專利名稱：二維四極離子阱的制作方法
二維四極離子阱技術(shù)領(lǐng)域所公開的本發(fā)明實(shí)施例總體涉及二維離子阱。
技術(shù)背景四極離子阱是一種設(shè)備，其中通過向桿施加射頻(RF )電壓、直流(DC ) 電壓或者其組合而產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)四極靜電壓，將離子引入或形成并容納在由 多個(gè)電極或者桿結(jié)構(gòu)形成的阱體內(nèi)。為形成實(shí)質(zhì)四極電壓，該桿形狀通常 為雙曲線。兩維或者線性離子阱通常包括兩對電極或者桿，其通過利用二維RF 四極阱電壓同時(shí)在第三維采用非-四極DC俘獲場來容納離子。位于四極 結(jié)構(gòu)末端的簡單平透鏡可提供DC俘獲場。當(dāng)在線性離子阱中采用質(zhì)量選擇不穩(wěn)定掃描時(shí)，離子最有效地從阱中 以徑向發(fā)射。 一些研究者在四極桿的兩極之間發(fā)射了離子。但是，由于高 的場梯度，離子損失巨大。為提高效率，通過在桿中引入孔而經(jīng)過桿發(fā)射 離子。對于線性離子阱， 一種可引入孔的方式為沿著桿的長度。當(dāng)孔(或 者多個(gè)孔)被切削為 一個(gè)或多個(gè)線性離子阱電極以允許離子從設(shè)備發(fā)射 時(shí)，電壓從理論四極電壓降低，并且因此該孔的存在能夠影響幾個(gè)重要的 性能因子。因此，該孔的特征是很重要的。向線性離子阱中引入孔不僅可降低理論四極電壓，而且可有助于降低 桿本身的結(jié)構(gòu)整體性，從而導(dǎo)致軸方向上的機(jī)械偏差并最終影響性能特 征，例如影響通過該離子阱質(zhì)譜儀可獲得的分辨率。該兩維離子阱的性能和三維離子阱相比更易受到機(jī)械誤差的影響。在 三維離子阱中，所有的離子在離子阱的中心占據(jù)球體或者橢圓體空間，通 常為直徑大約lmm的離子云。但是兩維離子阱中的離子在軸向上沿著離子阱整個(gè)長度的實(shí)際部分展開，其可以為幾厘米或更長。因此，幾何缺陷、 桿的不對準(zhǔn)、或者桿的誤修整可實(shí)質(zhì)上影響兩維離子阱的性能。例如，如 果該四極桿沿著桿的實(shí)際長度是不平行的，那么在離子阱中不同軸向位置 的離子具有稍微不同的場強(qiáng)。所經(jīng)歷的該場強(qiáng)偏差反過來將使得質(zhì)量分析期間的離子發(fā)射時(shí)間依賴于軸向位置。將相同質(zhì)核比(m/z)離子云的最 終結(jié)果在整個(gè)峰寬度和降低的分辨率上進(jìn)行增強(qiáng)。除了造成軸向場不均勻性的機(jī)械誤差以外，電極端部以及切削為桿的 槽端部形成的邊緣場還可引起設(shè)備長度方向上徑向四極場強(qiáng)度的大偏差。理想地為保持電場均勻，發(fā)射孔將沿桿的整個(gè)長度延伸，但是這一點(diǎn)會提 出多個(gè)結(jié)構(gòu)困難。為避免這一點(diǎn)，通常僅僅沿全部離子阱長度中心區(qū)域的 一部分(例如60% )設(shè)置發(fā)射槽。但是除了桿端部的影響以外，其還將引 起槽端部附近徑向四極電壓的變化。位于該區(qū)域上的離子將以和更加靠近 設(shè)備中心的離子不同的時(shí)間發(fā)射，因此將造成質(zhì)量分辨率的下降。

圖1中示出了一種產(chǎn)生均勻電場的方法，其描述了具有雙曲線桿105、 110、 115和120的兩維四極結(jié)構(gòu)100，每個(gè)桿105、 110、 115和120被切 削為三個(gè)軸向部分，前部(a)、中部(b)和后部(c)。每個(gè)都具有離散 (discreet)DC電平的該三個(gè)部分允許沿離子阱中部(b )的軸來容納離子。 在美國專利5， 420， 425中可找到該結(jié)構(gòu)的更多細(xì)節(jié)。采用其中將桿進(jìn)行 分段的線性離子阱提供了 一種方法，其中將朝向桿端部的電場的軸向變化 最小化，并因此盡量減小其對性能的影響。該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一種徑向俘獲電 壓，該電壓將離子容納在阱中心區(qū)域中，在區(qū)域上來說是非常均勻的。在5， 420， 425專利所討論的二維線性離子阱結(jié)構(gòu)中，施加于前部和 支部的12V產(chǎn)生能夠?qū)㈦x子限定在四才及結(jié)構(gòu)100中心25mm (距離中心士 12.5mm)的軸向俘獲電壓(如果軸向能量保持低于leV)。孔125的長度 大約為29mm,因此允許有效的離子發(fā)射，同時(shí)在包括整個(gè)離子云的區(qū)域 中維持徑向四極電壓較高水平的軸向均勻性。在圖2中可以看出，軌跡205 示出軸向電壓為軸向位置的函數(shù)。需要操作該二維、三維四極結(jié)構(gòu)IOO的電壓等于施加于十二個(gè)電極的 九個(gè)不同電壓的組合(包括施加于每個(gè)桿的不同部分以產(chǎn)生軸向俘獲場的DC電壓，施加于桿對以產(chǎn)生徑向俘獲場的RF電壓，以及施加在一對桿上 以隔離、激發(fā)、和發(fā)射離子的AC電壓)。這一點(diǎn)要求構(gòu)造非常精細(xì)的 RF/AC/DC系統(tǒng)。如圖3所示，線性離子阱更簡單的設(shè)計(jì)采用具有軸向俘獲的單桿部分 305，該軸向俘獲僅通過施加于端部透鏡310的DC電壓來提供。這將離散 電壓數(shù)從九個(gè)減少到三個(gè)，大大降低了電子系統(tǒng)的復(fù)雜性。該設(shè)計(jì)的顯著 缺點(diǎn)在于軸向俘獲場不會充分滲入離子阱的內(nèi)部，允許離子從阱中心行進(jìn) 得更遠(yuǎn)。在圖2中可以看出，軌跡210描述了當(dāng)對端透鏡施加200V的電 壓時(shí)，軸向能量為1 eV的離子擴(kuò)大至覆蓋大約40mm(距離中心± 20mm )。 由于在桿端部的邊緣場和發(fā)射孔的有限長度，這一點(diǎn)使得離子具有更多的 軸向場不均勻性。發(fā)明概述本發(fā)明提供一種改進(jìn)的線性離子阱和組合該離子阱的質(zhì)譜儀。本發(fā)明提供一種用于線性離子阱的孔設(shè)計(jì)，其被優(yōu)化以盡量減小可能 的軸向場不均勻同時(shí)保持四極桿的結(jié)構(gòu)整體性。 一般地， 一方面，本發(fā)明 提供一種俘獲隨后發(fā)射離子的線性離子阱。該線性離子阱包括限定內(nèi)阱體 的多根桿，該內(nèi)阱體具有縱向延伸的軸。 一根或多根桿包括徑向延伸通過 桿且縱向延著桿延伸的孔。該孔配置為使得離子從內(nèi)阱體通過該孔到達(dá)內(nèi) 阱體外部的區(qū)域。在孔附近設(shè)置至少一個(gè)槽，其沿著桿縱向延伸并且正對 內(nèi)阱體，該槽在徑向上不延伸通過桿。特別應(yīng)用可包括一個(gè)或多個(gè)下面的特征。該多根桿為形成為在內(nèi)阱區(qū) 域內(nèi)提供基本上四極電壓的多極桿。該槽直接連至該孔并且可包括至少兩 個(gè)槽。該槽的深度軸向延伸進(jìn)入桿，該深度大于槽的寬度。該深度至少為 槽寬度的三倍。該孔以從內(nèi)阱體至內(nèi)阱體外部的區(qū)域的方向向外開口。該 槽以從桿內(nèi)部向內(nèi)阱體的方向向外開口。該孔為具有兩端的長縫。該槽縱 向延伸超過該縫的一端或者兩端。該至少一個(gè)槽包括兩個(gè)槽，該長縫的每 端設(shè)置一個(gè)槽。該長縫具有寬度，槽的寬度基本上與長縫的寬度相同。本發(fā)明可用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)下面的優(yōu)點(diǎn)。利用具有根據(jù)本發(fā)明的電極結(jié)構(gòu)的孔可減小操作線性離子阱所需要的電子系統(tǒng)的復(fù)雜性。采用根據(jù) 本發(fā)明的孔可允許離子的軸向場不均勻性更小。提供根據(jù)本發(fā)明的孔可減 小或者盡量降低徑向四極電壓的失真并提高軸向場均勻性。采用根據(jù)本發(fā) 明的孔可盡量減小可能的邊緣效應(yīng)同時(shí)保持四極桿的結(jié)構(gòu)整體性。因此， 組合根據(jù)本發(fā)明的線性離子阱的質(zhì)語儀的性能可改進(jìn)分辨率和質(zhì)量精度。 根據(jù)本發(fā)明的單獨(dú)分段的離子阱可提供和具有分段桿結(jié)構(gòu)的離子阱相似 的質(zhì)量分辨率。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從說明書、附圖和權(quán)利要求書清楚。 附圖簡介為更好地理解本發(fā)明的性質(zhì)和目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)參考下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，其中圖1為包括中部和兩個(gè)端部的分段四極線性離子阱的等軸測視圖。圖2為示出各種離子阱配置的軸向俘獲電壓對于軸向位置的圖表。圖3為具有軸向俘獲端板的單分割線性離子阱的圖示，其還描述了諧 振激發(fā)場。圖4A為示出單獨(dú)將二維實(shí)質(zhì)四極離子阱進(jìn)行分段的本發(fā)明一個(gè)方面 的等軸測視圖。圖4B為在圖4A中示出的本發(fā)明方面沿C - C的橫截面視圖。圖4C為在圖4B中示出的本發(fā)明方面沿B-B的橫截面視圖。圖4D為從內(nèi)阱體內(nèi)部開始向孔外看去的圖4C的^L圖。圖5為示出各種離子辨配置的徑向場軸向均勻性的圖表。圖6A為示出單獨(dú)將二維實(shí)質(zhì)四極離子阱進(jìn)行分段的本發(fā)明一個(gè)方面 的等軸測視圖。圖6B為在圖6A中示出的本發(fā)明該方面沿C-C的橫截面視圖。 圖6C為在圖6B中示出的本發(fā)明該方面沿B-B的4黃截面一見圖。 圖6D為從內(nèi)阱體內(nèi)部開始向孔外看去的圖6C的^L圖。在整個(gè)若干視圖中相同的附圖標(biāo)記指帶相應(yīng)的部分。 實(shí)施例詳述
圖4A、 4B、 4C和4D中描述了本發(fā)明的一個(gè)方面。圖4A中示出的二 維實(shí)質(zhì)四極結(jié)構(gòu)400，包括多個(gè)電極或桿，在該特別情況下，包括兩對相 對的桿，第一對405、 410和第二對415、 420。該附圖中，按照慣例，桿 對與x和y軸對準(zhǔn)，因此表示為X桿對的第一對405、 410和表示為Y桿 對的第二對415、 420。桿405、 410、 415、 420具有基本上匹配在該結(jié)構(gòu) 中所期望的四極RF電壓等壓輪廓的雙曲線輪廓。通過在四極結(jié)構(gòu)400端 部添加一對板透鏡(未示出)以提供軸向DC俘獲場，形成離子阱。由兩 個(gè)端板(未示出)限定內(nèi)阱體425，至少其中一個(gè)具有孔，以合適的電壓 在內(nèi)阱體425中俘獲離子，該體長度例如為40mm。入口端板可用于沿箭 頭430的方向?qū)㈦x子傳送至離子阱。該兩個(gè)端板的電壓與阱體不同從而在 阱體內(nèi)形成軸向"勢阱"以俘獲離子。例如，如上所述，200V軸向俘獲電 壓足以將離子限定在阱體內(nèi)，離子阱的中心40mm。但是，在該配置中由 于在桿端部產(chǎn)生的邊緣場以及桿中任意孔的切斷，離子的軸向場不均勻性 比三維離子阱(如上所述)中的離子通常經(jīng)受的更強(qiáng)。電;f及結(jié)構(gòu)415、 420 中的長孔435允許沿著箭頭440的方向即垂直于四極結(jié)構(gòu)400的中心軸445 的方向，質(zhì)量選擇來發(fā)射(以質(zhì)量選擇不穩(wěn)定性掃描模式)俘獲的離子。 中心軸445平行于桿縱向延伸。這使得四極結(jié)構(gòu)400用作離子阱質(zhì)譜儀， 假定向合適的檢測器上發(fā)射離子以提供質(zhì)量電荷比信息。
在本發(fā)明的該特別方面中，由雙曲線形狀桿來產(chǎn)生二維實(shí)質(zhì)四極的電 壓。^f旦是，可由直線或者其它曲線桿形狀產(chǎn)生桿405、 410、 415、 420。相 似:地，孔435的幾何形狀部分耳又決于長桿結(jié)構(gòu)的形狀和曲率。
在發(fā)射離子期間，將離子軸向發(fā)射至線性四極結(jié)構(gòu)400中。由分別施 加至X和Y桿組合405、 410和415、 420的RF四核/f孚獲電壓通過軸向來 限定這些離子。然后通過向端板透鏡應(yīng)用俘獲電壓來軸向俘獲離子。經(jīng)過 簡短的存儲周期后，改變俘獲周長從而俘獲離子的質(zhì)荷比變得不穩(wěn)定。這 一點(diǎn)可以引起改變RF電壓的幅值從而其線性傾斜至較高幅值，而沿檢測方向在桿上施加雙極AC諧振發(fā)射電壓。該不穩(wěn)定的離子形成了超過離子 阱結(jié)構(gòu)邊界的軌道，并經(jīng)孔435或者桿結(jié)構(gòu)415、 420中的系列孔離開這 個(gè)場。在檢測器中收集這些離子并隨后向用戶表示初始俘獲了離子的質(zhì) 譜。lxlO^托壓力左右的潮濕氣體例如氦(He)或者氫(H2)用于幫助減 小發(fā)射離子的動能，并因此提高線性離子阱的俘獲和存儲效率。該石並撞冷 卻持續(xù)到發(fā)射離子后并幫助減小離子云尺寸和能量傳播，這一點(diǎn)提高了檢 測循環(huán)時(shí)的分辨率和靈敏度。
上述線性離子阱還可用于處理和存儲離子以備之后軸向發(fā)射入相關(guān)的 后面的質(zhì)量分析儀例如傅立葉變換質(zhì)量分析儀、RF四極分析儀、飛行時(shí)間 分析儀、三維離子阱分析儀或者靜電分析儀。
線性離子阱的重要特征為長孔435，該長孔允許離子離開四極結(jié)構(gòu)400 以裙)險(xiǎn)測的。在本發(fā)明的第一方面，孔(或者多個(gè)孔)435 4皮徑向切削通 過線性離子阱的一根或多根桿。 一般來說，孔435的存在引入了使徑向四 極電壓和軸向場均勻性失真的場錯(cuò)誤，如果不考慮這些錯(cuò)誤將佳i鐠儀的 性能降低，產(chǎn)生低的分辨率和低的質(zhì)量精度?？赏ㄟ^采用盡可能小的孔435 盡量減小該失真，該孔長度小寬度低。但是，孔435的長度和寬帶直接確 定實(shí)際上有多少離子將從阱發(fā)射出去并到達(dá)檢測器，并且因此這些尺寸對 確定靈敏度而言是關(guān)鍵的。對于最優(yōu)的發(fā)射效率，孔需要至少和離子云的 軸向范圍一樣長。在孔和離子云的軸向長度相同的情況下，位于孔端部附 近的離子對桿的包括和不包括孔的區(qū)域的電場起增強(qiáng)作用。因此，在該區(qū) 域徑向場強(qiáng)發(fā)生變化。如上所述，這一點(diǎn)將造成相同質(zhì)量的離子以和距離 阱體中心更近的離子稍微不同的時(shí)間發(fā)射，造成所產(chǎn)生的質(zhì)譜分辨率下 降。
圖4C描述了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的Y桿415、 420的橫截面視圖，其 中對孔435進(jìn)行優(yōu)化，以避免可能的邊緣效應(yīng)同時(shí)保持四極桿415、 420 的結(jié)構(gòu)整體性。在該實(shí)例中，線性四極結(jié)構(gòu)400具有i"Q為4mm的雙曲線 桿輪廓。操作中，雙曲線桿提供具有中心軸445的阱體425。通過在阱體 425中提供實(shí)質(zhì)四極電壓來獲得線性二維阱中徑向的離子容納。每個(gè)都具 有離散DC電平的端板(未示出)允許將離子容納在離子阱400的軸向區(qū)域內(nèi)。
如所示出，孑L435為徑向延伸通過桿415和420的長縫。位于背離阱 體425的^f干的表面上的孔435開口具有兩個(gè)端部450、 455。孔435 ^皮配置 為使得離子可從內(nèi)阱體425經(jīng)過孔435到達(dá)內(nèi)阱體425區(qū)域外部，該區(qū)域 位于四根桿405、 410、 415和420的限定范圍外部。槽460位于孔435附 近，沿桿415縱向延伸并朝內(nèi)阱體425開口。和孔435不同，該槽460不 徑向延伸通過桿415。槽460的底部465的長度470 (6mm)縱向延伸遠(yuǎn) 離孔435,并且槽460的深度475不完全透過桿415的厚度。由于將在下 文中進(jìn)行解釋的原因，槽460的深度475大于槽480的寬度，例如大兩倍 或者三倍。理想地，槽460的長度470可延伸至桿415、 420的端部，但 是任何超過孔435長度485的延伸都是有利的。在該特別情況下，描述了 兩個(gè)槽460，在長縫435的每端450、 455各有一個(gè)槽。而且，所示出的槽 460直接連至孔435，產(chǎn)生一個(gè)大的體積。
如所描述的，長縫被配置為具有基本上平行的壁，并且因此位于桿表 面上的孔435的長度和內(nèi)部長度485相同，該孔朝向內(nèi)阱體425外部。該 內(nèi)部長度為槽460底部465上孔435的內(nèi)部長度485。槽460的寬度480 實(shí)質(zhì)上和孔435的寬度495相同。
在本發(fā)明的該方面中，提供了一種線性離子阱的孔設(shè)計(jì)，其中孔凈皮優(yōu) 化以盡量減小可能的邊緣效應(yīng)同時(shí)保持四極桿的結(jié)構(gòu)整體性。從離子本身 的角度而言，在阱體425中，向孔435內(nèi)開口似乎成為組合長度490,在 該特別情況下為41mm,其允許離子例如比29mm縫具有更小的軸向場不 均勻性。不完全透過402的桿415的兩個(gè)槽460和彎曲透過420的桿415 的孔435似乎是待成為組合長度490的孔。槽460的深度475大于寬度480、 通常深幾倍的事實(shí)產(chǎn)生等于縫的場或者完全透過桿415、 420的孔。如果 41mm長度實(shí)際上完全透過桿415、 420,則過度去除形成該41mm長的長 縫的材料將削弱桿415、 420的總體結(jié)構(gòu)整體性，并且其更易在形成四極 桿本身時(shí)沿其長度彎曲。在槽460底部465上的孔435的內(nèi)部長度485和 背離內(nèi)阱體425的桿表面上的孔435的長度在該實(shí)例中都是29mm,該值 小于組合長度490 (41mm開口 )，兩個(gè)槽460的長度和孔長度485的組合提供了機(jī)械可靠結(jié)構(gòu)但同時(shí)提供了所需要的功能。
圖5示出了各種線性離子阱設(shè)計(jì)中徑向場的軸向均勻性。軌跡510示
出了如圖1所示出的三段四極桿結(jié)構(gòu)，該孔沒有這里所描述的槽，并且處
于長度為29mm的區(qū)域內(nèi)。由于桿段之間的間隙，在大約18mm處，可以 見到場強(qiáng)的劇烈降低。幸運(yùn)地是，離子從軸向中心僅僅行進(jìn)大約12mm， 因此沒有該不均勻性。
軌跡520描述了如圖3所示(沒有軸向段)具有29mm孔的線性離子 阱的軸向不均勻性。該場初始時(shí)在大約12mm的位移處削弱，然后在大約 17mm下增強(qiáng)。桿軸向分段的缺失可以允許從阱中心的位移達(dá)到大約 20mm。這最終會產(chǎn)生具有弱分辨率的離子阱。
軌跡530描述了圖4A所描述的線性離子阱的軸向非均勻性，其具有 桿415、 420內(nèi)表面(朝著內(nèi)阱體425)上的41mm組合長度(孔和槽的長 度)，以及桿415、 420外表面(離開內(nèi)阱體425)上的29mm孔長度。在 該特別情況中，大大改進(jìn)了均勻性，同時(shí)由于端透鏡的邊緣場，在大的軸 向位移處軸向場下降。在大約40mm的中心區(qū)域、離子期望占據(jù)的區(qū)域上， 場均勻性與對圖1中所描述的線性阱(軌跡510)所觀測的場均勻性相似， 這一點(diǎn)產(chǎn)生具有一定質(zhì)量分辨率的離子阱，與具有分l殳桿的離子阱的質(zhì)量 分辨率相似。
圖6A至6D示出了包括兩對相對電極的選擇的基本上為四極的結(jié)構(gòu) 600。盡管如所看出的，所有四根桿都具有雙曲線輪廓，但是除了常規(guī)的 桿材料以外， 一對電極，X桿605、 610還采用絕緣材料695。在該實(shí)例中， 孔635為錐形，其以朝外的方向從內(nèi)阱體至內(nèi)阱體625外部區(qū)域開口。如 前所述，離子眼中的三個(gè)主要尺寸為在槽660底部665上的孔635的內(nèi)部 尺寸685，桿415、 420內(nèi)表面(朝向內(nèi)阱體625 )上的組合孔635和槽長 度670,以及槽660的深度675。所以，如圖4C所示，桿背離內(nèi)阱體625 的側(cè)面上的孔尺寸可大于孔635的內(nèi)部長度685。在該特別實(shí)例中，孔635 以朝外的方向從內(nèi)阱體625至內(nèi)阱體625外部區(qū)域開口 。通過利用傾斜或 者斜切壁產(chǎn)生孔635 (如圖6A所示)形成這一點(diǎn)。
孑L 635不是唯一的如上所述為錐形的特征。槽660還以從桿內(nèi)部向內(nèi)阱體625的方向朝外開口。在選擇應(yīng)用中，孔635可包括鉆孔結(jié)構(gòu)，其被 以一個(gè)或多個(gè)離散步驟加寬至阱體625外部的區(qū)域。
由于多個(gè)原因在線性離子阱中所采用的孔數(shù)可改變。首先在于幫助確 定或者定義孔本身所產(chǎn)生場錯(cuò)誤類型。例如，如上所述，如果僅僅采用一 根桿中的一個(gè)孑L，則產(chǎn)生大量的奇凄t^列電壓例如雙極和六極電壓。但是， 如果在相對的桿上采用相同尺寸的兩個(gè)孔，則可實(shí)現(xiàn)偶數(shù)序列電壓例如四 極和八極電壓。已知該不同種類的電壓造成以質(zhì)量精度和分辨率表示的性 能提高或者降低。因此，可采用該設(shè)備中的孔數(shù)和孔尺寸調(diào)整每種該不同 電壓類型的量值。
為解釋目的，參考特別實(shí)施例描述了上述說明。但是上面的示例性討 論不用于窮舉或者將本發(fā)明限制為所公開的精確形式?？紤]到上述教導(dǎo)可 進(jìn)行許多更改和改變。選擇并描述該實(shí)施例以最好地解釋本發(fā)明的原理及 其實(shí)際應(yīng)用，從而〗吏本領(lǐng)域技術(shù)人員最好地應(yīng)用本發(fā)明和各種實(shí)施例，而 其各種更改適合于所考慮的特別應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種線性離子阱，用于俘獲并隨后發(fā)射離子，包括限定內(nèi)阱體的多根桿，該內(nèi)阱體具有縱向延伸的軸，一根或多根桿包括徑向延伸通過桿的孔，該孔配置為使得離子能夠從內(nèi)阱體通過該孔到達(dá)內(nèi)阱體外部的區(qū)域；以及在一根或多個(gè)桿中形成且在孔附近設(shè)置的至少一個(gè)槽，其沿著桿縱向延伸，朝內(nèi)阱體開口，所述槽不在徑向上延伸通過桿。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的線性離子阱，其中該多根桿為多極桿，使其成形為在內(nèi)阱體內(nèi)提供實(shí)質(zhì)四極電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的線性離子阱，其中 該槽直4妄連至孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的線性離子阱，其中 該至少一個(gè)槽為至少兩個(gè)槽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的線性離子阱，其中 該槽具有軸向延伸進(jìn)入桿的深度，該深度大于該槽的寬度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的線性離子阱，其中 該槽的深度至少為槽寬度的三倍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的線性離子阱，其中 該孔以從內(nèi)阱體至內(nèi)阱體外部的區(qū)域的方向向外開口 。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的線性離子阱，其中 該槽以從桿內(nèi)向內(nèi)阱體的方向向外開口 。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的線性離子阱，其中 該孔為具有兩端的長縫。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的線性離子阱，其中 該槽縱向延伸超過該縫的一端。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9的線性離子阱，其中 該槽位于該縫兩端的其中 一端。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9的線性離子阱，其中 該至少一個(gè)槽包括兩個(gè)槽，該長縫的每端設(shè)置一個(gè)槽。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9的線性離子阱，其中 長縫具有一個(gè)寬度，且槽的寬度實(shí)質(zhì)上與該長縫的寬度相同。
全文摘要
提供了一種線性離子阱的孔設(shè)計(jì)，其中優(yōu)化該孔以盡量減小可能的軸向場不均勻同時(shí)保持四極桿的結(jié)構(gòu)整體性。一般地，本發(fā)明提供一種俘獲隨后發(fā)射離子的線性離子阱。該線性離子阱包括限定內(nèi)阱體的多根桿，該內(nèi)阱體具有縱向延伸的軸。一根或多根桿包括徑向延伸通過桿且縱向延著桿延伸的孔。該孔配置為使得離子從內(nèi)阱體通過該孔到達(dá)內(nèi)阱體外部的區(qū)域。在孔附近設(shè)置至少一個(gè)槽，其沿著桿縱向延伸并且正對內(nèi)阱體，該槽在徑向上不延伸通過桿。
文檔編號H01J49/42GK101238545SQ200680028082
公開日2008年8月6日 申請日期2006年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月4日
發(fā)明者杰·C·施瓦茲, 邁克爾·W·賽恩科 申請人:塞莫費(fèi)尼根股份有限公司