DE60129751T2

DE60129751T2 - Mass spectrometer and mass spectrometric method

Info

Publication number: DE60129751T2
Application number: DE60129751T
Authority: DE
Inventors: Martin Green; Michael Jackson
Original assignee: Micromass UK Ltd
Current assignee: Micromass UK Ltd
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2021-11-30
Also published as: CA2343582C; EP1215711B1; EP1215711A3; DE60126048T2; EP1215711A2; ATE352096T1; CA2343582A1; DE60129751D1; GB2382921A; GB2382921B; GB0228092D0; DE60126048D1; ATE368937T1

Abstract

A way of increasing the dynamic range of a mass spectrometer which incorporates a time to digital converter such as commonly used with a time of flight mass analyser 9 is disclosed. A z-lens 4 upstream of the analyser 9 can be switched between a high sensitivity mode wherein a beam of ions 2 passing therethrough is substantially focused on to the entrance slit 10 of the analyser 9, and a low sensitivity mode wherein the beam of ions 2 is defocused so that the diameter of the beam substantially exceeds that of the entrance slit 10 of the analyser 9. Obtaining data in the low sensitivity mode in combination with obtaining data in the high sensitivity mode enable an order of magnitude increase in the dynamic range to be obtained. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Massenspektrometer und ein Verfahren der Massenspektrometrie.The The present invention relates to a mass spectrometer and a method mass spectrometry.

Es sind verschiedene Typen von Massenspektrometern bekannt, die einen Massenanalysator mit einem integrierten TDC-Converter, auch als Ionenzähler bezeichnet, umfassen. TDC-Converter werden beispielsweise in Flugzeit-Massenanalysatoren verwendet, in welchen Ionenpakete in einen feldfreien Driftbereich mit im Wesentlichen derselben kinetischen Energie ausgestoßen werden. In dem Driftbereich bewegen sich Ionen mit unterschiedlichen Masse-zu-Ladung-Verhältnissen in jedem Ionenpaket mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und kommen daher zu unterschiedlichen Zeitpunkten an einem Ionendetektor an, der am Ausgang des Driftbereichs angeordnet ist. Die Messung der Ionen-Transitzeit bestimmt daher das Masse-zu-Ladung-Verhältnis des bestimmten Ions.It Various types of mass spectrometers are known which have a Mass analyzer with an integrated TDC converter, also called ion counter designated include. For example, TDC converters are used in time-of-flight mass analyzers used in which ion packets in a field-free drift region be expelled with substantially the same kinetic energy. In the drift region, ions move with different mass-to-charge ratios in each ion packet at different speeds and therefore come at different times on an ion detector at, which is located at the exit of the drift region. The measurement The ion transit time therefore determines the mass-to-charge ratio of the certain ion.

US-5300774 offenbart ein Flugzeit-Massenspektrometer, bei welchem der Ionenstrahl selektiv fokussiert werden kann, um eine Beziehung zwischen Empfindlichkeit und Auflösung zu regeln. US-5747800 offenbart eine einstellbare Linse stromaufwärts eines Ionen-begrenzenden 3D-Raums in einem Quadrupol-Massenspektrometer. US 5300774 discloses a time-of-flight mass spectrometer in which the ion beam can be selectively focused to control a relationship between sensitivity and resolution. US 5747800 discloses an adjustable lens upstream of an ion-confining 3D space in a quadrupole mass spectrometer.

Derzeit ist einer der am häufigsten verwendeten Ionendetektoren in Flugzeit-Massenspektrometern ein einzelner Ionenzähldetektor, bei welchem ein auf eine Erkennungsfläche aufschlagendes Ion beispielsweise mittels eines Elektronenverstärkers einen Elektronenpuls erzeugt. Der Elektronenpuls wird typischerweise durch einen Verstärker verstärkt und ein resultierendes elektrisches Signal wird erzeugt. Das von dem Verstärker erzeugte elektrische Signal wird verwendet, um die Transitzeit des Ions, welches den Detektor getroffen hat, mittels eines TDC-Converters zu bestimmen, der gestartet wird, sobald ein Ionenpaket zunächst in den Driftbereich beschleunigt wird. Der Ionendetektor und der damit verbundene Schaltkreis sind daher in der Lage, ein einzelnes, auf den Detektor aufschlagendes Ion zu detektieren.Currently is one of the most common used ion detectors in time-of-flight mass spectrometers a single ion counting detector, in which an impacting ion on a detection surface, for example by means of an electron amplifier one Electron pulse generated. The electron pulse is typically through an amplifier strengthened and a resulting electrical signal is generated. That of the amplifier generated electrical signal is used to determine the transit time of the Ions that hit the detector using a TDC converter which is started as soon as an ion packet is initially in the drift area is accelerated. The ion detector and the associated Circuitry are therefore capable of a single, on the detector to detect striking ion.

Solche Ionendetektoren weisen jedoch nach einem Ionenaufschlag eine gewisse Totzeit auf, während derer der Detektor nicht auf einen weiteren Ionenaufschlag reagieren kann. Eine typische Detektor-Totzeit kann im Bereich von 1–5 ns liegen. Wenn bei der Erfassung eines Massenspektrums Ionen während der Totzeit des Detektors eintreffen, werden sie folglich nicht erfasst und dies hat eine störende Wirkung auf die resultierenden Massenspektren.Such Ion detectors, however, show some after ionic impact Dead time on while which the detector does not respond to another ion impact can. A typical detector dead time may be in the range of 1-5 ns. When ions are detected during the acquisition of a mass spectrum during the Dead time of the detector arrive, they are therefore not detected and this has a disturbing effect on the resulting mass spectra.

Die Verwendung von Totzeit-Korrektursoftware ist bekannt, um Störungen in Massenspektren zu korrigieren. Softwarekorrektur-Techniken ermöglichen jedoch nur einen beschränkten Korrekturgrad. Selbst nach der Anwendung einer Totzeit-Korrektursoftware bewirken Ionensignale, die zu durchschnittlich mehr als einer Ionenankunft pro Ausstoßereignis bei einem gegebenen Masse-zu-Ladung-Wert führen, eine Sättigung des Ionendetektors und damit eine nicht linearen Antwort und eine ungenaue Massebestimmung.The Use of dead-time correction software is known to interfere with To correct mass spectra. Enable software correction techniques but only a limited one Degree of correction. Even after applying dead-time correction software cause ionic signals that average more than one ion arrival per ejection event a given mass-to-charge value, a saturation of the ion detector and thus a non-linear response and a inaccurate mass determination.

Dieses Problem ist aufgrund der engen chromatographischen Peaks, welche dem Massenspektrometer typischerweise präsentiert werden und welche beispielsweise an der Basis 2 Sekunden breit sein können, bei der Gaschromatographie und ähnlichen Massenspektrometrieanwendungen besonders ausgeprägt.This Problem is due to the narrow chromatographic peaks which typically presented to the mass spectrometer and which For example, at the base can be 2 seconds wide at of gas chromatography and the like Mass spectrometry applications particularly pronounced.

Daher weisen bekannte Flugzeit-Massenspektrometer einen beschränkten dynamischen Bereich auf, insbesondere bei bestimmten besonderen Anwendungen.Therefore known time of flight mass spectrometers have a limited dynamic Range, especially for certain special applications.

Es ist daher wünschenswert, ein verbessertes Massenspektrometer und Verfahren der Massenspektrometrie vorzusehen.It is therefore desirable an improved mass spectrometer and method of mass spectrometry provided.

Gemäß einem ersten Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Massenspektrometer nach Anspruch 1 vorgesehen.According to one The first feature of the present invention is a mass spectrometer provided according to claim 1.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Massenspektrometer vorgesehen, welches umfasst:
eine Ionenquelle zum Emittieren eines Ionenstrahls;
ein Kollimator- und/oder Fokussierungsmittel stromabwärts der Ionenquelle für die Kollimation und/oder Fokussierung des Ionenstrahls in einer ersten (y) Richtung;
eine Linse stromabwärts des Kollimator- und/oder Fokussierungsmittels zum Ablenken und/oder Fokussieren des Ionenstrahls in einer zweiten (z) Richtung orthogonal zu der ersten (y) Richtung;
einen Massenanalysator stromabwärts der Linse, wobei der Massenanalysator einen Eintrittsbereich zum Aufnehmen von Ionen aufweist, wobei die Ionen nachfolgend durch den Massenanalysator bewegt werden, wobei der Massenanalysator ferner einen Detektor umfasst, und
wobei die Linse dazu angeordnet und ausgebildet ist, in wenigstens einem ersten Modus mit relativ höherer Empfindlichkeit betrieben zu werden und automatisch zu einem zweiten Modus mit relativ niedrigerer Empfindlichkeit zu schalten, wobei in dem zweiten Modus Ionen durch die Linse defokussiert werden, so dass wesentlich weniger Ionen in dem Eintrittsbereich des Massenanalysators aufgenommen werden als in dem ersten Modus.In a preferred embodiment, a mass spectrometer is provided which comprises:
an ion source for emitting an ion beam;
collimating and / or focusing means downstream of the ion source for collimating and / or focusing the ion beam in a first (y) direction;
a lens downstream of the collimating and / or focusing means for deflecting and / or focusing the ion beam in a second (z) direction orthogonal to the first (y) direction;
a mass analyzer downstream of the lens, the mass analyzer having an entrance region for receiving ions, the ions subsequently being moved through the mass analyzer, the mass analyzer further comprising a detector, and
wherein the lens is arranged and adapted to be operated in at least a first mode with relatively higher sensitivity and to automatically switch to a second mode with relatively lower sensitivity, wherein in the second mode ions are defocused by the lens, so much less Ions are received in the entrance area of the mass analyzer than in the first mode.

Das Massenspektrometer gemäß der bevorzugten Ausführungsform ermöglicht eine Erweiterung des dynamischen Bereichs des Detektors. Insbesondere ist es möglich, während einer Erfassung zwischen zwei oder mehr Empfindlichkeitsbereichen zu alternieren. Ein Bereich ist dafür eingestellt, eine hohe Empfindlichkeit aufzuweisen. Ein zweiter Bereich ist dafür eingestellt, im Vergleich zum ersten Bereich eine um den Faktor bis zu x100 geringere Empfindlichkeit aufzuweisen. Vorzugsweise beträgt der Unterschied in der Empfindlichkeit zwischen dem ersten und dem zweiten Empfindlichkeitsmodus wenigstens den Faktor x10, x20, x30, x40, x50, x60, x70, x80, x90 oder x100.The Mass spectrometers according to the preferred embodiment allows an extension of the dynamic range of the detector. Especially Is it possible, while a detection between two or more sensitivity ranges alternate. An area is for it set to have a high sensitivity. A second Area is for set, compared to the first range by a factor up to x100 lower sensitivity. Preferably is the Difference in sensitivity between the first and the second Sensitivity mode at least the factor x10, x20, x30, x40, x50, x60, x70, x80, x90 or x100.

Exakte Massenbestimmungen können unter Verwendung einer Einzelpunkt-Grenzmasse, die dem hohen und dem niedrigen Empfindlichkeitsbereich gemein sind, erfolgen.exact Mass determinations can using a single point limit mass that is high and low Sensitivity range are common done.

Obgleich bei der bevorzugten Ausführungsform die Empfindlichkeit durch den Betrieb einer z-Linse verändert wird, werden andere Ausführungsformen ebenfalls in Betracht gezogen, bei welchen in einer mehr allgemeinen Anordnung das optische System des Ions zwischen der Ionenquelle und dem Massenanalysator verändert wird, so dass dort hindurch gelangende Ionen fokussiert/defokussiert werden, wodurch die Ionenübertragungseffizienz verändert wird. Es ist möglich, die Ionenübertragungseffizienz durch eine Reihe von Verfahren zu verändern: (i) Verändern einer y-fokussierenden Linse, welche eine Einzel-Linse sein kann; (ii) Verändern einer z-fokussierenden Linse, welche eine Einzel-Linse sein kann; (iii) Verwenden einer stigmatisch fokussierenden Linse, vorzugsweise mit einer kreisförmigen Öffnung, welche einen Ionenstrahl sowohl in der y- als auch in der z-Richtung fokussiert/defokussiert; und (iv) Verwenden einer DC-Quadrupol-Linse, welche je nach Notwendigkeit in der y-Richtung und/oder in der z-Richtung fokussieren/defokussieren kann.Although in the preferred embodiment the sensitivity is changed by the operation of a z-lens, become other embodiments also considered, in which in a more general Arrange the optical system of the ion between the ion source and the mass analyzer changed so that ions passing therethrough are focused / defocused which reduces the ion transfer efficiency changed becomes. It is possible, the ion transfer efficiency to change by a number of methods: (i) changing a y-focusing lens, which may be a single lens; (Ii) Change a z-focusing lens, which may be a single lens; (Iii) Using a stigmatic focusing lens, preferably with a circular opening, which focused / defocused an ion beam in both the y and z directions; and (iv) using a DC quadrupole lens as necessary Focus / defocus in the y-direction and / or in the z-direction can.

Die Verwendung der z-Fokussierung ist anderen Arten der Veränderung der Ionenübertragungseffizienz vorzuziehen, da man herausgefunden hat, dass dabei Veränderungen der Auflösung, Massenposition und des Spektralversatzes minimiert sind, welche ansonsten mit dem Fokussieren/Ablenken des Ionenstrahls in der y-Richtung einhergehen. Bei weniger bevorzugten Ausführungsformen kann der Ionenstrahl jedoch anstelle oder zusätzlich zur z-Richtung auch in der y-Richtung verändert werden.The Use of z-focusing is other types of change the ion transmission efficiency preferable, because it has been found to be changing the resolution, Mass position and the spectral offset are minimized, which otherwise associated with focusing / deflecting the ion beam in the y direction. at less preferred embodiments however, the ion beam may instead or in addition to the z-direction as well changed in the y-direction become.

Bei der bevorzugten Ausführungsform kann zumindest eine Größenordnungszunahme im dynamischen Bereich erzielt werden. Es wurde gezeigt, dass der dynamische Bereich von ungefähr 3,25 Größenordnungen auf ungefähr 4,25 Größenordnungen erweitert werden kann und dies mit einer GC (Gaschromatographie)-Peakweite von ungefähr 1,5 s auf halber Höhe.at the preferred embodiment may be at least an increase in size be achieved in the dynamic range. It was shown that the dynamic range of about 3.25 orders of magnitude at about 4.25 orders of magnitude expanded and this with a GC (gas chromatography) peak width of about 1.5 s at half height.

Vorzugsweise ist die Ionenquelle eine kontinuierliche Ionenquelle. Vorzugsweise ist die Ionenquelle ferner gewählt aus der Gruppe, umfassend: (i) Elektronenstoß („EI")-Ionenquelle; (ii) Chemische-Ionisations („CI")-Ionenquelle; und (iii) Feldionisations („FI")-Ionenquelle.Preferably the ion source is a continuous ion source. Preferably the ion source is further selected from the group comprising: (i) electron impact ("EI") ion source; (ii) Chemical Ionization ("CI") ion source; and (iii) Field Ionization ("FI") ion source.

All diese Ionenquellen können an eine GC (Gaschromatographie)-Quelle gekoppelt sein. Alternativ und besonders bei der Verwendung einer Flüssigchromatographie (LC)-Quelle können entweder eine Elektrospray-Innenquelle oder eine „APCI"-Ionenquelle (chemische Ionisation unter Atmosphärendruck) verwendet werden.Alles these ion sources can coupled to a GC (gas chromatography) source. alternative and especially when using a liquid chromatography (LC) source can either an electrospray internal source or an "APCI" ion source (chemical ionization under Atmospheric pressure) be used.

Vorzugsweise umfasst der Massenanalysator einen TDC (Time-to-Digital Converter).Preferably The mass analyzer includes a TDC (Time-to-Digital Converter).

Vorzugsweise ist der Massenanalysator gewählt aus der Gruppe, umfassend: (i) einen Quadrupol-Massenanalysator; (ii) einen Magnetsektor-Massenanalysator; (iii) einen Ionenfallen-Massenanalysator; und (iv) einen Flugzeit-Massenanalysator, vorzugsweise ein Flugzeit-Massenanalysator mit orthogonaler Beschleunigung.Preferably the mass analyzer is selected from the group comprising: (i) a quadrupole mass analyzer; (ii) a magnetic sector mass analyzer; (iii) an ion trap mass analyzer; and (iv) a Time of Flight mass analyzer, preferably a time of flight mass analyzer with orthogonal acceleration.

Vorzugsweise umfasst das Massenspektrometer ferner Steuerungsmittel, die dazu angeordnet sind, die z-Linse, oder allgemeiner die Ionenoptik, alternierend oder in anderer Weise regelmäßig zwischen einem ersten und einem zweiten Modus hin- und herzuschalten. Bei dieser Ausführungsform werden zwei Datenströme als zwei diskrete Funktionen mit zwei diskreten Datensätzen gespeichert. Sobald das Verhältnis der Hochempfindlichkeitsdaten zu den Niedrigempfindlichkeitsdaten bestimmt worden ist, können die Daten verwendet werden, um lineare quantitative Kalibrierungskurven über vier Größenordnungen zu erhalten. Ferner kann das System so angeordnet werden, dass genaue Massendaten von jeder Spur extrahiert werden können. Produziert also ein bestimmtes Elutionsmittel einen Massenspektralpeak, welcher in dem Hochempfindlichkeitsdatensatz gesättigt ist und daher eine geringe Massenbestimmungsgenauigkeit aufweist, so kann derselbe Massenspektralpeak in der Spur mit geringerer Empfindlichkeit ungesättigt und korrekt massenbestimmt sein. Durch die Verwendung einer Kombination beider Spuren kann bei der Elution einer Probe eine genaue Massenbestimmung über einen großen Bereich der Probenkonzentration erfolgen.Preferably The mass spectrometer further comprises control means for this purpose are arranged, the z-lens, or more generally the ion optics, alternating or otherwise in between regularly a first and a second mode switch back and forth. In this embodiment become two data streams stored as two discrete functions with two discrete records. Once the ratio the high-sensitivity data to the low-sensitivity data has been determined The data used to produce linear quantitative calibration curves over four orders of magnitude to obtain. Furthermore, the system can be arranged to be accurate Mass data can be extracted from each track. Produces a specific one Eluent a mass spectral peak, which is saturated in the high-sensitivity data set and therefore has a low mass determination accuracy, so The same mass spectrum peak in the lane can be less sensitive unsaturated and be properly mass-determined. By using a combination In the case of the elution of a sample, both traces can be determined accurately by mass huge Range of sample concentration done.

Die relativen Verweilzeiten im Hoch- und Niedrigempfindlichkeitsbereich können entweder identisch sein oder bei einer Ausführungsform kann mehr Zeit im Hochempfindlichkeitsmodus verbracht werden als im Niedrigempfindlichkeitsmodus. Beispielsweise kann die in einem Hochempfindlichkeitsmodus verbrachte relative Zeit im Vergleich zu der in einem Niedrigempfindlichkeitsmodus verbrachten Zeit ein Verhältnis von wenigstens 50:50, 60:40, 70:30, 80:20 oder 90:10 betragen. Mit anderen Worten kann im Vergleich zum Niedrigempfindlichkeitsmodus wenigstens 50%, 60%, 70%, 80% oder 90% der Zeit im Hochempfindlichkeitsmodus verbracht werden.The relative residence times in the high and low sensitivity ranges may be either identical or, in one embodiment, more time may be spent in the high sensitivity mode than in the low sensitivity mode. For example, in a high sensitivity Mode spent relative time compared to the time spent in a low sensitivity mode, a ratio of at least 50:50, 60:40, 70:30, 80:20 or 90:10 amount. In other words, compared to the low-sensitivity mode, at least 50%, 60%, 70%, 80% or 90% of the time can be spent in the high-sensitivity mode.

Vorzugsweise umfasst das Massenspektrometer ferner eine Energieversorgung, welche in der Lage ist, der z-Linse von –100 V bis +100 V Gleichspannung zu liefern. Bei einer Ausführungsform kann die z-Linse eine dreiteilige Einzel-Linse sein, wobei die vorderen und hinteren Elektroden im Wesentlichen auf der gleichen Gleichspannung gehalten werden, z.B. bei ungefähr –40 V Gleichspannung bei positiven Ionen, und wobei eine mittlere Elektrode variieren kann, bei positiven Ionen von ungefähr –100 V Gleichspannung im Hochempfindlichkeits (Fokussierungs)-Modus bis zu ungefähr +100 V Gleichspannung im Niedrigempfindlichkeits (Defokussierungs)-Modus. Beispielsweise kann im Niedrigempfindlichkeitsmodus eine Spannung von –50 V Gleichspannung, +0 V Gleichspannung, +25 V Gleichspannung, +50 V Gleichspannung oder +100 V Gleichspannung an der zentralen Elektrode angelegt sein.Preferably The mass spectrometer further comprises a power supply, which capable of z lens from -100 V to +100 V DC to deliver. In one embodiment For example, the z-lens may be a three-piece single lens, with the anterior and rear electrodes substantially at the same DC voltage held, e.g. at about -40 V DC for positive ions, and where a central electrode varies can, for positive ions of about -100 V DC in high sensitivity (Focusing) mode up to about +100 V DC in low-sensitivity (defocus) mode. For example, in low sensitivity mode, a voltage from -50 V DC, +0 V DC, +25 V DC, +50 V DC or +100 V DC at the central electrode be created.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist folgendes vorgesehen:
eine Elektronenstoß („EI")-Ionenquelle oder Chemische-Ionisations („CI")-Ionenquelle; und
eine oder mehrere y-fokussierende Linsen stromabwärts der Ionenquelle;
wobei die Linse eine z-Linse stromabwärts der Ionenquelle umfasst; der Massenanalysator ist stromabwärts der wenigstens einen y-fokussierenden Linse und der z-Linse vorgesehen, wobei der Massenanalysator einen TDC-Converter umfasst; und
das Massenspektrometer-Steuerungsmittel zum automatischen Steuern der z-Linse, wobei das Steuerungsmittel dazu angeordnet ist, selektiv und automatisch einen durch die z-Linse gelangenden Ionenstrahl zu defokussieren.According to another embodiment, the following is provided:
an electron impact ("EI") ion source or chemical ionization ("CI") ion source; and
one or more y-focusing lenses downstream of the ion source;
wherein the lens comprises a z-lens downstream of the ion source; the mass analyzer is provided downstream of the at least one y-focusing lens and the z-lens, the mass analyzer comprising a TDC converter; and
the mass spectrometer control means for automatically controlling the z-lens, the control means being arranged to selectively and automatically defocus an ion beam passing through the z-lens.

Wenn die z-Linse einen durch die z-Linse gelangenden Ionenstrahl defokussiert, wird der Ionenstrahl vorzugsweise abgelenkt, um ein Profil oder einen Bereich aufzuweisen, welcher im Wesentlichen um wenigstens den Faktor x2, x4, x10, x25, x50, x75 oder x100 größer ist als das Profil oder der Bereich einer Eingangsöffnung des Massenanalysators.If the z-lens defocuses an ion beam passing through the z-lens, For example, the ion beam is preferably deflected to form a profile or to have an area which is substantially at least the factor x2, x4, x10, x25, x50, x75 or x100 is larger as the profile or area of an input port of the mass analyzer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist folgendes vorgesehen:
eine kontinuierliche Ionenquelle;
der Massenanalysator umfasst eine Eingangsöffnung; und
die Linse umfasst eine z-Linse, welche zwischen der Ionenquelle und dem Massenanalysator angeordnet ist, wobei die z-Linse für den folgenden Betrieb ausgebildet und angeordnet ist: (i) für einen ersten Modus zum Fokussieren eines hindurch gelangenden Ionenstrahls, so dass wenigstens 80% der Ionen im Wesentlichen durch die Eingangsöffnung gelangen; und (ii) für einen zweiten Modus zum Defokussieren eines hindurch gelangenden Ionenstrahls, so dass 20% der Ionen oder weniger im Wesentlichen durch die Eingangsöffnung gelangen.According to another embodiment, the following is provided:
a continuous ion source;
the mass analyzer comprises an input port; and
the lens comprises a z lens disposed between the ion source and the mass analyzer, the z lens being configured and arranged for the following operation: (i) for a first mode for focusing an ion beam passing therethrough such that at least 80 % of ions pass substantially through the entrance opening; and (ii) for a second mode of defocusing an ion beam passing therethrough such that 20% of the ions or less substantially pass through the input port.

Vorzugsweise sind im ersten Modus wenigstens 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% oder im Wesentlichen 100% der Ionen dazu angeordnet, durch die Eingangsöffnung zu gelangen.Preferably are at least 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% in the first mode or substantially 100% of the ions are arranged to pass through the entrance opening reach.

Vorzugsweise sind in dem zweiten Modus weniger oder gleich 15%, 10%, 5%, 4%, 3%, 2% oder 1% der Ionen dazu angeordnet, durch die Eingangsöffnung zu gelangen.Preferably are less than or equal to 15%, 10%, 5%, 4% in the second mode, 3%, 2% or 1% of the ions arranged to through the inlet opening to reach.

Vorzugsweise beträgt der Unterschied in der Empfindlichkeit zwischen dem ersten und dem zweiten Modus wenigstens x10, x20, x30, x40, x50, x60, x70, x80, x90 oder x100.Preferably is the difference in sensitivity between the first and the second mode at least x10, x20, x30, x40, x50, x60, x70, x80, x90 or x100.

Gemäß einem zweiten Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren der Massenspektrometrie nach Anspruch 23 vorgesehen.According to one second feature of the present invention is a method of Mass spectrometry according to claim 23 provided.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Verfahren vorgesehen, umfassend:
Vorsehen einer Ionenquelle zum Emittieren eines Ionenstrahls;
Vorsehen von Kollimator- und/oder Fokussierungsmitteln stromabwärts der Ionenquelle für die Kollimation und/oder zum Fokussieren des Ionenstrahls in einer ersten (y) Richtung;
Vorsehen einer Linse stromabwärts des Kollimator- und/oder Fokussierungsmittels zum Ablenken oder Fokussieren des Ionenstrahls in einer zweiten (z) Richtung orthogonal zu der ersten Richtung (y);
Vorsehen eines Massenanalysators stromabwärts der Linse, wobei der Massenanalysator einen Eintrittsbereich zum Aufnehmen von Ionen umfasst, wobei die Ionen nachfolgend durch den Massenanalysator übertragen werden, wobei der Massenanalysator ferner einen Detektor umfasst; und
Anordnen und Ausbilden der Linse, so dass sie in wenigstens einem ersten, relativ höheren Empfindlichkeitsmodus betreibbar ist, und so dass sie automatisch zu einem zweiten, relativ niedrigeren Empfindlichkeitsmodus schaltet, wobei in dem zweiten Modus Ionen durch die Linse defokussiert werden, so dass wesentlich weniger Ionen in dem Eintrittsberich des Massenanalysators aufgenommen werden als in dem ersten Modus.In a preferred embodiment, a method is provided, comprising:
Providing an ion source for emitting an ion beam;
Providing collimating and / or focusing means downstream of the ion source for collimating and / or focusing the ion beam in a first (y) direction;
Providing a lens downstream of the collimating and / or focusing means for deflecting or focusing the ion beam in a second (z) direction orthogonal to the first direction (y);
Providing a mass analyzer downstream of the lens, the mass analyzer comprising an entrance area for receiving ions, the ions subsequently being transmitted through the mass analyzer, the mass analyzer further comprising a detector; and
Arranging and forming the lens so that it is operable in at least a first, relatively higher sensitivity mode, and automatically switching to a second, relatively lower sensitivity mode, wherein in the second mode ions are defocused by the lens, so much less Ions are taken up in the entrance of the mass analyzer than in the first mode.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform emittiert die Ionenquelle einen Ionenstrahl entlang einer x-Achse;
die Linse umfasst eine z-Linse zum Ablenken und/oder Fokussieren des Ionenstrahls; und
der Massenanalysator hat ein Eingangsaufnahmeprofil, wobei die z-Linse dazu angeordnet ist, automatisch zwischen zwei Modi hin- und herzuschalten: (i) einem Hochempfindlichkeitsmodus, in welchem die z-Linse den Ionenstrahl so fokussiert, dass > 60% und vorzugsweise > 75% der Ionen in das Eingangsaufnahmeprofil des Massenanalysators fallen und (ii) einem Niedrigempfindlichkeitsmodus, in welchem die z-Linse den Ionenstrahl so defokussiert, dass < 40% und vorzugsweise < 25% der Ionen in das Eingangsaufnahmeprofil des Massenanalysators fallen.In a preferred embodiment, the ion source emits an ion beam along an x-axis;
the lens comprises a z-lens for deflecting and / or focusing the ion beam; and
the mass analyzer has an input receiving profile with the z lens being arranged to automatically switch between two modes: (i) a high sensitivity mode in which the z lens focuses the ion beam so that> 60% and preferably> 75% ions fall into the input receiving profile of the mass analyzer and (ii) a low sensitivity mode in which the z-lens defocuses the ion beam so that <40% and preferably <25% of the ions fall within the input receiving profile of the mass analyzer.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Linse dazu ausgebildet und angeordnet, in wenigstens drei unterschiedlichen Empfindlichkeitsmodi betrieben zu werden. Bei weiteren Ausführungsformen können vier, fünf, sechs etc. bis zu praktisch unendlich vielen Empfindlichkeitsmodi vorgesehen sein.According to one embodiment For example, the lens is designed and arranged in at least three different ones Sensitivity modes to be operated. In further embodiments can four, five, six etc. to virtually infinite sensitivity modes be.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform emittiert die Ionenquelle einen Ionenstrahl im Wesentlichen entlang der x-Achse;
die Linse fokussiert und defokussiert den Ionenstrahl in einer y-Richtung orthogonal zur x-Achse und/oder in einer z-Richtung orthogonal zur y-Richtung und zur x-Achse;
der Massenanalysator stromabwärts der Linse umfasst einen Detektor; und
es ist ein automatisches Steuerungsmittel vorgesehen, um die Linse automatisch wiederholt und regelmäßig zwischen dem ersten Hochempfindlichkeitsmodus, in welchem die Linse einen hindurch gelangenden Ionenstrahl fokussiert, und einem zweiten Niedrigempfindlichkeitsmodus, in welchem die Linse einen hindurch gelangenden Ionenstrahl defokussiert, hin- und herzuschalten.According to another embodiment, the ion source emits an ion beam substantially along the x-axis;
the lens focuses and defocuses the ion beam in a y-direction orthogonal to the x-axis and / or in a z-direction orthogonal to the y-direction and the x-axis;
the mass analyzer downstream of the lens comprises a detector; and
an automatic control means is provided for automatically and repeatedly switching the lens between the first high sensitivity mode in which the lens focuses an ion beam passing therethrough and a second low sensitivity mode in which the lens defocuses an ion beam passing therethrough.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform emittiert die Ionenquelle einen Ionenstrahl im Wesentlichen entlang einer x-Achse;
die Linse fokussiert und defokussiert den Ionenstrahl in einer y-Richtung orthogonal zu der x-Achse und/oder in einer z-Richtung orthogonal zu der y-Richtung und der x-Achse; und
der Massenanalysator stromabwärts der Linse umfasst einen Detektor;
wobei das Massenspektrometer dazu ausgebildet ist, die Linse automatisch einzustellen, so dass Daten bei einer relativ hohen Empfindlichkeit und bei einer relativ niedrigen Empfindlichkeit im Wesentlichen in der gleichen Zeit erzielt werden.According to another embodiment, the ion source emits an ion beam substantially along an x-axis;
the lens focuses and defocuses the ion beam in a y-direction orthogonal to the x-axis and / or in a z-direction orthogonal to the y-direction and the x-axis; and
the mass analyzer downstream of the lens comprises a detector;
wherein the mass spectrometer is adapted to automatically adjust the lens so that data is obtained at a relatively high sensitivity and at a relatively low sensitivity in substantially the same time.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein automatisches Steuerungsmittel zum automatischen Variieren der Linse vorgesehen, wodurch das Fokussieren und Defokussieren eines hindurch gelangenden Ionenstrahls verändert wird, um die Intensität der nachfolgend in den Massenanalysator gelangenden Ionen zu verändern.According to one another embodiment is an automatic control means for automatic variation the lens provided, whereby the focusing and defocusing a passing ion beam is changed to the intensity of the following to change ions entering the mass analyzer.

Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden jetzt ausschließlich beispielhaft mit Bezug zu den beiliegenden Figuren beschrieben, für die gilt:Various embodiments The present invention will now be described by way of example only With reference to the accompanying figures, for which:

1 zeigt eine Anordnung y-fokussierender Linsen und einer z-Linse stromaufwärts eines Massenanalysators; 1 shows an arrangement of y-focusing lenses and a z-lens upstream of a mass analyzer;

Die 2(a) und (b) zeigen Seitenansichten eines Massenspektrometers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;The 2 (a) and (b) show side views of a mass spectrometer according to a preferred embodiment;

3 zeigt eine Draufsicht eines mit einem Gaschromatographen gekoppelten Massenspektrometers; und 3 shows a plan view of a coupled with a gas chromatograph mass spectrometer; and

4 zeigt experimentelle Daten, die den erweiterten dynamischen Bereich zeigen, welcher mit der bevorzugten Ausführungsform erreichbar ist. 4 Figure 12 shows experimental data showing the extended dynamic range achievable with the preferred embodiment.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. 1 zeigt eine Ionenquelle 1, vorzugsweise eine Elektronenstoß-Ionenquelle oder Chemische-Ionisations-Ionenquelle. Ein von der Ionenquelle 1 emittierter Ionenstrahl 2 bewegt sich entlang einer Achse, die im Allgemeinen als die x-Achse bezeichnet wird. Die Ionen in dem Strahl 2 werden in einer ersten y-Richtung fokussiert, wie in der Figur durch y-fokussierende und Kollimator-Linsen 3 gezeigt. Eine z-Linse 4, vorzugsweise stromabwärts der y-Linse 3, ist dazu angeordnet, die Ionen in einer zweiten z-Richtung abzulenken oder zu fokussieren, welche orthogonal sowohl zu der ersten y-Richtung als auch zu der x-Achse ist. Die z-Linse 4 kann eine Anzahl von Elektroden umfassen und kann bei einer Ausführungsform eine Einzel-Linse umfassen, wobei die vorderen und die hinteren Elektroden auf im Wesentlichen der gleichen festen Gleichspannung gehalten werden und wobei die an einer mittleren Elektrode angelegte Gleichspannung variiert werden kann, um den Fokussierungs-/Defokussierungsgrad eines hindurch gelangenden Ionenstrahls 2 zu verändern. Eine Einzel-Linse kann auch für die y-Linse 3 verwendet werden. Bei weniger bevorzugten Anordnungen können entweder eine z-Linse 4 oder eine y-Linse 3 (aber nicht beide) vorgesehen sein.A preferred embodiment of the present invention will now be described. 1 shows an ion source 1 , preferably an electron impact ion source or chemical ionization ion source. One from the ion source 1 emitted ion beam 2 moves along an axis, commonly referred to as the x-axis. The ions in the beam 2 are focused in a first y-direction, as in the figure by y-focusing and collimating lenses 3 shown. A z-lens 4 , preferably downstream of the y-lens 3 , is arranged to deflect or focus the ions in a second z-direction that is orthogonal to both the first y-direction and the x-axis. The z-lens 4 may comprise a number of electrodes, and in one embodiment may comprise a single lens, wherein the front and rear electrodes are maintained at substantially the same fixed DC voltage, and wherein the DC voltage applied to a central electrode may be varied to provide the focusing power. Defocus degree of a passing ion beam 2 to change. A single lens can also be used for the y-lens 3 be used. In less preferred arrangements, either a z lens may be used 4 or a y-lens 3 (but not both) be provided.

Die 2(a) und (b) zeigen Seitenansichten eines Massenspektrometers. In 2(a) ist der von einer Ionenquelle 1 emittierte Ionenstrahl 2 gezeigt, der durch die y-fokussierende und Kollimator-Linse 3 gelangt. Die in einem ersten (Hochempfindlichkeits-) Modus arbeitende z-Linse 4 fokussiert den Strahl 2 im Wesentlichen im Akzeptanzbereich und Akzeptanzwinkel eines Eingangsschlitzes 10 des Massenanalysators 9, so dass ein wesentlicher Anteil der Ionen (z.B. normale Intensität) nachfolgend in den Analysator 9 gelangt, welcher stromabwärts des Eingangsschlitzes 10 positioniert ist.The 2 (a) and (b) show side views of a mass spectrometer. In 2 (a) is that of an ion source 1 emitted ion beam 2 shown by the y-focusing and collimator lens 3 arrives. The z-lens operating in a first (high sensitivity) mode 4 focuses the beam 2 essentially in the acceptance range and acceptance angle of an input slot 10 of the mass analyzer 9 , so that a substantial proportion of Io (eg normal intensity) into the analyzer 9 which passes downstream of the entrance slot 10 is positioned.

2(b) zeigt die in einem zweiten (Niedrigempfindlichkeits-) Modus arbeitende z-Linse 4, wobei die z-Linse 4 den Ionenstrahl 2 so defokussiert, dass der Ionenstrahl 2 einen wesentlich größeren Durchmesser oder eine Fläche hat als diejenige des Eingangsschlitzes 10 zu dem Massenanalysator 9. Entsprechend wird im Vergleich zu dem in 2(a) gezeigten Betriebsmodus ein sehr viel kleinerer Anteil der Ionen (z.B. verringerte Intensität) in diesem Betriebsmodus nachfolgend in den Analysator 9 gelangen, da ein großer Prozentsatz der Ionen aus dem Akzeptanzbereich und dem Akzeptanzwinkel des Eingangsschlitzes 10 hinausfällt. 2 B) shows the z lens operating in a second (low sensitivity) mode 4 , where the z-lens 4 the ion beam 2 so defocused that the ion beam 2 has a substantially larger diameter or area than that of the entrance slot 10 to the mass analyzer 9 , Accordingly, in comparison to the in 2 (a) shown in the operating mode a much smaller proportion of the ions (eg reduced intensity) in this mode of operation below in the analyzer 9 since a large percentage of the ions are from the acceptance range and the acceptance angle of the input slot 10 fall out.

3 zeigt eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform. Eine entfernbare Ionenquelle 1 ist zusammen mit einer Gaschromatographie-Schnittstelle oder einem Wiedereintrittsrohr 7 gezeigt, welches mit einem Gaschromatographie-Ofen 6 verbunden ist. Ein Lock-Massen-Einlass ist typischerweise vorhanden, aber nicht gezeigt. Ein von der Ionenquelle 1 emittierter Ionenstrahl 2 gelangt durch den Linsenstapel und die Kollimatorplatten 3, 4, wobei eine schaltbare z-Linse 4 vorgesehen ist. Die z-fokussierende Linse 4 ist in einem feldfreien Bereich der Optik angeordnet und ist mit einem schnell schaltenden Energieversorgungskabel verbunden, das von –100 V bis +100 V Gleichspannung liefert. Bei positiven Ionen fokussieren –100 V Gleichspannung einen hindurch gelangenden Ionenstrahl 2 und eine positivere Spannung, z.B. bis zu +100 V Gleichspannung, defokussiert einen hindurch gelangenden Ionenstrahl 2 im Wesentlichen, wodurch die Intensität der in den Analysator 9 gelangenden Ionen verringert wird. 3 shows a plan view of a preferred embodiment. A removable ion source 1 is together with a gas chromatography interface or a reentrant tube 7 shown which with a gas chromatography furnace 6 connected is. A lock mass inlet is typically present, but not shown. One from the ion source 1 emitted ion beam 2 passes through the lens stack and the collimator plates 3 . 4 , wherein a switchable z-lens 4 is provided. The z-focusing lens 4 is arranged in a field-free area of the optics and is connected to a fast-switching power supply cable, which supplies from -100 V to +100 V DC. For positive ions, -100 V DC will focus an ion beam passing through 2 and a more positive voltage, eg up to +100 V DC, defocuses an ion beam passing through 2 in essence, reducing the intensity of the analyzer 9 reaching ions is reduced.

Anfänglich kann das System auf volle (hohe) Empfindlichkeit eingestellt werden. Die z-fokussierende Linsen-Spannung kann dann, vorzugsweise manuell, verändert werden bis die gewünschte niedrigere Empfindlichkeit erreicht ist. Die Erfassung führt dann zu einem raschen Hin- und Herschalten der Energieversorgung der z-Linse zwischen zwei (oder mehr) vorbestimmten Spannungen, um wiederholt zwischen Hochempfindlichkeits- und Niedrigempfindlichkeits-Betriebsmodi hin- und herzuschalten. Spektren mit hoher und niedriger Sensitivität können als separate Funktionen zur Nachbearbeitung gespeichert werden.Initially the system is set to full (high) sensitivity. The z-focusing lens voltage can then, preferably manually, changed be up to the desired lower sensitivity is achieved. The capture then leads to a quick switching back and forth of the power supply of the z lens between two (or more) predetermined voltages to repeatedly between High-sensitivity and low-sensitivity modes of operation. and switch. Spectra with high and low sensitivity can be considered as separate Functions for postprocessing are saved.

Stromabwärts der Ionenoptik 3, 4 befindet sich ein automatisches pneumatisches Isolierungsventil 8. Nachdem der Ionenstrahl 2 durch die Ionenoptik 3, 4 gelangt ist, gelangt er durch einen Eingangsschlitz oder eine Öffnung 10 in den Analysator 9. Ionenpakete werden dann durch die Schiebeplatte 11 in den Driftbereich des Flugzeitmassenanalysators 9 mit vorzugsweise orthogonaler Beschleunigung injiziert. Ionenpakete werden dann vorzugsweise durch das Reflectron 12 reflektiert.Downstream of the ion optics 3 . 4 There is an automatic pneumatic isolation valve 8th , After the ion beam 2 through the ion optics 3 . 4 has passed, it passes through an entrance slot or an opening 10 into the analyzer 9 , Ion packets are then passed through the sliding plate 11 in the drift area of the time of flight mass analyzer 9 injected with preferably orthogonal acceleration. Ion packets are then preferably through the reflector 12 reflected.

Die in einem Paket enthaltenen Ionen werden in dem Driftbereich vorübergehend getrennt und werden dann von dem Detektor 13 detektiert, welcher vorzugsweise einen TDC-Converter in dem zugehörigen Kreislauf umfasst.The ions contained in a packet are temporarily separated in the drift region and are then rejected by the detector 13 detected, which preferably comprises a TDC converter in the associated circuit.

4 zeigt Versuchsdaten, die den dynamischen Bereich zeigen, welcher unter Verwendung einer Kombination von Daten von den Hochempfindlichkeits- und Niedrigempfindlichkeitsdatensätzen von ungefähr 3,25 Größenordnungen auf ungefähr 4,25 Größenordnungen (für eine GC-Peakbreite von 1,5 s auf halber Höhe) erweitert werden kann. In diesem besonderen Fall wurde das System so eingestellt, dass ein Verhältnis von ungefähr 80:1 zwischen den Hochempfindlichkeits- und Niedrigempfindlichkeitsdatensätzen vorlag. Der Versuch ermöglichte eine gleiche Erfassungszeit für beide Datensätze, indem zwischen den zwei Empfindlichkeitsbereichen zwischen Spektren hin- und hergeschaltet wurde. 4 Figure 13 shows experimental data showing the dynamic range which expands from about 3.25 orders of magnitude to about 4.25 orders of magnitude (for a 1.5 second half-height GC peak width) using a combination of data from the high-sensitivity and low-sensitivity data sets can be. In this particular case, the system was set to have a ratio of approximately 80: 1 between the high-sensitivity and low-sensitivity data sets. The experiment allowed equal acquisition time for both sets of data by switching between the two sensitivity ranges between spectra.

Standardlösungen mit einer Konzentration von 10 pg bis zu 100 ng HCB (Hexachlorbenzol) wurden über den Gaschromatographen injiziert. Die Peakflächenreaktion (äquivalent zur Ionenzählung) für das rekonstruierte Ionenchromatogramm des Masse-zu-Ladung-Verhältnisses 238.8102 wurde gegen die Konzentration geplotted. Die Ergebnisse der Niedrigempfindlichkeitsdatensätze wurden vor dem Plotten für die Normierung auf den Hochempfindlichkeitsdatensatz mit x80 multipliziert.Standard solutions with a concentration of 10 pg up to 100 ng HCB (hexachlorobenzene) were over injected into the gas chromatograph. The peak area reaction (equivalent for ion counting) for the reconstructed Ion chromatogram of mass-to-charge ratio 238.8102 was compared to the concentration is plotted. The results of the low sensitivity datasets were before plotting for the normalization to the high sensitivity data set multiplied by x80.

Claims

A mass spectrometer comprising: an ion source ( 1 ); a lens ( 4 ) downstream of the ion source ( 1 ); and a mass analyzer ( 9 ) downstream of the lens ( 4 ), wherein the mass analyzer ( 9 ) an ion detector ( 13 ); characterized in that the lens ( 4 ) is arranged and adapted to alternately or otherwise regularly between a first operating mode with high sensitivity, in which the lens ( 4 ) an ion beam ( 2 ) and a second operating mode with low sensitivity, in which the lens ( 4 ) an ion beam ( 2 ) essentially defocused, to switch back and forth.

Mass spectrometer according to claim 1, wherein the lens ( 4 ) comprises a y-focusing lens.

Mass spectrometer according to claim 1 or 2, wherein the lens ( 4 ) comprises a z-focusing lens.

Mass spectrometer according to claim 2 or 3, wherein the lens ( 4 A single lens comprising a front, intermediate and rear electrode, wherein the front and rear electrodes are held in use at substantially the same DC voltage, and wherein the intermediate electrode is different on one to the front and rear electrodes Tension is maintained.

Mass spectrometer according to claim 4, wherein the front and the back electrode when used to between -30V to -50V DC positive ions are held and where the intervening Electrode of a voltage of ≤ -80 V DC in the first high sensitivity mode up to a voltage of ≥ + 0V in the second low sensitivity mode is switchable.

A mass spectrometer according to any one of the preceding claims, further comprising a power supply capable of supplying the lens ( 4 ) -100 V to +100 V DC.

Mass spectrometer according to claim 1, wherein the lens ( 4 ) is selected from the group comprising: (i) stigmatically focusing lens; and (ii) DC quadrupole lens.

A mass spectrometer according to any one of the preceding claims, wherein in the second low sensitivity mode an ion beam ( 2 ) is diverged to obtain a profile which is substantially larger than an entrance opening ( 10 ) to the mass analyzer ( 9 ).

A mass spectrometer according to any one of the preceding claims, wherein in the first high sensitivity mode at least 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or substantially 100% of the ions in an ion beam are disposed through an input port ( 10 ) to the mass analyzer ( 9 ) to get.

A mass spectrometer as claimed in any one of the preceding claims, wherein in the second low sensitivity mode, less than or equal to 15%, 10%, 5%, 4%, 3%, 2% or 1% of the ions are disposed in an ion beam through an input port (16). 10 ) to the mass analyzer ( 9 ) to get.

A mass spectrometer according to any one of the preceding claims, wherein in the first high sensitivity mode> 60% or> 75% of the ions fall within the mass analyzer's input acquisition profile and wherein in the second low sensitivity mode <40% or <25% of the ions into the input acquisition profile of the mass analyzer ( 9 ) fall.

Mass spectrometer according to one of the preceding Claims, the difference in sensitivity between the first High sensitivity mode and the second low sensitivity mode at least x10, x20, x30, x40, x50, x60, x70, x80, x90 or x100 is.

Mass spectrometer according to one of the preceding claims, wherein the ion source ( 1 ) is a continuous ion source.

Mass spectrometer according to claim 13, wherein the ion source ( 1 ) is selected from the group comprising: (i) electron impact ("EI") ion source; (ii) chemical ionization ("CI") ion source; and (iii) field ionization ("FI") ion source.

A mass spectrometer according to claim 14, wherein the ion source ( 1 ) is coupled to a gas chromatograph.

Mass spectrometer according to claim 13, wherein the ion source ( 1 ) is selected from the group comprising: (i) electrospray ion source; and (ii) "APCI" ion source (chemical ionization at atmospheric pressure).

A mass spectrometer according to claim 16, wherein the ion source ( 1 ) is coupled to a liquid chromatograph.

Mass spectrometer according to one of the preceding claims, wherein the mass analyzer ( 9 ) comprises a TDC (Time-to-Digital Converter).

Mass spectrometer according to one of the preceding Claims, wherein the mass analyzer is selected is selected from the group comprising: (i) quadrupole mass analyzer; (ii) magnetic sector mass analyzer; (iii) ion trap mass analyzer; (iv) time of flight mass analyzer; and (v) orthogonal acceleration Time of Flight mass analyzer.

Mass spectrometer according to one of the preceding Claims, wherein the mass spectrometer is at substantially the same time in the first high-sensitivity mode operates as in the second low-sensitivity mode.

A mass spectrometer according to any one of claims 1-19, wherein the mass spectrometer essentially more time in the first high sensitivity mode runs as in the second low sensitivity mode.

Mass spectrometer according to one of the preceding claims, wherein the lens ( 4 ) is adapted to automatically switch between three or more sensitivity modes.

A method of mass spectrometry, comprising: providing an ion source ( 1 ); Providing a lens ( 4 ) downstream of the ion source ( 1 ); and providing a mass analyzer ( 9 ) downstream of the lens ( 4 ), wherein the mass analyzer comprises an ion detector ( 13 ); and characterized by regular switching back and forth of the lens ( 4 between a first operating mode with high sensitivity, in which the lens ( 4 ) an ion beam ( 2 ) and a second operating mode with low sensitivity, in which the lens ( 4 ) an ion beam ( 2 ) is essentially defocused.