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DE10340849B4 - Use of a quadrupole rod set and an ion detector of a mass spectrometer - Google Patents

Use of a quadrupole rod set and an ion detector of a mass spectrometer Download PDF

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DE10340849B4
DE10340849B4 DE2003140849 DE10340849A DE10340849B4 DE 10340849 B4 DE10340849 B4 DE 10340849B4 DE 2003140849 DE2003140849 DE 2003140849 DE 10340849 A DE10340849 A DE 10340849A DE 10340849 B4 DE10340849 B4 DE 10340849B4
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quadrupole rod
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mass
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Robert Harold Knutsford Bateman
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Micromass UK Ltd
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Micromass UK Ltd
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Abstract

Verwendung eines Quadrupol-Stabsatzes (6, 6') und eines Ionendetektors (7) eines Massenspektrometers in zwei Betriebsmodi, wobei der Quadrupol-Stabsatz (6, 6') in dem ersten Betriebsmodus als Massenfilter zum selektiven Durchlassen von Ionen entsprechend ihrem Masse-Ladungs Verhältnis zu dem Ionendetektor (7) betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Quadrupol-Stabsatz (6, 6') in dem zweiten Betriebsmodus als ein Flugzeitbereich betrieben wird, wobei Tonen in diesem zweiten Betriebsmodus gepulst in den Quadrupol-Stabsatz (6, 6') eingebracht werden und der Ionendetektor (7) die Flugzeit der Ionen durch den Flugzeitbereich bestimmt.use a quadrupole rod set (6, 6 ') and an ion detector (7) a mass spectrometer in two modes of operation, where the quadrupole rod set (6, 6 ') in the first operating mode as a mass filter for selective Passing ions according to their mass-to-charge ratio the ion detector (7) is operated, characterized in that the Quadrupole rod set (6, 6 ') in the second mode of operation as a Flight time range is operated, with toning in this second mode of operation pulsed into the quadrupole rod set (6, 6 ') are introduced and the ion detector (7) determines the time of flight of the ions through the time-of-flight range.

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Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verwendung eines Quadrupol-Stabsatzes und eines Ionendetektors eines Massenspektrometers.The The present invention relates to a use of a quadrupole rod set and an ion detector of a mass spectrometer.

Es sind Quadrupol-Stabsätze bekannt, die zwei Paare paralleler Stäbe aufweisen. Jeweils zwei gepaarte diametral entgegengesetzte Stäbe sind elektrisch miteinander und mit derselben Phase einer HF-Spannungsversorgung verbunden. Die HF-Spannungsversorgung ist so eingerichtet, dass die an ein Paar diametral entgegengesetzter Stäbe angelegte HF-Spannung eine Phasendifferenz von 180° in Bezug auf das andere Stabpaar hat.It are quadrupole rod sets known having two pairs of parallel bars. Two paired diametrically opposed bars are electrically connected to each other and to the same phase of an RF power supply connected. The RF power supply is set up so that the RF voltage applied to a pair of diametrically opposed rods results in a phase difference from 180 ° in Reference to the other rod pair has.

Der Quadrupol-Stabsatz kann als ein Massenfilter betrieben werden, um Ionen mit spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnissen durchzulassen und andere Ionen abzuschwächen, indem zwischen benachbarten Stabpaaren eine Gleichspannungs-Potentialdifferenz aufrechterhalten wird. Wenn eine Gleichspannungs-Potentialdifferenz zwischen den Stabpaaren aufrechterhalten wird, bleiben bestimmte Ionen in dem Quadrupol-Stabsatz stabil und werden von einem Ende des Quadrupol-Stabsatzes zum anderen durchgelassen. Andere Ionen werden jedoch instabil und daher nicht vom Quadrupol-Stabsatz durchgelassen. Die zwischen den Stäben aufrechterhaltene Gleichspannungs-Potentialdifferenz kann beispielsweise so eingerichtet werden, dass Ionen, deren Masse-Ladungs-Verhältnisse außerhalb eines schmalen Bereichs liegen, destabilisiert und nicht durchgelassen werden. Die Gleichspannungs-Potentialdifferenz kann auch erhöht oder gescannt werden, so dass schließlich nur Ionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis in dem Quadrupol-Stabsatz stabil bleiben, während andere Ionen herausgefiltert werden. Eine weitere Erhöhung der Gleichspannung kann dazu führen, dass alle Ionen destabilisiert werden, so dass keine Ionen durchgelassen werden. Dementsprechend ermöglicht eine geeignete Auswahl der an den Quadrupol-Stabsatz angelegten HF- und Gleichspannungen, dass nur Ionen mit ausgewählten Masse-Ladungs-Verhältnissen durchgelassen werden, während alle anderen Ionen ausgesondert werden.Of the Quadrupole rod set can be operated as a mass filter to Let through ions with specific mass-to-charge ratios and others Toning down ions, by a DC potential difference between adjacent pairs of rods is maintained. If a DC potential difference between the pairs of rods, certain ions remain in the quadrupole rod set and are from one end of the quadrupole rod set let others through. However, other ions become unstable and therefore not let through by the quadrupole set of rods. The between the bars sustained DC potential difference, for example be set up so that ions, their mass-charge ratios outside of a narrow range, are destabilized and not let through. The DC potential difference can also be increased or be scanned, so eventually only ions with a specific mass-to-charge ratio in remain stable to the quadrupole rod set while other ions are filtered out become. Another increase the DC voltage can cause that all ions are destabilized, so that no ions are transmitted. Accordingly allows a suitable selection of the applied to the quadrupole rod set RF and DC voltages that only ions with selected mass-to-charge ratios to be let through while all other ions are eliminated.

Das Quadrupol-Stabsatz-Massenfilter läßt Ionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis effizient durch. Wenn jedoch Ionen mit einem Bereich von Masse-Ladungs-Verhältnissen aufgezeichnet werden müssen, müssen die an den Quadrupol-Stabsatz angelegten HF- und Gleichspannungen gescannt werden, um nacheinander Ionen durchzulassen, die ein bestimmtes Masse-Ladungs-Verhältnis aufweisen. Dies führt dazu, dass das Tastverhältnis zum Durchlassen von Ionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis abnimmt, wenn der Bereich der aufzuzeichnenden Masse-Ladungs-Verhältnisse zunimmt. Falls der zu scannende Massenbereich beispielsweise 500 Masseneinheiten beträgt und die Massenspitzenbreite an der Basis eine Masseneinheit ist, beträgt die Zeit, die aufgewendet wird, um Ionen durchzulassen, die innerhalb einer Masse-Ladungs-Verhältniseinheit das gleiche Masse-Ladungs-Verhältnis aufweisen, 1/1000 der gesamten Scannzeit, und das Tastverhältnis fällt, daher auf 0,1% ab. Dies ist mit einem Tastverhältnis von 100% zu vergleichen, wenn das Quadrupol-Stabsatz-Massenfilter zum Durchlassen von Ionen mit einem einzigen Masse-Ladungs-Verhältnis verwendet wird.The Quadrupole rod set mass filter allows ions with a specific Mass-to-charge ratio efficient through. However, when ions have a range of mass-to-charge ratios need to be recorded have to the applied to the quadrupole rod set RF and DC voltages be scanned to successively pass ions that are specific Mass-to-charge ratio exhibit. this leads to to that the duty cycle for letting ions with a specific mass-to-charge ratio decrease, when the range of mass-to-charge ratios to be recorded increases. If the mass range to be scanned is for example 500 mass units and the Mass peak width at the base is a mass unit, is the time which is used to pass through ions that are within one Mass to charge ratio unit the same mass-to-charge ratio , 1/1000 of the total scan time, and the duty cycle drops, therefore to 0.1%. This is to be compared with a duty cycle of 100%, when the quadrupole rod set mass filter for passing ions is used with a single mass to charge ratio.

Eine weitere Beschränkung bei der Verwendung eines Quadrupol-Stabsatz-Massenfilters/Massenanalysators zum Aufzeichnen von Ionen mit einem Bereich von Masse-Ladungs-Verhältnissen besteht in der Zeit, die zum Aufnehmen eines vollständigen Massenspektrums erforderlich ist. Ionen, die von einem Quadrupol-Massenfilter durchgelassen werden, haben typischerweise eine verhältnismäßig niedrige Energie, beispielsweise nur einige eV. Daher benötigen die Ionen gewöhnlich einen verhältnismäßig langen Zeitraum, um sich über die Länge des Quadrupol-Stabsatzes zu bewegen. Die Zeitdauer hängt von der Länge des Quadrupol-Stabsatzes und von der Energie der Ionen ab. Das Quadrupol-Stabsatz-Massenfilter kann daher nicht bei einer schnelleren Rate gescannt werden als die Zeit, die sie benötigen, um sich über die Länge des Quadrupol-Stabsatzes zu bewegen, weil den Ionen andernfalls nicht genügend Zeit gelassen wird, um durchgelassen zu werden. Beispielsweise können die Ionen zwischen 0,1 ms und 1 ms benötigen, um sich über die Länge des Quadrupol-Stabsatzes zu bewegen. Daher kann das Quadrupol-Stabsatz-Massenfilter nicht viel schneller als 1 ms je Masseneinheit gescannt werden, weil den Ionen andernfalls nicht genügend Zeit gelassen wird, um durchgelassen zu werden. Dementsprechend liegt die minimale Zeit, die zum Scannen von 500 Masseneinheiten erforderlich ist, typischerweise zwischen 0,1 und 0,5 Sekunden.A further restriction when using a quadrupole rod set mass filter / mass analyzer for recording ions having a range of mass-to-charge ratios is the time to record a complete mass spectrum is required. Ions transmitted by a quadrupole mass filter, typically have a relatively low Energy, for example only a few eV. Therefore, the ions usually need one relatively long Period to get over the length to move the quadrupole rod set. The time depends on the length of the quadrupole rod set and the energy of the ions. The quadrupole rod set mass filter can therefore not be scanned at a faster rate than the time that they need, to get over the length of the quadrupole rod set, because otherwise the ions move not enough Time is allowed to pass. For example, the Ions between 0.1 ms and 1 ms need to get over the Length of the Quadrupole set of rods to move. Therefore, the quadrupole rod set mass filter not be scanned much faster than 1 ms per mass unit, because otherwise the ions are not allowed enough time to to be let through. Accordingly, the minimum time is which is required to scan 500 mass units, typically between 0.1 and 0.5 seconds.

Es ist anhand der vorstehenden Erwägungen ersichtlich, daß das Quadrupol-Stabsatz-Massenfilter für Anwendungen geeignet ist, bei denen es nicht erforderlich ist, Ionen mit einem einzigen Masse-Ladungs-Verhältnis oder einem begrenzten Bereich von Masse-Ladungs-Verhältnissen aufzuzeichnen und zu quantifizieren. Ein Quadrupol-Stabsatz-Massenfilter ist nicht besonders für Anwendungen geeignet, bei denen es erforderlich ist, Ionen mit einem verhältnismäßig breiten Bereich von Masse-Ladungs-Verhältnissen mit hoher Empfindlichkeit und verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit aufzuzeichnen.It is based on the above considerations it can be seen that the Quadrupole rod set mass filter is suitable for applications where it is not necessary ions with a single mass-to-charge ratio or record a limited range of mass-to-charge ratios and to quantify. A quadrupole rod set mass filter is not particularly for applications suitable, where it is necessary, ions with a relatively broad Range of mass-to-charge ratios record with high sensitivity and relatively high speed.

Ein Flugzeit-Massenanalysator ist ein anderer bekannter Massenanalysator. Ein Flugzeit-Massenanalysator weist einen Drift- oder Flugbereich und einen Detektor für schnelle Ionen auf. Es wird dafür gesorgt, daß in den Drift- oder Flugbereich eintretende Ionen eine konstante Energie haben und daher getrennt werden, wenn sie sich entsprechend ihrem Masse-Ladungs-Verhältnis durch den Drift- oder Flugbereich bewegen. Ein schneller Analog-Digital-Wandler ("ADC") oder ein Zeit-zu-Digital-Wandler ("TDC") kann verwendet werden, um die Ankunftszeiten der Ionen am Ionendetektor aufzuzeichnen. Die Ankunftszeiten ermöglichen das Berechnen der Masse-Ladungs-Verhältnisse der Ionen, weil das Masse-Ladungs-Verhältnis eines Ions zum Quadrat der Flugzeit des Ions vom Eingang des Driftbereichs zum Ionendetektor proportional ist.A Time of Flight mass analyzer is another known mass analyzer. A flight time Mas senanalysator has a drift or flight range and a detector for fast ions. Provision is made for ions entering the drift or flight area to have constant energy and therefore to be separated as they move through the drift or flight area according to their mass-to-charge ratio. A fast analog-to-digital converter ("ADC") or a time-to-digital converter ("TDC") can be used to record the arrival times of the ions at the ion detector. The arrival times allow the mass-to-charge ratios of the ions to be calculated because the mass-to-charge ratio of an ion squared is the time of flight of the ion proportional to the entrance of the drift region to the ion detector.

Ein Flugzeit-Massenspektrometer kann für jeden die Ionenquelle verlassenden Ionenimpuls ein vollständiges Massenspektrum aufzeichnen. Falls die Ionenquelle eine gepulste Ionenquelle in der Art einer Laserablations-Ionenquelle oder einer matrixunterstützten Laserdesorptions- und Ionisations-Ionenquelle ("MALDI-Ionenquelle") ist, kann das Tastverhältnis für das Aufzeichnen des vollständigen Massenspektrums 100% betragen. Falls die Ionenquelle kontinuierlich ist und beispielsweise eine Elektrospray- oder Elektronenstoß-Ionenquelle ist, wird das Tastverhältnis durch die Mittel festgelegt, durch die der kontinuierliche Ionenstrahl abgetastet wird und Ionenpakete in den Drift- oder Flugbereich des Flugzeit-Massenanalysators injiziert werden.One Time of flight mass spectrometer can be for each leaving the ion source Ion impulse a complete Record mass spectrum. If the ion source is a pulsed Ion source in the manner of a laser ablation ion source or a Matrix Assisted Laser desorption and ionization ion source ("MALDI ion source"), the duty cycle for recording the complete mass spectrum 100%. If the ion source is continuous and, for example an electrospray or Electron impact ion source is, the duty cycle becomes determined by the means by which the continuous ion beam is sampled and ion packets into the drift or flight range of the time of flight mass analyzer be injected.

Querbeschleunigungs-Flugzeit-Massenspektrometer erreichen typischerweise ein Abtast-Tastverhältnis im Bereich von 5–25%. Durch kombiniertes Verwenden einer nicht massenselektiven Ionenfalle mit einem Querbeschleunigungs-Flugzeit-Massenspektrometer kann das Tastverhältnis für Ionen mit einem spezifischen schmalen Bereich von Masse-Ladungs-Verhältnissen auf etwa 100% erhöht werden, während das Tastverhältnis für Ionen, die außerhalb dieses Bereichs von Masse-Ladungs-Verhältnissen liegen, auf 0% abnimmt.Cross acceleration Time of Flight Mass Spectrometer typically achieve a sample duty cycle in the range of 5-25%. By combined use of a non-mass selective ion trap with a lateral acceleration time of flight mass spectrometer, the duty cycle for ions with a specific narrow range of mass-to-charge ratios increased to about 100%, while the duty cycle for ions, the outside this range of mass-to-charge ratios decreases to 0%.

Ein Flugzeit-Massenspektrometer ist für das Aufzeichnen von Ionen mit einem schmalen Bereich von Masse-Ladungs-Verhältnissen, beispielsweise von Ionen mit einem Bereich von nur einer oder zwei Masse-Ladungs-Verhältniseinheiten, nicht ideal. Das Tastverhältnis und die Transmission eines Flugzeit-Massenspektrometers, die erforderlich sind, um Ionen mit einer schmalen Streuung von nur einer oder zwei Masse-Ladungs-Verhältniseinheiten aufzuzeichnen, stimmen nicht mit denjenigen eines Quadrupol-Stabsatz-Massenfilters in einer vergleichbaren Situation überein. Weiterhin ist der lineare Dynamikbereich der typischerweise in einem herkömmlichen Flugzeit-Massenspektrometer verwendeten Ionendetektionssysteme demjenigen unterlegen, der in einem Massenspektrometer verwendet wird, das einen Quadrupol- Stabsatz-Massenanalysator aufweist. Dies liegt daran, dass Ionen in einem Flugzeit-Massenspektrometer in sehr kurzen Stößen aufgezeichnet werden, während Ionen in einem einen Quadrupol-Massenanalysator aufweisenden Massenspektrometer kontinuierlich aufgezeichnet werden.One Time of flight mass spectrometer is for recording ions with a narrow range of mass-to-charge ratios, for example ions with a range of only one or two mass-to-charge ratio units, not ideal. The duty cycle and the transmission of a time-of-flight mass spectrometer required are to ions with a narrow scatter of only one or two Mass to charge ratio units do not match those of a quadrupole rod set mass filter in a comparable situation. Furthermore, the linear Dynamic range typically in a conventional time-of-flight mass spectrometer ion detection systems used are inferior to those used in a mass spectrometer using a quadrupole rod set mass analyzer having. This is because ions in a time-of-flight mass spectrometer recorded in very short bursts be while Ions in a mass spectrometer having a quadrupole mass analyzer be recorded continuously.

Wenngleich Flugzeit-Massenspektrometer für Anwendungen geeignet sind, in denen es erforderlich ist, ein vollständiges Massenspektrum schnell und mit einer hohen Empfindlichkeit aufzunehmen, sind Flugzeit-Massenspektrometer nicht besonders für Anwendungen. geeignet, in denen es erforderlich ist, Ionen mit Masse-Ladungs-Verhältnissen aufzuzeichnen und zu quantifizieren, die sich nur durch wenige Masse-Ladungs-Verhältniseinheiten unterscheiden.Although Time of flight mass spectrometer for Applications are required in which it is necessary to have a complete mass spectrum fast and with high sensitivity are time of flight mass spectrometers not especially for Applications. in which it is necessary ions with mass-to-charge ratios record and quantify themselves by only a few mass-to-charge ratio units differ.

Die WO 01/15201 A2 offenbart ein Verfahren zur Fragmentierung und Analyse von Ionen mittels mehrerer Ionenfallen. Es werden mehrere Ionenfallen bereitgestellt, um ausgehend von einer Mischung aus Ausgangsionen in einer ersten Ionenfalle Möglichkeiten zur Zwischenspeicherung von Ionen oder Fragmentionen bereitzustellen. Die Ausgangsionen können bspw. fragmentiert und/oder selektiv oder nicht-selektiv zu der nächsten und daraufhin nocheinmal zu der letzten Ionenfalle überführt werden. Die letzte Ionenfalle enthält schließlich die zu analysierenden Ionen, die aus einer Auswahl oder der Gesamtheit der Ausgangsionen oder Fragmentionen davon bestehen. Der Inhalt der letzten Ionenfalle, d. h. die zu analysierenden Ionen, werden dann einem Massenanalysator zugeführt. Die Verwendung eines Quadrupol-Stabsatzes als Flugzeitbereich eines Flugzeit-Massenspektrometers wird nicht offenbart.The WO 01/15201 A2 discloses a method for fragmentation and analysis of ions using multiple ion traps. Multiple ion traps are provided to provide opportunities for intermediate storage of ions or fragment ions from a mixture of exit ions in a first ion trap. The parent ions may, for example, be fragmented and / or selectively or non-selectively converted to the next and then once more to the last ion trap. Finally, the last ion trap contains the ions to be analyzed which consist of a selection or the entirety of the parent ions or fragment ions thereof. The contents of the last ion trap, ie the ions to be analyzed, are then fed to a mass analyzer. The use of a quadrupole rod set as flight time range of a time-of-flight mass spectrometer is not disclosed.

Die US 6 093 929 A betrifft ein Massenspektrometer, das Ausgangsionen fragmentiert und somit Tochterionen erzeugt und anschließend diese Tochterionen analysiert. Ein erster Quadrupol-Stabsatz wirkt als Innenführung zur Übertragung von Ausgangsionen durch eine Öffnung. Ein zweiter Quadrupol-Stabsatz wirkt als Massenfilter, welcher lediglich Ausgangsionen mit einem bestimmten Masse-Ladungs-Verhältnis transmittiert. Die transmittierten Ausgangsionen werden dann innerhalb eines dritten Quadrupol-Stabsatzes fragmentiert. Ein vierte Quadrupol-Stabsatz wirkt als Massenfilter, welcher lediglich Tochterionen mit einem bestimmten Masse-Ladungs-Verhältnis transmittiert. Jeder der Quadrupol-Stabsätze weist eine spezifische, wohldefinierte Funktion auf. Keiner dieser Quadrupol-Stabsätze ist ausgebildet, um in zwei unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben zu werden.The US Pat. No. 6,093,929 A refers to a mass spectrometer which fragments fragment ions and thus generates daughter ions and subsequently analyzes these daughter ions. A first quadrupole rod set acts as an internal guide for transmitting exit ions through an aperture. A second quadrupole rod set acts as a mass filter, which transmits only exit ions with a certain mass-to-charge ratio. The transmitted exit ions are then fragmented within a third quadrupole rod set. A fourth quadrupole rod set acts as a mass filter, which transmits only daughter ions with a certain mass-to-charge ratio. Each of the quadrupole rod sets has a specific, well-defined function. None of these quadrupole rod sets are designed to operate in two different modes of operation.

Die Druckschrift EP 0 237 259 A2 offenbart eine ähnliche Anordnung.The publication EP 0 237 259 A2 discloses a similar arrangement.

Die WO 01/78106 A2 offenbart ein Massenspektrometer mit einem Fragmentationsabschnitt, der eine Verzögerungsstufe, eine Ioneneinfangstufe und eine axiale Beschleunigungsstufe umfasst. Die Ionenfalle ist mit einem Gaseinlasssystem verbunden und wird mit der benachbarten Verzögerungsstufe und der Beschleunigungsstufe differentiell gepumpt und ist somit als Kollisionszelle ausgebildet.The WO 01/78106 A2 discloses a mass spectrometer having a fragmentation section comprising a delay stage, an ion trap stage, and an axial acceleration stage. The ion trap is connected to a gas inlet system and is differentially pumped with the adjacent delay stage and the acceleration stage and is thus designed as a collision cell.

Es ist erwünscht, ein verbessertes Massenspektrometer bereitzustellen.It is desired to provide an improved mass spectrometer.

Erfindungsgemäß wird eine Verwendung eines Quadrupol- Stabsatzes und eines Ionendetektors eines Massenspektrometers mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.According to the invention is a Use of a quadrupole rod set and an ion detector of a mass spectrometer having the features of claim 1.

Vorteilhafterweise ist ein Massenspektrometer vorgesehen, welches aufweist:
einen Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz und
einen Ionendetektor,
wobei in einem ersten Betriebsmodus der Quadrupol-Stabsatz als ein Massenfilter wirkt und wobei in einem zweiten Betriebsmodus der Quadrupol-Stabsatz einen Flugzeitbereich eines Flugzeit-Massenanalysators bildet.
Advantageously, a mass spectrometer is provided which comprises:
a multi-mode quadrupole rod set and
an ion detector,
wherein in a first mode of operation the quadrupole rod set acts as a mass filter and wherein in a second mode of operation the quadrupole rod set forms a time-of-flight range of a time-of-flight mass analyzer.

Im ersten Betriebsmodus werden Ionen mit innerhalb eines ersten Bereichs liegenden Masse-Ladungs-Verhältnissen von dem Quadrupol-Stabsatz vorzugsweise durchgelassen und Ionen mit außerhalb des ersten Bereichs liegenden Masse-Ladungs-Verhältnissen von dem Quadrupol-Stabsatz vorzugsweise erheblich abgeschwächt. Wechsel- oder HF-Spannungen sind an die Stäbe des Quadrupol-Stabsatzes angelegt, und eine Gleichspannungs-Potentialdifferenz wird zwischen benachbarten Stäben aufrechterhalten, wenn sich der Quadrupol-Stabsatz im ersten Betriebsmodus befindet.in the first mode of operation will be ions within a first range lying mass-charge ratios preferably transmitted by the quadrupole rod set and ions with outside of the first range of mass-to-charge ratios preferably significantly attenuated by the quadrupole rod set. Exchange or RF voltages are applied to the bars of the quadrupole rod set, and a DC potential difference is between adjacent bars maintained when the quadrupole rod set is in the first operating mode.

Im zweiten Betriebsmodus werden Ionen gepulst in den Flugzeitbereich eingebracht. Ionen werden von dem Quadrupol-Stabsatz durchgelassen, ohne erheblich massengefiltert zu werden, und sie werden entsprechend ihrem Masse-Ladungs-Verhältnis zeitlich getrennt. Der Ionendetektor bestimmt die Flugzeit der Ionen durch den Flugzeitbereich. Wechsel- oder HF-Spannungen sind an die Stäbe des Quadrupol-Stabsatzes angelegt, und alle Stäbe des Quadrupol-Stabsatzes werden im zweiten Betriebsmodus auf im Wesentlichen dem gleichen Gleichspannungspotential gehalten.in the In the second operating mode, ions are pulsed into the time-of-flight range brought in. Ions are transmitted by the quadrupole rod set without to be mass filtered considerably, and they become correspondingly their mass-to-charge ratio separated in time. The ion detector determines the time of flight of the ions by the time-of-flight area. AC or RF voltages are connected to the Bars of the Quadrupole rod set applied, and all rods of the quadrupole rod set be in the second mode of operation at substantially the same DC potential held.

Im ersten und/oder im zweiten Betriebsmodus wird der Quadrupol-Stabsatz vorzugsweise auf einem Druck gehalten, der aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) größer oder gleich 1 × 10–7 mbar, (ii) größer oder gleich 5 × 10–7 mbar, (iii) größer oder gleich 1 × 10–6 mbar, (iv) größer oder gleich 5 × 10–6 mbar, (v) größer oder gleich 1 × 10–5 mbar und (vi) größer oder gleich 5 × 10–5 mbar.In the first and / or second mode of operation, the quadrupole rod set is preferably maintained at a pressure selected from the following group: (i) greater than or equal to 1 × 10 -7 mbar, (ii) greater than or equal to 5 × 10 . 7 mbar, (iii) greater than or equal to 1 × 10 -6 mbar, (iv) greater than or equal to 5 × 10 -6 mbar, (v) greater than or equal to 1 × 10 -5 mbar and (vi) greater than or equal to 5 × 10 -5 mbar.

Im ersten und/oder im zweiten Betriebsmodus wird der Quadrupol-Stabsatz vorzugsweise auf einem Druck gehalten, der aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) kleiner oder gleich 1 × 10–4 mbar, (ii) kleiner oder gleich 5 × 10–5 mbar, (iii) kleiner oder gleich 1 × 10–5 mbar, (iv) kleiner oder gleich 5 × 10–6 mbar, (v) kleiner oder gleich 1 × 10–6 mbar, (vi) kleiner oder gleich 5 × 10–7 mbar und (vii) kleiner oder gleich 1 × 10–7 mbar.In the first and / or second mode of operation, the quadrupole rod set is preferably maintained at a pressure selected from the following group: (i) less than or equal to 1 × 10 -4 mbar, (ii) less than or equal to 5 × 10 . 5 mbar, (iii) less than or equal to 1 × 10 -5 mbar, (iv) less than or equal to 5 × 10 -6 mbar, (v) less than or equal to 1 × 10 -6 mbar, (vi) less than or equal to 5 × 10 -7 mbar and (vii) less than or equal to 1 × 10 -7 mbar.

Im ersten und/oder im zweiten Betriebsmodus wird der Quadrupol-Stabsatz vorzugsweise auf einem Druck gehalten, der aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) zwischen 1 × 10–7 und 1 × 10–4 mbar, (ii) zwischen 1 × 10–7 und 5 × 10–5 mbar, (iii) zwischen 1 × 10–7 und 1 × 10–5 mbar, (iv) zwischen 1 × 10–7 und 5 × 10–6 mbar, (v) zwischen 1 × 10–7 und 1 × 10–6 mbar, (vi) zwischen 1 × 10–7 und 5 × 10–7 mbar, (vii) zwischen 5 × 10–7 und 1 × 10–4 mbar, (viii) zwischen 5 × 10–7 und 5 × 10–5 mbar, (ix) zwischen 5 × 10–7 und 1 × 10–5 mbar, (x) zwischen 5 × 10–7 und 5 × 10–6 mbar, (xi) zwischen 5 × 10–7 und 1 × 10–6 mbar, (xii) zwischen 1 × 10–6 und 1 × 10–4 mbar, (xiii) zwischen 1 × 10–6 und 5 × 10–5 mbar, (xiv) zwischen 1 × 10–6 und 1 × 10–5 mbar, (xv) zwischen 1 × 10–6 und 5 × 10–6 mbar, (xvi) zwischen 5 × 10–6 und 1 × 10–4 mbar, (xvii) zwischen 5 × 10–6 und 5 × 10–5 mbar, (xviii) zwischen 5 × 10–6 und 1 × 10–5 mbar, (xix) zwischen 1 × 10–5 und 1 × 10–4 mbar, (xx) zwischen 1 × 10–5 und 5 × 10–5 mbar und (xxi) zwischen 5 × 10–5 und 1 × 10–4 mbar.In the first and / or second mode of operation, the quadrupole rod set is preferably maintained at a pressure selected from the following group: (i) between 1 × 10 -7 and 1 × 10 -4 mbar, (ii) between 1 × 10 -7 and 5 × 10 -5 mbar, (iii) is between 1 x 10 -7 and 1 x 10 -5 mbar, (iv) between 1 × 10 -7 and 5 × 10 -6 mbar, (v) between 1 x 10 -7 and 1 x 10 -6 mbar, (vi) is between 1 × 10 -7 and 5 × 10 -7 mbar, (vii) between 5 × 10 -7 and 1 x 10 -4 mbar, (viii) between 5 × 10 -7 and 5 × 10 -5 mbar, (ix) between 5 × 10 -7 and 1 × 10 -5 mbar, (x) between 5 × 10 -7 and 5 × 10 -6 mbar, (xi) between 5 x 10 -7 and 1 x 10 -6 mbar, (xii) between 1 x 10 -6 and 1 x 10 -4 mbar, (xiii) between 1 x 10 -6 and 5 x 10 -5 mbar, (xiv ) between 1 × 10 -6 and 1 × 10 -5 mbar, (xv) between 1 × 10 -6 and 5 × 10 -6 mbar, (xvi) between 5 × 10 -6 and 1 × 10 -4 mbar, ( xvii) between 5 × 10 -6 and 5 × 10 -5 mbar, (xviii) between 5 × 10 -6 and 1 × 10 -5 mbar, (xix) between 1 × 10 -5 and 1 × 10 -4 mbar, (xx) between 1 × 10 -5 and 5 × 10 -5 mbar and (xxi) between 5 × 10 -5 and 1 × 10 -4 mbar.

Das Massenspektrometer weist vorzugsweise eine Kollisionszelle und einen weiteren Quadrupol-Stabsatz, der stromaufwärts der Kollisionszelle angeordnet ist, auf. Der Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz ist vorzugsweise stromabwärts der Kollisionszelle angeordnet.The Mass spectrometer preferably has a collision cell and a another quadrupole rod set, which is located upstream of the collision cell is on. The multi-mode quadrupole rod set is preferably downstream of Collision cell arranged.

In einem MS-Betriebsmodus wirkt der weitere Quadrupol-Stabsatz als ein Massenfilter zum Massenfiltern von Ausgangsionen. Ausgangsionen werden innerhalb der Kollisionszelle durch Kollisionen gekühlt, und Ausgangsionen treten aus der Kollisionszelle vorzugsweise im Wesentlichen nicht gepulst aus. Der Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz wird vorzugsweise in einem dritten Betriebsmodus betrieben, um Ausgangsionen durchzulassen, ohne die Ausgangsionen erheblich massenzufiltern.In In an MS mode of operation, the additional quadrupole rod set acts as one Mass filter for mass filtering of output ions. parent ions are cooled by collisions within the collision cell, and Exit ions preferably exit the collision cell substantially not pulsed out. The multi-mode quadrupole rod set is preferably in a operated in the third mode of operation to allow passage of initial ions, without significantly mass filtering the output ions.

In einem MS/MS-Betriebsmodus wirkt der weitere Quadrupol-Stabsatz als ein Massenfilter zum Massenfiltern von Ausgangsionen. Vorzugsweise werden wenigstens 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% oder 100% der in die Kollisionszelle eintretenden oder sich darin befindenden Ausgangsionen beim Eintreten in die Kollisionszelle oder innerhalb von dieser unter Bildung von Fragmentionen fragmentiert. Die Fragmentionen werden innerhalb der Kollisionszelle durch Kollisionen gekühlt und treten vorzugsweise im Wesentlichen nicht gepulst aus der Kollisionszelle aus. Der Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz wird im ersten Betriebsmodus betrieben, um Fragmentionen massenzufiltern. Der Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz kann gescannt. werden, um als ein Massenanalysator zu wirken.In an MS / MS mode of operation, the additional quadrupole rod set acts as a mass filter for mass filtering of parent ions. Preferably, at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% or 100% of the exit ions entering or entering the collision cell enter the collision cell or within this to form Frag mentionen fragmented. The fragment ions are cooled by collisions within the collision cell and preferably exit the collision cell substantially non-pulsed. The multi-mode quadrupole rod set is operated in the first mode of operation to mass-filter fragment ions. The multi-mode quadrupole rod set can be scanned. to act as a mass analyzer.

In einem MS-TOF-Betriebsmodus wirkt der weitere Quadrupol-Stabsatz als eine Innenführung zum Durchlassen von Ausgangsionen, ohne die Ausgangsionen in erheblichem Maße massenzufiltern. Die Ausgangsionen werden innerhalb der Kollisionszelle durch Kollisionen gekühlt und/oder eingefangen, und sie können gepulst aus der Kollisionszelle entfernt werden. Der Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz wird vorzugsweise im zweiten Betriebsmodus betrieben, so dass Ausgangsionen zeitlich getrennt werden, wenn sie durch den vom Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz gebildeten Flugzeitbereich laufen.In In an MS-TOF mode of operation, the additional quadrupole set of rods acts as one Inside guide to Passage of exit ions, without the exit ions in considerable Mass filter mass. The Exit ions are collided within the collision cell chilled and / or captured, and they can be removed from the collision cell pulsed. The multi-mode quadrupole rod set is preferably operated in the second mode of operation, so that output ions when separated by the multi-mode quadrupole rod set running time range are running.

In einem MS/MS-TOF-Betriebsmodus wirkt der weitere Quadrupol-Stabsatz als ein Massenfilter zum Massenfiltern von Ausgangsionen. Wenigstens 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% oder 100% der in die Kollisionszelle eintretenden oder sich darin befindenden Ausgangsionen werden vorzugsweise beim Eintreten in die Kollisionszelle oder innerhalb von dieser unter Bildung von Fragmentionen fragmentiert. Die Fragmentionen werden innerhalb der Kollisionszelle durch Kollisionen gekühlt und/oder eingefangen und vorzugsweise gepulst aus der Kollisionszelle entfernt. Der Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz wird im zweiten Betriebsmodus betrieben, so dass Fragmentionen zeitlich getrennt werden, wenn sie durch den vom Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz gebildeten Flugzeitbereich laufen.In In an MS / MS TOF operating mode, the additional quadrupole rod set acts as a mass filter for mass filtering of output ions. At least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% or 100% of the Be collision cell entering or located therein Ausgangssionen preferably upon entering the collision cell or within fragmented by this to form fragment ions. The fragmentions become within the collision cell cooled by collisions and / or captured and preferably pulsed out of the collision cell. The multi-mode quadrupole rod set is operated in the second mode of operation, so that fragment ions are separated in time when they pass through the from the multi-mode quadrupole rod set running time range are running.

Die Kollisionszelle kann einen segmentierten Stabsatz oder einen gestapelten Ringsatz mit einer Anzahl von Elektroden aufweisen, in denen sich Öffnungen befinden, von denen Ionen bei der Verwendung durchgelassen werden.The Collision cell may be a segmented rod set or a stacked one Ring set having a number of electrodes in which openings which allow ions to pass through in use.

Ein axialer Gleichspannungsgradient kann bei der Verwendung entlang wenigstens einem Abschnitt der Länge der Kollisionszelle aufrechterhalten werden. In einem Betriebsmodus wird bei der Verwendung eine axiale Gleichspannungsdifferenz entlang wenigstens einem ersten Abschnitt der Kollisionszelle aufrechterhalten und aus der folgenden Gruppe ausgewählt: (i) 0,1–50 V, (ii) 50–100 V, (iii) 100–200 V, (iv) 200–500 V, (v) 500–1000 V, (vi) 1000–2000 V, (vii) 2000–3000 V, (viii) 3000–4000 V, (ix) 4000–5000 V, (x) 5000–6000 V, (xi) 6000–7000 V, (xii) 7000–8000 V, (xiii) 8000–9000 V, (xiv) 9000–10000 V und (xv) > 10 kV. In einem Betriebsmodus wird bei der Verwendung ein axialer Gleichspannungsgradient entlang wenigstens einem ersten Abschnitt der Kollisionszelle aufrechterhalten und aus der folgenden Gruppe ausgewählt: (i) 0,1–5 V/mm, (ii) 5–10 V/mm, (iii) 10–20 V/mm, (iv) 20–30 V/mm, (v) 30–40 V/mm, (vi) 40–50 V/mm, (vii) 50–60 V/mm, (viii) 60–70 V/mm, (ix) 70–80 V/mm, (x) 80–90 V/mm, (xi) 90–100 V/mm, (xii) 100–150 V/mm, (xiii) 150–200 V/mm, (xiv) 200–250 V/mm, (xv) 250–300 V/mm, (xvi) 300–350 V/mm, (xvii) 350–400 V/mm, (xviii) 400–450 V/mm, (xix) 450–500 V/mm und (xx) > 500 V/mm. Der erste Abschnitt befindet sich innerhalb eines Bereichs, der sich bei 0–10%, 10–20%, 20–30%, 30–40%, 40–50%, 50–60%, 60–70%, 70–80%, 80–90% oder 90–100% der Länge der Kollisionszelle, gemessen von einem Ioneneingang der Kollisionszelle bis zu einem Ionenausgang der Kollisionszelle, befindet. Der erste Abschnitt kann sich vorzugsweise in den hintersten 10%, 20%, 30%, 40% oder 50% der Kollisionszelle befinden.One axial DC voltage gradient may be along during use at least a portion of the length the collision cell are maintained. In an operating mode becomes in use along an axial DC voltage difference maintained at least a first portion of the collision cell and selected from the following group: (i) 0.1-50 V, (ii) 50-100 V, (iii) 100-200 V, (iv) 200-500 V, (v) 500-1000 V, (vi) 1000-2000 V, (vii) 2000-3000 V, (viii) 3000-4000 V, (ix) 4000-5000 V, (x) 5000-6000 V, (xi) 6000-7000 V, (xii) 7000-8000 V, (xiii) 8000-9000 V, (xiv) 9000-10000 V and (xv)> 10 kV. In an operating mode, an axial DC voltage gradient is used in use maintained along at least a first portion of the collision cell and selected from the following group: (i) 0.1-5 V / mm, (ii) 5-10 V / mm, (iii) 10-20 V / mm, (iv) 20-30 V / mm, (v) 30-40 V / mm, (vi) 40-50 V / mm, (vii) 50-60 V / mm, (viii) 60-70 V / mm, (ix) 70-80 V / mm, (x) 80-90 V / mm, (xi) 90-100 V / mm, (xii) 100-150 V / mm, (xiii) 150-200 V / mm, (xiv) 200-250 V / mm, (xv) 250-300 V / mm, (xvi) 300-350 V / mm, (xvii) 350-400 V / mm, (xviii) 400-450 V / mm, (xix) 450-500 V / mm and (xx)> 500 V / mm. The first section is within a range which is at 0-10%, 10-20%, 20-30%, 30-40%, 40-50%, 50-60%, 60-70%, 70-80%, 80-90% or 90-100% the length the collision cell, measured from an ion input of the collision cell to an ion exit of the collision cell. The first Section may preferably be in the farthest 10%, 20%, 30%, 40% or 50% of the collision cell.

Die Kollisionszelle besteht vorzugsweise aus 10–20 Elektroden, 20–30 Elektroden, 30–40 Elektroden, 40–50 Elektroden, 50–60 Elektroden, 60–70 Elektroden, 70–80 Elektroden, 80–90 Elektroden, 90–100 Elektroden, 100–110 Elektroden, 110–120 Elektroden, 120–130 Elektroden, 130–140 Elektroden, 140–150 Elektroden und > 150 Elektroden.The Collision cell preferably consists of 10-20 electrodes, 20-30 electrodes, 30-40 Electrodes, 40-50 Electrodes, 50-60 Electrodes, 60-70 electrodes, 70-80 Electrodes, 80-90 Electrodes, 90-100 Electrodes, 100-110 Electrodes, 110-120 electrodes, 120-130 Electrodes, 130-140 Electrodes, 140-150 Electrodes and> 150 Electrodes.

Die Kollisionszelle wird bei der Verwendung vorzugsweise auf einem Druck gehalten, der aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) > 1,0 × 10–3 mbar, (ii) > 5,0 × 10–3 mbar, (iii) > 1,0 × 10–2 mbar, (iv) 10–3 – 10–2 mbar und (v) 10–4 – 10–1 mbar.The collision cell in use is preferably maintained at a pressure selected from the following group: (i)> 1.0 × 10 -3 mbar, (ii)> 5.0 × 10 -3 mbar, (iii)> 1.0 x 10 -2 mbar, (iv) 10 -3 - 10 -2 mbar and (v) 10 -4 - 10 -1 mbar.

In einem Betriebsmodus werden Ionen in der Kollisionszelle eingefangen, jedoch nicht in erheblichem Maße darin fragmentiert. In einem anderen Betriebsmodus werden Ionen in der Kollisionszelle eingefangen und in erheblichem Maße darin fragmentiert. In einem weiteren Betriebsmodus werden Ionen innerhalb der Kollisionszelle eingefangen und fortschreitend zu einem Ausgang der Kollisionszelle bewegt. Ionen können innerhalb der Kollisionszelle in der Nähe ihres Ausgangs gespeichert oder eingefangen werden. In einem Betriebsmodus werden Ionen innerhalb der Kollisionszelle in einem Ioneneinfangbereich, der sich in der Nähe des Ausgangs der Kollisionszelle befindet, durch Kollisionen gekühlt.In In an operating mode, ions are trapped in the collision cell, but not to a considerable extent fragmented in it. In another mode of operation, ions become trapped in the collision cell and to a considerable extent in it fragmented. In another mode of operation, ions are within the collision cell captured and progressing to an output the collision cell moves. Ions can be inside the collision cell near stored or captured at their exit. In an operating mode ions are within the collision cell in an ion trapping region, close up located at the exit of the collision cell, cooled by collisions.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Kollisionszelle bildende Elektroden auf verschiedenen Gleichspannungspotentialen gehalten werden, so dass wenigstens ein erster und ein zweiter elektrischer Längsbeschleunigungs-Feldbereich verschiedener Stufen bereitgestellt werden, um Ionen aus der Kollisionszelle herauszubeschleunigen. Vor dem Herausbeschleunigen von Ionen aus der Kollisionszelle kann der Druck innerhalb der Kollisionszelle verringert werden. Das Verhältnis zwischen der axialen elektrischen Feldstärke in dem elektrischen Längsbeschleunigungs-Feldbereich der zweiten Stufe und der axialen elektrischen Feldstärke in dem elektrischen Längsbeschleunigungs-Feldbereich der ersten Stufe ist vorzugsweise ≥ 2, ≥ 3, ≥ 4, ≥ 5, ≥ 6, ≥ 7, ≥ 8, ≥ 9 oder ≥ 10. Ein Verhältnis von in etwa 8 ist besonders bevorzugt.According to a preferred embodiment, the collision cell-forming electrodes may be maintained at different DC potentials such that at least a first and a second longitudinally-accelerating electric field region of different levels are provided to accelerate ions out of the collision cell. Prior to accelerating ions out of the collision cell, the pressure within the collision cell can be reduced. The ratio between the axial electric field strength in the The second-stage electric longitudinal acceleration field region and the axial electric field intensity in the first-stage electric longitudinal acceleration field region are preferably ≥ 2, ≥ 3, ≥ 4, ≥ 5, ≥ 6, ≥ 7, ≥ 8, ≥ 9 or ≥ 10. A ratio of about 8 is particularly preferred.

Die Kollisionszelle kann weiter eine oder mehrere Gitterelektroden aufweisen, die zwischen die Kollisionszelle bildenden Elektroden angeordnet sind, wobei eine oder mehrere Gleichspannungen an die eine oder die mehreren Gitterelektroden angelegt werden, um den elektrischen Längsbeschleunigungs-Feldbereich der ersten und/oder der zweiten Stufe bereitzustellen.The Collision cell may further comprise one or more grid electrodes, the electrodes forming between the collision cell are arranged, wherein one or more DC voltages to the one or more Grid electrodes are applied to the electric longitudinal acceleration field area the first and / or the second stage.

Eine oder mehrere transiente Gleichspannungen oder eine oder mehrere transiente Gleichspannungs-Wellenformen können zunächst an einer ersten axialen Position und dann an einer zweiten und dann an einer dritten verschiedenen axialen Position entlang der Kollisionszelle bereitgestellt werden.A or more transient DC voltages or one or more Transient DC voltage waveforms may be initially at a first axial Position and then at a second and then at a third different axial position along the collision cell.

Eine oder mehrere transiente Gleichspannungen oder eine oder mehrere transiente Gleichspannungs-Wellenformen können sich von einem Ende der Kollisionszelle zu einem anderen Ende der Kollisionszelle bewegen, so dass Ionen entlang der Kollisionszelle gedrängt werden. Die eine oder die mehreren transienten Gleichspannungen können einen Potentialhügel oder Potentialwall, eine Potentialmulde, mehrere Potentialhügel oder Potentialwälle, mehrere Potentialmulden, eine Kombination aus einem Potentialhügel oder einem Potentialwall und einer Potentialmulde oder eine Kombination aus mehreren Potentialhügeln oder Potentialwällen und mehreren Potentialmulden erzeugen. Die eine oder die mehreren, transienten Gleichspannungs-Wellenformen schließen vorzugs weise eine sich wiederholende Wellenform in der Art einer Rechteckwelle ein.A or more transient DC voltages or one or more Transient DC voltage waveforms may vary from one end to the other Move the collision cell to another end of the collision cell, so that ions are forced along the collision cell. The one or more transient DC voltages can a potential hill or potential wall, a potential well, several potential mounds or Potential ramparts, several Potential wells, a combination of a potential hill or a potential wall and a potential well or a combination from several potential hills or potential walls and generate several potential wells. One or more, Transient DC voltage waveforms preferably include one Repeating waveform in the manner of a square wave.

Gemäß einer weniger bevorzugten Ausführungsform kann die Kollisionszelle einen Quadrupol-Stabsatz aufweisen. Eine solche Anordnung erleichtert jedoch nicht das Bereitstellen axialer elektrischer Felder.According to one less preferred embodiment For example, the collision cell may have a quadrupole rod set. A however, such arrangement does not facilitate the provision of axial electric fields.

Das Massenspektrometer weist vorzugsweise weiter eine stromaufwärts des weiteren Quadrupol-Stabsatzes angeordnete Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung auf. Die Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung weist vorzugsweise eine Anzahl von Elektroden auf. Zusätzlich oder alternativ kann das Massenspektrometer eine Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung aufweisen, die stromaufwärts des Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatzes angeordnet ist, wobei die Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung eine Anzahl von Elektroden aufweist. Die Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung kann einen Quadrupol-, Hexapol-, Oktapol- oder Mehrpol-Stabsatz höherer Ordnung aufweisen. Alternativ kann die Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung einen segmentierten Stabsatz aufweisen. Bevorzugter kann die Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung eine Ionentunnel-Ionenführung mit einer Anzahl von Elektroden einschließen, in denen sich Öffnungen befinden, von denen Ionen durchgelassen werden.The Mass spectrometer preferably further has an upstream of the another quadrupole rod set arranged AC or RF ion guide on. The AC or RF ion guide preferably has one Number of electrodes on. additionally or alternatively, the mass spectrometer may be an AC voltage or RF ion guide, the upstream of the multi-mode quadrupole rod set is arranged, wherein the AC or RF ion guide a Number of electrodes. The AC or RF ion guide can a quadrupole, hexapole, octapole or multipole rod set of higher order exhibit. Alternatively, the AC or RF ion guide may have a have segmented rod set. More preferably, the AC voltage or RF ion guide an ion tunnel ion guide include a number of electrodes in which openings from which ions are allowed to pass.

Der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung wird vorzugsweise eine Wechsel- oder HF-Spannung zugeführt, deren Frequenz aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) < 100 kHz, (ii) 100–200 kHz, (iii) 200–300 kHz, (iv) 300–400 kHz, (v) 400–500 kHz, (vi) 0,5–1,0 MHz, (vii) 1,0–1,5 MHz, (viii) 1,5–2,0 MHz, (ix) 2,0–2,5 MHz, (x) 2,5–3,0 MHz, (xi) 3,0–3,5 MHz, (xii) 3,5–4,0 MHz, (xiii) 4,0–4,5 MHz, (xiv) 4,5–5,0 MHz, (xv) 5,0–5,5 MHz, (xvi) 5,5–6,0 MHz, (xvii) 6,0–6,5 MHz, (xviii) 6,5–7,0 MHz, (xix) 7,0–7,5 MHz, (xx) 7,5–8,0 MHz, (xxi) 8,0–8,5 MHz, (xxii) 8,5–9,0 MHz, (xxiii) 9,0–9,5 MHz, (xxiv) 9,5–10,0 MHz und (xxv) > 10,0 MHz.Of the AC or RF ion guide Preferably, an AC or RF voltage is supplied, the Frequency selected from the following group: (i) <100 kHz, (ii) 100-200 kHz, (iii) 200-300 kHz, (iv) 300-400 kHz, (v) 400-500 kHz, (vi) 0.5-1.0 MHz, (vii) 1.0-1.5 MHz, (viii) 1.5-2.0 MHz, (ix) 2.0-2.5 MHz, (x) 2.5-3.0 MHz, (xi) 3.0-3.5 MHz, (xii) 3.5-4.0 MHz, (xiii) 4.0-4.5 MHz, (xiv) 4.5-5.0 MHz, (xv) 5.0-5.5 MHz, (xvi) 5.5-6.0 MHz, (xvii) 6.0-6.5 MHz, (xviii) 6.5-7.0 MHz, (xix) 7.0-7.5 MHz, (xx) 7.5-8.0 MHz, (xxi) 8.0-8.5 MHz, (xxii) 8.5-9.0 MHz, (xxiii) 9.0-9.5 MHz, (xxiv) 9.5-10.0 MHz and (xxv)> 10.0 MHz.

Der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung wird vorzugsweise eine Wechsel- oder HF-Spannung zugeführt, deren Amplitude aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) < 50 V von Spitze zu Spitze, (ii) 50–100 V von Spitze zu Spitze, (iii) 100–150 V von Spitze zu Spitze, (iv) 150–200 V von Spitze zu Spitze, (v) 200–250 V von Spitze zu Spitze, (vi) 250–300 V von Spitze zu Spitze, (vii) 300–350 V von Spitze zu Spitze, (viii) 350–400 V von Spitze zu Spitze, (ix) 400–450 V von Spitze zu Spitze, (x) 450–500 V von Spitze zu Spitze und (xi) > 500 V von Spitze zu Spitze.Of the AC or RF ion guide Preferably, an AC or RF voltage is supplied, the Amplitude selected from the following group: (i) <50V from peak to peak, (ii) 50-100 V from tip to tip, (iii) 100-150 V peak to peak, (iv) 150-200 V from tip to tip, (v) 200-250 V from tip to tip, (vi) 250-300 V peak to peak, (vii) 300-350 V from tip to tip, (viii) 350-400 V peak to peak, (ix) 400-450 V from tip to tip, (x) 450-500 V from tip to tip and (xi)> 500 V from tip to tip.

In einem Betriebsmodus kann dafür gesorgt werden, daß Ausgangsionen in der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung eingefangen, gespeichert oder auf andere Weise angesammelt werden, während andere Ionen in der Kollisionszelle durch Kollisionen gekühlt und/oder fragmentiert werden und/oder während Ionen von der im zweiten Betriebsmodus arbeitenden Mehrmodus-Quadrupol-Ionenfalle durchgelassen werden. In einem Betriebsmodus werden Ionen gepulst aus der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung entfernt.In An operating mode can do this be worried that home versions captured in the AC or RF ion guide or otherwise accumulated while other ions in the collision cell cooled by collisions and / or become fragmented and / or during ions from that in the second Operating mode operating multi-mode quadrupole ion trap transmitted become. In an operating mode, ions are pulsed from the AC or DC RF ion guide away.

Ein oder mehrere transiente Gleichspannungspotentiale oder eine oder mehrere Gleichspannungspotential-Wellenformen können an die Elektroden der Wechselspannungs- oder HF- Ionenführung angelegt werden. Das eine oder die mehreren transienten Gleichspannungspotentiale oder die eine oder die mehreren Gleichspannungspotential-Wellenformen drängen Ionen vorzugsweise von einem Bereich der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung zu einem anderen Bereich der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung.One or several transient DC potentials or one or several DC potential waveforms can be applied to the electrodes of the AC or RF ion guide applied become. The one or more transient DC potentials or the one or more DC potential waveforms press Preferably ions from a range of AC or RF ion guide to another area of the AC or RF ion guide.

Gemäß einer weniger bevorzugten Ausführungsform kann eine Ionenfalle zwischen der Kollisionszelle und dem Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz angeordnet werden. Ein weiterer Drift- oder Flugzeitbereich kann stromabwärts des Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatzes angeordnet werden. Ein Reflektron kann zusätzlich/alternativ stromabwärts des Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatzes angeordnet werden.According to one less preferred embodiment For example, an ion trap may be placed between the collision cell and the multi-mode quadrupole rod set become. Another drift or Time of flight range can be downstream of the multi-mode quadrupole rod set to be ordered. A reflectron may additionally / alternatively downstream of the Multi-mode quadrupole rod set to be ordered.

Vorteilhafterweise ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie vorgesehen, welches die folgenden Schritte aufweist:
Bereitstellen eines Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatzes und eines Ionendetektors,
Betreiben des Quadrupol-Stabsatzes in einem ersten Betriebsmodus, in dem der Quadrupol-Stabsatz als ein Massenfilter wirkt, und
Betreiben des Quadrupol-Stabsatzes in einem zweiten Betriebsmodus, in dem der Quadrupol-Stabsatz einen Flugzeitbereich eines Flugzeit-Massenanalysators bildet.
Advantageously, a method for mass spectrometry is provided which has the following steps:
Providing a multi-mode quadrupole rod set and an ion detector,
Operating the quadrupole rod set in a first mode of operation in which the quadrupole rod set acts as a mass filter, and
Operating the quadrupole rod set in a second mode of operation in which the quadrupole rod set forms a time-of-flight range of a time-of-flight mass analyzer.

Vorteilhafterweise ist ein Massenspektrometer vorgesehen, welches eine erste Mehrmodus-Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung aufweist, wobei in einem ersten Betriebsmodus die erste Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung als eine Ionenführung wirkt und wobei in einem zweiten Betriebsmodus die erste Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung einen Flugzeitbereich bildet.advantageously, a mass spectrometer is provided which is a first multi-mode AC voltage or RF ion guide wherein, in a first operating mode, the first AC voltage or RF ion guide as an ion guide acts and wherein in a second operating mode the first AC voltage or RF ion guide forms a flight time range.

Im ersten Betriebsmodus werden Ionen vorzugsweise von der ersten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung durchgelassen, ohne in erheblichem Maße massengefiltert zu werden. Ionen werden innerhalb der ersten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung vorzugsweise nicht in erheblichem Maße fragmentiert. Ionen werden vorzugsweise von der ersten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung im Wesentlichen kontinuierlich durchgelassen.in the In the first mode of operation, ions are preferably removed from the first AC voltage source. or RF ion guide let through, without being mass filtered to any significant extent. Ions are preferably within the first AC or RF ion guide not to a considerable extent fragmented. Ions are preferably derived from the first AC voltage or RF ion guide essentially continuously transmitted.

In dem zweiten Betriebsmodus werden Ionen gepulst in den Flugzeitbereich eingebracht. Ionen werden vorzugsweise von der ersten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung durchgelassen, ohne in erheblichem Maße massengefiltert zu werden, und entsprechend ihrem Masse-Ladungs-Verhältnis zeitlich getrennt.In In the second mode of operation, ions are pulsed into the time-of-flight range brought in. Ions are preferably derived from the first AC voltage or RF ion guide let through, without being mass-filtered to a considerable extent, and separated according to their mass-to-charge ratio.

Es kann ein Ionendetektor bereitgestellt werden, bei dem der Ionendetektor die Flugzeit der Ionen durch den Flugzeitbereich bestimmt.It For example, an ion detector may be provided in which the ion detector the time of flight of the ions is determined by the time-of-flight range.

Eine zweite Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung kann vorzugsweise stromabwärts der ersten Mehrmodus-Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung bereitgestellt werden, wobei von der ersten Mehrmodus-Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung durchgelassene Ionen von der zweiten Wechsel spannungs- oder HF-Ionenführung empfangen werden. Die zweite Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung kann einen segmentierten Stabsatz aufweisen. Alternativ kann die zweite Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung eine Ionentunnel-Ionenführung einschließen, die eine Anzahl von Elektroden mit Öffnungen aufweist, von denen Ionen bei der Verwendung durchgelassen werden.A second AC or RF ion guide may preferably be downstream of the first Multi-mode AC or RF ion guide, being transmitted by the first multi-mode AC or RF ion guide Receive ions from the second AC voltage or RF ion guide become. The second AC or RF ion guide can have a segmented rod set. Alternatively, the second AC or RF ion guide an ion tunnel ion guide lock in, which has a number of electrodes with openings, of which Ions are allowed to pass through during use.

Bei der Verwendung werden eine oder mehrere transiente Gleichspannungen oder eine oder mehrere transiente Gleichspannungs-Wellenformen zunächst an einer ersten axialen Position und dann an einer zweiten und dann an einer dritten verschiedenen axialen Position entlang der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung bereitgestellt.at The use of one or more transient DC voltages or one or more transient DC voltage waveforms first a first axial position and then at a second and then at a third different axial position along the second AC or RF ion guide provided.

Eine oder mehrere transiente Gleichspannungen oder eine oder mehrere transiente Gleichspannungs-Wellenformen können sich bei der Verwendung von einem Ende der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung zu einem anderen Ende der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung bewegen, so dass Ionen entlang der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung gedrängt werden. Die eine oder die mehreren transienten Gleichspannungen können einen Potentialhügel oder Potentialwall, eine Potentialmulde, mehrere Potentialhügel oder Potentialwälle, mehrere Potentialmulden, eine Kombination aus einem Potentialhügel oder einem Potentialwall und einer Potentialmulde oder eine Kombination aus mehreren Potentialhügeln oder Potentialwällen und mehreren Potentialmulden erzeugen. Die eine oder die mehreren transienten Gleichspannungs-Wellenformen, die an die zweite Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung angelegt werden, schließen eine sich wiederholende Wellen form in der Art einer Rechteckwelle ein.A or more transient DC voltages or one or more Transient DC voltage waveforms may be in use from one end of the second AC or RF ion guide move to another end of the second AC or RF ion guide, such that ions are forced along the second AC or RF ion guide. The one or more transient DC voltages may be one potential hill or potential wall, a potential well, several potential mounds or Potential barriers, several potential wells, a combination of a potential hill or a potential wall and a potential well or a combination from several potential hills or potential walls and generate several potential wells. The one or more transient DC voltage waveforms applied to the second AC voltage or RF ion guide applied will close a repeating wave form in the manner of a square wave one.

Wenn die erste Mehrmodus-Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung im zweiten Betriebsmodus betrieben wird, werden Ionen mit innerhalb eines ersten Bereichs liegenden Masse-Ladungs-Verhältnissen in einem ersten axialen Einfangbereich innerhalb der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung eingefangen und Ionen mit innerhalb eines zweiten verschiedenen Bereichs liegenden Masse-Ladungs-Verhältnissen in einem zweiten verschiedenen axialen Einfangbereich innerhalb der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung eingefangen. Ionen mit innerhalb eines dritten verschiedenen Bereichs liegenden Masse-Ladungs-Verhältnissen in einem dritten axialen Einfangbereich innerhalb der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung werden vorzugsweise ebenfalls in einem dritten axialen Einfangbereich innerhalb der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung eingefangen, und Ionen mit innerhalb eines vierten verschiedenen Bereichs liegenden Masse-Ladungs-Verhältnissen werden vorzugsweise in einem vierten verschiedenen axialen Einfangbereich innerhalb der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung eingefangen. In ähnlicher Weise werden Ionen mit innerhalb eines fünften Bereichs liegenden Masse-Ladungs-Verhältnissen vorzugsweise in einem fünften axialen Einfangbereich innerhalb der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung eingefangen und Ionen mit innerhalb eines sechsten verschiedenen Bereichs liegenden Masse-Ladungs-Verhältnissen vorzugsweise in einem sechsten verschiedenen axialen Einfangbereich innerhalb der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung eingefangen.When the first multi-mode AC or RF ion guide is operated in the second mode of operation, ions having in-first-order mass-to-charge ratios are trapped in a first axial trapping region within the second AC or RF ion guide and ions within one second different area mass-to-charge ratios are captured in a second different axial trapping region within the second AC or RF ion guide. Ions having mass-to-charge ratios within a third different range in a third axial capture region within the second AC or RF ion guide are also preferably captured in a third axial capture region within the second AC or RF ion guide, and ions within of a fourth different range mass-to-charge ratios are preferably in a fourth different axial trapping region within the captured second AC or RF ion guide. Similarly, ions having mass-to-charge ratios within a fifth range are preferably trapped in a fifth axial trapping region within the second AC or RF ion guide, and ions having mass-to-charge ratios within a sixth range are preferably trapped in a sixth different axial capture region captured within the second AC or RF ion guide.

Im ersten und/oder im zweiten Betriebsmodus wird die erste Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung vorzugsweise auf einem Druck gehalten, der aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) größer oder gleich 1 × 10–7 mbar, (ii) größer oder gleich 5 × 10–7 mbar, (iii) größer oder gleich 1 × 10–6 mbar, (iv) größer oder gleich 5 × 10–6 mbar, (v) größer oder gleich 1 × 10–5 mbar und (vi) größer oder gleich 5 × 10–5 mbar. Im ersten und/oder im zweiten Betriebsmodus wird die erste Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung vorzugsweise auf einem Druck gehalten, der aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) kleiner oder gleich 1 × 10–4 mbar, (ii) kleiner oder gleich 5 × 10–5 mbar, (iii) kleiner oder gleich 1 × 10–5 mbar, (iv) kleiner oder gleich 5 × 10–6 mbar, (v) kleiner oder gleich 1 × 10–6 mbar, (vi) kleiner oder gleich 5 × 10–7 mbar und (vii) kleiner oder gleich 1 × 10–7 mbar. Im ersten und/oder im zweiten Betriebsmodus wird die erste Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung vorzugsweise auf einem Druck gehalten, der aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) zwischen 1 × 10–7 und 1 × 10–4 mbar, (ii) zwischen 1 × 10–7 und 5 × 10–5 mbar, (iii) zwischen 1 × 10–7 und 1 × 10–5 mbar, (iv) zwischen 1 × 10–7 und 5 × 10–6 mbar, (v) zwischen 1 × 10–7 und 1 × 10–6 mbar, (vi) zwischen 1 × 10–7 und 5 × 10–7 mbar, (vii) zwischen 5 × 10–7 und 1 × 10–4 mbar, (viii) zwischen 5 × 10–7 und 5 × 10–5 mbar, (ix) zwischen 5 × 10–7 und 1 × 10–5 mbar, (x) zwischen 5 × 10–7 und 5 × 10–6 mbar, (xi) zwischen 5 × 10–7 und 1 × 10–6 mbar, (xii) zwischen 1 × 10–6 und 1 × 10–4 mbar, (xiii) zwischen 1 × 10–6 und 5 × 10–5 mbar, (xiv) zwischen 1 × 10–6 und 1 × 10–5 mbar, (xv) zwischen 1 × 10–6 und 5 × 10–6 mbar, (xvi) zwischen 5 × 10–6 und 1 × 10–4 mbar, (xvii) zwischen 5 × 10–6 und 5 × 10–5 mbar, (xviii) zwischen 5 × 10–6 und 1 × 10–5 mbar, (xix) zwischen 1 × 10–5 und 1 × 10–4 mbar, (xx) zwischen 1 × 10–5 und 5 × 10–5 mbar und (xxi) zwischen 5 × 10–5 und 1 × 10–4 mbar.In the first and / or second mode of operation, the first AC or RF ion guide is preferably maintained at a pressure selected from the following group: (i) greater than or equal to 1 × 10 -7 mbar, (ii) greater than or equal to 5 × 10 -7 mbar, (iii) greater than or equal to 1 × 10 -6 mbar, (iv) greater than or equal to 5 × 10 -6 mbar, (v) greater than or equal to 1 × 10 -5 mbar and (vi) greater or equal to 5 × 10 -5 mbar. In the first and / or second mode of operation, the first AC or RF ion guide is preferably maintained at a pressure selected from the following group: (i) less than or equal to 1 × 10 -4 mbar, (ii) less than or equal to 5 × 10 -5 mbar, (iii) less than or equal to 1 × 10 -5 mbar, (iv) less than or equal to 5 × 10 -6 mbar, (v) less than or equal to 1 × 10 -6 mbar, (vi) smaller or equal to 5 × 10 -7 mbar and (vii) less than or equal to 1 × 10 -7 mbar. In the first and / or second mode of operation, the first AC or RF ion guide is preferably maintained at a pressure selected from the following group: (i) between 1 × 10 -7 and 1 × 10 -4 mbar, (ii ) between 1 × 10 -7 and 5 × 10 -5 mbar, (iii) between 1 × 10 -7 and 1 × 10 -5 mbar, (iv) between 1 × 10 -7 and 5 × 10 -6 mbar, ( v) between 1 × 10 -7 and 1 × 10 -6 mbar, (vi) between 1 × 10 -7 and 5 × 10 -7 mbar, (vii) between 5 × 10 -7 and 1 × 10 -4 mbar, (viii) between 5 × 10 -7 and 5 × 10 -5 mbar, (ix) between 5 × 10 -7 and 1 × 10 -5 mbar, (x) between 5 × 10 -7 and 5 × 10 -6 mbar , (xi) between 5 x 10 -7 and 1 x 10 -6 mbar, (xii) between 1 x 10 -6 and 1 x 10 -4 mbar, (xiii) between 1 x 10 -6 and 5 x 10 -5 mbar, (xiv) is between 1 × 10 -6 and 1 × 10 -5 mbar, (xv) between 1 × 10 -6 and 5 × 10 -6 mbar, (xvi) between 5 × 10 -6 and 1 x 10 - 4 mbar, (xvii) between 5 × 10 -6 and 5 × 10 -5 mbar, (xviii) between 5 × 10 -6 and 1 × 10 -5 mbar, (xix) between 1 × 10 -5 and 1 × 10 -4 mbar, (xx ) between 1 × 10 -5 and 5 × 10 -5 mbar and (xxi) between 5 × 10 -5 and 1 × 10 -4 mbar.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die erste Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung im ersten Betriebsmodus auf einem Druck gehalten werden, der aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) größer oder gleich 0,0001 mbar, (ii) größer oder gleich 0,0005 mbar, (iii) größer oder gleich 0,001 mbar, (iv) größer oder gleich 0,005 mbar, (v) größer oder gleich 0,01 mbar, (vi) größer oder gleich 0,05 mbar, (vii) größer oder gleich 0,1 mbar, (viii) größer oder gleich 0,5 mbar, (ix) größer oder gleich 1 mbar, (x) größer oder gleich 5 mbar und (xi) größer oder gleich 10 mbar. Im ersten Betriebsmodus kann die erste Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung auf einem Druck gehalten werden, der aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) kleiner oder gleich 10 mbar, (ii) kleiner oder gleich 5 mbar, (iii) kleiner oder gleich 1 mbar, (iv) kleiner oder gleich 0,5 mbar, (v) kleiner oder gleich 0,1 mbar, (vi) kleiner oder gleich 0,05 mbar, (vii) kleiner oder gleich 0,01 mbar, (viii) kleiner oder gleich 0,005 mbar, (ix) kleiner oder gleich 0,001 mbar, (x) kleiner oder gleich 0,0005 mbar und (xi) kleiner oder gleich 0,0001 mbar. Im ersten Betriebsmodus kann die erste Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung auf einem Druck gehalten werden, der aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) zwischen 0,0001 und 10 mbar, (ii) zwischen 0,0001 und 1 mbar, (iii) zwischen 0,0001 und 0,1 mbar, (iv) zwischen 0,0001 und 0,01 mbar, (v) zwischen 0,0001 und 0,001 mbar, (vi) zwischen 0,001 und 10 mbar, (vii) zwischen 0,001 und 1 mbar, (viii) zwischen 0,001 und 0,1 mbar, (ix) zwischen 0,001 und 0,01 mbar, (x) zwischen 0,01 und 10 mbar, (xi) zwischen 0,01 und 1 mbar, (xii) zwischen 0,01 und 0,1 mbar, (xiii) zwischen 0,1 und 10 mbar, (xiv) zwischen 0,1 und 1 mbar und (xv) zwischen 1 und 10 mbar.According to one another embodiment may the first AC or RF ion guide in the first mode of operation at a pressure selected from the following group: (i) greater or equal to 0.0001 mbar, (ii) greater than or equal to equal to 0.0005 mbar, (iii) greater than or equal to 0.001 mbar, (iv) greater or equal to 0.005 mbar, (v) greater or less equal to 0.01 mbar, (vi) greater than or equal to 0.05 mbar, (vii) larger or equal to 0.1 mbar, (viii) greater or equal to 0.5 mbar, (ix) greater than or equal to 1 mbar, (x) larger or equal to 5 mbar and (xi) greater or equal to 10 mbar. In the first operating mode, the first AC voltage or RF ion guide at a pressure selected from the following group: (i) less than or equal to 10 mbar, (ii) less than or equal to 5 mbar, (iii) less than or equal to 1 mbar, (iv) less than or equal to 0.5 mbar, (v) less than or equal to 0.1 mbar, (vi) less than or equal to 0.05 mbar, (vii) less than or equal to 0.01 mbar, (viii) less than or equal to 0.005 mbar, (ix) less than or equal to 0.001 mbar, (x) smaller or equal to 0.0005 mbar and (xi) less than or equal to 0.0001 mbar. in the first mode of operation may be the first AC or RF ion guide on a pressure selected from the following group: (i) between 0.0001 and 10 mbar, (ii) between 0.0001 and 1 mbar, (iii) between 0.0001 and 0.1 mbar, (iv) between 0.0001 and 0.01 mbar, (v) between 0.0001 and 0.001 mbar, (vi) between 0.001 and 10 mbar, (vii) between 0.001 and 1 mbar, (viii) between 0.001 and 0.1 mbar, (ix) between 0.001 and 0.01 mbar, (x) between 0.01 and 10 mbar, (xi) between 0.01 and 1 mbar, (xii) between 0.01 and 0.1 mbar, (xiii) between 0.1 and 10 mbar, (xiv) between 0.1 and 1 mbar and (xv) between 1 and 10 mbar.

Die erste Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung kann einen Quadrupol-, Hexapol-, Oktapol-Stabsatz oder einen Mehrpol-Stabsatz höherer Ordnung aufweisen. Alternativ weist die erste Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung einen segmentierten Stabsatz auf. Bevorzugter schließt die erste Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung eine Ionentunnel-Ionenführung mit einer Anzahl von Elektroden ein, in denen sich Öffnungen befinden, von denen bei der Verwendung Ionen durchgelassen werden.The first AC or RF ion guide can be a quadrupole, Hexapole, octapole rod set or a multi-pole rod set higher order. alternative For example, the first AC or RF ion guide has a segmented rod set on. More preferred closes the first AC or RF ion guide includes an ion tunnel ion guide a number of electrodes in which there are openings, of which when using ions are allowed to pass.

Im ersten Betriebsmodus wird der ersten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung vorzugsweise eine Wechsel- oder HF-Spannung zugeführt, die eine aus der folgenden Gruppe ausgewählte Frequenz aufweist: (i) < 100 kHz, (ii) 100–200 kHz, (iii) 200–300 kHz, (iv) 300–400 kHz, (v) 400–500 kHz, (vi) 0,5–1,0 MHz, (vii) 1,0–1,5 MHz, (viii) 1,5–2,0 MHz, (ix) 2,0–2,5 MHz, (x) 2,5–3,0 MHz, (xi) 3,0–3,5 MHz, (xii) 3,5–4,0 MHz, (xiii) 4,0–4,5 MHz, (xiv) 4,5–5,0 MHz, (xv) 5,0–5,5 MHz, (xvi) 5,5–6,0 MHz, (xvii) 6,0–6,5 MHz, (xviii) 6,5–7,0 MHz, (xix) 7,0–7,5 MHz, (xx) 7,5–8,0 MHz, (xxi) 8,0–8,5 MHz, (xxii) 8,5–9,0 MHz, (xxiii) 9,0–9,5 MHz, (xxiv) 9,5–10,0 MHz und (xxv) > 10,0 MHz.in the first mode of operation is preferably the first AC or RF ion guide an AC or RF voltage fed to the a frequency selected from the following group: (i) <100 kHz, (ii) 100-200 kHz, (iii) 200-300 kHz, (iv) 300-400 kHz, (v) 400-500 kHz, (vi) 0.5-1.0 MHz, (vii) 1.0-1.5 MHz, (viii) 1.5-2.0 MHz, (ix) 2.0-2.5 MHz, (x) 2.5-3.0 MHz, (xi) 3.0-3.5 MHz, (xii) 3.5-4.0 MHz, (xiii) 4.0-4.5 MHz, (xiv) 4.5-5.0 MHz, (xv) 5.0-5.5 MHz, (xvi) 5.5-6.0 MHz, (xvii) 6.0-6.5 MHz, (xviii) 6.5-7.0 MHz, (xix) 7.0-7.5 MHz, (xx) 7.5-8.0 MHz, (xxi) 8.0-8.5 MHz, (xxii) 8.5-9.0 MHz, (xxiii) 9.0-9.5 MHz, (xxiv) 9.5-10.0 MHz and (xxv)> 10.0 MHz.

Im zweiten Betriebsmodus wird der ersten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung vorzugsweise eine Wechsel- oder HF-Spannung zugeführt, die eine aus der folgenden Gruppe ausgewählte Frequenz aufweist: (i) < 100 kHz, (ii) 100– 200 kHz, (iii) 200–300 kHz, (iv) 300–400 kHz, (v) 400–500 kHz, (vi) 0,5–1,0 MHz, (vii) 1,0–1,5 MHz, (viii) 1,5–2,0 MHz, (ix) 2,0–2,5 MHz, (x) 2,5–3,0 MHz, (xi) 3,0–3,5 MHz, (xii) 3,5–4,0 MHz, (xiii) 4,0–4,5 MHz, (xiv) 4,5–5,0 MHz, (xv) 5,0–5,5 MHz, (xvi) 5,5–6,0 MHz, (xvii) 6,0–6,5 MHz, (xviii) 6,5–7,0 MHz, (xix) 7,0–7,5 MHz, (xx) 7,5–8,0 MHz, (xxi) 8,0–8,5 MHz, (xxii) 8,5–9,0 MHz, (xxiii) 9,0–9,5 MHz, (xxiv) 9,5–10,0 MHz und (xxv) > 10,0 MHz.In the second mode of operation, the first AC or RF ion guide is preferably supplied with an AC or RF voltage having a frequency selected from the following group: (i) <100 kHz, (ii) 100-200 kHz, (iii) 200-300 kHz, (iv) 300-400 kHz, (v) 400-500 kHz, (vi) 0.5-1.0 MHz, (vii) 1.0-1.5 MHz, (viii) 1, 5-2.0 MHz, (ix) 2.0-2.5 MHz, (x) 2.5-3.0 MHz, (xi) 3.0-3.5 MHz, (xii) 3.5- 4.0 MHz, (xiii) 4.0-4.5 MHz, (xiv) 4.5-5.0 MHz, (xv) 5.0-5.5 MHz, (xvi) 5.5-6, 0 MHz, (xvii) 6.0-6.5 MHz, (xviii) 6.5-7.0 MHz, (xix) 7.0-7.5 MHz, (xx) 7.5-8.0 MHz , (xxi) 8.0-8.5 MHz, (xxii) 8.5-9.0 MHz, (xxiii) 9.0-9.5 MHz, (xxiv) 9.5-10.0 MHz and ( xxv)> 10.0 MHz.

Im ersten Betriebsmodus wird der ersten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung vorzugsweise eine Wechsel- oder HF-Spannung zugeführt, die eine aus der folgenden Gruppe ausgewählte Amplitude aufweist: (i) < 50 V von Spitze zu Spitze, (ii) 50–100 V von Spitze zu Spitze, (iii) 100–150 V von Spitze zu Spitze, (iv) 150–200 V von Spitze zu Spitze, (v) 200–250 V von Spitze zu Spitze, (vi) 250–300 V von Spitze zu Spitze, (vii) 300–350 V von Spitze zu Spitze, (viii) 350–400 V von Spitze zu Spitze, (ix) 400–450 V von Spitze zu Spitze, (x) 450–500 V von Spitze zu Spitze und (xi) > 500 V von Spitze zu Spitze.in the first mode of operation is preferably the first AC or RF ion guide an AC or RF voltage fed to the an amplitude selected from the following group: (i) <50V from peak to peak, (ii) 50-100 V from tip to tip, (iii) 100-150 V peak to peak, (iv) 150-200 V from tip to tip, (v) 200-250 V from tip to tip, (vi) 250-300 V peak to peak, (vii) 300-350 V from tip to tip, (viii) 350-400 V peak to peak, (ix) 400-450 V from tip to tip, (x) 450-500 V from tip to tip and (xi)> 500 V from tip to tip.

Im zweiten Betriebsmodus wird der ersten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung vorzugsweise eine Wechsel- oder HF-Spannung zugeführt, die eine aus der folgenden Gruppe ausgewählte Amplitude aufweist: (i) < 50 V von Spitze zu Spitze, (ii) 50–100 V von Spitze zu Spitze, (iii) 100–150 V von Spitze zu Spitze, (iv) 150–200 V von Spitze zu Spitze, (v) 200–250 V von Spitze zu Spitze, (vi) 250–300 V von Spitze zu Spitze, (vii) 300–350 V von Spitze zu Spitze, (viii) 350–400 V von Spitze zu Spitze, (ix) 400–450 V von Spitze zu Spitze, (x) 450–500 V von Spitze zu Spitze und (xi) > 500 V von Spitze zu Spitze.in the second mode of operation is preferably the first AC or RF ion guide an AC or RF voltage fed to the an amplitude selected from the following group: (i) <50V from peak to peak, (ii) 50-100 V from tip to tip, (iii) 100-150 V peak to peak, (iv) 150-200 V from tip to tip, (v) 200-250 V from tip to tip, (vi) 250-300 V peak to peak, (vii) 300-350 V from tip to tip, (viii) 350-400 V peak to peak, (ix) 400-450 V from tip to tip, (x) 450-500 V from tip to tip and (xi)> 500 V from tip to tip.

Das Massenspektrometer weist weiterhin vorzugsweise eine Elektrospray-Ionenquelle ("ESI-Ionenquelle"), eine Atmosphärendruck-Ionenquelle mit chemischer Ionisation ("APCI-Ionenquelle"), eine Atmosphärendruck-Photoionisations-Ionenquelle ("APPI-Ionenquelle"), eine matrixunterstützte Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle ("MALDI-Ionenquelle"), eine Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle ("LDI-Ionenquelle"), eine induktiv gekoppelte Plasma-Ionenquelle ("ICP-Ionenquelle"), eine Elektronenstoß-Ionenquelle ("EI-Ionenquelle"), eine Ionenquelle mit chemischer Ionisation ("CI-Ionenquelle"), eine Ionenquelle mit schnellem Atombeschuß ("FAB-Ionenquelle") und eine Flüssig-Sekundärionen-Massenspektrometrie-Ionenquelle ("LSIMS-Ionenquelle") auf. Die Ionenquelle kann gepulst oder kontinuierlich arbeiten.The A mass spectrometer preferably further comprises an electrospray ion source ("ESI ion source"), an atmospheric pressure ion source with chemical ionization ("APCI ion source"), an atmospheric pressure photoionization ("APPI") ion source, a matrix assisted laser desorption ionization ion source ("MALDI ion source"), a laser desorption ionization ion source ("LDI ion source"), an inductively coupled Plasma ion source ("ICP ion source"), an electron impact ion source ("EI ion source"), an ion source with chemical ionization ("CI ion source"), an ion source with fast atom bombardment ("FAB ion source") and a liquid secondary ion mass spectrometry ion source ("LSIMS ion source"). The ion source can be pulsed or continuous.

Vorteilhafterweise ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie vorgesehen, welches die folgenden Schritte aufweist:
Bereitstellen einer Mehrmodus-Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung,
Betreiben der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung in einem ersten Betriebsmodus, wobei die Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung als eine Innenführung wirkt, und
Betreiben der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung in einem zweiten Betriebsmodus, wobei die Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung einen Flugzeitbereich bildet.
Advantageously, a method for mass spectrometry is provided which has the following steps:
Providing a multi-mode AC or RF ion guide,
Operating the AC or RF ion guide in a first mode of operation, wherein the AC or RF ion guide acts as an inner guide, and
Operating the AC or RF ion guide in a second mode of operation, wherein the AC or RF ion guide forms a time-of-flight region.

Vorteilhafterweise ist ein Massenspektrometer mit einer Kollisionszelle vorgesehen, wobei die Kollisionszelle eine Anzahl von Elektroden aufweist, wobei in einem Betriebsmodus ein elektrischer Längsbeschleunigungs-Feldbereich einer ersten Stufe und ein axialer Feldbereich einer zweiten verschiedenen Stufe bereitgestellt sind, um Ionen aus der Kollisionszelle herauszubeschleunigen.advantageously, a mass spectrometer with a collision cell is provided, wherein the collision cell has a number of electrodes, wherein in an operating mode, an electric longitudinal acceleration field region of a first stage and an axial field area of a second different Stage are provided to accelerate ions out of the collision cell.

Das Verhältnis zwischen der axialen elektrischen Feldstärke in dem elektrischen Längsbeschleunigungs-Feldbereich der zweiten Stufe und der axialen elektrischen Feldstärke in dem elektrischen Längsbeschleunigungs-Feldbereich der ersten Stufe ist aus der folgenden Gruppe ausgewählt: (i) ≥ 2, (ii) ≥ 3, (iii) ≥ 4, (iv) ≥ 5, (v) ≥ 6, (vi) ≥ 7, (vii) ≥ 8, (viii) ≥ 9 und (ix) ≥ 10. Ein Verhältnis von ungefähr 8 ist besonders bevorzugt.The relationship between the axial electric field strength in the longitudinal electric field force region the second stage and the axial electric field strength in the longitudinal electric field acceleration The first level is selected from the following group: (i) ≥2, (ii) ≥3, (iii) ≥4, (iv) ≥5, (v) ≥6, (vi) ≥7, (vii) ≥ 8, (viii) ≥ 9 and (ix) ≥ 10. A ratio of about 8 is particularly preferred.

Vor dem Herausbeschleunigen von Ionen aus der Kollisionszelle kann der Druck innerhalb der Kollisionszelle verringert werden.In front accelerating out ions from the collision cell, the Pressure within the collision cell can be reduced.

Vorteilhafterweise ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie vorgesehen, welches die folgenden Schritte aufweist:
Bereitstellen einer Kollisionszelle mit einer Anzahl von Elektroden,
Bereitstellen eines elektrischen Längsbeschleunigungsfelds einer ersten Stufe an einem ersten Bereich der Kollisions zelle und
Bereitstellen eines axialen Felds einer zweiten verschiedenen Stufe an einem zweiten verschiedenen Bereich der Kollisionszelle,
wobei die axialen Felder der ersten und der zweiten Stufe bereitgestellt werden, um Ionen aus der Kollisionszelle herauszubeschleunigen.
Advantageously, a method for mass spectrometry is provided which has the following steps:
Providing a collision cell with a number of electrodes,
Providing a longitudinal electrical acceleration field of a first stage at a first region of the collision cell and
Providing an axial field of a second different stage at a second different area of the collision cell,
wherein the axial fields of the first and second stages are provided to accelerate ions out of the collision cell.

Gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz Ionen kontinuierlich oder in Impulsen empfangen. Eine Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung kann zwischen der Ionenquelle und dem Quadrupol-Stabsatz angeordnet werden, um Ionen entweder kontinuierlich in den Quadrupol-Stabsatz durchzulassen oder Ionen gepulst in den Quadrupol-Stabsatz einzubringen. In einem Betriebsmodus wird der Quadrupol-Stabsatz als ein Quadrupol-Massenfilter verwendet, wobei die Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung zwischen der Ionenquelle und dem Quadrupol-Stabsatz eingerichtet ist, um Ionen kontinuierlich durchzulassen. In diesem Betriebsmodus wird der Quadrupol-Stabsatz betrieben, wobei sowohl Wechselspannungen/HF-Spannungen als auch Gleichspannungen an die Stäbe angelegt werden, so dass die Ionen durch das elektrische Wechselfeld/HF-Feld radial eingesperrt werden und durch eine Gleichspannungs-Potentialdifferenz, die zwischen den Stäben aufrechterhalten wird, massengefiltert werden. Ein Ionendetektor zeichnet das Ionensignal vorzugsweise kontinuierlich auf.According to certain embodiments of the present invention, the multi-mode quadrupole rod set may receive ions continuously or in pulses. An AC or RF ion guide may be placed between the ion source and the quadrupole rod set to either pass ions continuously into the quadrupole rod set or pulsed ions into the quadrupole rod set. In one mode of operation, the quadrupole rod set is used as a quadrupole mass filter with the AC or RF ion guide between the ion source and the quadrupole rod set is set to pass ions continuously. In this mode of operation, the quadrupole rod set is operated with both AC / RF voltages and DC voltages applied to the rods so that the ions are radially confined by the AC electric field / RF field and by a DC potential difference between the rods is maintained, mass filtered. An ion detector preferably records the ion signal continuously.

In einem anderen Betriebsmodus wird der Quadrupol-Stabsatz als ein Flugzeit- oder Driftbereich zur Verwendung bei der Flugzeit-Massenanalyse verwendet. In diesem Betriebsmodus kann die Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung zwischen der Ionenquelle und dem Quadrupol-Stabsatz eingerichtet werden, um Ionen anzusammeln und sie in diskreten Impulsen freizugeben. Der Quadrupol-Stabsatz wird mit an die Stäbe angelegten Wechselspannungen/HF-Spannungen betrieben, so dass die Ionen radial eingesperrt werden und axial in dem Quadrupol-Stabsatz driften. Die Stäbe werden alle auf im Wesentlichen dem gleichen Gleichspannungspotential gehalten. Ein Ionendetektor zeichnet vorzugsweise sowohl die Intensität des Ionensignals als auch die Zeit auf, die von der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung freigegebene Ionen benötigen, um am Ionendetektor anzukommen.In another mode of operation is the quadrupole rod set as a Time of flight or drift range for use in Time of Flight mass analysis used. In this operating mode, the AC voltage or RF ion guide established between the ion source and the quadrupole rod set be used to accumulate ions and release them in discrete pulses. The quadrupole rod set is fitted with AC voltages / RF voltages applied to the rods operated so that the ions are locked radially and axially drift in the quadrupole rod set. The bars are all on essentially kept the same DC potential. An ion detector preferably records both the intensity of the ion signal and the time released by the AC or RF ion guide Need ions, to arrive at the ion detector.

In dem Betriebsmodus, in dem der Quadrupol-Stabsatz einen Flugzeitbereich bereitstellt, kann der Quadrupol-Stabsatz als ein Driftbereich verwendet werden, weil die elektrischen Wechselfelder/HF-Felder innerhalb des Stabsatzes nur radiale Komponenten haben. Die Wechselfelder/HF-Felder bewirken das radiale Einsperren der Ionen, und sie üben keine axiale Kraft auf die Ionen aus. Dabei stören die quadratischen radialen elektrischen Felder nicht die Funktion der Vorrichtung, die einen Drift- oder Flugzeitbereich bereitstellen soll.In the operating mode in which the quadrupole rod set has a time-of-flight range The quadrupole rod set may be used as a drift region be because the alternating electric fields / rf fields within of the set of rods have only radial components. The alternating fields / HF fields effect the radial confinement of the ions, and they exert no axial force the ions out. In the process disturb the square radial electric fields are not the function device providing a drift or time-of-flight range should.

An den Quadrupol-Stabsatz angelegte Wechselspannungen/HF-Spannungen können zu leichten elektrischen Randfeldern am Eingang und am Ausgang des Quadrupol-Stabsatzes führen. Diese Randfelder können verzerrt werden, und sie können eine nichtaxiale Komponente des elektrischen Felds aufweisen, die eine geringfügige Störung der Drift geschwindigkeiten der sich in den Quadrupol-Stabsatz oder aus diesem heraus bewegenden Ionen hervorrufen könnte. Falls jedoch eine gepulste Ionenquelle in unmittelbarer Nähe zum Eingang des Quadrupol-Stabsatzes angeordnet ist und die Beschleunigung der Ionen in den Quadrupol-Stabsatz mit der Wechselspannungs- bzw. HF-Spannungsversorgung für die Stäbe synchronisiert ist, kann dafür gesorgt werden, daß die Ionen in den Quadrupol-Stabsatz eintreten, wenn die Wechselspannung/HF-Spannung durch null geht. Die richtige Synchronisation der Ionenbeschleunigung in den Quadrupol-Stabsatz mit der Wechselspannung/HF-Spannung hilft dabei zu gewährleisten, dass die axiale Komponente des Randfelds am Eingang des Quadrupol-Stabsatzes sowohl konstant ist als auch eine minimale Störung der Ionen während des Eintretens von ihnen in den Quadrupol-Stabsatz hervorruft.At The AC / RF voltages applied to the quadrupole rod set may become too light electrical fringing fields at the entrance and at the exit of the quadrupole rod set to lead. These border fields can be distorted, and they can have a non-axial component of the electric field, the a minor one disorder the drift speeds are reflected in the quadrupole rod set or could evoke from this moving ions. If, however, a pulsed ion source close is arranged to the input of the quadrupole rod set and the acceleration the ions into the quadrupole rod set with the AC voltage or RF power supply for The bars is synchronized, can take care of it be that the Ions enter the quadrupole rod set when the AC / RF voltage goes through zero. The right synchronization of the ion acceleration into the quadrupole rod set using the alternating voltage / rf voltage helps to ensure that the axial component of the edge field at the entrance of the quadrupole rod set is both constant and a minimum perturbation of the ions during the Occurrence of them in the quadrupole rod set causes.

Das Synchronisieren der Austrittszeit der Ionen aus dem Quadrupol-Stabsatz mit der Zeit, zu der die angelegte Wechselspannung/HF-Spannung durch null geht, ist nicht möglich, weil die Ionen entsprechend ihren Masse-Ladungs-Verhältnissen getrennt werden und den Stabsatz zu erheblich verschiedenen Zeiten verlassen, wenn der Quadrupol-Stabsatz als ein Drift- oder Flugzeitbereich wirkt. Der Ionendetektor kann jedoch in unmittelbarer Nähe zum Ausgang des Quadrupol-Stabsatzes angeordnet werden, so dass eine durch die axiale Komponente des Randfelds hervorgerufene geringfügige Störung entweder minimal oder vernachlässigbar ist. Durch Anordnen des Ionendetektors in der Nähe des Ausgangs des Quadrupol-Stabsatzes ist die Entfernung, über die sich die Ionen nach dem Verlassen des Quadrupol-Stabsatzes bewegen, verglichen mit der Länge des Quadrupol-Stabsatzes selbst klein. Daher ist die Zeit, die die Ionen benötigen, um vom Quadrupol-Stabsatz zum Ionendetektor zu laufen, und damit die Störung der zeitlichen Trennung der Ionen verhältnismäßig unbedeutend. Falls erforderlich, kann eine Störung weiter verringert werden, indem die Ionen aus dem Quadrupol-Stabsatz und in den Ionendetektor beschleunigt werden.The Synchronizing the exit time of the ions from the quadrupole rod set with the time at which the applied AC voltage / RF voltage passes through Zero is not possible because the ions correspond to their mass-to-charge ratios be separated and the set of staff at significantly different times leave when the quadrupole rod set as a drift or time-of-flight range acts. However, the ion detector can be in close proximity to the output of the quadrupole rod set, so that one through the axial component of the fringing field caused either minor disturbance minimal or negligible is. By placing the ion detector near the output of the quadrupole rod set is the distance, over the ions move after leaving the quadrupole rod set, compared with the length of the quadrupole rod set itself small. Therefore, the time that the Ions need to from the quadrupole rod set to the ion detector to run, and thus the disorder the temporal separation of the ions relatively insignificant. If necessary, can a disorder be further reduced by the ions from the quadrupole rod set and accelerated into the ion detector.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann das Massenspektrometer mehr als einen Quadrupol-Stabsatz und/oder andere zusätzliche Analysatoren aufweisen. Beispielsweise kann das Massenspektrometer eine Kollisionszelle und wenigstens einen Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz aufweisen, der in einem ersten Modus als ein Massenfilter arbeitet und in einem zweiten Modus als ein Drift- oder Flugzeitbereich arbeitet. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann das Massenspektrometer eine Ionenquelle, eine Wechselspannungs/HF-Ionenführung, einen bevorzugten Doppelfunktions- oder Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz, eine Kollisionszelle, einen Doppelfunktions- oder Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz und einen Ionendetektor aufweisen, die in Reihe angeordnet sind. Die Wechselspannungs/HF-Ionenführung kann einen Mehrpol-Stabsatz aufweisen. Der bevorzugte Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz kann in einem Betriebsmodus als ein Drift- oder Flugzeitbereich und in einem anderen Betriebsmodus als ein Massenfilter wirken. Daher ist das bevorzugte Massenspektrometer in der Lage, alle Funktionen eines herkömmlichen Dreifach-Quadrupol-Massenspektrometers auszuführen, es hat jedoch eine vorteilhafte Fähigkeit, Massenspektren für Ionen mit einem breiten Bereich von Masse-Ladungs-Verhältnissen und auch Fragmentionenspektren, die sich aus der Fragmentation von Ausgangsionen ergeben, mit einer hohen Empfindlichkeit und einer schnelleren Rate als bei herkömmlichen Anordnungen aufzuzeichnen.In the preferred embodiment, the mass spectrometer may include more than one quadrupole rod set and / or other additional analyzers. For example, the mass spectrometer may include a collision cell and at least one multi-mode quadrupole rod set that operates as a mass filter in a first mode and operates as a drift or time-of-flight region in a second mode. In the preferred embodiment, the mass spectrometer may comprise an ion source, an AC / RF ion guide, a preferred dual-function or multi-mode quadrupole rod set, a collision cell, a dual-function or multi-mode quadrupole rod set, and an ion detector arranged in series , The AC / RF ion guide may have a multipole rod set. The preferred multi-mode quadrupole rod set may act as a drift or time-of-flight region in one mode of operation and as a mass filter in another mode of operation. Therefore, the preferred mass spectrometer is capable of performing all the functions of a conventional triple quadrupole mass spectrometer, but it has an advantageous ability to use Mas To record spectra for ions with a wide range of mass-to-charge ratios and also fragment ion spectra resulting from the fragmentation of parent ions with a high sensitivity and a faster rate than in conventional arrangements.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist die Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung zwischen der Ionenquelle und dem bevorzugten Quadrupol-Stabsatz vorzugsweise segmentiert, so daß Ionen in einem Bereich der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung angesammelt werden können und dann als ein diskretes Ionenpaket in einen Quadrupol-Stabsatz freigegeben werden können. Die Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung kann beispielsweise einen segmentierten Stabsatz oder einen gestapelten Ringsatz aufweisen, und sie ermöglicht vorzugsweise, dass Ionen zur nachfolgenden Massenanalyse stromabwärts linear beschleunigt werden, wenn das Massenspektrometer in einem Flugzeitmodus betrieben wird.According to the preferred Embodiment is the AC or RF ion guide between the ion source and preferably the preferred quadrupole rod set, so that ions accumulated in an area of the AC or RF ion guide can and can then released as a discrete ion packet into a quadrupole rod set can be. The AC voltage or RF ion guide For example, a segmented rod set or a stacked Have ring set, and it allows preferably, that ions are linear downstream for subsequent mass analysis be accelerated when the mass spectrometer in a time of flight mode is operated.

Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun nur als Beispiel mit Bezug auf die folgende Zeichnung beschrieben, wobei:Various embodiments The present invention will now be described by way of example only to the following drawing, wherein:

1A ein bevorzugtes Massenspektrometer zeigt, das in einem MS-Betriebsmodus arbeitet, 1B ein bevorzugtes Massenspektrometer zeigt, das in einem MS/MS-Betriebsmodus arbeitet, 1C ein bevorzugtes Massenspektrometer zeigt, das in einem MS-TOF-Betriebsmodus arbeitet und 1D ein bevorzugtes Massenspektrometer zeigt, das in einem MS/MS-TOF-Betriebsmodus arbeitet, 1A shows a preferred mass spectrometer operating in an MS mode of operation, 1B shows a preferred mass spectrometer operating in an MS / MS mode of operation, 1C shows a preferred mass spectrometer operating in an MS-TOF mode of operation and 1D shows a preferred mass spectrometer operating in an MS / MS TOF mode of operation,

2A eine schematische Ansicht des Querschnitts – durch eine bevorzugte Kollisionszelle zeigt, 2B das Potentialprofil entlang der Kollisionszelle in einem Ionen ansammlung-ohne-Fragmentierung-Modus zeigt, 2C das Potentialprofil entlang der Kollisionszelle in einem Ionenansammlung-und-Fragmentierung-Modus zeigt, 2D das Potentialprofil entlang der Kollisionszelle zu einer Zeit zeigt, zu der die Ionen in einen Bereich in der Nähe des Ausgangs der Kollisionszelle bewegt werden, 2E das Potentialprofil entlang der Kollisionszelle zu einer Zeit zeigt, zu der die Ionen in einem Bereich in der Nähe des Ausgangs der Kollisionszelle eingeschlossen und durch Kollisionen gekühlt werden, und 2F das Potentialprofil entlang der Kollisionszelle zu einer Zeit zeigt, zu der die Ionen aus der Kollisionszelle beschleunigt oder gepulst entfernt werden, 2A a schematic view of the cross section - through a preferred collision cell shows 2 B shows the potential profile along the collision cell in an ion collection-without-fragmentation mode, 2C shows the potential profile along the collision cell in an ion accumulation and fragmentation mode, 2D shows the potential profile along the collision cell at a time when the ions are moved to an area near the exit of the collision cell, 2E shows the potential profile along the collision cell at a time when the ions are trapped in an area near the exit of the collision cell and cooled by collisions, and 2F shows the potential profile along the collision cell at a time when the ions from the collision cell are accelerated or pulsed removed,

3A Ionen mit verschiedenen Anfangspositionen im Ausgangsbereich einer Kollisionszelle zeigt, 3B die Ionen in einem axialen Beschleunigungsfeld einer ersten Stufe zeigt, 3C die Ionen zeigt, nachdem sie aus der Kollisionszelle ausgetreten sind und in einen feldfreien Flugzeitbereich eingetreten sind, 3D die Ionen zum Ausgang des feldfreien Bereichs hin zeigt, 3E Ionen zeigt, die zunächst in entgegengesetzte Richtungen laufen, und 3F zunächst in entgegengesetzte Richtungen laufende Ionen und eine räumliche Fokussierung zweiter Ordnung zeigt und 3A Showing ions with different initial positions in the exit region of a collision cell, 3B shows the ions in an axial acceleration field of a first stage, 3C the ions, having exited the collision cell and entered a field-free time-of-flight region, 3D showing the ions towards the output of the field-free region, 3E Shows ions that initially run in opposite directions, and 3F initially in opposite directions running ions and a spatial focusing of second order shows and

4A eine schematische Ansicht eines Querschnitts durch ein Massenspektrometer gemäß einer weniger bevorzugten Ausführungsform zeigt und 4B das Potentialprofil zu einem Zeitpunkt entlang dem Massenspektrometer zeigt, wenn der Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz in einem Flugzeit-Betriebsmodus arbeitet. 4A a schematic view of a cross section through a mass spectrometer according to a less preferred embodiment shows and 4B shows the potential profile at a time along the mass spectrometer when the multi-mode quadrupole rod set is operating in a time-of-flight mode of operation.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die 1A1D beschrieben. Das Massenspektrometer 1 weist vorzugsweise wenigstens einen Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6, 6', 6'' auf, der in einem Betriebsmodus als ein Drift- oder Flugbereich zur Verwendung bei der Flugzeit-Massenanalyse funktioniert (oder diesen bereitstellt oder bildet) und der in einem anderen Betriebsmodus als ein Quadrupol-Massenfilter funktioniert oder wirkt. Die 1A1D zeigen die Komponenten eines bevorzugten Dreifach-Quadrupol-Massenspektrometers 1, das in mehreren verschiedenen Betriebsmodi verwendet wird.A preferred embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS 1A - 1D described. The mass spectrometer 1 preferably has at least one multi-mode quadrupole rod set 6 . 6 ' . 6 '' which functions in (or provides) an operating mode as a drift or flight range for use in Time of Flight mass analysis and which functions or operates in a mode of operation other than a quadrupole mass filter. The 1A - 1D show the components of a preferred triple quadrupole mass spectrometer 1 which is used in several different operating modes.

Das Massenspektrometer 1 umfaßt vorzugsweise eine Ionenquelle 2, eine Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3, einen ersten Quadrupol-Stabsatz 4, 4', der beispielsweise entweder in einem Massenfilter-Betriebsmodus oder in einem Ionenführungs-Betriebsmodus (nur HF) betrieben werden kann, eine HF-Kollisionszelle 5, 5', einen Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6, 6' gemäß der bevorzugten Ausführungsform, der entweder in einem Ionenführungs-, Massenfilter- oder Flugzeit-Betriebsmodus betrieben werden kann, und einen Ionendetektor 7. Die Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3 kann beispielsweise einen Quadrupol-Stabsatz oder eine Ionentunnel-Ionenführung mit einer Anzahl von Elektroden mit Öffnungen im Wesentlichen ähnlicher Größe, von denen Ionen bei der Verwendung durchgelassen werden, aufweisen.The mass spectrometer 1 preferably comprises an ion source 2 , an AC or RF ion guide 3 , a first quadrupole rod set 4 . 4 ' For example, which may be operated in either a mass filter mode of operation or an ion guide mode of operation (RF only), an RF collision cell 5 . 5 ' , a multi-mode quadrupole rod set 6 . 6 ' according to the preferred embodiment, which may be operated in either an ion guide, mass filter, or time-of-flight mode of operation, and an ion detector 7 , The AC or RF ion guide 3 For example, a quadrupole rod set or an ion tunnel ion guide may have a number of electrodes with openings of substantially similar size, from which ions are transmitted in use.

1A zeigt das bevorzugte Massenspektrometer 1 bei Verwendung in einem MS-Modus. Ionen von der Ionenquelle 2 treten in die Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3 ein oder werden darin empfangen, und sie werden zum ersten Quadrupol-Stabsatz 4 durchgelassen, der als ein Massenfilter betrieben wird. Der erste Quadrupol-Stabsatz 4 weist an die Stäbe des Quadrupol-Stabsatzes 4 angelegte HF-Potentiale auf, und es wird zwischen benachbarten Stäben eine Gleichspannungs-Potentialdifferenz aufrechterhalten, so dass die durch den ersten Quadrupol-Stabsatz 4 hindurchlaufenden Ionen einer Massenfilterung unterzogen werden. 1A shows the preferred mass spectrometer 1 when used in an MS mode. Ions from the ion source 2 enter the AC or RF ion guide 3 or are received in it, and they become the first quadrupole rod set 4 passed through, which is operated as a mass filter. The first quadrupole rod set 4 points to the rods of the quadrupole rod set 4 applied RF potentials, and it is a DC potential between adjacent bars maintained the difference, so that by the first quadrupole rod set 4 passing through ions of mass filtering.

Dementsprechend werden vom ersten Quadrupol-Stabsatz 4 nur Ionen mit bestimmten gewünschten Masse-Ladungs-Verhältnissen zur HF-Kollisionszelle 5 durchgelassen, die stromabwärts des ersten Quadrupol-Stabsatzes 4 angeordnet ist. Ein Kollisionsgas bei einem Druck von beispielsweise > 10–3 mbar ist vorzugsweise in der Kollisionszelle 5 vorhanden oder wird in diese eingeleitet. Es wird dafür gesorgt, dass Ausgangsionen mit einem bestimmten Masse-Ladungs-Verhältnis mit ausreichend niedrigen Energien in die Kollisionszelle 5 eindringen und die Kollisionszelle 5 durchlaufen, so dass die Ionen innerhalb der Kollisionszelle 5 durch Kollisionen gekühlt werden, ohne dass sie in erheblichem Maße fragmentiert werden. Die Ausgangsionen werden dann von der Kollisionszelle 5 zum bevorzugten Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6'' weitergeleitet, der in einem Nur-HF-Modus (also einem Ionenführungsmodus) betrieben wird, so dass der Quadrupol-Stabsatz 6'' als eine HF-Ionenführung wirkt und Ionen innerhalb der Ionenführung 6' radial einsperrt. Die Ionen laufen durch die Quadrupol-Ionenführung 6'' und werden dann vom Ionendetektor 7 detektiert, der stromabwärts des Quadrupol-Stabsatzes 6' angeordnet ist. In diesem Betriebsmodus wirkt der Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6'' weder als ein Massenfilter noch als ein Flugzeitbereich, weil Ionen nicht massengefiltert werden und auch nicht gepulst aus der Kollisions zelle 5 in den Quadrupol-Stabsatz 6'' überführt werden.Accordingly, from the first quadrupole rod set 4 only ions with certain desired mass-to-charge ratios to the RF collision cell 5 passed downstream of the first quadrupole rod set 4 is arranged. A collision gas at a pressure of for example> 10 -3 mbar is preferably in the collision cell 5 exists or is initiated in this. It is ensured that exit ions with a certain mass-to-charge ratio with sufficiently low energies into the collision cell 5 penetrate and the collision cell 5 go through so that the ions within the collision cell 5 are cooled by collisions without being significantly fragmented. The output ions are then from the collision cell 5 to the preferred multi-mode quadrupole rod set 6 '' which is operated in an RF-only mode (ie, an ion guide mode) such that the quadrupole rod set 6 '' acts as an RF ion guide and ions within the ion guide 6 ' locked radially. The ions pass through the quadrupole ion guide 6 '' and then from the ion detector 7 detected downstream of the quadrupole rod set 6 ' is arranged. In this mode of operation, the multi-mode quadrupole rod set acts 6 '' neither as a mass filter nor as a time-of-flight range because ions are not mass-filtered and are not pulsed out of the collision cell 5 into the quadrupole rod set 6 '' be transferred.

In 1B ist das bevorzugte Massenspektrometer 1 dargestellt, wenn es in einem MS/MS-Massenanalysemodus verwendet wird. Ionen von der Ionenquelle 2 werden von der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3 durchgelassen und laufen zum ersten Quadrupol-Stabsatz 4, der als ein Massenfilter betrieben wird. Benachbarten Stäben des ersten Quadrupol-Stabsatzes 4 werden entgegengesetzte Phasen einer Wechsel- bzw. HF-Spannung zugeführt, und ein Gleichspannungspotential wird zwischen benachbarten Stäben aufrechterhalten, so dass der Quadrupol-Stabsatz 4 Ionen entsprechend ihren Masse-Ladungs-Verhältnissen filtert.In 1B is the preferred mass spectrometer 1 when used in MS / MS mass analysis mode. Ions from the ion source 2 be from the AC or RF ion guide 3 passed through and run to the first quadrupole rod set 4 operated as a mass filter. Neighboring rods of the first quadrupole rod set 4 opposite phases are fed to an AC or RF voltage, and a DC potential is maintained between adjacent bars so that the quadrupole rod set 4 Ion filters according to their mass-to-charge ratios.

Ionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis oder einem spezifischen Bereich von Masse-Ladungs-Verhältnissen werden vom Quadrupol-Massenfilter 4 zur Kollisionszelle 5 weiterlaufen gelassen, während andere Ionen vom Quadrupol-Massenfilter 4 erheblich abgeschwächt werden. Die Kollisionszelle 5 wird vorzugsweise auf einem Gleichspannungspotential gehalten, so dass in die Kollisionszelle 5 eintretende Ionen verhältnismäßig energiereich sind.Ions having a specific mass to charge ratio or a specific range of mass to charge ratios are derived from the quadrupole mass filter 4 to the collision cell 5 continue to run while other ions from the quadrupole mass filter 4 be significantly weakened. The collision cell 5 is preferably maintained at a DC potential, so that in the collision cell 5 entering ions are relatively energetic.

Innerhalb der HF-Kollisionszelle 5 ist ein Gas bereitgestellt, so dass wenigstens einige der in die HF-Kollisionszelle 5 eindringenden Ausgangsionen mit den Gasmolekülen zur Kollision gebracht werden und unter Erzeugung von Fragmentionen fragmentieren. Die Fragmentionen und jegliche nicht fragmentierte Ausgangsionen werden dann von der Kollisionszelle 5 zum bevorzugten Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6 durchgelassen. Der Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6 wird in einem Massenfilter-Betriebsmodus betrieben. Dementsprechend werden HF-Spannungen an die Stäbe des Quadrupol-Stabsatzes 6 angelegt, und eine Gleichspannungs-Potentialdifferenz wird zwischen benach barten Stäben des Quadrupol-Stabsatzes 6 aufrechterhalten, so dass der Quadrupol-Stabsatz 6 die Fragmentionen entsprechend ihrem Masse-Ladungs-Verhältnis selektiv massenfiltert und ausgewählte Fragmentionen zum Ionendetektor 7 weiterlaufen läßt.Within the RF collision cell 5 is a gas provided so that at least some of the in the RF collision cell 5 penetrating exit ions are collided with the gas molecules and fragment to produce fragment ions. The fragment ions and any non-fragmented parent ions are then from the collision cell 5 to the preferred multi-mode quadrupole rod set 6 pass through. The multi-mode quadrupole rod set 6 is operated in a mass filter operating mode. Accordingly, RF voltages are applied to the rods of the quadrupole rod set 6 applied, and a DC potential difference is between Benach disclosed rods of the quadrupole rod set 6 maintained so that the quadrupole rod set 6 the fragment ions are selectively mass filtered according to their mass-to-charge ratio and selected fragment ions to the ion detector 7 keep running.

1C zeigt das bevorzugte Massenspektrometer 1, wenn es in einem MS-TOF-Betriebsmodus verwendet wird. In diesem Modus werden Ionen vorzugsweise in der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3 angesammelt, die vorzugsweise neben der Ionenquelle 2 angeordnet ist. Die Ionen werden dann vorzugsweise periodisch aus der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3 austreten gelassen und von dem ersten Quadrupol-Stabsatz 4' empfangen, der vorzugsweise in einem Nur-HF- oder Ionenführungsmodus betrieben wird. HF-Potentiale werden an die Stäbe des ersten Quadrupol-Stabsatzes 4' angelegt, und alle Stäbe werden im Wesentlichen auf demselben Gleichspannungspotential gehalten, so dass der erste Quadrupol-Stabsatz 4' Ionen, im Wesentlichen ohne sie einer Massenfilterung zu unterziehen, zur Kollisionszelle 5' durchläßt. Die von der ersten Quadrupol-Ionenführung 4' durchgelassenen Ionen werden dann in der Kollisionszelle 5' angesammelt oder eingefangen, wo sie durch Kollisionen gekühlt werden. Die Ionen werden gepulst aus der Kollisions zelle 5' entfernt, und es wird dafür gesorgt, dass sie in den zweiten Quadrupol-Stabsatz 6' eintreten, der dafür eingerichtet ist, in einem Flugzeit-Betriebsmodus zu arbeiten. HF-Spannungen werden an die Stäbe des bevorzugten Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatzes 6' abgelegt, und die Stäbe des Quadrupol-Stabsatzes 6' werden alle im Wesentlichen auf demselben Gleichspannungspotential gehalten, so dass der Quadrupol-Stabsatz 6' die Ionen radial einsperrt, die hindurchtretenden Ionen jedoch keiner erheblichen Massenfilterung unterzieht. Innerhalb des im Quadrupol-Stabsatz 6' gebildeten Ionenführungsbereichs ist im Wesentlichen kein axiales elektrisches Feld bereitgestellt, und der Quadrupol-Stabsatz 6' wirkt daher als ein Drift- oder lugzeitbereich, der es ermöglicht, dass Ionen, die von der Kollisionszelle 5' gepulst in den Quadrupol-Stabsatz 6' eingebracht worden sind, entsprechend ihren Masse-Ladungs-Verhältnissen zeitlich getrennt werden. Vorzugsweise ist die Zeit, zu der die Ionen gepulst aus der HF-Kollisionszelle 5' entfernt und in den Quadrupol-Stabsatz 6' eingeleitet werden, im Wesentlichen mit der Zeit synchronisiert, zu der die an den Quadrupol-Stabsatz 6' angelegten HF-Potentiale durch 0 V laufen. 1C shows the preferred mass spectrometer 1 when used in an MS-TOF mode of operation. In this mode, ions are preferably in the AC or RF ion guide 3 accumulated, preferably next to the ion source 2 is arranged. The ions are then preferably periodically from the AC or RF ion guide 3 leak and from the first quadrupole rod set 4 ' which is preferably operated in a RF-only or ion-guide mode. RF potentials are applied to the rods of the first quadrupole rod set 4 ' applied, and all the rods are held at substantially the same DC potential, so that the first quadrupole rod set 4 ' Ions, without essentially subjecting them to mass filtering, to the collision cell 5 ' passes. That of the first quadrupole ion guide 4 ' Passed ions are then in the collision cell 5 ' accumulated or captured where they are cooled by collisions. The ions are pulsed out of the collision cell 5 ' removed, and it is ensured that they are in the second quadrupole rod set 6 ' that is set up to operate in a time-of-flight mode of operation. RF voltages are applied to the rods of the preferred multi-mode quadrupole rod set 6 ' filed, and the rods of the quadrupole rod set 6 ' are all held at substantially the same DC potential, so that the quadrupole rod set 6 ' locks the ions radially, but does not subject the passing ions to any significant mass filtering. Inside the quadrupole rod set 6 ' Essentially, no axial electric field is provided and the quadrupole rod set 6 ' therefore acts as a drift or lugzeitbereich, which allows ions from the collision cell 5 ' pulsed into the quadrupole rod set 6 ' have been introduced, according to their mass-charge ratios are separated in time. In front Preferably, the time at which the ions are pulsed from the RF collision cell 5 ' removed and into the quadrupole rod set 6 ' to be initiated, substantially synchronized with time, to which the quadrupole rod set 6 ' applied RF potentials through 0V run.

Die gepulst aus der Kollisionszelle 5' entfernten Ionen werden in dem Quadrupol-Stabsatz 6' zeitlich getrennt, wobei Ionen mit verhältnismäßig niedrigen Masse-Ladungs-Verhältnissen das Ende des innerhalb des Quadrupol-Stabsatzes 6' gebildeten Flugzeitbereichs vor Ionen mit höheren Masse-Ladungs-Verhältnissen erreichen. Die aus dem Quadrupol-Stabsatz 6' austretenden Ionen laufen dann zum Ionendetektor 7, der vorzugsweise in der Nähe des Ausgangs des Quadrupol-Stabsatzes 6' angeordnet ist. Die Ionen können vom Ausgang des Quadrupol-Stabsatzes 6' zum Ionendetektor 7 beschleunigt werden. In dem vorstehend beschriebenen Flugzeit-Betriebsmodus können Ionen vorzugsweise in der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3 stromaufwärts des ersten Quadrupol-Stabsatzes 4' angesammelt werden, während zuvor empfangene Ionen entweder durch Kollisionen innerhalb der Kollisionszelle 5' gekühlt werden und/oder massenanalysiert werden, indem die Ionen durch den von der Quadrupol-Ionenführung 6' gebildeten Flugzeitbereich geführt werden.The pulsed from the collision cell 5 ' ions removed are in the quadrupole rod set 6 ' separated in time, with ions having relatively low mass-to-charge ratios the end of within the quadrupole rod set 6 ' reached time range before ions with higher mass-to-charge ratios. Those from the quadrupole rod set 6 ' leaking ions then run to the ion detector 7 which is preferably near the exit of the quadrupole rod set 6 ' is arranged. The ions can be from the output of the quadrupole rod set 6 ' to the ion detector 7 be accelerated. In the time-of-flight mode of operation described above, ions may preferably be in the AC or RF ion guide 3 upstream of the first quadrupole rod set 4 ' while previously received ions are either collisions within the collision cell 5 ' be cooled and / or mass analyzed by passing the ions through from the quadrupole ion guide 6 ' be formed flying time range.

1D zeigt das bevorzugte Massenspektrometer, wenn es in einem MS/MS-TOF-Betriebsmodus verwendet wird. Ausgangsionen von der Ionenquelle 2 werden vorzugsweise in der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3 angesammelt und dann vorzugsweise periodisch von der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3 freigegeben oder gepulst daraus entfernt und dann zum ersten Quadrupol-Stabsatz 4 übertragen. Der erste Quadrupol-Stabsatz 4 wird als ein Massenfilter betrieben, so dass er selektiv Ausgangsionen mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis oder Ausgangsionen mit einem spezifischen Bereich von Masse-Ladungs-Verhältnissen durchläßt. Die vom ersten Quadrupol-Stabsatz 4 durchgelassenen gewünschten Ausgangsionen werden dann vorzugsweise in der Kollisionszelle 5' angesammelt. Die Kollisionszelle 5' wird vorzugsweise auf einem derartigen Gleichspannungspotential gehalten, dass Ionen dazu gebracht werden, durch eine Anzahl verhältnismäßig hochenergetischer Kollisionen mit innerhalb der Kollisionszelle 5' vorhandenen Gasmolekülen zu fragmentieren. Die durch diese Kollisionen erzeugten Fragmentionen werden dann vorzugsweise durch Kollisionen innerhalb der Kollisionszelle 5' gekühlt. Die sich ergebenden Fragmentionen werden dann gepulst aus der Kollisionszelle 5' entfernt und laufen zum bevorzugten Quadrupol-Stabsatz 6', der in einem Flugzeitmodus betrieben wird und daher zusammen mit dem Ionendetektor 7 Teil eines Flugzeit-Massenanalysators ist. Ausgangsionen können weiter in der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3 neben der Ionenquelle 2 angesammelt werden, während andere Ausgangsionen, die zuvor aus der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3 freigegeben wurden, entweder in der Kollisionszelle 5' fragmentiert und/oder gekühlt werden, und/oder während Fragmentionen gepulst aus der Kollisionszelle 5' entfernt werden und durch den Flugzeit-Massenanalysator massenanalysiert werden, der aus dem bevorzugten Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6' und dem Ionendetektor 7 besteht. 1D shows the preferred mass spectrometer when used in an MS / MS TOF mode of operation. Exit ions from the ion source 2 are preferably in the AC or RF ion guide 3 accumulated and then preferably periodically from the AC or RF ion guide 3 released or pulsed out of it and then to the first quadrupole rod set 4 transfer. The first quadrupole rod set 4 is operated as a mass filter so as to selectively pass through source ions having a specific mass to charge ratio or to starting ions having a specific range of mass to charge ratios. The first quadrupole rod set 4 transmitted desired exit ions are then preferably in the collision cell 5 ' accumulated. The collision cell 5 ' is preferably maintained at a DC potential such that ions are caused to travel by a number of relatively high energy collisions with within the collision cell 5 ' fragment existing gas molecules. The fragment ions generated by these collisions are then preferably collisions within the collision cell 5 ' cooled. The resulting fragment ions are then pulsed out of the collision cell 5 ' removed and run to the preferred quadrupole rod set 6 ' operated in a time-of-flight mode and therefore together with the ion detector 7 Is part of a time-of-flight mass analyzer. Output ions can continue in the AC or RF ion guide 3 next to the ion source 2 accumulated while other output ions, previously from the AC or RF ion guide 3 were released, either in the collision cell 5 ' fragmented and / or cooled, and / or during fragment ions pulsed from the collision cell 5 ' are removed and mass analyzed by the Time of Flight mass analyzer selected from the preferred multi-mode quadrupole rod set 6 ' and the ion detector 7 consists.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Auflösung des Massenspektrometers beim Betrieb in einem Flugzeitmodus weiter verbessert werden, indem der Gesamt-Ionenflugweg verlängert wird, indem weitere Drift- oder Flugbereiche zusätzlich zum bevorzugten Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6' bereitgestellt werden. Diese weiteren Drift- oder Flugbereiche können beispielsweise stromabwärts des Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatzes 6' bereitgestellt werden. Zusätzlich bzw. alternativ kann ein Reflektron bereitgestellt werden, durch das die Ionen laufen können, nachdem sie den innerhalb des Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatzes 6' gebildeten Drift- oder Flugzeitbereich verlassen haben. Die Verwendung eines Reflektrons hat die vorteilhafte Wirkung, dass sie das Aufrechterhalten einer zeitlichen Fokussierung der Ionen unterstützt.In another embodiment, the resolution of the mass spectrometer may be further enhanced in operation in a time-of-flight mode by extending the overall ionic flight path by adding additional drift or flight ranges in addition to the preferred multi-mode quadrupole rod set 6 ' to be provided. These further drift or flight regions may be, for example, downstream of the multi-mode quadrupole rod set 6 ' to be provided. Additionally, or alternatively, a reflectron may be provided through which the ions can travel after having passed within the multi-mode quadrupole rod set 6 ' have left drift or flight time range formed. The use of a reflectron has the beneficial effect of supporting the maintenance of time focusing of the ions.

Die Funktionsweise des Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatzes 6' in Zusammenhang mit dem Ionendetektor 7 als ein Flugzeit-Massenanalysator hängt von der Energiebreite der Ionen ab, die gepulst aus der Kollisionszelle 5' entfernt werden und die vorzugsweise in den Drift- oder Flugzeitbereich beschleunigt werden, der innerhalb des Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatzes 6' bereitgestellt ist. Es ist bevorzugt, die Energiebreite der Ionen durch Kühlen von ihnen in der Kollisionszelle 5' zu minimieren, bevor die Ionen gepulst aus der Kollisionszelle 5' entfernt und in den Drift- oder Flugzeitbereich eingeleitet werden. Es wird vorzugsweise zugelassen, dass die Ionen zahlreiche Kollisionen mit einem Puffergas in der Kollisionszelle 5' durchmachen, so dass sie auf im Wesentlichen die gleiche Temperatur wie das Puffergas gekühlt werden. Falls das Puffergas beispielsweise auf der Umgebungstemperatur gehalten wird, werden die Ionen auf eine durchschnittliche Energie von etwa 0,03 eV gekühlt. Die Temperatur des Puffergases kann weiter verringert werden, und es ist daher möglich, dass die Kollisionen die Ionen sogar auf eine noch niedrigere durchschnittliche Energie kühlen und daher die Energiebreite der Ionen sogar noch weiter verringern.The operation of the multi-mode quadrupole rod set 6 ' in connection with the ion detector 7 as a time-of-flight mass analyzer depends on the energy width of the ions pulsed out of the collision cell 5 ' are removed and preferably accelerated to the drift or time-of-flight range within the multi-mode quadrupole rod set 6 ' is provided. It is preferable to control the energy width of the ions by cooling them in the collision cell 5 ' minimize before the ions are pulsed out of the collision cell 5 ' removed and introduced into the drift or flight time range. It is preferably allowed that the ions make numerous collisions with a buffer gas in the collision cell 5 ' so that they are cooled to substantially the same temperature as the buffer gas. For example, if the buffer gas is maintained at ambient temperature, the ions are cooled to an average energy of about 0.03 eV. The temperature of the buffer gas can be further reduced, and it is therefore possible that the collisions cool the ions even to an even lower average energy, and therefore even further reduce the energy width of the ions.

Die 2A2F zeigen die Struktur der Kollisionszelle 5, 5' und das Potentialprofil entlang der Kollisionszelle 5, 5' gemäß einer bevorzugten Ausführungsform während verschiedener Stufen der Ionenansammlung, des Kühlens durch Kollisionen, der Fragmentierung und des Freigebens. Die Kollisionszelle 5, 5' enthält vorzugsweise ein Gas bei einem Druck im Bereich von 10–3 – 10–2 mbar, so dass viele Ionen-Gasmolekül-Kollisionen auftreten, wenn die Ionen 8 durch die Kollisionszelle 5, 5' laufen.The 2A - 2F show the structure of the collision cell 5 . 5 ' and the potential profile along the collision cell 5 . 5 ' according to a preferred Embodiment during various stages of ion accumulation, collision cooling, fragmentation and release. The collision cell 5 . 5 ' preferably contains a gas at a pressure in the range of 10 -3 - 10 -2 mbar, so that many ion-gas molecule collisions occur when the ions 8th through the collision cell 5 . 5 ' to run.

2A zeigt einen Querschnitt durch eine bevorzugte Kollisionszelle 5, 5', die vorzugsweise eine Ringstapel-Kollisionszelle 5, 5' aufweist, welche eine Anzahl von Elektroden mit Öffnungen aufweist, von denen Ionen durchgelassen werden. 2B zeigt das Potentialprofil entlang der Kollisionszelle 5, 5', wenn die Kollisionszelle 5, 5' zum Ansammeln von Ionen 8 verwendet wird, ohne sie in erheblichem Maße zu fragmentieren. Die gestapelten Ringe der Kollisionszelle 5, 5' werden vorzugsweise auf solchen Potentialen gehalten, daß die Ionen 8 in einer verhältnis mäßig flachen Potentialmulde, vorzugsweise innerhalb eines zentralen Bereichs der Kollisionszelle 5, 5', eingefangen werden. Die in 2B dargestellte Ausführungsform kann beispielsweise verwendet werden, um Ausgangsionen innerhalb der Kollisionszelle 5' einzufangen, bevor die Ausgangsionen gepulst in dem vorstehend in Bezug auf 1C beschriebenen MS-TOF-Betriebsmodus in den bevorzugten Quadrupol-Stabsatz 6' eingebracht werden. 2A shows a cross section through a preferred collision cell 5 . 5 ' , preferably a ring-stack collision cell 5 . 5 ' which has a number of electrodes with openings from which ions are transmitted. 2 B shows the potential profile along the collision cell 5 . 5 ' if the collision cell 5 . 5 ' for accumulating ions 8th used without significant fragmentation. The stacked rings of the collision cell 5 . 5 ' are preferably kept at such potentials that the ions 8th in a relatively flat potential well, preferably within a central region of the collision cell 5 . 5 ' to be caught. In the 2 B For example, the illustrated embodiment may be used to generate output ions within the collision cell 5 ' before the parent ions pulsed in the above with respect to 1C described MS TOF operating mode in the preferred quadrupole rod set 6 ' be introduced.

2C zeigt das Potentialprofil entlang der bevorzugten Kollisionszelle 5, 5' in einem Modus, in dem die Kollisionszelle 5, 5' sowohl zum Ansammeln als auch zum Fragmentieren von Ionen 8 verwendet wird. In diesem Modus werden die gestapelten Ringe oder Elektroden vorzugsweise auf solchen Potentialen gehalten, dass in die Kollisionszelle 5, 5' eintretende Ionen 8 durch eine verhältnismäßig steile Potentialmulde in einen Bereich der Kollisionszelle 5, 5' beschleunigt werden. Der Spannungsgradient über die Kollisionszelle 5, 5' hilft dabei, die Ionen 8 zu beschleunigen, um hochenergetische Kollisionen mit dem Kollisionsgas herbeizuführen. Diese Kollisionen bewirken, dass wenigstens einige der in die Kollisionszelle 5, 5' eindringenden Ausgangsionen 8 innerhalb der Kollisionszelle 5, 5' fragmentieren. 2C shows the potential profile along the preferred collision cell 5 . 5 ' in a mode where the collision cell 5 . 5 ' both for accumulating and fragmenting ions 8th is used. In this mode, the stacked rings or electrodes are preferably held at such potentials that in the collision cell 5 . 5 ' incoming ions 8th through a relatively steep potential well into a region of the collision cell 5 . 5 ' be accelerated. The voltage gradient across the collision cell 5 . 5 ' helps with the ions 8th to accelerate to cause high-energy collisions with the collision gas. These collisions cause at least some of those in the collision cell 5 . 5 ' penetrating exit ions 8th within the collision cell 5 . 5 ' fragmenting.

2D zeigt das Potentialprofil entlang der Kollisionszelle 5, 5', wenn Ionen zu einem Bereich in der Nähe des Ausgangs der Kollisionszelle 5, 5' bewegt werden. Die Ionen 8 können vor dieser Stufe fragmentiert worden sein, oder dies kann nicht der Fall sein. Die an die Elektroden der Kollisionszelle 5, 5' angelegten axialen Gleichspannungspotentiale können fortschreitend geändert werden, so dass der Boden der Potentialmulde fortschreitend dichter zum Ausgang der Kollisionszelle 5, 5' bewegt wird. 2D shows the potential profile along the collision cell 5 . 5 ' when ions reach an area near the exit of the collision cell 5 . 5 ' to be moved. The ions 8th may have been fragmented before this stage, or this may not be the case. The to the electrodes of the collision cell 5 . 5 ' applied axial DC potentials can be progressively changed so that the bottom of the potential well progressively closer to the output of the collision cell 5 . 5 ' is moved.

2E zeigt das Potentialprofil entlang der bevorzugten Kollisionszelle 5, 5', wenn Ausgangs- oder Fragmentionen 8 in einen Bereich in der Nähe des Ausgangs der Kollisionszelle 5, 5' eingeschlossen sind und durch ein Puffergas durch Kollisionen gekühlt werden. Die an die Elektroden angelegten Potentiale werden vorzugsweise so geändert, dass eine verhältnismäßig schmale und/oder steile Potentialmulde in der Nähe des Ausgangs der Kollisionszelle 5, 5' bereitgestellt ist. Die an die Elektroden angelegten Potentiale werden vorzugsweise so geändert, dass die Ionen 8 keine erheblichen Mengen an kinetischer Energie aufnehmen. Sobald die Ionen 8 in der Potentialmulde eingeschlossen wurden, können sie durch das Puffergas durch Kollisionen gekühlt werden, bis ihr Bereich an kinetischen Energien ausreichend verringert wurde. Sobald die Ionen 8 kühlen gelassen worden sind, können sie vorzugsweise aus der Kollisionszelle 5, 5' ausgestoßen werden. 2E shows the potential profile along the preferred collision cell 5 . 5 ' if initial or fragment ions 8th in an area near the exit of the collision cell 5 . 5 ' are enclosed and cooled by a buffer gas by collisions. The applied to the electrodes potentials are preferably changed so that a relatively narrow and / or steep potential well in the vicinity of the output of the collision cell 5 . 5 ' is provided. The potentials applied to the electrodes are preferably changed so that the ions 8th do not absorb significant amounts of kinetic energy. As soon as the ions 8th are trapped in the potential well, they can be cooled by the buffer gas by collisions until their range of kinetic energies has been sufficiently reduced. As soon as the ions 8th Preferably, they can be cooled from the collision cell 5 . 5 ' be ejected.

2F zeigt das Potentialprofil entlang der Kollisionszelle 5' zu einer Zeit, zu der Ionen 8 aus der Kollisionszelle 5' ausgestoßen oder gepulst entfernt werden und in den bevorzugten Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6' eingeleitet werden, der in einem Flugzeit-Betriebsmodus betrieben wird. Zum Einbringen der Ionen 8 in den Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6' werden die an die Elektroden der Kollisions zelle 5' am Ende der Kollisionszelle 5' angelegten Potentiale vorzugsweise fortschreitend abgesenkt. Der Ausgang der Kollisionszelle 5' wird vorzugsweise auf einem Gleichspannungspotential gehalten, das größer oder gleich dem Gleichspannungspotential ist, auf dem der bevorzugte Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6' gehalten wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Druck der Kollisionszelle 5' auch verringert, bevor die Ionen 8 aus der Kollisionszelle 5' herausbeschleunigt oder gepulst entfernt werden und in den bevorzugten Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6' eingebracht werden. 2F shows the potential profile along the collision cell 5 ' at a time, to the ions 8th from the collision cell 5 ' ejected or pulsed and into the preferred multi-mode quadrupole rod set 6 ' initiated in a time-of-flight mode of operation. For introducing the ions 8th into the multi-mode quadrupole rod set 6 ' become the cells of the collision cell 5 ' at the end of the collision cell 5 ' applied potentials preferably progressively lowered. The output of the collision cell 5 ' is preferably maintained at a DC potential greater than or equal to the DC potential at which the preferred multi-mode quadrupole rod set 6 ' is held. According to a preferred embodiment, the pressure of the collision cell 5 ' also diminished before the ions 8th from the collision cell 5 ' accelerated or pulsed removed and into the preferred multi-mode quadrupole rod set 6 ' be introduced.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird ein zweistufiges axiales Beschleunigungsfeld verwendet, um Ionen 8 aus der Kollisionszelle 5' und in den bevorzugten Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6' zu beschleunigen. Zum Erzeugen eines axialen Beschleunigungsfelds der ersten Stufe werden die an die Elektroden der Kollisionszelle 5' in einem Bereich zum Ende der Kollisionszelle 5' hin angelegten Potentiale vorzugsweise beispielsweise über eine erste Länge 9 der Kollisionszelle 5' von einem Gleichspannungspotential V1 > 0 V auf beispielsweise 0 V abgesenkt. Ein Beschleunigungsfeld der zweiten Stufe wird vorzugsweise im Wesentlichen gleichzeitig erzeugt, indem die Gleichspannungspotentiale der Elektroden im hintersten Abschnitt der Kollisionszelle 5' von V1 auf V2 abgesenkt werden, wodurch vorzugsweise entlang einem zweiten hinteren Stück 10 der Kollisionszelle 5' V2 < 0 V ist.In the preferred embodiment, a two-stage axial acceleration field is used to generate ions 8th from the collision cell 5 ' and in the preferred multi-mode quadrupole rod set 6 ' to accelerate. To generate an axial acceleration field of the first stage, those to the electrodes of the collision cell 5 ' in an area to the end of the collision cell 5 ' applied potentials preferably for example over a first length 9 of the collision cell 5 ' from a DC potential V 1 > 0 V, for example, 0 V lowered. A second-stage acceleration field is preferably generated substantially simultaneously by applying the DC potentials of the electrodes in the rearmost portion of the collision cell 5 ' be lowered from V 1 to V 2 , whereby preferably along a second rear piece 10 the collision cell 5 ' V 2 <0 V is.

Gemäß einer Ausführungsform beträgt die Länge des Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatzes 6' 250 mm, hat der Beschleunigungsfeldbereich 9 der ersten Stufe eine Länge von 10 mm und hat der Beschleunigungsfeldbereich 10 der zweiten Stufe eine Länge von 5 mm. Vorzugsweise werden die Potentiale V1 und V2 so gewählt, dass die elektrische Feldstärke der zweiten Stufe 10 in etwa achtmal größer ist als die Feldstärke der ersten Stufe 9, so dass eine räumliche Fokussierungsbedingung und Geschwindigkeits-Fokussierungsbedingung erster Ordnung erfüllt ist, wie nachstehend in näheren Einzelheiten beschrieben wird. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann das Beschleunigungsfeld der ersten Stufe durch Anlegen von Spannungen V1 und 0 V an Elektroden der Kollisionszelle 5' 15 mm stromaufwärts bzw. 5 mm stromaufwärts des Ausgangs der Kollisionszelle 5' eingerichtet werden. Das Beschleunigungsfeld der zweiten Stufe kann durch gleichzeitiges Anlegen einer Spannung V2 an die Endelektrode der Kollisionszelle 5' eingerichtet werden.In one embodiment, the length of the multi-mode quadrupole rod set is 6 ' 250 mm, has the acceleration field range 9 the first stage has a length of 10 mm and has the acceleration field area 10 the second stage has a length of 5 mm. Preferably, the potentials V 1 and V 2 are selected so that the electric field strength of the second stage 10 is about eight times larger than the field strength of the first stage 9 so that a spatial focusing condition and first order velocity focusing condition is satisfied, as will be described in more detail below. According to the preferred embodiment, the first stage acceleration field may be applied by applying voltages V 1 and 0 V to electrodes of the collision cell 5 ' 15 mm upstream or 5 mm upstream of the collision cell exit 5 ' be set up. The second stage acceleration field may be generated by simultaneously applying a voltage V 2 to the end electrode of the collision cell 5 ' be set up.

Falls V1 250 V beträgt und V2 –1000 V beträgt, beträgt die Beschleunigungsfeldstärke der ersten Stufe 25 V/mm und die Beschleunigungsfeldstärke der zweiten Stufe 200 V/mm. Für Ionen mit einem Masse-Ladungs-Verhältnis von 500 und einer durchschnittlichen Energie von 0,03 eV beträgt die nachstehend in näheren Einzelheiten beschriebene Umkehrzeit in etwa 23 ns. Die Flugzeit der Ionen bis zum Ionendetektor 7 beträgt etwa 13,7 μs, und es kann eine Massenauflösung von etwa 300 erwartet werden.If V 1 is 250V and V 2 is -1000V, the first stage acceleration field strength is 25V / mm and the second stage acceleration field strength is 200V / mm. For ions with a mass-to-charge ratio of 500 and an average energy of 0.03 eV, the turnaround time, described in more detail below, is approximately 23 ns. The time of flight of the ions to the ion detector 7 is about 13.7 μs, and a mass resolution of about 300 can be expected.

Falls alternativ V1 auf 1000 V erhöht wird und V2 proportional auf –4000 V erhöht wird, beträgt die erste Beschleunigungsfeldstärke 100 V/mm und die zweite Beschleunigungsfeldstärke 800 V/mm. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Umkehrzeit von 23 ns auf in etwa 6 ns verringert.Alternatively, if V 1 is increased to 1000 V and V 2 is increased proportionally to -4000 V, the first acceleration field strength is 100 V / mm and the second acceleration field strength is 800 V / mm. According to this embodiment, the inversion time is reduced from 23 ns to about 6 ns.

Die Flugzeit von Ionen mit einem Masse-Ladungs-Verhältnis von 500 bis zum Ionendetektor 7 wird auch in etwa auf 6,6 μs verringert, und es kann eine verbesserte Massenauflösung von in etwa 500 erwartet werden.The time of flight of ions with a mass to charge ratio of 500 up to the ion detector 7 is also reduced to about 6.6 μs, and an improved mass resolution of about 500 can be expected.

Die vorstehende Ausführungsform wird in Bezug auf ein zweistufiges Beschleunigungsfeld mit wohldefinierten Grenzen beschrieben. Dies kann durch die Verwendung von Gitterelektroden in der bevorzugten Kollisionszelle 5, 5' mit einem gestapelten Ringsatz erreicht werden. Dies kann jedoch unter manchen Umständen weniger wünschenswert sein, weil die Gitterelektroden den Betrieb der Kollisionszelle 5 stören können, wenn sie in einem Ionenführungsmodus verwendet wird. Bei Ausführungsformen, bei denen keine Gitterelektroden in der Kollisionszelle 5, 5' enthalten sind, können die axialen elektrischen Gleichspannungsfelder entlang der Mittelachse der Kollisionszelle 5' schwächer und daher weniger wohldefiniert sein als die Gleichspannungsfelder zwischen benachbarten Elektroden der Kollisionszelle 5'. Größere Potentiale V1 und V2 können daher angelegt werden, so dass das Gleichspannungsfeld entlang der Mittelachse so ist wie erwartet. Es können daher größere Potentiale V1 und V2 angelegt werden, so dass das Gleichspannungsfeld entlang der Mittelachse so ist wie erforderlich.The above embodiment will be described with respect to a two-stage acceleration field with well-defined limits. This can be done by using grid electrodes in the preferred collision cell 5 . 5 ' be achieved with a stacked ring set. However, in some circumstances this may be less desirable because the grid electrodes interfere with the operation of the collision cell 5 when used in an ion guide mode. In embodiments where there are no grid electrodes in the collision cell 5 . 5 ' are included, the axial DC electric fields along the central axis of the collision cell 5 ' weaker and therefore less well-defined than the DC fields between adjacent electrodes of the collision cell 5 ' , Larger potentials V 1 and V 2 can therefore be applied, so that the DC field along the central axis is as expected. Therefore, larger potentials V 1 and V 2 can be applied so that the DC field along the central axis is as required.

Ionen mit dem gleichen Masse-Ladungs-Verhältnis, die von einer Position in der Nähe des Ausgangs der Kollisionszelle 5' ausgehen, können den Ionendetektor 7 vor Ionen erreichen, die weiter entfernt vom Ausgang der Kollisionszelle 5' ausgehen. Falls die Ionen andererseits durch ein elektrisches Feld beschleunigt werden, ergibt sich, dass Ionen, die dem Ionendetektor 7 am nächsten liegen, von einer kleineren elektrischen Potentialdifferenz ausgehen als jene, die von einem Punkt ausgehen, der vom Ausgang der Kollisionszelle 5' weiter entfernt ist. Demgemäß haben die Ionen, die dem Ausgang am nächsten liegen, zu der Zeit, zu der sie das Beschleunigungsfeld verlassen haben und sich im feldfreien Bereich innerhalb des bevorzugten Quadrupol-Stabsatzes 6 befinden, weniger Energie gewonnen als jene, die weiter entfernt vom Ausgang ausgehen. Daher haben die Ionen, die von einem Punkt in der Nähe des Ausgangs der Kollisionszelle 5' ausgehen, einen Frühstart, sie bewegen sich jedoch langsamer als jene Ionen von einer Position, die vom Ausgang der Kollisionszelle 5' weiter entfernt ist. Die schnelleren Ionen holen die langsameren Ionen, die von einem Punkt näher dem Ausgang ausgegangen sind, daher ein und überholen sie. Der Punkt, an dem die schnelleren Ionen die langsameren Ionen gerade einholen, ist die Position der räumlichen Fokussierung erster Ordnung.Ions with the same mass-to-charge ratio from a position near the output of the collision cell 5 ' can go out, the ion detector 7 in front of ions farther from the exit of the collision cell 5 ' out. On the other hand, if the ions are accelerated by an electric field, it follows that ions coming from the ion detector 7 lie next, assume a smaller electrical potential difference than those emanating from a point from the output of the collision cell 5 ' further away. Accordingly, the ions closest to the exit at the time they left the acceleration field and in the field-free region are within the preferred quadrupole rod set 6 less energy than those that go farther from the exit. Therefore, the ions coming from a point near the output of the collision cell 5 ' go out early, but they move slower than those ions from a position that comes from the exit of the collision cell 5 ' further away. The faster ions therefore catch up with and overtake the slower ions that emanate from a point closer to the exit. The point where the faster ions are just catching up with the slower ions is the position of the first-order spatial focussing.

3A zeigt drei Ionen 11, die an drei verschiedenen Ausgangspositionen innerhalb der Kollisionszelle 5' in Ruhe sind. In 3B wird eine Spannung V1 angelegt, um das erste Beschleunigungsfeld zu erzeugen. Die Ionen 11 werden zum Ausgang der Kollisionszelle 5' beschleunigt und laufen durch den ersten Feldbereich 9 zu einem zweiten Feldbereich 10, der durch eine Spannung V2 erzeugt wird. Die Ionen 11 werden weiter im zweiten Feldbereich 10 beschleunigt, bis sie den zweiten Feldbereich 10 verlassen und in den mit dem bevorzugten Quadrupol-Stabsatz 6' bereitgestellten Driftbereich eindringen. Der Driftbereich befindet sich bei einem konstanten Gleichspannungspotential. 3C zeigt die drei Ionen 11, kurz nachdem sie in den Driftbereich eingetreten sind. Die drei Ionen sind noch räumlich getrennt, die Ionen im hinteren Bereich bewegen sich jedoch schneller, weil sie durch eine größere Potentialdifferenz beschleunigt worden sind. 3D zeigt dieselben drei Ionen 11, wenn sie sich dem Ausgang des Flugzeitbereichs des Ionendetektors 7 nähern. Die schnelleren Ionen haben die langsameren Ionen vor ihnen fast eingeholt. Zu der Zeit, zu der die Ionen 11 den Ionendetektor 7 erreichen, haben die schnelleren Ionen die langsameren Ionen gerade eingeholt, so dass alle drei Ionen 11 den Ionendetektor 7 im Wesentlichen zur selben Zeit erreichen. Durch die Verwendung von zwei axialen elektrischen Beschleunigungsfeldbereichen 9, 10 wird bei der Konstruktion der Kollisionszelle 5' ein größerer Freiheitsgrad bereitgestellt und ermöglicht, dass eine räumliche Fokussierung zweiter Ordnung erreicht wird. Falls zwei axiale elektrische Beschleunigungsfelder verwendet werden, gibt es eine unendliche Anzahl von Lösungen für die zur räumlichen Fokussierung zweiter Ordnung erforderlichen Bedingungen. 3A shows three ions 11 at three different starting positions within the collision cell 5 ' are at rest. In 3B a voltage V 1 is applied to generate the first acceleration field. The ions 11 become the output of the collision cell 5 ' accelerate and run through the first field area 9 to a second field area 10 which is generated by a voltage V 2 . The ions 11 continue in the second field area 10 accelerates until it reaches the second field area 10 leave and in with the preferred quadrupole rod set 6 ' penetrate drift area provided. The drift region is at a constant DC potential. 3C shows the three ions 11 shortly after entering the drift area. The three ions are still spatially separated, but the ions in the back area move faster because they have been accelerated by a larger potential difference. 3D shows the same three ions 11 when they are the output of the time-of-flight range of the ion detector 7 approach. The faster ions have almost overtaken the slower ions in front of them. At the time, to which the ions 11 the ion detector 7 The faster ions have just caught up with the slower ions, leaving all three ions 11 the ion detector 7 reach at substantially the same time. By using two axial electric accelerator field areas 9 . 10 becomes in the construction of the collision cell 5 ' provides a greater degree of freedom and allows second order spatial focusing to be achieved. If two axial electric acceleration fields are used, there are an infinite number of solutions to the conditions required for second order spatial focusing.

Wenngleich eine räumliche Fokussierung zweiter Ordnung erreicht werden kann, kann infolge einer Differenz der anfänglichen Ionengeschwindigkeiten noch eine geringfügige Streuung der Ionenankunftszeiten auftreten. Dies ist in den 3E und 3F dargestellt. In 3E werden zwei Ionen 12 betrachtet. Die zwei Ionen 12 haben kurz vor der Anwendung des ersten elektrischen Beschleunigungsfelds die gleiche Anfangsposition, sie Ionen haben jedoch gleiche und entgegengesetzte Geschwindigkeiten. Ein Ion bewegt sich direkt zum Ausgang der Kollisionszelle 5' und zum Ionendetektor 7, während das andere Ion zum Eingang der Kollisionszelle 5' läuft. In 3F wurde plötzlich das erste axiale elektrische Beschleunigungsfeld angewendet. Das Ion, das sich zum Ausgang der Kollisionszelle 5' bewegt, beginnt nun zum Ionendetektor 7 beschleunigt zu werden. Das Ion, das sich anfänglich zum Eingang der Kollisionszelle 5' bewegt, verzögert, bis seine Bewegung aufhört, und es beginnt dann zum Ausgang der Kollisionszelle 5' zurückbeschleunigt zu werden. Zu dem Zeitpunkt, zu dem dieses Ion an seinen Anfangspunkt zurückgelangt, hat es die gleiche Geschwindigkeit, die es ursprünglich hatte, es bewegt sich jedoch nun in die entgegengesetzte Richtung, also zum Ausgang der Kollisionszelle 5' hin. Von dieser Zeit an folgt es der Bewegung des ersten Ions genau, jedoch um eine Umkehrzeit verringert, die erforderlich war, um umzukehren und zu seiner Anfangsposition zurückzukehren. Zwei Ionen 12 kommen zu durch die Umkehrzeit getrennten Zeiten am Ionendetektor 7 an. Die Verwendung von zwei axialen elektrischen Beschleunigungsfeldern ermöglicht eine größere Freiheit für das Minimieren der Umkehrzeit, während die räumliche Fokussierung zweiter Ordnung noch aufrechterhalten wird.Although second-order spatial focusing can be achieved, there may still be a small spread in ion arrival times due to a difference in initial ion velocities. This is in the 3E and 3F shown. In 3E become two ions 12 considered. The two ions 12 have the same initial position just before the application of the first electric acceleration field, but they have equal and opposite speeds. An ion moves directly to the exit of the collision cell 5 ' and to the ion detector 7 while the other ion to the entrance of the collision cell 5 ' running. In 3F suddenly the first axial electric acceleration field was applied. The ion leading to the exit of the collision cell 5 ' moves, now starts to ion detector 7 to be accelerated. The ion that is initially to the entrance of the collision cell 5 ' moves, decelerates until its movement stops, and then it starts to exit the collision cell 5 ' to be accelerated back. By the time this ion returns to its starting point, it has the same velocity it originally had, but now it moves in the opposite direction, that is, to the exit of the collision cell 5 ' out. From that time on, it closely follows the movement of the first ion, but reduces it by a turnaround time required to reverse and return to its initial position. Two ions 12 come to times separated by the reversal time at the ion detector 7 at. The use of two axial electric acceleration fields allows greater freedom for minimizing the turnaround time while still maintaining second order spatial focussing.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform können Ionen in einer getrennten segmentierten Ring-Ionenfalle gespeichert und gekühlt werden, die zwischen dem Ausgang der Kollisionszelle 5, 5' und dem Eingang des bevorzugten Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatzes 6, 6' angeordnet ist. Die getrennte Ionenfalle kann als eine Innenführung verwendet werden, wenn das Massenspektrometer in einem Betriebsmodus verwendet wird, und sie kann verwendet werden, um die Ionen 8 zu speichern, zu kühlen und zu beschleunigen, wenn das Massenspektrometer 1 in einem anderen Betriebsmodus verwendet wird.According to an alternative embodiment, ions may be stored and cooled in a separate segmented ring ion trap located between the exit of the collision cell 5 . 5 ' and the input of the preferred multi-mode quadrupole rod set 6 . 6 ' is arranged. The separated ion trap may be used as an internal guide when the mass spectrometer is used in an operating mode and may be used to detect the ions 8th to store, cool and accelerate when using the mass spectrometer 1 is used in a different operating mode.

Gemäß einer weniger bevorzugten Ausführungsform kann das Massenspektrometer 1' einen einzigen Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6, 6 aufweisen, der entweder in einem ersten Betriebsmodus als ein Massenfilter oder in einem zweiten Betriebsmodus als ein Drift- oder Flugzeitbereich wirkt.According to a less preferred embodiment, the mass spectrometer 1' a single multi-mode quadrupole rod set 6 . 6 which acts either as a mass filter in a first mode of operation or as a drift or time-of-flight range in a second mode of operation.

4A zeigt das Massenspektrometer 1' gemäß der weniger bevorzugten Ausführungsform, das eine Ionenquelle 2, eine Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3, einen Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6, 6' und einen Ionendetektor 7 aufweist. Die Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3 umfasst vorzugsweise eine Innenführung mit gestapelten Ringen oder eine Ionentunnel-Ionenführung. In einem ersten. Betriebsmodus laufen Ionen 8 gerade durch die Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3 und werden vom Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6 empfangen, der in einem Massenfiltermodus betrieben wird, um Ausgangsionen mit einem gewünschten Masse-Ladungs-Verhältnis selektiv zum Ionendetektor 7 zu übertragen. In einem anderen Betriebsmodus werden Ionen 8 in der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3 eingefangen und gespeichert und aus der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3 ausgestoßen oder gepulst entfernt und in den Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6' eingeführt, der in einem Flugzeitmodus betrieben wird. Eine Innenführung 3 mit gestapelten Ringen ermöglicht es, dass die Ionen 8 zur nachfolgenden Flugzeit-Massenanalyse axial aus der Innenführung 3 herausbeschleunigt werden. Im Flugzeitmodus werden HF-Spannungen an die Stäbe des Quadrupol-Stabsatzes 6' angelegt, und die Stäbe werden alle auf im Wesentlichen dem gleichen Gleichspannungspotential gehalten, so dass der Quadrupol-Stabsatz 6' als ein Drift- oder Flugzeitbereich eines Flugzeit-Massenanalysators wirkt. 4A shows the mass spectrometer 1' according to the less preferred embodiment, which is an ion source 2 , an AC or RF ion guide 3 , a multi-mode quadrupole rod set 6 . 6 ' and an ion detector 7 having. The AC or RF ion guide 3 preferably comprises an inner guide with stacked rings or an ion tunnel ion guide. In a first. Operating mode run ions 8th straight through the AC or RF ion guide 3 and are used by the multi-mode quadrupole rod set 6 which is operated in a mass filter mode to provide output ions having a desired mass-to-charge ratio selective to the ion detector 7 transferred to. In another mode of operation, ions become 8th in the AC or RF ion guide 3 captured and stored and from the AC or RF ion guide 3 ejected or pulsed away and into the multi-mode quadrupole rod set 6 ' introduced operating in a time-of-flight mode. An interior guide 3 with stacked rings allows the ions 8th for the subsequent time of flight mass analysis axially from the inner guide 3 be accelerated out. In time-of-flight mode, RF voltages are applied to the rods of the quadrupole rod set 6 ' applied, and the rods are all held at substantially the same DC potential, so that the quadrupole rod set 6 ' acts as a drift or time-of-flight region of a Time of Flight mass analyzer.

4B zeigt das Potentialprofil entlang der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3, dem Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6' und dem Bereich zwischen dem Ausgang des Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatzes 6' und dem Ionendetektor 7 zu einem Zeitpunkt, zu dem das Massenspektrometer 1' in einem Flugzeitmodus arbeitet. Ionen 8, die zuvor durch das Anlegen von Gleichspannungspotentialen an die Elektroden der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3 in dieser eingefangen wurden, werden vorzugsweise unter Verwendung eines zweistufigen axialen Beschleunigungsfelds aus der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3 in den Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6' herausbeschleunigt. Die letzte Elektrode der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung 3 wird vorzugsweise im Wesentlichen auf einem Potential V2 gehalten, das dem Potential gleicht, auf dem der Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6' gehalten wird, so dass innerhalb des Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatzes 6' im Wesentlichen kein axiales elektrisches Feld vorhanden ist. Daher wirkt der Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatz 6' als ein Drift- oder Flugzeitbereich, in dem die Ionen 8 entsprechend ihren Masse-Ladungs-Verhältnissen getrennt werden. Der Ionendetektor 7 ist vorzugsweise in der Nähe des Ausgangs des Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatzes 6' angeordnet und kann auf einem Potential V3 gehalten werden, so dass die Ionen 8 aus dem Ausgang des Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatzes 6' in den Ionendetektor 7 beschleunigt werden. 4B shows the potential profile along the AC or RF ion guide 3 , the multi-mode quadrupole rod set 6 ' and the area between the output of the multi-mode quadrupole rod set 6 ' and the ion detector 7 at a time when the mass spectrometer 1' works in a time of flight mode. ions 8th previously by applying DC potentials to the electrodes of the AC or RF ion guide 3 are captured therein, preferably using a two-stage axial acceleration field from the AC or RF ion guide 3 into the multi-mode quadrupole rod set 6 ' out accelerated. The last electrode of the AC or RF ion guide 3 is preferably maintained substantially at a potential V 2 which is the potential similar to that of the multi-mode quadrupole rod set 6 ' held within the multi-mode quadrupole rod set 6 ' there is essentially no axial electric field. Therefore, the multi-mode quadrupole rod set works 6 ' as a drift or time-of-flight area in which the ions 8th be separated according to their mass-charge ratios. The ion detector 7 is preferably near the exit of the multi-mode quadrupole rod set 6 ' arranged and can be kept at a potential V 3 , so that the ions 8th from the output of the multi-mode quadrupole rod set 6 ' into the ion detector 7 be accelerated.

Gemäß weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen können andere ionenoptische Vorrichtungen zwischen dem Ausgang des Mehrmodus-Quadrupol-Stabsatzes 6, 6' und dem Ionendetektor 7 angeordnet werden. Beispielsweise können eine oder mehrere HF-Kollisionszellen, weitere Mehrpol-Stabsätze oder Ionenfallen bereitgestellt werden.According to further embodiments not shown, other ion optical devices may be interposed between the output of the multi-mode quadrupole rod set 6 . 6 ' and the ion detector 7 to be ordered. For example, one or more RF collision cells, further multipole rod sets or ion traps may be provided.

Gemäß einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform kann eine erste Mehrmodus-Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung bereitgestellt werden, die gemäß einem ersten Betriebsmodus über einen weiten Druckbereich, beispielsweise bis zu etwa 10 mbar, betrieben werden kann. Die erste Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung kann beispielsweise einen Mehrpol-Stabsatz oder allgemeiner eine Ionentunnel-Ionenführung aufweisen. In einem zweiten Betriebsmodus wird die erste Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung auf einem Druck < 10–3 mbar gehalten und als ein Flugzeitbereich, beispielsweise ein Bereich, in dem Ionen entsprechend ihrem Masse-Ladungs-Verhältnis getrennt werden, betrieben. Im ersten Betriebsmodus können Ionen kontinuierlich durch die erste Mehrmodus-Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung übertragen werden, während im zweiten Betriebsmodus Ionen vorzugsweise gepulst in die erste Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung eingebracht werden. Die erste Mehrmodus-Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung ist vorzugsweise stromaufwärts einer zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung bereitgestellt. Wenn die erste Mehrmodus-Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung im zweiten Betriebsmodus betrieben wird, werden Ionen zeitlich dispergiert, wenn sie durch den Flugzeitbereich laufen. Ionen mit verhältnismäßig kleinen Masse-Ladungs-Verhältnissen erreichen den Ausgang der Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung vor Ionen mit verhältnismäßig großen Masse-Ladungs-Verhältnissen. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform werden transiente oder laufende Gleichspannungen an die Elektroden der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung angelegt, so dass eine Anzahl axialer Einfangbereiche erzeugt wird, die dann entlang der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung vom Eingang der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung zum Ausgang der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung bewegt werden. Wenn ein axialer Einfangbereich entlang der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung bewegt wird, wird vorzugsweise ein neuer axialer Einfangbereich zum Eingang der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung hin oder im Wesentlichen an diesem erzeugt. Demgemäß werden von der Mehrmodus-Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung durchgelassene Ionen von den mehreren axialen Einfangbereichen, die in dem Stück der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung erzeugt sind und entlang diesem bewegt werden, effektiv fraktioniert. Ionen werden in der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung empfangen und eingefangen, so dass Ionen mit verhältnismäßig niedrigen Masse-Ladungs-Verhältnissen wenigstens einen Zeitraum in axialen Einfangbereichen gehalten werden, welche dem Ausgang der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung verhältnismäßig nahe liegen, während Ionen mit verhältnismäßig hohen Masse-Ladungs-Verhältnissen wenigstens einen Zeitraum in axialen Einfangbereichen gehalten werden, die dem Eingang der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung verhältnismäßig nahe liegen. Vorzugsweise können zu jedem bestimmten Zeitpunkt zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr als zehn axiale Einfangbereiche entlang der zweiten Wechselspannungs- oder HF-Ionenführung bereitgestellt sein, und aus dem Flugzeitbereich austretende Ionen können in diesen axialen Einfangbereichen empfangen werden.According to a further embodiment not shown, a first multi-mode AC or RF ion guide may be provided, which according to a first operating mode can be operated over a wide pressure range, for example up to about 10 mbar. The first AC or RF ion guide may comprise, for example, a multipole rod set or, more generally, an ion tunnel ion guide. In a second mode of operation, the first AC or RF ion guide is maintained at a pressure <10 -3 mbar and operated as a time-of-flight region, for example a region where ions are separated according to their mass-to-charge ratio. In the first mode of operation, ions may be continuously transmitted through the first multi-mode AC or RF ion guide while in the second mode of operation ions are preferably pulsed into the first AC or RF ion guide. The first multi-mode AC or RF ion guide is preferably provided upstream of a second AC or RF ion guide. When the first multi-mode AC or RF ion guide is operated in the second mode of operation, ions are dispersed in time as they travel through the time-of-flight range. Ions with relatively small mass-to-charge ratios reach the output of the AC or RF ion guide from ions of relatively large mass-to-charge ratios. In accordance with the preferred embodiment, transient or continuous DC voltages are applied to the electrodes of the second AC or RF ion guide to produce a number of axial capture regions, which are then propagated along the second AC or RF ion guide from the input of the second AC or RF Ion guide to the output of the second AC or RF ion guide to be moved. When an axial capture region is moved along the second AC or RF ion guide, a new axial capture region is preferably created toward or substantially at the entrance of the second AC or RF ion guide. Accordingly, ions transmitted by the multi-mode AC or RF ion guide are effectively fractionated from the plurality of axial capture regions generated in and moved along the length of the second AC or RF ion guide. Ions are received and trapped in the second AC or RF ion guide so that ions of relatively low mass-to-charge ratios are held in axial trapping regions for at least a period of time relatively close to the output of the second AC or RF ion guide; while ions having relatively high mass-to-charge ratios are held in axial trapping regions at least for a period of time relatively close to the input of the second AC or RF ion guide. Preferably, at any given time, two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten, or more than ten axial capture regions may be provided along the second AC or RF ion guide, and ions exiting the time-of-flight region may enter therein axial capture areas are received.

Claims (23)

Verwendung eines Quadrupol-Stabsatzes (6, 6') und eines Ionendetektors (7) eines Massenspektrometers in zwei Betriebsmodi, wobei der Quadrupol-Stabsatz (6, 6') in dem ersten Betriebsmodus als Massenfilter zum selektiven Durchlassen von Ionen entsprechend ihrem Masse-Ladungs Verhältnis zu dem Ionendetektor (7) betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Quadrupol-Stabsatz (6, 6') in dem zweiten Betriebsmodus als ein Flugzeitbereich betrieben wird, wobei Tonen in diesem zweiten Betriebsmodus gepulst in den Quadrupol-Stabsatz (6, 6') eingebracht werden und der Ionendetektor (7) die Flugzeit der Ionen durch den Flugzeitbereich bestimmt.Use of a quadrupole rod set ( 6 . 6 ' ) and an ion detector ( 7 ) of a mass spectrometer in two operating modes, wherein the quadrupole rod set ( 6 . 6 ' ) in the first mode of operation as a mass filter for selectively passing ions according to their mass-to-charge ratio to the ion detector ( 7 ), characterized in that the quadrupole rod set ( 6 . 6 ' ) is operated in the second operating mode as a time-of-flight range, wherein cloning in this second operating mode is pulsed into the quadrupole rod set ( 6 . 6 ' ) and the ion detector ( 7 ) determines the time of flight of the ions through the time-of-flight range. Verwendung nach Anspruch 1, wobei in dem ersten Betriebsmodus Wechselspannungen oder HF-Spannungen an die Stäbe des Quadrupol-Stabsatzes (6, 6') angelegt sind und eine Gleichspannungs-Potentialdifferenz zwischen benachbarten Stäben aufrechterhalten wird.Use according to claim 1, wherein in the first operating mode AC voltages or RF voltages are applied to the rods of the quadrupole rod set ( 6 . 6 ' ) are applied and a DC potential difference between adjacent bars is maintained. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei in dem zweiten Betriebsmodus Wechsel- oder HF-Spannungen an die Stäbe des Quadrupol-Stabsatzes (6, 6') angelegt sind und alle Stäbe des Quadrupol-Stabsatzes (6, 6') auf dem gleichen Gleichspannungspotential gehalten werden.Use according to claim 1 or 2, wherein in the second mode of operation AC or RF voltages are applied to the rods of the quadrupole rod set ( 6 . 6 ' ) and all rods of the quadrupole rod set ( 6 . 6 ' ) are kept at the same DC potential. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Massenspektrometer weiter aufweist: eine Kollisionszelle (5, 5') und einen weiteren Quadrupol-Stabsatz (4, 4'), der stromaufwärts der Kollisionszelle (5, 5') angeordnet ist, wobei der Quadrupol-Stabsatz (6, 6') stromabwärts der Kollisionszelle (5, 5') angeordnet ist.Use according to any one of the preceding claims, wherein the mass spectrometer further comprises: a collision cell ( 5 . 5 ' ) and another quadrupole rod set ( 4 . 4 ' ) upstream of the collision cell ( 5 . 5 ' ), wherein the quadrupole rod set ( 6 . 6 ' ) downstream of the collision cell ( 5 . 5 ' ) is arranged. Verwendung nach Anspruch 4, wobei der weitere Quadrupol-Stabsatz (4, 4') als ein Massenfilter zum Massenfiltern von Ausgangsionen wirkt.Use according to claim 4, wherein the further quadrupole rod set ( 4 . 4 ' ) acts as a mass filter for mass filtering of output ions. Verwendung nach Anspruch 4 oder 5, wobei Ausgangsionen innerhalb der Kollisionszelle (5, 5') durch Kollisionen gekühlt werden.Use according to claim 4 or 5, wherein exit ions within the collision cell ( 5 . 5 ' ) are cooled by collisions. Verwendung nach Anspruch 4, 5 oder 6, wobei in dem ersten Betriebsmodus Ausgangsionen nicht gepulst aus der Kollisionszelle (5, 5') austreten.Use according to claim 4, 5 or 6, wherein in the first mode of operation output ions are not pulsed out of the collision cell ( 5 . 5 ' ) exit. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Quadrupol-Stabsatz (6, 6') in dem ersten Betriebsmodus gescannt wird, so dass er als ein Massenanalysator wirkt.Use according to any one of the preceding claims, wherein the quadrupole rod set ( 6 . 6 ' ) is scanned in the first mode of operation so that it acts as a mass analyzer. Verwendung nach Anspruch 4, wobei der weitere Quadrupol-Stabsatz (4, 4') als eine Innenführung wirkt, um Ausgangsionen zu übertragen.Use according to claim 4, wherein the further quadrupole rod set ( 4 . 4 ' ) acts as an inner guide to transmit output ions. Verwendung nach Anspruch 9, wobei Ausgangsionen innerhalb der Kollisionszelle (5, 5') durch Kollisionen gekühlt und/oder darin eingefangen werden.Use according to claim 9, wherein exit ions within the collision cell ( 5 . 5 ' ) are cooled and / or trapped by collisions. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei in dem zweiten Betriebsmodus Ausgangsionen gepulst aus der Kollisionszelle in den Quadrupol-Stabsatz (6, 6') eingeführt werden.Use according to one of claims 9 or 10, wherein in the second mode of operation output ions are pulsed from the collision cell into the quadrupole rod set ( 6 . 6 ' ). Verwendung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, wobei die Kollisionszelle (5, 5') einen segmentierten Stabsatz aufweist.Use according to any one of claims 4 to 11, wherein the collision cell ( 5 . 5 ' ) has a segmented set of rods. Verwendung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, wobei die Kollisionszelle (5, 5') einen gestapelten Ringsatz mit einer Anzahl von Elektroden aufweist, in denen sich Öffnungen befinden.Use according to any one of claims 4 to 11, wherein the collision cell ( 5 . 5 ' ) has a stacked ring set with a number of electrodes in which openings are located. Verwendung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, wobei ein axialer Gleichspannungsgradient entlang wenigstens einem. Abschnitt der Länge der Kollisionszelle aufrechterhalten wird.Use according to any one of claims 4 to 13, wherein an axial DC voltage gradient along at least one. Section of the Length of Collision cell is maintained. Verwendung nach Anspruch 4, wobei in dem zweiten Betriebsmodus die Kollisionszelle (5, 5') bildende Elektroden auf verschiedenen Gleichspannungspotentialen gehalten werden, so dass wenigstens ein erster und ein zweiter elektrischer Längsbeschleunigungs-Feldbereich verschiedener Stufen bereitgestellt werden, um Ionen aus der Kollisionszelle (5, 5') herauszubeschleunigen.Use according to claim 4, wherein in the second operating mode the collision cell ( 5 . 5 ' ) are maintained at different DC potentials such that at least a first and a second longitudinally-accelerating electric field region of different levels are provided to detect ions from the collision cell (12). 5 . 5 ' ) accelerate out. Verwendung nach Anspruch 15, wobei vor dem Herausbeschleunigen von Ionen aus der Kollisionszelle (5, 5') der Druck innerhalb der Kollisionszelle (5, 5') verringert wird.Use according to claim 15, wherein prior to accelerating out ions from the collision cell ( 5 . 5 ' ) the pressure within the collision cell ( 5 . 5 ' ) is reduced. Verwendung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei die Kollisionszelle (5, 5') weiter eine oder mehrere Gitterelektroden aufweist, die zwischen den die Kollisionszelle (5, 5') bildenden Elektroden angeordnet sind, wobei eine oder mehrere Gleichspannungen an die eine oder die mehreren Gitterelektroden angelegt werden, um den elektrischen Längsbeschleunigungs-Feldbereich der ersten und/oder der zweiten Stufe bereitzustellen.Use according to one of claims 15 or 16, wherein the collision cell ( 5 . 5 ' ) further comprises one or more grid electrodes arranged between the cells of collision ( 5 . 5 ' ) are arranged, wherein one or more DC voltages are applied to the one or more grid electrodes to provide the electrical longitudinal acceleration field region of the first and / or the second stage. Verwendung nach Anspruch 4, wobei die Kollisionszelle (5, 5') einen Quadrupol-Stabsatz aufweist.Use according to claim 4, wherein the collision cell ( 5 . 5 ' ) has a quadrupole rod set. Verwendung nach einem der Ansprüche 4 bis 18, wobei eine Ionenfalle zwischen der Kollisionszelle (5, 5') und dem Quadrupol-Stabsatz (6, 6') angeordnet ist.Use according to one of claims 4 to 18, wherein an ion trap between the collision cell ( 5 . 5 ' ) and the quadrupole rod set ( 6 . 6 ' ) is arranged. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle des Quadrupol-Stabsatzes (6, 6') ein Hexapol-, Oktapol- oder Mehrpol-Stabsatz höherer Ordnung verwendet wird.Use according to one of claims 1 to 19, characterized in that instead of the quadrupole rod set ( 6 . 6 ' ) a hexapole, octapole or multipole rod set of higher order is used. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Massenspektrometer weiter eine Ionenquelle (2) aufweist, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) einer Elektrospray-Ionenquelle ("ESI-Ionenquelle"), (ii) einer Atmosphärendruck-Ionenquelle mit chemischer Ionisation ("APCI-Ionenquelle"), (iii) einer Atmosphärendruck-Photoionisations-Ionenquelle ("APPI-Ionenquelle"), (iv) einer matrixunterstützten Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle ("MALDI-Ionenquelle"), (v) einer Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle ("LDI-Ionenquelle"), (vi) einer induktiv gekoppelten Plasma-Ionenquelle ("ICP-Ionenquelle"), (vii) einer Elektronenstoß-Ionenquelle ("EI-Ionenquelle"), (viii) einer Ionenquelle mit chemischer Ionisation ("CI-Ionenquelle"), (ix) einer Ionenquelle mit schnellem Atombeschuß ("FAB-Ionenquelle") und (x) einer Flüssig-Sekundärionen-Massenspektrometrie-Ionenquelle ("LSIMS-Ionenquelle").Use according to any one of the preceding claims, wherein the mass spectrometer further comprises an ion source ( 2 ) selected from the group consisting of: (i) an electrospray ion source ("ESI ion source"), (ii) an atmospheric pressure ion source with chemical ionization ("APCI ion source"), (iii) an atmospheric pressure A photoionization ion source ("APPI ion source"), (iv) a matrix assisted laser desorption ionization ion source ("MALDI ion source"), (v) a laser desorption ionization ion source ("LDI ion source"), (vi) an inductively coupled plasma source. Ion source ("ICP ion source"), (vii) an electron impact ion source ("EI ion source"), (viii) a chemical ionization ion source ("CI ion source"), (ix) a fast atom bombardment ion source (" FAB ion source ") and (x) a liquid secondary ion mass spectrometry ion source (" LSIMS ion source "). Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei das Massenspektrometer weiter eine gepulste Ionenquelle aufweist.Use according to any one of claims 1 to 20, wherein the mass spectrometer further has a ge Pulse has ion source. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei das Massenspektrometer weiter eine kontinuierliche Ionenquelle aufweist.Use according to any one of claims 1 to 20, wherein the mass spectrometer further comprises a continuous ion source.
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