)接到四極桿，且透鏡1430、1440可以配置成推動(dòng)和/或拉動(dòng)離子通過(guò)出口段1435和1445。

在特定示例中并且參照?qǐng)D16，碰撞室1600包括底板1602和頂板1672。底板1602包括聯(lián)接到第一透鏡1615的入口段1610。為了說(shuō)明的目的，示出了頂板1672上的相應(yīng)入口段1680。底板1602示出的碰撞部分1620聯(lián)接到出口部分，其包括聯(lián)接成分別介于出口段1630、1640和1650之間的透鏡1625、1635和1645。作為參考，相應(yīng)的出口段1685示出在頂板1672上。頂板1672和底板1602通過(guò)摩擦配合彼此聯(lián)接，并且可以包括墊圈、外密封件或其他部件，以提供大致流體密封來(lái)允許碰撞室1600的真空操作。如果需要的話，一個(gè)或多個(gè)緊固件可用于將頂板1672和底板1602聯(lián)接到彼此。

在特定實(shí)施例中，本文描述的碰撞室可以用于質(zhì)譜儀。圖17示出了說(shuō)明性的MS裝置。MS裝置1700包括試樣導(dǎo)入裝置1710、電離裝置1720、質(zhì)量分析儀1730、檢測(cè)裝置1740、處理裝置1750以及顯示器1760。試樣導(dǎo)入裝置1710、電離裝置1720、質(zhì)量分析儀1730和檢測(cè)裝置1740可在通過(guò)使用一個(gè)或多個(gè)真空泵的減小的壓力下操作。然而，在特定示例中，只有質(zhì)量分析儀1730和檢測(cè)裝置1740可以在減小的壓力下操作。試樣導(dǎo)入裝置1710可以包括入口系統(tǒng)，其配置成將試樣提供給電離裝置1720。入口系統(tǒng)可以包括一批或多批入口、直接的探針入口和/或色譜入口。試樣導(dǎo)入裝置1710可以是噴射器、噴霧器或可將固體、液體或氣體試樣輸送至電離裝置1720的其他合適裝置。電離裝置1720可以是通常用于質(zhì)譜儀的任何一種或多種電離裝置，例如可以是以下裝置中的任何一種或多種：可原子化和/或離子化試樣的裝置，試樣例如包括等離子體(感應(yīng)耦合等離子體、電容耦合等離子體、微波誘導(dǎo)等離子體等)、電弧、火花、漂移離子裝置、可以通過(guò)使用氣相電離(電子電離、化學(xué)電離、解吸化學(xué)電離、負(fù)離子化學(xué)電離)來(lái)電離試樣的裝置、場(chǎng)解吸裝置、場(chǎng)電離裝置、快速原子轟擊裝置、二次離子質(zhì)譜裝置、電噴霧電離裝置、探針電噴霧電離裝置、聲波噴霧電離裝置、大氣壓化學(xué)電離裝置、大氣壓光電裝置、大氣壓激光電離裝置、基質(zhì)輔助激光解吸電離裝置、氣霧劑激光解吸電離裝置、表面增強(qiáng)激光解吸電離裝置、輝光放電、共振電離、熱電離、熱噴霧電離、放射電離、離子附著電離、液態(tài)金屬離子裝置、激光燒蝕電噴霧電離、或這些說(shuō)明性電離裝置中的任何兩種或更多種的組合。質(zhì)量分析儀1730可以采取許多形式，通常取決于試樣性質(zhì)、期望的分辨率等，示例性質(zhì)量分析儀可以包括本文所描述的一個(gè)或多個(gè)碰撞室或者如所期望的其他部件。考慮到本公開(kāi)的益處，檢測(cè)裝置1740可以是可與現(xiàn)有的質(zhì)譜儀例如電子倍增器、法拉第杯、涂覆的相板、閃爍檢測(cè)器等以及將由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員選擇的其他合適裝置一起使用的任何合適的檢測(cè)裝置。處理裝置1750通常包括微處理器和/或計(jì)算機(jī)和合適的軟件，用于分析被引入到MS裝置1700中的試樣。一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以由處理裝置1750訪問(wèn)，用于確定被引入到MS裝置1700中的物種的化學(xué)特性。本領(lǐng)域中已知的其他合適的附加裝置也可以與MS裝置1700一起使用，包括但不限于自動(dòng)進(jìn)樣器，比如可從PerkinElmer Health Sciences,Inc商購(gòu)的AS-90plus和AS-93plus自動(dòng)進(jìn)樣器。

在特定實(shí)施例中，MS裝置1700的質(zhì)量分析儀1730可以采取許多形式，取決于期望的分辨率和所引入的試樣的性質(zhì)。在特定示例中，質(zhì)量分析儀是掃描質(zhì)量分析儀、磁扇形分析儀(例如用于在單聚焦和雙聚焦MS裝置)、四極質(zhì)量分析儀、離子阱分析器(例如回旋加速器、四極離子阱)、飛行時(shí)間分析儀(例如基質(zhì)輔助的激光解吸電離飛行時(shí)間分析儀)、以及可以將具有不同質(zhì)荷比的物種分開(kāi)的其他合適的質(zhì)量分析儀并且可以包括本文所描述的一個(gè)或多個(gè)碰撞室。在一些實(shí)施例中，可以包括兩個(gè)階段，其中一個(gè)階段包括如本文所述的碰撞室。在一些示例中，本文公開(kāi)的MS裝置可以與一種或多種其他分析技術(shù)聯(lián)用。例如，MS裝置可以與執(zhí)行液相色譜、氣相色譜、毛細(xì)管電泳及其他合適分離技術(shù)的裝置聯(lián)用。當(dāng)將MS裝置與氣相色譜儀聯(lián)接時(shí)，可能需要的是包括合適的接口，例如阱、噴射分離器等，以將試樣從氣相色譜儀引入到MS裝置中。當(dāng)將MS裝置聯(lián)接到液相色譜儀時(shí)，同樣可能需要的是包括合適的接口，以考慮用于液相色譜和質(zhì)譜的體積的差異。例如，可以使用分裂接口，使得只有離開(kāi)液相色譜儀的少量試樣可被引入到MS裝置中。從液相色譜儀離開(kāi)的試樣還可以沉積在合適的導(dǎo)線、杯或室中，用于輸送到MS裝置的電離裝置。在特定示例中，液相色譜可以包括熱噴霧，其配置成隨著試樣穿過(guò)加熱的毛細(xì)管而使其汽化和霧化?？紤]到本公開(kāi)的益處，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很容易選擇用于將液體試樣從液相色譜引入到MS裝置中的其他合適裝置。在特定示例中，各MS裝置可以相互聯(lián)用，用于串聯(lián)質(zhì)譜分析。

在特定實(shí)施例中，本文描述的碰撞室可以存在于被聯(lián)接到包括四極的第二裝置的第一四極中。參照?qǐng)D18，第一四極1810聯(lián)接到第二四極1820，使得離子可以從一個(gè)四極被提供給下一個(gè)四極。在第一配置中，第一四極1810可以包括本文所描述的碰撞室之一，而第二四極1820可以包括或可以不包括本文所描述的碰撞室之一，例如可以包括常規(guī)的碰撞室或者可以包括通常存在于現(xiàn)有四極系統(tǒng)中的其他部件。在另一配置中，第二四極1820可以包括本文所描述的碰撞室之一，而第一四極1810可以包括或可以不包括本文所描述的碰撞室之一，例如可以包括常規(guī)的碰撞室或者可以包括通常存在于現(xiàn)有四極系統(tǒng)中的其他部件。四極1810、1820可以直接聯(lián)接到彼此，例如沒(méi)有任何插入部件或系統(tǒng)，或者可以間接地彼此聯(lián)接，例如通過(guò)一個(gè)或多個(gè)其他部件或系統(tǒng)分開(kāi)。盡管在圖18中示出了四極，但是部件之一可以替代為六極、八極或可以聯(lián)接到本文所描述的碰撞室之一的其他部件。例如，四極1810或1820可以被替換為磁扇形裝置或其他適當(dāng)?shù)牟考移溆嗟乃臉O可以包括本文所描述的碰撞室。

在另外的配置中，提供的系統(tǒng)包括兩個(gè)以上的四極，其中至少一個(gè)四極包括如本文所述的碰撞室。參照?qǐng)D19，系統(tǒng)1900包括彼此聯(lián)接的三個(gè)四極1910、1920和1930。在第一配置中，第一四極1910可以包括本文所描述的碰撞室之一，而第二和第三四極1920、1930可以包括或可以不包括本文所描述的碰撞室之一，例如可以包括常規(guī)的碰撞室或者可以包括通常存在于現(xiàn)有四極系統(tǒng)中的其他部件。在另一配置中，第二四極1920可以包括本文所描述的碰撞室之一，而第一和第三四極1910、1930可以包括或可以不包括本文所描述的碰撞室之一，例如可以包括常規(guī)的碰撞室或者可以包括通常存在于現(xiàn)有四極系統(tǒng)中的其他部件。在另外的配置中，第三四極1930可以包括本文所描述的碰撞室之一，而第一和第二四極1910、1920可以包括或可以不包括本文所描述的碰撞室之一，例如可以包括常規(guī)的碰撞室或者可以包括通常存在于現(xiàn)有四極系統(tǒng)中的其他部件。四極1910、1920和1930可以直接聯(lián)接到彼此，例如沒(méi)有任何插入部件或系統(tǒng)，或者可以間接地彼此聯(lián)接，例如通過(guò)一個(gè)或多個(gè)其他部件或系統(tǒng)分開(kāi)。盡管在圖19中示出了四極，但是部件之一可以替代為六極、八極或可以聯(lián)接到本文所描述的碰撞室之一的其他部件。例如，四極1910、1920或1920可以被替換為磁扇形裝置或其他適當(dāng)?shù)牟考?，且其余四極中的一個(gè)或多個(gè)可以包括本文所描述的碰撞室。盡管在圖19中示出了三個(gè)四極，但是如果需要的話，在系統(tǒng)中還可以存在三個(gè)以上的四極，例如四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)或更多個(gè)四極可以存在于系統(tǒng)中。

在特定示例中，本文描述的透鏡的孔的總尺寸可以改變。在一些示例中，碰撞室中存在的每個(gè)透鏡可以具有相同的橫截面形狀和尺寸，而在其他情況下，不同的透鏡可以具有不同的橫截面形狀和/或尺寸。參照?qǐng)D20A和20B，示出的透鏡2000適于插在碰撞室部分的段之間。透鏡2000包括區(qū)域2002、2004、2006和2008，它們可聯(lián)接到極以允許RF場(chǎng)在極/透鏡接口連續(xù)。例如，在某些情況下，相應(yīng)的區(qū)域聯(lián)接到RF桿組件的極之一，以允許RF場(chǎng)連續(xù)通過(guò)透鏡2000?？?020的總體橫截面尺寸可以小于或大于透鏡區(qū)域所聯(lián)接到的相應(yīng)段，如下面更加詳細(xì)地描述。在一些情況下，孔2020的尺寸可以小于由極形成的孔的尺寸，以限制通過(guò)室的流量或電導(dǎo)。在其他情況下，孔2020的尺寸可以大于由極形成的孔的尺寸，所以透鏡并不限制通過(guò)室的流量或電導(dǎo)。在一些實(shí)施例中，透鏡2000可以采取分層的印刷電路板(PCB)的形式，例如2層印刷電路板，其中導(dǎo)電性區(qū)域2002、2004、2006和2008可以聯(lián)接到碰撞室的其他段的極。在一些實(shí)施例中，區(qū)域2002、2004、2006和2008可以與極直接接觸，而在其他示例中，可以存在一個(gè)或多個(gè)彈簧觸頭(或其他觸頭)，它們將特定區(qū)域連接到相鄰的桿，以將桿電聯(lián)接到透鏡2000的導(dǎo)電區(qū)域。導(dǎo)電性區(qū)域2002、2004、2006和2008可以存在于透鏡2000的每個(gè)表面上，所以透鏡2000可以電聯(lián)接到分段四極的不同桿段。例如，第一四極段可以鄰接在透鏡2000的一個(gè)表面上的一個(gè)導(dǎo)電區(qū)域，且相鄰的四極段可以鄰接透鏡2000的相對(duì)的另一表面上的一個(gè)導(dǎo)電區(qū)域。RF電壓(和/或DC電壓，如果需要的話)可以通過(guò)透鏡2000從四極中的一個(gè)段被提供并且到四極的另一個(gè)段上。存在的導(dǎo)電元件2002-2008允許RF場(chǎng)連續(xù)通過(guò)透鏡2000，而沒(méi)有任何實(shí)質(zhì)性的中斷或失真。如果需要的話，孔2020可以被分成兩個(gè)或更多個(gè)孔，以提供用于額外控制氣體和/或離子流過(guò)碰撞室。

如果透鏡2020包括的孔或開(kāi)口的尺寸不同于由極形成的孔或開(kāi)口，則系統(tǒng)中的其他透鏡還可以具有不同的尺寸。參照?qǐng)D21，透鏡2100可以包括位于中心的導(dǎo)電元件，例如中心導(dǎo)體2105，其可以聯(lián)接到碰撞室的四極桿，且緊貼著它們浮動(dòng)。在一些實(shí)施例中，表面可以僅存在于透鏡2100的內(nèi)表面上。在透鏡2100中可以存在的導(dǎo)電元件2110可用于帶出連接至級(jí)間透鏡。例如，透鏡可以緊貼著RF極浮動(dòng)。在一些情況下，通過(guò)將透鏡2100配置成多層PCB，例如4層PCB，元件2110可以電聯(lián)接到元件2105，其中PCB的中間層電聯(lián)接到彼此?？?120存在于透鏡2100中?？?100可以具有的橫截面類似于透鏡2000的孔2020，或者可以具有不同的橫截面。如圖21所示，孔2120大致為圓形形狀，而透鏡200中的孔2020大致為方形形狀，例如尺寸為4-6mm的正方形。在一些實(shí)施例中，透鏡2100可用來(lái)從碰撞室推動(dòng)或拉動(dòng)離子。電流可以被提供給元件2110并且到元件2105上，根據(jù)電流的性質(zhì)，其可以用于將離子推出碰撞室的一個(gè)段(或?qū)㈦x子從碰撞室的一個(gè)段推到另一個(gè)段)或者將離子吸入碰撞室，例如將離子吸入碰撞室的入口或者將離子從碰撞室的另一個(gè)段吸入碰撞室的一個(gè)段。在操作中，電觸頭可被放置成緊貼著元件2110以將電流提供給元件2105。如果需要的話，電觸頭可以配置成類似于本文所描述的彈簧接觸銷。

在一些情況下，透鏡2000可以用在碰撞室的入口。例如，圖22A和22B示出的透鏡2000存在于碰撞室的入口端。雖然未示出，但碰撞室的頂板大致鏡像底板2205，并且以合適的方式聯(lián)接到底板2205，以將流體路徑大致密封在碰撞室內(nèi)。入口段2000可以存在于碰撞室中。入口段可以包括導(dǎo)電元件2200、2250，它們配置成分別通過(guò)表面2202、2252接觸透鏡2000的導(dǎo)電元件。存在的段2200和2250允許RF場(chǎng)存在于碰撞室的入口部分的終端部。類似的入口段將會(huì)存在并聯(lián)接到頂支撐板。頂板段將會(huì)電聯(lián)接到透鏡2000的其他導(dǎo)電元件，以允許四極場(chǎng)被提供并連續(xù)通過(guò)透鏡2000且到碰撞室的其他段上。如圖22B更具體地所示，孔2020的尺寸可以確定且布置成限制或控制氣體或離子流入室。在這種配置中，孔2020的總體尺寸小于由包括入口段2200、2250和相應(yīng)頂板入口段的各個(gè)入口段形成的路徑或孔。例如，表面2202的頂部位于孔2020的下方，使得透鏡面的某些部分敞開(kāi)于由入口段所形成的孔。在一些情況下，孔2020可以為約4mm×4mm，且由入口段所形成的孔大于4mm寬和大于4mm長(zhǎng)，例如為5mm×5mm或6mm×6mm。

在特定示例中，段2200包括可以聯(lián)接到四極中的一個(gè)極的導(dǎo)電元件或面2202、可以包含螺紋以接收螺釘或螺栓來(lái)將段2200聯(lián)接到底板(或頂板，視情況而定)的孔2270、凹槽2275以及對(duì)準(zhǔn)特征2280和2290，以促進(jìn)段2200在頂板或底板之一上的適當(dāng)放置。在圖23A和23B所示的配置中，狹槽2280和凸臺(tái)2290各自存在，以允許沿單一取向?qū)⒍?200聯(lián)接到板。凹槽2275的尺寸可以確定且布置成接收聯(lián)接器，以將段2200聯(lián)接到透鏡2000以及碰撞室的其他段。在一些實(shí)施例中，凹槽2280的尺寸可以確定且布置成接收銷觸頭，其可以緊貼著透鏡和/或室的其他段偏置，以將入口段保持在適當(dāng)位置。元件2202的上表面可以位于透鏡2000的孔2020下方，如圖22B所示。然而，如果需要的話，段2200的尺寸可以確定且布置使得元件2202的表面在透鏡2000的孔2020上方。

下面參照?qǐng)D24，示出了碰撞室的出口部分的分解視圖。碰撞室包括底板2405，其尺寸被確定且布置成接收可聯(lián)接到底板2405的各種部件。例如，底板2405可以包括開(kāi)口、凹槽、狹槽等，其可以配置成接收碰撞室的部件并且通過(guò)一個(gè)或多個(gè)緊固件或其他連接方法聯(lián)接到部件。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)緊固件可以從底部插入底板2405，并且通過(guò)配置成聯(lián)接到底板2405的一個(gè)或多個(gè)部件，以將部件保持至底板2405。在一些示例中，緊固件可以是螺釘或螺栓，其可以聯(lián)接到部件的開(kāi)口或孔，例如其具有螺紋，以將部件組裝到底板2405。在圖24所示的特定配置中，出口部分或下游級(jí)可以包括透鏡2415、2425和2435，其中出口段2420和2430在透鏡2425和2435之間且出口段2440在碰撞室的出口端。由碰撞區(qū)域選擇的具有特定質(zhì)荷比的離子由下游區(qū)域接收，它們可以在離開(kāi)碰撞室之前在那里得到冷卻，例如減速。例如，透鏡2415可以類似于透鏡2000，例如可以是包括2層PCB的透鏡。透鏡2415的孔可以小于由各個(gè)出口段920、930和940(當(dāng)它們聯(lián)接成對(duì)應(yīng)上部出口段時(shí))所形成的孔，或者如果需要的話，孔可以更大。透鏡2015的電位可以選擇成使得穿過(guò)透鏡的離子通常不會(huì)流回碰撞室。然后離子可以進(jìn)入由部件2420-2440形成的區(qū)域，例如它們可以在那里由透鏡2425和2435推出碰撞室。

在特定實(shí)施例中并且參照?qǐng)D25，示出了出口部分的另一視圖。為了冷卻離子，冷卻部分包括多個(gè)段2430、2440，它們可用于減速進(jìn)入的離子和/或?qū)⑦@些離子推出碰撞室。如圖25的配置所示，透鏡2425和2435的導(dǎo)電性內(nèi)部部分通常不接觸出口段2430、2440。另外，透鏡2425和2435的孔是圓形的，而透鏡2415的孔是方形的。透鏡2415的孔2417同樣小于由段2420及頂板中的其相應(yīng)段形成的孔或空間。隨著離子進(jìn)入透鏡2425和2435之間的區(qū)域中，它們被減速，并且可以由透鏡2425和2435上的電位推出碰撞室朝向段2440。如果需要的話，透鏡2435可以配置成朝其拉動(dòng)離子，而透鏡2425配置成推動(dòng)離子遠(yuǎn)離其而朝向透鏡2435。在一些情況下，透鏡2425和2435上的電位可被控制成使得一個(gè)透鏡是打開(kāi)的且一個(gè)透鏡是關(guān)閉的。在其他情況下，電位可以顛倒，使得透鏡可以根據(jù)確切的所施加的電位推動(dòng)或拉動(dòng)離子。例如，透鏡2435可以配置成在一種配置中拉動(dòng)離子，然后配置成在另一種配置中推動(dòng)離子。通過(guò)選擇施加到透鏡的電位，可以迫使離子以所需的方式且在所需的時(shí)間離開(kāi)出口部分。

在一些實(shí)施例中，可以通過(guò)透鏡2425、2435的上表面上的連接器將透鏡2425、2435聯(lián)接到一個(gè)或多個(gè)電源來(lái)將電位施加到透鏡2425和2435。例如并且參照?qǐng)D26，在頂板2605上存在的彈簧觸頭2607配置成將電源(未示出)電聯(lián)接到透鏡2425。類似地，在頂板2605上存在的彈簧觸頭2609將透鏡2435聯(lián)接到電源。在圖27所示的剖視圖中，彈簧觸頭2607、2609位于頂板2605上。電連接可以設(shè)置在彈簧接觸柱之間，以將來(lái)自電源的電流提供給透鏡2425、2435。在一些實(shí)施例中，可以將不同的電流或電位提供給每個(gè)透鏡2425、2435。在某些配置中，每個(gè)透鏡2425、2435上的電位可以通過(guò)使用控制器、微處理器或儀器的其他部件而被獨(dú)立地控制。在其他情況下，可能希望的是將彈簧觸頭2607、2609聯(lián)接到碰撞室中的一個(gè)或多個(gè)RF桿。在這樣的配置中，頂板2605中的通孔可能存在，以允許將彈簧觸頭2607、2609與碰撞室的一個(gè)或多個(gè)RF桿電聯(lián)接。彈簧觸頭2607、2609的柱可以包括合適的部件來(lái)改變從RF桿接收的電位或電流，例如電阻器、電路等，以提供合適的電場(chǎng)或電位來(lái)沿期望的方向推動(dòng)或拉動(dòng)離子。考慮到本公開(kāi)的益處，以適當(dāng)?shù)姆绞綄⑼哥R2425、2435配置成推拉離子在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的能力范圍之內(nèi)。

在某些配置中，碰撞室可以包括頂板和底板(其包括帶有透鏡的入口部分)，聯(lián)接到入口部分的碰撞部分以及包含至少一個(gè)透鏡且聯(lián)接到碰撞部分的出口部分。圖28和29示出了底板的一個(gè)示例。雖然未示出，但頂板通常是鏡像，其將會(huì)包括合適的部件以聯(lián)接到底板的部件。底板2405包括入口部分2805、碰撞部分2820和出口部分2830。入口部分2805包括入口段塊2805、2806和透鏡2810。入口段2805、2806分別通過(guò)彈簧針2807、2808聯(lián)接到透鏡2810。透鏡2810可操作為氣體節(jié)流器，同時(shí)允許RF場(chǎng)保持完好。在一些情況下，透鏡2810的孔可以大于、小于或等于由入口段形成的孔尺寸。在某些情況下，透鏡的孔為約4mm×4mm，而由入口段所形成的孔大于4mm×4mm，例如為5mm×5mm或6mm×6mm。碰撞部分2820配置為彎曲的四極，并且從碰撞部分2820的開(kāi)始至碰撞部分2820的結(jié)束彎曲通過(guò)約180度。圖29示出了四極中的兩個(gè)彎曲的桿2821、2822。類似的彎曲極位于極2821、2822的下方，以提供類似于圖4所示的大致方形排列布置的四個(gè)桿。底板2405包括引導(dǎo)桿2831-2834，它們聯(lián)接到底板2405，以協(xié)助將頂板(未示出)聯(lián)接并對(duì)準(zhǔn)到底板。碰撞室的出口部分2830包括夾持在一起的兩個(gè)透鏡(統(tǒng)稱元件2415)。透鏡2415通過(guò)彈簧針2416a、2416b聯(lián)接到出口段2425。另一透鏡2425聯(lián)接到段2430以及到出口段2420。段2430聯(lián)接到第四透鏡2435，其聯(lián)接到出口段2440。透鏡2415、2425和2445的確切構(gòu)造可以變化，但是在某些情況下，透鏡2415可以有效地聯(lián)接到四極桿，且透鏡2425、2435可以配置成推動(dòng)和/或拉動(dòng)離子通過(guò)出口段2430和2440。如果需要的話，透鏡2415的孔尺寸可以與透鏡2810的孔尺寸相同，或者可以大于或小于透鏡2810的孔尺寸。

在特定示例中并且參照?qǐng)D30，碰撞室3000包括底板2405和頂板2610。底板2405包括聯(lián)接到第一透鏡2815的入口段2805、2806。為了說(shuō)明的目的，示出了頂板2610上的相應(yīng)入口段2650。底板2405示出的碰撞部分2820聯(lián)接到出口部分，其包括聯(lián)接成分別介于出口段2420、2430和2440之間的透鏡2415、2425和2435。作為參考，相應(yīng)的出口段2685示出在頂板2610上。頂板2610和底板2405通過(guò)摩擦配合彼此聯(lián)接，并且可以包括墊圈、外密封件或其他部件，以提供大致流體密封來(lái)允許碰撞室3000的真空操作。如果需要的話，一個(gè)或多個(gè)緊固件可用于將頂板2610和底板2405聯(lián)接到彼此。

在某些配置中，本文描述的透鏡可以配置成具有導(dǎo)電性的和非導(dǎo)電性的不同區(qū)域。例如并且參照?qǐng)D31和32，示出的透鏡包括導(dǎo)電區(qū)域3110、非導(dǎo)電區(qū)域3120、導(dǎo)電內(nèi)部區(qū)域3112-3118以及將導(dǎo)電內(nèi)部區(qū)域3112-3118與導(dǎo)電區(qū)域3110分開(kāi)的非導(dǎo)電區(qū)域3122。在一些情況下，內(nèi)部導(dǎo)電區(qū)域3112-3118可以通過(guò)內(nèi)部聯(lián)接或連接而電聯(lián)接到導(dǎo)電區(qū)域3110，使得電流可以從導(dǎo)電區(qū)域3110被提供到內(nèi)部導(dǎo)電區(qū)域3112-3118，例如所以來(lái)自任何四極的場(chǎng)可以連續(xù)通過(guò)透鏡。例如，圖31和32的透鏡可以采取分層的印刷電路板(PCB)的形式，例如2層印刷電路板，其中導(dǎo)電區(qū)域3112-3118可以聯(lián)接到碰撞室的其他段的極和/或到導(dǎo)電區(qū)域3110。

在介紹本文公開(kāi)的示例的元件時(shí)，冠詞“一”、“一個(gè)”、“特指的那個(gè)”和“所述”意在表示存在一個(gè)或多個(gè)元件。術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”和“具有”旨在是開(kāi)放式的，并且表示可以存在除所列元件之外的附加元件?？紤]到本公開(kāi)的益處，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員要理解的是，示例的各個(gè)部件可以與其他示例中的各個(gè)部件互換或替換。

雖然上面已對(duì)某些方面、示例和實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是考慮到本公開(kāi)的益處，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員要理解的是，可以對(duì)所公開(kāi)的說(shuō)明性方面、示例和實(shí)施例進(jìn)行添加、替換、修改以及改變。