CN114005722B - 质谱检测设备的数字化离子检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及质谱分析技术领域，尤其涉及一种飞行时间质谱检测设备的数字化离子检测方法和装置，该方法包括：通过高压电源的第一电极和第二电极输出的电压形成引出电场，第一电极的输出电压为恒定电压，第二电极的输出电压大于或等于第一电极的输出电压在第一设定时刻调节第二电极的输出电压，使第二电极的输出电压小于第一电极的输出电压，引出电场内的离子在电势差的作用下引出离子。本公开实施例提供的质谱检测设备的数字化离子检测方法及装置，通过数字化动态调节引出电压，可实现离子引出，离子引出开始时以及离子引出过程中，引出电压、引出时间等参数可调可控，进而提高离子引出质量，可提高飞行时间质谱的分辨率。

Description

质谱检测设备的数字化离子检测方法及装置

技术领域

本公开涉及质谱分析技术领域，尤其涉及一种飞行时间质谱检测设备的数字化离子检测方法及装置。

背景技术

飞行时间质谱是一种质谱仪，离子收到激发并通过加速后进入漂移管，然后飞向离子接收器，其中，离子质量越大，到达接收器所用时间越长，离子质量越小，到达接收器所用时间越短，根据这一原理，可以把不同质量的离子按m/z值大小进行分离。飞行时间质谱仪可检测的分子量范围大，扫描速度快，仪器结构简单。

目前，离子引出（离子进入漂移管前的操作）时，依靠高压电容进行储能，提供一个离子引出脉冲，高压脉冲边沿相对平缓，对于离子引出时引起不同质量离子初始速度可能存在较大差异，不利于提高飞行时间质谱的分辨率。

发明内容

为解决现有技术中存在的至少以上技术问题，本公开实施例提供了一种质谱检测设备的数字化离子检测方法及装置。

本公开实施例一方面提供一种质谱检测设备的数字化离子检测方法，所述方法包括：通过高压电源的第一电极和第二电极输出的电压形成引出电场，所述第一电极的输出电压为恒定电压，所述第二电极的输出电压大于或等于所述第一电极的输出电压；在第一设定时刻调节所述第二电极的输出电压，使所述第二电极的输出电压小于所述第一电极的输出电压，所述引出电场内的离子在电势差的作用下引出离子。

在一些实施例中，在第一设定时刻调节所述第二电极的输出电压前还包括：在设定时间内所述第二电极的输出电压大于或等于所述第一电极的输出电压，并且所述第一电极的输出电压为恒定电压，所述引出电场内的离子移动至指定位置且在所述指定位置的初始速度为0。

在一些实施例中，所述方法还包括：通过高压电源的所述第二电极输出的电压和第一接地电极形成加速电场；所述在第一设定时刻调节所述第二电极的输出电压后，在第二设定时刻所述第二电极的输出电压大于或等于所述第一电极的输出电压，所述引出电场引出的离子在所述加速电场的电势差的作用下加速移动。

在一些实施例中，所述方法还包括：通过高压电源的第三电极输出的电压形成聚焦电场，加速移动的所述离子经过所述聚焦电场；调节所述第三电极的输出电压，改变经过所述聚焦电场的所述离子的焦点位置。

在一些实施例中，所述方法还包括：高压电源的第四电极输出的电压为离子捕获激励电压；调节所述离子捕获激励电压，改变捕获的所述离子的灵敏度。

在一些实施例中，调节所述离子捕获激励电压，改变捕获的所述离子的灵敏度包括：根据所述第三电极的输出电压，调节所述离子捕获激励电压；当所述第三电极的输出电压为第一预设范围时，调低所述离子捕获激励电压，当所述第三电极的输出电压为第二预设范围时，调高所述离子捕获激励电压。

在一些实施例中，所述方法还包括：通过数模转换器监测所述高压电源的高压输出值以及输出时间。

在一些实施例中，所述高压电源为数字电源或模拟电源。

在一些实施例中，所述第一电极和/或所述第二电极输出的电压范围为10kV至30kV，所述第三电极输出的电压为1kV至10kV，所述第四电极输出的电压为1kV至5kV。

在一些实施例中，所述第一电极和/或所述第二电极输出的电压为20kV，所述第三电极输出的电压为5kV，所述第四电极输出的电压为3kV。

在一些实施例中，所述第二电极的输出电压大于或等于所述第一电极的输出电压，两者的差值为0至3kV；在第一设定时刻调节所述第二电极的输出电压，使所述第二电极的输出电压小于所述第一电极的输出电压，两者的差值为200V至5 kV。

在一些实施例中，所述第二电极的输出电压大于或等于所述第一电极的输出电压，两者的差值为300V~500V；在第一设定时刻调节所述第二电极的输出电压，使所述第二电极的输出电压小于所述第一电极的输出电压，两者的差值为2kV~3 kV。

本公开实施例的另一方面提供一种质谱检测设备的数字化离子检测装置，所述装置包括高压电源模块和时序控制模块；所述高压电源模块的第一电极和第二电极输出的电压形成引出电场，所述第一电极的输出电压为恒定电压，所述第二电极的输出电压大于或等于所述第一电极的输出电压；时序控制模块用于在第一设定时刻调节所述第二电极的输出电压，使所述第二电极的输出电压小于所述第一电极的输出电压，所述引出电场内的离子在电势差的作用下引出离子。

在一些实施例中，时序控制模块在第一设定时刻调节所述第二电极的输出电压前，还用于在设定时间内控制所述第二电极的输出电压大于或等于所述第一电极的输出电压，并且控制所述第一电极的输出电压为恒定电压，所述引出电场内的离子移动至指定位置且在所述指定位置的初始速度为0。

在一些实施例中，所述高压电源模块的的所述第二电极输出的电压和第一接地电极形成加速电场；时序控制模块用于在第一设定时刻调节所述第二电极的输出电压后，在第二设定时刻调节所述第二电极的输出电压大于或等于所述第一电极的输出电压，所述引出电场引出的离子在所述加速电场的电势差的作用下加速移动。

在一些实施例中，高压电源模块的第三电极输出的电压形成聚焦电场，加速移动的所述离子经过所述聚焦电场；时序控制模块用于调节所述第三电极的输出电压，改变经过所述聚焦电场的所述离子的焦点位置。

在一些实施例中，高压电源模块的第四电极输出的电压为离子捕获激励电压；时序控制模块用于调节所述离子捕获激励电压，改变捕获的所述离子的灵敏度。

在一些实施例中，时序控制模块用于调节所述离子捕获激励电压，改变捕获的所述离子的灵敏度包括：根据所述第三电极的输出电压，调节所述离子捕获激励电压；当所述第三电极的输出电压为第一预设范围时，调低所述离子捕获激励电压，当所述第三电极的输出电压为第二预设范围时，调高所述离子捕获激励电压。

在一些实施例中，还包括监测模块，所述监测模块包括数模转换器，通过数模转换器监测所述高压电源的高压输出值以及输出时间。

本公开实施例提供的一种质谱检测设备的数字化离子检测方法及装置，通过数字化动态调节引出电压，可实现离子引出，离子引出开始时以及离子引出过程中，引出电压、引出时间等参数可调可控，进而提升离子的引出质量，可提高飞行时间质谱的分辨率。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1为本公开实施例一种质谱检测设备的数字化离子检测方法中离子引出时的结构示意图；

图2为本公开实施例一种质谱检测设备的数字化离子检测方法中离子加速时的结构示意图；

图3为本公开实施例一种质谱检测设备的数字化离子检测方法中离子聚焦时的结构示意图；

图4为本公开实施例一种质谱检测设备的数字化离子检测方法中离子捕获时的结构示意图；

图5为本公开实施例一种质谱检测设备的数字化离子检测方法中第一电极输出电压和第二电极输出电压的波形图；

图6为本公开实施例一种质谱检测设备的数字化离子检测方法中第三电极输出电压和第四电极输出电压的波形图；

图7为本公开实施例一种质谱检测设备的数字化离子检测方法中时序示意图；

图8为本公开实施例一种质谱检测设备的数字化离子检测方法中数字高压电源的示意图；

图9为本公开实施例一种质谱检测设备的数字化离子检测方法中模拟高压电源的示意图；

图10为本公开实施例一种质谱检测设备的数字化离子检测方法中时序控制的示意图；

图11为本公开实施例一种质谱检测设备的数字化离子检测装置的结构框图；

图12为本公开实施例一种质谱检测设备的数字化离子检测装置的另一结构框图。

图中：

100：数字化离子检测装置；110：高压电源模块；120：时序控制模块；130：监测模块。

具体实施方式

本公开提供一种质谱检测设备的数字化离子检测方法及装置，通过数字时序控制器有序控制高压电源进行包含但不限于离子束缚、离子引出、离子加速、离子聚焦、离子飞行、离子捕获，离子检测地步骤，并数字化控制离子激发的电压强度、时间长度、控制序列，实现离子检测的质量范围、灵敏度、分辨率，以及离子丰度。

为使本公开的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而非全部实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

本公开提供的质谱检测设备的数字化离子检测方法，如图1所示，通过高压电源的第一电极和第二电极输出的电压形成引出电场，图1中第一电极输出的电压为P1，第二电极输出的电压为P2，在P1和P2之间形成引出电场，第一电极的输出电压P1为恒定电压，该恒定电压的值可调，第二电极的输出电压P2大于或等于第一电极的输出电压P1。

在一些实施例中，本公开提供的方法，可分别对正电荷离子或负电荷离子进行检数字化离子检测，其中，检测时针对正电荷离子或负电荷离子需要使用正负相反的逻辑电压。例如，本公开提供的数字化离子检测中包括四个电压，分别为第一电极、第二电极、第三电极和第四电极输出的电压，在检测正电荷离子时，将第一电极、第二电极和第三电极输出的电压设置为正高压，将第四电极输出的电压设置为负高压；在检测负电荷离子时，则将第一电极、第二电极和第三电极输出的电压设置为负高压，将第四电极输出的电压设置为正高压。

以下内容均以检测正电荷离子为例，但是，基于本公开提供的质谱检测设备的数字化离子检测方法，用于检测负电荷离子的方法也应在本公开的保护范围内。

例如，在正电荷离子检测时，第一电极和/或第二电极输出的电压均为正高压，第一电极和/或第二电极输出的电压范围为﹢10kV至﹢30kV，或者，例如，当第一电极的输出电压和第二电极的输出电压相同时，第一电极和/或第二电极输出的电压为﹢20kV。例如，第二电极的输出电压大于或等于第一电极的输出电压，两者的差值为0至3kV，或者，例如，第二电极的输出电压大于或等于第一电极的输出电压，两者的差值为300V~500V。

在一些实施例中，在第一设定时刻调节第二电极的输出电压，使第二电极的输出电压小于第一电极的输出电压，引出电场内的离子在电势差的作用下引出离子。

例如，第二电极的输出电压与第一电极之间的输出电压之间的差值为200V至5kV，或者，例如，第二电极的输出电压与第一电极之间的输出电压之间的差值为2kV~3 kV。

在第二电极的输出电压变小后，离子在引出电场内，以一定的加速出引出离子，进而实现通过调节电压控制离子引出的操作。第一设定时刻可以解释为：时序控制过程中，设定开始引出离子的时刻，该时刻具有一定的时间长度。

第二电极输出电压的变小的方式同样按照设定变化方式。例如，直接变化为设定值（最终变小后的值），或者，采用具有一定斜率的变化方式变化为设定值。

离子在离子源受控激发后，可能存在时间、空间、速度的离散性，如果将激发后的离子直接引出，不易对离子的引出速度进行控制。因此，在本公开实施例中，采用延迟引出的方式。

在一些实施例中，在第一设定时刻调节第二电极的输出电压前还包括：在设定时间内第二电极的输出电压大于或等于第一电极的输出电压，并且第一电极的输出电压为恒定电压。设定时间解释为：第二电极的输出电压大于或等于第一电极的输出电压保持一定时间后，再调节第二电极的输出电压。在这个设定时间内，由于第二电极的输出电压不小于第一电极的输出电压，离子受控激发后，离子被束缚在离子源结构面上，初始速度降为0，同样的，离子被束缚在离子源结构面上，离子空间的离散性仅局限于离子激发时的激发面的大小，因此，通过延迟引出设置，可有效减少离子速度和空间上的离散性。

在一些实施例中，通过高压电源的第二电极输出的电压和第一接地电极形成加速电场；在第一设定时刻调节第二电极的输出电压后，在第二设定时刻第二电极的输出电压大于或等于第一电极的输出电压，第二设定时刻可解释为：在第一设定时刻后，即进入第二时刻，调节第二电极的输出电压，保持第二电极的输出电压大于或等于第一电极的输出电压的状态。

例如，第二时刻的第二电极的输出电压与第一时刻之前的第二电极的输出电压可以相同，也可以不同。例如，第二时刻的第二电极的输出电压为恒定电压。

在一些实施例中，引出电场引出的离子在加速电场的电势差的作用下加速移动，如图2所示，图中第一接地电极为GND，引出电场引出的离子自动进入加速电场，在加速电场内，离子速度取决于P2和GND间的电势差。

如图5所示，通过图5所示的波形图可知，第一电极的输出电压P1为恒定值，第二电极的输出电压P2在第一时刻前，以及在第二时刻也为恒定值，在第一时刻开始时，第二电极的输出电压P2以一定斜率下降，在最小值保持一定时间后，又一定斜率提升。

在一些实施例中，通过高压电源的第三电极输出的电压形成聚焦电场，加速移动的离子沿着飞行管飞行时经过聚焦电场，经过聚焦电场对离子进行聚焦处理后，使离子飞行到离子捕捉器。因为质量较轻的离子首先经过聚焦结构，质量较重的离子后晚经过聚焦结构，聚焦电压越高焦点越近。一些质量较轻的离子在到达离子检测器时失去进入离子检测器的窗口，所以通过动态调节第三电极输出电压的强度，可以筛选部分离子到达离子检测器，从而改善在飞行时间质谱检测范围内的离子丰度曲线。如图3所示，第三电极输出电压示意为P3，调节第三电极的输出电压，改变经过聚焦电场的离子的焦点位置。

例如，第三电极输出电压P3的值调高时，通过聚焦电场后的离子的焦点更近，或者，例如，第三电极输出电压P3的值调低时，通过聚焦电场后的离子的焦点较远。通过对第三电极输出电压P3进行调节，可实现对到达离子检测器的离子进行筛选。

例如，第三电极输出的电压为正高压，第三电极输出的电压为﹢1kV至﹢10kV，或者，例如，第三电极输出的电压为﹢5kV。

在一些实施例中，如图4所示，高压电源的第四电极输出的电压为离子捕获激励电压，图中示意为P4；调节离子捕获激励电压，改变捕获的离子的灵敏度，其中，调节离子捕获激励电压时，根据第三电极的输出电压，调节离子捕获激励电压；当第三电极的输出电压为第一预设范围时，调低离子捕获激励电压，当第三电极的输出电压为第二预设范围时，调高离子捕获激励电压。第一预设范围和第二预设范围解释为：预先设定的用于调节第三电极的输出电压P3时的调控范围。

例如，第三电极的输出电压较高（第一预设范围）时，该段时间内离子丰度较大，可提供较低的离子捕获激励电压，或者，例如，第三电极的输出电压较低（第二预设范围）时，该段时间内离子丰度较小，可进一步提高离子捕获激励电压，从而可改善离子的信噪比，并平衡和提高离子检测灵敏度。

例如，第四电极输出的电压为负高压，第四电极输出的电压为-1kV至-5kV，或者，例如，第四电极输出的电压为-3kV。

如图6所示，通过图6所示的波形图可知，第三电极的输出电压P3调低时，相应的离子捕获激励电压P4升高，其中，第三电极的输出电压P3和离子捕获激励电压P4可采用一定斜率调节，也可保持在一个恒定值。

以下结合图7以及上面所描述的内容，对质谱检测设备的数字化离子检测方法中所涉及到的离子束缚、离子引出、离子加速、离子聚焦、离子飞行、离子捕获，离子检测等步骤进一步进行说明。

如图7所示，T1时刻为离子束缚阶段，离子在此时刻未完成激发，在T2时刻，离子完成激发，并且在完成激发后包括一段离子延迟引出时间。被激发的离子在引出电场内，延迟引出时间段内，第二电极的输出电压P2大于或等于第一电极的输出电压P1，离子被束缚在离子源结构面上，从而将离子的初始速度降为0，以消除或减小离子在速度和空间上的离散性。

继续参考图7，T3时刻为离子引出时间，此时刻内通过调节第二电极的输出电压P2，使第二电极的输出电压P2小于第一电极的输出电压P1，例如，P2和P1之间的差值为3kV。T4时刻为离子飞行时间，在此时刻内离子沿直线飞行，通过调节高压电源的输出电压，可对离子进行离子加速，以及离子聚焦的调控。离子引出后，调节第二电极的输出电压P2，使第二电极的输出电压P2大于或等于第一电极的输出电压P1，第二电极的输出电压P2被调高后，与第一接地电极间存在电势差，在此电势差的作用下，引出的离子被加速。离子加速操作可以动态改变质量范围或缩短飞行管长度。离子引出及加速后，离子间的焦点可能存在较为分散的情况，为了对离子的焦点位置进行校正调节，在离子的飞行通道上设置聚焦电场。例如，增大第三电极输出电压P3，使经过聚焦电场的离子的焦点位置更近，从而达到聚焦的目的。根据此聚焦调控方式，通过动态调节P3的强度，可以筛选部分离子到达离子检测器，从而改善在飞行时间质谱检测范围内的离子丰度曲线。

继续参考图7，T5时刻为离子检测时间，离子引出后，经离子加速，离子聚焦后，离子到达离子检测器。其中，高压电源的第四电极的输出电压P4为离子捕获激励电压，该离子捕获激励电压的调节与P3的调节相配合。例如，第三电极的输出电压较高时，该段时间内离子丰度较大，因此，可提供较低的离子捕获激励电压，或者，例如，第三电极的输出电压较低时，该段时间内离子丰度较小，可进一步提高离子捕获激励电压，从而可改善离子的信噪比，并平衡和提高离子检测灵敏度。

以上质谱检测设备的数字化离子检测方法通过数字时序控制器有序控制高压电源完成，因此，对于高压电源和时序控制器需进行输入、输出的设定。

例如，图8所示的数字高压电源接口示意图，其中，数字高压电源输入部分包括低压电源输入、数字参数输入、数字输出使能以及输出逻辑状态，数字高压电源输出部分包括高压电源输出。例如，数字参数输入包含但不限于输出时间、输出电压、电压升降斜率。

在一些实施例中，数字化高压电源程控方式可以是数字接口预置参数和脉冲触发输出的数字化高压电源，如图8所示；也可以模拟电源经过可锁存数字化接口改造，预置模拟输出电压，模拟自动的输出或/和脉冲触发输出的数字化高压电源，如图9所示。

在一些实施例中，数字化高压电源输出采用数模转换器监视高压输出精度及时间是否符合设定参数，进而完成控制参数的闭环监测。采用输出电压监视的措施，闭环控制输出电压及时序的精准度，有利于检测结果的稳定性和重复性。

在一些实施例中，如图10所示，数字时序控制包括P1、P2、P3和P4输出监视信号采集、离子激发完成脉冲输入、离子检测脉冲输入、P1、P2、P3和P4参数输出、P1、P2、P3和P4的使能输出、离子检测脉冲、引出脉冲和检测脉冲输出，以及高压监视信号输出。例如，为了实现数字化高压电源输出特性和控制输出曲线，数字时序控制器的时序信号的至少给出P1、P2、P3、P4高压电源输出的电压大小和使能信号，以及P2、P3、P4高压电源的开启时间、升降斜率、维持时间、结束时间。数字时序控制器提供数字控制信号包含输出电压数值及开启电压时间及关闭电压时间，以及，优选地还可以包含数字高压电源的使能；提供模拟控制信号包含输出模拟信号的高度，脉宽，以及，优选地还可以包含数字高压电源的使能。

在一些实施例中，数字时序控制器提供的时序的时间，数字时序控制器内共同的时间基准同步向各数字化高压电源发出，并提供离子激发脉冲、离子采集脉冲，以及还可以提供离子引出脉冲。例如，数字时序控制器与其他控制器的时基采用共同时基信号。

在一些实施例中，数字时序控制器还可提供P3，P4相适应的可编程电压响应曲线，提高离子检测丰度和灵敏度；离子飞行时间一般为ns及us级时间，数字时序控制器统一指挥和协调高压电源输出曲线，数字时序控制器输入参考频率精度优于5ppm，优选0.1ppm；数字时序控制器调节频率一般为1Khz~100Kz，100kHz~1MHz，1MHz~100MHz，质量范围中质量越小调节频率越高，质量范围为50(m/z)~500K(m/z)。

在一些实施例中，离子聚焦或/和离子捕获步骤准备就绪后，按照控制器提供的时序和强度进行离子引出、离子加速，离子加速完成后自动进入离子聚焦、离子飞行、离子捕获，并根据质量范围给出离子检测启动时间和检测增益，进而可有效动态扩展飞行时间质谱的质量范围及改善离子丰度响应曲线。

本公开提供的质谱检测设备的数字化离子检测装置，如图11所示，装置100包括高压电源模块110和时序控制模块120；高压电源模块110的第一电极和第二电极输出的电压形成引出电场，第一电极的输出电压为恒定电压，第二电极的输出电压大于或等于第一电极的输出电压；时序控制模块120用于在第一设定时刻调节第二电极的输出电压，使第二电极的输出电压小于第一电极的输出电压，引出电场内的离子在电势差的作用下引出离子。

在一些实施例中，时序控制模块120在第一设定时刻调节第二电极的输出电压前，还用于在设定时间内控制第二电极的输出电压大于或等于第一电极的输出电压，并且控制第二电极的输出电压为恒定电压，引出电场内的离子移动至指定位置且在指定位置的初始速度为0。时序控制模块120设定延迟引出，可有效减少离子速度和空间上的离散性。

在一些实施例中，高压电源模块110的的第二电极输出的电压和第一接地电极形成加速电场；时序控制模块120用于在第一设定时刻调节第二电极的输出电压后，在第二设定时刻调节第二电极的输出电压大于或等于第一电极的输出电压，引出电场引出的离子在加速电场的电势差的作用下加速移动。离子在加速电场中的速度取决于时序控制模块120对第二电极的输出电压的调节，离子加速操作，可以动态改变质量范围或缩短飞行管长度。

在一些实施例中，高压电源模块110的第三电极输出的电压形成聚焦电场，加速移动的离子经过聚焦电场；时序控制模块120用于调节第三电极的输出电压，改变经过聚焦电场的离子的焦点位置。通过动态调节第三电极输出的电压的强度，可以筛选部分离子到达离子检测器，从而改善在飞行时间质谱检测范围内的离子丰度曲线。

在一些实施例中，高压电源模块110的第四电极输出的电压为离子捕获激励电压；时序控制模块120用于调节离子捕获激励电压，改变捕获的离子的灵敏度。例如，时序控制模块120用于调节离子捕获激励电压，改变捕获的离子的灵敏度包括：根据第三电极的输出电压，调节离子捕获激励电压；当第三电极的输出电压为第一预设范围时，调低离子捕获激励电压，当第三电极的输出电压为第二预设范围时，调高离子捕获激励电压。

例如，第三电极的输出电压较高（第一预设范围）时，该段时间内离子丰度较大，可提供较低的离子捕获激励电压，或者，例如，第三电极的输出电压较低（第二预设范围）时，该段时间内离子丰度较小，可进一步提高离子捕获激励电压，从而可改善离子的信噪比，并平衡和提高离子检测灵敏度。

在一些实施例中，如图11所示，装置100还包括监测模块130，监测模块130包括数模转换器，通过数模转换器监测高压电源的高压输出值以及输出时间。采用输出电压监视的措施，闭环控制输出电压及时序的精准度，有利于检测结果的稳定性和重复性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种质谱检测设备的数字化离子检测方法，其中，所述方法包括：

通过高压电源的第一电极和第二电极输出的电压形成引出电场，所述第一电极的输出电压为恒定电压，所述第二电极的输出电压大于或等于所述第一电极的输出电压；

在第一设定时刻调节所述第二电极的输出电压，使所述第二电极的输出电压小于所述第一电极的输出电压，所述引出电场内的离子在电势差的作用下引出离子；

在第一设定时刻调节所述第二电极的输出电压前还包括：在设定时间内所述第二电极的输出电压大于或等于所述第一电极的输出电压，并且所述第一电极的输出电压为恒定电压，设定时间解释为：第二电极的输出电压大于或等于第一电极的输出电压保持一定时间后，再调节第二电极的输出电压，在这个设定时间内，由于第二电极的输出电压不小于第一电极的输出电压，离子受控激发后，离子被束缚在离子源结构面上，初始速度降为0，第一设定时刻可以解释为：时序控制过程中，设定开始引出离子的时刻，该时刻具有一定的时间长度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

通过所述高压电源的所述第二电极输出的电压和第一接地电极形成加速电场；

所述在第一设定时刻调节所述第二电极的输出电压后，在第二设定时刻所述第二电极的输出电压大于或等于所述第一电极的输出电压，所述引出电场引出的离子在所述加速电场的电势差的作用下加速移动。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法还包括：

通过所述高压电源的第三电极输出的电压形成聚焦电场，加速移动的所述离子经过所述聚焦电场；

调节所述第三电极的输出电压，改变经过所述聚焦电场的所述离子的焦点位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法还包括：

所述高压电源的第四电极输出的电压为离子捕获激励电压；

调节所述离子捕获激励电压，改变捕获的所述离子的灵敏度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，调节所述离子捕获激励电压，改变捕获的所述离子的灵敏度包括：

根据所述第三电极的输出电压，调节所述离子捕获激励电压；

当所述第三电极的输出电压为第一预设范围时，调低所述离子捕获激励电压，当所述第三电极的输出电压为第二预设范围时，调高所述离子捕获激励电压。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：

通过数模转换器监测所述高压电源的高压输出值以及输出时间。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述高压电源为数字电源或模拟电源。

8.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述第一电极和/或所述第二电极输出的电压范围为10kV至30kV，所述第三电极输出的电压为1kV至10kV，所述第四电极输出的电压为1kV至5kV。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一电极和/或所述第二电极输出的电压为20kV，所述第三电极输出的电压为5kV，所述第四电极输出的电压为3kV。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二电极的输出电压大于或等于所述第一电极的输出电压，两者的差值为0至3kV；

在第一设定时刻调节所述第二电极的输出电压，使所述第二电极的输出电压小于所述第一电极的输出电压，两者的差值为200V至5 kV。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二电极的输出电压大于或等于所述第一电极的输出电压，两者的差值为300V~500V；

在第一设定时刻调节所述第二电极的输出电压，使所述第二电极的输出电压小于所述第一电极的输出电压，两者的差值为2kV~3 kV。

12.一种质谱检测设备的数字化离子检测装置，其中，所述装置包括高压电源模块和时序控制模块；

所述高压电源模块的第一电极和第二电极输出的电压形成引出电场，所述第一电极的输出电压为恒定电压，所述第二电极的输出电压大于或等于所述第一电极的输出电压；

时序控制模块，用于在设定时间内所述第二电极的输出电压大于或等于所述第一电极的输出电压，并且所述第一电极的输出电压为恒定电压，设定时间解释为：第二电极的输出电压大于或等于第一电极的输出电压保持一定时间后，再调节第二电极的输出电压，在这个设定时间内，由于第二电极的输出电压不小于第一电极的输出电压，离子受控激发后，离子被束缚在离子源结构面上，初始速度降为0，第一设定时刻可以解释为：时序控制过程中，设定开始引出离子的时刻，该时刻具有一定的时间长度；在第一设定时刻调节所述第二电极的输出电压，使所述第二电极的输出电压小于所述第一电极的输出电压，所述引出电场内的离子在电势差的作用下引出离子。

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