CN109950123B - 离子供应***和控制离子供应***的方法 - Google Patents
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Abstract
离子供应***包括将离子发射到前真空室中的离子源,布置在前真空室中的具有堆叠电极的离子传输装置,向离子传输装置的电极提供振荡电压的控制***,和真空室,其布置在离子传输装置的下游。在布置在离子传输装置的下游的真空室中的是真空计。真空计的压力信号被提供给控制***,该控制***将振荡电压提供给离子传输装置的电极。控制***以振幅向离子传输装置的电极提供振荡电压,该振幅与真空计200的压力信号相关。
Description
技术领域
本发明属于离子供应***,其从离子源向离子分析***供应离子。此外,本发明涉及控制离子供应***的方法。
背景技术
为了分析离子分析***中的离子,必须在离子源中产生离子,然后通过离子供应***将离子提供给离子分析***。离子分析***是一种***,其中在离子被提供给***之后研究离子的性质。所研究的性质可以是例如质量分布、质量、离子的结构,特别是它们是大的离子化分子,如蛋白质和肽。离子分析***可以包括分析单元的附加装置,包括例如离子光学器件、离子过滤器、碰撞室、离子捕获装置等。分析单元可以是例如质谱仪的质量分析器。通常,离子分析***在真空中操作并且离子从离子源发射,其中压力在10毫巴至2.000毫巴的范围内。
因此,已知离子供应***,其中离子在离子源中产生,然后转移到在真空中操作的离子分析***。然后,离子分析仪器包括离子供应***和离子分析***。
根本的挑战则是离子供应***中离子从离子源到离子分析***的有效传输,离子分析***可以包括例如质量分析器,特别是通过大气或低真空区域,其中离子运动基本上受到与背景气体分子相互作用的影响。因此,离子供应***包括前真空室。虽然静电光学器件通常用于真空中以进行离子传输和离子聚焦,但是已知由于在大气或低真空区域中离子经历的大量碰撞,这种装置的有效性受到限制。因此,通过离子供应***中的低真空区域的离子传输损失趋于高,这对离子分析仪器的整体灵敏度具有显著的不利影响。
已经提出了各种方法,特别是在质谱技术中,用于改善低真空区域中的离子传输效率。
一般来说,所有方法都使用带有堆叠电极的离子传输装置,这些装置设置在离子供应***的前真空室中,用于离子传输和离子聚焦。
一种方法通过离子漏斗装置体现为Smith等人的美国专利6,107,628中描述的离子传输装置,该专利通过引用结合到本说明书中。粗略地描述,该离子漏斗装置包括多个紧密纵向间隔开的环形电极,环形电极具有从装置入口到其出口尺寸减小的孔。电极彼此电隔离,并且射频(RF)电压以规定的相位关系施加到电极,以将离子径向限制到器件的内部。装置入口处的相对大的孔径尺寸提供了大的离子接收区域,并且逐渐减小的孔径尺寸产生“锥形”RF场,其具有沿着离子行进方向直径减小的无场区域,从而聚焦离子为窄光束,然后可以通过截取器(skimmer)或其他静电透镜的孔径,而不会产生大程度的离子损失。在(例如)Smith等人的美国专利6,583,408、Franzen的美国专利7,064,321、欧洲专利申请EP 1465 234和Julian等人的“Ion Funnels for the Masses:Experiments and Simulationswith a Simplified Ion Funnel”,J.Amer.Soc.Mass Spec.,vol.16,1708-1712页(2005)中描述了对离子漏斗装置的改进和变化。
另一种方法在美国专利申请US 2009/0045062 A1中描述,其通过引用结合到本说明书中。在该实施例中,离子传输装置包括多个纵向间隔开的电极,所述电极限定离子通道,离子沿着所述离子通道传输,所述多个电极中的每一个适配有孔,离子可以通过该孔移动并且施加振荡电压至所述多个电极中的至少一部分,其中(i)相邻电极之间的间隔以及(ii)所施加的振荡电压的幅度中的至少一个在离子行进方向上增加。
在美国专利6,462,338B1中描述了另一种方法,该专利通过引用结合到本说明书中。在该实施例中,离子传输装置还包括纵向对齐并限定离子通道的堆叠透镜电极。每个电极施加振荡电压。
关于这些方法的详细概述也在Kelly等人的“The ion funnel:Theory,implematations and applications”Mass Spectrometry Reviews,2010,29,294-312中给出,其通过引用并入本说明书。
在所有这些方法中,振荡电压被提供给离子传输装置的堆叠电极。特别地,电压以相反的极性(相位)提供给相邻的电极。
具有堆叠电极的所有离子传输装置被限制为仅根据在其电极处施加的振荡电压传输特定质量与电荷窗口的电荷比m/z的离子。因此,对于每个实验,必须将适当的振荡电压施加到电极。
据此,特定质荷比的离子仅在施加到离子传输装置的电极的振荡电压的幅度的特定范围内传输。
众所周知,离子供应***中离子的进一步传输取决于实验条件,因此传输离子的振荡电压的幅度的特定范围将改变。
本发明的目的是改善具有堆叠电极的离子传输装置的离子传输。特别是应减少离子源向离子传输装置提供离子的任何实验变化对离子传输的影响,包括源的类型、源设置、样品流速和样品温度。另外,应减小其中布置有离子传输装置的前真空室的条件对离子传输的影响。此外,应减少缓慢堵塞输送管的影响。此外,应减少离子入口装置中的条件,包括其取向、形状和温度对离子传输的影响。
发明内容
上述目的通过离子供应***解决,离子供应***包括将离子发射到前真空室中的离子源,具有布置在前真空室中的堆叠电极的离子传输装置,向离子传输装置的电极提供振荡电压的控制***,和真空室,其布置在离子传输装置的下游。前真空室和布置在离子传输装置下游的真空室是相邻的真空室,由壁隔开并通过(例如光学透镜的)孔连接。在布置在离子传输装置的下游的真空室中的是真空计。真空计的压力信号被提供给控制***,该控制***将振荡电压提供给离子传输装置的电极。控制***以振幅向离子传输装置的电极提供振荡电压,该振幅与真空计200的压力信号相关。
设置在布置在离子传输装置的下游的真空室中的真空计可以是任何类型的仪器,其能够检测或测量真空室中的压力,如电离计、皮拉尼计、热-阴极电离计、膜计或Pennig计。
在其中布置有离子传输装置的前真空室中,存在典型前真空压力的前真空。通常,仅使用前真空泵来实现该压力级。在前真空室中,发射离子源的离子。特别地,离子从离子源中存在的大气压或高压(高于大气压)发射。另外的离子可以从离子源发射,其中压力在10毫巴至10.000毫巴的范围内,优选地在500毫巴至2.000毫巴的范围内,并且特别优选地在800毫巴至1.200毫巴的范围内。因此,不可能将离子直接供应到真空室中。前真空的典型压力值在0.1毫巴和50毫巴之间,优选在0.5毫巴和10毫巴之间,特别优选在1毫巴和5毫巴之间。
本领域技术人员已知的各种电离技术可用于离子供应***的离子源,特别是电喷雾电离、化学电离、光电离和激光解吸或基质辅助激光解吸/电离的所有种类(MALDI)。
优选地,离子源通过离子入口装置(如离子转移管或离子转移管阵列)将离子发射到前真空室中。下面描述这种离子转移管的实施方案的细节。离子入口装置可以将离子的射流引入离子传输装置,离子传输装置优选地可以在离子通道的方向(离子的飞行方向)到达离子传输装置的中间,并且特别优选地可以至少几乎达到离子传输装置的出口。因此,离子传输装置的离子通道长度的至少50%,优选离子传输装置的离子通道长度的至少80%,特别优选离子传输装置的离子通道长度的至少90%,可以是射流。
堆叠电极的形状对于每个电极可以相同或不同,或者对于电极组不同。优选地,具有形成离子通道的孔,该孔可以优选为圆形、椭圆形或卵形。每个堆叠电极可以由一部分或几部分组成,优选地,施加相同的振荡电压。特别地,所有电极可以具有环的形状。电极的直径,特别是环形电极的直径和电极的距离对所有电极可以是恒定的,或沿着离子通道变化。
在布置在离子传输装置的下游的真空室中的压力典型地在范围0.05毫巴至0.5毫巴,优选在范围0.08毫巴至0.3毫巴,特别优选在范围0.10毫巴至0.25毫巴。
将振荡电压(通常为RF电压)提供给离子传输装置的电极的控制***还可以向至少一个或一些电极提供DC电压,特别是在它的出口方向加速离子传输装置中的离子。控制***可以进一步控制整个离子分析仪器,例如质谱仪。
在优选实施例中,当真空计检测到压力变化时,由控制***提供给离子传输装置的电极的振荡电压将改变。
在优选实施例中,控制***根据校准曲线改变控制***提供至离子传输装置的电极的振荡电压。
在优选实施例中,控制***提供具有根据真空计的压力信号的振幅的振荡电压。
在优选实施例中,真空计布置在真空室中,该真空室布置在离子传输装置的下游,靠近离子传输装置的装置出口。
在优选实施例中,真空计布置在真空室中,该真空室布置在离子传输装置的下游,靠近离子传输装置下游的提取透镜的透镜孔,该透镜孔布置在前真空室和真空室之间。
在优选实施例中,离子行进装置的相邻电极135的间隔在离子行进方向上增加。
在一个优选的实施方案中,所述离子传输装置的电极具有孔,其在尺寸上从离子传输装置的入口到离子传输装置的出口减小。
上述目的也通过离子供应***解决,离子供应***包括将离子发射到前真空室中的离子源,具有布置在前真空室中的堆叠电极的离子传输装置,向离子传输装置的电极提供振荡电压的控制***,和真空室,其布置在离子传输装置的下游。前真空室和布置在离子传输装置下游的真空室是相邻的真空室,由壁隔开并通过(例如光学透镜的)孔连接。在前真空室中布置有真空计。真空计的压力信号被提供给控制***,该控制***将振荡电压提供给离子传输装置的电极。控制***以振幅向离子传输装置的电极提供振荡电压,该振幅与真空计200的压力信号相关。
本发明的目的还通过一种用于将离子供应到真空***中的方法来解决,包括以下步骤:
(i)在离子源中产生离子
(ii)将离子发射到具有堆叠电极的离子传输装置的离子通道中,所述堆叠电极布置在前真空室中
(iii)向离子传输装置的电极施加振荡电压,使得穿过离子传输装置的离子径向限制在布置在离子传输装置后面的孔中,通过该孔,它们进入真空室
(iv)用真空计测量离子传输装置下游的真空室中的压力
(v)将真空计的压力信号提供给控制单元,其至少控制施加到离子传输装置的电极的振荡电压
其中控制单元向电极施加振荡电压,该振荡电压与在真空室中测量的压力相关。
本发明的目的还通过一种用于将离子供应到真空***中的方法来解决,包括以下步骤:
(i)在离子源中产生离子
(ii)将离子发射到具有堆叠电极的离子传输装置的离子通道中,所述堆叠电极布置在前真空室中
(iii)向离子传输装置的电极施加振荡电压,使得穿过离子传输装置的离子径向限制在布置在离子传输装置后面的孔中,通过该孔,它们进入真空室
(iv)用真空计测量前真空室中的压力
(v)将真空计的压力信号提供给控制单元,其至少控制施加到离子传输装置的电极的振荡电压
其中控制单元向电极施加振荡电压,该振荡电压与在真空室中测量的压力相关。
附图说明
图1显示了具有根据现有技术的离子供应***的质谱仪。
图2示出了根据本发明的离子供应***的第一实施例。
图3显示了由不同离子源提供的特定离子的离子传输的测量。
表1显示了图3的测量的实验条件。
图4示出了提供给离子传输装置的电极的振荡电压的截止幅度与离子传输装置下游的真空室中的压力的相关性。
图5示出了根据本发明的离子供应***的另一个实施例。
具体实施方式
图1是质谱仪100的示意图,该质谱仪100包含根据现有技术例如US2009/0045062已知的离子传输装置105,其通过引用整体并入本说明书。可以通过电喷雾探针110将样品溶液电喷雾到电离室107中来形成分析物离子。对于利用电喷雾技术的离子源,电离室107通常将保持在大气压或接近大气压。分析物离子与背景气体和部分去溶剂化的液滴一起流入常规离子迁移管115(例如,窄孔毛细管)的入口端,并在压力梯度的影响下横穿管的长度。为了增加来自电离室107的离子通过量,可以通过用多个毛细管或分开的流路离子转移管代替本文所述的单通道离子转移管来提供多个离子流动通道。分析物离子转移管115优选地与块120保持良好的热接触,块120可通过筒式加热器125加热。如本领域中已知的,加热通过离子转移管115的离子/气体流有助于残留溶剂的蒸发并增加可用于测量的分析物离子的数量。分析物离子从离子转移管115的出口端出现,其通向位于前真空室130内的离子传输装置105的入口127。如箭头所示,通过机械泵或等同物将室130抽空至低真空压力。在典型的操作条件下,前真空室内的压力将在1-5毫巴的范围内,但据信根据本发明的实施例的离子传输装置可在宽范围的低真空压力下成功操作,例如,在0.1毫巴和50毫巴之间。
应当理解,本文描绘和描述的电喷雾电离源是通过说明性实例给出的,并且本发明的离子传输装置不应被解释为限于与电喷雾或其他特定类型的电离源一起使用。可以替代(或附加于)电喷雾源的其他电离技术包括化学电离、光电离和激光解吸或基质辅助激光解吸/电离(MALDI)。
分析物离子作为自由射流膨胀离开离子转移管115的出口端并行进通过限定在离子传输装置105内部的离子通道132。如下面将进一步详细讨论的,通过向离子传输装置105的有孔电极135施加振荡电压来实现离子通道132内的离子的径向限制和聚焦。如下面进一步讨论的,可以通过产生纵向DC场和/或通过定制夹带离子的背景气体的流动来促进离子沿离子通道132向装置出口137的传输。离子作为窄聚焦光束离开离子传输装置105并被引导通过提取透镜145的孔140进入真空室150。离子随后通过离子导向器155和160并被传送到位于腔室170内的质量分析器165(如图所示,其可以采用传统的二维四极离子阱的形式)。如箭头所示,通过连接到涡轮泵的端口,腔室150和170可以被抽空到相对低的压力。虽然离子传输装置105被描绘为占据单个室,但是替代实施方式可以利用桥接两个或更多个连续减压的室或区域的离子传输装置。
图1中所示的离子传输装置示出了离子传输装置的一个实施例,该离子传输装置可用于如下所述的本发明中。所示的离子传输装置105由以纵向间隔关系布置的多个大致平面的电极135形成(如本文所用,术语“纵向”表示由离子沿离子通道132的整体移动限定的轴)。这种通用结构的装置有时在质谱技术中称为“叠环离子导向器”。每个电极135适配有孔,离子可以通过该孔。孔共同限定离子通道132,取决于孔的横向对准,离子通道132可以是直的或弯曲的。为了改善可制造性并降低所示实施例中的成本,所有电极135可具有相同尺寸的孔(与Smith等人的前述美国专利6,107,628中公开的装置不同,在其中每个电极具有独特尺寸的孔)。振荡(例如射频)电压源210将振荡电压施加到电极135,从而产生径向限制离子通道132内的离子的场。根据优选实施例,每个电极135接收振荡电压,该振荡电压的幅度和频率与施加到相邻电极的振荡电压相等但相位相反。如图所示,电极135可以被分成与多个第二电极交错的多个第一电极,第一电极接收与施加到第二电极的振荡电压相位相反的振荡电压。在典型的实施方式中,施加到电极的振荡电压的频率和幅度是0.5-1MHz和20-400Vp-p(峰-峰值),所需的幅度强烈地取决于频率。应注意,图中描绘的电极135的数量是任意选择的,并且不应解释为将本发明限制于任何特定数量的电极。具有50mm长度的离子传输装置的典型实施方式将具有12至24个电极。由于装置出口附近的电极间间隔增加,根据本发明该实施例构造的离子传输装置相对于Smith等人的美国专利6,107,628和上面引用的相关出版物中描述的传统离子漏斗装置通常将使用更少的电极。在US 2009/0045062的图2中详细描绘了图1中所示的离子传输装置105(在粗略的横截面视图中)。
现在在图2中示出了图1中所示的质谱仪的改进的离子供应***。在所示的离子供应***中,相同的附图标记用于与图1中相同的组件。提供另外的真空计200,其测量真空室150中的压力,其通常在0.05毫巴至0.5毫巴的范围内,优选地在0.08毫巴至0.3毫巴的范围内,并且特别优选地在范围为0.10毫巴至0.25毫巴。作为窄聚焦光束离开离子传输装置105的离子被引导通过孔140进入真空室150。由压力计200测量的压力信号由信号线205提供给控制***210。
该控制***210通过供电线220和220'将至少振荡电压提供给离子传输装置105的电极135。为了简化附图,未示出如何向离子传输装置105的每个电极135提供振荡电压。关于此的细节是技术人员所熟知的,并且可以在前面提到的关于具有堆叠电极的离子传输装置的文献中找到。控制***210以振幅向电极提供振荡电压,该振幅与真空室150中的真空计200测量的压力相关。
由于这种改进的向离子传输装置105的堆叠电极135提供的振荡电压,可以增加由离子源的传送管115提供的离子的传输效率。这是因为对于在真空室150中测量的每个压力值,振荡电压的最佳振幅可以相关以实现离子的最大传输效率,这将被研究。
本发明可以应用于具有堆叠电极的必须向其施加振荡电压的所有已知离子传输装置。这可以是图1中所示的离子传输装置,也可以是图2中所示的离子传输装置。
离子传输装置105由多个有孔电极135构成,这些有孔电极135被分组为邻近装置入口定位的第一电极组230,以及邻近装置出口235定位的第二组电极231。第一电极组230具有相对于第二电极组231的孔尺寸更大的孔。通过离子转移管115引入离子进入。在两组电极231、232中,根据美国专利US2009/0045062A1的教导,相邻电极的间隔在离子行进方向上增加,以将离子聚焦到由电极的孔给出的离子通道132的中心。
在另一个实施例中,离子转移管115可以是相对于第一电极组231的初始电极的孔的中心横向偏移的出口。然后,离子转移管115或其末端区段具有中心流动轴线,该中心流动轴线相对于由第一电极组230的孔的中心限定的中心流动轴线成角度地偏移(通常约5°)。
在离子传输装置105的另一个未示出的实施例中,第二电极组231的孔的中心可以相对于彼此以及第一电极组230的孔的中心横向偏移,使得在离子转移管115的出口和出口透镜145的中心孔之间不存在视线路径。以这种方式,分析物离子必须遵循弧形路径穿过离子传输装置的长度并穿过提取透镜145的透镜孔。
在图3中,示出了离子传输装置105的特定质荷比m/z的离子的传输,当在图2的离子供应***中时,将不同离子源的离子以不同的离子流速和温度供应至离子传输装置105。
在表1中,显示了不同实验的详细参数。已经使用电离方法纳米电喷雾电离(nESI)和加热的电喷雾电离(HESI)研究了两种类型的离子源。已经施加了通过离子转移管115的不同离子流速和由电喷雾探针110中的不同源气体温度导致的不同离子温度。同样在表1中针对每个实验示出了压力,其通过真空计200在真空室150中检测到。
在图3中,示出了特定质荷比m/z的离子的传输,其为m/z=195。只有这些离子已经被配备有根据本发明的离子供应***的质谱仪的质量分析器165检测到,此时只有这些质荷比的离子在通过离子传输装置之后并且在离子到达质量分析器之前已经被四极质量过滤器过滤。已经根据振荡电压的幅度检测离子的传输,振荡电压的幅度在这种情况下是RF电压,其施加到离子传输装置150的电极。
对于每个实验条件,可以定义电压范围,其中可以进行最大离子传输。该范围的极限,图3中质量峰的侧面取决于实验条件。另外可以观察到它们对于某些实验几乎相等。当通过真空室150中的压力计200检测到相同的压力时,对于各实验,可以发现相同的限制。因此,可以施加到离子传输装置105的堆叠电极以实现离子通过离子传输装置105的传输的振荡电压范围的界限与在真空室150中测量的压力相关。换句话说,施加到离子传输装置105的堆叠电极的振荡电压的最小值和最大值与由压力计200测量的压力相关,压力计200由本发明在真空室150中提供。
因此,可以针对在真空室150中测量的不同压力值检测施加到离子传输装置105的堆叠电极的振荡电压的最小值和最大值的相关性,所述真空室布置在离子传输装置的下游。
利用真空室中的压力施加到离子传输装置105的堆叠电极的振荡电压的最小值和最大值、低质量截止值(LMCO)和高质量截止值(HCMO)的这种相关性如图4所示。当所研究的离子的传输减少到最大传输的60%时,所示的截止值由施加的RF电压的值限定。如图4所示,最小值和最大值与室150中测量的压力的相关性至少几乎是线性的。通常可以使用线性方法来限定校准曲线。
这样的校准曲线将施加到离子传输装置105的堆叠电极的振荡电压的最大值或最小值与真空室150中的压力相关联,其中离子被传输,如果它们已经通过离子传输装置的话,可以为每个离子供应***或使用这种共同的离子供应***的所有仪器确定这样的校准曲线。
这些校准曲线可以由控制***210使用,控制***210将振荡电压提供给离子传输装置105的电极。控制***通过设置在真空室150中的真空计200接收真空室150中的压力的压力信号。如果真空计靠近装置出口137、235和提取透镜145设置是有利的。
如果现在压力计200正在检测真空室150中的压力变化,则控制***可以根据校准曲线调节到离子传输装置105的电极的振荡电压。从校准曲线可以得出,所提供的振荡电压的变化是必要的,即可以独立于压力变化进行全离子传输。通常,可以使用施加到离子传输装置105的堆叠电极的振荡电压的最大值或最小值的校准曲线,或者施加到离子传输装置105(中间)的堆叠电极的振荡电压的最大值或最小值的平均值作为校准曲线。因此,该创造性的离子供应***现在可以灵活地保证离子传输,特别是优化的离子传输,尽管在真空室150中发生了压力变化,离子传输与离子传输装置的离子通道中的压力变化相关。在此,首次可以在线校正提供给离子传输装置105的电极的振荡电压。
可能的压力变化的起源可以是离子入口装置中的堵塞,例如在离子转移管115中或实验装置的有意或无意的变化,例如由于样品的温度变化、离子入口装置的温度、离子源的设定、离子入口装置的取向或形状、样品流或离子流。
可以针对特定的质荷比限定校准曲线,然后将其应用于所有压力变化。它还可以限定用于具有特定质荷比的几种离子。然后,所有校准曲线的中等斜率可用于校正由于压力变化而提供给离子传输装置105的电极的振荡电压。
已经描述了提供给离子传输装置105的电极的振荡电压如何适应真空室150中的压力变化。如果已经为共同的离子供应***确定了使用的校准曲线,则该校准曲线可以适应于每个单独的装置,例如通过根据图3测量一次其中校准曲线在特定压力值p0确定的质荷比的离子的离子传输。如果检测到的施加到离子传输装置105的堆叠电极的振荡电压的最大值或最小值不符合共同校准曲线,则可以通过添加检测到的最大值或最小值与压力p0处的共同校准曲线的最大值或最小值之间的差值到共同校准曲线来定义单个离子供应装置的单独校准曲线。然后,控制***210可以使用该单独的校准曲线,以基于由真空室中的压力计200测量的压力来调整提供给离子传输装置105的电极的振荡电压。这种调整现在与测量的压力有关,而不是与测量的压力变化有关。因此,当在实验开始之后由压力计200检测到室150中的压力偏离实验所预期的压力,现在控制单元能够直接校正所提供的振荡电压。
通常,也就是说,检测真空室150中的压力(其中离子在它们通过离子传输装置150之后直接移动)使得可能总是将适当的振荡电压施加到离子传输导向器135的堆叠电极上,导致离子传输装置105的离子传输得到改善。
在图5中示出了本发明的另一个实施例,其也解决了之前解决的问题。图2和5的离子供应***之间的唯一区别在于,真空计200中现在没有布置在离子传输装置下游的真空室150中。真空计200现在布置在前真空室130中。同样在该实施例中,由真空计检测的压力信号205被提供给控制***210,控制***210将振荡电压提供给离子传输装置的电极。但是,通过该进一步的解决方案,与在离子传输装置下游的真空室150中检测到压力时的实施例相比,离子传输装置的离子传输的改进受到限制。
Claims (11)
1.一种离子供应***,其包括
-将离子发射到前真空室中的离子源;
-离子传输装置,其具有布置在所述前真空室中的堆叠电极;
-控制***,其向所述离子传输装置的堆叠电极提供振荡电压,
-和布置在所述离子传输装置下游的真空室,所述真空室中布置有真空计,其中真空计的压力信号被提供给提供振荡电压的所述控制***,并且所述控制***提供具有振幅的振荡电压,所述振幅的最大值和最小值与所述真空计的压力信号相关。
2.根据权利要求1所述的离子供应***,其中当所述真空计检测到压力变化时,由所述控制***提供给所述离子传输装置的堆叠电极的振荡电压将改变。
3.根据权利要求2所述的离子供应***,其中所述控制***根据校准曲线改变由所述控制***提供至所述离子传输装置的堆叠电极的振荡电压。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的离子供应***,其中所述真空计布置在靠近所述离子传输装置的装置出口的真空室中。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的离子供应***,其中所述真空计布置在靠近在所述离子传输装置下游的提取透镜的透镜孔的真空室中,所述透镜孔布置在所述前真空室和真空室之间。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的离子供应***,其中离子传输 装置的相邻堆叠电极的间隔在离子行进方向上增加。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的离子供应***,其中所述离子传输装置的堆叠电极被分组为第一电极组,其定位成邻近离子传输装置入口,和第二电极组,其定位邻近离子传输装置出口,并且第一电极组的电极的孔尺寸相对于第二电极组的电极的孔更大。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的离子供应***,其中所述离子传输装置的堆叠电极具有孔,其在尺寸上从所述离子传输装置的入口到所述离子传输装置的出口减小。
9.一种离子供应***,其包括
-将离子发射到前真空室中的离子源;
-离子传输装置,其具有布置在所述前真空室中的堆叠电极;
-控制***,其向所述离子传输装置的堆叠电极提供振荡电压,
-和布置在所述离子传输装置下游的真空室,
其中真空计布置在前真空室中,并且其中真空计的压力信号被提供给提供振荡电压的所述控制***,并且所述控制***提供具有振幅的振荡电压,所述振幅的最大值和最小值与所述真空计的压力信号相关。
10.一种将离子供应到真空***中的方法,包括以下步骤:
(i)在离子源中产生离子;
(ii)将离子发射到具有堆叠电极的离子传输装置的离子通道中,所述离子传输装置布置在前真空室中;
(iii)向离子传输装置的堆叠电极施加振荡电压,使得穿过离子传输装置的离子径向限制在布置在离子传输装置后面的孔中,通过该孔,它们进入真空室;
(iv)用真空计测量离子传输装置下游的真空室中的压力;
(v)将真空计的压力信号提供给控制单元,其至少控制施加到离子传输装置的堆叠电极的振荡电压;
其中控制单元向堆叠电极施加振荡电压,该振荡电压的最大值和最小值与在真空室中测量的压力相关。
11.一种将离子供应到真空***中的方法,包括以下步骤:
(i)在离子源中产生离子;
(ii)将离子发射到具有堆叠电极的离子传输装置的离子通道中,所述离子传输装置布置在前真空室中;
(iii)向离子传输装置的堆叠电极施加振荡电压,使得穿过离子传输装置的离子径向限制在布置在离子传输装置后面的孔中,通过该孔,它们进入真空室;
(iv)用真空计测量前真空室中的压力;
(v)将真空计的压力信号提供给控制单元,其至少控制施加到离子传输装置的堆叠电极的振荡电压;
其中所述控制单元向堆叠电极施加振荡电压,该振荡电压的最大值和最小值与在前真空室中测量的压力相关。
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