JP6446600B2 - イオンモビリティ分離方法及び装置 - Google Patents
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Description
Claims (53)
- イオンモビリティ分離又は操作用の装置であって、
a.イオン分離チャネルを形成するための湾曲した単一の非平面状の面と
b.前記面に結合された電極アレイと、
c.前記電極アレイに印加されて、イオンを前記装置内で移動させる閉じ込め駆動場を形成する、RF電圧及びDC電圧の組み合わせと
を備え、
印加された前記RF電圧及びDC電圧を受ける電極が前記面の形状に適合している装置。 - 前記装置上に追加の電場を形成するための、前記装置の外部の1つ以上の面及び/又は電極を更に備える、請求項1に記載された装置。
- 前記外部の面及び/又は電極に印加される電圧がオン・オフされるようになっている、請求項2に記載された装置。
- 前記面に結合された前記電極アレイが、前記面の上方に延在し且つ前記面から上方への距離が変化している、請求項1に記載された装置。
- 前記面に結合された前記電極アレイの1つ以上が、前記外部の面及び/又は電極によってオン・オフされるようになっている、請求項2に記載された装置。
- 前記単一の非平面状の面が、前記面の両側に電極アレイを備える、請求項1に記載された装置。
- 前記装置が、部分的に又は完全に透明なカバー又はエンクロージャ内に配置される、請求項1に記載された装置。
- 前記単一の非平面状の面が、円筒形状、螺旋形状、ファンネル形状、半球形状又は楕円形状のうちのいずれかである、請求項1に記載された装置。
- 前記電極アレイが、1つ以上の内側RF電極アレイと、複数の外側DC電極アレイとを備え、
前記内側RF電極アレイ及び前記外側DC電極アレイが、実質的に前記面の長さに沿って延在している、請求項1に記載された装置。 - 第1外側DC電極アレイが前記内側RF電極アレイの一方の側部に位置付けられ、第2外側DC電極アレイが前記内側RF電極アレイの他方の側部に位置付けられる、請求項9に記載された装置。
- 前記DC電圧が前記第1外側DC電極アレイ及び第2外側DC電極アレイに印加され、前記RF電圧が前記内側RF電極アレイに印加されるようになっている、請求項10に記載された装置。
- 少なくとも1つの内側電極アレイに対する前記RF電圧が、その近傍の内側電極と位相が異なる、請求項11に記載された装置。
- 各内側電極アレイに印加される前記RF電圧が、その近傍の内側電極と位相がずれて、擬似ポテンシャルを形成する、請求項12に記載された装置。
- 前記内側電極アレイに印加される前記RF電圧が、その近傍の内側電極アレイと約180度位相がずれて、前記擬似ポテンシャルを形成する、請求項13に記載された装置。
- 実質的に前記面の長さに沿って延在する1つ以上の内側DC電極アレイを更に備え、
各内側DC電極アレイが、隣り合う前記内側RF電極アレイの対の間に位置付けられる、請求項10に記載された装置。 - 少なくとも1つの内側RF電極アレイに対するRF電圧が、近傍の又は隣り合う内側RF電極アレイと位相が異なる、請求項15に記載された装置。
- 前記外側DC電極アレイに印加される第1DC電圧が同じであり、前記内側DC電極アレイに印加される第2DC電圧がDC勾配を有するか又は前記内側DC電極アレイに亘って異なっている、請求項16に記載された装置。
- 前記外側DC電極アレイに印加される第1DC電圧が前記外側DC電極アレイに亘って異なっているか又はDC勾配を有し、前記内側DC電極アレイに印加される第2DC電圧がDC勾配を有するか又は前記内側DC電極アレイに亘って異なっている、請求項16に記載された装置。
- 前記内側DC電極アレイが、前記外側DC電極アレイに対してずれている又はオフセットしている、請求項18に記載された装置。
- 前記内側RF電極アレイに重畳されるDC場を更に備える、請求項10に記載された装置。
- 少なくとも1つの内側RF電極アレイに対する前記RF電圧が、その近傍の内側RF電極アレイと位相が異なる、請求項20に記載された装置。
- 前記DC電圧が静的なDC電圧又は時間依存的なDC波形である、請求項1に記載された装置。
- 気相のイオンを分離又は操作する方法であって、
a.電極アレイを、イオン分離チャネルを形成するための湾曲した単一の非平面状の面に結合するステップと、
b.RF電圧及びDC電圧の組み合わせを前記電極アレイに印加して、前記単一の非平面状の面を通ってイオンを移動させる閉じ込め・駆動場を形成するステップと
を含み、印加された前記RF電圧及びDC電圧を受ける電極が前記面の形状に適合している、方法。 - 前記非平面状の面の外部の1つ以上の面及び/又は電極を介して、前記非平面状の面上に追加の電場を形成するステップを更に含む、請求項23に記載された方法。
- 前記外部の面及び/又は電極に印加される電圧をオン・オフする、請求項24に記載された方法。
- 前記面に結合された前記電極アレイが、前記面の上方に延在し且つ前記面から上方への距離が変化している、請求項23に記載された方法。
- 前記面に結合された前記電極アレイの少なくとも1つを、前記外部の面及び/又は電極によってオン・オフするステップを更に含む、請求項24に記載された方法。
- 前記単一の非平面状の面が、前記面の両側に電極アレイを備える、請求項23に記載された方法。
- 前記非平面状の面を部分的に又は完全に透明なカバー又はエンクロージャ内に配置することを更に含む、請求項23に記載された方法。
- 前記単一の非平面状の面が、円筒形状、螺旋形状、ファンネル形状、半球形状又は楕円形状のうちのいずれかである、請求項23に記載された方法。
- 前記電極アレイが、1つ以上の内側RF電極アレイと、複数の外側DC電極アレイとを備え、
前記内側RF電極アレイ及び前記外側DC電極アレイが、実質的に前記面の長さに沿って延在している、請求項23に記載された方法。 - 第1外側DC電極アレイが前記内側RF電極アレイの一方の側部に位置付けられ、第2外側DC電極アレイが前記内側RF電極アレイの他方の側部に位置付けられる、請求項31に記載された方法。
- 前記DC電圧が前記第1外側DC電極アレイ及び第2外側DC電極アレイに印加され、前記RF電圧が前記内側RF電極アレイに印加される、請求項32に記載された方法。
- 少なくとも1つの内側電極アレイに対する前記RF電圧が、その近傍の内側電極アレイと位相が異なる、請求項33に記載された方法。
- 各内側電極アレイに印加される前記RF電圧が、その近傍の内側電極アレイと位相がずれて、擬似ポテンシャルを形成する、請求項34に記載された方法。
- 前記内側電極アレイに印加される前記RF電圧が、その近傍の内側電極アレイと約180度位相がずれて、前記擬似ポテンシャルを形成する、請求項35に記載された方法。
- 実質的に前記面の長さに沿って延在する1つ以上の内側DC電極アレイを設けるステップを更に含み、
各内側DC電極アレイが、隣り合う前記内側RF電極アレイの対の間に位置付けられる、請求項32に記載された方法。 - 少なくとも1つの内側RF電極アレイのRF電圧が、近傍の又は隣り合う内側RF電極アレイと位相が異なる、請求項37に記載された方法。
- 前記外側DC電極アレイに印加される第1DC電圧が同じであり、前記内側DC電極アレイに印加される第2DC電圧がDC勾配を有するか又は前記内側DC電極アレイに亘って異なる、請求項38に記載された方法。
- 前記外側DC電極アレイに印加される第1DC電圧が前記外側DC電極アレイに亘って異なるか又はDC勾配を有し、前記内側DC電極アレイに印加される第2DC電圧がDC勾配を有するか又は前記内側DC電極アレイに亘って異なる、請求項38に記載された方法。
- 前記内側DC電極アレイが、前記外側DC電極アレイに対してずれている又はオフセットしている、請求項40に記載された方法。
- 前記内側RF電極アレイにDC電場を重畳させるステップを更に含む、請求項32に記載された方法。
- 前記イオンを、外部から斜めに前記面に導入する、請求項23に記載された方法。
- 前記DC電圧が静的なDC電圧又は時間依存的なDC波形である、請求項23に記載された方法。
- イオンモビリティ分離又は操作用の装置であって、
a.イオン分離チャネルを形成するための湾曲した単一の非平面状の面と、
b.1つ以上の内側RF電極アレイ及び複数の外側DC電極アレイを備え、前記面に結合され、前記内側RF電極アレイ及び前記外側DC電極アレイが、実質的に前記面の長さに沿って延在し、第1及び第2外側DC電極アレイが前記内側RF電極アレイの両側に位置付けられた、電極アレイと、
c.実質的に前記面の長さに亘って延在し、それぞれが、隣り合う内側RF電極アレイの対の間に位置付けられた、1つ以上の内側DC電極アレイと、
d.前記電極アレイに印加されて、イオンを前記装置内で移動させる閉じ込め・駆動場を形成する、RF電圧及びDC電圧の組み合わせと
を備え、
前記1つ以上の内側RF電極アレイ、前記複数の外側DC電極アレイ、および前記1つ以上の内側DC電極アレイが、前記面の形状に適合している装置。 - 少なくとも1つの内側RF電極アレイに対するRF電圧が、近傍の又は隣り合う内側RF電極アレイと位相が異なる、請求項45に記載された装置。
- 前記外側DC電極アレイに印加される第1DC電圧が同じであり、前記内側DC電極アレイに印加される第2DC電圧がDC勾配を有するか又は前記内側DC電極アレイに亘って異なる、請求項45に記載された装置。
- 前記外側DC電極アレイに印加される第1DC電圧が前記外側DC電極アレイに亘って異なるか又はDC勾配を有し、前記内側DC電極アレイに印加される第2DC電圧がDC勾配を有するか又は前記内側DC電極アレイに亘って異なる、請求項45に記載された装置。
- 前記内側DC電極アレイが、前記外側DC電極アレイに対してずれている又はオフセットしている、請求項46に記載された装置。
- イオンモビリティ分離又は操作用の装置であって、
a.イオン分離チャネルを形成するための湾曲した単一の非平面状の面と、
b.1つ以上の内側RF電極アレイ及び複数の外側DC電極アレイを備え、前記面に結合され、前記内側RF電極アレイ及び前記外側DC電極アレイが、実質的に前記面の長さに沿って延在し、第1及び第2外側DC電極アレイが前記内側RF電極アレイの両側に位置付けられた、電極アレイと、
c.前記電極アレイに印加されて、イオンを前記装置内で移動させる閉じ込め・駆動場を形成する、RF電圧及びDC電圧の組み合わせと、
d.前記イオンを前記装置内に更に閉じ込め移動させるように前記内側RF電極アレイに重畳されるDC場と
を備え、
前記1つ以上の内側RF電極アレイ、前記複数の外側DC電極アレイ、および前記1つ以上の内側DC電極アレイが、前記面の形状に適合している装置。 - イオンモビリティ分離又は操作用の設備であって、該設備は、少なくとも2つの非平面状の面を備え、そのうちの少なくとも1つの面が、他の面の上方に該他の面からずれて位置付けられ、各面は曲がって、その間に延びるイオン分離チャネルを形成し、
電極アレイが、前記少なくとも2つの面のいずれかに結合され、
RF電圧及びDC電圧の組み合わせが、各面に結合された前記電極アレイに印加されて、一方の面から他方へイオンを移動させる閉じ込め・駆動場を形成して、それにより各面を前記イオンが移動する「ウォーターフォール」効果を与えるようになっており、
印加された前記RF電圧及びDC電圧を受ける電極が、該電極の結合された前記面の形状に適合している、イオンモビリティ分離又は操作用の設備。 - 前記面のうちの1つが、他方の面の上方に位置し、ある角度離れている、請求項51に記載されたイオンモビリティ分離又は操作用の設備。
- 前記少なくとも2つの面が直角になるように位置している、請求項51に記載されたイオンモビリティ分離又は操作用の設備。
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