[go: up one dir, main page]

RU2831990C1 - Multi-electrode harmonized kingdon trap with multi-port input of ions through slot - Google Patents

Multi-electrode harmonized kingdon trap with multi-port input of ions through slot Download PDF

Info

Publication number
RU2831990C1
RU2831990C1 RU2024105130A RU2024105130A RU2831990C1 RU 2831990 C1 RU2831990 C1 RU 2831990C1 RU 2024105130 A RU2024105130 A RU 2024105130A RU 2024105130 A RU2024105130 A RU 2024105130A RU 2831990 C1 RU2831990 C1 RU 2831990C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
trap
ions
ion
potential
mass spectrometer
Prior art date
Application number
RU2024105130A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Николаевич Николаев
Олег Николаевич Харыбин
Глеб Николаевич Владимиров
Original Assignee
Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий"
Filing date
Publication date
Application filed by Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" filed Critical Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий"
Priority to CN202411348871.2A priority Critical patent/CN120565393A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2831990C1 publication Critical patent/RU2831990C1/en

Links

Abstract

FIELD: mass spectrometry.
SUBSTANCE: mass spectrometer based on a multi-electrode harmonized Kingdon trap is implemented with the possibility of multi-port input of electrons for ionization of gas molecules inside the trap and ions created in ion sources outside the trap, where each port can be used independently of each other, and consists of two external and four internal electrodes, which are arranged symmetrically, configured to excite periodic movement of ions in the trap along the axis of symmetry and detect a signal induced by ions oscillating in a quadratic potential inside the trap. To input ions from an external source into the trap, a slot is used, which is located between external electrodes of the trap in the central plane of the trap, and to obtain a signal, movement of ions is excited in the direction in which the potential has a quadratic dependence on the coordinate.
EFFECT: high efficiency of transporting and capturing ions generated in ion sources outside the trap and accumulated in a linear quadrupole trap into a Kingdon trap for measuring their masses.
8 cl, 4 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИAREA OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к области масс-спектрометрии, а именно описывает масс-спектрометр на основе различных ионных источников, ионно-оптической системы транспорта ионов, накопительной линейной квадрупольной ловушки и многоэлектродной гармонизированной ловушки Кингдона, реализованной с возможностью ввода ионов, создаваемых в ионных источниках вне ловушки. Настоящее техническое решение может найти применение во многих областях техники.The invention relates to the field of mass spectrometry, namely, it describes a mass spectrometer based on various ion sources, an ion-optical ion transport system, an accumulative linear quadrupole trap and a multi-electrode harmonized Kingdon trap, implemented with the possibility of introducing ions created in ion sources outside the trap. The present technical solution can find application in many areas of technology.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

Современная масс-спектрометрия - чувствительный, быстрый и информативный метод атомарного и молекулярного анализа веществ, имеющий широчайшие применения во многих областях науки и техники. Использование масс-спектрометрии для идентификации молекул требует высокой разрешающей способности для разделения и идентификации ионов близких масс и высокой точности измерения масс. Долгое время таким требованиям удовлетворяла масс-спектрометрия ионного циклотронного резонанса (ИЦР) с преобразованием Фурье, однако существенным недостатком этого метода является необходимость использования сверхпроводящих крио-магнитов с высокой (7 Тесла и выше) магнитной индукцией, что приводит к большим эксплуатационным расходам и большому размеру, а также весу самого прибора. Другим типом масс-спектрометров, приближающимся по разрешению и точности к приборам на основе ИЦР, являются приборы, использующие принцип ионной ловушки Кингдона (далее в настоящем описании - ловушка Кингдона; Kingdon, K.H.: A method for the neutralization of electron space charge by positive ionization at very low gas pressures. Phys. Rev. 21, 408-418 (1923)). Примером такого масс-спектрометра является распространенная орбитальная ионная ловушка, в которой происходит захват и удержание вводимых внутрь ионной ловушки ионов с большой кинетической энергией (несколько килоэлектрон-вольт), при помощи электрических полей, впервые предложенная в работе Knight (Knight, R.D.: Storage of ions from laser produced plasmas. Appl. Phys. Lett. 38, 221-223 (1981)) в качестве масс-спектрометра. В последствии Макаровым был создан такой масс-спектрометр, названный им Орбитрэп (Orbitrap) (Eliuk, S., Makarov, A.: Evolution of Orbitrap mass spectrometry instrumentation. Annu. Rev. Anal. Chem. 8, 61-80 (2015)). В орбитальной ионной ловушке Орбитрэп электродами специальной формы создаётся осесимметричное статическое электрическое поле. Попадающие в поле ионы с достаточным для захвата моментом количества движения, вводимые извне перпендикулярно оси ловушки на некотором расстоянии от центра ловушки, после импульсного изменения потенциала центрального электрода, вызывающего изменение их момента количества движения, начинают двигаться по стабильным циклическим траекториям вокруг центрального электрода и одновременно осциллировать вдоль оси (ось z) центрального электрода в квадратичном потенциале, создаваемым электродами ловушки вдоль оси z. Вдоль оси z ионы совершают гармонические осцилляции с частотой обратно пропорциональной квадратному корню из отношения массы к заряду иона. В связи с тем, что электрический потенциал квадратично зависит от координаты z, эта частота не зависит от амплитуды колебания ионов. Измеряемой величиной является разность потенциалов, наводимая движущимися ионами на внешних электродах. Благодаря тому, что частота аксиальной осцилляции ионов не зависит от их энергии и тому, что электрическое поле устанавливается с высокой точностью и стабильностью, может быть достигнуто высокое разрешение, и масса может быть определена с высокой точностью по измеренной частоте аксиальных колебаний. Орбитальная ловушка также характеризуется способностью одновременного захвата и измерения масс относительно большого количества ионов. В работах группы Ю.К. Голикова (Golikov, Y.K., et al., Integrable electrostatic ion traps. Appl. Phys. (Russian). 5, 50-57 (2006)), (Nikitina, D.V.: Ion trap Mass spectrometry in a dynamic mass spectrometry. Thesis for PhD degree, St. Petersburg, (2006), [https://search.rsl.ru/ru/record/01003303052]) было показано, что ловушка Кингдона-Найта может содержать более одного внутреннего электрода и при этом иметь квадратичную зависимость электростатического поля в направлении, совпадающем с направлением внутренних электродов. Близкими аналогами предлагаемой нами МНОГОЭЛЕКТРОДНОЙ ГАРМОНИЗИРОВАННОЙ ЛОВУШКИ КИНГДОНА С МНОГОПОРТОВЫМ ВВОДОМ ЭЛЕКТРОНОВ И ИОНОВ являются: масс-спектрометр, раскрытый в патенте США № US 7989758 B2 (принадлежащий BRUKER DALTONIK GMBH и опубл. 02.08.2011 МПК B01D59/44; H01J49/00), содержащий так называемую ловушку Кассини; а также масс-спектрометр на основе мультиэлектродной гармонизированной ловушки Кингдона, раскрытый в патенте RU 2693570 C1 (АВТОНОМНАЯ НЕКОММЕРЧЕСКАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "СКОЛКОВСКИЙ ИНСТИТУТ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ") и опубл. 03.07.2019, МПК H01J49/42. Modern mass spectrometry is a sensitive, fast and informative method of atomic and molecular analysis of substances, which has the widest applications in many areas of science and technology. The use of mass spectrometry for the identification of molecules requires high resolution for the separation and identification of ions of similar masses and high accuracy of mass measurement. For a long time, such requirements were met by ion cyclotron resonance (ICR) mass spectrometry with Fourier transform, however, a significant disadvantage of this method is the need to use superconducting cryo-magnets with high (7 Tesla and higher) magnetic induction, which leads to high operating costs and a large size, as well as the weight of the device itself. Another type of mass spectrometer, approaching the resolution and accuracy of ICR-based instruments, are instruments using the Kingdon ion trap principle (hereinafter referred to as the Kingdon trap; Kingdon, K.H.: A method for the neutralization of electron space charge by positive ionization at very low gas pressures. Phys. Rev. 21, 408-418 (1923)). An example of such a mass spectrometer is the widespread orbital ion trap, in which ions with high kinetic energy (several kiloelectron volts) introduced into the ion trap are captured and held using electric fields, first proposed in the work of Knight (Knight, R.D.: Storage of ions from laser produced plasmas. Appl. Phys. Lett. 38, 221-223 (1981)) as a mass spectrometer. Later, Makarov created such a mass spectrometer, which he called Orbitrap (Eliuk, S., Makarov, A.: Evolution of Orbitrap mass spectrometry instrumentation. Annu. Rev. Anal. Chem. 8, 61-80 (2015)). In the Orbitrap orbital ion trap, an axisymmetric static electric field is created by specially shaped electrodes. Ions entering the field with a momentum sufficient for capture, introduced from the outside perpendicular to the trap axis at some distance from the trap center, after a pulsed change in the potential of the central electrode, causing a change in their momentum, begin to move along stable cyclic trajectories around the central electrode and simultaneously oscillate along the axis (z axis) of the central electrode in a quadratic potential created by the trap electrodes along the z axis. Along the z-axis, the ions perform harmonic oscillations with a frequency inversely proportional to the square root of the ion mass-to-charge ratio. Since the electric potential depends quadratically on the z-coordinate, this frequency is independent of the ion oscillation amplitude. The measured value is the potential difference induced by moving ions on the external electrodes. Due to the fact that the ion axial oscillation frequency does not depend on their energy and that the electric field is established with high accuracy and stability, high resolution can be achieved and the mass can be determined with high accuracy from the measured axial oscillation frequency. The orbital trap is also characterized by the ability to simultaneously capture and measure the masses of a relatively large number of ions. In the works of the group of Yu.K. Golikova (Golikov, Y.K., et al., Integrable electrostatic ion traps. Appl. Phys. (Russian). 5, 50-57 (2006)), (Nikitina, D.V.: Ion trap Mass spectrometry in a dynamic mass spectrometry. Thesis for PhD degree, St. Petersburg, (2006), [https://search.rsl.ru/ru/record/01003303052]) showed that the Kingdon-Knight trap can contain more than one internal electrode and still have a quadratic dependence of the electrostatic field in the direction coinciding with the direction of the internal electrodes. Close analogues of the proposed by us MULTI-ELECTRODE HARMONIZED KINGDON TRAP WITH MULTI-PORT INPUT OF ELECTRONS AND IONS are: the mass spectrometer disclosed in US Patent No. US 7989758 B2 (owned by BRUKER DALTONIK GMBH and published on 02.08.2011 IPC B01D59/44; H01J49/00), containing the so-called Cassini trap; as well as the mass spectrometer based on the multi-electrode harmonized Kingdon trap, disclosed in patent RU 2693570 C1 (AUTONOMOUS NON-COMMERCIAL EDUCATIONAL ORGANIZATION OF HIGHER EDUCATION "SKOLKOVO INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY") and published. 07/03/2019, IPC H01J49/42.

Предлагаемое техническое решение направлено на устранение недостатков современного уровня техники и отличается от известных ранее тем, что предложенное решение выполнено с возможностью ввода ионов через щель между внешними электродами ловушки, использующимися для возбуждения аксиального движения ионов и детектирования наводимого на них сигнала ионами, участвующими в аксиальном движении.The proposed technical solution is aimed at eliminating the shortcomings of the current level of technology and differs from previously known ones in that the proposed solution is designed with the possibility of introducing ions through a gap between the external electrodes of the trap, used to excite the axial movement of ions and detect the signal induced on them by ions participating in the axial movement.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯESSENCE OF THE INVENTION

Технической проблемой, на решение которое направлено заявленное решение, является создание масс-спектрометра на основе многоэлектродной гармонизированной ловушки Кингдона, реализованной с возможностью транспортировки и захвата ионов, создаваемых в ионных источниках вне ловушки и, в частности, накапливаемых в накопительной линейной квадрупольной ловушке вбрасываемых в ловушку Кингдона для измерения их масс.The technical problem that the claimed solution is aimed at solving is the creation of a mass spectrometer based on a multi-electrode harmonized Kingdon trap, implemented with the ability to transport and capture ions created in ion sources outside the trap and, in particular, accumulated in an accumulative linear quadrupole trap thrown into the Kingdon trap to measure their masses.

Технический результат заключается в том, что предложенное решение, а именно конструкция пары из линейной квадрупольной ловушки и ловушки Кингдона позволяет осуществлять более эффективную, чем в аналогичных устройствах (орбитреп) транспортировку и захват ионов, создаваемых в ионных источниках вне ловушки и накапливаемых в накопительной линейной квадрупольной ловушки, в ловушку Кингдона для измерения их масс.The technical result consists in the fact that the proposed solution, namely the design of a pair of a linear quadrupole trap and a Kingdon trap, allows for more efficient transportation and capture of ions created in ion sources outside the trap and accumulated in an accumulative linear quadrupole trap into the Kingdon trap for measuring their masses than in similar devices (orbitrap).

Заявленный технический результат достигается за счет осуществления масс-спектрометра на основе многоэлектродной гармонизированной ловушки Кингдона, реализованного с возможностью многопортового ввода электронов для ионизации молекул газа внутри ловушки и ионов, создаваемых в ионных источниках вне ловушки, где каждый порт может использоваться независимо друг от друга, и состоящий из двух внешних и четырех внутренних электродов, которые расположены симметрично, выполненных с возможностью возбуждения периодического движения ионов в ловушке вдоль оси симметрии и детектирования сигнала, наводимого осциллирующими в квадратичном потенциале внутри ловушки ионами, при этом для ввода ионов из внешнего источника в ловушку используется щель, которая располагается между внешними электродами ловушки в центральной плоскости ловушки, а для получения сигнала возбуждается движение ионов в направлении, в котором потенциал имеет квадратичную зависимость от координаты, а именно вдоль внутренних электродов ловушки путем приложения переменного напряжения к внешним электродам образующим щель, содержащего частоту колебаний ионов вдоль этого направления; или The claimed technical result is achieved by implementing a mass spectrometer based on a multi-electrode harmonized Kingdon trap, implemented with the possibility of multi-port input of electrons for ionization of gas molecules inside the trap and ions created in ion sources outside the trap, where each port can be used independently of each other, and consisting of two external and four internal electrodes, which are arranged symmetrically, made with the possibility of exciting periodic movement of ions in the trap along the axis of symmetry and detecting a signal induced by ions oscillating in a quadratic potential inside the trap, wherein a slit is used to introduce ions from an external source into the trap, which is located between the external electrodes of the trap in the central plane of the trap, and to obtain a signal, ion movement is excited in the direction in which the potential has a quadratic dependence on the coordinate, namely along the internal electrodes of the trap by applying an alternating voltage to the external electrodes forming the slit, containing the oscillation frequency of the ions along this direction; or

для ввода ионов из внешнего источника в ловушку используется щель, расположенная в одном из внешних электродов, которая лежит не в центральной плоскости ловушки, а ионы попадают в поле с квадратичным потенциалом не по его центру, где потенциал минимален, а в область выше потенциала в центре и начинают совершать гармонические колебания в этом квадратичном потенциале;to introduce ions from an external source into the trap, a slit is used, located in one of the external electrodes, which does not lie in the central plane of the trap, and the ions enter the field with a quadratic potential not at its center, where the potential is minimal, but in the region above the potential in the center and begin to perform harmonic oscillations in this quadratic potential;

при этом на внутренние электроды подан потенциал, создающий вне этих электродов электрическое поле, величина потенциала которого квадратично зависит от координаты, направленной вдоль внутренних электродов ловушки, при этом квадратичность потенциала обеспечивается формой внутренних и внешних электродов, причем геометрия поверхностей внутренних электродов совпадает с геометрией эквипотенциальных поверхностей, соответствующих напряжению -0.5-4 кВ на внутренних электродах, а внешний электрод имеет геометрию эквипотенциальной поверхности, проходящей на максимальном расстоянии от приблизительно 20 мм до 90 мм от центра ловушки вдоль направления оси Х перпендикулярной оси симметрии; причем на внутренние электроды подаются импульсные потенциалы временного профиля для захвата ионов, образующихся внутри ловушки при ионизации молекул газа-аналита электронами и импульсные потенциала временного профиля другой формы для захвата ионов, образуемых во внешних по отношению к ловушке ионных источников;wherein a potential is applied to the internal electrodes that creates an electric field outside these electrodes, the potential value of which is quadratically dependent on the coordinate directed along the internal electrodes of the trap, wherein the quadratic nature of the potential is ensured by the shape of the internal and external electrodes, wherein the geometry of the surfaces of the internal electrodes coincides with the geometry of the equipotential surfaces corresponding to a voltage of -0.5-4 kV on the internal electrodes, and the external electrode has the geometry of an equipotential surface passing at a maximum distance of approximately 20 mm to 90 mm from the center of the trap along the direction of the X-axis perpendicular to the axis of symmetry; wherein pulsed potentials of a time profile are applied to the internal electrodes for capturing ions formed inside the trap during ionization of the analyte gas molecules by electrons, and pulsed potentials of a time profile of a different shape for capturing ions formed in ion sources external to the trap;

при этом масс-спектрометр может быть снабжен несколькими, расположенными вне ловушки Кингдона, источниками ионов, находящимся под потенциалом U достаточным для ускорения ионов и их проникновения внутрь ловушки; причем для каждого типа источника ионов может использоваться отдельный порт если источники ионов не комбинированные.In this case, the mass spectrometer can be equipped with several ion sources located outside the Kingdon trap, which are under a potential U sufficient to accelerate the ions and their penetration into the trap; moreover, a separate port can be used for each type of ion source if the ion sources are not combined.

В одном из вариантов исполнения источники ионов располагаются в непосредственной близости от ловушки в одной вакуумной камере.In one embodiment, the ion sources are located in close proximity to the trap in a single vacuum chamber.

В одном из вариантов исполнения, по меньшей мере, один источник ионов реализуется с использованием ионизации электронным ударом вне ионной ловушки Кингдона и ионы транспортируются в ловушку ионно-оптической системой, причем источник ионов может располагаться в непосредственной близости от ловушки в одной вакуумной камере.In one embodiment, at least one ion source is implemented using electron impact ionization outside the Kingdon ion trap and the ions are transported into the trap by an ion-optical system, wherein the ion source can be located in close proximity to the trap in one vacuum chamber.

В одном из вариантов исполнения, по меньшей мере, один источник ионов реализуется с использованием полевой ионизации и транспортируется в ловушку ионно-оптической системой, причем источник ионов располагается в непосредственной близости от ловушки в одной вакуумной камере.In one embodiment, at least one ion source is implemented using field ionization and is transported into the trap by an ion-optical system, wherein the ion source is located in close proximity to the trap in one vacuum chamber.

В одном из вариантов исполнения, по меньшей мере, один источник ионов реализуется с использованием полевой десорбции и ионы транспортируются в ловушку ионно-оптической системой, причем источник ионов располагается в непосредственной близости от ловушки в одной вакуумной камере.In one embodiment, at least one ion source is implemented using field desorption and the ions are transported into the trap by an ion-optical system, wherein the ion source is located in close proximity to the trap in one vacuum chamber.

В одном из вариантов исполнения, по меньшей мере, один источник ионов реализуется посредством МАЛДИ (матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация) и ионы транспортируется в ловушку ионно-оптической системой, причем источник ионов располагается в непосредственной близости от ловушки в одной вакуумной камере.In one embodiment, at least one ion source is implemented by means of MALDI (matrix-assisted laser desorption/ionization) and the ions are transported into the trap by an ion-optical system, wherein the ion source is located in close proximity to the trap in one vacuum chamber.

В одном из вариантов исполнения, по меньшей мере, один источник ионов реализуется посредством электроспрея, и ионы транспортируются в ловушку ионно-оптической системой. In one embodiment, at least one ion source is implemented by means of an electrospray, and the ions are transported into the trap by an ion-optical system.

В одном из вариантов исполнения, по меньшей мере, один источник ионов реализуется посредством одного из методов атмосферной ионизации и ионы транспортируются в ловушку ионно-оптической системой.In one embodiment, at least one ion source is implemented using one of the atmospheric ionization methods and the ions are transported into the trap by an ion-optical system.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙDESCRIPTION OF DRAWINGS

Реализация изобретения будет описана в дальнейшем в соответствии с прилагаемыми чертежами, которые представлены для пояснения сути изобретения и никоим образом не ограничивают область изобретения. К заявке прилагаются следующие чертежи:The implementation of the invention will be described further in accordance with the attached drawings, which are presented to explain the essence of the invention and in no way limit the scope of the invention. The following drawings are attached to the application:

Фиг. 1 иллюстрирует схему мультиэлектродной ловушки Кингдона с 4 внешними источниками ионов, расположенными непосредственно на внешнем корпусе ионной ловушки.Fig. 1 illustrates a diagram of a Kingdon multielectrode trap with 4 external ion sources located directly on the outer body of the ion trap.

Фиг. 2 иллюстрирует мультиэлектродную ловушку Кингдона с щелевым вводом ионов из внешних источников ионов с полевой десорбцией (в двух проекциях) и с полевой ионизацией.Fig. 2 illustrates a Kingdon multielectrode trap with a slit input of ions from external ion sources with field desorption (in two projections) and with field ionization.

Фиг. 3 иллюстрирует мультиэлектродную ловушку Кингдона с щелевым вводом ионов из внешнего квадруполя через систему промежуточных откачиваемых камер.Fig. 3 illustrates a Kingdon multielectrode trap with a slit input of ions from the outer quadrupole through a system of intermediate pumped chambers.

Фиг. 4 иллюстрирует в 3-х мерном формате изображения мультиэлектродную ловушку Кингдона с щелевым вводом ионов из внешнего квадруполя.Fig. 4 illustrates in 3D image format a Kingdon multielectrode trap with a slit input of ions from an external quadrupole.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту, будет очевидно каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не были описаны подробно, чтобы не затруднять излишне понимание особенностей настоящего изобретения.In the following detailed description of the embodiment of the invention, numerous implementation details are set forth in order to provide a clear understanding of the present invention. However, it will be apparent to one skilled in the art how the present invention may be used with or without these implementation details. In other instances, well-known methods, procedures, and components have not been described in detail in order not to unnecessarily obscure the features of the present invention.

Кроме того, из приведенного изложения будет ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящего изобретения, будут очевидными для квалифицированных в предметной области специалистов.In addition, it will be clear from the above description that the invention is not limited to the embodiment shown. Numerous possible modifications, changes, variations and substitutions, preserving the essence and form of the present invention, will be obvious to those skilled in the art.

Для лучшего понимания настоящего изобретения ниже приведены некоторые термины, использованные в настоящем описании изобретения. В описании данного изобретения термины «включает» и «включающий» интерпретируются как означающие «включает, помимо всего прочего». Указанные термины не предназначены для того, чтобы их истолковывали как «состоит только из». Если не определено отдельно, технические и научные термины в данной заявке имеют стандартные значения, общепринятые в научной и технической литературе.For a better understanding of the present invention, some terms used in the present specification are provided below. In the description of the present invention, the terms "includes" and "including" are interpreted to mean "includes, but are not limited to." These terms are not intended to be construed as "consists only of." Unless otherwise defined, technical and scientific terms in this application have the standard meanings generally accepted in the scientific and technical literature.

Многоэлектродная гармонизированная ловушка Киндона, как и орбитреп является импульсным устройством для измерения масс ионов. Перед вводом ионов в многоэлектродную гармонизированную ловушку Киндона в случае ионизации при атмосферном давлении и промежуточном вакууме, (электроспрей, МАЛДИ и другие методы), для анализа необходимо накапливать ионы в отдельной накопительной ловушке, а затем импульсно выбрасывать их в измерительную ловушку. Для этой цели можно использовать радиочастотные ионные ловушки, такие как трехмерная ловушка Пауля или линейные квадрупольные ловушки. В орбитрепе для этой цели используется так называемая С-ловушка, представляющая собой изогнутый квадруполь, позволяющий фокусировать выбрасываемые из нее ионы в отверстие круглой формы, соединяющее вакуумные камеры С-ловушки и аналитической ловушки, с дальнейшей транспортировкой ионов в аналитическую ловушку с помощью транспортной ионно-оптической системы. Так как в многоэлектродную ловушку Кингдона можно вводить ионы через щель, а не только через круглое отверстие, отпадает необходимость в фокусировке ионов в точку с помощью ловушки Поля или изогнутого квадруполя (С-ловушки), а можно использовать линейный короткий квадруполь и фокусировать аксиализированный в нем ионный ансамбль в щель между внешними электродами ловушки Кингдона, что упрощает конструкцию системы фокусировки и транспорта ионов из накопительной ловушки в аналитическую (Фиг. 3 и 4).The multielectrode harmonized Kindon trap, like the orbitrep, is a pulse device for measuring ion masses. Before introducing ions into the multielectrode harmonized Kindon trap in the case of ionization at atmospheric pressure and intermediate vacuum (electrospray, MALDI and other methods), it is necessary to accumulate ions in a separate accumulation trap for analysis, and then pulse them into the measuring trap. For this purpose, radiofrequency ion traps can be used, such as a three-dimensional Paul trap or linear quadrupole traps. In the orbitrep, a so-called C-trap is used for this purpose, which is a curved quadrupole that allows focusing the ions ejected from it into a round hole connecting the vacuum chambers of the C-trap and the analytical trap, with further transport of ions into the analytical trap using a transport ion-optical system. Since ions can be introduced into the multi-electrode Kingdon trap through a slit, and not only through a round hole, there is no need to focus ions to a point using a Field trap or a curved quadrupole (C-trap), but it is possible to use a linear short quadrupole and focus the ion ensemble accelerated in it into the slit between the external electrodes of the Kingdon trap, which simplifies the design of the focusing system and the transport of ions from the storage trap to the analytical one (Figs. 3 and 4).

Моделирование процесса транспортировки ионов из накопительной в аналитическую ловушку показывает, что эффективность захвата составляет от 10 до 60%. Как показывают эксперименты, время жизни ионов в ловушке после их образования и захвата составляет более 1000 миллисекунд.Modeling of the process of ion transport from the storage trap to the analytical trap shows that the capture efficiency is from 10 to 60%. As experiments show, the lifetime of ions in the trap after their formation and capture is more than 1000 milliseconds.

Можно вводить ионы из накопительной ловушки в аналитическую и не по центру, а так, как это делается в орбитрепе. Для этого нужно делать дополнительную щель в внешних электродах аналитической ловушки. При вводе ионов через щель в центральной плоскости аналитической ловушки для получения сигнала необходимо возбудить движение ионов в направлении, в котором потенциал имеет квадратичную зависимость от координаты, а именно вдоль внутренних электродов ловушки. При вводе через щель, лежащую не в центральной плоскости аналитической ловушки ионы попадают в поле с квадратичным потенциалом не по его центру, где потенциал минимален, а в область потенциала выше потенциала в центре и начинают совершать гармонические колебания в этом квадратичном потенциале. В случае ввода ионов по центру их движение в квадратичном потенциале необходимо возбуждать либо, прикладывая переменное напряжение с частотой, совпадающей с резонансными частотами гармонических колебаний ионов в квадратичном поле, к внешним электродам ловушки либо к внутренним, для чего электроды должны быть разрезаны по вертикальной плоскости симметрии. Амплитуда напряжения настраивается экспериментально для получения максимальной амплитуды сигнала от ионов и разрешающей способности. Для избирательного возбуждения ионов определенных масс может быть использован метод SWIFT, как в FT ICR масс-спектрометрии, но с другим способом формирования возбуждающего сигнала, так как частота колебание ионов в ловушке Кингдона обратно пропорциональна квадратному корню из массы, а в FT ICR обратно пропорциональна массе. В этом методе синтезируется спектр частот, преобразование которого дает временной сигнал необходимой частоты и амплитуды для возбуждения ионов в определенном диапазоне масс или ионов определенных масс. Запрограммированный SWIFT временной сигнал подается из ЦАП через усилитель на электроды возбуждения. При внешнем вводе ионов в ловушку Кингдона можно использовать любые виды источников ионов, что позволяет ионизировать газовые, жидкие и твердые вещества.It is possible to introduce ions from the storage trap into the analytical trap not at the center, but as it is done in the orbitrep. To do this, it is necessary to make an additional slit in the external electrodes of the analytical trap. When introducing ions through a slit in the central plane of the analytical trap, to obtain a signal it is necessary to excite the movement of ions in the direction in which the potential has a quadratic dependence on the coordinate, namely along the internal electrodes of the trap. When introducing through a slit lying not in the central plane of the analytical trap, the ions enter the field with a quadratic potential not at its center, where the potential is minimal, but in the area of the potential above the potential in the center and begin to perform harmonic oscillations in this quadratic potential. In the case of introducing ions at the center, their movement in a quadratic potential must be excited either by applying an alternating voltage with a frequency coinciding with the resonant frequencies of the harmonic oscillations of ions in a quadratic field to the external electrodes of the trap or to the internal ones, for which the electrodes must be cut along the vertical plane of symmetry. The voltage amplitude is adjusted experimentally to obtain the maximum amplitude of the signal from the ions and the resolving power. For selective excitation of ions of certain masses, the SWIFT method can be used, as in FT ICR mass spectrometry, but with a different way of forming the excitation signal, since the ion oscillation frequency in the Kingdon trap is inversely proportional to the square root of the mass, and in FT ICR it is inversely proportional to the mass. In this method, a frequency spectrum is synthesized, the transformation of which gives a time signal of the required frequency and amplitude for excitation of ions in a certain mass range or ions of certain masses. The programmed SWIFT time signal is fed from the DAC through an amplifier to the excitation electrodes. With external input of ions into the Kingdon trap, any types of ion sources can be used, which allows ionization of gaseous, liquid and solid substances.

Четырех-электродная симметричная гармонизированная ловушка Кингдона имеет четыре плоскости, проходящие между индивидуальными внутренними электродами, в которых возможен ввод ионов и электронов в ловушку (Фиг. 1 и 2). Эти плоскости эквивалентны. Благодаря этому обстоятельству можно использовать такую ловушку с несколькими типами источников ионов в одном масс-спектрометре. Среди них могут быть источники ионов с ионизацией внутри ловушки такие как: источник с электронным ударом и источник с лазерной фото-ионизацией. Могут быть также источники с ионизацией вне ловушки такие как: источники с полевой десорбцией и полевой ионизацией, МАЛДИ источник, электроспрейные источника, и любые другие источники с ионизацией при атмосферном давлении.The Kingdon four-electrode symmetric harmonized trap has four planes between the individual internal electrodes in which ions and electrons can be introduced into the trap (Figs. 1 and 2). These planes are equivalent. Due to this fact, it is possible to use such a trap with several types of ion sources in one mass spectrometer. Among them there can be ion sources with ionization inside the trap such as: an electron impact source and a laser photoionization source. There can also be sources with ionization outside the trap such as: sources with field desorption and field ionization, MALDI source, electrospray sources, and any other sources with ionization at atmospheric pressure.

Настоящий масс-спектрометр реализован на основе многоэлектродной гармонизированной ловушки Кингдона, и выполнен с возможностью многопортового ввода электронов для ионизации молекул газа внутри ловушки и ионов, создаваемых в ионных источниках вне ловушки. В настоящем техническом решении каждый порт может использоваться независимо друг от друга. Изобретение содержит два внешних и четыре внутренних электрода, которые расположены симметрично. Внешние электроды выполнены с возможностью возбуждения, и с их помощью осуществляется возбуждение периодического движения ионов в ловушке вдоль оси симметрии и детектирование сигнала, наводимого осциллирующими в квадратичном потенциале внутри ловушки ионами. На внутренние электроды подан потенциал, создающий вне этих электродов электрическое поле, величина потенциала которого квадратично зависит от координаты вдоль внутренних электродов оси ловушки. Квадратичность потенциала обеспечивается формой внутренних и внешних электродов. Геометрия поверхностей внутренних электродов совпадает с геометрией эквипотенциальных поверхностей, соответствующих напряжению -4 кВ (или близкому к этой величине) на внутренних электродах (это напряжение определяет частоту колебаний ионов вдоль оси z и может варьироваться в пределах от -500 В до -10 кВ в случае положительных ионов и такого же диапазона напряжения положительной полярности в случае отрицательных ионов). Внешний электрод имеет геометрию эквипотенциальной поверхности, проходящей на расстоянии от примерно 20 мм до 90 мм от центра ловушки вдоль направления оси Х перпендикулярной оси симметрии. На внутренние электроды подаются импульсные потенциалы специального временного профиля для захвата ионов, образующихся внутри ловушки при ионизации молекул газа-аналита электронами и импульсные потенциала временного профиля другой формы для захвата ионов, образуемых во внешних по отношению к ловушке ионных источников.The present mass spectrometer is implemented on the basis of a multi-electrode harmonized Kingdon trap, and is made with the possibility of multi-port input of electrons for ionization of gas molecules inside the trap and ions created in ion sources outside the trap. In the present technical solution, each port can be used independently of each other. The invention contains two external and four internal electrodes, which are located symmetrically. The external electrodes are made with the possibility of excitation, and with their help the excitation of periodic motion of ions in the trap along the axis of symmetry and detection of the signal induced by ions oscillating in a quadratic potential inside the trap are carried out. A potential is applied to the internal electrodes, creating an electric field outside these electrodes, the potential value of which quadratically depends on the coordinate along the internal electrodes of the trap axis. The squareness of the potential is ensured by the shape of the internal and external electrodes. The geometry of the surfaces of the internal electrodes coincides with the geometry of the equipotential surfaces corresponding to a voltage of -4 kV (or close to this value) on the internal electrodes (this voltage determines the frequency of ion oscillations along the z axis and can vary within the range from -500 V to -10 kV in the case of positive ions and the same range of positive polarity voltage in the case of negative ions). The external electrode has the geometry of an equipotential surface passing at a distance of from approximately 20 mm to 90 mm from the center of the trap along the direction of the X axis perpendicular to the symmetry axis. Pulsed potentials of a special time profile are applied to the internal electrodes to capture ions formed inside the trap during ionization of the analyte gas molecules by electrons and pulsed potentials of a different time profile are applied to capture ions formed in ion sources external to the trap.

Масс-спектрометр может быть снабжен несколькими, расположенными вне ловушки Кингдона, источниками ионов, находящимся под положительным потенциалом U достаточным для ускорения ионов и их проникновения внутрь ловушки, Необходимо отметить, что для каждого типа источника ионов используется отдельный порт если источники ионов не комбинированные (как например, МАЛДИ и электроспрейные источники при использовании ионной воронки).The mass spectrometer can be equipped with several ion sources located outside the Kingdon trap, which are under a positive potential U sufficient to accelerate the ions and their penetration into the trap. It should be noted that a separate port is used for each type of ion source unless the ion sources are combined (such as MALDI and electrospray sources when using an ion funnel).

Ионы могут создаваться методами полевой ионизации; полевой десорбции; матрично-активированной лазерной десорбции/ионизации (МАЛДИ); электроспрея, а также посредством одного из методов атмосферной ионизации. Источники ионов, не требующие низкого вакуума, могут располагаться в непосредственной близости от ловушки в одной с ней вакуумной камере.Ions can be created by field ionization; field desorption; matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI); electrospray, and by one of the atmospheric ionization methods. Ion sources that do not require low vacuum can be located in the immediate vicinity of the trap in the same vacuum chamber.

Поле ловушки и форма электродов. В предлагаемом техническом решении внутренние электроды разнесены по граням куба и расположены симметрично. Внутренние электроды образованы эквипотенциальными поверхностями, соответствующими напряжению примерно - 4кВ, а внешний электрод образован эквипотенциальной поверхностью, проходящей на расстоянии от примерно 20 мм до 90 мм от центра ловушки вдоль направления Х.Trap field and electrode shape. In the proposed technical solution, the internal electrodes are spaced along the cube faces and are arranged symmetrically. The internal electrodes are formed by equipotential surfaces corresponding to a voltage of approximately -4 kV, and the external electrode is formed by an equipotential surface extending at a distance of approximately 20 mm to 90 mm from the trap center along the X direction.

Размеры электродов ловушки определяются требованиями достижения максимально возможной точности при их изготовлении. От напряжения на внутренних электродах зависит частота аксиальных колебаний ловушки. При этом область обрабатываемой поверхности должна составлять не более 200 мм × 200 мм × 100 мм, т.е. не более объема рабочей зоны наиболее прецизионных фрезерных станков. Чем больше размер рабочей зоны у станка, тем большее влияние оказывают термические расширения и тем хуже точность изготовления при прочих равных условиях. Предлагаемое техническое решение позволяет вводить в ловушку ионы в нескольких направлениях.The dimensions of the trap electrodes are determined by the requirements for achieving the highest possible accuracy in their manufacture. The frequency of axial oscillations of the trap depends on the voltage on the internal electrodes. In this case, the area of the processed surface should not exceed 200 mm × 200 mm × 100 mm, i.e., not more than the volume of the working area of the most precise milling machines. The larger the size of the working area of the machine, the greater the influence of thermal expansion and the worse the manufacturing accuracy, all other things being equal. The proposed technical solution allows introducing ions into the trap in several directions.

На фиг. 1 проиллюстрирована схема мультиэлектродой ловушки Кингдона с 4 внешними источниками ионов, расположенными непосредственно на внешнем корпусе ионной ловушки, где предусмотрен щелевой ввод ионов в ловушку. Левая половина фигуры иллюстрирует ловушку Кингдона в проекции X, Y (сечение Z=0), а правая половина фигуры иллюстрирует ловушку Кингдона в проекции Y, Z (сечение x=0). Источник ионов № 1 - полевая десорбция ионизация в комплекте с шлюзом 1. Источник ионов №2 - полевая ионизация. Источник ионов №3 - Матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация (МАЛДИ) в комплекте с шлюзом 2. Источник ионов №4 - Термоинизация в комплекте с шлюзом 3.Fig. 1 shows a diagram of a multielectrode Kingdon trap with 4 external ion sources located directly on the outer body of the ion trap, where a slit input of ions into the trap is provided. The left half of the figure illustrates the Kingdon trap in the X, Y projection (section Z=0), and the right half of the figure illustrates the Kingdon trap in the Y, Z projection (section x=0). Ion source #1 - field desorption ionization complete with gateway 1. Ion source #2 - field ionization. Ion source #3 - Matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) complete with gateway 2. Ion source #4 - Thermal ionization complete with gateway 3.

На фиг. 2 проиллюстрирована схема мультиэлектродой ловушки Кингдона с 2-мя внешними источниками ионов, расположенными непосредственно на внешнем корпусе ионной ловушки, где предусмотрен щелевой ввод ионов в ловушку. Первый источник с полевой десорбцией, а второй с полевой ионизацией. Левая половина фигуры иллюстрирует ловушку Кингдона в проекции X, Y (сечение Z=0), а правая половина фигуры иллюстрирует ловушку Кингдона в проекции Y, Z (сечение x=0) с источником с полевой десорбцией. Источник ионов № 1 - полевая десорбция ионизация в комплекте с шлюзом 1. Источник ионов №2 - полевая ионизация.Fig. 2 illustrates the diagram of the Kingdon multielectrode trap with 2 external ion sources located directly on the outer body of the ion trap, where a slit input of ions into the trap is provided. The first source is with field desorption, and the second with field ionization. The left half of the figure illustrates the Kingdon trap in the X, Y projection (section Z=0), and the right half of the figure illustrates the Kingdon trap in the Y, Z projection (section x=0) with a source with field desorption. Ion source No. 1 - field desorption ionization complete with gateway 1. Ion source No. 2 - field ionization.

На фиг. 3 и 4 проиллюстрирована схема мультиэлектродой ловушки Кингдона с щелевым вводом ионов из внешнего квадруполя через систему промежуточных откачиваемых камер. Ввод ионов в ловушку осуществляется через щель между внешними электродами, система промежуточных камер соединяется между собой с помощью щелевого интерфейса. На фигурах левая половина иллюстрирует ловушку Кингдона в проекции X, Y (сечение Z=0), а правая половина иллюстрирует ловушку Кингдона в проекции Y, Z (сечение x=0).Fig. 3 and 4 illustrate the scheme of the multielectrode Kingdon trap with a slit input of ions from the external quadrupole through a system of intermediate pumped chambers. The input of ions into the trap is carried out through a slit between the external electrodes, the system of intermediate chambers is connected to each other using a slit interface. In the figures, the left half illustrates the Kingdon trap in the X, Y projection (section Z=0), and the right half illustrates the Kingdon trap in the Y, Z projection (section x=0).

Несмотря на то, что изобретение описано со ссылкой на раскрываемые варианты воплощения, для специалистов в данной области должно быть очевидно, что конкретные подробно описанные эксперименты приведены лишь в целях иллюстрирования настоящего изобретения и их не следует рассматривать как каким-либо образом ограничивающие объем изобретения. Должно быть понятно, что возможно осуществление различных модификаций без отступления от сути настоящего изобретения.Although the invention has been described with reference to the disclosed embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the specific experiments described in detail are provided merely for the purpose of illustrating the present invention and should not be considered as limiting the scope of the invention in any way. It will be understood that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

Claims (11)

1. Масс-спектрометр на основе многоэлектродной гармонизированной ловушки Кингдона, реализованный с возможностью многопортового ввода электронов для ионизации молекул газа внутри ловушки и ионов, создаваемых в ионных источниках вне ловушки, где каждый порт может использоваться независимо друг от друга, и состоящий из двух внешних и четырех внутренних электродов, которые расположены симметрично, выполненных с возможностью возбуждения периодического движения ионов в ловушке вдоль оси симметрии и детектирования сигнала, наводимого осциллирующими в квадратичном потенциале внутри ловушки ионами, при этом для ввода ионов из внешнего источника в ловушку используется щель, которая располагается между внешними электродами ловушки в центральной плоскости ловушки, а для получения сигнала возбуждается движение ионов в направлении, в котором потенциал имеет квадратичную зависимость от координаты, а именно вдоль внутренних электродов ловушки путем приложения переменного напряжения к внешним электродам образующим щель, содержащего частоту колебаний ионов вдоль этого направления; или1. A mass spectrometer based on a multi-electrode harmonized Kingdon trap, implemented with the possibility of multi-port input of electrons for ionization of gas molecules inside the trap and ions created in ion sources outside the trap, where each port can be used independently of each other, and consisting of two external and four internal electrodes that are arranged symmetrically, configured to excite periodic motion of ions in the trap along the axis of symmetry and detect a signal induced by ions oscillating in a quadratic potential inside the trap, wherein a slit is used to introduce ions from an external source into the trap, which is located between the external electrodes of the trap in the central plane of the trap, and to obtain a signal, ion motion is excited in a direction in which the potential has a quadratic dependence on the coordinate, namely along the internal electrodes of the trap by applying an alternating voltage to the external electrodes forming the slit, containing the frequency of ion oscillations along this direction; or для ввода ионов из внешнего источника в ловушку используется щель, расположенная в одном из внешних электродов, которая лежит не в центральной плоскости ловушки, а ионы попадают в поле с квадратичным потенциалом не по его центру, где потенциал минимален, а в область выше потенциала в центре и начинают совершать гармонические колебания в этом квадратичном потенциале;to introduce ions from an external source into the trap, a slit is used, located in one of the external electrodes, which does not lie in the central plane of the trap, and the ions enter the field with a quadratic potential not at its center, where the potential is minimal, but in the region above the potential in the center and begin to perform harmonic oscillations in this quadratic potential; при этом на внутренние электроды подан потенциал, создающий вне этих электродов электрическое поле, величина потенциала которого квадратично зависит от координаты, направленной вдоль внутренних электродов ловушки, при этом квадратичность потенциала обеспечивается формой внутренних и внешних электродов, причем геометрия поверхностей внутренних электродов совпадает с геометрией эквипотенциальных поверхностей, соответствующих напряжению -0.5-4 кВ на внутренних электродах, а внешний электрод имеет геометрию эквипотенциальной поверхности, проходящей на максимальном расстоянии от приблизительно 20 мм до 90 мм от центра ловушки вдоль направления оси X, перпендикулярной оси симметрии;wherein a potential is applied to the internal electrodes, creating an electric field outside these electrodes, the value of the potential of which depends quadratically on the coordinate directed along the internal electrodes of the trap, wherein the quadratic nature of the potential is ensured by the shape of the internal and external electrodes, wherein the geometry of the surfaces of the internal electrodes coincides with the geometry of the equipotential surfaces corresponding to a voltage of -0.5-4 kV on the internal electrodes, and the external electrode has the geometry of an equipotential surface passing at a maximum distance of approximately 20 mm to 90 mm from the center of the trap along the direction of the X axis, perpendicular to the axis of symmetry; при этом масс-спектрометр может быть снабжен несколькими, расположенными вне ловушки Кингдона, источниками ионов, находящимися под потенциалом U, достаточным для ускорения ионов и их проникновения внутрь ловушки; причем для каждого типа источника ионов может использоваться отдельный порт, если источники ионов не комбинированные.In this case, the mass spectrometer can be equipped with several ion sources located outside the Kingdon trap, which are under a potential U sufficient to accelerate the ions and their penetration into the trap; moreover, a separate port can be used for each type of ion source, if the ion sources are not combined. 2. Масс-спектрометр по п. 1, характеризующийся тем, что источники ионов располагаются в непосредственной близости от ловушки в одной вакуумной камере.2. A mass spectrometer according to item 1, characterized in that the ion sources are located in close proximity to the trap in one vacuum chamber. 3. Масс-спектрометр по п. 1, характеризующийся тем, что, по меньшей мере, один источник ионов реализуется с использованием ионизации электронным ударом вне ионной ловушки Кингдона и ионы транспортируются в ловушку ионно-оптической системой, причем источник ионов располагается в непосредственной близости от ловушки в одной вакуумной камере.3. A mass spectrometer according to claim 1, characterized in that at least one ion source is implemented using electron impact ionization outside the Kingdon ion trap and the ions are transported into the trap by an ion-optical system, wherein the ion source is located in the immediate vicinity of the trap in one vacuum chamber. 4. Масс-спектрометр по п. 1, характеризующийся тем, что, по меньшей мере, один источник ионов реализуется с использованием полевой ионизации и транспортируется в ловушку ионно-оптической системой, причем источник ионов располагается в непосредственной близости от ловушки в одной вакуумной камере.4. A mass spectrometer according to claim 1, characterized in that at least one ion source is implemented using field ionization and is transported into the trap by an ion-optical system, wherein the ion source is located in close proximity to the trap in one vacuum chamber. 5. Масс-спектрометр по п. 1, характеризующийся тем, что, по меньшей мере, один источник ионов реализуется с использованием полевой десорбции и ионы транспортируются в ловушку ионно-оптической системой, причем источник ионов располагается в непосредственной близости от ловушки в одной вакуумной камере.5. A mass spectrometer according to claim 1, characterized in that at least one ion source is implemented using field desorption and the ions are transported into the trap by an ion-optical system, wherein the ion source is located in close proximity to the trap in one vacuum chamber. 6. Масс-спектрометр по п. 1, характеризующийся тем, что, по меньшей мере, один источник ионов реализуется посредством МАЛДИ (матрично-активированная лазерная десорбция / ионизация) и ионы транспортируется в ловушку ионно-оптической системой, причем источник ионов располагается в непосредственной близости от ловушки в одной вакуумной камере.6. A mass spectrometer according to claim 1, characterized in that at least one ion source is realized by means of MALDI (matrix-assisted laser desorption/ionization) and the ions are transported into the trap by an ion-optical system, wherein the ion source is located in the immediate vicinity of the trap in one vacuum chamber. 7. Масс-спектрометр по п. 1, характеризующийся тем, что, по меньшей мере, один источник ионов реализуется посредством электроспрея и ионы транспортируются в ловушку ионно-оптической системой.7. A mass spectrometer according to claim 1, characterized in that at least one ion source is realized by means of an electrospray and the ions are transported into the trap by an ion-optical system. 8. Масс-спектрометр по п. 1, характеризующийся тем, что, по меньшей мере, один источник ионов реализуется посредством метода атмосферной ионизации и ионы транспортируются в ловушку ионно-оптической системой.8. A mass spectrometer according to claim 1, characterized in that at least one ion source is realized by means of an atmospheric ionization method and the ions are transported into the trap by an ion-optical system.
RU2024105130A 2024-02-28 2024-02-28 Multi-electrode harmonized kingdon trap with multi-port input of ions through slot RU2831990C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202411348871.2A CN120565393A (en) 2024-02-28 2024-09-25 Multi-electrode coordination Jin Dengjing for multi-port ion bath input

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2831990C1 true RU2831990C1 (en) 2024-12-18

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7989758B2 (en) * 2008-05-20 2011-08-02 Bruker Daltonik Gmbh Fragmentation of ions in Kingdon ion traps
US9922812B2 (en) * 2010-11-26 2018-03-20 Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh Method of mass separating ions and mass separator
US10170292B2 (en) * 2015-05-05 2019-01-01 Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh Method and apparatus for injection of ions into an electrostatic ion trap
RU2693570C1 (en) * 2018-11-08 2019-07-03 Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" Multi-electrode harmonized ion trap of kingdon with merged inner electrodes
US10707066B2 (en) * 2015-12-02 2020-07-07 Shimadzu Corporation Quadrupole mass filter and quadrupole mass spectrometrometer
RU2806730C1 (en) * 2023-07-05 2023-11-03 Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" Four-electrode kingdon trap with equispaced electrodes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7989758B2 (en) * 2008-05-20 2011-08-02 Bruker Daltonik Gmbh Fragmentation of ions in Kingdon ion traps
US9922812B2 (en) * 2010-11-26 2018-03-20 Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh Method of mass separating ions and mass separator
US10170292B2 (en) * 2015-05-05 2019-01-01 Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh Method and apparatus for injection of ions into an electrostatic ion trap
US10707066B2 (en) * 2015-12-02 2020-07-07 Shimadzu Corporation Quadrupole mass filter and quadrupole mass spectrometrometer
RU2693570C1 (en) * 2018-11-08 2019-07-03 Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" Multi-electrode harmonized ion trap of kingdon with merged inner electrodes
RU2806730C1 (en) * 2023-07-05 2023-11-03 Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" Four-electrode kingdon trap with equispaced electrodes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5301285B2 (en) Focused mass spectrometer ion guide, spectrometer and method
JP3495512B2 (en) Ion trap mass spectrometer
EP1754244B1 (en) Linear ion trap apparatus and method utilizing an asymmetrical trapping field
JP5455653B2 (en) Method and apparatus not sensitive to chemical structure for dissociating ions
JP4709024B2 (en) Reaction apparatus and mass spectrometer
US20050145790A1 (en) Methods and apparatus for switching ion trap to operate between three-dimensional and two-dimensional mode
JP4990163B2 (en) Phase correction for ion polarity in ion trap mass spectrometry
JP3653504B2 (en) Ion trap mass spectrometer
WO1997002591A1 (en) Mass spectrometer
US20110248157A1 (en) Mass spectrometer and mass spectrometry method
US20070057172A1 (en) Mass spectrometry with multiple ionization sources and multiple mass analyzers
JP2008507108A (en) Mass spectrometer
JP2015514297A (en) Ion trap analyzer and ion trap mass spectrometry method
CN100580866C (en) Two-dimensional quadrupole ion trap
EP1267386A2 (en) Method and apparatus for Fourier transform mass spectrometry (FTMS) in a linear multipole ion trap
US7655903B2 (en) Measuring cell for ion cyclotron resonance mass spectrometer
JPWO2006098230A1 (en) Mass spectrometer
US7038200B2 (en) Ion cyclotron resonance mass spectrometer
JP7535671B2 (en) Mass spectrometer and method
JP6593451B2 (en) Quadrupole mass filter and quadrupole mass spectrometer
RU2831990C1 (en) Multi-electrode harmonized kingdon trap with multi-port input of ions through slot
Agarwal et al. A review on analyzers for mass spectrometry
US6903333B2 (en) Mass spectrometer
RU2818310C1 (en) Multi-electrode harmonized kingdon trap with multi-port input of electrons and ions
RU2806730C1 (en) Four-electrode kingdon trap with equispaced electrodes