WO2014126449A1 - Способ и устройства масс-спектрометрии - Google Patents
Способ и устройства масс-спектрометрии Download PDFInfo
- Publication number
- WO2014126449A1 WO2014126449A1 PCT/KZ2013/000004 KZ2013000004W WO2014126449A1 WO 2014126449 A1 WO2014126449 A1 WO 2014126449A1 KZ 2013000004 W KZ2013000004 W KZ 2013000004W WO 2014126449 A1 WO2014126449 A1 WO 2014126449A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- channel
- ion
- reflective
- subsystem
- reflection
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 68
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 412
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 90
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 57
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 44
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 42
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 29
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims description 20
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 19
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 claims description 16
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 15
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 claims description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 7
- 101000845005 Macrovipera lebetina Disintegrin lebein-2-alpha Proteins 0.000 claims description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 6
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 238000005040 ion trap Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 4
- 238000001269 time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 101100534115 Drosophila melanogaster Snup gene Proteins 0.000 claims description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000013144 data compression Methods 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 2
- 241001231452 Platanus x hispanica Species 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 226
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 55
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 241000894007 species Species 0.000 description 4
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 4
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 102000004310 Ion Channels Human genes 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- MYWUZJCMWCOHBA-VIFPVBQESA-N methamphetamine Chemical compound CN[C@@H](C)CC1=CC=CC=C1 MYWUZJCMWCOHBA-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 230000003533 narcotic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 102200139378 rs104893955 Human genes 0.000 description 1
- 102220280699 rs80359182 Human genes 0.000 description 1
- 238000004885 tandem mass spectrometry Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
- G01N30/72—Mass spectrometers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/004—Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn
- H01J49/009—Spectrometers having multiple channels, parallel analysis
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
- H01J49/34—Dynamic spectrometers
- H01J49/40—Time-of-flight spectrometers
- H01J49/405—Time-of-flight spectrometers characterised by the reflectron, e.g. curved field, electrode shapes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
- H01J49/34—Dynamic spectrometers
- H01J49/40—Time-of-flight spectrometers
- H01J49/406—Time-of-flight spectrometers with multiple reflections
Definitions
- the invention can be used, for example, in medicine, in biology, in the gas and oil industry, in metallurgy, energy, geochemistry, hydrology, ecology, the food industry, for the control of doping and narcotic drugs.
- the P-element is called the U element, which is made to ensure the formation of a two-dimensional surface by parallel displacement of the direct generatrix, which we will call the geometric middle surface or meridian - the M-surface of the U element.
- the P-element can be made non-planar two-dimensional middle surface.
- Special cases P- elements are their types, when they simultaneously possess geometric middle planes, which they usually call the horizontal plane, and combined with it the plane of symmetry of the electric field, which is usually called the middle plane of the IO means.
- P-elements are subdivided into Cartesian-two-dimensional and three-dimensional. All P-elements, with the exception of their homogeneous or non-uniform height of Cartesian-two-dimensional types, which depend only on two coordinate axes in the Cartesian coordinate system, belong to three-dimensional P-elements.
- Two-dimensional P-elements are subdivided into plane-two-dimensional (with geometric middle planes) and surface-two-dimensional (M-surface is formed by parallel movement of a straight line along a curved line, or along a broken line, or curved-broken).
- a local element is called an IO element, designed to interact with the ion flux in only one region of the IO element.
- An elongated 10 element is an element elongated in one of the IO directions, intended for simultaneous or sequential interaction with a single-channel or multi-channel ion flow in different areas along the length of the elongated element.
- the input and output middle planes of the P-element are called the continuation of its M-surfaces outside the field, respectively, at its entrance and exit.
- 10 means any IO element or electrode-coupled (having at least one common part of the electrodes for two or more elements) is a node formed by two or more than 10 elements.
- the reflection means is called any of the angularly reflecting V -type 10 of the reflection element, ⁇ d £ 0 ⁇ ⁇ ⁇ -type and
- PETLE ° BRAZN00Tr “ ⁇ ” >> litis TM 1 ⁇ ) ISAIRU The main axis of the element U is the axis of the element U, along which, on average, the prevailing direction of motion of the flow of charged particles is provided.
- the path axis 10 of the means is the axis along which the tract ion flow can move before the entrance (input path axis) to the U means or after the exit (output path axis) of the U means.
- the axis of conjugation is the axis formed by combining two path axes, conjugate (the ion flux from one passes to the other) of two means.
- a unit direction vector of the path axis of the IO means the unit vector of the selected direction, for example, along which the path ion flow can move before the input (unit vector of the input path axis) to the means or after the output (unit vector of the output path axis) 10 of the tool.
- a unit vector of the direction of the axis of conjugation of two 10 means is called a unit vector of the selected direction, for example, the direction in which the tract ion flux can move after leaving one of the Yu means to enter another means.
- the average face vector U of the reflection element is called the unit vector of the face direction 10 of the reflection element, which determines the average direction of the face vectors of entering and leaving the reflection element and located on the geometric center of the face vectors of entering and leaving the reflection element.
- the averaged face vector ⁇ of the reflection element is a single concept defining the general spatial orientation of the input and output of the reflection element, including its single-zone and two-zone types.
- Yu means Vertical flow and horizontal flow Yu means (Yu element or Yu node) ⁇ subsystem is called Yu means, which in the Yu subsystem
- TSA / RU made with the possibility of passing the average trajectory of the tract ion flux along and near, respectively, the longitudinally vertical plane and horizontal plane 10 of the tool.
- the base plane or the X-plane 10 of the system / subsystem is the plane that is parallel to the averaged mid-plane or the averaged longitudinal-vertical plane, depending on which of these planes there are more ordered means in the 10 subsystem.
- the elongated axes of the elongated Yu reflection means in the reflective Yu subsystem are perpendicular to the base plane of the reflective IO subsystem.
- the local IO reflection means are located in one plane, and the base plane is parallel to this plane.
- the step axis or h-axis of the U system / subsystem is the axis that is perpendicular to its base plane.
- the stepping plane or the ⁇ -plane of the system / subsystem Yu is called the plane that is perpendicular to its base plane and passes through the longitudinal geometric center of the system / subsystem Yu and in a particular case is the vertically longitudinal plane 10 of the system / subsystem.
- Two Yu means are called conjugated if, after exiting one ion stream, it can get into another.
- a monosyllabic reflective subsystem called the subsystem, which at the peaks of reflection includes the means of reflection selected from elongated and local means of reflection and made with the possibility of single reflection from each of the means of reflection.
- the multicomponent reflective subsystem which at the peaks of reflection includes elongated means of reflection
- Two Yu means are called electrically connected if at least one part of the electrode is common to these two Yu means.
- Two U means are called electric coupled if at least one adjacent part of the electrodes of these two 10 means is under one electric potential.
- the projection nodal point of HR2PLR - a node or a two-loop monosyllabic or polysyllabic four-vertex PLR subsystem is called the intersection point of their path axes in the projection on the base plane.
- the path axes in the projection on the base plane determine the ⁇ -characteristic line for each of the mentioned HR1PLR-nodes or two-loop monosyllabic or multi-folded four-vertex PLR subsystems.
- a transverse nodal plane of HR2PLR - a node or a two-loop monosyllabic or multi-folded four-vertex PLR subsystem is a plane that is perpendicular to the plane of the base and the vertical-longitudinal plane, and passing through the nodal point.
- a single-channel channel is called a ⁇ system / subsystem forming a single-bound region of space for the passage of an ion flux and execution with the possibility of passing a single-path ion flux.
- a multi-channel channel is called a ⁇ system / subsystem forming a simply connected region of space for the passage of the ion flux and execution with the possibility of passing at least a two-channel ion flux.
- a multi-element 10 subsystem for example, in a reflection Yu subsystem, the elements of reflection 10 included in any of them are designed to receive the ion flux coming from outside the IO subsystem and to remove the ion flux from the IO subsystem, respectively, are called the first (or receiving) 10 element and the last (or output) U element of the U subsystem.
- the remaining 10 elements of the 10 subsystem are called average in general or each reflection element is called by numbering along the ion flux, for example, in the four-vertex PLR subsystem (two-loop-reflective type of reflective IO subsystem) with four reflection elements.
- the second is called the 10 reflection element located on the same diagonal part of the type line with the U reflection element
- the third is called the U element of reflection located on the same diagonal part of the type line with the output U element of reflection zheniya.
- the angle between the vectors counted counterclockwise from the unit vector of the axis of conjugation of the reflection means toward the unit average face vector of the first reflection means is designated by the symbol ⁇ ( ⁇ 2) ⁇ > and the magnitude of the angle between the vectors counted counterclockwise from the vector n ⁇ n in the direction to the unit averaged face vector n 2 of the second 10 means of reflection is marked
- ISA / RU ionizing a sample of the analyte in the ion source block and removing the ion flux from it, forming and controlling the movement of the ion flux, including its dispersion over the masses of ions (mass dispersion in terms of the ratio of their mass to charge m / z) using, at least one of the magnetic and electric fields formed by a group of ion-conducting blocks, including ion-conducting IB channels with boundary surfaces and with a channel subsystem, each of which is part of an MS channel with an IO system (serial connected ion-conducting IB channels and ion-source IB-channel of the ion-source block), and the channel IO system of at least one ion-conducting IB-channel is selected from a series consisting of its types: linear, curvilinear with transverse spatial dispersion by mass and reflective;
- MS mass spectrometer
- MS blocks ion source block; a group of ion-conducting blocks included in the docking unit, as well as an analyzer-dispersing block, the blocks include IB channels with boundary surfaces and with a channel 10 subsystem, in which: - The IB channel corresponding to its block is a part of the MS channel that combines the ion-conducting IB channels of the ion-conducting blocks together with the ion-source IB channel of the ion-source block;
- - channel 10 subsystem corresponding to its IB channel is part 10 of the MS channel system, which combines the U system of ion-conducting IB channels together with the U system of the ion-source IB channel;
- IB channels include at least two boundary surfaces that are specified selected from the group consisting of surface types, conditionally defined, a surface that matches the boundary electrode of the channel IO subsystem, any of which is made with at least one a passage window (for passage of the channel ion flow), in accordance with the choice of the boundary surface;
- the U subsystem of at least one ion-conducting IB channel is selected from a series consisting of linear, curvilinear, curvilinear with transverse spatial dispersion by mass, and reflective U subsystems;
- (w) controller-computer system The options for forming a docking block link in MS are very diverse and depend on the range of specific tasks for which MS was developed. Depending on the quantitative composition of the blocks of the docking block link, MS can be qualified as types of blocking levels MS: extended-multi-block, multi-block, medium-level block, medium-block and low-block MS. Low-block MSs are intended for single-stage mass spectrometry.
- the docking block link MS consist of a minimum composition - of a pre-forming unit and a distribution-accelerating unit.
- the mid-block docking block link MS consists of a pre-forming block, a distribution-accelerating block and a block of a grinding cell or an ion extraction block.
- the docking block link of a multi-block MS consists of a pre-forming block, a distribution-accelerating block, a grinding cell block, and an ion extraction block.
- the extended-multi-block MS docking unit consists of a pre-forming unit, a distribution-accelerating unit, a grinding cell unit, an ion extraction unit and an additional ion storage unit.
- the medium block level with the block of the grinding cell, multiblock and expanded multiblock MSs allow structural analysis of molecules based on multistage, for example, tandem mass spectrometry (MS I MS) or mass spectrometry with multicyclic accumulation of ions of a certain mass range (MS (fi )).
- MSs except for their parallel-multi-channel quadrupole species, are single-channel channel-single-channel and are made with the possibility of the simultaneous analysis of only one single-connected tract ion flow.
- CMOS complementary metal-oxide-semiconductor
- parallel MSs are single-stage and quadrupole.
- N is an integer greater than 1 channel, consisting of: an ion source block, including N ion source IB -channels, each of which includes one ion source; a docking block unit including a pre-forming unit and a distribution-accelerating unit, each of which contains N IB channels; analyzer-dispersing block containing N analyzer-dispersing IB channels; a detection system including N ion detectors; controller-computer system.
- the analyzer-dispersing unit includes N coupled type (having interchannel common electrodes) quadrupole IB channels, each of which is single-channel (single-threaded).
- This analogue like all known single single-stage MSs with a quadrupole ion trap, has a low mass determination accuracy of ⁇ 20 rp. It has a relatively average resolution of several tens of thousands.
- the main disadvantage of the analogue is the low value of the ratio of resolution / cost.
- the analogue belongs to the category of low-block MS and does not allow structural analysis.
- channel-multi-channel method in one channel multi-channel ion flow
- channel-single-channel method of one off-axis ion flow including its types with doubly connected cross-sectional surfaces of the ion flow
- non-magnetic channel Yu subsystem of a multi-reflective type including one or more P-reflectors, including one containing three-dimensional P-reflectors; multi-layer types of 10 multi-reflection subsystems, including two or more P-multi-reflectors;
- the reflection subsystems of the subsystem including the subsystems of a multi-reflecting form, and the elements in a system form are not considered, but only some random representatives of them are presented, from a large number of possible variants thereof;
- the indicator of the resolution / cost ratio, as well as the capabilities of MS, are mainly determined by the blocking level of MS, as well as the functional performance characteristics selected for such a group of blocks of IB channels (in particular, the resolution of the analyzer-dispersing IB channel and the IB ion selection channel, in his presence).
- IB channels with different levels of resolution (in terms of the ratio of resolution / cost, when they work as an IB channel for ion selection and mass analyzer dispersing 1B channel).
- the non-magnetic / electric IB channel differs in comparison with other types of IB channels (for example, double focusing, sector-magnetic ion-cyclotron resonance, Fourier analyzers, etc.), small geometrical dimensions, mass and energy consumption, simplicity and reliability of construction as well as a relatively low cost.
- a non-magnetic time-of-flight MS created on the basis of an electric time-of-flight IB channel, is distinguished among other types of MS by an unlimited mass range (up to tens of millions of atomic mass), and a high analysis speed.
- TOF MS time-of-flight MS
- Such functional characteristics allow TOF MS analysis, not available for other types of mass spectrometers, for example, time-varying processes or organic substances, which are a mixture of a large number of individual compounds (for example, oil).
- the first resolution level corresponds to TOF IB channels with a radio frequency (variable field), or with a direct main optical axis (static field) with a unidirectional linear main axis 10 subsystem;
- the second resolution level corresponds to TOF IB channels with a monosyllabic single-section electric (rotary) flat subsystem S Up ⁇ and with a monosyllabic single-reflection subsystem r D (l, v) l.
- the third level of resolution corresponds to TOF IB channels with a monosyllabic three-vertex flat-reflective flat 10 subsystem.
- the fourth level of resolution corresponds to TOF IB channels with one of: a two-vertex linear-multireflection step IO subsystem
- HF fields increase the path and time of ion motion in TOF MS, which makes it possible to improve its mass dispersion of ions (i.e., MS resolution) in comparison with electrostatic channels with a direct main optical axis (static field) IB channels.
- Linear TOF IB channels in TOF MS provide only a low level of resolution (resolution is several hundred), but at the same time they are small-sized, easy to operate, low-energy, and have low cost.
- the TOF IB channel is known with a monosyllabic single-section (rotary) plane-reflective IO subsystem S lUp l, which is included in the low-block TOF
- the IB channel is made with uniform electrostatic reflective fields enclosed by one or more meshes with small cells stretched over slotted diaphragms.
- the main disadvantage of sR-TOF MS is the relatively low resolution due to the fact that the ion path in the TOF MS is relatively small, since it depends on the size of the TOF MS.
- the resolution of TOF MS in a certain way depends on the length of the ion flight path, and its resolution can be increased by lengthening the ion flight path.
- Known TOF MS with an IB channel with one reflection have a resolution range, depending on the design, from several hundred to several thousand, their average sensitivity at the level of KG 4 .
- the tri-reflection IB channel variants used in cR-TOF MS are known (US 6,570,152 Bl May 27, 2003 Johan B.H .; US 6,717,132 B2, Apr. 6, 2004 Jochen Franzen).
- the methods described in the patents consist in executing an IB channel with reflecting one to three electric electrodes and in the direction emitted by the source of ion packets into these reflecting electric fields at sharp angles with respect to the field strength vectors, reflection of ion packets in electric fields, and subsequent registration of ion packets.
- fields of uniform electric field enclosed by a fine-mesh grid were used to reflect.
- TOF MSs are made with a linear unidimensional Yu subsystem or with a monosyllabic single-reflection Yu subsystem.
- the length of the flight path of the ion flux in such TOF MSs depends on the size of the TOF MSs.
- the creation of TOF MS, in which the length of the flight path can be increased to a length much larger than the size of the TOF MS, is crucial for improving mass resolution and mass accuracy.
- a number of TOF MSs are known where IB channels with various types of single-channel spiral-shaped multi-turn sector step IO subsystem S M ⁇ are used (e.g., Am. Soc. M. S., 2005, 16, (Takaya S., Hisayuki T., Mitsuyasu I., Yoshihiro K.).
- a single-channel spiral-multi-turn sector stepper 10 subsystem S 4M l the spiral shape of the trajectory is realized using four electrostatic sectors.
- TOF MS TOF MS with a single-channel spiral-multi-turn sector stepping subsystem S M 1, including four toroidal electrostatic sectors.
- This TOF MS showed a resolution of 35,000 for 300 amu, at 16 revolutions with a total path length of about 20 m.
- the main disadvantages of this TOF MS are: achievable isochronism in energy of only the first order; spatial isochronism of the first order requires optimization of the system; small acceptance; the ion energy should be significant - up to 30 keV.
- the IB channel with the I subsystem I M (2, v) ⁇ is designed to allow ions to move along trajectories whose projections onto its base plane have a straight segment shape and includes two single-zone elongated P-elements of Cartesian-two-dimensional reflection, located one against the other with the antiparallelism of their averaged face vectors that lie in the same plane (in the M-plane of the P-multi-reflective reflective IO subsystem), and the perpendicularity of the linear axes of the elongated
- the pins experience multiple reflections between single-zone elongated P-elements of reflection of the Cartesian-two-dimensional type, with a slow drift towards the detector in the so-called shift direction in the direction of the linear axes of the elongated P-elements of reflection, which lies in longitudinally-stepping plane of the reflective Yu subsystem.
- the number of cycles and resolution is adjusted by changing the ion injection angle.
- ISA RU roll the ions in the opposite direction of the drift, for them to pass twice through the 10 subsystems 1 M (2, v) l.
- the elongated P reflection elements are made possible by periodically modulating the electrostatic field along the direction of propagation of the ion flux with the aim of periodically spatial focusing of ion packets along the longitudinally vertical step direction ion flow propagation.
- the inclusion of at least one isochronous curve of the interface between the pulsed ion source and receiver in the MS is provided.
- the elongated P-reflection elements are used in addition to the periodic modulation of the electrostatic field, although each of them can be used separately.
- the main disadvantage of the known MR-TOF MS is that the elongated P-reflection elements are located in the same plane and the IB channel 10 by the subsystem IM (2, v) ⁇ are two-dimensional, which entails the need to scan the ion paths in one direction of the ionic flow. This will lead to spatially transverse spreading of the ion flux along the scanning plane (along the longitudinally vertical stepping plane) of the ion trajectory, due to the spatially transverse energy dispersion, appearing at each reflection from the elongated one-step form of the P reflection element. When ions pass a certain path, the ion flow diverges in the direction parallel to the longitudinally vertical stepping plane of the P-reflector so that the mass spectrum can be recorded on the detector
- Electrostatic lenses periodically mounted between two single-band elongated P-reflection elements and designed to hold ion packets along a zigzag path from the ion source to the detector, repeatedly acting along the ion paths in a non-linear dependence on their energy spread, significantly limits the resolution of MR-TOF MS.
- the reflection means are in principle located on the same plane and the averaged face vectors are in principle antiparallel each other.
- Reflective subsystems are made and used to change the direction of the ion trajectory and their possibilities for using to increase the time-of-flight dispersion in terms of the mass to charge ratio, transverse spatial focusing, and time-of-flight focusing on the ion energy in the ion packet are not considered; not considered the possibility of using reflective subsystems, taking into account the specifics of the implementation and location of 10 means of reflection; only local single-zone Yu reflection elements are considered; include only an even number of IO reflection elements.
- a common drawback of all known reflective J subsystems is that in them J means of reflection are located on the same plane, and the averaged face vectors are located in the same plane.
- the reflection means are made mainly with a uniform height (with a constant longitudinal vertical section - the surfaces of all electrodes are located at the same height from the horizontal plane).
- Known are electric local longitudinal-tear-conical IO elements of refracting form (Zh. Tech. Physics, 1989. V. 59. Issue JVsl (Doskeev G.A., Spivak-Lavrov I.F.), made in the form of conical and wedge-shaped prisms, and belonging to the class of conical deflecting elements U.
- the well-known Yu elements are not suitable for creating high-resolution IO subsystems with a sweep of the ion flow in an arbitrary direction (3D Yu subsystems), in particular in the reflective 3D subsystems that we proposed in this invention and are one of the main tools for the technical solution of this invention.
- IO elements elongated and local transversely-conical 10 reflective elements, including single-zone, two-zone: vertically-two-zone, horizontal-two-zone, and its mixed-two-zone types; local transverse-fracture-conical IO of refracting elements; IO three-dimensional reflection elements reflections, including transversely-conical Yu reflection elements; elongated IO elements of refracting form, including transverse-fracture conical ones.
- Known electrical 10 reflection elements belong to an angularly reflecting V type.
- our present invention along with the reflection elements, we used the well-known electric loop-reflecting ⁇ -type (Copyright certificate JVa995156 Bulletin JVs5, published 02/07/83, Zernov A.A. et al.) And the arc-shaped reflecting ⁇ 7-type (LG Glicman et al. Nucl. Instr. . And Meth. In Phys. Res. 363 (1993), two-reflection unit.
- the multi-path mass spectrometry method proposed by us in this invention can be used in the time-of-flight or with the main axis curve transverse-spatial dispersive form of the IB channel of any MS where the MS channel system has a two-dimensional or periodic structure, for example, in US 6,717,132 B2, Apr. 6, 2004 and US 2008/0272287 Al Nov. 6, 2008.
- the main objective of the present invention is to propose a method of mass spectrometry, as well as a device for its implementation based on the effective control of the ion flow in the MS, in order to increase the ratio of resolution to cost - an indicator of the magnitude of the resolution / cost of various MS.
- the proposed in this invention variants of the mass spectrometry method and device for their implementation covers all levels of blockiness and resolution levels of MS.
- the invention additionally provides increased sensitivity, accuracy and speed of measuring the composition and structure of substances, while expanding the functionality, reducing the geometric dimensions and mass of the analyzers.
- Another objective further solved in the present invention is to expand the arsenal of mass spectrometry.
- inventive method and device for its implementation meet the criteria of the invention, since at the filing date of the application no similar solutions have been identified.
- the method and device proposed here for its implementation have a number of significant differences from known methods and devices for their implementation.
- the proposed method and device for its implementation can be implemented on the basis of existing equipment using materials, components and technologies developed in the industry.
- the proposed method of mass spectrometry is carried out by:
- the main difference of the proposed method from the known method is that to form and control the ion flux, at least one feature selected from the group consisting of the following is carried out and used:
- a three-dimensional reflective (3D-reflective) mass spectrometry method the requirements of which are to use a three-dimensional reflective subsystem (3D reflector), which includes at least two reflection means, the set of averaged facial vectors of which do not lie on one straight line and are made in at least one type selected from the group consisting of: an arc-shaped reflecting yT-type and a loop-shaped reflecting -type of a two-reflecting node, and an angularly reflecting ⁇ -type of an IO reflection element, and using 3D-reflector is used for time-of-flight dispersion according to the mass of ions, transverse spatial focusing, time-of-flight focusing on the energy of ions in an ion packet;
- 3D reflector which includes at least two reflection means, the set of averaged facial vectors of which do not lie on one straight line and are made in at least one type selected from the group consisting of: an arc-shaped reflecting yT-type and a loop-shaped reflecting -type
- - at least one of its ion-conducting IB channels of the ion-conducting MS block performs mass spectrometry selected from the group consisting of ⁇ channel-single-channel and channel-multi-channel mode.
- - mass spectrometry is carried out by using at least one of the modes selected from the group consisting of: single-stage view, MS I MS - view, MS (ri) - view, combinations of liquid chromatographs with a mass spectrometer
- any desired blocking level option including an expanded multiblock version, which includes an ion source block, a pre-forming block, a distribution-accelerating block, a grinding cell block I, a selection block ions, a block of additional accumulation of ions and an analyzer-dispersing block;
- mass spectrometry is carried out by sequentially carrying out the steps for translating the channel ion flux according to the first variant of the extended multi-block mode of use:
- At least one cycle (Ql 1) including steps (cd), (de) and selecting from the group consisting of ⁇ (her) and (ef) ⁇ , with the aim of accumulating ions of a selected set of masses in the IB channel of additional accumulation ions;
- At least one cycle including (Q11), followed by a choice from (fc) and ⁇ (fe) and then (her) ⁇ ;
- mass spectrometry is carried out by sequentially carrying out the steps of translating the channel ion flux according to the second variant of the extended multi-block mode of use:
- mass spectrometry is carried out by sequentially carrying out the steps of channel ion flux transfer according to the multi-block mode of use, bypassing the IB channel of additional ion accumulation in the case of extended multi-block MS execution, which is also valid in the absence of IB -channel of additional ion accumulation in the composition of MS:
- step (eg) the implementation of steps in one of two rows (i) and (ii):
- mass spectrometry is carried out by sequentially carrying out the steps of channel ion flux conversion according to a variant of the average blocking mode of use without ion selection, bypassing the IB channel of additional ion accumulation and IB ion channel in the case of extended multi-block execution of MS, which is also valid in the absence of an IB channel for additional accumulation of ions and an IB channel for ion selection in the MS:
- step (eg) the implementation of steps in one of two rows (i) and (I):
- mass spectrometry is carried out by sequentially carrying out the steps of channel ion flow conversion according to the variant of the average blocking level of the use mode without ion grinding, bypassing the IB channel of additional ion accumulation and the IB channel of the grinding cell in the case of extended multi-block MS execution, which is also valid in the absence of an IB channel for additional accumulation of ions and an IB channel of the grinding cell in the MS:
- mass spectrometry is carried out by sequentially carrying out the steps of channel ion channel transfer according to a low-block version of the use mode, bypassing the IB channel of the additional ion accumulation, IB-channel for ion selection and IB-channel of the grinding cell in the case of extended multi-block MS execution, which is also valid in the absence of the IB-channel for additional accumulation of ions, IB-channel of ion selection and IB-channel of the grinding cell in the MS:
- - path ion fluxes received from different sources are fed into ion-conducting blocks through different output windows of the ion-source system.
- - path ion flows coming from different output windows of the ion source block are supplied independently of each other or in a time correlation dependence from each other, for example, simultaneously or alternately at predetermined time intervals;
- energy spectrometry is carried out at predetermined intervals of the ranges of its energy spectrum
- each tractable ion flux is detected by a separate detector of the detector system
- the ion source is used in one of the modes selected from the group consisting of generating a continuous ion stream and generating a pulsed ion stream; - use one of the cyclic modes selected from the group consisting of single-cycle and multi-cycle ions passing through the IB channel;
- time-of-flight (TOF) mass spectrometry At least one of its ion-conducting IB channels of the ion-conducting MS block is subjected to time-of-flight (TOF) mass spectrometry;
- TOF time-of-flight
- MS I MS view MS (ri) view
- time-of-flight mass spectrometry is performed by the time-based method.
- the main difference between the proposed IO elements of refraction and reflection by the flow of charged particles is that it is made from the group consisting of the following: elongated and local transversely torn conical Yu elements of the reflecting type, including single-zone, two-zone: vertical-two-zone, horizontal-two-zone, and mixed dual-zone types; local transverse-fracture-conical Yu elements of refracting form; 10 reflection elements with a three-dimensional reflection region, including transversely-conical Yu reflection elements; elongated Yu elements of refracting form, including transverse-fracture-conical ones.
- the diaphragm was made separately from the adjacent electrode; the diaphragm is made inextricably with the electrode adjacent to it;
- a local integral element in which at least one of the electrodes is made integral and its cross section is formed by joining an arbitrary number of constituent parts selected from a group of forms: a straight line, a sector of a second-order curve, including the formation of an ellipsoid, a circle, and any closed curve;
- a local element with transverse electrodes in which at least two electrodes are made transverse, one of which is made in the aforementioned longitudinal-two-burst type, and the other is made in a vertical-two-burst type and which consists of two, in particular , the same constituent parts located symmetrically on both sides of the longitudinal-vertical plane; in the particular case, these two electrodes are made in a cross-aligned form relative to each other, and the components of the vertically two-burst type of electrode located in the gap space of the two component parts of the electrode of a horizontal-two-burst type;
- cross-conical Yu element made with horizontal expansion, consisting of at least one extension, on average, in at least one direction of the horizontal section;
- a cross-conical IO element made with longitudinally-vertical and horizontal extensions, including its longitudinally discontinuous two-dimensional view and a bi-symmetric view, having two mutually perpendicular planes of symmetry, one of which is a horizontal plane, and the other is a longitudinally vertical plane symmetries that intersect along the axis of symmetry of the doubly symmetric 10 element;
- - its longitudinal-vertical expansion is made selected from the group consisting of: homogeneous and transitional varying dimensional types, while its transitional varying dimensional type is made selected from the group consisting of its subtypes, which include at least one transition selected from a group consisting of: parallel-step transition, angular oblique transition, oblique-step transition; - at least two adjacent electrodes thereof are made with an interelectrode border, the projection form of which on a horizontal plane is selected from the group consisting of: a straight line for local and elongated elements; a second-order curve segment for a local element; periodic segments of a second-order curve for an elongated element forming a sector-trans-bending element with sector-trans-bending field distribution;
- the shape of the cross-vertical section of at least one of its longitudinally discontinuous electrodes is selected from the group consisting of: a straight line for local and for elongated IO elements; sectors of a second-order curve for a local element; direct and periodic sectors of the second-order curve for an elongated 10 element;
- the constituent parts of its electrode in the form of a sector of a second-order curve are selected from the group consisting of convex to each other and concavity to each other;
- the reflective view is made selected from the group consisting of the following: without a plug and with a plug on the side of the reflection of ions, which is located transverse to the main axis U of the element and is made with curvature R x and R Y , respectively, in two mutually perpendicular vertical directions
- a plug is made selected from the group consisting of: the plug is made separately from the adjacent electrode; the plug is made inextricably with the electrode adjacent to it;
- - its reflective view includes at least one of the electrodes from the side reflection of ions made with curvature in at least one of two mutually perpendicular directions of symmetry;
- a massively elongated 10 element which consists of an array of local Y elements, located, in particular, identically one above the other along the selected axis of Y element extension, and their front edges are located in the same plane;
- - its whole elongated appearance is made selected from the group consisting of a two-dimensional conical, three-dimensional with a periodic structure, in particular, a periodically bi-symmetric element;
- reflective subsystems for controlling the ion flow are proposed, including reflective means.
- the main difference between the proposed reflection subsystems and the known ones is that it is made up of at least one feature selected from the group consisting of: (a) a multi-vertex three-dimensional reflective subsystem (3D - reflector), which includes at least two reflection means, the set of averaged facial vectors of which do not lie on one straight line and are made in at least one type selected from the group consisting of an arcuately reflecting 7-type and a loop-shaped reflecting p-type of a two-reflection unit, and an angularly reflecting V-type Yu of a reflection element, and a 3D reflector is used for time-of-flight dispersion by mass of ions, transverse -governmental focus, focus on the time of flight of the ions in an ion energy package;
- 3D - reflector which includes at least two reflection means, the set of averaged facial vectors of which do not lie on one straight line and are made in at least one type selected from the group consisting of an arcuately reflecting 7-type and a loop-
- At least one Yu element is selected from the group consisting of the following: elongated and local transverse-explosive-conical IO elements of a reflecting type, including single-zone, two-zone: vertical-two-zone, horizontal-two-zone, and its mixed-two-zone types; local transverse-fracture-conical IO elements of a refracting form; Yu reflection elements with a three-dimensional reflection region, including transversely-conical Yu reflection elements; elongated 10 elements of refracting appearance, including transverse-fracture-conical.
- symbol 21 indicates the type of formation of the reflective Yu subsystem, which depends on the geometry of each 10 means of reflection and potentials on to each of their electrodes, as well as from the spatial arrangement of the means of reflection relative to each other and the mutual orientation of their averaged facial vectors;
- the index k determines the number of reflection means, which corresponds to the number of vertices in the reflection subsystem;
- the U index is a sign of the monosyllabism of the reflective U subsystem, while the U means of reflection are selected from its types, including elongated and local ones;
- At least one of the Yu means of reflection is made selected from the group consisting of: () of local and massively elongated horizontally flow reflecting means, while the angle ⁇ ⁇ between the horizontal plane of the reflecting means and the base plane of the reflecting subsystem is limited to 0 ⁇ ) ⁇ ] -, and the subsystem is made so that the average trajectory can pass path ion flux along the M-surface of the reflection means and near it;
- ⁇ vm which is selected from the group consisting of types > ⁇ ⁇ ( ⁇ > - K Ms M & K MpW icMs fc) '- flat type 9L xMp (v) and step type 21 ⁇ ( ⁇ 7), each of which includes an angularly reflecting ⁇ type IO of the reflection element; the flat type ⁇ kMp () and the step type ⁇ - kM ⁇ ), each of which includes the means of an arc-reflecting -type;
- U means of reflection in the direction of a single averaged facial the vector W j of the first IO reflection means is limited to 0 - ⁇ ⁇ 2 ⁇ - ⁇ ⁇ and
- the PLR subsystem includes two Yu means of reflection to - 2, made in the form (form) of the mentioned HR2PLR - node;
- the spatial arrangement of the third additional Yu reflection means is selected from the group consisting of types of triangle formed straight lines connecting each of the two 10 means of reflection: rectangular and isosceles;
- the value of the angle ⁇ ⁇ 2 between the vectors counted counterclockwise from the unit vector n ⁇ of the conjugation axis of the first and second 10 means of reflection towards the unit averaged face vector n of the third additional 10 means of reflection is limited to
- - its two adjacent Yu reflection elements are selected from the group consisting of electrode-connected and electrode-separated (unbound) ⁇ elements;
- IB channels are proposed for forming and controlling the movement of a channel ion stream of charged particles, including:
- a channel IO subsystem of an ion-conducting IB channel made of a series consisting of: linear, curvilinear, curvilinear with transverse spatial dispersion by mass, and reflective,
- the main difference of the proposed IB channel from the known IB channels is that it is made up of at least one feature selected from the group including the following:
- 3D-reflector comprising at least two IO reflection means, the set of averaged facial vectors of which do not lie on one straight line and are made in at least one a type selected from the group consisting of: an arc-shaped reflecting st-type and a loop-shaped reflecting p - type of a two-reflection unit, and an angular
- ⁇ chakir 'JmMp determine the types of sweeps of the ion trajectory along the stepping plane of the reflective IO subsystems, respectively indicated by these symbols:
- scan types d NUs , d UUs , d Us , d ⁇ KUs , d IM , d CM , d M , d mMs are selected from the group consisting of harmonic h, loop-harmonic hp, arc-harmonic ksh;
- the types of scans d NUp , ⁇ - ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ , d ⁇ KlJp are selected from the group consisting of plane-reflective without transition p, plane-reflective with an angular transition ⁇ , plane-reflective with a loop-like transition pp, plane-reflective with an arc-shaped transition rsh -
- the scan type d ⁇ Mp is selected from the group consisting of a plane-reflective with an angular transition ⁇ , flat-reflective with a loop-like transition pp, flat-reflective with an arc-shaped transition p;
- - its flat-reflecting 10 subsystem includes single-plane reflection and types of sweeps: flat-reflecting with an angular transition ⁇ , flat-reflecting with a loop-like transition pp, flat-reflecting with an arc-shaped transition p, containing, respectively, the 10th element of an angularly reflecting V-type, an arc-shaped and reflecting? -type of a two-reflection unit, the spatial orientations of the horizontal planes of which are selected based on the design of 10 subsystems and the task;
- the middle planes of the angularly reflecting V -type of the IO element, the arc-shaped reflecting 77-type and the loop-shaped reflecting -type of the two-reflective node, are located at an acute angle with respect to the base plane of the flat-reflecting IO subsystem, the magnitude of which is greater than zero and less than ⁇ ;
- IO refractive index selected from the group consisting of elongated and local species:
- - 10 means of refraction with a straight axis, made possible to use, in one of the modes of use, including the telescopic mode of operation, and spatial focusing, in at least one of the transverse directions to the movement of the ion path;
- - Yu means of refraction with a curved axis for the implementation of an external refractive transition made with the possibility of using in one of the modes, including the telescopic mode of operation, and spatial focusing in at least one of the transverse directions to the movement of the ion path;
- - his additional Yu means of refraction is located in at least one of the positions selected from the group including the location: at the entrance; at the exit; between U means of reflection, covering the frontal area of the path axis of the reflective U subsystem, and selected from the group consisting of elongated two-dimensional and periodically three-dimensional, in particular, with a constant height of the species; between 10 means of reflection, covering the region of the nodal point of the path axes of the reflective subsystem, and selected from the group consisting of: an electrode-connected two-element refractive unit with a curved axis, that is, a combined refractive unit, which contains two electrically-connected 10 refractive elements; an electrode-connected four-element Yu refractive unit with a curved axis, that is, two combined 10 refractive nodes, each of which contains two electrode-connected Yu refractive elements symmetrically with respect to the nodal point;
- an additional U refractive index with a curved axis is included: in the step-reflecting U subsystem, while the types of scans are d NUs , d UUs , d ZUs , d K, Us> d iM> d CM> d AM> d m MS > d mMs selected from the group consisting of harmonic with an external refracting transition h J., loop-like
- ISA U consisting of lO means of reflection, IO means of refraction with a curved axis, fieldless mode.
- MS mass spectrometry used mass spectrometer
- MS blocks ion source block; a group of ion-conducting blocks included in the docking unit, as well as an analyzer-dispersing block, the blocks include IB channels with boundary surfaces and with a channel subsystem, in which:
- the IB channel corresponding to its block is a part of the MS channel that combines the ion-conducting IB channels of the ion-conducting blocks together with the ion-source IB channel of the ion-source block;
- the channel IO subsystem corresponding to its IB channel is part 10 of the MS channel system, which combines the U system of ion-conducting IB channels together with the U system of the ion source IB channel;
- IB channels include at least two boundary surfaces that are specified selected from the group consisting of surface types, conditionally defined, a surface that matches the boundary electrode of the channel IO subsystem, any of which is made with at least one a passage window (for passage of the channel ion flow), in accordance with the choice of the boundary surface;
- the U subsystem of at least one ion-conducting IB channel is selected from a series consisting of linear, curvilinear, curvilinear with transverse spatial dispersion by mass, and reflective U subsystems;
- the ion source block is made with at least two passage windows, and the MS is configured to simultaneously perform mass spectrometry of at least two ion flow paths, including ion paths with multiply connected cross-sectional surfaces, ionic a stream into which is supplied by an ion source block;
- the reflection subsystem is made three-dimensional (3D reflector), and includes at least two 10 reflection means, the set of averaged facial vectors of which do not lie on one straight line and are made in at least one type selected from a group consisting of an arcuately reflecting C7 type and a loop-like reflecting? -type of a two-reflection unit, and an angularly reflecting U element of the ⁇ -type reflection, and a 3D-reflector is used for time-of-flight dispersion by mass of ions, transverse spatial focus ings, time of flight focusing on the energy of the ions in an ion package;
- At least one Yu element is selected from the group consisting of the following: elongated and local transversely-conical Yu elements of a reflecting type, including single-zone, two-zone: vertical-two-zone, horizontal-two-zone, and its mixed-two-zone types; local transverse-fracture-conical IO elements of a refracting form; 10 reflection elements with a three-dimensional reflection region, including transversely-conical 10 reflection elements; elongated 10 elements of refracting appearance, including transverse-fracture-conical.
- - at least one ion-conducting MS block includes at least one IB channel selected from the group consisting of channel-single-channel and channel-multi-channel types thereof;
- MS * IMS view MS * IMS view
- MS ( ⁇ ) view combinations of liquid chromatographs with LC I MS mass spectrometer
- At least one ion-conducting MS block includes at least one electrode-coupled combination of two IB channels selected from the group consisting of its types and including at least two types selected from the group: from four vertex PLR-subsystem, with a three-vertex PLR-subsystem, with a two-vertex LR-subsystem, with a monosyllabic single-reflection Yu subsystem D (l, f) j rD ;
- the docking-block unit includes a pre-forming unit containing at least one pre-forming 1B channel made with the possibility of intermediate preliminary formation, acceleration and direction of the ion flow, and containing at least one section selected from a series including: an ion trap; drift tube of an asymmetric cell of ionic mobility (mobility) DC / field (cells of ionic mobility) with input and output windows (openings) with ionic gates; refractive elements and aperture;
- the ion source block includes at least one ion source IB channel, configured to be used in one of the modes selected from the group consisting of generating a continuous ion stream and generating a pulsed ion stream; - at least one ion detector of the detector compartment is equipped with an ion selector with a certain passband and includes at least one of the members of a row including a control grid, a Bradbury-Nielsen logic element, a plane-parallel deflector (capacitor);
- each ion detector is mainly connected to a data acquisition and storage system having an analog-to-digital converter (adaptive data compression protocol);
- - its ion detector is configured to expand the dynamic range by alternative scans with varying voltage intensity, at least one selected pulsating ion source, in a distribution-accelerating channel;
- - its ion detector is configured to expand the dynamic range by alternative scans with varying the duration of the injection of ions into the output window of the ion source;
- the ion sampling unit includes at least one IB-channel for ion selection, selected from members of the series, including: quadrupole IB-channel; ion trap; a static IB channel, for example, when the channel IO subsystem of its IB channel is made with a curved main axis in a transverse-spatial dispersive form;
- the GW channel including the TOF IB channel, is made in one of its mentioned types, but is not limited to them;
- analyzer-dispersing unit includes at least one analyzer-dispersing IB channel, selected from a number of members, including: toroidal and cylindrical sector electric analyzers; magnetic sector analyzer; orbitrap analyzer; Fourier analyzer ICR; a static analyzer, for example, when the channel IO subsystem of its IB channel is made with a curve by the main axis in the transverse-spatial dispersing form; IB channel, including TOF IB channel, is made in one of its mentioned types, but is not limited to them;
- the detector compartment (the detector compartment with the analyzer-dispersive 1B channel);
- At least one of the selected analyzer-dispersing IB channels and IB ion selection channels includes means for adjusting the mean free path and ion acceleration voltage
- IB channel its analyzer-dispersing IB channel is made possible to determine the ion mean free path in it less than that of the I-channel of ion extraction, for example, to establish the acceleration voltage greater than that of the IB-channel of ion extraction ;.
- peripheral device selected from the group consisting of devices: input, information conversion, information transfer and information reproduction depending on the requirements for the transmitted information and information reproduction device;
- FIG. Figures 1 to 8 show, in schematic form, longitudinally conical IO reflection elements which are made with longitudinally vertical expansion consisting of at least one extension, on average, in at least one direction of longitudinally vertical section. The following items are shown:
- plugs which are located transversely to the main axis of the IO elements from the side of the reflection of ions, in principle, any of them can be performed without a plug;
- FIG. 1 shows a longitudinally-conical Yu reflection element, which is made with longitudinally-vertical expansion, of uniform height of a varying dimensional type
- longitudinally conical Yu reflection elements are shown which are made with longitudinally vertical expansion of a transitional varying dimensional type.
- FIG. 1 shows a single-zone longitudinally conical Yu reflection element V02RB, comprising: a first reflection electrode V21B with a flat shape of a plug, a vertical-limiting electrode 91 ⁇ with components 91 ⁇ and 91 ⁇ 2, a second reflection electrode V22B, a third reflection electrode V23B, and a fourth reflection electrode V24B.
- FIG. 2 shows a single-zone longitudinally-conical IO angular oblique junction reflection element V03RB, comprising: a plug V031Bn, which is made with curvature in at least one direction, and is transverse to the main axis U of the element, a first reflection electrode V31B, a second reflection electrode V32B third reflection electrode V33B, fourth electrode
- the electrodes V31B and V32B are located at an angle of ⁇ 25 ⁇ - 1 ⁇ with respect to each other, and the electrodes V32B and V33B are located at an angle of non-zero with respect to each other.
- FIG. 3 shows a single-zone longitudinally conical 10 parallel-step transition reflection element V04RB, comprising: a flat plug V041Bn, a first reflection electrode V41B, a second reflection electrode V42B, a third reflection electrode V43B, a fourth reflection electrode V44B.
- FIG. 4 shows a single-band longitudinally conical Yu reflection element V05RB of an oblique step transition of the first kind, comprising: a plug V051BI1, a first reflection electrode V51B, a second reflection electrode V52B, a third reflection electrode V53B, a fourth reflection electrode V54B.
- the electrodes V51B and V52B are located at an angle and stepwise with respect to each other.
- FIG. 5 shows a two-band electrode-coupled longitudinally-conical 10 reflection element V06RB of an oblique step transition of the second kind, comprising: a flat plug W061Bn, a first reflection electrode W61B, a second reflection electrode W62B, a third reflection electrode W63B, electrode-connected two electrodes W64B1, W64B and W64B2, W64B two zones with a common part of W64B.
- the W64B electrode is located at an angle with respect to the W63B electrode, and the remaining electrodes are parallel to their common axis and stepwise with respect to each other.
- FIG. 6 shows a two-band electrode-coupled longitudinally-conic Yu reflection element W04RB of an inclined step transition of the third kind, comprising: a plug W41Bn, a first reflection electrode W41B, a second reflection electrode W42B, electrode-connected two electrodes W43B1, W43B and W43B2, W43B of two zones with a common part W43B, and two fourth electrodes W44B1, W44B12
- FIG. 7 shows an asymmetrically two-zone longitudinally conical angular oblique junction reflection element W03RG, comprising: a plug W31Gn, a first reflection electrode W31G, a second reflection electrode W32G, two third electrodes W34G1, W34G12 and W34G2, W34G22 and one fourth electrode W44G2, W44G22 of the upper zone.
- FIG. 8 shows a symmetrically two-zone longitudinally conical IO angular oblique junction reflection element W03RQ, comprising: a plug W31Qn, a first reflection electrode W31Q, a second reflection electrode W32Q, two third electrodes W34Q1, W34Q12 and W34Q2, W34Q22 of box-type, two fourth electrodes W44Q1, W44Q12 and W44Q2, W44Q22.
- FIG. 9 to 10 in a projection, embodiments of the shape of the interelectrode boundary are presented, which are selected from the group consisting of: a straight line 0 ⁇ y and a segment of a second-order curve 02y, forming a sector-transitive U element with sector-transitive field distribution.
- the angle of inclination V ⁇ 2 ) E between the two electrodes 012E and 011E is limited to
- the bulge can be directed to the side or the opposite side of the averaged facial vector AND.
- FIG. 11 shows a Cartesian-two-dimensional Yu element of the LEU containing: components of the first 111 and second 112, third 113 and fourth 114 electrodes.
- the interelectrode gap between the components is made rectilinearly and vertically to the longitudinally vertical plane of the element.
- FIG. 12 shows a trans-bending 10 of an element 140y with an averaged front vector n, comprising: the constituents of the first 141 and second 142, the third 143 and fourth 144 electrodes.
- the interelectrode gap between the components of the second 142 and the third 143 electrodes is made in the form of a segment of a second-order curve, with a bulge directed in the opposite direction of the direction of the averaged face vector p.
- Other interelectrode slots are made rectilinearly and vertically in relation to the longitudinally vertical plane of the element.
- FIG. 13 shows a trans-bending U reflection element 150y with an averaged front vector n, comprising: a flat plug 151Rn, constituents of the first 151 and second 152, the third 153 and the fourth 154 electrodes.
- the interelectrode gap between the components of the second 152 and the third electrodes is made in the form of a segment of a second-order curve, with a bulge directed from the side of the plug 151p.
- the interelectrode gap between the components of the third 153 and fourth 154 electrodes is made rectilinear and at an angle with respect to the longitudinal-vertical plane of the element.
- Other interelectrode slots are made rectilinearly and vertically to the longitudinally vertical plane 10 of the element.
- FIG. 14 shows a cross-mixed type P-reflection element 160Ry comprising: a flat plug 161Rn, components of the first 161 and second 162, third 163 electrodes; the horizontal component 164 and the side components 164sl, 164s2 of the fourth electrode.
- this interelectrode gap made rectilinearly and vertically to the longitudinally vertical plane of the IO element.
- FIG. 15 shows a box-mixed type P-reflection element 170Ry comprising: a flat plug 171Rn, comprising the first 171 and second 172 electrodes; third box electrode 173; the fourth box-shaped electrode 174.
- the interelectrode slots are made rectilinearly and vertically to the longitudinally vertical plane of the element.
- FIG. 16 is a three-dimensional image of a Cartesian-two-dimensional uniformly longitudinally conical single-band Yu reflection element V110R comprising: a plug Vl lln, components of the first V111 and second V112, the third V1.13 and the fourth V114 electrodes.
- the interelectrode gap between the components is made rectilinearly and vertically to the longitudinally vertical plane of the element.
- the working (internal) surfaces of the electrodes of the reflection element are made with one slope - the upper components of all the electrodes are made at the same angle with respect to the middle surface of the Cartesian-two-dimensional Yu element VII OR.
- FIG. 17 is a three-dimensional image of a Cartesian two-dimensional uniformly longitudinally-conical two-zone Yu reflection element W110R, comprising: a plug Wllln, the components of the first Will and the second W112,
- W113.22 two zones with a common part W113, and two fourth electrodes W114.1, W114.12 and W114.2, W114.22 two zones.
- FIG. 18 is a three-dimensional image of a box-mixed type of uniformly longitudinally-conical two-zone Yu reflection element W170R comprising: a flat plug W171Rn comprising the first W171 and second W172 electrodes; third box electrodes W173.1 and W173.2 of two zones;
- the interelectrode slots are made rectilinearly and vertically to the vertical plane 10 of the element.
- FIG. 19 is a view of a reflection element K160Ry with an averaged face vector n, comprising: a flat plug K161Rn constituting a first electrode K161; second electrodes K162.1 and K162.2 of two zones; the third electrodes K163.1 and K163.2 of two zones; the fourth electrodes K164.1 of one zone and the horizontal component K164.2 and the side components K164sl, K164s2 of the fourth electrode of the other zone.
- the interelectrode slots are made rectilinearly and vertically to the longitudinally vertical plane of the element.
- FIG. 20 shows a P-reflection element K140Ry with an averaged face vector I, comprising: a flat plug K141Rn constituting the first K141 electrode; second electrodes K142.1 and K142.2 of two zones; the third electrodes K143.1 and K143.2 of two zones, the fourth electrodes K144.1 and K144.2 of two zones.
- the interelectrode slots between the second electrodes K142.1 and K142.2 of two zones on the one hand and the third electrodes K143.1 and K143.2 of two zones on the other hand are made in the form of segments of second-order curves, with a convexity
- FIG. 21 is a representation of a reflection element K120Ry with an averaged face vector n, comprising: a flat plug K121Rn constituting a first electrode K121; second electrodes K122.1 and K122.2 of two zones; the third electrodes K123.1 and K123.2 of two zones, the fourth electrodes K122.1 and K122.2 of two zones.
- the interelectrode gap between the second K122.2 and the third K123.2 electrodes is made in the form of a segment of a second-order curve, with the bulge K121Rn directed towards the direction of convexity.
- Other interelectrode slots are made rectilinearly and vertically to the longitudinally vertical plane of the element.
- figures 22 to 25 are examples of the execution of the arcuate-reflecting 7-type and loop-reflecting? -type of local two-reflection IO node. Moreover, in figures 23 to 25 they are shown in projections on the horizontal plane of the two-reflection Yu node.
- the figure 22 presents a three-dimensional image of an arcuate reflecting H310 two-reflection IO node, in which, the gaps between the first H311 and the second H311, as well as the second H312 and the third H313 electrodes are made in the form of rectilinear thin slits.
- the figure 24 shows a non-symmetric double-reflection 10 node 340y, in which, the gap between the first 341 and second 342, as well as the second 372 is made in the form of rectilinear thin slots, and the gap between the second 342 and third 343 electrodes is made in the form of a second-order curve.
- FIG. 23 and 25 show the principles of using, respectively, a loop-shaped reflecting ⁇ -type and an arc-shaped reflecting ⁇ -type two-reflection unit.
- a double-reflection unit as shown in FIG. 23, in loopback mode? -type of reflection, the characteristic trajectory of the movement of 31 li ions in the two-reflection IO node 310y passes through points 1, 2, 3 and 4.
- the characteristic trajectory of the ions 311i in the two-reflection IO node 310u passes through points 1, 2, 3 and 5.
- the characteristic trajectory of 381i ions in a two-reflection 10 node 380y runs parallel to the averaged face vector of item
- Figure 26 shows a non-uniform type (including mirrors of at least two different types) of an electrode-separated elongated Y reflection element
- ml41Ry consists of two IO reflection elements llORy and 140Ry.
- elongated U reflection elements are shown electrode-separated .L mOjlR and electrode-connected _L m0j2R in the form of elongated vertical arrays of U reflection elements. Moreover, each of them consists of two 10 reflection elements OjORl and 0j0R2.
- a projection onto the median plane shows a special type of electrode-coupled Yu site 2R.140Ry, consisting of two local Yu reflection elements 141Ryl and 141Ry2.
- the examples in figures 26 to 29 give a general idea of the concept of elongated horizontal and vertical, homogeneous and inhomogeneous elongated arrays of Yu reflection elements.
- the number of IO reflection elements in the array, and the choice of any 10 reflection elements in the array depends on the practical problem of mass spectroscopy being solved.
- the selection of any Yu reflection element in the array can be made from a series including various designs of 10 reflection elements shown above.
- a special type of refractive means with a curved axis 4L.230 is represented, consisting of two united refractive nodes 4L.230, each of which contains two electrode-connected local IO refractive elements made symmetrically with respect to nodal point.
- Such nodes can be used, for example, to effect an external refractive transition in the region of the nodal point of the path axes of the four-vertex PLR subsystem,
- a sector 210uT of a Cartesian-two-dimensional type of elongated 10 refractive means with a curved axis with sectors of the first 211T, second 212T, third 213T electrodes is presented; the characteristic trajectories of 211Til, 211Ti2, 211Ti3, ions into the 210uT sector during its operation in the telescopic mode; angles of incidence & ion flux and refraction angles 9 of the "ion flux.
- a transverse-rectilinearly alternating type elongated U reflection means 260u comprising: a vertical-limiting electrode 261p; first 261 and second 262 reflection electrodes; third 263 and fourth 264 electrodes.
- the interelectrode gap between the components of the second 262 and third 263 electrodes are made in the form of a periodic repetition of a combination consisting of a straight segment and a segment of a second-order curve.
- Other interelectrode slots are made rectilinearly and vertically with respect to the middle and vertical planes of the linear IO reflection means 260u.
- the figure 34 shows the boundary surface 20H, including the boundary section of the multi-channel channel ion flow, in the types of H el H and S g2 H, which are located along the line of the longitudinal vertical plane.
- the figure 35 shows the boundary surface 20Q, including the boundary sections of a multi-channel channel ion flow, in the forms ⁇ ⁇ 1 ⁇ ) and> which are located on the horizontal plane line.
- the figure 36 shows the boundary surface 20C, including boundary sections of a multi-channel channel ion flow, in the form ⁇ e1 C,
- H e2 C, H e3 C and H e4 C which are distributed along the line of the longitudinal-vertical plane and along the line of the horizontal plane.
- a schematic depicts examples of the selection of a bi-symmetric IB channel with a straight main axis with boundary sections of a two-channel channel ion flow.
- the figure 37 presents a spatial image of a bi-symmetric IB channel 50, which includes: a plug 51p, together with electrodes 51, 52, 53 and with the surface of the diaphragm electrode 54 facing them, forming a local U reflection element; electrodes 55, 56, 57, together with the input surface of the electrode 58 and the surface facing them a diaphragm electrode 54 forming a local 10 element of refraction.
- the diaphragm electrode 54 is made with a diaphragm 54 ⁇ in its central part, the first passage window 54 ⁇ ⁇ , the second passage window 54 ⁇ ⁇ , 2 .
- the input electrode surface is made by the first passage window 58 ⁇ 6 ⁇ and the second passage window 58H g2 .
- a projection onto a horizontal plane aligned with the yz coordinate plane shows the projections of the characteristic two ion paths 1 and 7I2y in such a bi-symmetric IB channel 50.
- FIG. 39 two ⁇ -channels 60x1 and 60x2, which can be electrically coupled, are shown in a projection on a longitudinally vertical plane.
- FIG. 40 through 46 illustrate embodiments of step-reflecting IB channels, although they can be flat-reflective.
- FIG. 46 in the projection onto the h-plane, 8409 l / g two-channel IB channel with a monosyllabic four-vertex PLR subsystem is presented
- a projection onto the base plane shows embodiments of IB channels with a four-vertex PLR subsystem.
- FIG. 47 shows an embodiment of an IB channel with a monosyllabic four-vertex PLR subsystem based on two special 10 reflective means 34A21 and 34A22.
- FIG. 48 shows an embodiment of an IB channel with a four-vertex PLR subsystem based on four elongated U reflective means 32.1, 32.2, 32.3 and 32.4.
- FIG. 48 also shows the X-characteristic line TL four-vertex LR-subsystem and its components front front and rear front Lj- 2 lines, the first diagonal L d and the second front
- FIG. 49 and 50 show embodiments of IB channels with a four-vertex PLR subsystem based on any 10 reflective means with additionally included IO refractive means.
- FIG. 49 shows an embodiment of an IB channel with an electrode-connected four-element refractive unit with a curved axis 0821.
- FIG. 50 shows an embodiment of an IB channel in a Cartesian-two-dimensional type with an elongated 10th refractive index with a curve axis 0823, covering the front region of the PLR subsystem.
- the polysyllabic flat-reflector 9t 4jV / (4, v) _p _L l [2] includes 10 means of refraction with a curved axis 0824Y to effect an external refractive transition p _1_.
- FIG. 53 shows an embodiment of an IB channel with a single-path multi-layered plane-reflective PLR subsystem 4L ⁇ (4, v) _1_ 1 with a refractive index with a curved axis 0826L and includes a single-plane scan with an external refractive transition p ⁇ .
- the IO by means of refraction with the 0826Y axis in contrast to the 10 means of refraction with the 0825Y axis, is more elongated and additionally allows the input of the ion flux into the reflective subsystem and the removal of the ion flux from the reflective subsystem.
- FIG. 54 shows an embodiment of an IB channel with a single-path, multi-layered, flat-reflecting P LR subsystem ⁇ M (ps) ( ⁇ , f) d mM (ps) j ⁇ M (ps] and may include a scan with a single-plane arched junction rh or harmonic with arched transition hxn.
- FIG. 55 shows an embodiment of an IB channel with a single-path multilayered plane-reflective PLR subsystem $ AND 4 (/ , (4, K) / ⁇ > 1 and includes a single-plane scan with an angular junction pv.
- FIG. 56 A mass spectrometer as a complex consisting of several blocks is shown in figures 56 and 57.
- the possible transitions and directions of the three-channel ion flow between MS blocks are presented in the form of a line and a dash line, respectively, the main and additional, with arrows.
- MS also contains a controller and computer unit (not shown in FIG.), For monitoring and controlling the operation of all spectrometer units, as well as for ensuring the receipt and processing of information.
- Figure 56 is a general block diagram of an MS 1000 in which the ion flux from the ion source block 1010 enters the docking unit 1100.
- the ion source block 1010 includes one or more ionization chambers and a sample ionization system for them.
- the ion stream discharged from the docking unit 1100 enters the analyzer-dispersing unit 1020.
- Figures 56 and 57 show an open-dispersing analyzer-dispersing unit 1020 and the ion stream from the analyzer-dispersing unit 1020 can be directed back to the docking unit 1100 and / or in the detector compartment 1030 with the analyzer-dispersing unit (with the analyzer-dispersing IB channel).
- the detector compartments 1030 are not provided with the analyzer-dispersing unit.
- the figure 57 presents a block diagram of the docking block link 1100 consisting of five blocks (extended multi-block version), which includes: pre-forming block 1110, distribution-accelerating block 1120, block grinding cell IZO, block selection of ions 1140, detector compartment 1150 with the block (IB-channels) of the selection of ions and the block of additional accumulation of ions 1160.
- the block diagram of the docking block link 1100 will have four blocks (multi-block version).
- MS made extended-multi-block version or multi-block version of the docking block link 1100 allows structural analysis of the MS ⁇ n> type.
- the block diagram of the docking block link 1100 consisting of a minimum number of (two) blocks (low block version) - includes a pre-forming block 1110 and a distribution-accelerating block 1120.
- the MS made with such a docking block link 1100 allows only single-stage mass spectrometry.
- the block diagram of the docking block link 1100 consisting of three blocks (mid-level blocking option) - includes a pre-forming block 1110, a distribution-accelerating block 1120, and an IZO grinding cell block.
- An MS configured with such a docking unit 1100 allows for structural analysis.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электронной аналитической технике по определению состава и структуры веществ, в частности к области анализаторов, включающих в себя, по меньшей мере, один масс-спектрометр (MS - mass spectrometer), и может быть использовано в медицине, в биологии, в газовой и нефтяной промышленности, в металлургии, энергетике, геохимии, гидрологии, экологии. Технический результат - увеличение разрешающей способности MS, чувствительности, точности и скорости измерения состава и структуры веществ, при одновременном расширении функциональных возможностей, уменьшении геометрических габаритов и массы анализаторов вещества. Разработаны многотрактный способ масс-спектрометрии и трехмерный отражательный (3D -отражательный) способ масс-спектрометрии, требования которого заключаются в использовании трехмерной отражательной 10 подсистемы (3D - отражатель). Для осуществления этих способов представлен новый вид распределения электрического поля поперечноразрывно-коническое, включая его тип с трехмерным распределением в области отражения. Разработаны варианты устройств для реализации способа. Представлены принципиальные ионно-оптические схемы, которые позволяют создавать различных видов MS.
Description
СПОСОБ И УСТРОЙСТВА АСС-СПЕ ТРОМЕТРИИ
Изобретение может быть использовано, например, в медицине, в биологии, в газовой и нефтяной промышленности, в металлургии, энергетике, геохимии, гидрологии, экологии, пищевой промышленности, для контроля допинговых и наркотических средств.
В материалах данной заявки на изобретения введены новые понятия и термины, связанные в основном с новыми объектами, предложенных впервые, которые в основном поясненены по ходу изложения формулы, в пояснении приложенных фигур и описания заявки изобретения. Некоторые из них, для однозначеннего их истолкования требуют дополнительного пояснения, которые даны здесь.
Р-элементом называется Ю элемент, который выполнен с обеспечением образования двумерной поверхности параллельным перемещением прямой образующей, которую будем называть геометрической средней поверхностью или мердианной - М-поверхностью Ю элемента. В общем случае Р-элемент может быть выполнен неплоской двумерной средней поверхностью. Частными случаями Р-
элементов являются, их виды, когда они одновременно обладают геометрическими средними плоскостями, которых обычно называет горизонтальной плоскостью, и совмещенной с нею плоскостью симметрии электрического поля, которую обычно называет средней плоскостью IO средства.
Р-элементы подразделяютя на декартво-двумерные и на трехмерные. Все Р- элементы, за исключением их однородной или неоднородной высоты декартово- двухмерных типов, которые зависят только от двух координатных осей в декартовой системе координат, относиться к трехмерным Р-элементам.
Двумерные Р-элементы подразделяютя на плоскостно-двумерные (с геометрической средними плоскостями) и на поверхностно-двумерные (М- поверхность образована параллельным перемещением прямой образующей по изогнутой линии, либо по ломанной прямой, либо изогнуто-ломанной).
Локальным Ю элементом называется IO элемент, предназначеный для взаимоздействия с ионным потоком только в одной области IO элемента.
Удлиненным 10 элементом называется удлиненный в одном из направлении IO элемент, предназначенный для одновременного или последовательного взаимодействия с однотрактным или многотрактным ионным потоком в разных областях по длине удлиненного Ю элемента,.
Входным и выходным средними плоскостями Р-элемента называются продолжении его М-поверхностей вне поля соответственно при его входе и выходе.
10 средством называется любой IO элемент или электродносвязанный (имеющий, по меньшей мере, одную общую часть электродов для двух или более элементов) Ю узел, образованный двумя или более 10 элементами.
Ю средством отражения называется любой из углообразноотражающего V -тип 10 элемента отражения, ~ д £0ф ^^ -тип и
ПеТЛе°браЗН00Тр« МШёЮ»>>т™1^^) ISAIRU
Главной осью Ю элемента называется ось Ю элемента, вдоль которой обеспечено, в среднем, преобладающее направление движения потока заряженных частиц.
Трактной осью 10 средства называется ось, по которой может двигаться трактный ионный поток до входа (входная трактная ось) в Ю средства или после выхода (выходная трактная ось) Ю средства.
—- Осью сопряжения называется ось, образованная при совмещении двух трактных осей, сопряженных (ионный поток из одного переходит в другую) двух Ю средств.
Единичным вектором направления трактной оси IO средства называется единичный вектор выбранного направления, например, по которой может двигаться трактный ионный поток до входа (единичный вектор входной трактной оси) в Ю средства или после выхода (единичный вектор выходной трактной оси) 10 средства.
Единичным вектором направления оси сопряжения двух 10 средств называется единичный вектор выбранного направления, например, направления, по которому может двигаться трактный ионный поток после выхода из одного Ю средства до входа в другое ΙΟ средство.
Усредненным лицевым вектором Ю элемента отражения называется единичный вектор лицевого направления 10 элемента отражения, определяющий усредненное направление лицевых векторов входа в Ю элемент отражения и выхода из него и расположенный на геометрическом центре лицевых векторов входа в Ю элемент отражения и выхода из него. Усредненный лицевой вектор ΙΟ элемента отражения является единым понятием определяющим общую пространственную ориентацию входа и выхода Ю элемента отражения, включая его однозонное и двузонное типы.
Вертикально-поточным и горизонтально-поточным Ю средствами (Ю элемент или Ю узел) ΙΟ подсистемы называется Ю средство, которое в Ю подсистеме
- 3 -
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
TSA/RU
выполнено с обеспечением возможности прохождения усредненного траектории трактного ионного потока по и вблизи, соответственно продольно-вертикальной плоскости и горизонтальной плоскости 10 средства.
Плоскостью основания или X -плоскостью 10 системы/подсистемы называется плоскость, которая параллельна усредненной средней плоскости или усреднённой продольно-вертикальной плоскости, в зависимости по какому из этих плоскостей более упорядочено расположены Ю средства в 10 подсистеме. Удлинённые оси удлиненных Ю средств отражения в отражательной Ю подсистеме расположены перпендикулярно к плоскости основания отражательной IO подсистеме. В плоскоотражательной Ю подсистеме локальные IO средства отражения расположены в одной плоскости, и плоскость основания параллельна этой плоскости. Шаговой осью или h -осью Ю системы/подсистемы называется ось, которая перпендикулярна к ее плоскости основания.
Шаговой плоскостью или ι -плоскостью Ю системы/подсистемы называется плоскость которая перпендикулярна к ее плоскости основания и проходит через продольный геометрический центр Ю системы/подсистемы и в частном случае является вертикально-продольной плоскостью 10 системы/подсистемы.
Два Ю средства называются сопряженными, если после выхода из одного ионный поток может попасть в другое.
Односложной отражательной Ю подсистемой, называется Ю подсистема, которая на вершинах отражении включает Ю средства отражения, выбранные из удлиненных и локальных средств отражения и выполненная с обеспечением возможности однократного отражения с каждого Ю средств отражения.
Многосложенной отражательной Ю подсистемой, называется Ю подсистема, которая на вершинах отражении включает удлиненные средства отражения, и
- 4 -
" ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
ISA/RU
выполненная с обеспечением возможности два и более отражения из разной областей каждого Ю средства отражения.
Два Ю средства называются электодносвязанными если, по меньшей мере, одна часть электрода является общими для этих двух Ю средств.
Два Ю средства называются электрическими связанными если, по меньшей мере, одна смежная часть электродов этих двух 10 средств находится под одним электрическим потенциалом.
Проекционной узловой точкой HR2PLR - узла или двухпетлевых односложной или многосложенной четырехвершинных PLR -подсистем называется точка пересечения их трактных осей в проекции на плоскости основания. Трактные оси в проекции на плоскости основания определяют λ - характеристическую линию для каждого из упомянутых HR1PLR - узла или двухпетлевых односложной или многосложенных четырехвершинных PLR - подсистем.
Поперечной узловой плоскостью HR2PLR - узла или двухпетлевой односложной или многосложенной четырехвершиной PLR -подсистемой называется плоскость, которая перпендикулярна к плоскости основания и вертикально- продольной плоскости, и проходящий через узловой точки.
Канально-однотрактным, называется ΙΟ система/подсистема образующая односвязанную область пространства для прохождения ионного потока и выполнения с обеспечением возможности прохождения однотрактного ионного потока.
Канально-многотрактным, называется ΙΟ система/подсистема образующая односвязную область пространства для прохождения ионного потока и выполнения с обеспечением возможности прохождения, по меньшей мере, двухтрактного ионного потока.
- 5 -
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
iSA/RU
В многоэлементной 10 подсистеме, например, в отражательной Ю подсистеме, входящие в любой из них состав 10 элементы отражения, предназнченные для приема ионного потока поступающего из вне IO подсистемы и вывода ионного потока из IO подсистемы, соответственно, называются первым (или принимающим) 10 элементом и последним (или выходным) Ю элементом Ю подсистемы. Остальные 10 элементы 10 подсистемы называются в общем виде средними либо каждый Ю элемент отражения называют по нумерации по ходу ионного потока, например, в четырехвертшиной PLR -подсистеме (двухпетлеобразно-отражающий типе отражательной IO подсистемы) с четырьмя Ю элементами отражения вторым называется 10 элемент отражения расположенный на одной диагональной части типовой линии с принимающим Ю элементом отражения, а третьим называется Ю элемент отражения расположенный на одной диагональной части типовой линии с выходным Ю элементом отражения.
Для двух IO средств отражения, сопряженных в отражательной Ю подсистеме, величина угла между векторами, отсчитанными против часовой стрелки от единичного вектора оси сопряжения Ю средств отражения по направлению к единичному усредненному лицевому вектору первого Ю средства отражения, обазначена символом β(\2)\ ·> а величина угла между векторами, отсчитанными против часовой стрелки от вектора п^щ по направлению к единичному усредненному лицевому вектору п2 второго Ю средства отражения обазначена
СИМВОЛОМ ?(] 2)2 -
В общем виде варианты способов масс-спектрометрии и масс-спектрометра (MS) известны. Способ масс-спектрометрии в общем виде предусматривает:
- 6 -
ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
ISA/RU
(i) ионизацию пробы анализируемого вещества в ионно-источниковом блоке и вывод из него ионного потока, формирование и управление движением ионного потока, включая его диспергирование по массам ионов (масс-диспергирование по величине отношения их массы к заряду m/z) с помощью, по меньшей мере, одного из магнитных и электрических полей, образованных группой ионопроводящих блоков, включающих ионопроводящие IB-каналы с пограничными поверхностями и с канальной Ю подсистемой, каждый из которых является частью MS-канала с IO системой (последовательно соединенные ионопроводящие IB-каналы и ионно- источниковый IB-канал ионно-источникового блока), причем канальная IO система, по меньшей мере, одного ионопроводящего IB-канала выполнена выбранной из ряда, состоящего из ее видов: линейная, криволинейная с поперечной пространственной дисперсией по массе и отражательная;
(ii) регистрацию ионов с помощью, по меньшей мере, одного детекторного отделения детекторной системы;
(Hi) контроль и управление работой всех блоков масс-спектрометра, а также обеспечение обработки информации с помощью контроллерно-компьютерной системы.
Масс-спектрометр (MS), для осуществления способов масс-спектрометрии, в общем виде содержит:
(i) MS-блоки: ионно-источниковый блок; группу ионопроводящих блоков, включенных в стыковочно-блочное звено, а также анализаторно-диспергирующий блок, при этом блоки включают IB-каналы с пограничными поверхностями и с канальной 10 подсистемой, в котором:
- IB-канал, соответствующий его блоку, является частью MS-канала, который объединяет ионопроводящие IB-каналы ионопроводящих блоков совместно с ионно- источниковым IB-каналом ионно-источникового блока;
- канальная 10 подсистема, соответствующая ее IB-каналу, является частью 10 системы MS-канала, которая объединяет Ю системы ионопроводящих IB-каналов совместно с Ю системой ионно-источникого IB-канала;
- ионопроводящие IB-каналы включают, по меньшей мере, две пограничные поверхности, которые заданы выбранными из группы, состоящей из видов поверхности, заданной условно, поверхности, совпадающей с пограничным электродом канальной IO подсистемы, любой из которых выполнен, по меньшей мере, с одним пропускным окном (для прохождения канального ионного потока), в соответствии с выбором пограничной поверхности;
- Ю подсистема, по меньшей мере, одного ионопроводящего IB-канала выполнена выбранной из ряда, состоящего из линейной, криволинейной, криволинейной с поперечной пространственной дисперсией по массе, и отражательной Ю подсистем;
(и) детекторную систему;
(ш) контроллерно-компьютерную систему. Варианты образования стыковочного блочного звена в MS весьма разнообразны и зависят от круга конкретных задач, для решения которой разработан MS. В зависимости от количественного состава блоков стыковочного блочного звена MS может быть квалифицированы в виды уровней блочности MS: расширенно-многоблочный, многоблочный, среднего уровня блочности, среднеблочный и малоблочный MS.
К малоблочным относятся MS предназначенные для одноступенчатой масс- спектрометрии. При этом стыковочное блочное звено MS состоить из минимального состава - из предварительно-формирующего блока и распределительно- ускоряющего блока. Стыковочное блочное звено среднего уровня блочности MS состоить из предварительно-формирующего блока, распределительно-ускоряющего блока и блока ячейки измельчения или блока отбора ионов. Стыковочное блочное звено многоблочного MS состоит из предварительно-формирующего блока, распределительно-ускоряющего блока, блока ячейки измельчения и блока отбора ионов. Стыковочное блочное звено расширенно-многоблочного MS состоит из предварительно-формирующего блока, распределительно-ускоряющего блока, блока ячейки измельчения, блока отбора ионов и блока дополнительного накопления ионов. Среднего уровня блочности с блоком ячейки измельчения, многоблочные и расширенно-многоблочные MS позволяют проводить структурный анализ молекул на основе многоступенчатой, например, тандемной масс- спектрометрию (MS I MS) или проводить масс-спектрометрии с многоциклическим накоплением ионов определенного массового диапазона (MS(fi) ).
Все известные MS, кроме их параллельно-многоканальных квадрупольных видов, являются одноканальными канально-однотрактными и выполнены с обеспечением возможности одновременного анализа только одного односвязанного трактного ионного потока.
Известеные параллельно-многоканальные MS (содержащие в одном вакуумном объеме более одного канала), которые называют параллельными MS, выполнены одноступенчатым и квадрупольными. В патенте США (US Patent 7,381,947, публ. Jim. 3, 2008) описан одноступенчатый квадрупольный МС, включающий N, где N - целое число, большее чем 1, канал, состоящий из: ионно-источникового блока, включающего N ионно-источниковых IB-каналов, каждый из которых включает
один источник ионов; стыковочного блочного звена, включающего предварительно- формирующий блок и распределительно-ускоряющий блок, каждый из которых содержит N IB-каналы; анализаторно-диспергирующего блока содержащего N анализаторно-диспергирующих IB-каналов; детекторную систему, включающую N ионных детекторов; контроллерно-компьютерную систему. При этом анализаторно- диспергирующий блок, включает N связанного типа (имеющие межканальные общие электроды) квадрупольные IB-каналы, каждый из которых является однотрактным (однопоточным).
Данный аналог, как и все известные одиночные одноступенчатые MS с квадрупольной ионной ловушкой обладает невысокой точностью определения массы - < 20 ррш. Имеет относительно среднее разрешение - несколько десятков тысяч.
Основным недостатком аналога является низкая величина соотношения разрешение/себестоимость. Кроме того аналог относится к категории малоблочных MS и не позволяет проводит структурные анализы.
Наиболее близкими аналогами (прототипами) изобретения по отношению метода масс-спектрометрии и MS выбраны известные способ масс-спектрометрии и MS описанные в изобретении представленный в заявке на изобретения WO/2012/005561, Jan 12, 2012. В ней предложены:
- способы масс-спектрометрии: канально-многотрактный способ (в одном канале многотрактный ионный поток); канально-однотрактный способ одного внеосевого ионного потока, включая его виды с двухсвязнными поверхностями сечения ионного потока);
- многоотражение ионного потока с использованием электрической
(безмагнитной) канальной Ю подсистемы многоотражающего вида, включающего
один или более Р-многоотражатели, в том числе, содержащего трехмерные Р- многоотражатели; многослойные типы 10 подсистем многоотражения, включащего два или более Р-многоотражатели;
- преломление и/или отражение ионного потока с использованием новых видов электрических со средней поверхностью Ю элементов, в том числе: удлиненные; двузонные IO элементы отражения.
Разработаны варианты устройств для реализации способа.
К основным недостаткам прототипа относиться:
- не предусмотрен способ и устройство произвольно-многотрактный масс- спектрометрии, при котором могут работать одновременно любые канально- многотрактный и канально-однотрактный IB-каналы;
- не рассмотрены отражательные Ю подсистемы, в том числе Ю подсистемы многоотражающего вида, и Ю элементы в системном виде, а приведены только некоторые случайные их представители, из большого количества возможных их вариантов;
Показатель величины соотношения разрешение/себестоимость, как и возможности MS в основном определяются уровнем блочности MS, а также функциональными рабочими характеристиками, подобранных для такой группы блоков IB-каналов (в особенности разрешающей способности анализаторно- диспергирующего IB-канала и IB-канала отбора ионов, при его присутствии).
В MS с различными уровнями блочности часто используются электрические (безмагнитные статические или с переменными составляющими электрические поля) IB-каналы с различными уровнями разрешения (по показателю величины соотношения разрешение/себестоимость, при их работе в качестве IB-канала отбора ионов и масс-анализаторного диспергирующего 1В-канала).
Безмагнитный/электрический IB-канал отличается, по сравнению с IB-каналом других видов (например, двойной фокусировкой, ионно-циклотронного резонанса секторно-магнитными, Фурье-анализаторами и др.), малым геометрическим габаритом, массой и энергоемкостью, простотой и надежностью конструкции, а также относительно небольшой стоимостью. Например, безмагнитный времяпролетный MS (TOF MS), созданный на основе электрического времяпролетного IB-канала, среди MS других типов выделяется неограниченным диапазоном масс (до десятков миллионов атомной массы), большой скоростью анализа. Такие функциональные характеристики позволяют TOF MS проведения анализа, не доступных для других видов масс-спектрометров, например, изменяющихся по времени процессов или органических веществ, представляющих собой смесь большого количества индивидуальных соединений (например, нефть).
В настоящее время известные электрические TOF IB-каналы, используемые в MS, можно разделить по четырем основным уровням разрешения:
первому уровню разрешения соответствуют TOF IB-каналы с радиочастотным (переменного поля), или с прямой главной оптической осью (статического поля) с однонаправленной линейной главной осью 10 подсистемой ;
- второму уровню разрешения соответствуют TOF IB-каналы с односложной электрической односекционной (поворотная) плоской Ю подсистемой S Up\ и с односложной одноотражательной Ю подсистемой rD(l, v)l .
- третьему уровню разрешения соответствуют TOF IB-каналы с односложной трехвершинной плоскоотражательной плоской 10 подсистемой.
- четвертому уровню разрешения соответствуют TOF IB-каналы с одной из: двухвершинной линейнобразно-многоотражательной шаговой IO подсистемой
- 12 -
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
ISA/RU
IM(2,v)l и многоотклоняющего вида спиральнообразно-многоповоротной шаговой
Ю подсистемой S4M 1 .
Известны линейного вида радиочастотные (переменного поля), а также электростатические с прямой главной оптической осью (статического поля) TOF IB- каналы, с однонаправленной линейной главной осью IO подсистемой LDl, включеные в разные линейного вида TOF MS (s-TOF MS) - AXIMA-LNR [ w .analyt.rul и MCX-4 ί www.niivt.ru1 и описанный в RU 2367053. В линейных радиочастотных IB-каналах (например, RU 2367053) вдоль оси между источником и детектором ионов, расположены пластинчатые электроды, которые создают периодические двумерные линейные высокочастотные (ВЧ) поля. ВЧ поля увеличивают путь и время движения ионов в TOF MS, что позволяет улучшать его дисперсию ионов по массам (т.е. разрешение МС) по сравнению с электростатическими с прямой главной оптической осью (статического поля) IB- каналами.
Линейного вида TOF IB-каналы в TOF MS обеспечивают только низкого уровня разрешение (разрешение составляет несколько сотен), но вместе с тем малогабаритны, просты в эксплуатации, малоэнергоемки, имеют низкую себестоимость.
Известен TOF IB-канал с односложной односекционной (поворотной) плоскоотражательной IO подсистемой SlUpl, который включен в малоблочный TOF
MS (RU 95102394 А1). В этом TOF MS однотрактный ионный пакет от источника до детектора совершает полуповоротной виток траектории под воздействием поля цилиндрического электростатического сектора.
Известны с кривой главной осью одноотражательного вида (например: US 2008/0272287 А1 Nov. 6, 2008, Marvin L.; US 6,903,332, B2, Jun. 7, 2005, Gerhard W. Et
al.) TOF MS (cR-TOF MS) содержащие IB-каналы с пространственно разнесенными друг от друга осями ионного потока (для пространственно разнесенных источника и детектора). Способ указанных патентов заключаются в выполнении IB-канала с отражающим электрическим полем и в направлени, испущенного источником ионных пакетов в эти отражающее электрическое поле под острым углом по отношению к векторам напряженности полей, отражении ионных пакетов в электрическом поле, и последующей регистрации ионных пакетов. В US 6 621 073, В1 и US 2008/0272287 Al IB-канал выполнен с однородными электростатическими отражающими полями, загороженными одной или более сетками с мелкими ячейками, натянутыми на щелевые диафрагмы. Основным недостатком sR-TOF MS является относительно низкое разрешение, связанное с тем, что длина пути полета ионного пакета в TOF MS относительно мала, так как она зависит от размера TOF MS. Разрешение TOF MS определенным образом зависит от длины пути полета ионов, и можно увеличить его разрешение, удлинив пути полета ионов.
Известные TOF MS с IB-каналом с одним отражением имеют диапазон разрешения, в зависимости от конструкции, от нескольких сот до нескольких тысяч, средняя чувствительность их на уровне КГ4.
Известны трехотражательные варианты IB-канала использованные в cR-TOF MS (US 6,570,152 Bl May 27, 2003 Johan B.H.; US 6,717,132 B2, Apr. 6, 2004 Jochen Franzen). Способы, указанные в патентах заключаются в выполнении IB-канала с отражающими, от одного до трех электрическими электродами и в направлении, испущенного источником ионных пакетов в эти отражающие электрические поля под острыми углами по отношению к векторам напряженности полей, отражении ионных пакетов в электрических полях, и последующей регистрации ионных пакетов. В US 6,570,152 Bl May 27, 2003 для отражения использованы поля однородные электричесие поля загороженные мелькоячейстой сеткой. В US 6,717,132
- 14 -
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
1 ISA/RU
B2, Apr. 6, 2004 предложены отражающие поля бессточных щелевых диафрагм. При этом автор предполагает, что в области прохождения ионных потоков поле щелевых диафрагм является декартово-двумерным (в горизонтальном направлении нет действующих сил на ионы).
Основным недостатком таких IB-каналов с несколькими отражениями является однонаправленное в шаговой плоскости пространственно-поперечное расплывание ионного потока, появляющегося, вследствие пространственно- поперечной энергетической дисперсии, при каждом отражении от 10 элементов отражения. Известные такие TOF MS имеют диапазон разрешения, в зависимости от конструкции, от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч, средняя чувствительность их на уровне 10" .
В настоящее время большинство TOF MS выполнены с линейной однонапаленной Ю подсистемой или с односложной одноотражательной Ю подсистемой. Длина таектории полета ионного потока в таких TOF MS зависять от размера TOF MS. В настоящее время создания TOF MS, в котором длина траектории полета может быть увеличена до длины намного больше, чем размер TOF MS имеет решающее значение для улучшения разрешения по массе и массовых точности.
Для существенного увеличения длины траектории полета в небольшом объеме необъходимо многократно изменить направления траектории. При этом используются два пути многократные отклонения в секторном поле и многократные отражение в отражательных Ю подсистемах.
Известены ряд TOF MS, где использованы IB-каналы с различными типами однотрактной спиральнообразно-многоповоротной секторной шаговой IO подсистемой S M\ (например, Am. Soc. М. S., 2005, 16, (Takaya S., Hisayuki Т., Mitsuyasu I., Yoshihiro К.). В однотрактной спиральнообразно-многоповоротной секторной шаговой 10 подсистеме S4Ml спиральная форма траектории реализуется
с помощью четырех электростатических секторов. В Am. Soc. М. S., 2005, 16, (Такауа S., Hisayuki Т., Mitsuyasu I., Yoshihiro К.) сообщили о создании TOF MS с однотрактной спиральнообразно-многоповоротной секторной шаговой Ю подсистемой S M 1 , включающей четырех тороидальных электростатических секторов. Это TOF MS показал разрешение 35000 для 300 а.е.м., при 16 цикле оборотов с общей длиной траектории около 20 м. К основным недостаткам этого TOF MS относятся: достижимость изохронности по энергии только первого порядка; пространственная изохронность первого порядка требует оптимизации системы;малый аксептанс; энергия ионов должна быть значительной - до 30 КэВ.
Известены ряд TOF MS, где использованы IB-каналы с различными типами однотрактной двухвершинной линейнобразно-многоотражательной шаговой Ю подсистемой IM 2, v)l «Авторское свидетельство SU 1725289 А1, от 07.04.1992, Бюл. JV2 13»; No. US 7,385,187 В2; Jun. 10, 2008; No. US 7,385,187 B2; Jun. 10, 2008; US 7,982,184 B2 Jul.19, 2011; Michael Sudakov
Способ двухвершинной линейнобразно-многоотражательной масс- спектрометрии (MR-TOF MS) и многоотражательный MS, включающий IB-канал с двухвертшинной линейнобразно-многоотражательной шаговой IO подсистемой 1м (2, 1^)1 был первоначально предложен в «Авторское свидетельство SU 1725289 А1 , от 07.04.1992, Бюл. JV» 13». IB-канал с Ю подсистемой IM (2, v)\ выполнен с обеспечением возможности движения ионов по траекториям, проекций которых, на ее плоскость основания имеют, форму прямого отрезка и включает двух однозонных удлиненных Р-элементов отражения декартово-двумерного типа, расположенных один против другого при антипараллельности их усреднённых лицевых векторов, которые лежат в одной плоскости (в М-плоскости Р-многоотражательной отражательной IO подсистемы), и перпендикулярности линейных осей удлиненных
- 16 -
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
ISA/RU
Р-элементов отражения к плоскости основания отражательной 1U подсистемы, пины испытывают многократные отражения между однозонными удлиненными Р- элементами отражения декартово-двумерного типа, при медленном дрейфе к детектору в так называемом направлении сдвига по направлению линейных осей удлиненных Р-элементов отражения, которое лежит в продольно-шаговой плоскости отражательной Ю подсистемы. Количество циклов и разрешение откорректирован, изменяя ионный инжекционный угол. В описании этого же авторского свидетельство были изложены теоретические основы, необходимые для анализа и расчета характеристик таких MR-TOF MS.
В патенте США (No. US 7,385,187 В2; Jun. 10, 2008), в развитие идеи Авторского свидетельства SU 1725289 А1, от 07.04.1992, Бюл. JY» 13, в IB-канал, между двумя однозонными удлиненными Ю -элементами отражения периодически установлены электростатические линзы. Линзы призваны удерживать ионные пакеты вдоль зигзагообразной траектории от ионного источника до детектора. На основе такого принципа построен MR-TOF MS с разрешением 40000.
В No. US 7,385,187 В2 также предложен принцип параллельного тандемного времяпролетного анализа в режиме «вложенных времен», в котором MR-TOF MS используется как медленный сепаратор первичных ионов, позволяющий существенно повысить производительность анализа сложных смесей биополимеров. Принцип параллельного тандемного времяпролетного анализа в режиме «вложенных времен», основан на использовании в ступнях тандема двух TOF MS с существенно различными (нескоько раз) временными масштабами разделения ионов.
В US 7,982,184 В2 Jul.19, 2011, Michael S. предложил IB-канал с Ю подсистемой IM 2,v)\ , крайние электроды которой, выполнены с обеспечением возможности
- 17 -
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
ISA RU
свернуть ионы в обратном направлении дрейфа, для двухкратного прохождения ими 10 подсистемы 1М (2, v)l .
В US, 2010/008386 А1, Jan.l 1.2010 (21.01.2010) в развитие идей заложенные в US патент No. 7,385,187 В2; Jun. 10, 2008, в IB-канале с Ю подсистемой IM (2,v)\ удлиненные Р-элементы отражения выполнены с обеспечением возможности периодической модуляцией электростатического поля вдоль направления распространения ионного потока с целью периодической пространственной фокусировки ионных пакетов вдоль продольно-вертикального шагового направления распространения ионного потока. Дополнительно к этой периодической модуляцией электростатического поля предусмотрено включения, по крайней мере, одной изохронной кривой поверхности раздела между импульсным ионным источником и приемником в MS. При этом с изохронной кривой поверхностью удлиненные Р-элементы отражения использованы в дополнителнение к периодической модуляцией электростатического поля, хотя каждый из них может быть использован отдельно.
Основным недостатком известных MR-TOF MS относится то, что удлиненные Р-элементы отражения расположены в одной плоскости и IB-канал 10 подсистемой IM (2,v)\ являются двумерным, что влечет за собой необходимость осуществления развертки ионных траектории в одном направлении ионного потока. Это приведет к пространственно-поперечному расплывананию ионного потока по плоскости развертки (по продольно-вертикальной шаговой плоскости) ионных траектории, вследствие пространственно-поперечной энергетической дисперсии, появляющаяся при каждом отражении от удлиненного цельношагового вида Р-элемента отражения. При прохождении ионами определенного пути, поток ионов в направлении параллельной продольно-вертикальной шаговой плоскости Р- многоотражателя расходится так, что снять на детекторе масс-спектр может
- 18 -
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
ISA RU
потерять смысла. Электростатические линзы, периодический установленые между двумя однозонными удлиненными Р-элементами отражения и призваные удерживать ионные пакеты вдоль зигзагообразной траектории от ионного источника до детектора многократно воздействуя по путей ионов в нелинейной зависимости от их энергетического разброса, существенно ограничивает разрешающую способность MR-TOF MS.
В IB-канале с отражательной IO подсистемой, где осуществляются два и более отражения ионов (например, упомянутые трехотражательные и многоотражательные варианты IB-каналов с отражательной Ю подсистемами) Ю средства отражения в принципе расположены на одной плоскости и усрединеные лицевые векторы, в принципе расположены антипараллельно друг другу.
Известны электрические отражательные Ю подсистемы (US 7,351,958 В2 Apr. 1, 2008, Marvin L.), в котором совокупность лицевых векторов Ю средств отражения, не является параллельным, и они подобраны с обеспечением возможности взаймной компенсации пространственной дисперсией возникающие при отражениях из-за различий в кинетической энергии ионов в ионном пакете. US 7,351,958 В2 Apr. 1, 2008, Marvin L. принято как прототип отражательных Ю подсистем, предложенных в нашем изобретении. К основным недостаткам прототипа относится:
отражательные Ю подсистемы выполнены и использованы для изменения направлении траектории ионов и не рассмотрены их возможности использования для увеличения времяпролетного диспергирования по соотношению массы к заряду, поперечной пространственной фокусировки, времяпролетной фокусировки по энергии ионов в ионном пакете; не рассмотрены возможности использования отражательных Ю подсистем с учетом специфики выполнения и расположения 10 средств отражения; рассмотрены только локальные однозонные Ю элементы отражения; включают только четное количество IO элементов отражения.
Общим недостатком всех известных отражательных Ю подсистем является то, что в них Ю средства отражения расположены на одной плоскости, а также усрединеные лицевые векторы расположены в одной плоскости.
В отражательных 10 подсистемах IB-каналов известных TOF MS, IO средства отражения выполнены, в основном, с однородной высотой (с постоянным продольно-вертикальным сечением - поверхности всех электродов расположены на одинаковой высоте от горизонтальной плоскости). Известны электрические локальные продольноразрывно-конические IO элементы преломляющего вида (Жур. тех. физики, 1989. Т. 59. Вып. JVsl (Доскеев Г.А., Спивак-Лавров И.Ф.), выполненные в видах конусовидной и клиновидной призм, и относящихся к классу конических отклоняющих Ю элементов. Они выполнены с межэлектродными границами/зазорами в направлении от основания к вершине в поперечном направлении к плоскости основания (высоты) конической формы IO элемента и обладают средними плоскостями, являющимися плоскостями симметрии электрического поля.
Известные Ю элементы не непригодны для создания высокоразрешающих IO подсистем с разверткой ионного потока в произвольном направлении (3D Ю подсистем), в частности в отражательных 3D подсистемах, которые предложены нами в данном изобретении и являются одним из основных инструментов технического решения данного изобретении.
Для осуществления предложенных в изобретении способов масс-спектрометрии предложены ряд новых видов IO элементов: удлиненные и локальные поперечноразрывно-конические 10 элементы отражающего вида, включая однозонные, двузонные: вертикально-двухзонные, горизонтально-двухзонные, и смешанно-двухзонные его типы; локальные поперечноразрывно-конические IO элементов преломляющего вида; IO элементы отражения с трехмерной областью
отражения, включая поперечноразрывно-конические Ю элементы отражения; удлиненные IO элементы преломляющего вида, включая поперечноразрывно- конические.
Известные электрические 10 элементы отражения относятся к углоообразноотражающему V -типу. В нашем данном изобретении наряду с Ю элементами отражения использованы известные электрические петлеобразноотражающего -типа (Авторское свидетельство JVa995156 Бюллетень JVs5, опубликовано 07.02.83, Зернов А.А. и др.) и дугообразноотражающего й7 -типа (L.G. Glicman et al. Nucl. Instr. And Meth. in Phys. Res.363 (1993), двухотражательного узла.
Предложенный нами в данном изобретении многотрактный способ масс- спектрометрии, требований которого заключаются в обеспечении возможности одновременного использования многотрактного ионного потока, включая его виды с многосвязнными поверхностями сечения может быть использован в времяпролетном или с кривой главной осью поперчно-пространственном диспергирующем виде IB-канала любого MS, где Ю система MS-канала носит двумерный или периодичную структуру, например, в US 6,717,132 В2, Apr. 6, 2004 и US 2008/0272287 Al Nov. 6, 2008.
Основной задачей настоящего изобретения являются предложения способа масс-спектрометрии, а также устройства для его осуществления на основе эффективного управления ионным потоком в MS, с целью увеличения величины отношения разрешения к себестоимости - показателя величины разрешение/себестоимость различных MS. При этом предложенные в данном изобретении варианты способа масс-спектрометрии и устройства для их осуществлений охватывает все уровни блочности и уровней разрешения MS.
Изобретение дополнительно обеспечивает повышение чувствительности, точности и скорости измерения состава и структуры веществ, при одновременном расширении функциональных возможностей, уменьшении геометрических габаритов и массы анализаторов. Еще одной задачей дополнительно решенной в предлагаемом изобретении является расширение арсенала масс-спектрометрии.
Заявляемые способ и устройство для его осуществления соответствуют критериям изобретения, так как на дату подачи заявки не выявлено аналогичных решений. Предложенные здесь способ и устройство для его осуществления имеют ряд существенные отличий от известных способов и устройств, для их осуществления.
Предлагаемый способ и устройство для его осуществления могут быть реализованы на основе имеющегося оборудования с использованием освоенных в промышленности материалов, комплектующих и технологий. Предлагаемый способ масс-спектрометрии осуществляется путем:
(i) ионизации пробы анализируемого вещества в ионно-источниковом блоке и вывод из него ионного потока, формирование и управление движением ионного потока, включая его диспергирование по массам ионов (масс-диспергирование по величине отношения их массы к заряду m/z) с помощью, по меньшей мере, одного из магнитных и электрических полей, образованных группой ионопроводящих блоков, включающих ионопроводящие ГВ-каналы с пограничными поверхностями и с канальной IO подсистемой, каждый из которых является частью MS-канала с Ю системой (последовательно соединенные ионопроводящие IB-каналы и ионно- источниковый IB-канал ионно-источникового блока), причем канальная Ю система, по меньшей мере, одного ионопроводящего IB-канала выполнена выбранной из
ряда, состоящего из ее видов: линейная, криволинейная с поперечной пространственной дисперсией по массе и отражательная;
(И) регистрации ионов с помощью, по меньшей мере, одного детекторного отделения детекторной системы;
(iii) контроля и управления работой всех блоков масс-спектрометра, а также обеспечение обработки информации с помощью контроллерно-компьютерной системы
Основное отличие предлагаемого способа от известного способа заключается в том, что для формирования ионного потока и управления им осуществляют и используют, по меньшей мере, одну особенность, выбранную из группы, состоящей из следующего:
(a) многотрактный способ масс-спектрометрии, требования которого заключаются в обеспечении возможности проведения одновременной масс- спектрометрии, по меньшей мере,' двух трактов ионного потока, в том числе ионных трактов с многосвязанными поверхностями сечения, ионный поток в которые подается ионно-источниковым блоком;
(b) трехмерный отражательный ( 3D -отражательный) способ масс- спектрометрии, требования которого заключаются в использовании трехмерной отражательной Ю подсистемы (3D- отражатель), включающей, по меньшей мере, два Ю средства отражения, совокупность усредненных лицевых векторов которых, не лежат на одной прямой линии и выполнены, по меньшей мере, в одном типе, выбранном из группы, состоящей из: дугообразноотражающего йТ -типа и петлеобразноотражающего -типа двухотражательного узла, и углоообразноотражающего ν -типа IO элемента отражения, и используют 3D - отражатель для времяпролетного диспергирования по массе ионов, поперечной
пространственной фокусировки, времяпролетной фокусировки по энергии ионов в ионном пакете;
(с) по меньшей мере, одну особенность выбранный из группы, предусматривающей использование, таких типов электрических полей, как 5 поперечноразрывно-конические, трехмерное распределение в области отражения.
Другие отличия предлагаемого способа от известного способа заключается в том что:
- по меньшей мере, один из его ионопроводящих IB-каналов ионопроводящего MS- блока осуществляет масс-спектрометрию, выбранную из группы, состоящей из ίθ канально-однотрактного, и канально-многотрактного режима.
- масс-спектрометрию осуществляют путем использования, по меньшей мере, одного из режимов, выбранного из группы, состоящей из: одноступенчатый вид, MS I MS - вид, MS{ri) - -вид, комбинации жидкостных хроматографов с масс-спектрометром
LC I MS , и последовательного осуществления шагов перевода ионного потока по5 любому требуемому варианту уровня блочности, в том числе расширенно- многоблочному варианту, который включает ионно-источниковый блок, предварительно-формирующий блок, распределительно-ускоряющий блок, блок I ячейки измельчения, блок отбора ионов, блок дополнительного накопления ионов и анализаторно-диспергирующий блок;
0 - по меньшей мере, в одном его MS-канале масс-спектрометрию осуществляют путем последовательного осуществления шагов перевода канального ионного потока по первому варианту расширенно-многоблочного режима использования:
(ab) инжекция канального ионного потока ионно-источниковым IB-каналом в предварительно-формирующий Ш-канал;
5 (be) вывод канального ионного потока из предварительно-формирующего IB- канала и ввод его в распределительно-ускоряющий 1В-канал;
(cd) вывод канального ионного потока из распределительно-ускоряющего IB- канала и ввод его в IB-канал отбора ионов, а также регистрация канального ионного потока, по меньшей мере, в одном детекторном отделении при IB-канале отбора ионов;
(de) вывод канального ионного потока из IB-канала отбора ионов и ввод его в ячейку измельчения;
- выбор из группы, состоящей из {(ее) и (ef)} - вывод канального ионного потока из ячейки измельчения и ввод его, в зависимости от состава канального ионного потока после воздействия ячейки измельчения на ионный поток, соответственно по выбору в один из двух каналов: в распределительно-ускоряющий IB-канал; в IB-канал дополнительного накопления и хранение ионов, выбранного множеств масс;
по меньшей мере, один цикл (Ql 1), включающий шаги (cd), (de) и выбор из группы, состоящей из {(ее) и (ef)}, с целью накопления ионов выбранного множества масс в IB-канале дополнительного накопления ионов;
- выбор из группы, состоящей из (fc) и {(fe) и далее (ее)}: вывод канального ионного потока из IB-канала дополнительного накопления ионов и ввод его соответственно по выбору в один из двух каналов: в распределительно-ускоряющий IB-канал; в ячейку измельчения и далее (вывод канального ионного потока из ячейки измельчения и ввод его в распределительно-ускоряющий 1В-канал);
по меньшей мере, один цикл (Q12), включающий (Q11) с последующим выбором из (fc) и {(fe) и далее (ее)};
(eg) вывод канального ионного потока из распределительно-ускоряющего IB- канала и ввод его в анализаторно-диспергирующий IB-канал, а также регистрация
канального ионного потока, по меньшей мере, в одном детекторном отделении при анализаторно-диспергирующем IB-канале;
~ в зависимости от результатов реализации шага (eg), осуществление шагов по выбору, по одному из двух рядов (Г) и (п):
(i) по меньшей мере, один цикл (Q13), включающий последовательное осуществление всех шагов, начиная с (ab) до (eg) включительно, упомянутых в настоящем пункте;
(и) выбор из группы, состоящей из (ge) или {(gc) и далее (се)}: вывод канального ионного потока из анализаторно-диспергирующего IB-канала и ввод его соответственно по выбору в один из двух каналов: в ячейку измельчения; в распределительно-ускоряющий IB-канал и далее (вывод канального ионного потока из распределительно-ускоряющего IB-канала и ввод его в ячейки измельчения); по меньшей мере, один цикл (Q14), включающий осуществление всех шагов, начиная с выбора из группы, состоящей из {(ее) и (ef)} по (eg) включительно;
- по меньшей мере, в одном MS-канале масс-спектрометрию осуществляют путем последовательного осуществления шагов перевода канального ионного потока по второму варианту расширенно-многоблочного режима использования:
(ab); (be); (cd); (de);
-выбор из группы, состоящей из {(ее) и (ef)};
(Qii);
- выбор из группы, состоящей из (fc) и {(fe) и далее (ее)};
(eg);
- в зависимости от результатов реализации шага (eg), осуществление шагов по одному из двух рядов (i) и (и):
(i) по меньшей мере, один цикл (Q23), включающий последовательное осуществление всех, начиная с (ab) по (eg) включительно, упомянутых в настоящем пункте;
(ii) выбор из группы шагов, состоящей из: (ge) и {(gc) и далее (се)}; по меньшей мере, один цикл (Q24), включающий осуществления всех шагов, начиная с выбора из группы, состоящей из {(ее) и (ef)} по (eg) включительно;
- по меньшей мере, в одном MS-канале масс-спектрометрию осуществляют путем последовательного осуществления шагов перевода канального ионного потока по варианту многоблочного режима использования, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов в случае расширенной многоблочности выполнения MS, что также действительно и в случае отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов в составе MS:
(ab); (be); (cd); (de); (ее);
по меньшей мере, один цикл (Q31), включающий (cd), (de) и (ее) шаги;
(eg);
- в зависимости от результатов реализации шага (eg), осуществление шагов по одному из двух рядов (i) и (ii):
(i) по меньшей мере, один цикл (Q33), включающий последовательное осуществление всех шагов с (ab) по (eg) включительно;
(И) выбор из группы шагов, состоящей из (ge) и {(gc) и далее (се)}; по меньшей мере, один цикл (Q34), включающий осуществление всех шагов, начиная с (ее) по (eg) включительно;
- по меньшей мере, в одном MS-канале масс-спектрометрию осуществляют путем последовательного осуществления шагов перевода канального ионного потока по варианту среднего уровня блочности режима использования без отбора ионов, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов и IB-канал отбора ионов в случае
расширенной многоблочности выполнения MS, что также действительно и в случае отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов и IB-канала отбора ионов в составе MS:
(ab); (be); (eg); (ge) или {(gc) и далее (се)}; (ее); (eg);
- в зависимости от результатов реализации шага (eg), осуществление шагов по одному из двух рядов (i) и (И):
(i) по меньшей мере, один цикл (Q43), включающий последовательное осуществление всех шагов, начиная с (ab) по (eg) включительно;
(и) выбор из. группы шагов, состоящей из (ge) и {(gc) и далее (се)}; по меньшей мере, один цикл осуществления шагов, начиная с (ее) по (eg) включительно;
- по меньшей мере, в одном MS-канале масс-спектрометрию осуществляют путем последовательного осуществления шагов перевода канального ионного потока по варианту среднего уровня блочности режима использования без измельчения ионов, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов и IB-канал ячейки измельчения в случае расширенной многоблочности выполнения MS, что также действительно и в случае отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов и IB-канала ячейки измельчения в составе MS:
(ab); (be); (cd);
(dc) вывод канального ионного потока из IB-канала отбора ионов и ввод его в распределительно-ускоряющий 1В-канал;
по меньшей мере, один цикл (Q51), включающий (cd) и (dc) шаги;
(eg);
- по меньшей мере, в одном MS-канале масс-спектрометрию осуществляют путем последовательного осуществления шагов перевода канального ионного потока по малоблочному варианту режима использования, минуя IB-канал дополнительного
накопления ионов, IB-канал отбора ионов и IB-канал ячейки измельчения в случае расширенной многоблочности выполнения MS, что также действительно и в случае отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов, IB-канала отбора ионов и IB-канала ячейки измельчения в составе MS:
(ab); (be); (eg);
- трактные ионные потоки, полученные от разных источников (например: от разных объектов/процессов; от разных частей одного объекта/процесса), подают в ионопроводяшие блоки, через разные выходные окна ионно-источниковой системы.
- трактные ионные потоки, выходящие из разных выходных окон ионно- источникового блока, подают независимо друг от друга или во временной корреляционной зависимости друг от друга, например, одновременно или поочередно через заданные интервалы времени;
- используют предварительную фильтрацию с выборкой любых интересующих диапазонов масс и/или энергии;
- регулируют величины дисперсии по массе;
- параллельно с масс-спектрометрией проводят энерго-спектрометрию по заданным интервалам диапазонов его энергетического спектра;
- осуществляют поперечно-пространственную фокусировку ионного потока вдоль направления его движения преимущественно с помощью регулируемого пульсирующего напряжения;
- каждый трактный ионный поток детектируют отдельным детектором детекторный системы;
- ионный источник используется в одном из режимов, выбранных из группы, состоящей из генерирования непрерывного ионного потока и генерирования импульсного ионного потока;
- используют один из режимов цикличности, выбранных из группы, состоящей из одноцикличного и многоцикличного прохождения ионами IB канала;
- по меньшей мере, в одном из его ионопроводящих IB-каналов ионопроводящего MS-блока осуществляют времяпролетную (TOF) масс-спектрометрию;
- при проведении, по меньшей мере, одного из режимов MS I MS -вида, MS(ri) -вида, то есть, с использованием комбинации жидкостных хроматографов с масс- спектрометрами LC I MS времяпролетную масс-спектрометрию осуществляют методом вложенного времени.
Для осуществления предлагаемого способа масс-спектрометрии предложены новые виды 10 элементов преломления и отражения потоков заряженных частиц (включая ионные потоки), обладающие конструкционно-геометрическими и электропотенциально-функциональными характеристиками.
Основное отличие предлагаемых IO элементов преломления и отражения потоком заряженных частиц заключается в том что, выполнен выбранным из группы, состоящей из следующего: удлиненных и локальных поперечноразрывно- конических Ю элементов отражающего вида, включая однозонные, двузонные: вертикально-двухзонные, горизонтально-двухзонные, и смешанно-двухзонные его типы; локальных поперечноразрывно-конических Ю элементов преломляющего вида; 10 элементов отражения с трехмерной областью отражения, включая поперечноразрывно-конические Ю элементы отражения; удлиненных Ю элементов преломляющего вида, включая поперечноразрывно-конические.
Другие отличия предлагаемых Ю элементов преломления и отражения потоком заряженных частиц от известных подсистем управления заключается в том что:
- выполнен выбранным из группы, состоящей из: без диафрагмы; с диафрагмой, расположенной поперечно к главной оси Ю элемента и выполненной с кривизнами
Rx и RY , соответственно, в двух взаимно перпендикулярных направлениях вертикали симметрии, величина, которых выбрана ограниченной в пределах: h h h h
(— < RX < ^- и (— < RY < -^- , где hx и hy - соответственно внутренние высота и ширина электрода;
- выбран из группы, состоящей из следующих его видов: диафрагма была выполнена отдельно от смежного с ним электрода; диафрагма выполнена неразрывно со смежным с ним электродом;
- выбран из группы, состоящей из следующих его видов:
- локальный цельный элемент, в котором, по меньшей мере, один из электродов выполнен цельным и его поперечное сечение образовано соединением произвольного количества составляющих частей, выбранных из группы форм: прямая, сектор кривой второго порядка, включая образование эллипсоида, окружности и любой замкнутой кривой;
- локальный и удлиненный элементы, в которых, по меньшей мере, один электрод выполнен продольно-двухразрывным, продольное сечение которого выполнено горизонтально-двухразрывным, и образовавшиеся при этом части расположены симметрично по обеим сторонам горизонтальной плоскости;
- локальный элемент с взаимно-поперечными электродами, в котором, по меньшей мере, два электрода выполнены взаимно-поперечными, один из которых выполнен в упомянутом продольно-двухразрывном типе, а другой выполнен в вертикально-двухразрывном типе и который состоит из двух, в частности, одинаковых составляющих частей, расположенных симметрично с двух сторон продольно-вертикальной плоскости; в частном случае эти два электрода выполнены в перекрестно-совмещенном виде относительно друг к другу, и составляющие части вертикально-двухразрывного типа электрода
расположены в пространстве разрыва двух составляющих частей электрода горизонтально-двухразрывного типа;
- его поперечноразрывно-конический вид выполнен с межэлектродными границами, межэлектродно разделенными между собой в поперечном направлении к плоскости основания конической формы Ю элемента, и выбран из группы, состоящей из следующих типов:
- продольно-конический Ю элемент, выполненный с продольно-вертикальным расширением, заключающемся, по меньшей мере, в одном
расширении, в среднем, по меньшей мере, в одном направлении продольно- вертикального сечения;
поперечно-конический Ю элемент, выполненный с горизонтальным расширением, заключающемся, по меньшей мере, в одном расширении, в среднем, по меньшей мере, в одном направлении горизонтального сечения;
перекрестно-конический IO элемент, выполненный с продольно- вертикальным и с горизонтальным расширениями, включая его продольно- разрывный двумерный вид и двоякосимметричный вид, обладающий двумя взаимно перпендикулярными плоскостями симметрии, одна из которых представляет собой горизонтальную плоскость, а другая представляет собой продольно-вертикальную плоскость симметрии, которые пересекаются по оси симметрии двояко симметричного Ю элемента;
- его продольно-вертикальное расширение выполнено выбранным из группы, состоящей из: однородного и переходного изменяющегося размерных типов, при этом его переходный изменяющийся размерный тип выполнен выбранным из группы, состоящей из его подтипов, которые включают, по меньшей мере, один переход, выбранный из группы, состоящей из: параллельно-ступенчатого перехода, углового наклонного перехода, наклонно-ступенчатого перехода;
- по меньшей мере, два смежных его электрода выполнены с межэлектродной границей, форма проекции которой на горизонтальную плоскость выбрана из группы, состоящей из: прямой для локального и удлиненного элементов; сегмента кривой второго порядка для локального элемента; периодичных сегментов кривой второго порядка для удлиненного элемента, образующего секторно-трансизгибный Ю элемент с секторно-трансизгибным распределением поля;
- форма поперечно-вертикального сечения, по меньшей мере, одного из его продольно-разрывных электродов выполнена выбранной из группы, состоящей из: прямой для локального и для удлиненного IO элементов; сектора кривой второго порядка для локального Ю элемента; прямой и периодичных секторов кривой второго порядка для удлиненного 10 элемента;
- составляющие части его электрода в форме сектора кривой второго порядка, расположены выбранными из группы, состоящей из выпуклости друг к другу и вогнутости друг к другу;
- отражающий вид выполнен выбранным из группы, состоящей из следующее: без заглушки и с заглушкой со стороны отражения ионов, которая расположена поперечно к главной оси Ю элемента и выполнена с кривизной Rx и RY , соответственно, в двух взаимно-перпендикулярных направлениях вертикали
h h симметрии, величины которых выбраны ограниченными в пределах (— у) < Rx < -у- hy hy
и (— у) < RY - 2 ' где hx и hy - соответственно внутренние высота и ширина электрода;
- его вид с заглушкой выполнен выбранным из группы, состоящей из: заглушка выполнена отдельно от смежного с ним электрода; заглушка выполнена неразрывно со смежным с ней электродом;
- его отражающий вид включает, по меньшей мере, один из электродов со стороны
отражения ионов, выполненный с кривизной, по меньшей мере, в одном из двух взаимно-перпендикулярных направлений симметрии;
- выполнен в виде двузонного Ю элемента отражения с единой областью отражения, с отдельными зонами для входа в него ионного потока и выхода ионного потока из него, которые разделены, и включает, по меньшей мере, одну из комбинаций выполнения: по меньшей мере, одну межзонную электродную составляющую часть, которая является общей для двух зон и образует электродносвязанный Ю элемент; одна из зон включает, по меньшей мере, один электрод, выполненный отдельно от электродов другой зоны, при этом величина угла расходимости γηΧ 1 , определяемая углом между единичными лицевыми векторами и ή2 , соответственно, входной и выходной зон, ограничена в интервале 0. -< уп ^ ί
- выполнен выбранным из группы, состоящей из его видов, образованных при разных значениях величины проекции упомянутого угла расходимости: вертикально-двузонный вид, для которого выполняются условий по величине проекции n v = 0 на горизонтальную плоскость и проекции ϊη\ι^ ^ на вертикальную плоскость; горизонтально-двузонный вид, для которого выполняются условия по величине проекции /„12v ^ 0 на горизонтальную плоскость и проекции 0 на вертикальную плоскость; смешанно-двузонный вид, для которого выполняются условия по величине проекции
0 на горизонтальную плоскость и проекции /п12 ^ 0 на вертикальную плоскость;
- раздельные части его смежных электродов двух зон имеют несвязанные разделенные электроды и одинаковые электрические потенциалы;
- раздельные части его смежных электродов двух зон имеют несвязанные разделенные электроды и разные электрические потенциалы;
- его вертикально-двузонный вид выполнен симметрично;
- его удлиненный вид выбран из группы, состоящей из:
- цельно-удлиненного IO элемента, выполненного без разделения электродов по направлению оси удлинения;
- массиво удлиненного 10 элемента, который состоит из массива локальных Ю элементов, расположенных, в частности, идентично один над другим по выбранной оси удлинения Ю элемента, и их лицевые края расположены в одной плоскости;
- смешанно удлиненного 10 элемента, который состоит, по меньшей мере, из одного локального Ю элемента и одного цельно-удлиненного Ю элемента;
- его цельно-удлиненный вид выполнен выбранным из группы, состоящей из двумерного конического, трехмерного с периодичной структурой, в частности, периодично двояко-симметричного элемента;
- его массивоудлиненный вид выполнен выбранным из группы, состоящей из двумерного, трехмерного с периодичной структурой, в частности периодично двояко-симметричного элемента, при этом величина острого угла 0)^ между средними плоскостями локальных элементов и плоскостью, перпендикулярной к оси
J К
удлинения, ограничена в интервале 0 < (О^ — ;
- в нем, при условии (Ο^ = 0 два смежных одинаковых локальных Ю элемента выполнены электродносвязанными;
Для осуществления предлагаемого способа масс-спектрометрии предложены отражательные Ю подсистемы для управления ионным потоком, включающие Ю средства отражения.
Основное отличие предлагаемых отражательных Ю подсистем от известных заключается в том что, выполнена включающей, по меньшей мере, одну особенность, выбранную из группы, состоящей из:
(а) многовершинной трехмерной отражательной Ю подсистемы (3D - отражатель), которая включает, по меньшей мере, два Ю средства отражения, совокупность усредненных лицевых векторов которых, не лежат на одной прямой линии и выполнены, по меньшей мере, в одном типе, выбранном из группы, состоящей из дугообразно отражающего й7 -типа и петлеобразно отражающего р- типа двухотражательного узла, и углоообразно отражающего V -типа Ю элемента отражения, и 3D -отражатель используется для времяпролетного диспергирования по массе ионов, поперечной пространственной фокусировки, времяпролетной фокусировки по энергии ионов в ионном пакете;
(Ь) по меньшей мере, один Ю элемент выбран из группы, состоящей из следующего: удлиненных и локальных поперечноразрывно-конических IO элементов отражающего вида, включая однозонные, двузонные: вертикально- двухзонные, горизонтально-двухзонные, и смешанно-двухзонные его типы; локальных поперечноразрывно-конических IO элементов преломляющего вида; Ю элементов отражения с трехмерной областью отражения, включая поперечноразрывно-конические Ю элементы отражения; удлиненных 10 элементов преломляющего вида, включая поперечноразрывно-конические.
Другие отличия предлагаемых отражательных Ю подсистем от известных заключаются в том что:
- выполнена выбранной из группы, состоящей из следующих видов: односложного отражательного 51^^) /) и многосложенного отражательного кМ к,/) , где: символ 21 указывает вид образования отражательной Ю подсистемы, который зависит от геометрии каждого 10 средства отражения и потенциалов на каждом их электроде, а также от пространственного расположения Ю средств отражения относительно друг друга и взаимной ориентации их усредненных лицевых векторов;
индекс к определяет количество Ю средств отражения, которое соответствует количеству вершин в отражательной Ю подсистеме; индекс U является признаком односложности отражательной Ю подсистемы, при этом Ю средства отражения выбраны из его типов, включая удлиненные и локальные; индекс (ps) является двухзначным (ps) = р , S , и указывает, что отражательная Ю подсистема является плоскоотражательной при (ps) = р , и шаговоотражательной при (ps) = s ; индекс
М является признаком многосложенной отражательности Ю подсистемы, при этом 10 средства отражения выполнены удлиненными; сочетание (fC, f) на основе количества к и типов f = v ,p,m Ю средств отражения определяет тип 10 средства отражения при каждой вершине отражательной Ю подсистемы, например, по номерам Ю средств отражения, принятым по последовательности отражения ионов вдоль ионного потока;
- она выполнена в виде односложной отражательной Ю подсистемы с локальными 10 средствами отражения в следующих ее типах: в плоскоотражательном типе при (ps) = р и все Ю средства отражения расположены на одном уровне параллельно плоскости основания отражательной 10 подсистемы; в шаговоотражательном типе при (ps) = s и локальные Ю средства отражения расположены на разных уровнях, в частности, на периодичном расстоянии относительно плоскости основания отражательной Ю подсистемы;
- выполнена с узкой формой, у которой расстояние между двумя сопряженными Ю средствами отражения больше размеров самих Ю средств отражения, а также больше расстояния между двумя смежными несопряженными Ю средствами отражения, если таковые имеются;
- в ней, по меньшей мере, одно из Ю средств отражения выполнено выбраным из группы, состоящей из:
( ) локальных и массивоудлиненных горизонтально-поточных средств отражения, при этом величина угла ω χ между горизонтальной плоскостью Ю средства отражения и плоскостью основания отражательной Ю подсистемы ограничена в пределах 0 < ύ)ΣΧ] — , причем Ю подсистема выполнена с обеспечением возможности прохождения усредненной траектории трактного ионного потока по М-поверхности Ю средства отражения и вблизи нее;
(b) локальных и цельноудлиненных вертикально-поточных ΙΟ средств отражения, при этом величина угла &>Σλ2 между продольно-вертикальной плоскостью ΙΟ средства отражения и плоскостью основания отражательной ΙΟ подсистемы ограничена в пределах 0 < <2λ- 2 -<— , причем Ю подсистема выполнена с обеспечением возможности прохождения усредненной траектории трактного ионного потока по продольно-вертикальной плоскости Ю средства отражения и вблизи нее;
- ее односложный отражательный вид 1^ ^ (/С, /) выбран из группы, состоящей из типов u(ps){K, vm) = ^KUp{v) , 21^(^ ,21^(07) , 21^(07) : плоский тип
^■кур(у) и шаговый тип (v) , каждый из которых включает углоообразноотражающий v -тип Ю элемента отражения; плоский тип 21^ (от) и шаговый тип 1^ (ет), каждый из которых включает 10 средства дугообразноотражающего Ш -типа;
- ее многосложенный отражательный вид 21^.^ vm) которой выбран из группы, состоящей из типов
>κΜΡ (ν > -KMs M &KMpW icMs fc) '- плоский тип 9LxMp(v) и шаговый тип 21^ (й7) ,
каждый из которых включает углообразноотражающий ν -тип IO элемента отражения; плоский тип ^кМр ( ) и шаговый тип ^-кМ { ), каждый из которых включает Ю средства дугообразноотражающего -типа;
- выполнена в односложном N - образном
/) виде, включающая два Ю средства отражения, у которых величина угла β между векторами, отсчитанными против часовой стрелки от единичного вектора п^2) оси сопРяжения Ю средств отражения по направлению к единичному усредненному лицевому вектору Я, первого Ю средства отражения, ограничена в пределах 0 -< и
— < β(\2)\ ~^ 2ЯГ , а величина угла β^2)2 межДУ векторами, отсчитанными против часовой стрелки от вектора п^ по направлению к единичному усредненному лицевому вектору п2 второго Ю средства отражения, ограничена в пределах π -< Al2)l - 2π ;
- вы
ючающая два 10 средства отражения, которые сопряжены с односекционным электрическим сектором, расположенным между ними, при этом величина угла между векторами, отсчитанными против часовой стрелки от единичного вектора оси сопряжения первого Ю средства отражения с электрическим сектором по направлению к единичному усредненному лицевому вектору первого ΙΟ средства отражения, ограничена в пределах 0
между векторами, отсчитанными против часовой стрелки от единичного вектора оси сопряжения электрического сектора со вторым Ю средством отражения по
направлению к единичному усредненному лицевому вектору второго 10 средства отражения, ограничена в пределах π -< '
- она выполнена в многосложенном -образном шаговоотражательном CM(2,f) виде, включающая два Ю средства отражения, которые сопряжены с расположенным между ними односекционным электрическим сектором, который совместно с IO средствами отражения выполнен с обеспечением возможности многократного отражения от двух удлиненных Ю средств отражения через сегмент цилиндрического конденсатора, с перемещением ионного потока вдоль - плоскости Ю подсистемы;
- она выполнена в многосложенном Λ -образно шаговоотражательном AM(3,f) виде, включающая три удлиненных Ю средства отражения, у которых единичные усредненные лицевые векторы Я, и Л3 , соответственно первого и третьего Ю элементов отражения, направлены в сторону второго Ю средства отражения, а единичный осевой вектор Я2 второго Ю средства отражения направлен в сторону первого и второго Ю средств отражения, которые выполнены с обеспечением возможности многократного отражения с перемещением ионного потока вдоль Й - плоскости Ю подсистемы;
- она выполнена в виде многовершинной PLR -подсистемы ( PLR - projection loop reflecting) которая включает, по меньшей мере, один высокоразрешающий двухвершинный проекционно-петлеобразно-отражательный HR2PLR -узел (HR2PLR - high resolving 2-vertex projection loop reflecting), который состоит из двух Ю средств отражения, у которых величина угла межДУ
Ю средств отражения по направлению к единичному усредненному лицевому
вектору Wj первого IO средства отражения, ограничена в пределах 0 -< β^2 \— ~^ и
-^- < /^(ΐ2)ΐ 2л" , а величина угла β^2)2 меж У векторами, отсчитанными против часовой стрелки от вектора по направлению к единичному усредненному лицевому вектору й2 второго ΙΟ средства отражения, ограничена в пределах π Αΐ2)2 ^ - П И "^- ^ ΐ2)ΐ ^ 2 г , и ^ < ^(12)2 -< Л" при 0 - βη)χ < ;
- ее двухвершинный тип
PLR -подсистемы включает два Ю средства отражения к - 2 , выполненных в виде (образуют) упомянутого HR2PLR - узла;
- ее Ю средства отражения выполнены одинаковыми, при этом точка пересечения, определяемая упомянутыми для HR2PLR - узла углами 2β^ и 2β^ 2^2 трактовых осей Ю средства отражения в проекции на плоскость основания отражательной IQ подсистемы, является проекционной узловой точкой HR2PLR - узла;
- трехвершинный тип
PLR -подсистемы включает три 10 средства отражения к = 3 , два из которых выполнены в виде HR2PLR - узла, а Ю средство отражения, расположенное вне HR2PLR - узла, является третьим дополнительным 10 средством отражения, и его пространственное расположение выбрано из группы, состоящей из вариантов: на оси, определяемой упомянутым HR2PLR - узла углом β^λ ) и расположенной смежно со вторым Ю средством отражения HR2PLR - узла; на оси, определяемой упомянутым HR2PLR - узла углом 2β^χΐ)1 и расположенной смежно с первым Ю средством отражения HR2PLR - узла;
- в ней пространственное расположение третьего дополнительного Ю средства отражения выбрано из группы, состоящей из типов треугольника, образованного
прямыми линиями, соединяющими каждый из двух 10 средств отражения: прямоугольного и равнобедренного;
- в ней величина угла β^2 между векторами, отсчитанными против часовой стрелки от единичного вектора п^ оси сопряжения первого и второго Ю средств отражения по направлению к единичному усредненному лицевому вектору п третьего дополнительного Ю средства отражения, ограничена в пределах
0 < 2^(12)3 < 0, 6яг ;
выполнены выбранными из группы, предусматривающей их расположение: симметричное и антисимметричное относительно их продольно-вертикальной плоскости, которая является также их продольной узловой плоскостью; двояко- симметричное расположение относительно продольно-вертикальной и поперечно- вертикальной плоскостей, которые пересекаются по осевой линии Ю подсистемы, проходящей через общую проекционно-узловую точку и перпендикулярной к плоскости основания 10 подсистемы;
- ее два смежных Ю элемента отражения выбраны из группы, состоящей из электродносвязанных и электроднораздельных (несвяанных) ΙΟ элементов;
- любой из ее четырехвершинных типов ^4^(ρί)(4, ) и $i4A/f(4,f) PLR- подсистемы предусматривает четыре IO средства отражения, выполненных в виде двух HR2PLR- узлов, состыкованных в их проекционно-узловых точках с образованием двухпетлевой 10 подсистемы с одной общей проекционно-узловой точкой.
Для осуществления предлагаемого способа масс-спектрометрии предложены IB-каналы для формирования и управления движением канального ионного потока заряженных частиц, включающий:
(i) по меньшей мере, две пограничные поверхности, заданные выбранными из группы, состоящей из поверхности, заданной условно, поверхности, совпадающей с пограничным электродом канальной IO подсистемы, которые выполнены с пропускными окнами, причем любой из электродов выполнен, по меньшей мере, с одним пропускным окном для прохождения канального ионного потока заряженных частиц в соответствии с выбором пограничной поверхности;
(ii) канальную IO подсистему ионопроводящего IB-канала, выполненную выбранной из ряда, состоящего из видов: линейная, криволинейная, криволинейная с поперечной пространственной дисперсией по массе, и отражательная,
Основное отличие предлагаемого IB-канала от известных IB-каналов заключается в том что, он выполнен включающим, по меньшей мере, одну особенность, выбранную из группы, включающей следующее:
(a) по меньшей мере, с двумя пропускными окнами и с обеспечением возможности использования его в многотрактном режиме, заключающемся в одновременном использования, по меньшей мере, двух трактов ионного потока, в том числе ионных трактов с многосвязанными поверхностями сечения;
(b) по меньшей мере, с одной трехмерной отражательной Ю подсистемой (3D - отражатель), включающей, по меньшей мере, два IO средства отражения, совокупность усредненных лицевых векторов которых не лежат на одной прямой линии и выполнены, по меньшей мере, в одном типе, выбранном из группы, состоящей из: дугообразно отражающего ст-типа и петлеобразно отражающего р - типа двухотражательного узла, и углоообразно отражающего V -типа 10 элемента
отражения, и 3D -отражатель используется для времяпролетного диспергирования по массе ионов, поперечной пространственной фокусировки, времяпролетной фокусировки по энергии ионов в ионном пакете;
(с) по меньшей мере, с одним 10 элементом, выбранным из труппы, состоящей из следующего: удлиненных и локальных поперечноразрывно-конических IO элементов отражающего вида, включая однозонные, двузонные: вертикально- двухзонные, горизонтально-двухзонные, и смешанно-двухзонные его типы; локальных поперечноразрывно-конических Ю элементов преломляющего вида; Ю элементов отражения с трехмерной областью отражения, включая поперечноразрывно-конические Ю элементы отражения; удлиненных Ю элементов преломляющего вида, включая поперечноразрывно-конические.
Другие отличия предлагаемого IB-канала от известных IB-каналов заключаются в том что:
- выполнен выбраным из группы, состоящей из его видов:
- с односложной однонаправленной линейной Ю подсистемой LDjLD с jLD > 2 ; с односложной одноотражательной Ю подсистемой D(l,f) j.
односложной N - образной 10 подсистемой N(/(/Jj)(2, )< iV ,(pi)yjVt/(pi) , разделяется на односложную N -образную плоскоотражательную
Up (2,f)dNUpjNUp, и односложную N -образную шаговоотражательную ^Us(2,f)dNUsjNUs
которая разделяется на односложную Ό- образную плоскоотражательную
t3{jp(2,f)dQy jvu , и односложную - образную шаговоотражательную
- с односложной Σ - образной Ю подсистемой £у^(3, )<^у^у1( которая разделяется на односложную Σ - образную плоскоотражательную ^Up(3,f)d-£UpjWUp, и односложную Σ - образную шаговоотражательную
^Us (3> f)d usJzUs '
- с односложной п - секционной секторной Ю подсистемой SnU(^ps jSnU^ps^ с 1 < п < 4 и jns(ps) - 2 > которая разделяется на односложную п - секционную секторную плоскую SnUpjSnUp и на односложную п- секционную секторную шаговую SnUsjSnUs ;
- с спиральнообразно-многоповоротной секторной шаговой Ю подсистемой
односложную многовершинную шаговоотражательную PLR -подсистему
' которые также разделяются по количеству «" = 2 ,3 ,4 ГО средств отражения;
- с двухвершинной линейнобразно-многосложенной шаговоотражательной Ю подсистемой lM(2, f)dIMjM с jM > 2 ;
- с двухвершинной -образно-многосложенной шаговоотражательной Ю подсистемой CM(2,f)dCMjCM ;
- с трехвершиной Л -образно-многосложенной шаговоотражательной Ю подсистемой AM(3,f)dAMjM,
с многосложенной четырехвершинной PLR -подсистемой
' которая разделяется на многосложенную четырехвершинную плоскоотражательную PLR -подсистему 5R4iWp(4, ^ Мр] Мр , многосложенную четырехвершинную шаговоотражательную PLR -подсистему при этом:
- СИМВОЛЫ JLD , JrD , JNUp , JNUs , J Up , JOUs , Jzu , JZUp , JnSp , JnUs ,
' HKUS* JIM J CM JAM* Л ' определяют количество трактов в IB каналах, соответственно указанных этими символами;
- символы dNUs , dUUs , dUs , d^KUs , d[M , dCM , dAM , dmMs , dNUp , άυυρ , dZUp ,
^чякир ' JmMp определяют виды разверток траектории ионов по шаговой плоскости отражательных IO подсистем, соответственно указанных этими символами:
виды разверток dNUs, dUUs, dUs, d^KUs, dIM, dCM , dM, dmMs выбраны из группы, состоящей из гармонической h, петлеобразно-гармонической hp, дугообразно- гармонической кш ;
виды разверток dNUp, ά-^ϋρ, άτυρ, d^KlJp выбраны из группы, состоящей из плоскоотражательной без перехода р , плоскоотражательной с уголообразным переходом ρν , плоскоотражательной с петлеобразным переходом рр , плоскоотражательной с дугообразным переходом рш
- вид развертки d^Mp выбран из группы, состоящей из плоскоотражательной с углообразным переходом ρν , плоскоотражательной с петлеобразным переходом рр , плоскоотражательной с дугообразным переходом р ;
- его плоскоотражательная 10 подсистема включает одноплоскостное отражение и виды разверток: плоскоотражательной с углообразным переходом ρν , плоскоотражательной с петлеобразным переходом рр , плоскоотражательной с дугообразным переходом р , содержащих, соответственно, Ю элемент углоообразноотражающего V -типа, дугообразноотражающего йТ -типа и петлеобразноотражающего ? -типа двухотражательного узла, пространственные ориентации горизонтальных плоскостей которых выбраны, исходя из конструкции 10 подсистемы и поставленной задачи;
его плоскоотражательной ГО подсистеме средние плоскости углоообразноотражающего V -типа IO элемента, дугообразноотражающего й7 -типа и петлеобразноотражающего -типа двухотражательного узла, по отношению к плоскости основания плоскоотражательной IO подсистемы расположены под острым углом, величина которого больше нуля и меньше чем ^ ;
- он дополнительно включающий, по меньшей мере, одно IO средство преломления, выбранное из группы, состоящей из удлиненных и локальных его видов:
- 10 средство преломления с прямой осью, выполненное с обеспечением возможности использования, в одном из режимов использования, включая телескопический режим работы, и пространственной фокусировки, меньшей мере, в одном из поперечных направлений к движению ионного тракта;
- Ю средство преломления с кривой осью для осуществления внешнего преломляющего перехода, выполненное с обеспечением возможности использования в одном из режимов, включая телескопический режим работы, и пространственной фокусировки, по меньшей мере, в одном из поперечных направлений к движению ионного тракта;
- его дополнительное Ю средство преломления расположено, по меньшей мере, в одном из положений, выбранном из группы, включающей расположение: на входе; на выходе; между Ю средствами отражения, охватывая фронтальную область трактовой оси отражательной Ю подсистемы, и выполненный выбранным из группы, состоящей из удлиненных двумерных и периодично трехмерных, в частности, с постоянной высотой видов; между 10 средствами отражения, охватывая область узловой точки трактовых осей отражательной Ю подсистемы, и выполненный выбранным из группы, состоящей из: электродносвязанного двухэлементного Ю узла преломления с кривой осью, то есть, объединенного Ю узла преломления, который содержит два электродносвязанных 10 элемента преломления; электродносвязанного четырехэлементного Ю узла преломления с кривой осью, то есть, двух объединенных 10 узлов преломления, каждый из которых содержит два электродносвязанные Ю элементы преломления, выполненные симметрично относительно узловой точки;
- в нем дополнительное Ю средство преломления расположено вне поля в дрейфовом пространстве;
- в нем дополнительное Ю средство преломления с кривой осью включено: в шаговоотражательную Ю подсистему, при этом виды разверток dNUs , dUUs , dZUs , dK, Us > diM > dCM > dAM > dmMS > dmMs выбраны из группы, состоящей из гармонической с внешним преломляющим переходом h J. , петлеобразно-
- 48 -
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
ISA RU
гармонической с внешним преломляющим переходом hp _L , дугоооразно-гармони- ческой с внешним преломляющим переходом Ь _1_ ; в плоскооотражательную Ю подсистему, при этом виды разверток dNUp , dUUp , d1Up , dm icUp , Мр выбраны из группы, состоящей из плоскоотражательных переходов: с внешним преломляющим переходом р ±, с углообразным и внешним преломляющим переходами ρν , с петлеобразным и внешним преломляющи переходами рр А. , с дугообразным и внешним преломляющим переходами р _1_ ;
- его Ю средство преломления с кривой осью выполнено дополнительно охватывающим, по меньшей мере, с одной стороны отражательной Ю подсистемы по ее вертикальной плоскости, область прохождения ионного потока и выполненный с обеспечением возможности использования, по меньшей мере, в одном из режимов ввода ионного потока в отражательную Ю подсистему и вывода ионного потока из отражательной ΙΟ подсистемы;
- по меньшей мере, одно из его ΙΟ средств отражения выполнено с обеспечением возможности использования его в двух и более режимах подачи электрического потенциала для ввода в Ю подсистему и вывода из него ионного потока;
- он дополнительно включает, по меньшей мере, с одной стороны его входа и выхода, соответственно для ввода ионного потока в отражательную Ю подсистему и вывода ионного потока из отражательной Ю подсистемы, дополнительное Ю средство, выбранное из группы, состоящей из локальных и удлиненных Ю средства отражения, Ю средства преломления с прямой осью, Ю средства преломления с кривой осью для осуществления внешнего преломляющего перехода;
- его дополнительное Ю средство выполнено выбранным из группы, состоящей из многофункциональных ΙΟ узлов и элементов, и выполненный с обеспечением возможности, по меньшей мере, двух режимов использования из группы режимов,
- 49 -
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
ISA U
состоящей из lO средства отражения, IO средства преломления с кривой осью, безполевой режим.
Для осуществления предлагаемого способа масс-спектрометрии использован масс-спектрометр (MS), содержащий:
(i) MS-блоки: ионно-источниковый блок; группу ионопроводящих блоков, включенных в стыковочно-блочное звено, а также анализаторно-диспергирующий блок, при этом блоки включают IB-каналы с пограничными поверхностями и с канальной Ю подсистемой, в котором:
- IB-канал, соответствующий его блоку, является частью MS-канала, который объединяет ионопроводящие IB-каналы ионопроводящих блоков совместно с ионно- источниковым IB-каналом ионно-источникового блока;
- канальная IO подсистема, соответствующая ее IB-каналу, является частью 10 системы MS-канала, которая объединяет Ю системы ионопроводящих IB-каналов совместно с Ю системой ионно-источникого IB-канала;
- ионопроводящие IB-каналы включают, по меньшей мере, две пограничные поверхности, которые заданы выбранными из группы, состоящей из видов поверхности, заданной условно, поверхности, совпадающей с пограничным электродом канальной IO подсистемы, любой из которых выполнен, по меньшей мере, с одним пропускным окном (для прохождения канального ионного потока), в соответствии с выбором пограничной поверхности;
- Ю подсистема, по меньшей мере, одного ионопроводящего IB-канала выполнена выбранной из ряда, состоящего из линейной, криволинейной, криволинейной с поперечной пространственной дисперсией по массе, и отражательной Ю подсистем;
(ii) детекторную систему;
(Ш) контроллерно-компьютерную систему.
Основное отличие предлагаемого MS от известных MS заключается в том что, он выполнен включающим, по меньшей мере, одну особенность, выбранную из группы, включающей следующее:
(a) ионно-источниковый блок выполнен, по меньшей мере, с двумя пропускными окнами, и MS выполнен с обеспечением возможности проведения одновременной масс-спектрометрии, по меньшей мере, двух трактов ионного потока, в том числе ионных трактов с многосвязанными поверхностями сечения, ионный поток в которые подается ионно-источниковым блоком;
(b) отражательная Ю подсистема выполнена трехмерной (3D -отражатель), и включает, по меньшей мере, два 10 средства отражения, совокупность усредненных лицевых векторов которых не лежат на одной прямой линии и выполнены, по меньшей мере, в одном типе, выбранном из группы, состоящей из дугообразно отражающего С7 -типа и петлеобразно отражающего ?-типа двухотражательного узла, и углоообразно отражающего Ю элемента отражения ν -типа, и 3D - отражатель используется для времяпролетного диспергирования по массе ионов, поперечной пространственной фокусировки, времяпролетной фокусировки по энергии ионов в ионном пакете;
(c) по меньшей мере, один Ю элемент выбран из группы, состоящей из следующего: удлиненных и локальных поперечноразрывно-конических Ю элементов отражающего вида, включая однозонные, двузонные: вертикально- двухзонные, горизонтально-двухзонные, и смешанно-двухзонные его типы; локальных поперечноразрывно-конических IO элементов преломляющего вида; Ю элементов отражения с трехмерной областью отражения, включая поперечноразрывно-конические 10 элементы отражения; удлиненных 10 элементов преломляющего вида, включая поперечноразрывно-конические.
Другие отличия предлагаемого MS от известных MS заключаются в том что:
- по меньшей мере, один его ионопроводящий MS-блок включает, по меньшей мере, один IB-канал, выбранный из группы, состоящей из канально-однотрактных и канально-многотрактных его видов;
- по меньшей мере, один его MS-канал выполнен с обеспечением возможности использования его, по меньшей мере, в одном из следующих режимов масс- спектрометрии: одноступенчатый вид, MS* IMS -вид, MS (ή) -вид, комбинации жидкостных хроматографов с масс-спектрометром LC I MS , и последовательного осуществления шагов перевода ионного потока по варианту, выбранному из группы режимов использования:
- по первому варианту расширенно-многоблочного режима использования в случае расширенно-многоблочности выполнения MS;
- по второму варианту расширенно-многоблочного режима использования в случае расширенной многоблочности выполнения MS;
- по варианту многоблочного режима использования, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов в случае расширенной многоблочности выполнения MS, включая случай отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов в составе MS;
- по варианту среднего уровня блочности режима использования без отбора ионов, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов и IB-канала отбора ионов в случае расширенной многоблочности выполнения MS, включая случай отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов и IB-канала отбора ионов в составе MS;
- по варианту среднего уровня блочности режима использования без измельчения ионов, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов и IB-канала ячейки измельчения в случае расширенной многоблочности выполнения MS, включая
случай отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов и IB-канала ячейки измельчения в составе MS;
- по малоблочному варианту режима использования, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов, IB-канала отбора ионов и IB-канала ячейки измельчения в случае расширенной многоблочности выполнения MS, включая случай отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов, IB-канала отбора ионов и IB-канала ячейки измельчения в составе MS;
- по меньшей мере, один его ионопроводящий MS-блок включает, по меньшей мере, одно электродносвязанное объединение двух IB-каналов, выбранных из группы, состоящей из его видов и включающей, по меньшей мере, два вида, выбранные из группы: с четырех-вершинной PLR -подсистемой, с трех-вершинной PLR- подсистемой, с двухвершинной LR -подсистемой, с односложной одноотражательной Ю подсистемой D(l,f)jrD ;
- в нем стыковочно-блочное звено включает предварительно-формирующий блок, содержащий, по меньшей мере, один предварительно-формирующий 1В-канал, выполненный с обеспечением возможности промежуточного предварительного формирования, ускорения и направления ионного потока, и содержащий, по меньшей мере, одну секцию, выбранную из ряда, включающего: ионную предловушку; трубку дрейфа асимметричной ячейки ионной подвижности (мобильности) DC/field (ячейки ионной подвижности) с входными и выходными окнами (отверстиями) с ионными затворами; преломляющие элементы и диафрагму- апертуру;
- в нем ионно-источниковый блок включает, по меньшей мере, один ионно- источниковый IB-канал, выполненный с обеспечением возможности использования его в одном из режимов, выбранных из группы, состоящей из генерирования непрерывного ионного потока и генерирования импульсного ионного потока;
- по меньшей мере, один детектор ионов детекторного отделения снабжен селектором ионов с определенной полосой пропускания и включает, по меньшей мере, один из членов ряда, включающего управляющую сетку, логический элемент Брэдбери- Nielsen, плоскопараллельный дефлектор (конденсатор);
- его каждый детектор ионов преимущественно соединен с системой получения и накопления данных, имеющей аналого-цифровой преобразователь (адаптивный протокол сжатия данных);
- по меньшей мере, один его детектор ионов выполнен с расширенным динамическим диапазоном.
- его детектор ионов выполнен с обеспечением возможности расширения динамического диапазона путем альтернативных сканирований с варьированием интенсивности напряжения, по меньшей мере, на одном выбранном пульсирующем ионном источнике, в распределительно-ускоряющем -канале;
- его детектор ионов выполнен с обеспечением возможности расширения динамического диапазона путем альтернативных сканирований с варьированием длительности инжекций ионов в выходное окно источника ионов;
- его детектор ионов выполнен с обеспечением возможности автоматической регулировки усиления;
- в нем блок отбора ионов включает, по меньшей мере, один IB-канал отбора ионов, выбранный из членов ряда, включающего: квадрупольный IB-канал; ионную ловушку; статический IB-канал, например, когда канальная IO подсистема его IB- канала выполнена с кривой главной осью в поперечно-пространственном диспергирующем виде; ГВ-канал, в том числе TOF IB-канал выполнен в одном из его упомянутых видов, но не ограничивается ими;
- его анализаторно-диспергирующий блок включает, по меньшей мере, один анализаторно-диспергирующий IB-канал, выбранный из членов ряда,
включающего: тороидальный и цилиндрический секторные электрические анализаторы; магнитный секторный анализатор; orbitrap анализатор; Фурье- анализатор ICR; статический анализатор, например, когда канальная IO подсистема его IB-канала выполнена с кривой главной осью в поперечно-пространственном диспергирующем виде; IB-канал, в том числе TOF IB-канал, выполнен в одном из его упомянутых видов, но не ограничивается ими;
- он дополнительно включает, по меньшей мере, на одной стороне, после анализаторно-диспергирующего IB-канала, перед ним, детекторное отделение (детекторное отделение при анализаторно-диспергирующем 1В-канале);
- по меньшей мере, один из выбранных анализаторно-диспергирующих IB-каналов и IB-каналов отбора ионов включает средства настройки длины пробега и напряжения ускорения ионов;
его анализаторно-диспергирующий IB-канал выполнен с обеспечением возможности установления длины пробега иона в нем, меньшей, чем у Ш-канала отбора ионов, например, установления напряжения ускорения, большего, чем у IB- канала отбора ионов;.
- его MS-канал выполнен с обеспечением возможности, по меньшей мере, 3-кратного превышения времени прохождения ионом IB-канала отбора ионов, чем время прохождения ионом анализаторно-диспергирующего IB-канала, для проведения времяпролетной масс-спектрометрии выбранным из MS(n) -вида, и MS* IMS -вида методом вложенного времени;
он содержит систему передачи и обработки данных, обеспечивающую параллельный прием спектров дочерних фрагментов, без смешивания спектров ионов, представляющих исходный материал;
- он включает, по меньшей мере, два параллельные MS-каналы— один из которых выполнен с обеспечением возможности для масс-спектроскопии породы, другой из
которых выполнен с обеспечением возможности для масс-спектроскопии органических веществ;
- он выполнен в виде блочно-модульной конструкции интегрируемый, по меньшей мере, по одному из вариантов уровня блочности;
- его базовые несущие конструкции, блоки и периферийные устройства выполнены в виде стандартных конструктивных модулей для обеспечения санкционированного доступа с целью ремонта, изменения функциональных возможностей или переконфигурирования как MS, так и его периферийных устройств;
- он выполнен с быстроразъемными узлами соединения, входящими в состав комплекта MS и периферийных устройств;
- он выполнен с обеспечением возможности его монтажа, по меньшей мере, с одним периферийным устройством, выбранным из группы, состоящей из устройств: ввода, преобразования информации, передачи информации и воспроизведения информации в зависимости от требований к передаваемой информации и устройства воспроизведения информации;
- его устройства ввода, преобразования, передачи, и воспроизведения информации соединены между собой посредством, по меньшей мере, одного из видов, выбранных из группы, состоящей из электрической связи и беспроводной связи. Настоящее изобретение может быть осуществлено во многих вариантах, и только некоторые привилегированные варианты конструкции будут описаны посредством примеров, представляемых в сопровождающих чертежах.
Отметим, что единичный усредненный лицевой вектору п Ю средств является частью символа Ю элемента, поэтому здесь или в фигурах, когда символ IO элемента представлен в виде составной части Ю системы, в тексте без необходимости не будет отдельно отмечено о единичном усредненном лицевом векторе п Ю средств.
На фиг. с 1 по 8 в схематическом виде показаны приведены продольно- конические IO элементы отражения, которые выполнены с продольно- вертикальным расширением, заключающемся, по меньшей мере, в одном расширении, в среднем, по меньшей мере, в одном направлении продольно- вертикального сечения. При этом показаны элементы:
- выполнены с заглушками, которые расположены поперечно к главной оси IO элементов со стороны отражения ионов, в принципе любой из них может быть выполнен без заглушки;
- на фиг. с 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 8 выполнены выбранными из группы, состоящей из с прямой осью симметрией, двоякосимметричные, двумерные;
- на фиг. 1 приведен продольно-конический Ю элемент отражения, который выполнен с продольно-вертикальным расширением, однородной высоты изменяющегося размерного типа;
- на фиг. с 2 по 8 приведены продольно-конические Ю элементы отражения, которые выполнены с продольно-вертикальным расширением, переходного изменяющегося размерных типов.
На фиг. 1 приведен однозонный продольно-конический Ю элемент отражения V02RB, содержащий: первый электрод отражения V21B с плоской формой заглушкой, вертикально-ограничительный электрод 91Сп с составляющими 91С и 91С2, второй электрод отражения V22B, третий электрод отражения V23B, четвертый электрод отражения V24B.
На фиг. 2 приведен однозонный продольно-конический IO элемент отражения V03RB углового наклонного перехода, содержащий: заглушку V031Bn, которая выполнена с кривизной, по меньшей мере, в одном направлении, и расположена поперечно к главной оси Ю элемента, первый электрод отражения V31B, второй электрод отражения V32B, третий электрод отражения V33B, четвертый электрод
- 57 -
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
ISA/RU
отражения V34B. При этом электроды V31B и V32B расположены под углом величиной λ25ι- 1λ по отношению друг к другу, и электроды V32B и V33B расположены под углом величиной отличной от нуля по отношению друг к другу.
На фиг. 3 приведен однозонный продольно-конический 10 элемент отражения V04RB параллельно-ступенчатого перехода, содержащий: плоскую заглушку V041Bn, первый электрод отражения V41B, второй электрод отражения V42B, третий электрод отражения V43B, четвертый электрод отражения V44B.
На фиг. 4 приведен однозонный продольно-конический Ю элемент отражения V05RB наклонно-ступенчатого перехода первого рода, содержащий: заглушку V051BI1, , первый электрод отражения V51B, второй электрод отражения V52B, третий электрод отражения V53B, четвертый электрод отражения V54B. При этом электроды V51B и V52B расположены под углом и ступенчато по отношению друг к другу.
На фиг. 5 приведен двухзонный электродносвязанный продольно-конический 10 элемент отражения V06RB наклонно-ступенчатого перехода второго рода, содержащий: плоскую заглушку W061Bn, первый электрод отражения W61B, второй электрод отражения W62B, третий электрод отражения W63B, электродно-связанные два электрода W64B1, W64B и W64B2, W64B двух зоны с общей частью W64B. При этом электрод W64B расположен под углом по отношению к электроду W63B, а остальные электроды расположены параллельно общей их оси и ступенчато по отношению друг к другу.
На фиг. 6 приведен двухзонный электродносвязанный продольно-конический Ю элемент отражения W04RB наклонно-ступенчатого перехода третьего рода, содержащий: заглушку W41Bn, первый электрод отражения W41B, второй электрод отражения W42B, электродно-связанные два электрода W43B1, W43B и W43B2, W43B двух зоны с общей частью W43B, и два четвертые электроды W44B1, W44B12
- 58 -
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
ISA/RU
и W44B2, W44B22. При этом электроды W44B1, W44B12 и W44B2, W44B22 двух зон расположены под углом ступенчато по отношению к другим электродам, а остальные электроды расположены параллельно общей их оси и друг другу, ступенчато друг к другу. На фиг. 7 приведен несимметрично двузонный продольно-конический Ю элемент отражения W03RG углового наклонного перехода, содержащий: заглушку W31Gn, первый электрод отражения W31G, второй электрод отражения W32G, два третье электроды W34G1, W34G12 и W34G2, W34G22 и один четвертый электрод W44G2, W44G22 верхней зоны. На фиг. 8 приведен симметрично двухзонный продольно-конический IO элемент отражения W03RQ углового наклонного перехода, содержащий: заглушку W31Qn, первый электрод отражения W31Q, второй электрод отражения W32Q, два третье электроды W34Q1, W34Q12 и W34Q2, W34Q22 коробчатых видов, два четвертые электроды W44Q1, W44Q12 и W44Q2, W44Q22.
На фиг. с 9 по 15, в проекциях на горизонтальную плоскость Ю элемента, представлены варианты выполнения локальных Ю элементов.
На фиг. 9 по 10, в проекции, представлены варианты выполнения формы межэлектродной границы, которые выбраны из группы, состоящей из: прямой 0 \у и сегмента кривой второго порядка 02у , образующего секторно-трансизгибный Ю элемент с секторно-трансизгибным распределением поля. При этом величина наклона угла У^2)Е между двумя электродами 012Е и 011Е ограничена в пределах
4" - ' сегмент кривой второго порядка, образованного между электродами
022Е и 021Е, выпуклостью может быть направлен в сторону или противоположную сторону усрединенного лицевого вектора И .
- 59 -
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
ISA/RU
На фиг. 11 представлен декартово-двумерный Ю элемента НОу содержащий: составляющие первого 111 и второго 112, третьего 113 и четвертого 114 электродов. При этом межэлектродная щель между составляющими выполнены прямолинейно и вертикально к продольно-вертикальной плоскости Ю элемента.
На фиг. 12 представлен трансизгибный 10 элемента 140у с усрединенным лицевым вектором п , содержащий: составляющие первого 141 и второго 142, третьего 143 и четвертого 144 электродов. При этом межэлектродная щель между составляющими второго 142 и третьего 143 электродов выполнена в виде сегмента кривого второго порядка, с выпуклостью направленной в противополженную сторону напраления усрединенного лицевого вектора п . Другие межэлектродные щелей выполнены прямолинейно и вертикально по отношению продольно- вертикальной плоскости Ю элемента.
На фиг. 13 представлен трансизгибный Ю элемента отражения 150у с усрединенным лицевым вектором п , содержащий: плоскую заглушку 151Rn, составляющие первого 151 и второго 152, третьего 153 и четвертого 154 электродов. При этом межэлектродная щель между составляющими второго 152 и третьего электродов выполнена в виде сегмента кривого второго порядка, с выпуклостью направленной от стороны заглушки 151п. Межэлектродная щель между составляющими третьего 153 и четвертого 154 электродов выполнена прямолинейной и под углом по отношению продольно-вертикальной плоскостью Ю элемента. Другие межэлектродные щелей выполнены прямолинейно и вертикально к продольно-вертикальной плоскости 10 элемента.
На фиг. 14 приведен перекрестно-смешанного типа Р- элемент отражения 160Ry содержащий: плоскую заглушку 161Rn, составляющие первого 161 и второго 162, третьего 163 электродов; горизонтальное составляющее 164 и боковые составляющие 164sl, 164s2 четвертого электрода. При этом межэлектродные щелей
выполнены прямолинейно и вертикально к продольно-вертикальной плоскости IO элемента.
На фиг. 15 приведен коробчато-смешанного типа Р- элемент отражения 170Ry содержащий: плоскую заглушку 171Rn, составляющие первого 171 и второго 172 электродов; третий коробчатый электрод 173; четвертый коробчатый электрод 174. При этом межэлектродные щелей выполнены прямолинейно и вертикально к продольно-вертикальной плоскости Ю элемента.
На фиг. 16 представлено объемное изображение декартово-двумерного однородно продольно-конического однозонного Ю элемента V110R отражения, содержащего: заглушку Vl lln, составляющие первого V111 и второго V112, третьего V1.13 и четвертого V114 электродов. При этом межэлектродная щель между составляющими выполнена прямолинейно и вертикально к продольно- вертикальной плоскостью Ю элемента. Рабочие (внутренние) поверхности электродов элемента отражения выполнены с одним скатом - верхние составляющие всех электродов выполнены под одинаковым углом, по отношению к средней поверхности декартово-двумерного Ю элемента VII OR.
На фиг. 17 представлено объемное изображение декартово-двумерного однородно продольно-конического двухзонного Ю элемента отражения W110R, содержащего: заглушку Wllln, составляющие первого Will и второго W112,
электродно-связанные два третьие электроды W113.1, W113.12 и W113.2,
W113.22 двух зоны с общей частью W113, и два четвертые электроды W114.1, W114.12 и W114.2, W114.22 двух зоны.
На фиг. 18 приведено объемное изображение коробчато-смешанного типа однородно продольно-конического двухзонного Ю элемента отражения W170R содержащий: плоскую заглушку W171Rn, составляющие первого W171 и второго W172 электродов; третье коробчатые электроды W173.1 и W173.2 двух зон;
- 61 -
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
ISA/RU
четвертые коробчатые электроды W174.1 и W174.2 двух зон. При этом межэлектродные щелей выполнены прямолинейно и вертикально к вертикальной плоскостью 10 элемента.
На фигурах 19, 20 и 21, в проекциях на горизонтальную плоскость yz Ю элемента, представлены примеры выполнения горизонтально-двухзонных локальных Ю элементов отражения. С целью сокращения объема чертежных работ, примеры представлены только для локальных Р-элементов отражения, в которых представлены примеры наращивания - выполнения горизонтально-двухзонных локальных Р-элементов отражения в целом, на основе заданных его областей разветвления зон. При этом на фигурах 19 и 20 представлены примеры наращивания электродно несвязанных Ю элементов отражения, а на фигуре 21 пример наращивания электродно связанного 10 элемента отражения.
На фиг. 19 представлен Ю элемента отражения K160Ry с усредненным лицевым вектором п , содержащий: плоскую заглушку K161Rn, составляющие первого К161 электрода; вторые электроды К162.1 и К162.2 двух зон; третье электроды К163.1 и К163.2 двух зон; четвертые электроды К164.1 одной зоны и горизонтальное составляющее К164.2 и боковые составляющие K164sl, K164s2 четвертого электрода другой зоны. При этом межэлектродные щелей выполнены прямолинейно и вертикально к продольно-вертикальной плоскостью Ю элемента.
На фиг. 20 представлен Р- элемент отражения K140Ry с усрединенным лицевым вектором Я , содержащим: плоскую заглушку K141Rn, составляющие первого К141 электрода; вторые электроды К142.1 и К142.2 двух зон; третье электроды К143.1 и К143.2 двух зон, четвертые электроды К144.1 и К144.2 двух зон. При этом межэлектродные щели между вторыми электродами К142.1 и К142.2 двух зон с одной стороны и третьими электродами К143.1 и К143.2 двух зон с другой стороны выполнены в виде сегментов кривых второго порядка, с выпуклостью
- 62 -
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
ISA/RU
направленных в сторону напраления заглушку K141Rn. Другие межэлектродные щелей выполнены прямолинейно и вертикально к продольно-вертикальной плоскостью Ю элемента.
На фиг. 21 представлен Ю элемента отражения K120Ry с усрединенным лицевым вектором п , содержащий: плоскую заглушку K121Rn, составляющие первого К121 электрода; вторые электроды К122.1 и К122.2 двух зон; третьее электроды К123.1 и К123.2 двух зон, четвертые электроды К122.1 и К122.2 двух зонн. При этом межэлектродная щель между вторым К122.2 и третьим К123.2 электродами выполнена в виде сегмента кривого второго порядка, с выпуклостью направленной в сторону напраления заглушку K121Rn. Другие межэлектродные щелей выполнены прямолинейно и вертикально к продольно-вертикальной плоскостью Ю элемента.
На фигурах с 22 по 25 приведены примеры выполнения дугообразноотражающего й7 -типа и петлеобразноотражающего ? -типа локального двухотражательного IO узла. При этом на фигурах с 23 по 25 они приведены в проекциях на горизонтальную плоскость двухотражательного Ю узла.
На фигуре 22 представлено объемное изображение дугообразноотражающего Н310 двухотражательного IO узла, в который, зазоры между первым Н311 и вторым Н311, а также вторым Н312 и третьим Н313 электродами выполнены в виде прямолинейных тонких щелей.
На фигуре 24 приведен не симметричный двухотражательный 10 узел 340у, в который, зазор между первым 341 и вторым 342, а также вторым 372 выполнен в виде прямолинейной тонкой щелей, а зазор между вторым 342 и третьим 343 электродами выполнен в виде кривой второго порядка.
На фиг. 23 и 25 приведены принципы использования, соответственно, петлеобразноотражающего р -типа и дугообразноотражающего -типа
двухотражательного узла. При использовании двухотражательного Ю узла, как показно на фиг. 23, в режиме петлеобразноотражающего ? -типа отражения, характерная траектория движения 31 li ионов в двухотражательном IO узле 310у проходит через точки 1, 2, 3 и 4. При использовании его в режиме отражения первого 311 и второго 312 электродов, а второго 312 и третьего 313 электродов в режиме приломления, характерная траектория движения 311i ионов в двухотражательном IO узле 310у проходит через точки 1, 2, 3 и 5. При использовании двухотражательного Ю узла, как показно на фиг. 25, режиме дугообразноотражающего й7 -типа отражения, характерная траектория движения 381i ионов в двухотражательном 10 узле 380у проходит параллельно усрединеному лицевому вектору п .
На фигуре 26 в проекции на средную плоскость (yz проекция) представлен неоднородного типа (включающий, зеркал, по меньшей мере, двух разных типов) электродно раздельный удлиненный Ю элемент отражения ||ml41Ry, в виде удлиненного горизонтального массива IO элементов отражения. При этом удлиненный IO элемент ||ml41Ry отражения состоит из двух IO элементов отражения llORy и 140Ry.
На фигурах 27 и 28 в проекции на продольно-вертикальную плоскость (xz проекция) представлены удлиненные Ю элементы отражения электродно разделный .L mOjlR и электродно связанный _L m0j2R в виде удлиненных вертикальных массивов Ю элементов отражения. При этом каждый из них состоит из двух Ю элементов отражения OjORl и 0j0R2.
На фигуре 29 в проекции на средную плоскость представлен специального типа электродно связанный Ю узел 2R.140Ry, состящий из двух локальных Ю элементов отражения 141Ryl и 141Ry2.
Примеры на фигурах с 26 по 29 дают общее представления понятия о удлиненных горизонтальных и вертикальных, однородных и неоднородных удлиненных массивах Ю элементов отражения. В общем случае количество IO элементов отражения в массиве, и выбор любого 10 элемента отражения в массиве зависит от решаемой практической задачи масс-спектроскопии. Выбор, любого Ю элемента отражения в массиве может быть проведено из ряда, включающего разнообразные конструкции 10 элементов отражения, показанных выше.
На фигуре 30 и 31, соответственно в проекцияхи xz и yz представлен специального типа Ю средства преломления с кривой осью 4L.230, состящий из двух объединенных Ю узлов преломления 4L.230, каждый из которых содержит два электродносвязанные локальные IO элементы преломления, выполненные симметрично относительно узловой точки. Такие узлы можно исользовать, например, для осуществления внешнего преломляющего перехода в области узловой точки трактовых осей четырехвершинной PLR -подсистемы,
На фигуре 32, в проекции на шаговую плоскость, совмещенной с yz плоскостью, представлен сектор 210уТ декартово-двумерного типа удлиненного 10 средства преломления с кривой осью с секторами первого 211Т, второго 212Т, третьего 213Т электродов; характерные траектории 211Til, 211Ti2, 211Ti3, ионов в сектор 210уТ при его работе в телескопическом режиме; углы падения & ионного потока и углы преломнения 9у" ионного потока.
На фиг. 33 в проекции на шаговую плоскость, совмещенной с координатной плоскостью yz приведен трансизгибно-прямолинейно чередующихся типа удлинненное Ю средство отражения 260у, содержащий: вертикально- ограничительный электрод 261п; первый 261 и второй 262 электроды отражения; третьи 263 и четвертый 264 электроды. При этом межэлектродная щель между
составляющими второго 262 и третьего 263 электродов выполнена в виде периодического повторения сочетания, состоящего из прямолинейного отрезка и сегмента кривого второго порядка. Другие межэлектродные щелей выполнены прямолинейно и вертикально по отношению средней и вертикальной плоскостей линейного IO средства отражения 260у.
На фигурах 34, 35 и 36 показаны, соответственно, пограничные поверхности 20Н, 20Q и 20С.
На фигуре 34 показана пограничная поверхность 20Н, включающая пограничные сечении многотрактного канального ионного потока, в видах HelH и Sg2H , которые расположены по линии продольно-вертикальной плоскости.
На фигуре 35 показана пограничная поверхность 20Q, включающая пограничные сечении многотрактного канального ионного потока, в видах Ξβ1ζ) и > которые расположены по линии горизонтальной плоскости.
На фигуре 36 показана пограничная поверхность 20С, включающая пограничные сечении многотрактного канального ионного потока, в видах ^е1С,
Не2С, Не3С и Не4С , которые распределены по линии продольно-вертикальной плоскости и по линии горизонтальной плоскости.
На фигурах 37, 38 и 39, схематический изображены примеры выбора двоякосимметричного IB-канала с прямой главной осью с пограничными сечениями двухтрактного канального ионного потока.
На фигуре 37 представлено пространственное изображение двоякосимметричного IB-канала 50, который включает: заглушку 51п, совместно с электродами 51, 52, 53 и с обращенной к ним поверхностью диафрагмы-электрода 54, образующие локального Ю элемента отражения; электроды 55, 56, 57, совместно с входной поверхность-электродом 58 и с обращенной к ним поверхностью
диафрагмы-электрода 54, образующие локального 10 элемента преломления. При этом диафрагма-электрода 54 выполнен с диафрагмой 54 Θ в ее центральной части, первым пропускным окном 54Ξ^ , вторым пропусным окном 54Ξα,2. Входная поверхность-электрод выполнена первым пропускным окном 58Ξ6ΐ и вторым пропускным окном 58Hg2. На фигуре 38 в проекции на горизонтальную плоскость, совмещенной с координатной плоскостью yz , представлена проекции характерных двух траекторий 1 у и 7И2у ионов в подобном двоякосимметричном IB-канале 50.
На фигуре 39 в проекции на продольно-вертикальную плоскость представлены два -канала 60x1 и 60x2, которые могут быть выполнены электродносвязанными.
На фиг. с 40 по 46 показаны варианты выполнения IB-каналов, в том числе многотрактных, на основе односложного отражения по характерным усредненным траекториям ионов в них. На фиг. с 40 по 46 показаны варианты выполнения шаговоотражательных IB-каналов, хотя они могут быть выполнены плоскоотражательными.
На фиг. 40 и 42, соответственно в проекци на h -плоскость (на шаговую плоскость) 810ГЙ и на плоскость основания 810Γλ представлен трехтрактный IB- канал с односложной одноотражательной Ю подсистемой Г0(1, )у' Г£) при jrD=3.
На фиг. 41 и 43, соответственно в проекци на -плоскость 820$Н/г и на плоскость основания 8209ΐλ представлен трехтрактный IB-канал с односложной двухвершинной PLR -подсистемой и(рх) (2, /) jmu(Ps) = ^2Vs (2> ·
На фиг. 44 и 45, соответственно в проекци на h -плоскость (на шаговую плоскость) 8309 г и на плоскость основания 83(ЖХ представлен трехтрактный IB- канал с односложной трехвершинной PLR -подсистемой
W 201
На фиг. 46 в проекци на h -плоскость представлен 8409л/г двухтрактный IB- канал с односложной четырехвершинной PLR -подсистемой
На фиг. с 47 по 50 в проекци на плоскость основания показаны варианты выполнения IB-каналов с четырехвершинной PLR -подсистемой. На фиг. 47 показан вариант выполнения IB-канала с односложной четырехвершинной PLR- подсистемой на основе двух специалиальных 10 отражательных средств 34А21 и 34А22. На фиг. 48 показан вариант выполнения IB-канала с четырехвершинной PLR -подсистемой на основе четырех удлиненных Ю отражательных средств 32.1, 32.2, 32.3 и 32.4. На фиг. 48 показана также X -характеристическая линия TL четырехвершиной LR -подсистемы и ее составляющие передняя фронтальная и задняя фронтальная Lj-2 линии, первая диагональная Ld и вторая фронтальная
Ld2 линии. На фиг. 49 и 50 показаны варианты выполнения IB-каналов с четырехвершинной PLR -подсистемой на основе любых 10 отражательных средств с дополнительно включенными IO средствами преломления. На фиг. 49 показан вариант выполнения IB-канала с электродносвязанным четырехэлементным Ю узлом преломления с кривой осью 0821 . На фиг. 50 показан вариант выполнения IB- каналав с декартово-двумерного типа удлиненным Ю средством преломления с кривой осью 0823 , охватывающий фронтальную область PLR -подсистемы.
На фиг. 51 показан вариант выполнения электродносвязанного объединения двух IB-каналов 846Э?Й с однотрактными четырехвершиными PLR -подсистемами односложной плоскоотражательной <^KlJp {.K, f)dV KUpj^l(ljp =(;KWp{A, v)p\ [1] и многосложенной плоскоотражательной
- 68 -
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
ISA/RU
4R4Mp(4,v)p _L \ [2] . Многосложенная плоскоотражательная 9t4jV/ (4,v)_p _L l [2] включает 10 средство преломления с кривой осью 0824Й для осуществления внешнего преломляющего перехода р _1_ .
На фиг. с 52 по 55 показаны варианты выполнения IB-каналов с многосложенной четырехвершинной PLR -подсистемой
· На Фиг* 52 показан вариант выполнения IB-канала с двухтрактной шаговоотражательной PLR -подсистемой 9?4ЛЙ (4, v)h JL 2 с Ю средством преломления с кривой осью 0825Л и включает вид развертки гармонический с внешним преломляющим переходом h 1.
На фиг. 53 показан вариант выполнения IB-канала с однотрактной многосложенной плоскоотражательной PLR -подсистемой 4Л^ (4, v) _1_ 1 с Ю средством преломления с кривой осью 0826Л и включает вид развертки одноплоскостное с внешним преломляющим переходом р ± . При этом IO средством преломления с кривой осью 0826Й , в отличие от 10 средства преломления с кривой осью 0825Й , выполнено более удлиненным и дополнительно позволяет ввод ионного потока в отражательную Ю подсистему и вывод ионного потока из отражательной Ю подсистемы.
На фиг. 54 показан вариант выполнения IB-канала с однотрактной многосложенной плоскоотражательной Р LR -подсистемой ^^M (ps)(^,f)dmM{ps)j^M(ps] и может включать вид развертки с одноплоскостным дугообразным переходом рш или гармонический с дугообразным переходом hxn .
На фиг. 55 показан вариант выполнения IB-канала с однотрактной многосложенной плоскоотражательной PLR -подсистемой $И4(/,(4, К)/П>1 и включает вид развертки одноплоскостный с уголообразным переходом pv .
- 69 -
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
ISA/RIJ
Масс-спектрометр как комплекс, состоящий из нескольких блоков, показан на фигурах 56 и 57. При этом возможные переходы и направлений трехтрактного ионного потока, между MS-блоками представлены в виде линии и штрих линии, соответственно, основные и дополнительные, со стрелками.
MS также содержит контроллерно-компьютерный блок (на фиг. не показан), для контроля и управления работой всех блоков спектрометра, а также для обеспечения получения и обработку информации.
На фигуре 56 представлена общая блок-схема MS 1000, в которой ионный поток из ионно-источникового блока 1010 попадает в стыковочное блочное звено 1100. Ионно источниковый блок 1010 включает одну или более камеру ионизации и систему ионизации пробы для них. Выпущенный из стыковочного блочного звена 1100 ионный поток попадает в анализаторно-диспергирующий блок 1020. На фигурах 56 и 57 представлен анализаторно-диспергирующий блок 1020 открытого типа и ионный поток из анализаторно-диспергирующего блока 1020 может быть направлен обратно в стыковочное блочное звено 1100 и/или в детекторные отделении 1030 при анализаторно-диспергирующем блоке (при анализаторно- диспергирующем IB-канале). В случае, когда анализаторно-диспергирующий блок 1020 выполнен в одновходном (например, анализаторно-диспергирующий блок 1020 выполнен в Фурье-анализаторном виде) типе детекторные отделении 1030 при анализаторно-диспергирующем блоке осутствует.
На фигуре 57 представлена блок-схема стыковочного блочного звена 1100 состоящего из пяти блоков (расширенно-многоблочный вариант), который включает: предварительно-формирующий блок 1110, распределительно- ускоряющий блок 1120, блок ячейки измельчения ИЗО, блока отбора ионов 1140, детекторные отделении 1150 при блоке (IB-каналах) отбора ионов и блок дополнительного накопления ионов 1160. На фигуре 57, при отсутствии блока
дополнительного накопления ионов 1160, блок-схема стыковочного блочного звена 1100 будет иметь четыре блоков (многоблочный вариант). MS, выполненный расширенно-многоблочном варианте или многоблочном варианте стыковочного блочного звена 1100 позволяет проводит структурный анализ MS<n> вида.
Блок-схема стыковочного блочного звена 1100 состоящего из минимального количества (двух) блоков (малоблочный вариант) - включает предварительно- формирующий блок 1110 и распределительно-ускоряющий блок 1120. MS, выполненный с таким стыковочным блочным звеном 1100 позволяет проводит только одноступенчатую масс-спектрометрию.
Блок-схема стыковочного блочного звена 1100 состоящего из трех блоков (среднего уровня блочности вариант) - включает предварительно-формирующий блок 1110, распределительно-ускоряющий блок 1120 и блок ячейки измельчения ИЗО. MS, выполненный с таким стыковочным блочным звеном 1100 позволяет проводит структурный анализ.
Claims
1. Способ масс-спектрометрии, предусматривающий:
(i) ионизацию пробы анализируемого вещества в ионно-источниковом блоке и вывод из него ионного потока, формирование и управление движением ионного потока, включая его диспергирование по массам ионов (масс-диспергирование по величине отношения их массы к заряду m/z) с помощью, по меньшей мере, одного из магнитных и электрических полей, образованных группой ионопроводящих блоков, включающих ионопроводящие IB-каналы с пограничными поверхностями и с канальной 10 подсистемой, каждый из которых является частью MS-канала с Ю системой (последовательно соединенные ионопроводящие IB-каналы и ионно- источниковый ГВ-канал ионно-источникового блока), причем канальная Ю система, по меньшей мере, одного ионопроводящего IB-канала выполнена выбранной из ряда, состоящего из ее видов: линейная, криволинейная с поперечной пространственной дисперсией по массе и отражательная;
(Н) регистрацию ионов с помощью, по меньшей мере, одного детекторного отделения детекторной системы;
(Hi) контроль и управление работой всех блоков масс-спектрометра, а также обеспечение обработки информации с помощью контроллерно-компьютерной системы;
отличающийся тем, что для формирования ионного потока и управления им осуществляют и используют, по меньшей мере, одну особенность, выбранную из группы, состоящей из следующего:
(а) многотрактный способ масс-спектрометрии, требования которого заключаются в обеспечении возможности проведения одновременной масс-
спектрометрии, по меньшей мере, двух трактов ионного потока, в том числе ионных трактов с многосвязанными поверхностями сечения, ионный поток в которые подается ионно-источниковым блоком;
(Ь) трехмерный отражательный (3D -отражательный) способ масс- спектрометрии, требования которого заключаются в использовании трехмерной отражательной IO подсистемы (3D - отражатель), включающей, по меньшей мере, два Ю средства отражения, совокупность усредненных лицевых векторов которых, не лежат на одной прямой линии и выполнены, по меньшей мере, в одном типе, выбранном из группы, состоящей из: дугообразноотражающего СТ -типа и петлеобразноотражающего з -типа двухотражательного узла, и углоообразноотражающего и -типа Ю элемента отражения, и используют 3D - отражатель для времяпролетного диспергирования по массе ионов, поперечной пространственной фокусировки, времяпролетной фокусировки по энергии ионов в ионном пакете;
(с) по меньшей мере, одну особенность выбранный из группы, предусматривающей использование, таких типов электрических полей, как поперечноразрывно-конические, трехмерное распределение в области отражения.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из его ионопроводящих IB-каналов ионопроводящего MS-блока осуществляет масс- спектрометрию, выбранную из группы, состоящей из канально-однотрактного, и канально-многотрактного режима.
3. Способ по 2, отличающийся тем, что масс-спектрометрию осуществляют путем использования, по меньшей мере, одного из режимов, выбранного из группы, состоящей из: одноступенчатый вид, MS I MS - вид, MS{n) - -вид, комбинации жидкостных хроматографов с масс-спектрометром LC I MS , и последовательного осуществления шагов перевода ионного потока по любому требуемому варианту
уровня блочности, в том числе расширенно-многоблочному варианту, который включает ионно-источниковый блок, предварительно-формирующий блок, распределительно-ускоряющий блок, блок ячейки измельчения, блок отбора ионов, блок дополнительного накопления ионов и анализаторно-диспергирующий блок.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, в одном его MS-канале масс-спектрометрию осуществляют путем последовательного осуществления шагов перевода канального ионного потока по первому варианту расширенно- многоблочного режима использования:
(ab) инжекция канального ионного потока ионно-источниковым IB-каналом в предварительно-формирующий IB-канал ;
(be) вывод канального ионного потока из предварительно-формирующего IB- канала и ввод его в распределительно-ускоряющий 1В-канал;
(cd) вывод канального ионного потока из распределительно-ускоряющего IB- канала и ввод его в IB-канал отбора ионов, а также регистрация канального ионного потока, по меньшей мере, в одном детекторном отделении при IB-канале отбора ионов;
(de) вывод канального ионного потока из IB-канала отбора ионов и ввод его в ячейку измельчения;
- выбор из группы, состоящей из {(ее) и (ef)} - вывод канального ионного потока из ячейки измельчения и ввод его, в зависимости от состава канального ионного потока после воздействия ячейки измельчения на ионный поток, соответственно по выбору в один из двух каналов: в распределительно-ускоряющий IB-канал; в IB-канал дополнительного накопления и хранение ионов, выбранного множеств масс;
по меньшей мере, один цикл (Q11), включающий шаги (cd), (de) и выбор из группы, состоящей из {(ее) и (ef)}, с целью накопления ионов выбранного множества масс в IB-канале дополнительного накопления ионов;
- выбор из группы, состоящей из (fc) и {(fe) и далее (ее)}: вывод канального ионного потока из IB-канала дополнительного накопления ионов и ввод его соответственно по выбору в один из двух каналов: в распределительно-ускоряющий IB-канал; в ячейку измельчения и далее (вывод канального ионного потока из ячейки измельчения и ввод его в распределительно-ускоряющий 1В-канал);
по меньшей мере, один цикл (Q12), включающий (Q11) с последующим выбором из (fc) и {(fe) и далее (ее)};
(eg) вывод канального ионного потока из распределительно-ускоряющего IB- канала и ввод его в анализаторно-диспергирующий IB-канал, а также регистрация канального ионного потока, по меньшей мере, в одном детекторном отделении при анализаторно-диспергирующем IB-канале;
~ в зависимости от результатов реализации шага (eg), осуществление шагов по выбору, по одному из двух рядов (i) и (и):
(i) по меньшей мере, один цикл (Q13), включающий последовательное осуществление всех шагов, начиная с (ab) до (eg) включительно, упомянутых в настоящем пункте;
(н) выбор из группы, состоящей из (ge) или {(gc) и далее (се)}: вывод канального ионного потока из анализаторно-диспергирующего IB-канала и ввод его соответственно по выбору в один из двух каналов: в ячейку измельчения; в распределительно-ускоряющий IB-канал и далее (вывод канального ионного потока из распределительно-ускоряющего IB-канала и ввод его в ячейки измельчения); по меньшей мере, один цикл (Q14), включающий осуществление всех шагов, начиная с выбора из группы, состоящей из {(ее) и (ef)} по (eg) включительно.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, в одном MS-канале масс- спектрометрию осуществляют путем последовательного осуществления шагов перевода канального ионного потока по второму варианту расширенно- многоблочного режима использования:
(ab); (be); (cd); (de);
-выбор из группы, состоящей из {(ее) и (ef)};
(Q11);
- выбор из группы, состоящей из (fc) и {(fe) и далее (ее)};
(eg);
- в зависимости от результатов реализации шага (eg), осуществление шагов по одному из двух рядов (i) и (и):
(i) по меньшей мере, один цикл (Q23), включающий последовательное осуществление всех, начиная с (ab) по (eg) включительно, упомянутых в настоящем пункте;
(И) выбор из группы шагов, состоящей из: (ge) и {(gc) и далее (се)}; по меньшей мере, один цикл (Q24), включающий осуществления всех шагов, начиная с выбора из группы, состоящей из {(ее) и (ef)} по (eg) включительно.
6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, в одном MS-канале масс- епектрометрию осуществляют путем последовательного осуществления шагов перевода канального ионного потока по варианту многоблочного режима использования, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов в случае расширенной многоблочности выполнения MS, что также действительно и в случае отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов в составе MS:
(ab); (be); (cd); (de); (ее);
по меньшей мере, один цикл (Q31), включающий (cd), (de) и (ее) шаги;
(eg);
- в зависимости от результатов реализации шага (eg), осуществление шагов по одному из двух рядов (i) и (ii):
(i) по меньшей мере, один цикл (Q33), включающий последовательное осуществление всех шагов с (ab) по (eg) включительно;
(ii) выбор из группы шагов, состоящей из (ge) и {(gc) и далее (се)}; по меньшей мере, один цикл (Q34), включающий осуществление всех шагов, начиная с (ее) по (eg) включительно.
7. Способ по п. 3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, в одном MS-канале масс- спектрометрию осуществляют путем последовательного осуществления шагов перевода канального ионного потока по варианту среднего уровня блочное™ режима использования без отбора ионов, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов и IB-канал отбора ионов в случае расширенной многоблочности выполнения MS, что также действительно и в случае отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов и IB-канала отбора ионов в составе MS:
(ab); (be); (eg); (ge) или {(gc) и далее (се)}; (ее); (eg);
- в зависимости от результатов реализации шага (eg), осуществление шагов по одному из двух рядов (i) и (ii):
(Г) по меньшей мере, один цикл (Q43), включающий последовательное осуществление всех шагов, начиная с (ab) по (eg) включительно;
(ii) выбор из группы шагов, состоящей из (ge) и {(gc) и далее (се)}; по меньшей мере, один цикл осуществления шагов, начиная с (ее) по (eg) включительно.
8. Способ по п. 3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, в одном MS-канале масс- спектрометрию осуществляют путем последовательного осуществления шагов перевода канального ионного потока по варианту среднего уровня блочности режима использования без измельчения ионов, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов и IB-канал ячейки измельчения в случае расширенной многоблочности
выполнения MS, что также действительно и в случае отсутствия -канала дополнительного накопления ионов и IB-канала ячейки измельчения в составе MS:
(ab); (bc); (cd);
(dc) вывод канального ионного потока из IB-канала отбора ионов и ввод его в распределительно-ускоряющий 1В-канал;
по меньшей мере, один цикл (Q51), включающий (cd) и (dc) шаги;
(eg).
9. Способ по п. 3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, в одном MS-канале масс- спектрометрию осуществляют путем последовательного осуществления шагов перевода канального ионного потока по малоблочному варианту режима использования, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов, IB-канал отбора ионов и IB-канал ячейки измельчения в случае расширенной многоблочности выполнения MS, что также действительно и в случае отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов, IB-канала отбора ионов и IB-канала ячейки измельчения в составе MS:
(ab); (be); (eg).
10. Способ по любому из п.п. 3-9, отличающийся тем, что трактные ионные потоки, полученные от разных источников (например: от разных объектов/процессов; от разных частей одного объекта/процесса), подают в ионопроводящие блоки, через разные выходные окна ионно-источниковой системы.
11. Способ по любому из п.п. 3-10, отличающийся тем, что трактные ионные потоки, выходящие из разных выходных окон ионно-источникового блока, подают независимо друг от друга или во временной корреляционной зависимости друг от друга, например, одновременно или поочередно через заданные интервалы времени.
12. Способ по любому из п.п. 3-11, отличающийся тем, что используют предварительную фильтрацию с выборкой любых интересующих диапазонов масс и/или энергии.
13. Способ по любому из п.п. 3-12, отличающийся тем, что регулируют величины дисперсии по массе.
14. Способ по любому из п.п. 3-13, отличающийся тем, что параллельно с масс- спектрометрией проводят энерго-спектрометрию по заданным интервалам диапазонов его энергетического спектра.
15. Способ по любому из п.п. 3-14, отличающийся тем, что осуществляют поперечно- пространственную фокусировку ионного потока вдоль направления его движения преимущественно с помощью регулируемого пульсирующего напряжения.
16. Способ по любому из п.п. 3-15, отличающийся тем, что каждый трактный ионный поток детектируют отдельным детектором детекторный системы.
17. Способ по любому из п.п. 1-16, отличающийся тем, что ионный источник используется в одном из режимов, выбранных из группы, состоящей из генерирования непрерывного ионного потока и генерирования импульсного ионного потока.
18. Способ по любому из п.п. 1-17, отличающийся тем, что используют один из режимов цикличности, выбранных из группы, состоящей из одноцикличного и многоцикличного прохождения ионами IB канала.
19. Способ по любому из п.п. 1-18, отличающийся тем, что, по меньшей мере, в одном из его ионопроводящих IB-каналов ионопроводящего MS-блока осуществляют времяпролетную (TOF) масс-спектрометрию.
20. Способ по любому из п.п. 1-19, отличающийся тем, что при проведении, по меньшей мере, одного из режимов MS IMS -вида, MS (п) -вица, то есть, с использованием комбинации жидкостных хроматографов с масс-спектрометрами
LC I MS времяпролетную масс-спектрометрию осуществляют методом вложенного времени.
21. Безмагнитный IO элемент, включающий, по меньшей мере, два электрода, предназначенный для управления потоком заряженных частиц, обладающий конструкционно-геометрическими и электропотенциально-функциональными характеристиками отличающийся тем, что выполнен выбранным из группы, состоящей из следующего: удлиненных и локальных поперечноразрывно- конических Ю элементов отражающего вида, включая однозонные, двузонные: вертикально-двухзонные, горизонтально-двухзонные, и смешанно-двухзонные его типы; локальных поперечноразрывно-конических 10 элементов преломляющего вида; Ю элементов отражения с трехмерной областью отражения, включая поперечноразрывно-конические Ю элементы отражения; удлиненных Ю элементов преломляющего вида, включая поперечноразрывно-конические.
22. 10 элемент по п. 21, отличающийся тем, что выполнен выбранным из группы, включающей типы, как: без диафрагмы; с диафрагмой, расположенной поперечно к главной оси Ю элемента и выполненной с кривизнами Rx и Rr , соответственно, в двух взаимно перпендикулярных направлениях вертикали симметрии, величина, h h h h которых выбрана ограниченной в пределах: (--^-) < RX - ~ и (— ^ - Κγ - ~^~ > где hx и hY - соответственно внутренние высота и ширина электрода.
23. IO элемент по п. 21, отличающийся тем, что выбран из группы, состоящей из следующих его видов: диафрагма была выполнена отдельно от смежного с ним электрода; диафрагма выполнена неразрывно со смежным с ним электродом.
24. 10 элемент по п. 21, отличающийся тем, что выбран из группы, состоящей из следующих его видов:
- локальный цельный элемент, в котором, по меньшей мере, один из электродов выполнен цельным и его поперечное сечение образовано соединением произвольного количества составляющих частей, выбранных из группы форм: прямая, сектор кривой второго порядка, включая образование эллипсоида, окружности и любой замкнутой кривой;
- локальный и удлиненный элементы, в которых, по меньшей мере, один электрод выполнен продольно-двухразрывным, продольное сечение которого выполнено горизонтально-двухразрывным, и образовавшиеся при этом части расположены симметрично по обеим сторонам горизонтальной плоскости;
- локальный элемент с взаимно-поперечными электродами, в котором, по меньшей мере, два электрода выполнены взаимно-поперечными, один из которых выполнен в упомянутом продольно-двухразрывном типе, а другой выполнен в вертикально-двухразрывном типе и который состоит из двух, в частности, одинаковых составляющих частей, расположенных симметрично с двух сторон продольно-вертикальной плоскости; в частном случае эти два электрода выполнены в перекрестно-совмещенном виде относительно друг к другу, и составляющие части вертикально-двухразрывного типа электрода расположены в пространстве разрыва двух составляющих частей электрода горизонтально-двухразрывного типа.
25. Ю элемент по любому из п.п. 21-24, отличающийся тем, что его поперечноразрывно-конический вид выполнен с межэлектродными границами, межэлектродно разделенными между собой в поперечном направлении к плоскости основания конической формы Ю элемента, и выбран из группы, состоящей из следующих типов:
- продольно-конический 10 элемент, выполненный с продольно-вертикальным расширением, заключающемся, по меньшей мере, в одном
расширении, в среднем, по меньшей мере, в одном направлении продольно- вертикального сечения;
поперечно-конический Ю элемент, выполненный с горизонтальным расширением, заключающемся, по меньшей мере, в одном расширении, в среднем, по меньшей мере, в одном направлении горизонтального сечения;
перекрестно-конический Ю элемент, выполненный с продольно- вертикальным и с горизонтальным расширениями, включая его продольно- разрывный двумерный вид и двоякосимметричный вид, обладающий двумя взаимно перпендикулярными плоскостями симметрии, одна из которых представляет собой горизонтальную плоскость, а другая представляет собой продольно-вертикальную плоскость симметрии, которые пересекаются по оси симметрии двояко симметричного 10 элемента.
26. Ю элемент по п. 25, отличающийся тем, что его продольно-вертикальное расширение выполнено выбранным из группы, состоящей из: однородного и переходного изменяющегося размерных типов, при этом его переходный изменяющийся размерный тип выполнен выбранным из группы, состоящей из его подтипов, которые включают, по меньшей мере, один переход, выбранный из группы, состоящей из: параллельно-ступенчатого перехода, углового наклонного перехода, наклонно-ступенчатого перехода.
27. IO элемент по п. 26, отличающийся тем, что, по меньшей мере, два смежных его электрода выполнены с межэлектродной границей, форма проекции которой на горизонтальную плоскость выбрана из группы, состоящей из: прямой для локального и удлиненного элементов; сегмента кривой второго порядка для локального элемента; периодичных сегментов кривой второго порядка для удлиненного элемента, образующего секторно-трансизгибный Ю элемент с секторно- трансизгибным распределением поля.
28. IO элемент по любому из п.п. 25-27, отличающийся тем, что форма поперечно- вертикального сечения, по меньшей мере, одного из его продольно-разрывных электродов выполнена выбранной из группы, состоящей из: прямой для локального и для удлиненного Ю элементов; сектора кривой второго порядка для локального 10 элемента; прямой и периодичных секторов кривой второго порядка для удлиненного Ю элемента.
29. Ю элемент по п. 28, отличающийся тем, что составляющие части его электрода в форме сектора кривой второго порядка, расположены выбранными из группы, состоящей из выпуклости друг к другу и вогнутости друг к другу.
30. 10 элемент по любому из п.п. 21-29, отличающийся тем, что отражающий вид выполнен выбранным из группы, включающей следующее: без заглушки и с заглушкой со стороны отражения ионов, которая расположена поперечно к главной оси Ю элемента и выполнена с кривизной Rx и RY , соответственно, в двух взаимно- перпендикулярных направлениях вертикали симметрии, величины которых выбраны ограниченными в пределах (— ) < ϋχ < -^- и (— ^-) < Ry < -^- , где Нх и Ну - соответственно внутренние высота и ширина электрода.
31. 10 элемент по п. 30, отличающийся тем, что его вид с заглушкой выполнен выбранным из группы, состоящей из: заглушка выполнена отдельно от смежного с ним электрода; заглушка выполнена неразрывно со смежным с ней электродом.
32. IO элемент по любому из п.п. 21-31, отличающийся тем, что его отражающий вид включает, по меньшей мере, один из электродов со стороны отражения ионов, выполненный с кривизной, по меньшей мере, в одном из двух взаимно- перпендикулярных направлений симметрии.
33. Ю элемент по любому из п.п. 30-32, отличающийся тем, что выполнен в виде двузонного 10 элемента отражения с единой областью отражения, с отдельными
зонами для входа в него ионного потока и выхода ионного потока из него, которые разделены, и включает, по меньшей мере, одну из комбинаций выполнения: по меньшей мере, одну межзонную электродную составляющую часть, которая является общей для двух зон и образует электродносвязанный 10 элемент; одна из зон включает, по меньшей мере, один электрод, выполненный отдельно от электродов другой зоны, при этом величина угла расходимости /„12 , определяемая углом между единичными лицевыми векторами «j и п2 , соответственно, входной и выходной зон, ограничена в интервале U -< ^я12 — .
34. Ю элемент по п. 33, отличающийся тем, что выполнен выбранным из группы, состоящей из его видов, образованных при разных значениях величины проекции упомянутого угла расходимости: вертикально-двузонный вид, для которого выполняются условий по величине проекции ^„j2v = 0 на горизонтальную плоскость и проекции ^„12л ^ 0 на вертикальную плоскость; горизонтально- двузонный вид, для которого выполняются условия по величине проекции ynl2v ^ 0 на горизонтальную плоскость и проекции /„12л = 0 на вертикальную плоскость; смешанно-двузонный вид, для которого выполняются условия по величине проекции
0 на вертикальную плоскость.
35. Ю элемент по п. 34, отличающийся тем, что раздельные части его смежных электродов двух зон имеют несвязанные разделенные электроды и одинаковые электрические потенциалы.
36. Ю элемент по п. 34, отличающийся тем, что раздельные части его смежных электродов двух зон имеют несвязанные разделенные электроды и разные электрические потенциалы.
37. IO элемент по любому из п.п. 33-36, отличающийся тем, что его вертикально- двузонный вид выполнен симметрично.
38. Ю элемент по любому из п.п. 21-37, отличающийся тем, что его удлиненный вид выбран из группы, состоящей из:
- цельно-удлиненного IO элемента, выполненного без разделения электродов по направлению оси удлинения;
- массиво удлиненного Ю элемента, который состоит из массива локальных Ю элементов, расположенных, в частности, идентично один над другим по выбранной оси удлинения IO элемента, и их лицевые края расположены в одной плоскости;
- смешанно удлиненного Ю элемента, который состоит, по меньшей мере, из одного локального Ю элемента и одного цельно-удлиненного Ю элемента.
39. Ю элемент по п. 38, отличающийся тем, что его цельно-удлиненный вид выполнен выбранным из группы, состоящей из двумерного конического, трехмерного с периодичной структурой, в частности, периодично двояко- симметричного элемента.
40. Ю элемент по любому из п.п. 21-39, отличающийся тем, что его массивоудлиненныи вид выполнен выбранным из группы, состоящей из двумерного, трехмерного с периодичной структурой, в частности периодично двояко- симметричного элемента, при этом величина острого угла (ϋ^ между средними плоскостями локальных элементов и плоскостью, перпендикулярной к оси удлинения, ограничена в интервале 0 < О^ -<— .
41. Ю элемент по п. 40, отличающийся тем, что в нем, при условии (ύΔ = 0 два смежных одинаковых локальных Ю элемента выполнены электродносвязанными.
42. Отражательная IO подсистема для управления ионным потоком, включающая 10 средства отражения, отличающаяся тем, что выполнена включающей, по меньшей мере, одну особенность, выбранную из группы, состоящей из:
(a) многовершинной трехмерной отражательной Ю подсистемы (3D - отражатель), которая включает, по меньшей мере, два Ю средства отражения, совокупность усредненных лицевых векторов которых, не лежат на одной прямой ' линии и выполнены, по меньшей мере, в одном типе, выбранном из группы, состоящей из дугообразно отражающего й7 -типа и петлеобразно отражающего р - типа двухотражательного узла, и углоообразно отражающего ν -типа IO элемента отражения, и 3D -отражатель используется для времяпролетного диспергирования по массе ионов, поперечной пространственной фокусировки, времяпролетной фокусировки по энергии ионов в ионном пакете;
(b) по меньшей мере, один 10 элемент выбран из группы, состоящей из следующего: удлиненных и локальных поперечноразрывно-конических IO элементов отражающего вида, включая однотонные, двузонные: вертикально- двухзонные, горизонтально-двухзонные, и смешанно-двухзонные его типы; локальных поперечноразрывно-конических Ю элементов преломляющего вида; IO элементов отражения с трехмерной областью отражения, включая поперечноразрывно-конические Ю элементы отражения; удлиненных Ю элементов преломляющего вида, включая поперечноразрывно-конические.
43. IO подсистема по п. 42, отличающаяся тем, что выполнена выбранной из группы, состоящей из следующих видов: односложного отражательного 21^.^ (/С, /) и многосложенного отражательного 21^ (л*, f) » где: символ 21 указывает вид образования отражательной Ю подсистемы, который зависит от геометрии каждого IO средства отражения и потенциалов на каждом их электроде, а также от
пространственного расположения Ю средств отражения относительно друг друга и взаимной ориентации их усредненных лицевых векторов; индекс К определяет количество IO средств отражения, которое соответствует количеству вершин в отражательной Ю подсистеме; индекс U является признаком односложности отражательной Ю подсистемы, при этом IO средства отражения выбраны из его типов, включая удлиненные и локальные; индекс (ps) является двухзначным
(ps) = р , s , и указывает, что отражательная Ю подсистема является плоскоотражательной при (ps) = р , и шаговоотражательной при (ps) = s ; индекс
М является признаком многосложенной отражатель ности IO подсистемы, при этом ГО средства отражения выполнены удлиненными; сочетание (к,/) на основе количества К и типов / = у , р , Ю средств отражения определяет тип Ю средства отражения при каждой вершине отражательной Ю подсистемы, например, по номерам 10 средств отражения, принятым по последовательности отражения ионов вдоль ионного потока;
44. 10 подсистема по п. 43, отличающаяся тем, что она выполнена в виде односложной отражательной Ю подсистемы с локальными IO средствами отражения в следующих ее типах: в плоскоотражательном типе при (ps) = р и все
Ю средства отражения расположены на одном уровне параллельно плоскости основания отражательной IO подсистемы; в шаговоотражательном типе при (ps) = s и локальные Ю средства отражения расположены на разных уровнях, в частности, на периодичном расстоянии относительно плоскости основания отражательной Ю подсистемы.
45. 10 подсистема по п. 43, отличающаяся тем, что она выполнена с узкой формой, у которой расстояние между двумя сопряженными 10 средствами отражения больше
размеров самих Ю средств отражения, а также больше расстояния между двумя смежными несопряженными IO средствами отражения, если таковые имеются.
46. 10 подсистема по п. 43, отличающаяся тем, что, в ней, по меньшей мере, одно из Ю средств отражения выполнено выбранным из группы, состоящей из:
(а) локальных и массивоудлиненных горизонтально-поточных средств отражения, при этом величина угла ΰ)Σ χ между горизонтальной плоскостью ΙΟ средства отражения и плоскостью основания отражательной Ю подсистемы ограничена в пределах 0 < (ΰΣ -<— , причем ΙΟ подсистема выполнена с обеспечением возможности прохождения усредненной траектории трактного ионного потока по М-поверхности ΙΟ средства отражения и вблизи нее;
(Ь) локальных и цельноудлиненных вертикально-поточных Ю средств отражения, при этом величина угла β>Σχ2 межлУ продольно-вертикальной плоскостью 10 средства отражения и плоскостью основания отражательной 10 подсистемы ограничена в пределах 0 < 0)Σ 2 ~< -^ ι причем ΙΟ подсистема выполнена с обеспечением возможности прохождения усредненной траектории трактного ионного потока по продольно-вертикальной плоскости ΙΟ средства отражения и вблизи нее.
47. Ю подсистема по п. 43, отличающаяся тем, что ее односложный отражательный вид 1^ )(*·,/) выбран из группы, состоящей из типов Sl^ ^(лг, C7) = 1^ (у) , ^KUs (y) ^icUp .m ^KUs (m : плоский тип 21^ (v) и шаговый тип Sl^ (V) , каждый из которых включает углоообразноотражающий V -тип Ю элемента отражения; плоский тип 21^ (67) и шаговый тип 21^ (^7) , каждый из которых включает Ю средства дугообразноотражающего -типа.
48. IO подсистема по п. 43, отличающаяся тем, что ее многосложенный отражательный вид 21χ.Λ (ρί)(λΓ'ι δ7) которой выбран из группы, состоящей из типов κΜ(ρ,) (Κ> ν ) = ίΆκΜρ(ν) ' мМ кМр(Р ПЛОСКИЙ ТИП 2l^p(v) И шаговый тип 21^д (с)> каждый из которых включает углообразноотражающий V - тип 10 элемента отражения; плоский тип ^кМр{ ) и шаговый тип % KMS (&) , каждый из которых включает Ю средства дугообразноотражающего -типа.
49. Ю подсистема по любому из п.п. 43-48, отличающаяся тем, что выполнена в односложном N - образном )(2, У) виде, включающая два Ю средства отражения, у которых величина угла β^2)\ межДУ векторами, отсчитанными против часовой стрелки от единичного вектора оси сопряжения Ю средств отражения по направлению к единичному усредненному лицевому вектору η первого Ю средства отражения, ограничена в пределах 0 - β^2)ΐ— — $12)1 ^Я" , а величина угла β^2)ΐ межДУ векторами, отсчитанными против часовой стрелки от вектора по направлению к единичному усредненному лицевому вектору п второго Ю средства отражения, ограничена в пределах π -< $12)2— ПРИ
0 $12)1 - J' " "2" - Αΐ2)2 7ζ ПРИ ^ $12)1 1ТС '
50. 10 подсистема по любому из п.п. 43-48, отличающаяся тем, что она выполнена в односложном Ό - образном
виде, включающая два Ю средства отражения, которые сопряжены с односекционным электрическим сектором, расположенным между ними, при этом величина угла между векторами, отсчитанными против часовой стрелки от единичного вектора оси сопряжения
первого IO средства отражения с электрическим сектором по направлению к единичному усредненному лицевому вектору первого Ю средства отражения,
ТС 17
ограничена в пределах 0 -< β^ι2)\— и — г2)1 ~^ а величина угла ?(12)2 между векторами, отсчитанными против часовой стрелки от единичного вектора оси сопряжения электрического сектора со вторым Ю средством отражения по направлению к единичному усредненному лицевому вектору второго 10 средства отражения, ограничена в пределах π ·
51. Ю подсистема по любому из п.п. 43-48, отличающаяся тем, что она выполнена в многосложенном С -образном шаговоотражательном CM (2,f) виде, включающая два Ю средства отражения, которые сопряжены с расположенным между ними односекционным электрическим сектором, который совместно с Ю средствами отражения выполнен с обеспечением возможности многократного отражения от двух удлиненных Ю средств отражения через сегмент цилиндрического конденсатора, с перемещением ионного потока вдоль h - плоскости ГО подсистемы.
52. Ю подсистема а по любому из п.п. 43-48, отличающаяся тем, что она выполнена в многосложенном Λ -образно шаговоотражательном AM(3,f) виде, включающая три удлиненных IO средства отражения, у которых единичные усредненные лицевые векторы Я, и й3, соответственно первого и третьего IO элементов отражения, направлены в сторону второго Ю средства отражения, а единичный осевой вектор п2 второго Ю средства отражения направлен в сторону первого и второго Ю средств отражения, которые выполнены с обеспечением возможности многократного отражения с перемещением ионного потока вдоль Ь. - плоскости Ю подсистемы.
53. IO подсистема по любому из п.п. 43-48, отличающаяся тем, что она выполнена в виде многовершинной PLR -подсистемы (PLR - projection loop reflecting) которая включает, по меньшей мере, один высокоразрешающий двухвершинный проекционно-петлеобразно-отражательный HR2PLR -узел ( HR2PLR - high resolving 2-vertex projection loop reflecting), который состоит из двух 10 средств отражения, у которых величина угла β^2) м кду векторами, отсчитанными против часовой стрелки от единичного вектора п^ оси сопряжения Ю средств отражения по направлению к единичному усредненному лицевому вектору η первого Ю средства отраж а величина угла
релки от вектора по направлению к единичному усредненному лицевому вектору п
57 второго Ю средства отражения, ограничена в пределах π -< β^2)2— ПРИ
^ ΐ2)ΐ ^ л- , и ^ < β( )2 -< π при 0 -< /?(12)1 < .
55. Ю подсистема по п. 54, отличающаяся тем, что ее IO средства отражения выполнены одинаковыми, при этом точка пересечения, определяемая упомянутыми для HR2PLR - узла углами 2β^2^ и 2^]2^2 трактовых осей Ю средства отражения в проекции на плоскость основания отражательной Ю подсистемы, является проекционной узловой точкой HR2PLR - узла.
56. 10 подсистема по п. 53, отличающаяся тем, что трехвершинный тип 913{ рг,)(3,/) PLR -подсистемы включает три IO средства отражения к = 3 , два из которых выполнены в виде HR2PLR - узла, а Ю средство отражения, расположенное вне HR2PLR - узла, является третьим дополнительным Ю средством отражения, и его пространственное расположение выбрано из группы, состоящей из вариантов: на оси, определяемой упомянутым HR2PLR - узла углом и Расположеннои смежно со вторым ΙΟ средством отражения HR2PLR - узла; на оси, определяемой упомянутым HR2PLR - узла углом 2β^2 и расположенной смежно с первым Ю средством отражения HR2PLR - узла.
57. Ю подсистема по п. 56, отличающаяся тем, что в ней пространственное расположение третьего дополнительного Ю средства отражения выбрано из группы, состоящей из типов треугольника, образованного прямыми линиями, соединяющими каждый из двух Ю средств отражения: прямоугольного и равнобедренного.
58. Ю подсистема по п. 57, отличающаяся тем, что в ней величина угла ^12)3 между векторами, отсчитанными против часовой стрелки от единичного вектора п^ оси сопряжения первого и второго Ю средств отражения по направлению к единичному усредненному лицевому вектору третьего дополнительного Ю средства отражения, ограничена в пределах 0 < 2 ^12^ < 0, 6л" .
59. Ю подсистема по п. 53, отличающаяся тем, что четырехвершинные типы
PLR -подсистемы выполнены выбранными из группы, предусматривающей их расположение: симметричное и антисимметричное относительно их продольно-вертикальной плоскости, которая является также их продольной узловой плоскостью; двояко-симметричное расположение относительно
продольно-вертикальной и поперечно-вертикальной плоскостей, которые пересекаются по осевой линии IO подсистемы, проходящей через общую проекционно-узловую точку и перпендикулярной к плоскости основания Ю подсистемы.
60. Ю подсистема по п. 59, отличающаяся тем, что ее два смежных Ю элемента отражения выбраны из группы, состоящей из электродносвязанных и электроднораздельных (несвяанных) IO элементов.
61. Ю подсистема по п. 60, отличающаяся тем, что любой из ее четырехвершинных типов и Н4Д 4,/) PLR -подсистемы предусматривает четыре ΙΟ
средства отражения, выполненных в виде двух HR2PLR - узлов, состыкованных в их проекционно-узловых точках с образованием двухпетлевой ΙΟ подсистемы с одной общей проекционно-узловой точкой.
62. IB-канал для формирования и управления движением канального ионного потока заряженных частиц, включающий:
(ί) по меньшей мере, две пограничные поверхности, заданные выбранными из группы, состоящей из поверхности, заданной условно, поверхности, совпадающей с пограничным электродом канальной Ю подсистемы, которые выполнены с пропускными окнами, причем любой из электродов выполнен, по меньшей мере, с одним пропускным окном для прохождения канального ионного потока заряженных частиц в соответствии с выбором пограничной поверхности;
(ii) канальную IO подсистему ионопроводящего IB-канала, выполненную выбранной из ряда, состоящего из видов: линейная, криволинейная, криволинейная с поперечной пространственной дисперсией по массе, и отражательная,
IB-канал отличающийся тем, что выполнен включающим, по меньшей мере, одну особенность, выбранную из группы, включающей следующее:
(a) по меньшей мере, с двумя пропускными окнами и с иисшсп^ппип возможности использования его в многотрактном режиме, заключающемся в одновременном использования, по меньшей мере, двух трактов ионного потока, в том числе ионных трактов с многосвязанными поверхностями сечения;
(b) по меньшей мере, с одной трехмерной отражательной Ю подсистемой (3D - отражатель), включающей, по меньшей мере, два IO средства отражения, совокупность усредненных лицевых векторов которых не лежат на одной прямой линии и выполнены, по меньшей мере, в одном типе, выбранном из группы, состоящей из: дугообразно отражающего W -типа и петлеобразно отражающего р - типа двухотражательного узла, и углообразно отражающего ν -типа Ю элемента отражения, и 3D -отражатель используется для времяпролетного диспергирования по массе ионов, поперечной пространственной фокусировки, времяпролетной фокусировки по энергии ионов в ионном пакете;
(c) по меньшей мере, с одним Ю элементом, выбранным из группы, состоящей из следующего: удлиненных и локальных поперечноразрывно-конических Ю элементов отражающего вида, включая однозонные, двузонные: вертикально- двухзонные, горизонтально-двухзонные, и смешанно-двухзонные его типы; локальных поперечноразрывно-конических Ю элементов преломляющего вида; 10 элементов отражения с трехмерной областью отражения, включая поперечноразрывно-конические Ю элементы отражения; удлиненных Ю элементов преломляющего вида, включая поперечноразрывно-конические.
63. IB-канал по п. 62, отличающийся тем, что выполнен выбранным из группы, состоящей из его видов:
- с односложной однонаправленной линейной Ю подсистемой LDj LD с j LD > 2 ;
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
ISA/RU
- с односложной одноотражательной Ю подсистемой TD(l,f jrD с jrD > 2 ;
разделяется на односложную N -образную плоскоотражательную NUp(2,f)dNUpjNUp , и односложную N -образную шаговоотражательную NUs(2,f)dNUsjNUs ;
- с односложной U - образной Ю подсистемой
которая разделяется на односложную Ό- образную плоскоотражательную
, и односложную Ό- образную шаговоотражательную
- с односложной Σ - образной Ю подсистемой )(3,/")<^Σ^ ^Σί^ которая разделяется на односложную Σ - образную плоскоотражательную Συρ(3, f)dZUpjWUp , и односложную Σ - образную шаговоотражательную Σ^3,/")£ Σ{Λ7Σ Γ ;
- с односложной п - секционной секторной Ю подсистемой Snu{ps)jsnU(ps) с 1 п < 4 и jns(ps) ^ 2 , которая разделяется на односложную п - секционную секторную плоскую SnUpjSnUp и на односложную п - секционную секторную шаговую SnUsjSnUs ;
- с спиральнообразно-многоповоротной секторной шаговой Ю подсистемой
- с односложной многовершинной PLR -подсистемой 9? ί/(/Μ)(Λ",
9 которая разделяется на односложную многовершинную плоскоотражательную PLR - подсистему многовершинную шаговоотражат
'> К0Т0Рые также разделяются по количеству к = 2 ,3 ,4 10 средств отражения;
- с двухвершинной линейнобразно-многосложенной шаговоотражательной Ю подсистемой lM(2,f)dIMj[M с у' /м>2;
с двухвершинной -образно-многосложенной шаговоотражательной ТО подсистемой CM(2,f)dCMjCM ;
- с трехвершиной Λ -образно-многосложенной шаговоотражательной IO подсистемой М(Ъ,/)<1Ш]Ш,
многосложенную четырехвершинную шаговоотражательную PLR -подсистему при этом:
Jm> JCM> JAM* ил ' JKAMS определяют количество трактов в IB каналах, соответственно указанных этими символами;
- символы dNUs, d^y^ dWs, ^ ^ dIM, dCM, d^, dn4Ms, dNUp, d1Up, d /cUp ' JmMp 0ПРеДеляют виды разверток траектории ионов по шаговой плоскости отражательных Ю подсистем, соответственно указанных этими символами:
виды разверток dNUs, d^Us, dZUs, d^KUs, dlM, dCM, dKM, dmMs выбраны из группы, состоящей из гармонической h , петлеобразно-гармонической hp , дугообразно- гармонической hffi ;
виды разверток dNUp, dO[Jp, dWp, d^KUp выбраны из группы, состоящей из плоскоотражательной без перехода р, плоскоотражательной с уголообразным
переходом pv , плоскоотражательной с петлеобразным переходом рр , плоскоотражательной с дугообразным переходом ргп ;
- вид развертки d^Up выбран из группы, состоящей из плоскоотражательной с углообразным переходом ρν , плоскоотражательной с петлеобразным переходом , плоскоотражательной с дугообразным переходом р .
64. Пропущен.
65. IB-канал по п. 63, отличающийся тем, что его плоскоотражательная IO подсистема включает одноплоскостное отражение и виды разверток: плоскоотражательной с углообразным переходом ρν , плоскоотражательной с петлеобразным переходом рр , плоскоотражательной с дугообразным переходом р , содержащих, соответственно, Ю элемент углоообразноотражающего ν -типа, дугообразноотражающего сг-типа и петлеобразноотражающего р -типа двухотражательного узла, пространственные ориентации горизонтальных плоскостей которых выбраны, исходя из конструкции Ю подсистемы и поставленной задачи.
66. IB-канал по п. 65, отличающийся тем, что в его плоскоотражательной Ю подсистеме средние плоскости углоообразноотражающего ν -типа Ю элемента, дугообразноотражающего й7-типа и петлеобразноотражающего р -типа двухотражательного узла, по отношению к плоскости основания плоскоотражательной Ю подсистемы расположены под острым углом, величина которого больше нуля и меньше чем
67. IB-канал по п. 63, отличающийся тем, что он дополнительно включающий, по меньшей мере, одно Ю средство преломления, выбранное из группы, состоящей из удлиненных и локальных его видов:
- 10 средство преломления с прямой осью, выполненное с обеспечением возможности использования, в одном из режимов использования, включая телескопический режим работы, и пространственной фокусировки, меньшей мере, в одном из поперечных направлений к движению ионного тракта;
- Ю средство преломления с кривой осью для осуществления внешнего преломляющего перехода, выполненное с обеспечением возможности использования в одном из режимов, включая телескопический режим работы, и пространственной фокусировки, по меньшей мере, в одном из поперечных направлений к движению ионного тракта.
68. IB-канал по п. 67, отличающийся тем, что его дополнительное Ю средство преломления расположено, по меньшей мере, в одном из положений, выбранном из группы, включающей расположение: на входе; на выходе; между Ю средствами отражения, охватывая фронтальную область трактовой оси отражательной Ю подсистемы, и выполненный выбранным из группы, состоящей из удлиненных двумерных и периодично трехмерных, в частности, с постоянной высотой видов; между Ю средствами отражения, охватывая область узловой точки трактовых осей отражательной 10 подсистемы, и выполненный выбранным из группы, состоящей из: электродносвязанного двухэлементного Ю узла преломления с кривой осью, то есть, объединенного Ю узла преломления, который содержит два электродносвязанных Ю элемента преломления; электродносвязанного четырехэлементного 10 узла преломления с кривой осью, то есть, двух объединенных 10 узлов преломления, каждый из которых содержит два электродносвязанные IO элементы преломления, выполненные симметрично относительно узловой точки.
69. IB-канал по любому из п.п. 67 и 68, отличающийся тем, что в нем дополнительное Ю средство преломления расположено вне поля в дрейфовом пространстве.
70. IB-канал по п. 68, отличающийся тем, что в нем дополнительное IO средство преломления с кривой осью включено: в шаговоотражательную Ю подсистему, при этом виды разверток dNUs , dUUs , d Us , d^KUs , dIM , dCM , dkM , dmMs , d Ms выбраны из группы, состоящей из гармонической с внешним преломляющим переходом h 1 , петлеобразно-гармонической с внешним преломляющим переходом hp _L , дугообразно-гармонической с внешним преломляющим переходом кш -L ; в плоскооотражательную Ю подсистему, при этом виды разверток dNUp , dOlJp , άτυρ ,
^iR -c/p ' JmMp выбраны из группы, состоящей из плоскоотражательной с внешним преломляющим переходом p i , плоскоотражательной с углообразньш и внешним преломляющим переходами pv 1 , плоскоотражательной с петлеобразным и внешним преломляющим переходами рр , плоскоотражательной с дугообразным и внешним преломляющим переходами р
71. IB-канал по п. 70, отличающийся тем, что его 10 средство преломления с кривой осью выполнено дополнительно охватывающим, по меньшей мере, с одной стороны отражательной IO подсистемы по ее вертикальной плоскости, область прохождения ионного потока и выполненный с обеспечением возможности использования, по меньшей мере, в одном из режимов ввода ионного потока в отражательную 10 подсистему и вывода ионного потока из отражательной Ю подсистемы.
72. IB-канал по п. 70, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно из его Ю средств отражения выполнено с обеспечением возможности использования его в двух и более режимах подачи электрического потенциала для ввода в IO подсистему и вывода из него ионного потока.
73. IB-канал по п. 70, отличающийся тем, что он дополнительно включает, по меньшей мере, с одной стороны его входа и выхода, соответственно для ввода ионного потока в отражательную Ю подсистему и вывода ионного потока из
отражательной IO подсистемы, дополнительное 10 средство, выбранное из группы, состоящей из локальных и удлиненных Ю средства отражения, Ю средства преломления с прямой осью, Ю средства преломления с кривой осью для осуществления внешнего преломляющего перехода.
74. IB-канал по п. 73, отличающийся тем, что его дополнительное 10 средство выполнено выбранным из группы, состоящей из многофункциональных Ю узлов и элементов, и выполненный с обеспечением возможности, по меньшей мере, двух режимов использования из группы режимов, состоящей из Ю средства отражения, Ю средства преломления с кривой осью, безполевой режим.
75. Масс-спектрометр (MS), содержащий:
(i) MS-блоки: ионно-источниковый блок; группу ионопроводящих блоков, включенных в стыковочно-блочное звено, а также анализаторно-диспергирующий блок, при этом блоки включают IB-каналы с пограничными поверхностями и с канальной Ю подсистемой, в котором:
- IB-канал, соответствующий его блоку, является частью MS-канала, который объединяет ионопроводящие IB-каналы ионопроводящих блоков совместно с ионно- источниковым IB-каналом ионно-источникового блока;
- канальная Ю подсистема, соответствующая ее IB-каналу, является частью Ю системы MS-канала, которая объединяет 10 системы ионопроводящих IB-каналов совместно с Ю системой ионно-источникого IB-канала;
- ионопроводящие IB-каналы включают, по меньшей мере, две пограничные поверхности, которые заданы выбранными из группы, состоящей из видов поверхности, заданной условно, поверхности, совпадающей с пограничным электродом канальной 10 подсистемы, любой из которых выполнен, по меньшей мере, с одним пропускным окном (для прохождения канального ионного потока), в соответствии с выбором пограничной поверхности;
- Ю подсистема, по меньшей мере, одного ионопроводящего IB-канала выполнена выбранной из ряда, состоящего из линейной, криволинейной, криволинейной с поперечной пространственной дисперсией по массе, и отражательной 10 подсистем;
(ii) детекторную систему;
(Ш) контроллерно-компьютерную систему,
отличающийся тем, что он выполнен включающим, по меньшей мере, одну особенность, выбранную из группы, включающей следующее:
(a) ионно-источниковый блок выполнен, по меньшей мере, с двумя пропускными окнами, и MS выполнен с обеспечением возможности проведения одновременной масс-спектрометрии, по меньшей мере, двух трактов ионного потока, в том числе ионных трактов с многосвязанными поверхностями сечения, ионный поток в которые подается ионно-источниковым блоком;
(b) отражательная 10 подсистема выполнена трехмерной (3D -отражатель), и включает, по меньшей мере, два Ю средства отражения, совокупность усредненных лицевых векторов которых не лежат на одной прямой линии и выполнены, по меньшей мере, в одном типе, выбранном из группы, состоящей из дугообразно отражающего гг -типа и петлеобразно отражающего ?-типа двухотражательного узла, и углоообразно отражающего Ю элемента отражения V -типа, и 3D - отражатель используется для времяпролетного диспергирования по массе ионов, поперечной пространственной фокусировки, времяпролетной фокусировки по энергии ионов в ионном пакете;
(c) по меньшей мере, один Ю элемент выбран из группы, состоящей из следующего: удлиненных и локальных поперечноразрывно-конических 10 элементов отражающего вида, включая однозонные, двузонные: вертикально- двухзонные, горизонтально-двухзонные, и смешанно-двухзонные его типы;
локальных поперечноразрывно-конических Ю элементов преломляющего вида; Ю элементов отражения с трехмерной областью отражения, включая поперечноразрывно-конические Ю элементы отражения; удлиненных IO элементов преломляющего вида, включая поперечноразрывно-конические.
76. MS по п. 75, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один его ионопроводящий MS-блок включает, по меньшей мере, один IB-канал, выбранный из группы, состоящей из канально-однотрактных и канально-многотрактных его видов.
77. MS по любому из п.п. 75-76, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один его MS-канал выполнен с обеспечением возможности использования его, по меньшей мере, в одном из следующих режимов масс-спектрометрии: одноступенчатый вид, MS I MS -вид, _> (и) -вид, комбинации жидкостных хроматографов с масс- спектрометром LC I MS , и последовательного осуществления шагов перевода ионного потока по варианту, выбранному из группы режимов использования:
- по первому варианту расширенно-многоблочного режима использования в случае расширенно-многоблочности выполнения MS;
- по второму варианту расширенно-многоблочного режима использования в случае расширенной многоблочности выполнения MS;
по варианту многоблочного режима использования, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов в случае расширенной многоблочности выполнения MS, включая случай отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов в составе MS;
- по варианту среднего уровня блочности режима использования без отбора ионов, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов и IB-канала отбора ионов в случае расширенной многоблочности выполнения MS, включая случай отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов и IB-канала отбора ионов в составе MS;
- по варианту среднего уровня блочности режима использования без измельчения ионов, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов и IB-канала ячейки измельчения в случае расширенной многоблочности выполнения MS, включая случай отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов и IB-канала ячейки измельчения в составе MS;
по малоблочному варианту режима использования, минуя IB-канал дополнительного накопления ионов, IB-канала отбора ионов и IB-канала ячейки измельчения в случае расширенной многоблочности выполнения MS, включая случай отсутствия IB-канала дополнительного накопления ионов, IB-канала отбора ионов и IB-канала ячейки измельчения в составе MS.
78. MS по п. 77, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один его ионопроводящий MS-блок включает, по меньшей мере, одно электродносвязанное объединение двух IB-каналов, выбранных из группы, состоящей из его видов и включающей, по меньшей мере, два вида, выбранные из группы: с четырех-вершинной PLR - подсистемой, с трех-вершинной PLR -подсистемой, с двухвершинной PLR - подсистемой, с односложной одноотражательной Ю подсистемой D (l, f)jTD -
79. MS по любому из п.п. 75-78, отличающийся тем, что в нем стыковочно-блочное звено включает предварительно-формирующий блок, содержащий, по меньшей мере, один предварительно-формирующий IB-канал, выполненный с обеспечением возможности промежуточного предварительного формирования, ускорения и направления ионного потока, и содержащий, по меньшей мере, одну секцию, выбранную из ряда, включающего: ионную предловушку; трубку дрейфа асимметричной ячейки ионной подвижности (мобильности) DC/field (ячейки ионной подвижности) с входными и выходными окнами (отверстиями) с ионными затворами; преломляющие элементы и диафрагму-апертуру.
"ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ" (ПРАВИЛО 91)
ISA/RU
80. MS по любому из п.п. 75-79, отличающийся тем, что в нем ионно-источниковый блок включает, по меньшей мере, один ионно-источниковый Ш-канал, выполненный с обеспечением возможности использования его в одном из режимов, выбранных из группы, состоящей из генерирования непрерывного ионного потока и генерирования импульсного ионного потока.
81. MS по любому из п.п. 75-80, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один детектор ионов детекторного отделения снабжен селектором ионов с определенной полосой пропускания и включает, по меньшей мере, один из членов ряда, включающего управляющую сетку, логический элемент Брэдбери-Nielsen, плоскопараллельный дефлектор (конденсатор).
82. MS по любому из п.п. 75-81, отличающийся тем, что его каждый детектор ионов преимущественно соединен с системой получения и накопления данных, имеющей аналого-цифровой преобразователь (адаптивный протокол сжатия данных).
83. MS по любому из п.п. 75-82, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один его детектор ионов выполнен с расширенным динамическим диапазоном.
84. MS по п. 83, отличающийся тем, что его детектор ионов выполнен с обеспечением возможности расширения динамического диапазона путем альтернативных сканирований с варьированием интенсивности напряжения, по меньшей мере, на одном выбранном пульсирующем ионном источнике, в распределительно- ускоряющем IB-канале.
85. MS по любому из п.п. 83 и 84, отличающийся тем, что его детектор ионов выполнен с обеспечением возможности расширения динамического диапазона путем альтернативных сканирований с варьированием длительности инжекций ионов в выходное окно источника ионов.
86.. MS по любому из п.п. 83-85, отличающийся тем, что его детектор ионов выполнен с обеспечением возможности автоматической регулировки усиления.
87. MS по любому из п.п. 75-86, отличающийся тем, что в нем блок отбора ионов включает, по меньшей мере, один IB-канал отбора ионов, выбранный из членов ряда, включающего: квадрупольный IB-канал; ионную ловушку; статический IB- канал, например, когда канальная Ю подсистема его IB-канала выполнена с кривой главной осью в поперечно-пространственном диспергирующем виде; IB-канал, в том числе TOF IB-канал выполнен в одном из его упомянутых видов, но не ограничивается ими.
88 MS по любому из п.п. 75-87, отличающийся тем, что его анализаторно- диспергирующий блок включает, по меньшей мере, один анализаторно- диспергирующий IB-канал, выбранный из членов ряда, включающего: тороидальный и цилиндрический секторные электрические анализаторы; магнитный секторный анализатор; orbitrap анализатор; Фурье-анализатор ICR; статический анализатор, например, когда канальная Ю подсистема его IB-канала выполнена с кривой главной осью в поперечно-пространственном диспергирующем виде; IB-канал, в том числе TOF IB-канал, выполнен в одном из его упомянутых видов, но не ограничивается ими.
89. MS по п. 88, отличающийся тем, что он дополнительно включает, по меньшей мере, на одной стороне, после анализаторно-диспергирующего IB-канала, перед ним, детекторное отделение (детекторное отделение при анализаторно-диспергирующем 1В-канале).
90. MS по любому из п.п. 75-89, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из выбранных анализаторно-диспергирующих IB-каналов и IB-каналов отбора ионов включает средства настройки длины пробега и напряжения ускорения ионов.
91. MS по п. 90, отличающийся тем, что его анализаторно-диспергирующий IB-канал выполнен с обеспечением возможности установления длины пробега иона в нем,
меньшей, чем у IB-канала отбора ионов, например, установления напряжения ускорения, большего, чем у IB-канала отбора ионов.
92. MS по п. 91, отличающийся тем, что его MS-канал выполнен с обеспечением возможности, по меньшей мере, 3-кратного превышения времени прохождения ионом IB-канала отбора ионов, чем время прохождения ионом анализаторно- диспергирующего IB-канала, для проведения времяпролетной масс-спектрометрии выбранным из MS(n) -вида, и MS I MS -вида методом вложенного времени.
93. MS по любому из п.п. 75-92, отличающийся тем, что он содержит систему передачи и обработки данных, обеспечивающую параллельный прием спектров дочерних фрагментов, без смешивания спектров ионов, представляющих исходный материал.
94. MS по любому из п.п. 75-93, отличающийся тем, что он включает, по меньшей мере, два параллельные MS-каналы - один из которых выполнен с обеспечением возможности для масс-спектроскопии породы, другой из которых выполнен с обеспечением возможности для масс-спектроскопии органических веществ.
95. MS по любому из п.п. 75-94, отличающийся тем, что он выполнен в виде блочно- модульной конструкции интегрируемый, по меньшей мере, по одному из вариантов уровня блочности.
96. MS по п. 95, отличающийся тем, что его базовые несущие конструкции, блоки и периферийные устройства выполнены в виде стандартных конструктивных модулей для обеспечения санкционированного доступа с целью ремонта, изменения функциональных возможностей или переконфигурирования как MS, так и его периферийных устройств.
97. MS по любому из п.п. 95 и 96, отличающийся тем, что он выполнен с быстроразъемными узлами соединения, входящими в состав комплекта MS и периферийных устройств.
98. MS по любому из п.п. 95-96, отличающийся тем, что он выполнен с обеспечением возможности его монтажа, по меньшей мере, с одним периферийным устройством, выбранным из группы, состоящей из устройств: ввода, преобразования информации, передачи информации и воспроизведения информации в зависимости от требований к передаваемой информации и устройства воспроизведения информации.
99. MS по п. 98, отличающийся тем, что его устройства ввода, преобразования, передачи, и воспроизведения информации соединены между собой посредством, по меньшей мере, одного из видов, выбранных из группы, состоящей из электрической связи и беспроводной связи.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/650,766 US20160018368A1 (en) | 2013-02-15 | 2013-03-13 | Mass spectrometry method and devices |
EP13875207.6A EP2958133A1 (en) | 2013-02-15 | 2013-03-13 | Mass spectrometry method and devices |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KZ2013/0243.01 | 2013-02-15 | ||
KZ20130243 | 2013-02-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2014126449A1 true WO2014126449A1 (ru) | 2014-08-21 |
Family
ID=51354710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/KZ2013/000004 WO2014126449A1 (ru) | 2013-02-15 | 2013-03-13 | Способ и устройства масс-спектрометрии |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20160018368A1 (ru) |
EP (1) | EP2958133A1 (ru) |
WO (1) | WO2014126449A1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017003274A3 (ru) * | 2015-06-26 | 2017-03-30 | Алдан Асанович САПАРГАЛИЕВ | Масс-спектрометр, в том числе 3d времяпролетный масс-спектрометр |
WO2020071892A1 (ru) * | 2018-10-04 | 2020-04-09 | Алдан Асанович САПАРГАЛИЕВ | Высокоразрешающая времяпролетная масс-спектрометрия |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2521566B (en) * | 2012-11-09 | 2016-04-13 | Leco Corp | Cylindrical multi-reflecting time-of-flight mass spectrometer |
GB2555609B (en) * | 2016-11-04 | 2019-06-12 | Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh | Multi-reflection mass spectrometer with deceleration stage |
GB2580089B (en) | 2018-12-21 | 2021-03-03 | Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh | Multi-reflection mass spectrometer |
DE102021124972A1 (de) * | 2021-09-27 | 2023-03-30 | Bruker Daltonics GmbH & Co. KG | Flugzeitmassenspektrometer mit Mehrfach-Reflektion |
Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1725289A1 (ru) | 1989-07-20 | 1992-04-07 | Институт Ядерной Физики Ан Казсср | Врем пролетный масс-спектрометр с многократным отражением |
RU95102394A (ru) | 1995-02-14 | 1996-07-27 | Научно-производственное широкопрофильное предприятие "Пентапорт" | Времяпролетный масс-спектрометр |
US6570152B1 (en) | 2000-03-03 | 2003-05-27 | Micromass Limited | Time of flight mass spectrometer with selectable drift length |
US6621073B1 (en) | 1996-07-03 | 2003-09-16 | Analytica Of Branford, Inc. | Time-of-flight mass spectrometer with first and second order longitudinal focusing |
US6717132B2 (en) | 2000-02-09 | 2004-04-06 | Bruker Daltonik Gmbh | Gridless time-of-flight mass spectrometer for orthogonal ion injection |
US6903332B2 (en) | 2001-11-30 | 2005-06-07 | Bruker Daltonik Gmbh | Pulsers for time-of-flight mass spectrometers with orthogonal ion injection |
US7351958B2 (en) | 2005-01-24 | 2008-04-01 | Applera Corporation | Ion optics systems |
US7381947B2 (en) | 2006-05-05 | 2008-06-03 | Thermo Finnigan Llc | Electrode networks for parallel ion traps |
US7385187B2 (en) | 2003-06-21 | 2008-06-10 | Leco Corporation | Multi-reflecting time-of-flight mass spectrometer and method of use |
US20080272287A1 (en) | 2007-05-01 | 2008-11-06 | Vestal Marvin L | High Performance Low Cost MALDI MS-MS |
US20090166528A1 (en) * | 2006-04-13 | 2009-07-02 | Makarov Alexander A | Method of ion abundance augmentation in a mass spectrometer |
RU2367053C1 (ru) | 2008-06-10 | 2009-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный радиотехнический университет | Способ масс-селективного анализа ионов по времени пролета в линейном вч поле и устройство для его осуществления |
US20100008386A1 (en) | 2007-04-27 | 2010-01-14 | Shien-Kuei Liaw | Broadband fiber laser |
WO2010008386A1 (en) * | 2008-07-16 | 2010-01-21 | Leco Corporation | Quasi-planar multi-reflecting time-of-flight mass spectrometer |
US7982184B2 (en) | 2006-10-13 | 2011-07-19 | Shimadzu Corporation | Multi-reflecting time-of-flight mass analyser and a time-of-flight mass spectrometer including the mass analyser |
WO2012005561A2 (ru) | 2010-07-09 | 2012-01-12 | Saparqaliyev Aldan Asanovich | Способ масс- спектрометрии и устройство для его осуществления |
-
2013
- 2013-03-13 US US14/650,766 patent/US20160018368A1/en not_active Abandoned
- 2013-03-13 WO PCT/KZ2013/000004 patent/WO2014126449A1/ru active Application Filing
- 2013-03-13 EP EP13875207.6A patent/EP2958133A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1725289A1 (ru) | 1989-07-20 | 1992-04-07 | Институт Ядерной Физики Ан Казсср | Врем пролетный масс-спектрометр с многократным отражением |
RU95102394A (ru) | 1995-02-14 | 1996-07-27 | Научно-производственное широкопрофильное предприятие "Пентапорт" | Времяпролетный масс-спектрометр |
US6621073B1 (en) | 1996-07-03 | 2003-09-16 | Analytica Of Branford, Inc. | Time-of-flight mass spectrometer with first and second order longitudinal focusing |
US6717132B2 (en) | 2000-02-09 | 2004-04-06 | Bruker Daltonik Gmbh | Gridless time-of-flight mass spectrometer for orthogonal ion injection |
US6570152B1 (en) | 2000-03-03 | 2003-05-27 | Micromass Limited | Time of flight mass spectrometer with selectable drift length |
US6903332B2 (en) | 2001-11-30 | 2005-06-07 | Bruker Daltonik Gmbh | Pulsers for time-of-flight mass spectrometers with orthogonal ion injection |
US7385187B2 (en) | 2003-06-21 | 2008-06-10 | Leco Corporation | Multi-reflecting time-of-flight mass spectrometer and method of use |
US7351958B2 (en) | 2005-01-24 | 2008-04-01 | Applera Corporation | Ion optics systems |
US20090166528A1 (en) * | 2006-04-13 | 2009-07-02 | Makarov Alexander A | Method of ion abundance augmentation in a mass spectrometer |
US7381947B2 (en) | 2006-05-05 | 2008-06-03 | Thermo Finnigan Llc | Electrode networks for parallel ion traps |
US7982184B2 (en) | 2006-10-13 | 2011-07-19 | Shimadzu Corporation | Multi-reflecting time-of-flight mass analyser and a time-of-flight mass spectrometer including the mass analyser |
US20100008386A1 (en) | 2007-04-27 | 2010-01-14 | Shien-Kuei Liaw | Broadband fiber laser |
US20080272287A1 (en) | 2007-05-01 | 2008-11-06 | Vestal Marvin L | High Performance Low Cost MALDI MS-MS |
RU2367053C1 (ru) | 2008-06-10 | 2009-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный радиотехнический университет | Способ масс-селективного анализа ионов по времени пролета в линейном вч поле и устройство для его осуществления |
WO2010008386A1 (en) * | 2008-07-16 | 2010-01-21 | Leco Corporation | Quasi-planar multi-reflecting time-of-flight mass spectrometer |
WO2012005561A2 (ru) | 2010-07-09 | 2012-01-12 | Saparqaliyev Aldan Asanovich | Способ масс- спектрометрии и устройство для его осуществления |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
DOSKEYEV G.A.; SPIVAK; LAVROV I.F., J. APPLIED PHYSICS, vol. 59, no. 1, 1989 |
L.G. GLICMAN ET AL., NUCL. INSTR. AND METH. IN PHYS. RES., vol. 363, 1993 |
TAKAYA S.; HISAYUKI T.; MITSUYASU I.; YOSHIHIRO K, AM. SOC. M. S., vol. 16, 2005 |
TAKAYA S.; HISAYUKI T.; MITSUYASU I.; YOSHIHIRO K, THE AM. SOC. M. S., vol. 16, 2005 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017003274A3 (ru) * | 2015-06-26 | 2017-03-30 | Алдан Асанович САПАРГАЛИЕВ | Масс-спектрометр, в том числе 3d времяпролетный масс-спектрометр |
WO2020071892A1 (ru) * | 2018-10-04 | 2020-04-09 | Алдан Асанович САПАРГАЛИЕВ | Высокоразрешающая времяпролетная масс-спектрометрия |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160018368A1 (en) | 2016-01-21 |
EP2958133A1 (en) | 2015-12-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8598516B2 (en) | Method of mass-spectrometry and a device for its realization | |
WO2014126449A1 (ru) | Способ и устройства масс-спектрометрии | |
JP6907226B2 (ja) | 飛行時間質量分析法のためのマルチモードイオンミラープリズム及びエネルギーフィルタリング装置及びシステム | |
US9653277B2 (en) | Mass spectrometer | |
US20180358219A1 (en) | Improved ion mirror and ion-optical lens for imaging | |
JP5525642B2 (ja) | 多重反射式飛行時間型質量分析器 | |
CN108292586A (zh) | 成像质谱仪 | |
EP2943970B1 (en) | Mass spectrometer with optimized magnetic shunt | |
Brais et al. | Recent advances in instrumental approaches to time‐of‐flight mass spectrometry | |
GB2454508A (en) | Electrode structures for use with charged particle beams | |
US7439520B2 (en) | Ion optics systems | |
EP2943971B1 (en) | Mass spectrometer with improved magnetic sector | |
US9330896B2 (en) | Mass analysis device and mass separation device | |
GB2527886A (en) | Orthogonal acceleration coaxial cylinder mass analyser | |
Spivak‐Lavrov et al. | Time‐of‐flight mass spectrometers based on a wedge‐shaped electrostatic mirror with a two‐dimensional field | |
Gamage | Design and Evaluation of Miniaturized Ion Trap Mass Analyzers Using Simulation | |
Russell | Coded Aperture Magnetic Sector Mass Spectrometry | |
WO2017003274A2 (ru) | Масс-спектрометр, в том числе 3d времяпролетный масс-спектрометр | |
JP2015038879A (ja) | 疑似平面多重反射飛行時間型質量分析計 | |
Papanastasiou | Space velocity correlation in orthogonal time-of-flight mass spectrometry | |
WO2015057042A2 (ru) | Масс-спектрометр и его элементы |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 14650766 Country of ref document: US |
|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 13875207 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
REEP | Request for entry into the european phase |
Ref document number: 2013875207 Country of ref document: EP |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2013875207 Country of ref document: EP |