DE112014003223B4

DE112014003223B4 - Intelligente Dynamikbereichserweiterung

Info

Publication number: DE112014003223B4
Application number: DE112014003223.9T
Authority: DE
Inventors: Martin Raymond Green; Steven Derek Pringle; Jason Lee Wildgoose
Original assignee: Micromass UK Ltd
Current assignee: Micromass UK Ltd
Priority date: 2013-07-09
Filing date: 2014-07-09
Publication date: 2023-05-25
Anticipated expiration: 2034-07-10
Also published as: US20160133450A1; WO2015004457A1; US9576781B2; DE112014003223T5; US20170229297A1

Abstract

Verfahren zur Massenspektrometrie, welches Folgendes aufweist:Transmittieren von Ionen und Erhalten erster Massenspektrumsdaten und Analysieren von ersten Massenspektrumsdaten zum automatischen Feststellen, während einer Erfassung, ob ein Abschnitt oder mehrere Abschnitte der ersten Massenspektrumsdaten an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern,wobei, falls während der Erfassung festgestellt wird, dass der eine Abschnitt oder die mehreren Abschnitte der ersten Massenspektrumsdaten an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern, das Verfahren ferner Folgendes aufweist:(i) automatisches Ändern der Intensität der von einem Ionendetektor detektierten Ionen und Erhalten zweiter Massenspektrumsdaten, wobei der Schritt des Änderns der Intensität der vom Ionendetektor detektierten Ionen das Verringern der Intensität von Ionen, die durch den Ionendetektor detektiert werden, aufweist und(ii) Ersetzen des einen oder der mehreren Abschnitte der ersten Massenspektrumsdaten, von denen festgestellt wurde, dass sie an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern, durch einen oder mehrere entsprechende Abschnitte der zweiten Massenspektrumsdaten, die mit einem Skalierungsfaktor multipliziert sind, um ein zusammengesetztes Massenspektrum zu bilden, und Multiplizieren des zusammengesetzten Massenspektrums mit einem Faktor 2, wobei das zusammengesetzte Massenspektrum eine oder mehrere lonenspitzen von den ersten Massenspektrumsdaten und eine oder mehrere lonenspitzen von den zweiten Massenspektrumsdaten aufweist, wobei, falls festgestellt wird, dass die ersten Massenspektrumsdaten nicht an Sättigung leiden oder sich nicht der Sättigung nähern, bei dem Verfahren ferner dritte Massenspektrumsdaten erhalten werden, ohne automatisch die Intensität vom Ionendetektor detektierter Ionen zu ändern, und wobei die ersten und die dritten Massenspektrumsdaten summiert werden.

Description

HINTERGRUND DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Massenspektrometrie und ein Massenspektrometer. Die bevorzugte Ausführungsform betrifft ein System und ein Verfahren zum Erfassen von Massenspektrumsdaten und das Erweitern des Dynamikbereichs eines Massenspektrometers.
Es gibt zwei Typen digitalisierender Detektionssysteme, die in Zusammenhang mit Flugzeit-Massenspektrometern verwendet werden, nämlich Analog-Digital-(„ADC“)- und Zeit-zu-dig ital-(„T DC“)- Detektorsysteme.
Bei einem TDC-basierten Detektorsystem wird nur die Ankunftszeit eines Ions aufgezeichnet. Mehrere im Wesentlichen gleichzeitige lonenankünfte werden nicht aufgezeichnet. Bei einem TDC-basierten System gibt es eine Totzeit in Zusammenhang mit der analogen Spitzenbreite der Ankunft von Ionen, wodurch der lonenfluss einer Spezies, der gezählt/korrigiert werden kann, ohne dass Fehler in Intensitätsmessungen und zeitlichen Messungen auftreten, begrenzt wird.
Bei einem ADC-basierten Detektorsystem wird das Analogsignal von einem lonendetektor digitalisiert und werden Signale, die sich aus mehreren lonenankünften ergeben, aufgezeichnet. Der Digitalisierer weist jedoch eine begrenzte Anzahl verfügbarer Bits auf. Beispielsweise hat ein 8-Bit-ADC einen Minimalwert von 0 und einen Maximalwert von 255, was einem gegebenen Ganzskalaausschlag („FSD“) von beispielsweise 1 V entspricht. Falls ein Signal den maximalen FSD überschreitet, wird nur ein Wert von 255 aufgezeichnet.
Es ist bekannt, dass bei hohen lonenankunftsraten die Intensität des eingegebenen Analogsignals von einem Ionendetektor eines Orthogonalbeschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysators den Dynamikbereich eines digitalisierenden ADC überschreiten kann. Diese Sättigung kann zu Fehlern sowohl in den Messungen der endgültigen Intensität als auch in zeitlichen Messungen der aufsummierten Daten (Spektrum) führen.
US 7038197 B2 offenbart ein Verfahren zum Vergrößern des Dynamikbereichs eines Flugzeit-Massenspektrometers durch Erfassen aufeinander folgender Massenspektren, wobei die lonenintensität in einem ersten Massenspektrum abgeschwächt ist und in einem zweiten Massenspektrum nicht abgeschwächt ist. Spitzen oder Gebiete, welche im zweiten (nicht abgeschwächten) Massenspektrum den Dynamikbereich des Detektionssystems überschritten haben, werden dann durch entsprechende Daten vom ersten (abgeschwächten) Massenspektrum ersetzt. Dieser bekannte Ansatz leidet jedoch an dem Problem, dass der Tastgrad permanent verringert ist.
GB 2483322 A offenbart ein Verfahren zum Erfassen mehrerer Gruppen von Massenspektren mit einem MALDI-Flugzeit-Massenspektrometer, wobei die Energiedichte des Laserflecks in diskreten Schritten von Gruppe zu Gruppe erhöht wird. Ein Massenspektrum wird erhalten, indem Teile eines Gruppenmassenspektrums, die einer Sättigung unterliegen, durch Intensitätsextrapolationen von Massenspektren von Gruppen ersetzt werden, die mit geringeren Energiedichten im Laserfleck erfasst wurden.
US 2002/0063205 A1 offenbart das Bereitstellen einer Linse, die in einem Modus verhältnismäßig hoher Empfindlichkeit betrieben wird. Ein Steuersystem schaltet die Linse, um in einem Modus einer verhältnismäßig geringen Empfindlichkeit zu arbeiten, falls festgestellt wird, dass eine vordefinierte Massenspitze in einem Massenspektrum gesättigt ist oder sich der Sättigung nähert.
EP-1901332 A1 offenbart einen lonenstrahlabschwächer, bei dem der Abschwächungsgrad geändert werden kann, indem das Markierung-Zwischenraum-Verhältnis des lonenstrahlabschwächers geändert wird. Der Abschwächungsgrad des lonenstrahlabschwächers kann erhöht werden, wenn festgestellt wird, dass eine oder mehrere Massenspitzen in einem Massenspektrum an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern.
Weiterer relevanter stand der Technik ist aus der US 2004/0084613 A1 bekannt.
Es ist erwünscht, ein verbessertes Massenspektrometer und ein verbessertes Verfahren zur Massenspektrometrie bereitzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weirf ein Verfahren zur Massenspektrometrie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.
US 7038197 B2 offenbart nicht die während einer Erfassung erfolgende automatische Bestimmung, ob Massenspektrumsdaten, die erfasst werden, an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern, und es offenbart nicht das auf dieser Grundlage erfolgende Ändern (beispielsweise Verringern) der Intensität von Ionen im Laufe der Erfassung. Stattdessen besteht der in US 7038197 B2 offenbarte Ansatz darin, wiederholt zwischen zwei Transmissionsmodi zu schalten, und zwar unabhängig davon, ob die Datensätze an Sättigung leiden.
Ähnlich offenbart GB-2483322 A nicht die während einer Erfassung erfolgende automatische Bestimmung, ob Massenspektrumsdaten, die erfasst werden, an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern, und es offenbart nicht das auf dieser Grundlage erfolgende Ändern (beispielsweise Verringern) der Intensität von Ionen im Laufe der Erfassung. Stattdessen besteht der in GB-2483322 A offenbarte Ansatz darin, mehrere Massenspektrumsdatensätze zu erhalten, und zwar unabhängig davon, ob die Datensätze an Sättigung leiden.
Wenngleich US 2002/0063205 A1 und EP-1901332 A1 Anordnungen offenbaren, die nach der Feststellung, dass Massenspektrumsdaten an Sättigung leiden, einen lonenstrahl automatisch abschwächen, offenbaren US 2002/0063205 A1 und EP-1901332 A1 nicht den Schritt des Ersetzens eines oder mehrerer Abschnitte der ersten Massenspektrumsdaten durch einen oder mehrere entsprechende Abschnitte zweiter Massenspektrumsdaten (die vorzugsweise bei einer geringeren Empfindlichkeit erhalten werden und daher wahrscheinlich nicht an Sättigung leiden), um ein zusammengesetztes Massenspektrum zu bilden, wobei das zusammengesetzte Massenspektrum eine oder mehrere lonenspitzen von den ersten Massenspektrumsdaten und eine oder mehrere lonenspitzen von den zweiten Massenspektrumsdaten aufweist.
Diese wichtige Unterscheidung zwischen der vorliegenden Erfindung und dem in US 2002/0063205 A1 und EP-1901332 A1 offenbarten Ansatz wird in weiteren Einzelheiten mit Bezug auf die 1A und 1B erörtert.
1A zeigt zwei lonenspitzen in einem Massenspektrum. Die erste lonenspitze entspricht beispielsweise 1000 Ionen, und die zweite lonenspitze entspricht beispielsweise 10 Ionen. Es kann angenommen werden, dass der Ionendetektor an einer Sättigung leidet, falls eine lonenspitze ≥ 1000 Ionen aufweist.
Nach dem in US 2002/0063205 A1 und EP-1901332 A1 offenbarten Ansatz kann das Detektionssystem den Abschwächungsfaktor eines lonenstrahlabschwächers erhöhen, weil die erste lonenspitze in Sättigung ist. Beispielsweise wird unter der Annahme, dass das Detektionssystem den Abschwächungsfaktor um x10 erhöht, die erste lonenspitze auf 100 Ionen verkleinert und die zweite lonenspitze auf ein einziges Ion verkleinert (das nicht detektierbar ist), wie in 1B dargestellt ist.
Der bekannte Ansatz ermöglicht es, dass der Gesamtdynamikbereich des lonendetektionssystems erweitert wird, der Dynamikbereich im Spektrum jedoch beeinträchtigt wird, weil Spitzen geringer Intensität effektiv verloren gehen.
Dagegen weist nach dem Ansatz gemäß der vorliegenden Erfindung das sich ergebende (zusammengesetzte) Massenspektrum die mit dem Abschwächungsfaktor skalierte erste lonenspitze, wie in 1B dargestellt, und die nicht abgeschwächte zweite lonenspitze, wie in 1A dargestellt, auf. Dementsprechend weist das gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltene sich ergebende Massenspektrum einen erheblich verbesserten Dynamikbereich im Spektrum auf.
Die vorliegende Erfindung ist auch in der Hinsicht vorteilhaft, dass lediglich dann, wenn es tatsächlich erforderlich ist, durch Schalten ein Massenspektrumsdatensatz geringerer Intensität erhalten wird, wodurch der Tastgrad verbessert wird.
Der Schritt des Änderns der Intensität der durch den Ionendetektor detektierten Ionen umfasst vorzugsweise das Verringern der Intensität der durch den Ionendetektor detektierten Ionen.
Das Verfahren stellt vorzugsweise ferner eine lonentransmissionssteuervorrichtung bereit.
Der Schritt des Änderns der Intensität der vom Ionendetektor detektierten Ionen umfasst vorzugsweise das Ändern oder Modifizieren der lonentransmissionseffizienz der lonentransmissionssteuervorrichtung.
Die lonentransmissionssteuervorrichtung weist vorzugsweise ein lonengatter auf.
Der Schritt des Änderns oder Modifizierens der Intensität der vom Ionendetektor detektierten Ionen umfasst vorzugsweise das Ändern oder Modifizieren der lonentransmissionseffizienz des lonengatters, indem vorzugsweise das Markierung-Zwischenraum-Verhältnis des lonengatters geändert wird oder andernfalls das Verhältnis zwischen dem Zeitraum (T_on), während das lonengatter dafür eingerichtet ist, Ionen durchzulassen, und dem Zeitraum (T_off), während das lonengatter dafür eingerichtet ist, Ionen abzuschwächen, geändert wird.
Die lonentransmissionssteuervorrichtung umfasst vorzugsweise eine lonenlinse.
Der Schritt des Änderns oder Modifizierens der Intensität der vom Ionendetektor detektierten Ionen umfasst vorzugsweise das Ändern oder Modifizieren einer Fokussierungseigenschaft der lonenlinse.
Das Verfahren umfasst vorzugsweise ferner das Durchlassen von Ionen durch die lonentransmissionssteuervorrichtung und das veränderliche Steuern der Intensität von Ionen, die von der lonentransmissionssteuervorrichtung weitergeleitet werden.
Bei dem Verfahren wird vorzugsweise ferner eine lonenquelle bereitgestellt.
Der Schritt des Änderns der Intensität der vom Ionendetektor detektierten Ionen kann das Ändern oder Modifizieren der lonisationseffizienz der lonenquelle umfassen.
Der Schritt des während einer Erfassung erfolgenden automatischen Feststellens, ob die ersten Massenspektrumsdaten an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern, umfasst das Feststellen, ob die ersten Massenspektrumsdaten Intensitätswerte von ≥ 80 % eines maximalen Intensitätswerts aufweisen, wobei der maximale Intensitätswert die Sättigung angibt oder dass der Dynamikbereich eines lonendetektors überschritten wurde.
Der maximale Intensitätswert entspricht vorzugsweise dem maximalen von einem Analog-Digital-Wandler („ADC“) ausgegebenen Intensitätswert oder einem Ganzskalaausschlag des Analog-Digital-Wandlers.
Das Verfahren umfasst ferner das Multiplizieren oder Skalieren der zweiten Massenspektrumsdaten durch einen Abschwächungs- oder Skalierungsfaktor und/oder eine natürliche Zahl oder einen anderen Wert.
Das Verfahren umfasst ferner das Summieren oder Kombinieren der ersten und dritten Massenspektrumsdaten.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Massenspektrometer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 vorgeschlagen.
Das Massenspektrometer umfasst vorzugsweise ferner eine lonentransmissionssteuervorrichtung zum Steuern der Intensität der von einem Ionendetektor detektierten Ionen.
Ferner offenbart ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie , welches Folgendes aufweist:

Transmittieren von Ionen und Erhalten erster Massenspektrumsdaten und
automatisches Feststellen während einer Erfassung, ob die ersten Massenspektrumsdaten an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern,
wobei, falls während einer Erfassung festgestellt wird, dass die ersten Massenspektrumsdaten an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern, das Verfahren ferner Folgendes aufweist:
- (i) automatisches Ändern oder Modifizieren der Intensität der von einem lonendetektor detektierten Ionen und Erhalten zweiter Massenspektrumsdaten und
- (ii) Ersetzen eines oder mehrerer Abschnitte der gesamten ersten Massenspektrumsdaten durch einen oder mehrere entsprechende Abschnitte der gesamten zweiten Massenspektrumsdaten.

Ferner offenbart ist ist ein Massenspektrometer, welches Folgendes aufweist:

ein Steuersystem, das analysiert und dafür eingerichtet ist, Folgendes auszuführen:
- (i) Transmittieren von Ionen und Erhalten erster Massenspektrumsdaten und
- (ii) Feststellen während einer Erfassung, ob die ersten Massenspektrumsdaten an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern, wobei, falls während einer Erfassung festgestellt wird, dass die ersten Massenspektrumsdaten an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern, das Steuersystem ferner dafür eingerichtet und ausgelegt ist, Folgendes auszuführen:
  1. (a) Ändern oder Modifizieren der Intensität der von einem Ionendetektor detektierten Ionen und Erhalten zweiter Massenspektrumsdaten und
  2. (b) Ersetzen eines oder mehrerer Abschnitte der gesamten ersten Massenspektrumsdaten durch einen oder mehrere entsprechende Abschnitte der gesamten zweiten Massenspektrumsdaten.

Ferner offenbart ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie , welches Folgendes aufweist:

Erfassen eines nicht abgeschwächten Spektrums und
Feststellen, ob eine Sättigung aufgetreten ist,
wobei, falls eine Sättigung aufgetreten ist, das Verfahren ferner Folgendes aufweist:
- Erfassen eines abgeschwächten Spektrums,
- Feststellen der Spitzen oder Gebiete, wo eine Sättigung im nicht abgeschwächten Spektrum aufgetreten ist, und
- Ersetzen von Daten aus den mit einem Abschwächungsfaktor multiplizierten abgeschwächten Daten im gesättigten oder nicht abgeschwächten Spektrum.
- Das Spektrum wird dann vorzugsweise auf die Platte geschrieben.
- Die vorliegende Erfindung ermöglicht vorteilhafterweise, dass der Tastzyklus und die Empfindlichkeit erhöht werden, indem nur dann ein abgeschwächtes Spektrum erfasst wird, wenn dies erforderlich ist.
- Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Tastzyklus des Systems in Gebieten des Chromatogramms aufrechterhalten wird, wo die Intensität niedrig ist.
- Die vorliegende Erfindung ermöglicht eineDynamikbereichserweiterung, wodurch der Tastzyklus beibehalten wird, indem die spektralen Daten bei der Erfassung abgefragt werden und vorzugsweise nur dann abgeschwächte Abtastungen eingefügt werden, wenn dies erforderlich oder notwendig ist.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Massenspektrometer ferner Folgendes aufweisen:

(a) eine lonenquelle, die aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus folgenden besteht: (i) einer Elektrosprayionisations-(„ESI“)-Ionenquelle, (ii) einer Atmosphärendruckphotoionisations-(„APPI“)-lonenquelle, (iii) einer Atmosphärendruck-Chemischelonisations-(„APCI“)-lonenquelle, (iv) einer Matrixunterstützte-Laserdesorptionsionisations-(„MALDI“)-Ionenquelle, (v) einer Laserdesorptionsionisations-(„LDI“)-Ionenquelle, (vi) einer Atmosphärendruckionisations-(„API“)-Ionenquelle, (vii) einer Desorptionsionisation-auf-Silicium-(„DIOS“)-Ionenquelle, (viii) einer Elektronenstoß-(„EI“)-lonenquelle, (ix) einer Chemische-Ionisations-(„CI“)-Ionenquelle, (x) einer Feldionisations-(„FI“)-Ionenquelle, (xi) einer Felddesorptions-(„FD“)-Ionenquelle, (xii) einer Induktiv-gekoppeltes-Plasma-(„ICP“)-lonenquelle, (xiii) einer Schneller-Atombeschuss-(„FAB“)-Ionenquelle, (xiv) einer Flüssigkeits-Sekundärionenmassenspektrometrie-(„LSIMS“)-Ionenquelle, (xv) einer Desorptionselektrosprayionisations-(„DESI“)-Ionenquelle, (xvi) einer Radioaktives-Nickel-63-lonenquelle, (xvii) einer Atmosphärendruck-Matrixunterstützte-Laserdesorptionsionisations-lonenquelle, (xviii) einer Thermospray-Ionenquelle, (xix) einer Atmosphärenprobenbildungs-Glimmentladungsionisations-(„Atmospheric Sampling Glow Discharge Ionisation“ - „ASGDI“)-lonenquelle, (xx) einer Glimmentladungs-(„GD“)-Ionenquelle, (xxi) einer Impaktorionenquelle, (xxii) einer Direkte-Analyse-in-Echtzeit-(„DART“)-lonenquelle, (xxii) einer Lasersprayionisations-(„LSI“)-Ionenquelle, (xxiv) einer Sonicsprayionisations-(„SSI“)-lonenquelle, (xxv) einer matrixunterstützten Einlassionisations-(„MAII“)-Ionenquelle, (xxvi) einer lösungsmittelunterstützten Einlassionisations-(„SAII“)-Ionenquelle, (xxvii) einer Desorptionselektrosprayionisations-(„DESI“)-Ionenquelle und (xxviii) einer Laserablations-Elektrosprayionisations-(„LAESI“)-Ionenquelle und/oder
(b) eine oder mehrere kontinuierliche oder gepulste lonenquellen und/oder
(c) eine oder mehrere lonenführungen und/oder
(d) eine oder mehrere lonenbeweglichkeitstrennvorrichtungen und/oder eine oder mehrere Feldasymmetrische-Ionenbeweglichkeitsspektrometervorrichtungen und/oder
(e) eine oder mehrere lonenfallen oder ein oder mehrere loneneinsperrgebiete und/oder
(f) eine oder mehrere Kollisions-, Fragmentations- oder Reaktionszellen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus folgenden besteht: (i) einer Stoßinduzierte-Dissoziation-(„CID“)-Fragmentationsvorrichtung, (ii) einer Oberflächen induzierte-Dissoziation-(„SID“)-Fragmentationsvorrichtung, (iii) einer Elektronenübertragungsdissoziations-(„ETD“)-Fragmentationsvorrichtung, (iv) einer Elektroneneinfangdissoziations-(„ECD“)-Fragmentationsvorrichtung, (v) einer Elektronenstoß-oder-Aufprall-Dissoziations-Fragmentationsvorrichtung, (vi) einer Photoinduzierte-Dissoziations-(„PID“) Fragmentationsvorrichtung, (vii) einer Laserinduzierte-Dissoziations-Fragmentationsvorrichtung, (viii) einer Infrarotstrahlungsinduzierte-Dissoziation-Vorrichtung, (ix) einer Ultraviolettstrahlungsinduzierte-Dissoziation-Vorrichtung, (x) einer Düse-Skimmer-Schnittstelle-Fragmentationsvorrichtung, (xi) einer In-der-Quelle-Fragmentationsvorrichtung, (xii) einer In-der-Quelle-stoßinduzierte-Dissoziation-Fragmentationsvorrichtung, (xiii) einer Thermische-oder-Temperaturquellen-Fragmentationsvorrichtung, (xiv) einer Elektrisches-Feld-induzierte-Fragmentation-Vorrichtung, (xv) einer Magnetfeldinduzierte-Fragmentation-Vorrichtung, (xvi) einer Enzymverdauungs-oder-Enzymabbau-Fragmentationsvorrichtung, (xvii) einer lon-lon-Reaktions-Fragmentationsvorrichtung, (xviii) einer lon-Molekül-Reaktions-Fragmentationsvorrichtung, (xix) einer lon-Atom-Reaktions-Fragmentationsvorrichtung, (xx) einer lon-metastabiles-lon-Reaktion-Fragmentationsvorrichtung, (xxi) einer lon-metastabiles-Molekül-Reaktion-Fragmentationsvorrichtung, (xxii) einer lon-metastabiles-Atom-Reaktion-Fragmentationsvorrichtung, (xxiii) einer lon-lon-Reaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen, (xxiv) einer lon-Molekül-Reaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen, (xxv) einer lon-Atom-Reaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen, (xxvi) einer lon-metastabiles-lon-Reaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen, (xxvii) einer lon-metastabiles-Molekül-Reaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen, (xxviii) einer lon-metastabiles-Atom-Reaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen und (xxix) einer Elektronenionisationsdissoziations-(„EID“)-Fragmentationsvorrichtung und/oder
(g) einen Massenanalysator, der aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus folgenden besteht: (i) einem Quadrupol-Massenanalysator, (ii) einem Zweidimensionaler- oder-linearer-Quadrupol-Massenanalysator, (iii) einem Paul-oder-dreidimensionaler-Quadrupol-Massenanalysator, (iv) einem Penning-Fallen-Massenanalysator, (v) einem lonenfallen-Massenanalysator, (vi) einem Magnetsektor-Massenanalysator, (vii) einem lonenzyklotronresonanz-(„ICR“)-Massenanalysator, (viii) einem Fouriertransformationslonenzyklotronresonanz-(„FTICR“)-Massenanalysator, (ix) einem elektrostatischen Massenanalysator, der dafür eingerichtet ist, ein elektrostatisches Feld mit einer quadrologarithmischen Potentialverteilung zu erzeugen, (x) einem elektrostatischen Fouriertransformations-Massenanalysator, (xi) einem Fouriertransformations-Massenanalysator, (xii) einem Flugzeit-Massenanalysator, (xiii) einem Orthogonalbeschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysator und (xiv) einem Linearbeschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysator und/oder
(h) einen oder mehrere Energieanalysatoren oder elektrostatische Energieanalysatoren und/oder
(i) einen oder mehrere lonendetektoren und/oder
(j) ein oder mehrere Massenfilter, die aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus folgenden besteht: (i) einem Quadrupol-Massenfilter, (ii) einer Zweidimensionaler-oderlinearer-Quadrupol-lonenfalle, (iii) einer Paul-oder-dreidimensionaler-Quadrupol-lonenfalle, (iv) einer Penning-Ionenfalle, (v) einer lonenfalle, (vi) einem Magnetsektor-Massenfilter, (vii) einem Flugzeit-Massenfilter und (viii) einem Wien-Filter und/oder
(k) eine Vorrichtung oder ein lonengatter zum Pulsieren von Ionen und/oder
(l) eine Vorrichtung zum Umwandeln eines im Wesentlichen kontinuierlichen lonenstrahls in einen gepulsten lonenstrahl.

Das Massenspektrometer kann ferner eines der Folgenden aufweisen:

(i) eine C-Falle und einen Massenanalysator mit einer äußeren rohrförmigen Elektrode und einer koaxialen inneren spindelartigen Elektrode, die ein elektrostatisches Feld mit einer quadrologarithmischen Potentialverteilung bilden, wobei in einem ersten Betriebsmodus Ionen zur C-Falle überführt werden und dann in den Massenanalysator injiziert werden und wobei in einem zweiten Betriebsmodus Ionen zur C-Falle überführt werden und dann zu einer Stoßzelle oder Elektronenübertragungsdissoziationsvorrichtung überführt werden, wo zumindest einige Ionen in Fragmentionen fragmentiert werden, und wobei die Fragmentionen dann zur C-Falle überführt werden, bevor sie in den Massenanalysator injiziert werden, und/oder
(ii) eine Ringstapel-lonenführung mit mehreren Elektroden, die jeweils eine Öffnung aufweisen, von der Ionen bei der Verwendung durchgelassen werden, und wobei der Abstand zwischen den Elektroden längs dem lonenweg zunimmt und wobei die Öffnungen in den Elektroden in einem stromaufwärts gelegenen Abschnitt der lonenführung einen ersten Durchmesser aufweisen und wobei die Öffnungen in den Elektroden in einem stromabwärts gelegenen Abschnitt der lonenführung einen zweiten Durchmesser aufweisen, der kleiner als der erste Durchmesser ist, und wobei entgegengesetzte Phasen einer Wechsel- oder HF-Spannung bei der Verwendung an aufeinanderfolgende Elektroden angelegt werden.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Massenspektrometer ferner eine Vorrichtung auf, die dafür eingerichtet und ausgelegt ist, den Elektroden eine Wechsel- oder HF-Spannung zuzuführen. Die Wechsel- oder HF-Spannung hat vorzugsweise eine Amplitude, die aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus folgenden besteht: (i) < 50 V Spitze-zu-Spitze, (ii) 50 - 100 V Spitze-zu-Spitze, (iii) 100 - 150 V Spitze-zu-Spitze, (iv) 150 - 200 V Spitze-zu-Spitze, (v) 200 - 250 V Spitze-zu-Spitze, (vi) 250 - 300 V Spitze-zu-Spitze, (vii) 300 - 350 V Spitze-zu-Spitze, (viii) 350 - 400 V Spitze-zu-Spitze, (ix) 400 - 450 V Spitze-zu-Spitze, (x) 450 - 500 V Spitze-zu-Spitze und (xi) > 500 V Spitze-zu-Spitze.
Die Wechsel- oder HF-Spannung hat vorzugsweise eine Frequenz, die aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus folgenden besteht: (i) < 100 kHz, (ii) 100 - 200 kHz, (iii) 200 - 300 kHz, (iv) 300 - 400 kHz, (v) 400 - 500 kHz, (vi) 0,5 - 1,0 MHz, (vii) 1,0 - 1,5 MHz, (viii) 1,5 - 2,0 MHz, (ix) 2,0 - 2,5 MHz, (x) 2,5 - 3,0 MHz, (xi) 3,0 - 3,5 MHz, (xii) 3,5 - 4,0 MHz, (xiii) 4,0 - 4,5 MHz, (xiv) 4,5 - 5,0 MHz, (xv) 5,0 - 5,5 MHz, (xvi) 5,5 - 6,0 MHz, (xvii) 6,0 - 6,5 MHz, (xviii) 6,5 - 7,0 MHz, (xix) 7,0 - 7,5 MHz, (xx) 7,5 - 8,0 MHz, (xxi) 8,0 - 8,5 MHz, (xxii) 8,5 - 9,0 MHz, (xxiii) 9,0 - 9,5 MHz, (xxiv) 9,5 - 10,0 MHz und (xxv) > 10,0 MHz.
Das Massenspektrometer kann auch eine Chromatographie- oder andere Trennvorrichtung stromaufwärts einer lonenquelle aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform weist die Chromatographietrennvorrichtung eine Flüssigchromatographie- oder Gaschromatographievorrichtung auf. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Trennvorrichtung Folgendes aufweisen: (i) eine Kapillarelektrophorese-(„CE“)-Trennvorrichtung, (ii) eine Kapillarelektrochromatographie-(„CEC“)-Trennvorrichtung, (iii) eine Trennvorrichtung mit einem im Wesentlichen starren keramikbasierten mehrschichtigen Mikrofluidsubstrat („Keramikkachel“) oder (iv) eine Überkritisches-Fluid-ChromatographieTrennvorrichtung.
Das Massenspektrometer kann einen Chromatographiedetektor umfassen.
Der Chromatographiedetektor kann einen destruktiven Chromatographiedetektor umfassen, der vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: (i) einem Flammenionisationsdetektor („FID“), (ii) einem aerosolbasierten Detektor oder einem Nanomengen-Analytdetektor („NQAD“), (iii) einem Flammenphotometriedetektor („FPD“), (iv) einem Atomemissionsdetektor („AED“), (v) einem Stickstoffphosphordetektor („NPD“) und (vi) einem evaporativen Lichtstreuungsdetektor („ELSD“).
Alternativ kann der Chromatographiedetektor einen nicht destruktiven Chromatographiedetektor umfassen, der vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgenden besteht: (i) einem UV-Detektor fester oder veränderlicher Wellenlänge, (ii) einem Wärmeleitfähigkeitsdetektor („TCD“), (iii) einem Fluoreszenzdetektor, (iv) einem Elektroneneinfangdetektor („ECD“), (v) einer Leitfähigkeitsüberwachungseinrichtung, (vi) einem Photoionisationsdetektor („PID“), (vii) einem Brechungsindexdetektor („RID“), (viii) einem Funkstromdetektor („radio flow detector“) und (ix) einem chiralen Detektor („chiral detector“).
Die lonenführung wird vorzugsweise bei einem Druck gehalten, der aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus folgenden besteht: (i) < 0,0001 mbar, (ii) 0,0001 - 0,001 mbar, (iii) 0,001 - 0,01 mbar, (iv) 0,01 - 0,1 mbar, (v) 0,1 - 1 mbar, (vi) 1 - 10 mbar, (vii) 10 - 100 mbar, (viii) 100 - 1000 mbar und (ix) > 1000 mbar.
Gemäß einer Ausführungsform können Analytionen einer Elektronenübertragungsdissoziations-(„ETD“)-Fragmentation in einer Elektronenübertragungsdissoziations-Fragmentationsvorrichtung unterzogen werden. Analytionen werden vorzugsweise veranlasst, mit ETD-Reagensionen innerhalb einer lonenführung oder Fragmentationsvorrichtung zu interagieren.
Gemäß einer Ausführungsform werden zum Bewirken einer Elektronenübertragungsdissoziation entweder: (a) Analytionen fragmentiert oder zum Dissoziieren und zum Bilden von Produkt- oder Fragmentionen gebracht, nachdem sie mit Reagensionen interagiert haben und/oder (b) Elektronen von einem oder mehreren Reagensanionen oder negativ geladenen Ionen zu einem oder mehreren mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen übertragen, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen dazu gebracht werden, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, und/oder (c) Analytionen fragmentiert werden oder dazu gebracht werden, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, nachdem sie mit neutralen Reagensgasmolekülen oder Atomen oder einem nicht ionischen Reagensgas interagiert haben, und/oder (d) Elektronen von einem oder mehreren neutralen nicht ionischen oder ungeladenen Ausgangsgasen oder - dämpfen zu einem oder mehreren mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen übertragen werden, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen dazu gebracht werden, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, und/oder (e) Elektronen von einem oder mehreren neutralen nicht ionischen oder ungeladenen Superbasis-Reagensgasen oder -dämpfen zu einem oder mehreren mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen übertragen werden, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen dazu gebracht werden, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, und/oder (f) Elektronen von einem oder mehreren neutralen, nicht ionischen oder ungeladenen Alkalimetallgasen oder -dämpfen zu einem oder mehreren mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen übertragen werden, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen dazu gebracht werden, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, und/oder (g) Elektronen von einem oder mehreren neutralen, nicht ionischen oder ungeladenen Gasen, Dämpfen oder Atomen zu einem oder mehreren mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen übertragen werden, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen dazu gebracht werden, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, wobei das eine oder die mehreren neutralen, nicht ionischen oder ungeladenen Gase, Dämpfe oder Atome aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus folgenden besteht: (i) Natriumdampf oder -atomen, (ii) Lithiumdampf oder -atomen, (iii) Kaliumdampf oder -atomen, (iv) Rubidiumdampf oder -atomen, (v) Cäsiumdampf oder -atomen, (vi) Franciumdampf oder -atomen, (vii) C₆₀-Dampf oder -Atomen und (viii) Magnesiumdampf oder -atomen.
Die mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen umfassen vorzugsweise Peptide, Polypeptide, Proteine oder Biomoleküle.
Gemäß einer Ausführungsform werden zum Bewirken einer Elektronenübertragungsdissoziation: (a) die Reagensanionen oder negativ geladenen Ionen von einem polyaromatischen Kohlenwasserstoff oder einem substituierten polyaromatischen Kohlenwasserstoff abgeleitet und/oder (b) die Reagensanionen oder negativ geladenen Ionen von der Gruppe abgeleitet, die aus folgenden besteht: (i) Anthracen, (ii) 9,10-Diphenyl-anthracen, (iii) Naphthalen, (iv) Fluor, (v) Phenanthren, (vi) Pyren, (vii) Fluoranthen, (viii) Chrysen, (ix) Triphenylen, (x) Perylen, (xi) Acridin, (xii) 2,2'-Dipyridyl, (xiii) 2,2'-Biquinolin, (xiv) 9-Anthracencarbonitril, (xv) Dibenzothiophen, (xvi) 1,10'-Phenanthrolin, (xvii) 9'-Anthracencarbonitril und (xviii) Anthraquinon und/oder (c) weisen die Reagensionen oder negativ geladenen Ionen Azobenzenanionen oder Azobenzen-Radikalanionen auf.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Prozess der Elektronenübertragungsdissoziationsfragmentation die Wechselwirkung von Analytionen mit Reagensionen, wobei die Reagensionen Dicyanobenzen, 4-Nitrotoluen oder Azulen umfassen.
Figurenliste
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun nur als Beispiel mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben, wobei

1A ein bei einer ersten Empfindlichkeit erhaltenes Massenspektrum zeigt und 1B ein bei einer zweiten geringeren Empfindlichkeit erhaltenes Massenspektrum zeigt,
2 eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und
3 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Ein bekanntes lonendetektionssystem ist in US 2002/0063205 A1 (Micromass) und EP 1 901 332 A1 (Micromass) offenbart, wobei das lonendetektionssystem automatisch einen lonenstrahl abschwächt, nachdem es festgestellt hat, dass Massenspektrumsdaten an einer Sättigung leiden. Der in US 2002/0063205 A1 (Micromass) und EP 1 901 332 A1 (Micromass) offenbarte bekannte Ansatz wird nachstehend in weiteren Einzelheiten mit Bezug auf die 1A und 1B erörtert.
1A zeigt zwei lonenspitzen in einem Massenspektrum. Die erste lonenspitze entspricht beispielsweise 1000 Ionen, und die zweite lonenspitze entspricht beispielsweise 10 Ionen. Es kann angenommen werden, dass der Ionendetektor an einer Sättigung leidet, falls eine lonenspitze ≥ 1000 Ionen aufweist.
Nach dem in US 2002/0063205 A1 (Micromass) und EP 1 901 332 A1 (Micromass) offenbarten Ansatz kann das bekannte Detektionssystem den Abschwächungsfaktor eines lonenstrahlabschwächers erhöhen, weil die erste lonenspitze in Sättigung ist. Beispielsweise wird unter der Annahme, dass das Detektionssystem den Abschwächungsfaktor um x10 erhöht, die erste lonenspitze auf 100 Ionen verkleinert und die zweite lonenspitze auf ein einziges Ion verkleinert (das nicht detektierbar ist), wie in 1B dargestellt ist.
Der bekannte Ansatz ermöglicht es, dass der Gesamtdynamikbereich des lonendetektionssystems erweitert wird, der Dynamikbereich im Spektrum jedoch beeinträchtigt wird, weil Spitzen geringer Intensität effektiv verloren gehen.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf 2 beschrieben.
Gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform werden vorzugsweise ein erstes Flugzeitspektrum, ein erster Transient oder erste Massenspektrumsdaten erfasst. Das erste Flugzeitspektrum, der erste Transient oder die ersten Massenspektrumsdaten werden dann vorzugsweise analysiert, um festzustellen, ob es Gebiete des ersten Flugzeitspektrums, des ersten Transienten oder der ersten Massenspektrumsdaten gibt, die nahe legen würden, dass das lonensignal intensiv genug ist, damit diese Abschnitte des ersten Flugzeitspektrums, des ersten Transienten oder der ersten Massenspektrumsdaten an Sättigung leiden. Insbesondere wird vorzugsweise festgestellt, ob die Transmission des lonenstrahls geschaltet oder geändert werden sollte.
Falls festgestellt wird, dass keine Abschnitte des ersten Flugzeitspektrums, des ersten Transienten oder der ersten Massenspektrumsdaten gesättigt sind oder sich der Sättigung nähern, wird die lonentransmission vorzugsweise nicht geändert und werden das erste Flugzeitspektrum, der erste Transient oder die ersten Massenspektrumsdaten vorzugsweise auf einer Platte gespeichert oder andernfalls mit anderen Flugzeitspektren, Transienten oder Massenspektrumsdaten kombiniert, um ein kombiniertes oder zusammengesetztes Massenspektrum oder einen kombinierten oder zusammengesetzten Massenspektrumsdatensatz zu bilden.
Falls festgestellt wird, dass ein oder mehrere Abschnitte des ersten Flugzeitspektrums, des ersten Transienten oder der ersten Massenspektrumsdaten gesättigt sind oder sich der Sättigung nähern, wird vorzugsweise die lonentransmission geändert, vorzugsweise verringert, und werden vorzugsweise ein zweites Flugzeitspektrum, ein zweiter Transient oder zweite Massenspektrumsdaten erfasst. Das zweite Flugzeitspektrum, der zweite Transient oder die zweiten Massenspektrumsdaten werden vorzugsweise bei einer verringerten lonentransmission erhalten.
Sobald ein zweites Flugzeitspektrum, ein zweiter Transient oder zweite Massenspektrumsdaten erhalten wurden (beispielsweise bei einer verringerten lonentransmission), werden vorzugsweise der eine oder die mehreren Abschnitte des ersten Flugzeitspektrums, des ersten Transienten oder der ersten Massenspektrumsdaten, bei denen festgestellt wurde, dass sie an Sättigung leiden, durch entsprechende Abschnitte vom zweiten Flugzeitspektrum, vom zweiten Transienten oder von den zweiten Massenspektrumsdaten ersetzt.
Die Intensitätswerte der Abschnitte des zweiten Flugzeitspektrums, des zweiten Transienten oder der zweiten Massenspektrumsdaten, die vorzugsweise in das erste Flugzeitspektrum, den ersten Transienten oder die ersten Massenspektrumsdaten eingefügt werden, werden vorzugsweise mit einem Abschwächungs- oder anderen Faktor multipliziert oder auf andere Weise skaliert, um die Tatsache zu kompensieren, dass das zweite Flugzeitspektrum, der zweite Transient oder die zweiten Massenspektrumsdaten vorzugsweise bei einer geringeren lonentransmission erhalten wurden als das erste Flugzeitspektrum, der erste Transient oder die ersten Massenspektrumsdaten.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform wird nun mit Bezug auf 3 beschrieben.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform werden ein erstes Flugzeitspektrum, ein erster Transient oder erste Massenspektrumsdaten erfasst. Das erste Flugzeitspektrum, der erste Transient oder die ersten Massenspektrumsdaten werden dann vorzugsweise analysiert, um festzustellen, ob es Gebiete des ersten Flugzeitspektrums, des ersten Transienten oder der ersten Massenspektrumsdaten gibt, die nahe legen würden, dass das lonensignal intensiv genug ist, damit diese Abschnitte des ersten Flugzeitspektrums, des ersten Transienten oder der ersten Massenspektrumsdaten an Sättigung leiden. Insbesondere wird vorzugsweise festgestellt, ob die Transmission des lonenstrahls geschaltet oder geändert werden sollte.
Falls festgestellt wird, dass keine Abschnitte des ersten Flugzeitspektrums, des ersten Transienten oder der ersten Massenspektrumsdaten gesättigt sind oder sich der Sättigung nähern, wird die lonentransmission vorzugsweise nicht geändert und werden vorzugsweise ein weiteres Flugzeitspektrum, ein weiterer Transient oder weitere Massenspektrumsdaten erfasst. Das erste und die weiteren Flugzeitspektren, der erste und die weiteren Transienten oder die Massenspektrumsdaten und die weiteren Massenspektrumsdaten werden dann vorzugsweise summiert oder auf andere Weise kombiniert. Die summierten oder kombinierten Flugzeitspektren, Transienten oder Massenspektrumsdaten werden dann vorzugsweise auf der Platte gespeichert oder auf andere Weise mit anderen Flugzeitspektren, Transienten oder Massenspektrumsdaten kombiniert, um ein kombiniertes oder zusammengesetztes Massenspektrum oder einen kombinierten oder zusammengesetzten Massenspektrumsdatensatz zu bilden.
Falls festgestellt wird, dass ein oder mehrere Abschnitte des ersten Flugzeitspektrums, des ersten Transienten oder der ersten Massenspektrumsdaten gesättigt sind oder sich der Sättigung nähern, wird vorzugsweise die lonentransmission geändert, vorzugsweise verringert, und werden vorzugsweise ein zweites Flugzeitspektrum, ein zweiter Transient oder zweite Massenspektrumsdaten erfasst. Das zweite Flugzeitspektrum, der zweite Transient oder die zweiten Massenspektrumsdaten werden vorzugsweise bei einer verringerten lonentransmission erhalten.
Sobald ein zweites Flugzeitspektrum, ein zweiter Transient oder zweite Massenspektrumsdaten erhalten wurden (beispielsweise bei einer verringerten lonentransmission), werden vorzugsweise der eine oder die mehreren Abschnitte des ersten Flugzeitspektrums, des ersten Transienten oder der ersten Massenspektrumsdaten, bei denen festgestellt wurde, dass sie an Sättigung leiden, durch entsprechende Abschnitte vom zweiten Flugzeitspektrum, vom zweiten Transienten oder von den zweiten Massenspektrumsdaten ersetzt.
Die Intensitätswerte der Abschnitte des zweiten Flugzeitspektrums, des zweiten Transienten oder der zweiten Massenspektrumsdaten, die vorzugsweise in das erste Flugzeitspektrum, den ersten Transienten oder die ersten Massenspektrumsdaten eingefügt werden, werden vorzugsweise mit einem Abschwächungs- oder anderen Faktor multipliziert oder auf andere Weise skaliert, um die Tatsache zu kompensieren, dass das zweite Flugzeitspektrum, der zweite Transient oder die zweiten Massenspektrumsdaten vorzugsweise bei einer geringeren lonentransmission erhalten wurden als das erste Flugzeitspektrum, der erste Transient oder die ersten Massenspektrumsdaten.
Die Intensitätswerte der Gebiete des zweiten Flugzeitspektrums, des zweiten Transienten oder der zweiten Massenspektrumsdaten, die vorzugsweise in das erste Flugzeitspektrum, den ersten Transienten oder die ersten Massenspektrumsdaten eingefügt werden, werden vorzugsweise auch mit einem Wert von zwei oder einer anderen natürlichen Zahl multipliziert, weil die korrigierten Flugzeitspektren, Transienten oder Massenspektrumsdaten effektiv das Äquivalent von zwei oder mehr getrennten Erfassungen ersetzen, die andernfalls erfasst worden wären, wenn nicht festgestellt worden wäre, dass das erste Flugzeitspektrum, der erste Transient oder die ersten Massenspektrumsdaten an Sättigung leiden.
Das Verfahren gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann auch auf andere Instrumente als Flugzeit-Massenanalysatoren angewendet werden, die einen ADC oder ein ähnliches Zählsystem verwenden. Beispielsweise erstreckt sich die vorliegende Erfindung auch auf die Verwendung von Quadrupol-Massenanalysatoren, elektrostatischen lonenfallen-Massenanalysatoren, HF-Ionenfallen-Massenanalysatoren, lonenbeweglichkeitsspektrometern („IMS“), feldasymmetrischen lonenbeweglichkeitsspektrometern („FAIMS“), differenziellen lonenbeweglichkeitstrennern („DMS“) oder verschiedenen Kombinationen davon.
Gemäß einer Ausführungsform braucht das Detektorsystem nicht tatsächlich gesättigt zu werden, um zu schalten und Massenspektrumsdaten bei einer anderen, d.h. verringerten, lonentransmission zu erfassen. Beispielsweise kann gemäß einer Ausführungsform, falls sich das System der Sättigung nähert, wobei die detektierte Intensität etwa 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 % oder 95 % des Maximums ist, bevor die Sättigung hervorgerufen wird, dennoch die Entscheidung getroffen werden, den Modus zu wechseln und Massenspektrumsdaten beispielsweise bei einer geringeren lonentransmission zu erfassen.
Das System kann so eingestellt werden, dass ein Anteil gesättigter Datenpunkte aufgenommen wird, bevor ein dynamischer Reichweitenerweiterungs-(„Dynamic Range Enhancement“ - DRE)-Betriebsmodus ausgelöst wird.
Gemäß einer Ausführungsform kann dafür gesorgt werden, dass die Erfassungszeit für das Erfassen eines abgeschwächten Spektrums erheblich kürzer ist als die Erfassungszeit für das Erfassen eines nicht abgeschwächten Spektrums.
Sobald das System festgestellt hat, dass eine Sättigung aufgetreten ist oder in Kürze auftreten wird, kann die Erfassungszeit verringert werden oder geändert werden, um eine gewünschte Anzahl abgetasteter Punkte über eine chromatographische Spitze zu erhalten. Dies wird vorzugsweise fortgesetzt, bis keine Sättigung detektiert oder festgestellt wird.
Die Entscheidung, ob zu schalten ist, um Massenspektrumsdaten in einem abgeschwächten Betriebsmodus zu erfassen, in dem die lonentransmission vorzugsweise verringert ist, kann getroffen werden, wenn Daten gesammelt oder erfasst werden, d.h. wenn ein Massenspektrumshistogramm aufgebaut wird.
Gemäß einer Ausführungsform kann das System für eine gewünschte Anzahl abgetasteter Punkte über eine chromatographische Spitze mit dem Doppelten der erforderlichen Erfassungsrate arbeiten, indem aufeinander folgende Abtastungen kombiniert werden, falls kein Schalten auftritt. Dies ist im in 3 gezeigten Flussdiagramm dargestellt.
Die Spektren können in einer Nachbearbeitungsprozedur kombiniert und normiert werden.

Claims

Verfahren zur Massenspektrometrie, welches Folgendes aufweist: Transmittieren von Ionen und Erhalten erster Massenspektrumsdaten und Analysieren von ersten Massenspektrumsdaten zum automatischen Feststellen, während einer Erfassung, ob ein Abschnitt oder mehrere Abschnitte der ersten Massenspektrumsdaten an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern, wobei, falls während der Erfassung festgestellt wird, dass der eine Abschnitt oder die mehreren Abschnitte der ersten Massenspektrumsdaten an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern, das Verfahren ferner Folgendes aufweist: (i) automatisches Ändern der Intensität der von einem Ionendetektor detektierten Ionen und Erhalten zweiter Massenspektrumsdaten, wobei der Schritt des Änderns der Intensität der vom Ionendetektor detektierten Ionen das Verringern der Intensität von Ionen, die durch den Ionendetektor detektiert werden, aufweist und (ii) Ersetzen des einen oder der mehreren Abschnitte der ersten Massenspektrumsdaten, von denen festgestellt wurde, dass sie an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern, durch einen oder mehrere entsprechende Abschnitte der zweiten Massenspektrumsdaten, die mit einem Skalierungsfaktor multipliziert sind, um ein zusammengesetztes Massenspektrum zu bilden, und Multiplizieren des zusammengesetzten Massenspektrums mit einem Faktor 2, wobei das zusammengesetzte Massenspektrum eine oder mehrere lonenspitzen von den ersten Massenspektrumsdaten und eine oder mehrere lonenspitzen von den zweiten Massenspektrumsdaten aufweist, wobei, falls festgestellt wird, dass die ersten Massenspektrumsdaten nicht an Sättigung leiden oder sich nicht der Sättigung nähern, bei dem Verfahren ferner dritte Massenspektrumsdaten erhalten werden, ohne automatisch die Intensität vom Ionendetektor detektierter Ionen zu ändern, und wobei die ersten und die dritten Massenspektrumsdaten summiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ferner eine lonentransmissionssteuervorrichtung bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Änderns der Intensität der vom Ionendetektor detektierten Ionen das Ändern der lonentransmissionseffizienz der lonentransmissionssteuervorrichtung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die lonentransmissionssteuervorrichtung ein lonengatter aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt des Änderns der Intensität der vom Ionendetektor detektierten Ionen das Ändern einer lonentransmissionseffizienz des lonengatters durch Ändern des Markierung-Zwischenraum-Verhältnisses des lonengatters oder durch auf andere Weise geschehendes Ändern eines Verhältnisses zwischen dem Zeitraum (T_on), während das lonengatter dafür eingerichtet ist, Ionen durchzulassen, und dem Zeitraum (T_off), während das lonengatter dafür eingerichtet ist, Ionen abzuschwächen, aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die lonentransmissionssteuervorrichtung eine lonenlinse aufweist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Änderns der Intensität der vom Ionendetektor detektierten Ionen das Ändern einer Fokussierungseigenschaft der lonenlinse aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, welches ferner das Hindurchführen von Ionen durch die lonentransmissionssteuervorrichtung und das veränderliche Steuern der Intensität der Ionen, die von der lonentransmissionssteuervorrichtung weitergeleitet werden, aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ferner eine lonenquelle bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Änderns der Intensität der vom Ionendetektor detektierten Ionen das Ändern der lonisationseffizienz der lonenquelle aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des während der Erfassung geschehenden automatischen Bestimmens, ob einer oder mehrere Abschnitte der ersten Massenspektrumsdaten an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern, das Bestimmen einschließt, ob einer oder mehrere Abschnitte der ersten Massenspektrumsdaten Intensitätswerte ≥ 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 % oder 95 % eines maximalen Intensitätswerts aufweisen, wobei der maximale Intensitätswert die Sättigung angibt oder dass der Dynamikbereich eines Ionendetektors überschritten wurde.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der maximale Intensitätswert dem maximalen von einem Analog-Digital-Wandler („ADC“) ausgegebenen Intensitätswert oder einem Ganzskalaausschlag des Analog-Digital-Wandlers entspricht.
Massenspektrometer, welches Folgendes aufweist: ein Steuersystem, das dafür eingerichtet und ausgebildet ist, Folgendes auszuführen: (i) Transmittieren von Ionen und Erhalten erster Massenspektrumsdaten und (ii) Analysieren der ersten Massenspektrumsdaten zum Feststellen während einer Erfassung, ob einer oder mehrere Abschnitte der ersten Massenspektrumsdaten an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern, wobei, falls während der Erfassung festgestellt wird, dass der eine oder die mehreren Abschnitte der ersten Massenspektrumsdaten an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern, das Steuersystem ferner dafür eingerichtet und ausgelegt ist, Folgendes auszuführen: (a) Ändern der Intensität der von einem Ionendetektor detektierten Ionen und Erhalten zweiter Massenspektrumsdaten, wobei der Schritt des Änderns der Intensität der vom Ionendetektor detektierten Ionen das Verringern der Intensität von Ionen, die durch den Ionendetektor detektiert werden, aufweist und (b) Ersetzen des einen oder der mehreren Abschnitte der ersten Massenspektrumsdaten, von denen festgestellt wurde, dass sie an Sättigung leiden oder sich der Sättigung nähern, durch einen oder mehrere entsprechende Abschnitte der zweiten Massenspektrumsdaten, die mit einem Skalierungsfaktor multipliziert sind, um ein zusammengesetztes Massenspektrum zu bilden, und Multiplizieren des zusammengesetzten Massenspektrums mit einem Faktor 2, wobei das zusammengesetzte Massenspektrum eine oder mehrere lonenspitzen von den ersten Massenspektrumsdaten und eine oder mehrere lonenspitzen von den zweiten Massenspektrumsdaten aufweist, wobei, falls festgestellt wird, dass die ersten Massenspektrumsdaten nicht an Sättigung leiden oder sich nicht der Sättigung nähern, bei dem Verfahren ferner dritte Massenspektrumsdaten erhalten werden, ohne automatisch die Intensität vom Ionendetektor detektierter Ionen zu ändern, und wobei die ersten und die dritten Massenspektrumsdaten summiert werden.
Massenspektrometer nach Anspruch 13, welches ferner eine lonentransmissionssteuervorrichtung aufweist, um die Intensität der von einem Ionendetektor detektierten Ionen zu steuern.