用于質(zhì)譜分析法的離子導(dǎo)向件本申請案主張2012年10月12日申請的第61/713,205號美國臨時申請案的優(yōu)先權(quán)，所述申請案的全文以引用的方式并入本文中。技術(shù)領(lǐng)域本文中的教示涉及用于質(zhì)譜分析法的方法及設(shè)備，且更明確地說，涉及離子導(dǎo)向件及離子輸送方法。

背景技術(shù)：
質(zhì)譜分析法(MS)為一種用于確定具有定量應(yīng)用及定性應(yīng)用兩者的測試物質(zhì)的元素成分的分析技術(shù)。例如，MS可用于識別未知化合物，確定分子中元素的同位素成分，及通過觀察特定化合物的碎片確定特定化合物的結(jié)構(gòu)，以及用于為樣本中的特定化合物的量定量。在質(zhì)譜分析法中，一般使用離子源將樣本分子轉(zhuǎn)換成離子且接著通過一或多個下游質(zhì)譜分析儀進行分離及檢測。對于大多數(shù)大氣壓離子源，離子在進入安置在真空室中的離子導(dǎo)向件之前傳遞通過入口孔。施加于離子導(dǎo)向件的射頻(RF)電壓可在離子輸送到其中安置有所述質(zhì)譜分析儀的后續(xù)低壓真空室中時提供徑向聚焦。雖然增大離子源與離子導(dǎo)向件之間的入口孔的大小可增加進入離子導(dǎo)向件的離子的數(shù)目(其可抵消離子損耗且可能增大下游檢測的敏感度)，但因氣流增大所致的第一級真空室中的壓力變高可因為與周圍氣體分子的沖突增加而降低離子導(dǎo)向件使離子聚焦的能力。因此，仍需要最大化進入離子導(dǎo)向件的離子的數(shù)目同時維持到下游分析儀的離子傳送效率以實現(xiàn)高敏感度的質(zhì)譜儀系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
根據(jù)一個方面，申請人的教示的某些實施例涉及一種離子導(dǎo)向件，其包括圍繞中心軸線從近入口端縱向地延伸到遠出口端的外殼，所述近入口端經(jīng)配置以接收在流動通過入口孔的氣流中夾帶的多個離子。所述離子導(dǎo)向件還可包括安置在所述外殼內(nèi)在近端與遠端之間的偏轉(zhuǎn)板，所述板使所述氣流的至少一部分遠離所述氣流的中心方向偏轉(zhuǎn)。多個導(dǎo)電細長元件可在所述外殼內(nèi)從所述近端延伸到所述遠端且經(jīng)由施加于所述外殼及所述細長元件中的至少一者的RF電勢及DC電勢的組合生成電場。所述電場使所述所夾帶離子在接近所述偏轉(zhuǎn)板處遠離所述氣流的中心方向偏轉(zhuǎn)并且將在所述細長元件附近的經(jīng)偏轉(zhuǎn)離子限定為在下游行進的所述離子。在各種實施例中，所述電場可經(jīng)進一步配置以在所述偏轉(zhuǎn)板與所述外殼的遠端之間使所述經(jīng)偏轉(zhuǎn)離子聚焦成離子束。在相關(guān)方面中，所述離子導(dǎo)向件還可包括所述離子束通過其離開所述離子導(dǎo)向件的出口孔隙。在各種實施例中，所述入口孔、所述出口孔隙及所述偏轉(zhuǎn)板安置在所述中心軸線上。根據(jù)各種方面，所述外殼可包括導(dǎo)電圓筒電極。在一些實施例中，所述導(dǎo)電元件包括電線?？墒褂貌煌瑪?shù)目根電線。例如，所述電線可包括從所述近端延伸到所述遠端的四根電線。替代地，例如，兩根電線可從所述近端延伸到所述遠端。在一些實施例中，所述電線可繞著所述中心軸線均勻隔開。在各種方面中，所述電線可為成角度的以使得所述電線的近端與所述中心軸線之間的最小距離小于所述電線的遠端與所述中心軸線之間的最小距離。根據(jù)各種實施例的一些方面，所述細長元件相對于所述中心軸線偏移使得其在所述近端處位于氣流之外。在各種實施例中，所述外殼界定延伸通過其側(cè)壁的出口窗。在一些方面中，例如，所述偏轉(zhuǎn)板經(jīng)配置以使所述氣流朝向所述出口窗偏轉(zhuǎn)。在各種實施例中，所述偏轉(zhuǎn)板相對于所述中心軸線非正交地成角度。在一些方面中，所述偏轉(zhuǎn)板可包括多個孔眼。在相關(guān)方面中，所述細長元件可延伸通過所述孔眼。替代地，在一些方面中，所述細長元件圍繞所述偏轉(zhuǎn)板延伸。在各種實施例中，所述外殼可容納于真空室內(nèi)。所述真空室可維持處于亞大氣壓。以非限制性實例來說明，所述外殼可維持處于在約1托到約20托的范圍中的真空壓力。根據(jù)一個方面，申請人的教示的某些實施例涉及一種離子傳輸方法。根據(jù)所述方法，在外殼的入口端處接收在氣流中夾帶的多個離子，所述外殼圍繞中心軸線從近入口端縱向地延伸到遠出口端。所述方法可進一步包括將RF電勢及DC電勢施加到所述外殼及在所述外殼內(nèi)且從所述近端延伸到所述遠端的多個導(dǎo)電細長元件中的至少一者，所述電場使所述所夾帶離子的至少一部分遠離所述中心軸線偏轉(zhuǎn)且將在至少一個所述細長元件附近的所述經(jīng)偏轉(zhuǎn)離子限定為朝向所述遠出口端行進的離子。在使所述離子偏轉(zhuǎn)之后，可使所述氣流的至少一部分偏轉(zhuǎn)到開口以用于離開所述外殼。在一些方面中，所述方法可進一步包括將在所述細長元件附近的所述經(jīng)偏轉(zhuǎn)離子限定為在下游行進的所述離子。在各種實施例中，所述方法可包括使朝向所述中心軸線行進越過所述偏轉(zhuǎn)板的經(jīng)偏轉(zhuǎn)離子的至少一部分聚焦在遠離所述偏轉(zhuǎn)板的區(qū)域中。根據(jù)一個方面，申請人的教示的某些實施例涉及一種離子導(dǎo)向件，其包括：近入口板，其具有經(jīng)配置以接收在氣流中夾帶的多個離子的入口孔隙；及遠出口板，其具有經(jīng)配置以將多個離子傳輸?shù)劫|(zhì)譜分析儀的出口孔隙。所述離子導(dǎo)向件還可包括多個導(dǎo)電元件，其圍繞中心軸線且在所述入口板與所述出口板之間的區(qū)域內(nèi)延伸。安置在所述入口板與所述出口板之間的偏轉(zhuǎn)板可經(jīng)配置以使所述氣流的至少一部分遠離所述氣流的中心方向偏轉(zhuǎn)。此外，所述導(dǎo)電元件可經(jīng)配置以在接近所述偏轉(zhuǎn)板處使所述所夾帶離子與所述氣流分離且在遠離所述偏轉(zhuǎn)板處使所述經(jīng)分離離子沿所述中心軸線聚焦。在一些方面中，所述導(dǎo)電元件包括耦合到所述入口板且從所述入口板遠端地延伸的四根電線。在各種實施例中，所述離子導(dǎo)向件可進一步包括從所述出口板近端地延伸的四根桿，其中所述四根電線中的每一者的遠端耦合到所述桿中的一者的對應(yīng)近端。在各種方面中，所述偏轉(zhuǎn)板可包括延伸通過其且偏離所述中心軸線的四個孔眼，所述電線中的每一者延伸通過所述孔眼中的一者。在一些實施例中，例如，所述孔眼中的每一者可與從所述偏轉(zhuǎn)板近端地延伸的圓筒電極的孔眼同軸。在一些方面中，所述導(dǎo)電元件不平行。在各種方面中，所述導(dǎo)電元件包括包含在導(dǎo)電圓筒電極內(nèi)的四根電線。根據(jù)一個方面，申請人的教示的某些實施例涉及一種離子導(dǎo)向件，其包括用于接收在氣流中夾帶的多個離子的入口。所述離子導(dǎo)向件還可包括多個導(dǎo)電電極，其相對于彼此定位且經(jīng)配置以進行加電偏壓以便生成對將進入波導(dǎo)的所述離子的至少一部分從所述氣流去除有效的電場，使得所述經(jīng)去除離子在所述電極中的一或多者附近在所述入口下游行進。例如，在一些方面中，所述電場可在所述電極中的至少一者附近生成勢阱以用于接收所述經(jīng)去除離子中的至少一些離子。在一些方面中，所述電場包括DC分量及RF分量。在各種實施例中，所述入口經(jīng)配置以沿所述導(dǎo)向件的中心軸線接收含離子氣流且其中所述電極經(jīng)定位成偏離所述中心軸線。在各種實施例中，所述離子導(dǎo)向件可進一步包括氣體偏轉(zhuǎn)元件，其定位在所述入口下游以便在所述將所述離子的至少一部分從所述氣流去除之后使所述氣流偏轉(zhuǎn)。本文陳述申請人的教示的這些特征及其它特征。附圖說明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，下文所描述的圖式僅用于說明目的。所述圖式并不希望以任何方式限制申請人的教示的范圍。圖1以示意圖描繪包括根據(jù)申請人的教示的各種實施例的一個方面的離子導(dǎo)向件的示范性質(zhì)譜儀系統(tǒng)。圖2A到2C描繪在圖1的離子導(dǎo)向件中生成的模擬電場。圖3以示意圖描繪根據(jù)申請人的教示的各種實施例的一個方面的另一示范性離子導(dǎo)向件。圖4描繪在圖3的離子導(dǎo)向件中的模擬氣流及離子運動。圖5A到4D以示意圖描繪根據(jù)申請人的教示的各種實施例的一個方面的另一示范性離子導(dǎo)向件。圖6描繪經(jīng)傳輸通過圖5A到5D的離子導(dǎo)向件的具有各種m/z比的離子的模擬路徑。圖7A到7C以示意圖描繪根據(jù)申請人的教示的各種實施例的一個方面的另一示范性離子導(dǎo)向件。圖8描繪根據(jù)申請人的教示的各種實施例的一個方面的用于離子導(dǎo)向件的示范性偏轉(zhuǎn)板。圖9A到9F以示意圖描繪根據(jù)申請人的教示的各種實施例的一個方面的另一示范性離子導(dǎo)向件。圖10描繪經(jīng)傳輸通過圖9A到9F的離子導(dǎo)向件的離子的模擬路徑。圖11以示意圖描繪根據(jù)申請人的教示的各種實施例的一個方面的另一示范性離子導(dǎo)向件。具體實施方式應(yīng)了解，為了清晰起見，下文論述將解釋申請人的教示的實施例的各種方面，同時在方便或適當(dāng)時省略某些特定細節(jié)。例如，在替代實施例中，可稍微縮減對相似或類似特征的論述。為了簡明起見，還可能未更詳盡地論述熟知理念或概念。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，申請人的教示的一些實施例可能無需每個實施方案中的某些特別描述的細節(jié)，在本文陳述所述細節(jié)僅用以提供對所述實施例的透徹理解。類似地，應(yīng)顯而易見，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，所描述實施例可易于根據(jù)公知常識進行替代或作出更改。實施例的下文詳細描述不應(yīng)被視為以任何方式限制申請人的教示的范圍。本文提供用于在離子導(dǎo)向件中傳輸離子的方法及系統(tǒng)。根據(jù)申請人的教示的各種方面，所述方法及系統(tǒng)可致使進入離子導(dǎo)向件的氣流中所夾帶的離子的至少一部分被從氣體噴口提取且沿與氣流路徑分離的一或多個路徑被導(dǎo)向到下游(可將不含所述離子的氣體從離子導(dǎo)向件去除)。在一些實施例中，從氣流提取的離子可被導(dǎo)向到聚焦區(qū)域中，在所述聚焦區(qū)域中，所述離子可例如經(jīng)由RF聚焦而聚焦到進入后續(xù)處理級(例如，質(zhì)譜分析儀)的入口中。在各種方面中，提供一種用于傳輸離子的質(zhì)譜分析系統(tǒng)及方法。現(xiàn)參看圖1，示意性說明根據(jù)申請人的教示的各種方面的示范性質(zhì)譜分析系統(tǒng)100。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，質(zhì)譜分析系統(tǒng)100僅表示根據(jù)本文所描述的系統(tǒng)、裝置及方法的各種方面的一個可能的配置。如圖1中所展示，示范性質(zhì)譜分析系統(tǒng)100一般包括用于從所關(guān)注樣本生成離子的離子源110、離子導(dǎo)向件140及離子處理裝置(本文中一般指明為質(zhì)譜分析儀112)。雖然僅展示質(zhì)譜分析儀112，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，質(zhì)譜分析系統(tǒng)100可包含位于離子導(dǎo)向件140下游的額外質(zhì)譜分析儀元件。因而，經(jīng)傳輸通過含有離子導(dǎo)向件140的真空室114的離子可經(jīng)輸送通過含有一或多個質(zhì)譜分析儀元件的一或多個額外壓差真空級。例如，在一些方面中，三重四極質(zhì)譜儀可包括三個壓差真空級，包含維持處于約2.3托壓力的第一級、維持處于約6毫托壓力的第二級及維持處于約10-5托壓力的第三級。第三真空級可含有例如檢測器以及兩個四極質(zhì)譜分析儀(例如，Q1及Q3)，其中碰撞室(Q3)位于其間。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見，在所述系統(tǒng)中可存在數(shù)個其它離子光學(xué)元件。此實例并不意味著限制性，因為所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還將顯而易見，本文所描述的離子導(dǎo)向件可適用于采樣來自增壓源的離子的許多質(zhì)譜分析儀系統(tǒng)。這些可包含飛行時間(TOF)、離子阱、四極或其它質(zhì)譜分析儀，如所屬領(lǐng)域中已知。此外，雖然圖1的離子源110被描繪為電噴射離子化(ESI)源，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，離子源110可實際上為所屬領(lǐng)域中已知的任何離子源，尤其包含例如連續(xù)離子源、脈沖離子源、電噴射離子化(ESI)源、大氣壓化學(xué)離子化(APCI)源、電感耦合等離子體(ICP)離子源、基質(zhì)輔助激光解吸/離子化(MALDI)離子源、輝光放電離子源、電子撞擊離子源、化學(xué)離子化源，或光致電離離子源。以非限制性實例來說明，所述樣本可另外經(jīng)受自動或在線樣本制備，包含液相色譜分離。如圖1中所展示，離子導(dǎo)向件140可包含在真空室114內(nèi)。在各種方面中，真空室114包含具有用于從離子源110接收離子的入口孔118的孔板116。真空室114可另外在出口透鏡122中包含出口孔隙120，由離子導(dǎo)向件140傳輸?shù)碾x子經(jīng)傳遞通過所述出口透鏡122到容納例如一或多個離子處理裝置(例如，質(zhì)譜分析儀112)的下游真空室116。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，真空室114、116可被排空到亞大氣壓，如所屬領(lǐng)域中已知。舉例來說，機械泵124、126(例如，渦輪分子泵)可用于分別將真空室114、116排空到適當(dāng)壓力。在各種方面中，由離子源110生成的離子被傳輸?shù)秸婵帐?14中且可在進入所述真空室的氣體膨脹通過入口孔118時夾帶在超音速氣流中。此現(xiàn)象通常被稱作超音速自由噴口膨脹(如例如在第7,256,395號及第7,259,371號美國專利中描述(所述專利中的每一者的全文借此以引用的方式并入本文中))，輔助軸向地輸送所述所夾帶離子使其通過真空室114。然而，僅依賴于RF聚焦將離子傳輸?shù)较掠畏治鰞x的現(xiàn)有技術(shù)離子導(dǎo)向件在于更高壓力環(huán)境中使離子聚焦時可面臨困難，這歸因于所述離子與超音速氣流內(nèi)的周圍氣體分子的碰撞。因而，現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)限制例如入口孔的大小以便將真空室內(nèi)的氣流及壓力維持在使得所夾帶離子仍可聚焦成窄束以傳輸?shù)胶罄m(xù)室中以進行下游處理的水平。根據(jù)申請人的發(fā)明教示的各種方面，根據(jù)本發(fā)明教示的實施例的離子導(dǎo)向件140可在其入口端140a處接收在一般沿離子導(dǎo)向件140的縱向中心軸線(A)流動通過入口孔118的氣體內(nèi)夾帶的離子，使所述離子從所述縱向中心軸線(A)移位，使所述氣流的至少一部分偏轉(zhuǎn)離開離子導(dǎo)向件140，及將所述離子傳輸?shù)诫x子導(dǎo)向件140的出口端140b。如圖1中示意性展示，例如，離子導(dǎo)向件140可包括圍繞縱向中心軸線(A)從上游入口板144朝向下游出口透鏡122延伸的外圓筒電極142。入口板144可包含與入口孔118及出口透鏡122中的出口孔隙120軸向?qū)?zhǔn)的入口孔隙146。在一些方面中，出口孔隙120可具有小于入口孔118的直徑。如下文進一步詳細論述，外圓筒電極142可另外包含可通過其將氣流的至少一部分從外圓筒電極142去除的一或多個出口窗148。如上文所提及，在各種方面中，離子導(dǎo)向件140可經(jīng)配置以使進入離子導(dǎo)向件140的離子移位離開氣流及/或遠離中心軸線(A)。舉例來說，離子的平均徑向位置在離子經(jīng)傳輸通過離子導(dǎo)向件140時可偏離中心軸線(A)。如圖1中所展示，例如，外圓筒電極142可含有圍繞中心軸線(A)且在外圓筒電極142的入口板144與出口透鏡122之間延伸的多個導(dǎo)電電線或桿(下文為電線150)。電線150可具有多種直徑及配置，但在圖1中所描繪的示范性實施例中，電線150的上游端可耦合到入口板144且圍繞入口孔隙146，而下游端可耦合到出口透鏡122且圍繞出口孔隙120。在各種方面中，電線150可能不平行于中心軸線(A)使得其在從入口端140a延伸到出口端140b時會聚。雖然圖1中所描繪的示范性實施例包含圍繞中心軸線(A)等距隔開的四根(4)電線(僅描繪其中的兩根)，但將了解，任何數(shù)目根電線150(例如，2、6、8、12)可用于產(chǎn)生任何數(shù)目個合適的多極配置以用于根據(jù)申請人的發(fā)明教示的離子導(dǎo)向件140。在一些方面中，離子導(dǎo)向件140可另外包含偏轉(zhuǎn)板152，其可用于在已從氣流提取離子(或至少相當(dāng)數(shù)目個離子，例如，80％或更多)之后使氣流從中心軸線(A)偏轉(zhuǎn)。如下文更詳細論述，氣體偏轉(zhuǎn)板152可具有多種配置，但在圖1中所描繪的示范性實施例中，氣體偏轉(zhuǎn)板152可為安置在離子導(dǎo)向件140的中心軸線(A)上的平面表面。此外，在一些方面中，氣體偏轉(zhuǎn)板152可相對于氣流的長軸成角度使得從其偏轉(zhuǎn)的氣體實質(zhì)上經(jīng)引導(dǎo)朝向外圓筒電極142中的出口窗148。在一些方面中，離子導(dǎo)向件140的各種元件可具有施加到其的電勢以便通過根據(jù)本文中的教示的離子導(dǎo)向件控制離子的移動。舉例來說，外圓筒電極142及/或電線150可具有施加到其的電勢以便生成經(jīng)配置以使離子從中心軸線(A)朝向離子導(dǎo)向件140的電線150移位的電場(即，賦予徑向速度分量，即，垂直于縱向中心軸線(A)的分量)，借此使所述離子的至少一部分與氣流分離。如下文更詳細論述，通過將電勢施加到外圓筒電極142及/或電線150生成的電場還可在經(jīng)偏轉(zhuǎn)離子變得過于接近電線150時生成排斥力(此可例如通過將射頻(RF)電勢施加到電線150來實現(xiàn))，使得所述經(jīng)偏轉(zhuǎn)離子將不會碰撞電線150，而會在電線150附近被導(dǎo)向朝向出口孔隙120下游。換句話說，可在電線150附近生成電勢阱以在經(jīng)偏轉(zhuǎn)離子接近所述電線時實質(zhì)上捕獲所述經(jīng)偏轉(zhuǎn)離子。所述離子可接著在其在電線150附近的初始軸向動量的影響下移動到出口孔隙120。以非限制性實例來說明，所述離子可被從氣流去除(例如，在一些實施例中，從中心軸線移位至少10毫米)，且可被輸送到下游同時保持接近電線150(例如，在與所述電線相隔小于約5毫米內(nèi))。在一些情況下，可將電場特性化為八極DC場及四極RF場的疊加以便在離子導(dǎo)向件140的部分中生成實質(zhì)上單極或等效于單極的RF場。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，等效于單極的RF場指示單極分量為主要分量，而四極分量可忽略不計，使得穩(wěn)定離子位置不在中心軸線上，如下文詳細論述。在各種實施例中，一或多個電力供應(yīng)器(未展示)可經(jīng)配置以對入口板116、外圓筒電極142、偏轉(zhuǎn)板152、出口透鏡122及電線150提供DC電壓及/或RF電壓。舉例來說，在圖1中所描繪的示范性實施例中，電源(未展示)可經(jīng)配置以將DC電壓施加到外圓筒電極142，同時第二電源(未展示)可將RF信號施加到四根電線150。圖2A到2C中描繪此類配置的模擬場線。首先參看圖2A，描繪當(dāng)僅DC偏壓被相對于四根電線150施加到外圓筒電極142借此生成實質(zhì)上DC八極場時的模擬等勢場線。因而，如果相對于電線150對圓筒電極142施加的DC偏壓與所關(guān)注離子極性相同，那么所述離子將被吸附到電線150(即，遠離中心軸線(A))?，F(xiàn)參看圖2B，描繪僅RF信號被施加到電線150時(即，在不將DC偏壓施加到外圓筒電極142的情況下)的模擬場線。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，在一些方面中，可將不同RF信號施加到兩對對置電線150。舉例來說，第一對對置電線150可具有施加到其的RF電壓，第二對對置電線150可具有具相等量值但180°異相的第二RF電壓以便在中心軸線(A)上沿電線150的長度生成平衡RF四極場。替代地，可將不平衡RF信號施加到電線。不管所關(guān)注離子的極性是什么，RF信號均將用于排斥離子使其遠離電線150?，F(xiàn)參看圖2C，將了解，通過同時將DC偏壓電壓施加到圓筒電極142(如圖2A中所展示)且將RF信號施加到電線150(如圖2B中所展示)，在鄰近電線150處產(chǎn)生極性與DC偏壓的極性相反的離子的電勢最小值。因而，進入離子導(dǎo)向件的離子將趨向于累積在鄰近及/或圍繞電線150處(即，偏離中心軸線(A))。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，氣體偏轉(zhuǎn)板152還可具有施加到其的電勢以便在離子經(jīng)傳輸通過離子導(dǎo)向件140時控制離子的移動。舉例來說，氣體偏轉(zhuǎn)板152可耦合到電源(未展示)使得可將相對于電線的DC偏壓施加到其以便對所關(guān)注離子提供排斥力(在一些實施例中，可將氣體偏轉(zhuǎn)板152接地)。因而，在離子接近氣體偏轉(zhuǎn)板152時，排斥力可輔助朝向電線150吸引離子并且使離子圍繞氣體偏轉(zhuǎn)板152且遠離中心軸線(A)偏轉(zhuǎn)。此外，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解且如根據(jù)申請人的發(fā)明教示進行修改，孔板116及出口透鏡122中的每一者可具有施加到其的電勢以輔助傳遞離子使其通過入口孔118及出口孔隙120?，F(xiàn)參看圖3，描繪根據(jù)申請人的教示的離子導(dǎo)向件的一個示范性設(shè)置。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，關(guān)于離子導(dǎo)向件340提供的值及參數(shù)僅為申請人的發(fā)明教示的一個非限制性實例且并不希望限制申請人的教示。相反，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，申請人的教示涵蓋各種替代、修改及等效物。正如上文所論述的離子導(dǎo)向件140，離子導(dǎo)向件340可包含在真空室內(nèi)且經(jīng)配置以接收通過孔板316的入口孔318的離子?？刹僮鞅?未展示)以將含有離子導(dǎo)向件340的真空室排空到適當(dāng)亞大氣壓。舉例來說，可選擇所述泵以按約250米3/小時速度操作以在真空室內(nèi)生成亞大氣壓。舉例來說，可選擇所述泵以操作以將所述室排空到在從約1托到約20托的范圍中的壓力。入口孔340可具有多種大小，例如，入口孔可具有約2.5毫米直徑。其中夾帶離子的超音速氣流可沿中心軸線(A)進入離子導(dǎo)向件340的入口端且在四根電線350之間，每一電線350具有約0.5毫米直徑并且在入口端處與中心軸線隔開達約12毫米且在出口端處與中心軸線隔開達約3毫米。外圓筒電極342可具有多種大小，但在圖3中的實施例中，例如，外圓筒電極342可沿其長度具有約15毫米的內(nèi)半徑?？上鄬τ谥行妮S線(A)以約30°角放置的偏轉(zhuǎn)板352可具有正交于中心軸線(A)的約12毫米直徑。在圖3中所描繪的示范性實施例中，偏轉(zhuǎn)板352可以中心軸線(A)為中心且經(jīng)定位成與出口透鏡322相隔約60毫米。通過離子導(dǎo)向件322聚焦的離子經(jīng)傳輸通過出口孔隙320，出口孔隙320可具有約1.0毫米直徑。在各種方面中，可由用戶選擇離子導(dǎo)向件340中的若干參數(shù)。舉例來說，用戶可選擇施加到電線350的RF信號。在所描繪的實施例中，例如，用戶可將RF信號設(shè)置為1兆赫茲下的180Vpp。如上文所論述，可例如相對于電線350以10伏特DC對圓筒電極342加偏壓。還可具有施加到其的DC電壓的偏轉(zhuǎn)板352可具有例如相對于電線350的20伏特DC偏移以便增大離子圍繞偏轉(zhuǎn)板352的偏轉(zhuǎn)。在使用中，圖3的離子導(dǎo)向件340可從離子源接收離子，使所述離子與在入口孔318處生成的超音速氣流分離，及使所述離子聚焦通過出口孔隙320以用于進行進一步下游處理?，F(xiàn)參看圖4，將更詳細描述離子在離子導(dǎo)向件340中的氣體動態(tài)及移動。如示意圖中所展示，在超音速氣流364中夾帶的離子在被離子源(未展示)生成之后進入入口孔318。特定參考計算流體動力學(xué)(ComputationalFluidDynamics，CFD)模擬，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，進入入口孔318的氣體經(jīng)歷自由噴口膨脹且接著減慢并再壓縮，從而形成通常被稱作馬赫盤(Machdisk)的事物。在再壓縮之后，氣流的徑向邊界一般通過桶形激波結(jié)構(gòu)界定。在離子366進入離子導(dǎo)向件340中后，最初夾帶在氣流中的正離子366例如被朝向電線350吸引，這歸因于由外圓筒電極342相對于電線350的正DC偏壓生成的八極DC場。特定參考離子運動模擬，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，具有較小m/z比的離子一般比具有較大m/z比的離子更早從中心軸線偏轉(zhuǎn)(即，離開氣流)。離子繼續(xù)橫越離子導(dǎo)向件340，這歸因于氣流賦予其的軸向速度。在氣流364及離子366接近偏轉(zhuǎn)板352時，離子進一步圍繞氣體偏轉(zhuǎn)板352偏轉(zhuǎn)(即，遠離中心軸線)，這歸因于基于所述板相對于電壓350的DC偏壓生成的排斥力。氣流還從中心軸線偏轉(zhuǎn)(如在CFD模擬中所展示)，且可被通過外圓筒電極342中的出口窗348從離子導(dǎo)向件340去除。因為相當(dāng)部分的氣流被去除，所以由偏轉(zhuǎn)板352下游的會聚電線350提供的RF聚焦可有效地(例如，這歸因于與周圍氣體分子的碰撞較少)使離子窄聚焦成離子束以用于傳輸通過出口孔隙320。圖5描繪根據(jù)申請人的教示的各種方面的另一示范性離子導(dǎo)向件540。離子導(dǎo)向件540(與上文參看圖1所論述的離子導(dǎo)向件140相似)包括從入口端540a延伸到出口端540b的外圓筒電極542。如上文，電線550延伸通過外圓筒電極542且在其從入口板544橫越離子導(dǎo)向件540到出口透鏡522時會聚。入口板544另外包含可通過其從入口孔(未展示)接收離子及氣流的入口孔隙546。出口透鏡522包含離子束可通過其傳輸?shù)较掠钨|(zhì)譜分析儀以用于進行進一步處理的出口孔隙520。與上文參看圖1所論述的實施例類似，入口孔隙546及出口孔隙520中的每一者可安置在離子導(dǎo)向件540的中心軸線上。離子導(dǎo)向件540不同于上文所論述的離子導(dǎo)向件140之處在于：例如，氣體偏轉(zhuǎn)板552并不相對于中心軸線成角度地定向。確切地說，氣體偏轉(zhuǎn)板552的平面實質(zhì)上正交于中心軸線(及氣流的中心方向)。一或多個出口窗548延伸通過鄰近偏轉(zhuǎn)板552的外圓筒電極542以接收通過氣體偏轉(zhuǎn)板552偏轉(zhuǎn)從而遠離中心軸線的氣體。在一些方面中，外圓筒電極542的出口端540b可另外包含一或多個出口窗554，以在離子束經(jīng)傳輸通過出口孔隙520之前吸引額外氣體離開離子導(dǎo)向件540。此外，雖然上文參看圖1所論述的偏轉(zhuǎn)板152安置在通過電線150界定的圓周內(nèi)，但圖5A及5C中所描繪的偏轉(zhuǎn)板552改為包含一或多個孔眼556，電線550中的每一者延伸通過所述一或多個孔眼556。因而，在吸引離子離開氣流且朝向電線550之后(這歸因于外圓筒電極542與電線550之間的DC偏壓)，所述離子可沿所述電線傳輸通過偏轉(zhuǎn)板552中的孔眼556且接著朝向中心軸線再聚焦，如例如在圖6的離子運動模擬中所描繪。在各種方面中，離子導(dǎo)向件540還可包含安置在偏轉(zhuǎn)板552下游的額外電極。以非限制性實例來說明，四根桿558可安置在會聚電線550的圓周周圍，如圖5D中所展示。通過將RF信號施加到例如四根桿558，所述桿可輔助使離子再聚焦從而通過離子導(dǎo)向件540傳輸?，F(xiàn)參看圖7，描繪根據(jù)申請人的發(fā)明教示的各種方面的離子導(dǎo)向件740的另一示范性實施例。離子導(dǎo)向件740實質(zhì)上相同于上文參看圖5所論述的離子導(dǎo)向件540，但另外包含安置在外圓筒電極742內(nèi)在偏轉(zhuǎn)板752下游的桿760。任何數(shù)目個桿760可被使用且可具有多種配置，但在所描繪的實施例中，離子導(dǎo)向件740包含縱向地且平行于中心軸線延伸且安置在鄰近電線750之間的四根桿760。桿760可耦合到電源(未展示)使得可相對于電線及外圓筒電極742將DC偏壓施加到所述桿。在一些實施例中，所施加DC偏壓可沿桿760的長度跨離子導(dǎo)向件740的中心軸線生成DC偶極場，以進一步輔助從氣流徑向提取離子。在使用此類配置中，桿760可能能夠比通過單獨相對于電線750施加于外圓筒電極742上的DC偏壓生成的八極DC場更快地從氣流提取離子。因而，離子導(dǎo)向件740可使得更多離子能夠與氣流隔離，借此可能改善裝置敏感度。雖然圖5及7的偏轉(zhuǎn)板552、772被描繪為實質(zhì)上呈圓形，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，所述偏轉(zhuǎn)板可具有多種配置且可相對于氣流的中心方向以多種方式定位。例如，如上文參看圖1所論述，偏轉(zhuǎn)板152可相對于中心軸線(及氣流的長軸)成角度地定向使得氣流的偏轉(zhuǎn)可實質(zhì)上被引導(dǎo)到外圓筒電極142的預(yù)定部分(例如，出口窗148)。此外，氣體偏轉(zhuǎn)板可經(jīng)成型以便控制離子通過其孔眼的傳輸。舉例來說，現(xiàn)參看圖8，氣體偏轉(zhuǎn)板852經(jīng)成型使得其具有實質(zhì)上與由如本文另外論述的外圓筒電極842及電線850在板852處生成的等勢表面相同的形狀。如上文，氣體偏轉(zhuǎn)板852可包含電線850中的每一者傳遞通過其的多個孔眼856。此外，將了解，所述電線可具有多種配置(例如，大小、角定向)，且可將多種DC電壓及RF電壓施加到其以致使離子被吸引離開氣流且累積在所述電線周圍。例如，雖然上文所描述的電線不平行且在其接近示范性離子導(dǎo)向件的下游端時會聚，但所述電線可替代地展現(xiàn)平行定向?，F(xiàn)參看圖9，描繪根據(jù)申請人的發(fā)明教示的各種方面的另一示范性離子導(dǎo)向件。如上文，離子導(dǎo)向件940可安置在真空室中(或界定亞大氣壓區(qū))且可經(jīng)配置以從離子源接收含有樣本離子966的氣流964，使離子966與氣流964分離，及傳輸離子966以用于進行下游處理。如圖9中所展示，離子導(dǎo)向件940的第一部分(參見圖9B)可包含用于吸引離子離開氣流的平行電線950，如上文實質(zhì)上參考圖1的離子導(dǎo)向件140所描述。即，外圓筒電極942可展現(xiàn)相對于平行電線950的DC偏壓，所述平行電線950繞著離子導(dǎo)向件940的中心軸線安置且在進入導(dǎo)向件940的入口孔隙946的氣流的桶形激波結(jié)構(gòu)之外，以便生成經(jīng)配置以吸引離子離開氣流并朝向電線950的DC八極場。同時，電線950可具有施加到其的RF信號以便生成排斥力，借此產(chǎn)生勢阱以用于將離子累積在鄰近及/或圍繞電線950處(即，偏離中心軸線)，如例如在圖10的模擬中所展示且如本文另外論述。如圖9C中所展示，離子導(dǎo)向件940的第二部分包含從氣體偏轉(zhuǎn)板952上游延伸的內(nèi)圓筒電極970。內(nèi)圓筒電極970中的每一者包含與氣體偏轉(zhuǎn)板952中的孔眼對準(zhǔn)且電線950可延伸通過其的孔眼972。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，內(nèi)圓筒電極970可維持處于相對于電線950的DC偏壓，以便通過由所述DC偏壓對內(nèi)圓筒電極970生成的排斥單極DC場及由電線950生成的RF場的組合捕獲行進通過每一電線950的離子。因此，離子可傳輸?shù)絻?nèi)圓筒電極970中且通過延伸通過偏轉(zhuǎn)板952的孔眼，而進入離子導(dǎo)向件940的氣流964的至少一部分通過偏轉(zhuǎn)板952偏轉(zhuǎn)從而離開出口窗948且遠離中心軸線，如本文別處所論述。在將氣流964的至少一部分從離子導(dǎo)向件940的中心軸線去除的情況下，離子進入其中半圓筒電極980從氣體偏轉(zhuǎn)板952下游延伸的第三位置，如圖9D中所展示。此外，電線950延伸通過半圓筒電極980。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，半圓筒電極980可維持處于相對于電線950的DC偏壓，使得進入半圓筒電極980中的每一者的離子一般被推送朝向離子導(dǎo)向件940的中心軸線，這歸因于由電線950及半圓筒電極980生成的八極DC場及RF場的組合，如例如在圖10的模擬中所展示。繼續(xù)在下游延伸的電線950包括離子導(dǎo)向件940的第四部分(參見圖9E)。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，在此第四部分中配置電線950的操作生成四極RF場，這進一步促使離子朝向中心軸線，如例如在圖10的模擬中所展示。每一電線950的下游端可耦合到例如包括離子導(dǎo)向件940的第五部分的對應(yīng)桿958。可具有施加到其的RF信號的桿958可生成對離子產(chǎn)生較大聚焦力的四極RF場，使得所述離子可作為相干離子束經(jīng)傳輸通過出口孔隙，如圖10中所描繪。如上文所提及，根據(jù)申請人的發(fā)明教示的離子導(dǎo)向件可包含任何數(shù)目根電線，以致使在氣流中夾帶的離子的至少一部分被從氣體噴口提取且沿與氣流路徑分離的一或多個路徑被導(dǎo)向到下游(可將不含所述離子的氣體從離子導(dǎo)向件去除)?，F(xiàn)參看圖11，描繪根據(jù)申請人的發(fā)明教示的各種方面的離子導(dǎo)向件1140的另一示范性實施例。如圖11中所展示，示范性離子導(dǎo)向件1140從入口端1140a延伸到出口端1140b且包含在其間延伸的頂部及底部對置電極1142a(僅描繪底部電極1142a)。在示范性實施例中，電極1142a可包括印刷電路板(PCB)，例如，可將電信號可施加到所述印刷電路板以沿其長度控制離子的移動。此外，兩個對置側(cè)壁1142b可從入口端1140a延伸到出口端1140b(僅描繪側(cè)壁1142b中的一者)，兩根電線1150可安裝在出口端1140b上且沿離子導(dǎo)向件1140的長度延伸。在一些方面中，可相對于電線1150將DC偏壓電壓施加到對置電極1142a，而將RF信號施加到電線1150以便在電線1150附近生成勢阱，如本文另外論述。舉例來說，電信號可在位于氣體偏轉(zhuǎn)板1152上游的離子導(dǎo)向件1140的部分中生成四極DC場及實質(zhì)上單極或等效于單極的RF場。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，等效于單極的RF場指示單極分量為主要分量，而四極分量可忽略不計使得穩(wěn)定離子位置不在中心軸線上。在進入離子導(dǎo)向件1140后，離子即可因此從中心軸線偏轉(zhuǎn)以橫越離子導(dǎo)向件1140從而離開氣體噴口。如上文，安置在離子導(dǎo)向件1140的中心軸線上的氣體偏轉(zhuǎn)板1152可使氣體朝向一或多個出口窗1148偏轉(zhuǎn)以在一旦已從氣流提取離子時便將氣體從所述離子導(dǎo)向件去除。在各種方面中，離子導(dǎo)向件1140可包含安置在偏轉(zhuǎn)板1152下游以使離子再聚焦從而通過所述離子導(dǎo)向件傳輸?shù)念~外電極1158。舉例來說，可將RF信號施加到電極1158以便生成四極RF場以使通過出口端1140b中的出口孔隙的離子聚焦。雖然進入本文所論述的離子導(dǎo)向件的離子的初始軸向速度在一些方面中可能足以在將離子從氣體噴口去除之后沿離子導(dǎo)向件的長度輸送所述離子，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，可例如通過在離子導(dǎo)向件內(nèi)生成軸向DC場來補充所述離子的軸向運動。舉例來說且如圖11中所描繪，PCB電極1142a可沿其長度根據(jù)施加到其的各種DC電壓進行分段以便生成DC“梯”以在其橫越離子導(dǎo)向件1140時加速或減慢離子的軸向移動。本文所使用的章節(jié)標(biāo)題僅用于組織目的且不應(yīng)被解釋為限制性的。雖然結(jié)合各種實施例描述申請人的教示，但不希望所述申請人的教示限于此類實施例。相反，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，所述申請人的教示涵蓋各種替代、修改及等效物。