子,例如將離子分段以及隨后確定這些離子的第一特性,例如這些離子的飛行時(shí)間。
[0023]在經(jīng)過修飾的離子的第一特性包含了選定特性(例如與感興趣的物質(zhì)相關(guān)聯(lián)的飛行時(shí)間)的情況下,該控制器還能夠被配置成同時(shí)施加RF電場(chǎng)和熱能,以便修飾來自樣本的離子來確定第二特性,所述第二特性可以是關(guān)于這些經(jīng)過修飾的離子的相同屬性(例如與經(jīng)過修飾的離子相關(guān)聯(lián)的飛行時(shí)間)的后續(xù)量度。
[0024]施加熱能以及RF電場(chǎng)的可以包括:控制器202被配置成在操作閘門106來將離子引入漂移室之前,通過操作加熱器127而在選定的時(shí)段中施加熱能。在實(shí)施方式中,控制器可被配置成通過操作閘門106來將離子引入漂移室104,以便施加熱能以及電場(chǎng),然后通過操作加熱器127來將熱能施加于RF電極周圍的區(qū)域。
[0025]在圖1中,RF電極126包括加熱器127。例如,RF電極127的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體可被耦合成接收用于電極的歐姆(ohmic)加熱的電流,該電流可以包括作為用于施加RF電場(chǎng)的RF電壓的補(bǔ)充而被提供的電流,舉例來說,DC電流可以流經(jīng)RF電極的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體,以便提供加熱。
[0026]RF電極126可以不包括加熱器127。作為補(bǔ)充或替換,加熱器可以包括跨漂移室布置的導(dǎo)體網(wǎng)格。在RF電極126包含網(wǎng)格的實(shí)施方式中,加熱器網(wǎng)格的間距(例如相鄰導(dǎo)體之間的間隔)可以基于RF電極126的間距而被選擇。例如,加熱器127中的導(dǎo)體的間距可以是與RF電極126的導(dǎo)體的間距相同的,或者RF電極126的導(dǎo)體的間距可以是加熱器中的導(dǎo)體的間距的整數(shù)倍,反之亦然。在這些示例中,加熱器127和RF電極126的導(dǎo)體排列可以布置成是對(duì)應(yīng)的,作為示例,由此,可供離子穿過的漂移室的截面不會(huì)因?yàn)榧訜崞鞯拇嬖诙鴾p小。導(dǎo)體網(wǎng)格可以包括平行排列的平直導(dǎo)體,舉例來說,該導(dǎo)體可以采用點(diǎn)陣的形式布置,以使其相互交叉,或者網(wǎng)格的導(dǎo)體可被布置成使其不會(huì)交叉。
[0027]如果RF電極126不包括加熱器127,那么加熱器127可被布置以使耦合在加熱器127與RF電極126之間的電學(xué)交互作用(例如電容和/或電感)不會(huì)阻礙RF電極126修飾離子。
[0028]加熱器127可以與RF電極126隔開選定的距離,以使加熱器127不會(huì)阻礙RF電極126修飾離子。作為補(bǔ)充或替換,加熱器相對(duì)于RF電極的幾何結(jié)構(gòu)和/或方位可被選擇,以使加熱器不會(huì)阻礙RF電極修飾離子。并且作為補(bǔ)充或替換,加熱器127的電位可以基于RF電極126的電位被選擇,以使加熱器127的存在不會(huì)阻礙RF電極126修飾離子。在一些示例中,加熱器127是相對(duì)于RF電極126布置的,由此禁止加熱器127與RF電極126之間的電容和/或電感耦合。在一些示例中,加熱器12的電壓和/或阻抗可被選擇,以便禁止加熱器127與RF電極126之間的電容和/或電感耦合。
[0029]加熱器127可被布置在漂移氣體入口 122與RF電極126之間,舉例來說,防護(hù)裝置123可以包括加熱器127。該加熱器可被布置在RF電極126與漂移氣體出口 124之間,舉例來說,閘門106可以包括加熱器。在實(shí)施方式中,電極120a、120b、120c可以包括加熱器。該加熱器可被布置在漂移氣體入口 122,以便在漂移氣體進(jìn)入漂移室104的時(shí)候或是之前加熱漂移氣體。該加熱器127可以包括輻射熱源,例如紅外輻射源,舉例來說,激光器可被布置成將熱能引導(dǎo)至具有被適配成施加RF電場(chǎng)的RF電極的漂移室的區(qū)域。
[0030]施加熱能可以包括將RF電極周圍的區(qū)域加熱至在沒有施加RF電場(chǎng)的情況下不足以修飾離子的溫度。舉例來說,施加熱能可以包括將區(qū)域加熱到至少30°C的溫度,例如至少35°C,例如至少40。。,和/或加熱至小于120°C的溫度,例如小于100C0控制器202可被配置成基于來自溫度傳感器的信號(hào)來控制加熱器127。
[0031]特性確定器200可以包括定時(shí)器,并且該特性確定器可被耦合成確定將離子引入漂移室與通過檢測(cè)器118檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)離子之間的時(shí)間。將離子引入漂移室的定時(shí)可以基于閘門106的操作來確定。
[0032]特性確定器可以包括查找表,以便能夠基于該定時(shí)來確定離子的特性。所確定的離子特性可以包括從包含下列各項(xiàng)的列表中選擇的一個(gè)或多個(gè)特性:離子飛行時(shí)間,離子的電荷,離子的質(zhì)量,離子的迀移性,以及離子的質(zhì)量/電荷比。舉例來說,飛行時(shí)間可以是將離子引入漂移室104與離子到達(dá)檢測(cè)器之間的時(shí)間,例如通過操作閘門106來允許離子進(jìn)入漂移室104與離子到達(dá)檢測(cè)器118之間的時(shí)間。
[0033]控制器202和/或特性確定器200可以由任何恰當(dāng)?shù)目刂破鱽硖峁缒M和/或數(shù)字邏輯,現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列,F(xiàn)PGA,專用集成電路ASIC,數(shù)字信號(hào)處理器DSP,或是加載到可編程通用處理器中的軟件。
[0034]圖2A-2E是用于示出圖1所示的光譜儀的變體的光譜儀示例的示意圖。
[0035]在圖1和圖2A-2E中,相同的數(shù)字用于指示相同的部件。
[0036]圖2A示出了光譜儀100-A,其包括部署在檢測(cè)器118與RF電極126之間的漂移室104中的加熱器127。該加熱器127可以包括電阻加熱器,例如跨漂移室布置的導(dǎo)體網(wǎng)格。
[0037]圖2B示出了光譜儀100-B,其包括部署在電離室102與RF電極126之間的漂移室104。加熱器127可以包括電阻加熱器,例如跨漂移室布置的導(dǎo)體網(wǎng)格。
[0038]圖2C示出了光譜儀100-C,其包括部署在漂移室104周圍并附在漂移室104的壁部的加熱器127-C。該加熱器127-C可以包括薄膜加熱器,例如包括用于加熱RF電極126周圍的漂移室104的區(qū)域的電阻薄膜或電阻帶。
[0039]圖2D示出了光譜儀100-D,其包括部署在漂移氣體入口 122并且用于加熱流入漂移室104的漂移氣體的加熱器127-D。圖2E的加熱器127-E可被部署在漂移氣體入口中和/或其周圍,舉例來說,其可以包括附在漂移氣體入口 122的壁部的電阻薄膜、電阻涂層或電阻帶。作為補(bǔ)充或替換,圖2D的加熱器127-D能夠包括跨漂移氣體入口布置的導(dǎo)體網(wǎng)格。
[0040]圖2E示出的是光譜儀100-E,其中在漂移室104的壁部可以提供透射窗口 129,以使輻射熱源127-E能將熱能輻射到包含RF電極126的漂移室的區(qū)域中。
[0041]圖3示出的是執(zhí)行光譜測(cè)量的方法。在光譜測(cè)量提供的是不明確的結(jié)果的情況下(方塊298),該方法可以包括執(zhí)行進(jìn)一步的判定來解決所述不明確的結(jié)果。在這種情況下,該方法包括:確定樣本是否包含具有諸如選定的飛行特性之類的第一特性的離子(方塊300)。在確定該樣本包含具有第一特性的離子的情況下(方塊302),那么該方法可以包括:從樣本中獲取離子(方塊304),以及通過施加能量來修飾離子以便獲取子離子(方塊306)。對(duì)于方塊306,施加能量可以包括對(duì)這些離子施加射頻RF電場(chǎng)、施加熱能、或者將熱能連同射頻電場(chǎng)一起施加,以便獲取子離子。
[0042]然后,子離子的第二特性可被確定(方塊308),例如子離子的飛行時(shí)間。這樣做可以基于子離子的第一特性和第二特性來推斷母離子的標(biāo)識(shí)(方塊310)。所述第一特性和第二特性可以是諸如飛行時(shí)間之類的相同參數(shù)的后續(xù)量度。
[0043]在一些實(shí)施方式中,在在未修飾離子的情況下執(zhí)行的光譜測(cè)量提供了不明確的結(jié)果的情況下(方塊298),該方法可以包括:從樣本中獲取離子(方塊304),以及通過施加射頻RF電場(chǎng)或者施加熱能來修飾離子,以便獲取第一子離子(方塊306)。然后,第一子離子的特性可被確定(如方塊308),例如所述第一子離子的飛行時(shí)間。
[0044]為了獲取更進(jìn)一步的信息,從樣本中能夠獲取更多的離子,然后能夠?qū)F電場(chǎng)連同熱能一起施加于所述離子,以便通過修飾這些離子來獲取第二子離子。然后,這些第二子離子的特性可被確定(方塊308),例如第二子離子的