本申請(qǐng)涉及2013年6月3日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/830231號(hào)并且要求其權(quán)益,其全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請(qǐng)涉及一種離子導(dǎo)向裝置及其使用方法。更具體地,本文描述的特定實(shí)施例涉及一種可用于離子過(guò)濾器和/或離子導(dǎo)向器的桿組件。
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。在許多情況下,電離發(fā)生在與質(zhì)量過(guò)濾器不同的壓力或位置。為了適應(yīng)這些配置,可以使用離子導(dǎo)向器和/或粗離子過(guò)濾器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本文所述的某些特征、方面和實(shí)施例涉及包括一個(gè)或多個(gè)桿組件的裝置、系統(tǒng)及方法,所述桿組件包括多個(gè)極,這些極例如可以用來(lái)選擇、傳輸或引導(dǎo)離子。在一些配置中,本文描述的組件可用于其中離子正行進(jìn)通過(guò)不同壓力區(qū)域同時(shí)它們被電場(chǎng)聚焦的裝置和系統(tǒng)。在特定配置中,桿組件的每個(gè)桿可操作為極,它們一起可以提供可過(guò)濾和/或引導(dǎo)離子通過(guò)該裝置的場(chǎng)。在其他配置中,多極組件可以配置成在“內(nèi)部區(qū)域”(離子行進(jìn)在其中)和“外部區(qū)域”(結(jié)構(gòu)安裝在其中)之間提供流體聯(lián)接。在一些情況下,一個(gè)或多個(gè)桿或者極可以配置有在組件的內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域之間提供流體聯(lián)接的整體式流體路徑。整體式流體路徑的確切配置可以變化,下面更詳細(xì)地描述示例性流體路徑,例如其中一個(gè)或多個(gè)桿呈鋸齒狀,包括相對(duì)于離子行進(jìn)軸線定向的孔、狹槽或凹槽。所述組件可以包括單個(gè)流體路徑,或者多個(gè)流體路徑彼此分離但每個(gè)都流體聯(lián)接到外部區(qū)域和/或泵。如本文下面所述,為了在多極結(jié)構(gòu)內(nèi)包含離子,可以將RF和DC場(chǎng)施加到相對(duì)的極對(duì),且這些場(chǎng)可以沿著離子行進(jìn)軸線連續(xù)(盡管如果需要的話,場(chǎng)可以沿離子行進(jìn)軸線變化)。離子軸線可以是直的或彎曲的或者采取其他幾何形狀。桿段或極形狀可以是任何形狀,例如圓形、雙曲線形、方形、六邊形或矩形。
在某些方面,多極組件可以包括兩個(gè)或更多個(gè)壓力區(qū)域,例如離子行進(jìn)在其中的“內(nèi)部區(qū)域”或離子體積和“外部區(qū)域”或外體積,這是結(jié)構(gòu)安裝在其中的區(qū)域。雖然不希望受到任何特定的科學(xué)理論的束縛,但是可以至少部分地由極幾何形狀確定這兩個(gè)區(qū)域之間的電導(dǎo)。為了增加離子體積與外體積之間的電導(dǎo),一個(gè)或多個(gè)桿可以包括將離子體積流體聯(lián)接到外體積的整體式流體路徑。流體路徑的尺寸和間距可被選擇成保持電場(chǎng)同時(shí)增加壓力電導(dǎo)。如果需要的話,流體路徑可以相對(duì)于離子行進(jìn)軸線傾斜。為了進(jìn)一步提高離子體積和外體積之間的氣體電導(dǎo),流體路徑的尺寸可以沿著極變化。例如,如果需要大的氣體電導(dǎo),則整體式流體路徑可以比其中需要較小氣體電導(dǎo)更大。
在一些方面,多極組件可以包括實(shí)心部分,其中提供低的或無(wú)氣體電導(dǎo)且各部分包括整體式流體路徑,以在這些部分提供更高的氣體電導(dǎo)。例如,在組件的壓力過(guò)渡區(qū)域中,可能希望通過(guò)使用桿中的整體式流體路徑來(lái)迅速降低壓力。在無(wú)需壓力降低的部分,桿部分可以是實(shí)心的或以其他方式不包括任何整體式流體路徑。各種不同部分的尺寸可以不同地確定且布置,可以彼此電隔離,可以包括不同數(shù)量的極,并且可以與許多不同類(lèi)型的接口(包括大氣壓接口和非大氣壓接口)一起使用。部分的確切數(shù)量可以變化,示例性的配置包括但不限于一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)部分。在一些情況下,組件可適用于其中壓力可以從大氣壓力(約760乇)下降至10-7乇或更低的系統(tǒng)。
在一方面,提供了一種包括含有多個(gè)極的多極組件的裝置,其中,所述多極組件的極中的至少一個(gè)包括整體式流體路徑,其將由所述多極組件的極形成的離子體積流體聯(lián)接到所述多極組件的外體積。
在特定實(shí)施例中,所述多極組件的極配置成一起傳輸選定質(zhì)荷比范圍的離子。在其他實(shí)施例中,包括所述整體式流體路徑的極包括第一部分,在所述第一部分的第一端部的寬度小于在所述第一部分的第二端部的寬度。在一些情況下,包括所述整體式流體路徑的極包括配置成電聯(lián)接到所述第一部分的第二部分。在一些配置中,所述第一部分和所述第二部分中的每個(gè)包括至少一個(gè)整體式流體路徑,其配置成在由所述多極組件形成的離子體積與所述多極組件的外體積之間提供流體路徑,以將流體從所述離子體積移除到所述外體積。在其他實(shí)施例中,所述多極組件的至少兩個(gè)相對(duì)的極配置有整體式流體路徑,其有效地將流體從所述離子體積移除到所述外體積。在一些情況下,所述多極組件的每個(gè)極配置有整體式流體路徑,其有效地將流體從所述離子體積移除到所述外體積。在其他配置中,所述多極組件的相對(duì)的極包括整體式流體路徑,每個(gè)極包括第一部分,在所述第一部分的第一端部的寬度小于在所述第一部分的第二端部的寬度。在另外的配置中,包括所述整體式流體路徑的相對(duì)的極每個(gè)包括配置成電聯(lián)接到所述第一部分的第二部分。在一些實(shí)施例中,每個(gè)相對(duì)的極的第一部分和第二部分中的每個(gè)包括整體式流體路徑,其有效地將流體從所述離子體積移除到所述外體積。在其他情況下,所述整體式流體路徑布置成與所述多極組件的離子行進(jìn)軸線成非正交的角度。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中,所述多極組件配置為四極組件。在一些配置中,所述四極組件的第一、第二、第三和第四極中的每個(gè)包括整體式流體路徑,其將由所述四極組件的極形成的離子體積流體聯(lián)接到所述四極組件的外體積。在一些情況下,每個(gè)整體式流體路徑布置成與所述四極組件的離子行進(jìn)軸線成非正交的角度。
在一些示例中,所述多極組件配置為六極組件。在特定配置中,所述六極組件的第一、第二、第三、第四、第五和第六極中的每個(gè)包括整體式流體路徑,其將由所述六極組件的極形成的離子體積流體聯(lián)接到所述六極組件的外體積。在一些情況下,每個(gè)整體式流體路徑布置成與所述六極組件的離子行進(jìn)軸線成非正交的角度。
在特定實(shí)例中,所述多極組件配置為八極組件。在另外的實(shí)施例中,所述八極組件的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八極中的每個(gè)包括整體式流體路徑,其將由所述八極組件的極形成的離子體積流體聯(lián)接到所述八極組件的外體積。在進(jìn)一步的示例中,每個(gè)整體式流體路徑布置成與所述八極組件的離子行進(jìn)軸線成非正交的角度。
在另一方面,提供了一種質(zhì)譜儀,包括:試樣導(dǎo)入裝置;電離裝置,其流體聯(lián)接到所述試樣導(dǎo)入裝置;質(zhì)量分析儀,其流體聯(lián)接到所述電離裝置,所述質(zhì)量分析儀包括含有多個(gè)極的多極組件,其中,所述多極組件的極中的至少一個(gè)包括整體式流體路徑,其將由所述多極組件的極形成的離子體積流體聯(lián)接到所述多極組件的外體積;以及檢測(cè)器,其流體聯(lián)接到所述質(zhì)量分析儀。
在特定實(shí)例中,所述質(zhì)譜儀可以包括至少一個(gè)泵,其流體聯(lián)接到所述整體式流體路徑。在一些實(shí)施例中,包括所述整體式流體路徑的極包括第一部分,在所述第一部分的第一端部的寬度小于在所述第一部分的第二端部的寬度。在其他配置中,所述質(zhì)譜儀可以包括在所述電離裝置與所述多極組件之間的接口,其中,包括所述整體式流體路徑的極的第一部分的第一端部配置成插入到所述接口中。在一些實(shí)施例中,所述接口配置為截取錐。在其他實(shí)施例中,所述多極組件的至少兩個(gè)相對(duì)的極每個(gè)包括整體式流體路徑,其將由所述多極組件的極形成的離子體積流體聯(lián)接到所述多極組件的外體積。在進(jìn)一步的示例中,所述質(zhì)譜儀可以包括至少一個(gè)泵,其流體聯(lián)接到每個(gè)整體式流體路徑。在一些實(shí)施例中,包括所述整體式流體路徑的相對(duì)的極包括第一部分,在所述第一部分的第一端部的寬度小于在所述第一部分的第二端部的寬度。在一些情況下,每個(gè)相對(duì)的極的第一端部配置成插入到所述接口例如截取錐中。在一些實(shí)施例中,所述整體式流體路徑布置成與所述多極組件的離子行進(jìn)軸線成非正交的角度。
在一些配置中,所述質(zhì)譜儀的多極組件配置為四極組件。在某些情況下,所述四極組件的第一、第二、第三和第四極中的每個(gè)包括整體式流體路徑,其將由所述四極組件的極形成的離子體積流體聯(lián)接到所述四極組件的外體積。在其他情況下,每個(gè)整體式流體路徑布置成與所述四極組件的離子行進(jìn)軸線成非正交的角度。
在其他配置中,所述質(zhì)譜儀的多極組件配置為六極組件。在一些實(shí)施例中,所述六極組件的第一、第二、第三、第四、第五和第六極中的每個(gè)包括整體式流體路徑,其將由所述六極組件的極形成的離子體積流體聯(lián)接到所述六極組件的外體積。在其他實(shí)施例中,每個(gè)整體式流體路徑布置成與所述六極組件的離子行進(jìn)軸線成非正交的角度。
在另外的配置中,所述質(zhì)譜儀的多極組件配置為八極組件。在一些實(shí)施例中,所述八極組件的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八極中的每個(gè)包括整體式流體路徑,其將由所述八極組件的極形成的離子體積流體聯(lián)接到所述八極組件的外體積。在其他實(shí)施例中,每個(gè)整體式流體路徑布置成與所述八極組件的離子行進(jìn)軸線成非正交的角度。
在另一方面,提供了一種配置成基于質(zhì)荷比來(lái)傳輸離子的裝置,所述裝置包括含有多個(gè)極的桿組件,其中,所述多個(gè)極中的至少一個(gè)極包括含有整體式流體路徑的桿,所述整體式流體路徑配置成將由所述桿組件形成的離子體積流體聯(lián)接到所述桿組件的外體積,以將所述離子體積內(nèi)的流體移除至所述外體積。
在特定配置中,所述整體式流體路徑配置為至少一個(gè)孔/狹槽對(duì),其在所述離子體積與所述外體積之間提供流體聯(lián)接。在其他配置中,所述槽布置成與所述組件的離子行進(jìn)軸線成非正交的角度。在一些實(shí)施例中,所述整體式流體路徑配置為至少一個(gè)非正交鋸齒,其在所述離子體積與所述外體積之間提供流體聯(lián)接。在一些示例中,所述整體式流體路徑包括多個(gè)非正交鋸齒,其中的每個(gè)在所述離子體積與所述外體積之間提供流體聯(lián)接。在另外的示例中,所述桿組件的至少一個(gè)桿包括第一部分和第二部分。在一些實(shí)施例中,所述第一部分和所述第二部分中的每個(gè)包括整體式流體路徑,其配置成將由所述桿組件形成的離子體積流體聯(lián)接到所述桿組件的外體積,以將所述離子體積內(nèi)的流體移除至所述外體積。在一些情況下,所述桿組件包括四個(gè)桿,這些桿構(gòu)造且布置成提供四極組件。在其他情況下,所述桿組件包括六個(gè)桿,這些桿構(gòu)造且布置成提供六極組件。在另外的配置中,所述桿組件包括八個(gè)桿,這些桿構(gòu)造且布置成提供八極組件。
在另一方面,公開(kāi)了一種降低質(zhì)譜儀級(jí)中的壓力的方法,所述方法包括提供配置成形成具有多個(gè)附加桿以提供多個(gè)極的桿組件的至少一個(gè)桿,所述至少一個(gè)桿包括至少一個(gè)整體式流體路徑,其配置成將由所述桿組件形成的離子體積流體聯(lián)接到所述桿組件的外體積,以將所述離子體積內(nèi)的流體移除至所述外體積。
在特定實(shí)施例中,所述方法可以包括將泵流體聯(lián)接到所述整體式流體路徑,以減少所述質(zhì)譜儀級(jí)中的壓力。在其他情況下,所述方法可以包括將所述桿配置有多個(gè)整體式流體路徑。在特定實(shí)施例中,至少兩個(gè)整體式流體路徑的尺寸被確定且布置成是不同的。在其他實(shí)施例中,所述桿組件配置為四極桿組件、六極桿組件或八極桿組件。在一些配置中,所述方法可以包括將所述桿組件的每個(gè)桿配置成包括整體式流體路徑,其配置成將由所述桿組件形成的離子體積流體聯(lián)接到所述桿組件的外體積,以將所述離子體積內(nèi)的流體移除至所述外體積。
在另一方面,提供了一種套件,包括:用于桿組件的桿,所述桿包括至少一個(gè)整體式流體路徑,其配置成將由所述桿組件中的桿形成的離子體積流體聯(lián)接到所述桿組件的外體積,以將所述離子體積內(nèi)的流體移除至所述外體積;以及用于使用所述桿來(lái)組裝所述桿組件的指令。
在特定配置中,所述套件的指令配置成通過(guò)使用所述桿來(lái)組裝四極桿組件,通過(guò)使用所述桿來(lái)組裝六極桿組件或通過(guò)使用所述桿來(lái)組裝八極桿組件。在一些實(shí)施例中,所述套件可以包括含有至少一個(gè)整體式流體路徑的第二桿,所述整體式流體路徑配置成將由所述桿組件形成的離子體積流體聯(lián)接到所述桿組件的外體積,以將所述離子體積內(nèi)的流體移除至所述外體積。在某些情況下,所述套件可以包括多個(gè)桿,每個(gè)桿都包括至少一個(gè)整體式流體路徑,其配置成將由所述桿組件形成的離子體積流體聯(lián)接到所述桿組件的外體積,以將所述離子體積內(nèi)的流體移除至所述外體積。在一些實(shí)施例中,所述套件的桿配置為第一部分和第二部分,所述第二部分與所述第一部分分開(kāi)并且配置成電聯(lián)接到所述第一部分。在一些情況下,所述第一部分包括所述整體式流體路徑,而在其他配置中,所述第一部分和所述第二部分中的每個(gè)包括整體式流體路徑。在一些實(shí)施例中,所述套件可以包括多個(gè)桿,其中,每個(gè)桿包括第一部分和第二部分,所述第二部分與所述第一部分分開(kāi)并且配置成電聯(lián)接到所述第一部分,其中,每個(gè)桿的第一部分包括至少一個(gè)整體式流體路徑,其配置成將由所述桿組件形成的離子體積流體聯(lián)接到所述桿組件的外體積,以將所述離子體積內(nèi)的流體移除至所述外體積。在一些配置中,所述多個(gè)桿中的每個(gè)的第二部分包括至少一個(gè)整體式流體路徑,其配置成將由所述桿組件形成的離子體積流體聯(lián)接到所述桿組件的外體積,以將所述離子體積內(nèi)的流體移除至所述外體積。
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)特定配置的桿的側(cè)視圖,在桿的主體中包括多個(gè)孔或開(kāi)口;
圖2是根據(jù)特定配置的桿的一側(cè),在桿的主體中包括多個(gè)不同尺寸的孔或開(kāi)口;
圖3是根據(jù)特定配置的桿的側(cè)視圖,在桿的主體中包括孔/狹槽對(duì);
圖4是根據(jù)特定配置的包括狹槽的桿的側(cè)視圖;
圖5A是根據(jù)特定配置的包括孔/狹槽對(duì)和錐形端部的第一桿部分的側(cè)視圖;
圖5B是根據(jù)特定配置的包括孔/狹槽對(duì)的第二桿部分的側(cè)視圖;
圖6A-6D示出了根據(jù)特定配置的第一桿部分的端部的各種配置;
圖7示出了根據(jù)特定實(shí)例的桿組件的兩個(gè)桿;
圖8示出了根據(jù)特定配置的四極桿組件的四個(gè)桿;
圖9A示出了根據(jù)特定實(shí)施例的圖8四極桿組件的端視圖;
圖9B-9E示出了根據(jù)特定實(shí)例的具有各種數(shù)量插入件的四極桿組件的端視圖;
圖10是根據(jù)特定實(shí)例的流體聯(lián)接到采樣接口的四極組件示意圖;
圖11是根據(jù)特定配置的圖10系統(tǒng)的橫截面圖;
圖12是根據(jù)特定實(shí)例的特寫(xiě)圖,示出了截取錐和插入的桿部分;
圖13是根據(jù)特定實(shí)例的六極組件的端部視圖;
圖14是根據(jù)特定實(shí)例的八極組件的端部視圖;
圖15是根據(jù)特定實(shí)施例的質(zhì)譜儀的框圖;
圖16是根據(jù)特定實(shí)例的流體聯(lián)接到彼此的兩個(gè)桿組件的框圖;
圖17是根據(jù)特定配置的流體聯(lián)接到彼此的三個(gè)桿組件的框圖;
圖18是裝置的透視圖,包括例如適用于液相色譜-質(zhì)譜法應(yīng)用的四極桿組件。
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(hù)友好版本。此外,本文所描述的桿和其他部件的確切的長(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(hù)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)。
在特定配置中,RF離子導(dǎo)向器可用于將離子聚焦在選定的質(zhì)量范圍內(nèi)。如果使用大氣壓電離(API),則對(duì)包括帶電分子例如離子的大氣氣體進(jìn)行采樣。盡管用于這種采樣的確切系統(tǒng)可以變化,且說(shuō)明性系統(tǒng)如下所述,但是該系統(tǒng)可以包括一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)真空級(jí)。在氣體級(jí)之間可以存在接口,以便將物種從一級(jí)傳輸?shù)搅硪患?jí)。例如,可以存在第一氣體節(jié)流器,以允許氣體從第一級(jí)離開(kāi)。可以存在采樣錐或采樣裝置,以基于動(dòng)量將物種分開(kāi),并且抽走較輕的物種,同時(shí)保持較大的顆粒和離子。在采樣錐之后,高壓離子導(dǎo)向器可以用來(lái)將離子聚焦到離子導(dǎo)向器的中心,同時(shí)抽走任何不需要的氣體。可以通過(guò)進(jìn)一步使用一個(gè)或多個(gè)附加真空級(jí)來(lái)降低壓力,以達(dá)到所需的質(zhì)量分析儀壓力。本文描述的特定實(shí)施例涉及的裝置、系統(tǒng)及方法可以導(dǎo)致在第一和第二真空級(jí)之間的大幅度壓降(或任何兩個(gè)真空級(jí)之間),并且可以選擇或傳輸離子。本文所描述的桿和桿組件的開(kāi)放性允許快速壓降,同時(shí)維持合適的場(chǎng)用于離子導(dǎo)向和/或傳輸。在一些配置中,桿可以配置成具有整體式流體路徑來(lái)盡量增大氣體電導(dǎo),同時(shí)仍維持RF場(chǎng),以允許適當(dāng)?shù)碾x子導(dǎo)向和/或傳輸。
雖然下面說(shuō)明的特定配置示出了多個(gè)鋸齒或狹槽(它們配置為在離子體積與外體積之間提供流體聯(lián)接的流體路徑),但是如果需要的話,可以只有單個(gè)流體路徑,例如一個(gè)鋸齒、一個(gè)狹槽、一個(gè)孔/狹槽對(duì)等。例如,多極組件的極部分可以包括通常為實(shí)心的主體,其可以用作多極組件的一個(gè)極,具有的單個(gè)流體路徑在組件的內(nèi)部區(qū)域例如離子體積與組件的外部區(qū)域例如外體積之間提供流體聯(lián)接。一個(gè)或多個(gè)泵或者其他裝置可以流體聯(lián)接到外部體積,使得流體例如氣體可以從離子體積流動(dòng),穿過(guò)流體路徑和外體積,并且通過(guò)泵被去除。多極組件中的某些部分可以被密封或者以其他方式不包括任何整體式流體路徑,以盡量減小或消除氣體在這些部分從離子體積流至外體積。例如,更接近接口比如截取錐的部分可以包括一個(gè)或多個(gè)流體路徑,以降低多極組件中的壓力,而更加遠(yuǎn)離截取錐的下游部分可以具有足夠低的壓力,使得在這些部分不需要或很少需要從離子體積至外體積的氣體電導(dǎo)。隨著氣體在包括整體式流體路徑的部分被去除,極期望地被配置成包含離子體積內(nèi)的離子,并且通過(guò)使用隨極持續(xù)的場(chǎng)來(lái)引導(dǎo)和/或過(guò)濾離子。在一些配置中,一個(gè)或多個(gè)部分可以配置成沿著該部分在最小縱向長(zhǎng)度上提供壓力的迅速下降。
在一些情況下,本文所述的多極組件的各個(gè)部分可以彼此電隔離,使得在不同的部分中可以存在不同的場(chǎng)。類(lèi)似地,離子體積的大小和/或形狀可以在多極組件的不同部分是不同的。如果需要的話,不同的部分還可以包括不同數(shù)量的極,例如在一個(gè)部分中為四極,而在另一個(gè)部分中為六極。
在特定配置中,一個(gè)或多個(gè)泵可以流體聯(lián)接到多極組件的外體積。在一些情況下,可以使用單個(gè)泵,但是多極組件的不同部分可以以不同的速度被泵送,以在每個(gè)部分提供所需的氣體電導(dǎo)。在其他配置中,可以存在兩個(gè)或更多個(gè)泵,其中每個(gè)泵流體聯(lián)接到相應(yīng)的部分。取決于特定部分中存在的整體式流體路徑的數(shù)量及所需的壓降,該泵所操作的確切速度可以變化。在一些實(shí)施例中,單個(gè)渦輪泵可以流體聯(lián)接到多極組件。例如,渦輪泵或渦輪分子泵可以包括多個(gè)級(jí),其中的任何一個(gè)或多個(gè)可以流體聯(lián)接到外體積,以將氣體泵送出多極組件。在一些情況下,所述泵可以作為更大系統(tǒng)例如質(zhì)譜儀的部件,并且可以用來(lái)在系統(tǒng)的其他區(qū)域提供減小的壓力例如真空。在一些情況下,具有較高泵送速度(或體積)的泵級(jí)可以流體聯(lián)接到與接口例如截取錐相鄰的第一多極部分的外體積,且具有較低泵送速度(或體積)的泵級(jí)可以流體聯(lián)接到第一多極部分下游的多極部的外體積。如下面所指出,盤(pán)或其他合適的部件可以分離各個(gè)多極部分,以將每個(gè)部分與其他部分隔離。
在一些配置中,離子體積的總體尺寸和/或極的間隔可以根據(jù)所需的氣體電導(dǎo)而變化。如下面更詳細(xì)地所述,可以通過(guò)使用插入件比如絕緣體墊片例如陶瓷墊片或惰性材料墊片來(lái)改變或選擇離子體積的尺寸,以降低總電導(dǎo)。不希望受到任何特定的科學(xué)理論的束縛,如果需要大的氣體電導(dǎo),則離子體積和/或極之間的間隔可以比需要較小氣體電導(dǎo)的更大。類(lèi)似地,離子體積的不同橫截面形狀可以提供用于不同的氣體電導(dǎo)。在一些實(shí)施例中,離子體積可以具有約3-8毫米的直徑、長(zhǎng)度或?qū)挾?,例如約4-6毫米或約4.5-5.5毫米。極之間的間隔可以在約0.5毫米至約4毫米之間變化,更特別地約1毫米至約2毫米。極的確切形狀和/或尺寸可以改變,并且在某些情況下,提供極的結(jié)構(gòu)是方形、圓形、六角形,或者可以采用其他形狀。
在特定實(shí)施例中并且參照?qǐng)D1,示出了桿組件結(jié)構(gòu)的一個(gè)桿的示意圖。桿100通??刹僮鳛槎鄻O桿組件中的一個(gè)極。桿100包括含有整體式流體路徑的實(shí)心主體110,該流體路徑配置為主體110中的孔120,雖然還可以在主體110中存在多個(gè)孔或開(kāi)口,或者如下所述,在主體110中可以存在一個(gè)孔/狹槽對(duì)或者多個(gè)孔/狹槽對(duì)。在本文中的某些情況下,術(shù)語(yǔ)“狹槽”可以與術(shù)語(yǔ)“鋸齒”互換。桿100可以以期望的方式與其他桿一起布置,以提供四極、六極、八極或具有所需數(shù)量極的其他結(jié)構(gòu),例如,具有偶數(shù)個(gè)桿的結(jié)構(gòu),其可用于選擇和/或引導(dǎo)離子。在一些實(shí)施例中,結(jié)構(gòu)的每個(gè)桿可以是相同的,而在不同的配置中,兩個(gè)桿可以相同或兩個(gè)桿可以不同。在一些實(shí)施例中,盡管可以存在不同類(lèi)型的桿,但是還可以實(shí)施提供用于桿對(duì)稱(chēng)布置的配置。桿100中存在的孔120的尺寸具有確定且布置成在桿組件的內(nèi)部空間或離子體積與桿組件的外部空間或外體積之間提供流體路徑。內(nèi)部空間或離子體積是離子行進(jìn)在其中的組件的區(qū)域,例如離子路徑區(qū)域,且外部空間或外體積是包圍桿組件的空間,例如非離子路徑區(qū)域。為了允許從離子體積去除氣體,流體路徑可以將離子體積流體聯(lián)接到外體積,以便氣體可以從離子體積被迅速地除去。在許多現(xiàn)有的配置中,桿對(duì)之間的小間隙是唯一的可接近空間來(lái)泵出氣體。孔120提供其中氣體可以被泵出系統(tǒng)的流體路徑,其允許使用較便宜且較不有效的泵,同時(shí)提供比可以其中只有桿間隙用于去除氣體而實(shí)現(xiàn)的更暴跌的壓降。通過(guò)在桿中包括一個(gè)或多個(gè)整體式流體通道,提供的真空開(kāi)放結(jié)構(gòu)可以用來(lái)將壓力從高壓(例如用于引入試樣的1乇以上壓力)迅速降低至低壓,例如該壓力可以在桿組件的前部迅速降低至10-3或10-4乇。在一些配置中,桿主體110包括第一端部112和第二端部114。第一端部112可以置于緊貼著截取或采樣錐(或者其他接口),并且尺寸可以適當(dāng)?shù)卮_定且布置成將桿100的端部112、114之一定位成盡可能地接近截取錐。這種配置的說(shuō)明如下所述。
在特定實(shí)例中,桿中存在的整體式流體路徑的尺寸可以以許多不同的方式確定且布置。例如并且參照?qǐng)D2,示出的桿200在主體210中包括三個(gè)孔220-222。為了說(shuō)明的目的,孔220-222示出為具有不同的形狀,但如果需要的話,其中的兩個(gè)孔可以具有相同的橫截面形狀。在一些實(shí)施例中,孔的橫截面形狀可以是圓形的,例如類(lèi)似于孔221或222,以通過(guò)桿200提供更好的氣體流動(dòng)。特定的孔間隔可以根據(jù)所需的氣體流動(dòng)和壓降而變化。在一些實(shí)施例中,孔可以定位成使得多個(gè)孔定位成更靠近最接近截取體(skimmer)或接口的桿端部。在其他配置中,孔可以定位成使得多個(gè)孔定位成更加遠(yuǎn)離最接近截取體或接口的桿端部。在一些情況下,孔可以沿桿的長(zhǎng)度類(lèi)似地間隔開(kāi),且孔尺寸和/或形狀可以相同或可以不同。在一些情況下,桿組件可以包括多個(gè)桿,其中兩個(gè)或更多個(gè)桿包括的孔的尺寸被不同的確定且布置。在一些實(shí)施例中,桿組件的相對(duì)極可以包括的孔的尺寸被彼此相似地確定且布置。
在特定實(shí)施例中,桿可以包括布置成相對(duì)于桿主體的縱向軸線傾斜的一個(gè)或多個(gè)狹槽、鋸齒或凹槽。參照?qǐng)D3,桿300包括主體310,其包括多個(gè)孔320-322,每個(gè)包括相應(yīng)的狹槽或鋸齒330-332。開(kāi)口或孔320-322和狹槽330-332一起提供孔/狹槽對(duì)。狹槽330-332通常具有的直徑小于孔320-322,并且在由桿組件和孔320-322形成的離子空間之間提供流體聯(lián)接。例如,狹槽330-332在桿300下方的離子體積之間提供流體路徑,以便氣體可以從桿300下方被除去并且被提供給外體積且泵出系統(tǒng),以在采樣接口附近的桿組件前部迅速減少壓力。氣體或流體可以從由桿組件形成的離子空間流動(dòng),通過(guò)狹槽330-332且到孔320-322上。真空泵(未示出)可以流體地聯(lián)接到孔320-322,以從由桿形成的離子體積抽吸氣體。在圖3中,狹槽330-332示出為相對(duì)于主體310的縱向軸線L成銳角310(或者傾斜遠(yuǎn)離最接近截取錐或其他接口的桿端部)。然而,如果需要的話,狹槽可以正交于縱向軸線L(其在本文中還被稱(chēng)為離子行進(jìn)路徑或離子行進(jìn)軸線),可以非正交于縱向軸線L,可以與縱向軸線L成鈍角,例如傾斜朝向最接近截取錐或其他接口的桿端部,或者可以采取其他的形式或角度。在一些實(shí)施例中,不同的狹槽傾斜得不同,以提供所需的流體流出離子體積。在一些情況下,狹槽的角度可以相同,但是某些狹槽的直徑可以不同于其他狹槽的直徑,以提供所需的流體流動(dòng)。在將桿用于四極、六極或八極的實(shí)施例中,桿的尺寸可以類(lèi)似的確定且布置,但它們以四極的布置可以提供用于成銳角的一些狹槽和用于成鈍角的其他狹槽。例如,如果包括具有銳角狹槽的孔/槽對(duì)的四個(gè)類(lèi)似桿用來(lái)制作四極桿組件,則其中的一些狹槽將在四極桿組件中成銳角且其他狹槽將在四極桿組件中成鈍角。類(lèi)似地,孔320-322的尺寸可以相同或者如所描述的那樣不同,例如參照?qǐng)D1和2。在一些實(shí)施例中,可能希望的是在某些孔中包括狹槽并且具有沒(méi)有相應(yīng)狹槽的其他孔。通過(guò)選擇孔和狹槽的形狀和/或狹槽的方向,可以更好地控制系統(tǒng)內(nèi)的流體流動(dòng)。在一些情況下,每個(gè)狹槽可以成基本相同的角度,以提供用于沿桿的更對(duì)稱(chēng)RF場(chǎng),例如以保持容納電場(chǎng)。
在特定配置中,可以省略桿的孔,并且狹槽的尺寸可以確定和布置成延伸到桿的主體中,以在桿中提供整體式流體路徑。例如并且參照?qǐng)D4,示出的400包括延伸到桿400的主體410中的多個(gè)鋸齒或狹槽420-422。狹槽420-422的尺寸可以確定且布置成相同的或者可以是不同的,例如狹槽420 和421的尺寸在圖4中是不同的。狹槽的長(zhǎng)度可以選擇成足夠得長(zhǎng)以延伸到主體410中,以便泵可以流體聯(lián)接到由述桿組件形成的內(nèi)部空間,并且通過(guò)由狹槽420-422形成的流體路徑從內(nèi)部空間吸取氣體且吸出系統(tǒng)或級(jí)。狹槽420-422的寬度可以相同或不同,且每個(gè)狹槽420-422的寬度可以變化。在某些情況下,更靠近離子體積的狹槽的寬度小于更靠近外體積的狹槽的寬度。通過(guò)將更靠近離子體積的狹槽的寬度布置得更小,可以維持更均勻的電場(chǎng)。
在特定實(shí)例中,本文描述的桿可被分段成或分隔成多個(gè)單獨(dú)的桿或部分,它們可以通過(guò)合適的接口電聯(lián)接到彼此。例如,所述桿之一可以被分成第一或前部分和第二或后部分。這兩個(gè)部分可以電聯(lián)接到彼此以在這些部分是桿組件的一部分時(shí)提供所需的場(chǎng)。如果需要的話,這些部分可以根據(jù)整體配置而起不同的作用。參照?qǐng)D5A和5B,示出了第一部分500和第二部分550的示意圖。第一部分500包括具有第一端部512和第二端部514的主體510以及多個(gè)狹槽520-526。端部512是錐形的,使得其在第一端部512的寬度通常小于在第二端部514的寬度。錐形端部512的尺寸確定且布置成使得其可以放置成靠近采樣錐(未示出)或其他接口。如下面更詳細(xì)地描述,第一部分500的端部512可以插入采樣錐(或其他接口),以將桿組件的入口孔定位成更靠近接口。在圖5A所示的配置中,隨著主體510的寬度朝向端部512減小,流體路徑520-526的尺寸通常從流體路徑520減少到流體路徑526。如本文所述,整體式流體路徑520-526可以配置成在泵與通過(guò)定位桿組件的桿所形成的離子體積之間提供流體路徑,以從離子體積除去氣體并且減少系統(tǒng)中的(或者存在桿的特定級(jí)中的)整體壓力。參照?qǐng)D5B,示出了第二或后部分550的示意圖。第二部分550包括主體560,其包括第一端部562和第二端部564。包括多個(gè)流體路徑的段在端部562、564之間,為了便于說(shuō)明,它們一起被分組為元件570。流體路徑570配置成在由桿組件形成的離子體積與泵之間提供流體路徑,以降低系統(tǒng)或存在第二部分的級(jí)內(nèi)的壓力。
在特定實(shí)例中,第二部分550可以電聯(lián)接到前部分500,以在這兩個(gè)不同部分之間提供電連接。例如,后部分550的端部562可置于鄰近前部分500的端部514,以在這兩個(gè)部分500、550之間提供電連接。如果需要的話,可以在部分500、550之間存在一個(gè)或多個(gè)接口。在一些實(shí)施例中,第一部分500和第二部分550可以由一個(gè)或多個(gè)安裝塊或盤(pán)分開(kāi),所述安裝塊或盤(pán)配置成將各個(gè)部分保持在期望的位置,以提供選定的桿組件。所述盤(pán)還可以用于使各個(gè)部分相互隔離,例如,電隔離它們或者將一個(gè)部分的氣體電導(dǎo)與另一個(gè)部分隔離或兩者兼有。在某些情況下,如果需要的話,桿的不同部分可以配置成提供不同的功能。例如,前部分500可被設(shè)計(jì)為空間電荷部分,后部分550可以配置為離子傳輸部分。隨著帶電物種相互作用,例如具有相同電荷的粒子的離子-離子排斥,產(chǎn)生空間電荷效應(yīng)。隨著新的離子到達(dá)接口,新到達(dá)的離子排斥接口上已經(jīng)存在的離子并且推動(dòng)離子前進(jìn)。離子可被最初選擇在前部分500中,然后提供給離子傳輸部分550,以通過(guò)桿組件提供選定的離子并且至另一級(jí)或檢測(cè)器。如果需要的話,離子傳輸部分550可以提供額外的質(zhì)量過(guò)濾/選擇,以選擇或傳輸具有所需質(zhì)荷比的離子。
在特定實(shí)例中,可以定位成鄰近采樣接口比如截取錐的第一部分的端部的確切的橫截面形狀可以變化。參照?qǐng)D6A-6D,示出的各種形狀允許將第一部分插入采樣接口。這些形狀通常賦予在桿(或桿部分)的一個(gè)端部的寬度小于在桿(或桿部分)的相反側(cè)的寬度。為了參考的目的,截取錐示出為存在于各個(gè)圖6A-6D,盡管還可以使用其他合適的接口。采樣接口通常接收來(lái)自離子源的離子,該離子源通常是在大氣壓下操作的高溫等離子體。隨著離子進(jìn)入第一采樣接口,中心內(nèi)的離子可以穿過(guò)第一采樣接口,其通過(guò)使用真空泵而通常保持在約1-3乇的壓力。如果需要的話,離子隨后可被提供給第二采樣接口并且到桿組件上,其通常保持在約10-3到10-4乇的壓力。不希望受到任何特定的科學(xué)理論的束縛,離開(kāi)截取錐的離子通常緊隨氣體流動(dòng),而不是任何離子導(dǎo)向器的入口中的電場(chǎng)或磁場(chǎng)。隨著壓力降低,離子導(dǎo)向器的RF場(chǎng)開(kāi)始控制離子的路徑。本文所描述的桿部分可被直接放置成緊貼著第二采樣接口(或省略第二采樣接口時(shí)的第一采樣接口)的后側(cè),從而離子可以進(jìn)入桿組件。由桿組件的桿所提供的流體路徑可以迅速除去氣體例如氬氣,以減少級(jí)的壓力。如果需要的話,可以在桿組件與采樣接口之間存在一個(gè)或多個(gè)透鏡,以在進(jìn)入桿組件用于進(jìn)行質(zhì)量過(guò)濾之前提供額外的離子聚焦。參照?qǐng)D6A,桿部分610的端部612示出為插入到截取錐630中。通過(guò)插入端部612更靠近截取錐630的后側(cè),穿過(guò)截取錐630的離子的軌跡在進(jìn)入桿組件的孔之前基本上不改變??梢栽跅U部分610和截取錐630之間省略透鏡,以簡(jiǎn)化整個(gè)系統(tǒng)設(shè)置。桿610示出為包括三個(gè)整體式流體路徑例如孔/形成對(duì)620-622,盡管可以包括更少或更多的流體路徑。此外,一個(gè)或多個(gè)流體路徑可以插入截取錐630,或者流體路徑可以全部位于截取錐630之外。
在特定實(shí)施例中,桿的端部的形狀可以改變,且桿組件內(nèi)的不同桿可以包括具有不同形狀的端部。例如并且參照?qǐng)D6B,示出的桿640包括流體路徑650-652和可以插入截取錐655的圓形端部642。參照?qǐng)D6C,示出的桿660包括流體路徑670-672和可以插入截取錐675的向外伸出的三角形端部662。參照?qǐng)D6D,示出的桿680包括流體路徑690-692和可以插入截取錐695的向內(nèi)伸出的三角形端部682。雖然示出的截取錐630、655、675和695是為了說(shuō)明的目的,但是未插入截取錐的桿和桿組件可以采取類(lèi)似于桿610、640、660和680的形狀,考慮到本公開(kāi)的益處,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可以很容易地選擇額外的合適的桿端部形狀。
在特定實(shí)例中,本文描述的桿部分可以是包括可操作為極的多個(gè)桿的較大桿組件的一部分。參照?qǐng)D7,圖示了桿組件700的橫截面,示出了兩個(gè)桿705和710。第一桿705包括第一部分707和第二部分709。第二桿710包括第一部分712和第二部分714。每個(gè)桿部分707、709、712和714包括多個(gè)整體式流體路徑。盤(pán)720將第一部分707和第二部分709分開(kāi),其例如可充當(dāng)?shù)谝徊糠?07的安裝件和/或可以占據(jù)系統(tǒng)內(nèi)的空間,以防止氣體在桿組件的外部周?chē)鲃?dòng)。盤(pán)720可以由許多不同的材料制成,例如包括陶瓷、不銹鋼或其他材料。理想的是,盤(pán)材料是惰性的。在一些配置中,盤(pán)720可以將每個(gè)桿部分與特定桿的其他桿部分隔離。通過(guò)隔離這些部分,可以單獨(dú)選擇各個(gè)部分內(nèi)的場(chǎng)和/或壓力,例如每個(gè)部分中的氣體電導(dǎo)可以是不同的。桿705、710各自可操作為多極結(jié)構(gòu)的一個(gè)極。例如,如果存在4個(gè)桿的話,則形成四極。如果存在六個(gè)桿的話,則形成六極。如果存在八個(gè)桿的話,則形成八極。在一些情況下,四個(gè)桿可以存在于盤(pán)720的一側(cè),且四個(gè)以上的桿可以存在于盤(pán)720的另一側(cè),可以存在四極-六極、四極-八極或不等桿的其他布置。第一部分707和第二部分709是電聯(lián)接的,并且還可以物理地彼此接觸。類(lèi)似地,第一部分712和第二部分714是電聯(lián)接的,并且可以物理地彼此接觸。桿705、710一起可用于創(chuàng)建場(chǎng)自由區(qū),其可以減少對(duì)離子導(dǎo)向器體積空間充電所需的離子,并且減少用來(lái)推動(dòng)其他離子的離子數(shù)量。由流體路徑提供的桿的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)可以用來(lái)創(chuàng)建真空開(kāi)放結(jié)構(gòu),從而以快速的方式從系統(tǒng)除去氣體。在一些實(shí)施例中,流體路徑被構(gòu)造且布置成提供允許從離子體積快速除去氣體的開(kāi)放式桿結(jié)構(gòu)。流體路徑的尺寸可被設(shè)計(jì)成盡可能地大,同時(shí)仍在組件中保持所需的場(chǎng)??梢源嬖谝粋€(gè)或多個(gè)接頭或聯(lián)接器742、744,以在電源與桿705、710之間提供電連接。如果需要的話,施加到第一部分707、712的電壓可以不同于施加到第二部分709、714的電壓,以將不同的功能賦予桿組件的不同部分。例如,施加到部分707、712的電壓可能有效地提供第一部分707、712中的空間電荷效應(yīng)分離,且施加在第二部分709、714中的電壓可以有效地通過(guò)使用第二部分709、714來(lái)提供離子導(dǎo)向。
在一些配置中,可以改變特定桿的兩個(gè)部分之間的間隔來(lái)改變這兩個(gè)部分之間的電壓。例如,桿705、710可以間隔開(kāi)適當(dāng)?shù)木嚯x,以在桿705、710之間形成內(nèi)部空間或離子體積725。雖然在桿組件700的各個(gè)部分中的流體路徑的間隔示出大致相同,但是如果需要的話,還可以實(shí)現(xiàn)不等的間隔。此外,不同的流體路徑可以具有所希望的不同形狀和不同角度。可以存在附加盤(pán)730,以將第二部分709、714與系統(tǒng)的周邊部件密封,使得通過(guò)第二部分的孔/狹槽對(duì)從離子體積725除去氣體。
在特定實(shí)施例中,桿組件可以包括4個(gè)桿。至少一個(gè)桿可以包括主體,該主體包括至少一個(gè)整體式流體流動(dòng)路徑,其配置成在離子體積與外體積之間提供流體聯(lián)接,以從離子體積內(nèi)去除流體例如氣體。在一些情況下,四個(gè)桿中的兩個(gè)可以各自包括整體式流體流動(dòng)路徑。在另外的配置中,四個(gè)桿中的三個(gè)可以各自包括整體式流體流動(dòng)路徑。在一些實(shí)施例中,四個(gè)桿中的每個(gè)可以各自包括整體式流體流動(dòng)路徑。為了說(shuō)明的目的,圖8中示出的四極桿組件包括的四個(gè)桿中的每個(gè)都包括多個(gè)整體式流體流動(dòng)路徑,例如孔/狹槽對(duì)。組件800包括桿810、820、830和840。桿定位成大致矩形布置,以提供四極場(chǎng)。該四極場(chǎng)布置成引導(dǎo)離子通過(guò)組件。如果不存在電場(chǎng)或磁場(chǎng)的話,則可以存在場(chǎng)自由區(qū)(離子路徑的區(qū)域)。本文所描述的桿的尺寸具有確定且布置成使得在由桿形成的離子體積中創(chuàng)建的場(chǎng)自由區(qū)的直徑可以基本上小于在四極組件中使用傳統(tǒng)實(shí)心桿存在的場(chǎng)自由區(qū)。如參照?qǐng)D6和7所述,桿810-840可以存在于各部分中,例如第一部分和可以電聯(lián)接到第一部分的第二部分。第一部分可以是錐形的或者是有倒角的,在一端部的寬度小于在另一端部的寬度,以將組件800定位在采樣接口的某些部分內(nèi),例如在截取錐內(nèi)。組件800還可以在每個(gè)桿的第一和第二部分之間包括盤(pán)850,并且可以在每個(gè)桿的第二部分的第二端部包括盤(pán)855。桿部分中的流體路徑在離子體積與圍繞桿組件的空間的外體積之間提供流體聯(lián)接。泵(未示出)可以流體聯(lián)接到桿組件800的外體積,以將氣體吸出離子體積,穿過(guò)桿810-840的整體式流體路徑并且至外體積。
參照?qǐng)D9A,示出了圖8的桿的前視圖,其中每個(gè)桿部分的第一端部例如錐形端部最接近觀察者。通過(guò)如圖9A所示定位桿810-840來(lái)形成離子體積910。在一些示例中,只有桿810-840中的一個(gè)可以包括整體式流體路徑。在其他示例中,相對(duì)的桿或極例如桿810、830或桿820、840可以各自包括整體式流體路徑,例如鋸齒或孔/狹槽對(duì)或多個(gè)孔/狹槽對(duì)。如圖9A所示,通過(guò)定位桿810-840所形成的離子體積910通常包括方形的橫截面,盡管根據(jù)桿810-840的特定端部形狀還可以實(shí)現(xiàn)其他的形狀。如果需要的話,由第一桿部分形成的離子體積910的寬度、長(zhǎng)度或直徑可以不同于由第二桿部分形成的離子體積的寬度、長(zhǎng)度或直徑,例如離子體910的寬度可以小于或大于由第二桿部分形成的離子體積。在一些情況下,離子體積通??梢允欠叫蔚?,尺寸為約4-6毫米×約4-6毫米,例如4.5毫米×4.5毫米。不同桿之間的間隔可以為約0.5-2毫米,例如約1毫米,盡管可以通過(guò)調(diào)整桿位置來(lái)對(duì)間隔進(jìn)行調(diào)整。如圖9B-9E所示,可以通過(guò)使用一個(gè)或多個(gè)插入件來(lái)改變離子體積的整體尺寸。例如,單個(gè)插入件911可以定位在離子體積內(nèi)(圖9B),兩20個(gè)插入件911、912可以定位在離子體積內(nèi)(圖9C),三個(gè)插入件911、912和913可以定位在離子體積內(nèi)(圖9D)或者四個(gè)插入件911、912、913和914可以定位在離子體積內(nèi)(圖9E)。雖然不需要對(duì)稱(chēng),但是如果使用兩個(gè)插入件的話,插入件可以理想地置于彼此相對(duì),如圖9B所示。用于插入件911-914的確切材料可以有所不同,并且理想的是插入件是惰性的和/或絕緣的。例如,可以使用不與離子體積中的任何離子反應(yīng)的陶瓷材料或惰性材料。此外,可以通過(guò)使用不同的材料來(lái)制作不同的插入件,以進(jìn)一步調(diào)整離子體積中存在的電場(chǎng)。
在特定實(shí)施例中,本文描述的桿組件可以存在作為較大系統(tǒng)的一部分。參照?qǐng)D10,示出了系統(tǒng)的某些部件。系統(tǒng)1000通常包括流體聯(lián)接到采樣接口1020的流體路徑1010,例如毛細(xì)管,該采樣接口流體聯(lián)接到桿組件1030,其包括如本文所述的至少一個(gè)桿,例如包括整體式流體路徑的桿??梢源嬖诎寤蚱渌ミB件1025,以在電源(未示出)與桿組件1030的第二部分之間提供電聯(lián)接。在圖10中,桿組件1030包括四個(gè)桿,盡管還可以使用其他數(shù)量的桿。如圖11的剖視圖更詳細(xì)地所示,第一桿被分成第一部分1042a和第二部分1042b,且相對(duì)的桿被分成第一部分1052a和1052b。第一部分1042a、1052a至少部分地由盤(pán)1035與第二部分1042b、1052b分開(kāi)。存在另一個(gè)盤(pán)1036,其聯(lián)接到第二部分1042b、1052b的第二端部。盤(pán)1035、1036可以將各部分相互隔離,以允許不同的部分提供不同的功能。玻璃毛細(xì)管1115可以存在于采樣接口,以將離子引入截取錐1210(參照?qǐng)D12)。第一部分1042a、1052a的形狀允許將這些部分的端部插入截取錐1210的后側(cè)。由桿提供的離子體積可以定位成使得其與截取錐1210中的開(kāi)口的中心大致對(duì)準(zhǔn),以從毛細(xì)管1115接收氣體流動(dòng)的中心內(nèi)的離子。通過(guò)將離子體積的入口孔定位成接近截取錐中的開(kāi)口,可以更好地對(duì)氣體流動(dòng)的中心內(nèi)的離子進(jìn)行采樣??梢源嬖陔娐?lián)接1222、1224,以將桿電聯(lián)接到電源(未示出),用于產(chǎn)生RF場(chǎng)。
在特定實(shí)例中,六極組件可以定位成類(lèi)似于圖10-12所示的四極組件。參照?qǐng)D13,六極組件1300通常包括六個(gè)桿1310-1360,其中至少一個(gè)桿包括整體式流體路徑,例如孔/狹槽對(duì)或鋸齒,如本文所述。在一些配置中,桿1310、1330和1350都類(lèi)似地帶電,桿1320、1340和1360都類(lèi)似地帶電。在一些情況下,提供相對(duì)極的桿例如桿1310和1340或者桿1320和1350或者桿1330和1360可以類(lèi)似地配置,例如每個(gè)桿1310和1340可以包括整體式流體路徑,其配置成提供流體路徑至由桿組件形成的離子體積,以通過(guò)流體路徑從離子體積內(nèi)去除流體。在一些情況下,所有的帶正電荷的桿可以包括的整體式流體路徑配置成提供流體路徑至由桿組件形成的離子體積,以通過(guò)流體路徑從離子體積內(nèi)去除流體例如氣體。在其他配置中,所有的帶負(fù)電荷的桿可以包括的整體式流體路徑配置成提供流體路徑至由桿組件形成的離子體積,以通過(guò)流體路徑從離子體積內(nèi)去除流體。在特定配置中,每個(gè)桿1310-1360可以包括的整體式流體路徑配置成提供流體路徑至由桿組件形成的離子體積,以通過(guò)流體路徑從離子體積內(nèi)去除流體。在一些情況下,第一、第二、第三、第四、第五和第六極1310-1360分別一起配置成選擇或傳輸包括選定質(zhì)荷比的離子。如本文所述,桿1310-1360中的一個(gè)或多個(gè)可以包括的第一部分在該第一部分的第一端部的寬度小于在該第一部分的第二端部的寬度。如果存在兩個(gè)或更多個(gè)部分用于特定的桿,則第一部分和第二部分中的每個(gè)可以包括的至少一個(gè)整體式流體路徑配置成在離子體積與外體積之間提供流體路徑。雖然未在圖13中示出,但是第一部分的第一端部的寬度可以小于第二部分的第二端部的寬度,例如以允許將六極組件插入截取錐。桿部分可以由如參照?qǐng)D10-12中的四極組件所描述的盤(pán)分開(kāi)。如果需要的話,桿1310-1360中存在的狹槽的角度可以相同或可以不同,例如可以正交于或非正交于離子行進(jìn)軸線。類(lèi)似地,不同的桿1310-1360中存在的流體路徑的尺寸可以類(lèi)似或者可以不同。如果存在四個(gè)以上的桿,則可能期望的是減少每個(gè)桿的厚度,使得桿可以布置成相互靠近,并且提供的離子體積具有的橫截面尺寸與存在四個(gè)桿時(shí)基本上相同。
在一些情況下,八極組件可以定位成類(lèi)似于圖10-12所示的四極組件。參照?qǐng)D14,示出了八個(gè)桿1410-1480的一個(gè)布置,盡管還可以采樣其他布置。在特定配置中,桿1410、1430、1450和1470都類(lèi)似地帶電,桿1420、1440、1460和1480都類(lèi)似地帶電。在一些情況下,相反電荷的兩個(gè)或更多個(gè)桿例如桿1410和1440可以類(lèi)似地配置,例如每個(gè)桿1410和1440可以包括的整體式流體路徑配置成在離子體積與外體積之間提供流體聯(lián)接。在一些情況下,所有的帶正電荷的桿可以包括整體式流體路徑。在其他配置中,所有的帶負(fù)電荷的桿可以包括整體式流體路徑。在特定配置中,每個(gè)桿1410-1480可以包括整體式流體路徑。在一些情況下,第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八極1410-1480分別一起配置成選擇或傳輸包括選定質(zhì)荷比的離子。如本文所述,桿1410-1480中的一個(gè)或多個(gè)可以包括的第一部分在該第一部分的第一端部包括的寬度小于在該第一部分的第二端部的寬度。如果存在兩個(gè)或更多個(gè)部分用于特定的桿,則第一部分和第二部分中的每個(gè)可以包括至少一個(gè)整體式流體路徑。雖然未在圖14中示出,但是第一部分的第一端部的寬度可以小于第二部分的第二端部的寬度,例如以允許將八極組件插入截取錐。桿部分可以由如參照?qǐng)D10-12中的四極組件所描述的盤(pán)分開(kāi)。如果需要的話,桿1410-1480的流體路徑中存在的狹槽的角度可以相同或可以不同。類(lèi)似地,不同的桿1410-1480中存在的孔(如果存在的話)的尺寸可以類(lèi)似或者可以不同。如果存在八個(gè)桿,則可能期望的是減少每個(gè)桿的厚度,使得桿可以布置成相互靠近,并且提供的離子體積具有的橫截面尺寸與存在四個(gè)桿時(shí)基本上相同。
在一些示例中,本文所描述的桿和/或桿部分可用于包括少于四個(gè)極的桿組件。例如,桿和/或桿部分可用于三極或雙極,以減少通過(guò)這種系統(tǒng)的壓力。雖然確切的配置可以變化,但是在一些情況下,第一桿部分可以包括整體式流體路徑,而在其他示例中,第一桿部分和第二桿部分中的每個(gè)可以包括整體式流體路徑。考慮到本公開(kāi)的益處,選擇合適的桿和桿部分用于除四極、六極和八極之外的其他桿組件在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的能力范圍之內(nèi)。
在一些實(shí)施例中,兩個(gè)或更多個(gè)狹槽可以存在用于在整體式流體路徑中存在的單個(gè)孔或開(kāi)口。例如,狹槽可以采取鋸齒的形式,其中的每個(gè)在孔與由桿組件形成的離子體積之間提供流體路徑。在一些情況下,可以存在兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)狹槽或鋸齒,并且流體聯(lián)接到桿主體中存在的孔或開(kāi)口。
在一些情況下,桿和/或桿部分可以包括的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電材料能夠從電源接收電流。例如,桿可以包括不銹鋼、金、鉑、銀或其他導(dǎo)電材料。在一些實(shí)施例中,導(dǎo)電涂層或鍍層可被添加到桿,而在其他情況下,整個(gè)桿主體可以包括導(dǎo)電材料。在制備桿或桿部分時(shí),孔/狹槽可以激光切割或者材料可以以其他方式從大致平面主體去除,以提供桿部分和/或孔/狹槽對(duì)。桿的厚度可以選擇成提供合適的電導(dǎo)率,同時(shí)允許桿端部的緊密間隔,以提供合適尺寸的內(nèi)部空間。
在特定實(shí)施例中,本文描述的桿組件可以用于質(zhì)譜儀。雖然部件的數(shù)量和類(lèi)型可以在各質(zhì)譜儀(MS)之間不同,但是圖15示出了說(shuō)明性的某些部件。MS裝置1500包括試樣導(dǎo)入裝置1510、電離裝置1520、質(zhì)量分析儀1530、檢測(cè)裝置1540、處理裝置1550以及顯示器1560。試樣導(dǎo)入裝置1510、電離裝置1520、質(zhì)量分析儀1530和檢測(cè)裝置1540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,在特定實(shí)例中,只有質(zhì)量分析儀1530和檢測(cè)裝置1540可以在減小的壓力下操作。試樣導(dǎo)入裝置1510可以包括入口系統(tǒng),其配置成將試樣提供給電離裝置1520。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1510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1520的其他合適裝置。如果需要的話,試樣導(dǎo)入裝置1510可以流體地聯(lián)接到色譜系統(tǒng),例如氣體或液體色譜系統(tǒng),并且可以從色譜系統(tǒng)接收分離的分析物。電離裝置1520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1530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)桿組件或者如所期望的其他部件??紤]到本公開(kāi)的益處,檢測(cè)裝置1540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1550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1500中的試樣。一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以由處理裝置1550訪問(wèn),用于確定被引入到MS裝置1500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1500一起使用,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1500的質(zhì)量分析儀1530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)。在特定實(shí)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)并且可以包括本文所描述的一個(gè)或多個(gè)碰撞室的其他合適的質(zhì)量分析儀。在一些實(shí)施例中,質(zhì)量分析儀1530可以包括本文所描述的桿組件之一,例如四極桿組件、六極桿組件或八極桿組件,其中一個(gè)或多個(gè)桿包括的整體式流體路徑配置成在離子體積與外體積之間提供流體聯(lián)接。在其他情況下,質(zhì)量分析儀1530中存在的兩個(gè)或更多個(gè)桿可以各自包括整體式流體路徑。在一些配置中,質(zhì)量分析儀1530的每個(gè)桿可以包括整體式流體路徑。
在特定實(shí)施例中,本文描述的桿組件可以存在于聯(lián)接到包括桿組件的第二裝置的第一級(jí)中。參照?qǐng)D16,第一桿組件1610流體聯(lián)接到第二桿組件1620,使得離子可以從一個(gè)組件被提供給另一個(gè)。在第一配置中,第一組件1610可以包括本文所描述的四極、六極或八極桿組件,例如桿組件中的至少一個(gè)桿包括整體式流體路徑。在一些情況下,第二桿組件1620可以配置為常規(guī)的桿組件或者如本文所述的四極桿組件。在其他情況下,第二桿組件可以配置為六極桿組件或八極桿組件。組件1610、1620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)。
在另外的配置中,提供的系統(tǒng)包括兩個(gè)以上的桿組件,其中至少一個(gè)桿組件包括如本文所述的桿組件,例如桿組件的至少一個(gè)桿包括整體式流體路徑。參照?qǐng)D17,系統(tǒng)1700包括彼此聯(lián)接的三個(gè)桿組件1710、1720和1730。在第一配置中,桿組件1710-1730之一可以包括本文描述的一個(gè)或多個(gè)桿,例如具有整體式流體路徑的桿。在其他情況下,桿組件1710-1730中的兩個(gè)可以包括如本文所述的一個(gè)或多個(gè)桿,例如桿具有的孔/狹槽對(duì)或鋸齒配置成提供流體路徑至離子體積,以從離子體積內(nèi)去除流體。在其他情況下,每個(gè)桿組件1710-1730可以包括本文描述的一個(gè)或多個(gè)桿,例如具有整體式流體路徑的桿。桿組件1710-1730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)。在一些情況下,桿組件1710-1730之一可以包括如本文所述的四極組件,另一桿組件可以包括六極或八極桿組件。在其他情況下,桿組件1710-1730之一可以包括如本文所述的六極組件,另一桿組件可以包括四極或八極桿組件。在一些配置中,桿組件1710-1730之一可以包括如本文所述的八極組件,另一桿組件可以包括四極或六極桿組件。在一些配置中,這三個(gè)桿組件1710-1730中的每個(gè)可以配置為如本文所述的六極桿組件。在一些情況下,這三個(gè)桿組件1710-1730中的每個(gè)可以配置為如本文所述的八極桿組件。盡管圖17中示出了三個(gè)桿組件,但是如果需要的話,可以在系統(tǒng)中存在三個(gè)以上的桿組件,例如四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)或更多個(gè)桿組件可以存在于系統(tǒng)中。
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。在特定實(shí)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。在特定實(shí)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,本文描述的桿和桿部分可以以套件的形式包裝,以允許用戶(hù)組裝具有所需配置的桿組件。例如,套件可以包括的桿包括至少一個(gè)孔/狹槽對(duì),其配置成提供流體路徑至由桿組件形成的離子體積,以通過(guò)流體路徑從離子體積內(nèi)除去流體,并且該套件還可以包括指令,用于使用桿來(lái)組裝桿組件。在一些實(shí)施例中,可以在套件中存在足夠的桿,使得可以通過(guò)使用桿和指令來(lái)組裝四極桿組件。在其他實(shí)施例中,可以存在足夠的桿,使得可以通過(guò)使用桿和指令來(lái)組裝六極桿組件。在另外的實(shí)施例中,可以存在足夠的桿,使得可以通過(guò)使用桿和指令來(lái)組裝八極桿組件。在一些情況下,套件可以包括一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)桿,其中的每個(gè)可以包括整體式流體路徑。在其他情況下,套件的每個(gè)桿可以包括整體式流體路徑。如果需要的話,套件可以包括桿部分,例如第一部分和第二部分,該第二部分與第一部分分開(kāi)并且配置成電聯(lián)接到第一部分。桿部分可以由用戶(hù)組裝,以提供具有所需配置的桿。例如,套件可以包括多個(gè)桿,其中每個(gè)桿包括第一部分和第二部分,該第二部分與第一部分分開(kāi)并且配置成電聯(lián)接到第一部分,其中,每個(gè)桿的第一部分包括至少一個(gè)整體式流體路徑。如果需要的話,多個(gè)桿中的每個(gè)的第二部分包括至少一個(gè)整體式流體路徑。在其他配置中,一個(gè)或多個(gè)盤(pán)或絕緣插入件可以包裝在套件中,以允許用戶(hù)將各個(gè)桿部分分開(kāi)和/或改變由桿部分形成的離子體積的整體尺寸。
在一些情況下,可以通過(guò)使用本文所述的一個(gè)或多個(gè)桿組件來(lái)減少質(zhì)譜儀級(jí)中的壓力。例如,配置成形成桿組件的至少一個(gè)桿可以設(shè)置有多個(gè)附加桿來(lái)提供多個(gè)極。至少一個(gè)桿包括至少一個(gè)整體式流體流動(dòng)路徑。泵例如真空泵可以通過(guò)整體式流體路徑和外體積流體聯(lián)接到離子體積,以減少質(zhì)譜儀級(jí)中的壓力。由整體式流體路徑提供的真空開(kāi)放性質(zhì)允許使用更便宜且低效率的泵,同時(shí)迅速地降低壓力。如果需要的話,桿可以配置有多個(gè)整體式流體路徑。在一些配置中,多個(gè)整體式流體路徑中的至少兩個(gè)的尺寸被確定和布置成是不同的。桿組件可以配置為四極桿組件、六極桿組件、八極桿組件或者具有兩個(gè)或更多個(gè)桿的組件。在一些情況下,桿組件中的每個(gè)桿可以配置成至少包括整體式流體路徑,以提供流體路徑至由桿組件形成的內(nèi)部空間,以從離子體積內(nèi)除去流體。
下面對(duì)某些具體示例進(jìn)行說(shuō)明,以幫助更好地理解本文所述的技術(shù)。
示例1
組裝的四極桿組件包括四個(gè)不銹鋼桿,其中的每個(gè)被構(gòu)造成是基本上相同的。參照?qǐng)D18,示出了桿組件的透視圖,其構(gòu)造成例如用于液相色譜質(zhì)譜系統(tǒng)。裝置1800包括四個(gè)桿,它們定位成四極布置,以提供的內(nèi)部空間包括示出的大致方形橫截面,例如具有方形橫截面的離子體積。四個(gè)桿的第一部分被分組為元件1810,且四個(gè)桿的第二部分的段被分組為元件1820。雖然桿部分的確切尺寸可以變化,但分組為元件1810的桿部分可以各自為約25-45毫米長(zhǎng),且分組為元件1820的桿部分可以各自為約30-50毫米長(zhǎng)。第一部分1810和第二部分1820至少部分地由陶瓷盤(pán)1825分開(kāi)。第二部分的另一段1830可以是實(shí)心的,且沒(méi)有任何整體式流體路徑。第二陶瓷盤(pán)1835聯(lián)接到第二部分1820的第二端部。存在的電聯(lián)接1812、1832用于提供電連接至電源及不同桿部分。每個(gè)桿部分的頂部外表面是實(shí)心的,而每個(gè)桿部分的底部?jī)?nèi)表面包括帶角度的狹槽或鋸齒,其中的每個(gè)連接到桿部分主體中的橫向孔。還可以存在一個(gè)或多個(gè)流體連接,以從由桿形成的離子體積提供流體路徑通過(guò)鋸齒并且至泵(未示出),以從裝置1800的離子體積除去氣體。在操作中,由桿部分1810形成的內(nèi)部空間內(nèi)的壓力不同于由桿部分1820形成的內(nèi)部空間內(nèi)的壓力。
示例2
在示例1的桿組件的各個(gè)部分進(jìn)行壓力測(cè)量。離子體積為4.5毫米×4.5毫米的方形,其中約1毫米的間隔在六角形桿之間。彼此相鄰的桿表面的長(zhǎng)度為約4毫米。部分1810為約30毫米長(zhǎng)(沿離子行進(jìn)軸線的方向),且部分1820為約40毫米長(zhǎng)。部分1830為約30毫米長(zhǎng)。大氣壓接口(API)用于液相色譜-質(zhì)譜儀(LC-MS)。API中的壓力為約759.8乇(Torr)。圖18的多極組件置于該儀器中,其包括玻璃毛細(xì)管(0.56毫米直徑×380毫米長(zhǎng)度)和截取錐上游,例如在儀器的多極組件和API之間。LC-MS系統(tǒng)的渦輪泵的各個(gè)級(jí)流體聯(lián)接到多極組件的不同部分,其中一個(gè)級(jí)流體聯(lián)接到部分1810,第二級(jí)流體聯(lián)接到部分1820,且另一級(jí)流體聯(lián)接到在盤(pán)1835處的孔。
在儀器的操作中,部分1810的上游,例如在截取錐,系統(tǒng)中的壓力測(cè)得為約1.4乇。在部分1810,壓力測(cè)得為約0.17乇。在第二盤(pán)部分1820,壓力未被測(cè)量,但估計(jì)為約2×10-3托(Torr)。在盤(pán)1835附近的孔,壓力測(cè)得為約6×10-6托(Torr)。測(cè)量結(jié)果與多極組件中的整體式流體路徑是一致的,在相對(duì)小的縱向長(zhǎng)度上提供壓力的快速下降。
示例3
通過(guò)使用示例2的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行類(lèi)似的測(cè)量,但離子體積的大小為3毫米×3毫米的方形。在儀器的操作中,部分1810的上游,例如在截取錐,系統(tǒng)中的壓力測(cè)得為約1.4托(Torr)。在部分1810,壓力測(cè)得為約0.19托(Torr)。在第二盤(pán)部分1820,壓力未被測(cè)量,但估計(jì)為約1×10-3乇(Torr)。在盤(pán)1835附近的孔,壓力測(cè)得為約5.7×l0-6乇(Torr)。測(cè)量結(jié)果與多極組件中的整體式流體路徑是一致的,在相對(duì)小的縱向長(zhǎng)度上提供壓力的快速下降,即使改變離子體積的大小。
示例4
基于在示例1和2中進(jìn)行的測(cè)量,離子體積的大小得以改變,以基于圖18中的部分的尺寸提供盡可能大的壓降。通過(guò)計(jì)算確定的是,約3.5毫米×3.5毫米的離子體積將在部分1810提供約0.17托(Torr)的壓力、在部分1820約6×l0-4托(Torr)的壓力以及在盤(pán)1835附近的孔約4×l0-7托(Torr)的壓力。
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。