一种拓宽质谱仪检测质量范围的方法及装置

技术领域

本申请属于质谱分析技术领域，尤其是涉及一种拓宽质谱仪检测质量范围的方法。

背景技术

质谱技术能够分析待测物质的质荷比信息，相较于其他分析手段，具有高特异性和极快的分析速度，能够在极端的时间内完成物质的定性、定量分析，因此成为化学、生物学、临床医学等领域的重要分析手段。一些现场高精度、高准确性分析需求的出现，也推动了质谱仪的小型化，当前研究者已开发出多款采用不同质量分析器的小型化质谱仪。

然而，质谱仪体积的小型化也同时牺牲了某些仪器性能，能够应对多变环境的要求也限制了小型化质谱的功耗，进一步地限制了质量分析器上所幅高压的幅度和频率范围。当前所开发的小型化质谱仪器特别是以离子阱为质量分析器的小型化质谱仪，多专注于某一小质荷比范围物质的分析检测，例如适用于0～300Da范围内的挥发性有机物的分析，或适用于300～700Da化学物质或生物多肽等小分子物质的分析，现有技术中，质谱仪通常以固定射频信号频率和幅度进行扫描，但是小型质谱仪由于上述限制无法像大型仪器一样满足宽质量范围物质的分析。

要拓宽小型化质谱仪的应用范围，提高应用的普适性，需要在便携性要求的功耗和体积范围内，拓宽质量分析器的质量分析范围。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了拓宽小型化质谱仪器的质量分析范围，本发明提出了一种拓宽质谱仪检测质量范围的方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种拓宽质谱仪检测质量范围的方法，包括以下步骤：

S1，将射频信号频率和射频信号幅度调整至预设值；

S2，保持所述射频信号频率不变，调整所述射频信号幅度，以使所述射频信号幅度沿特定方向扫描；

S3，当所述射频信号幅度调整至极限值后，保持所述射频信号幅度不变，调整所述射频信号频率，以使所述射频信号频率沿特定方向扫描；

S4，当所述射频信号频率调整至极限值时，停止扫描，输出质量范围检测的结果。

优选地，本发明的拓宽质谱仪检测质量范围的方法，所述射频信号频率的预设值为最大值。

优选地，本发明的拓宽质谱仪检测质量范围的方法，所述射频信号幅度的预设值为最小值。

优选地，本发明的拓宽质谱仪检测质量范围的方法，在步骤S2中，所述射频信号幅度从所述最小值开始呈线性变化逐步增大至最大值。

优选地，本发明的拓宽质谱仪检测质量范围的方法，在步骤S3中，所述射频信号频率从所述最大值开始呈线性变化逐步减小至最小值。

优选地，本发明的拓宽质谱仪检测质量范围的方法，所述极限值为质谱仪能够输出的射频信号频率或射频信号幅度的最大值或最小值。

一种拓宽质谱仪检测质量范围的装置，包括：

数值设定模块，用于将射频信号频率和射频信号幅度调整至预设值；

射频信号调节模块，用于保持所述射频信号频率不变，调整所述射频信号幅度，以使所述射频信号幅度沿特定方向扫描；或当所述射频信号幅度调整至极限值后，保持所述射频信号幅度不变，调整所述射频信号频率，以使所述射频信号频率沿特定方向扫描；

结果输出模块，用于当所述射频信号频率调整至极限值时，停止扫描，输出质量范围检测的结果。

本发明的有益效果是：在一个周期内分段进行射频幅度扫描和射频频率扫描，能够在相同的射频放大系统下一定程度上扩增分析范围。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。

图1是本申请实施例1的拓宽质谱仪检测质量范围的方法步骤流程图；

图2是本申请实施例1的质谱仪检测质量范围时射频信号幅度和频率的对应关系图；

图3是本申请实施例2的质谱仪检测质量范围时射频信号幅度和频率的对应关系图；

图4是本申请实施例3的质谱仪检测质量范围时射频信号幅度和频率的对应关系图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。

实施例1

为了拓宽小型化质谱仪器的质量分析范围，本发明提出了一种双模式结合射频扫描方法，能够在不改变仪器功耗的条件下，拓宽对应质量分析器的质量分析范围，提高对应小型化质谱的应用普适性，使其同时满足宽质量范围被分析物的检出。

以四极杆质量分析器为例，四极杆的两组电极上分别施加数值相等极性相反的直流电压U和射频信号幅度V，射频信号频率为ω，所包围空间产生的双曲线型电场。离子在四极杆中的运动轨迹满足马修方程

可以用a代表直流强度的参数，q代表射频交流参数的强度，其中

r

本实施例提供一种拓宽质谱仪检测质量范围的方法，包括以下步骤：

S1，将射频信号频率和射频信号幅度调整至预设值；

S2，保持所述射频信号频率不变，调整所述射频信号幅度，以使所述射频信号幅度沿特定方向扫描(也即射频信号幅度的变化由大到小或者由小到达)；

S3，当所述射频信号幅度调整至极限值后，保持所述射频信号幅度不变，调整所述射频信号频率，以使所述射频信号频率沿特定方向扫描(也即射频信号频率的变化由大到小或者由小到达)；

S4，当所述射频信号频率调整至极限值时，停止扫描，输出质量范围检测的结果。

优选地，本实施例的拓宽质谱仪检测质量范围的方法，所述射频信号频率的预设值为最大值。

优选地，本实施例的拓宽质谱仪检测质量范围的方法，所述射频信号幅度的预设值为最小值。

优选地，本实施例的拓宽质谱仪检测质量范围的方法，在步骤S2中，所述射频信号幅度从所述最小值开始呈线性变化逐步增大至最大值。

优选地，本实施例的拓宽质谱仪检测质量范围的方法，在步骤S3中，所述射频信号频率从所述最大值开始呈线性变化逐步减小至最小值。

优选地，本实施例的拓宽质谱仪检测质量范围的方法，所述极限值为质谱仪能够输出的射频信号频率或射频信号幅度的最大值或最小值。

本实施例提供一种拓宽质谱仪检测质量范围的装置，包括：

数值设定模块，用于将射频信号频率和射频信号幅度调整至预设值；

射频信号调节模块，用于保持所述射频信号频率不变，调整所述射频信号幅度，以使所述射频信号幅度沿特定方向扫描；或当所述射频信号幅度调整至极限值后，保持所述射频信号幅度不变，调整所述射频信号频率，以使所述射频信号频率沿特定方向扫描；

结果输出模块，用于当所述射频信号频率调整至极限值时，停止扫描，输出质量范围检测的结果。

具体的，本实例以四极杆质量分析器为例，设置四极杆长L，电极表面与四极杆中心的距离为r

实施例2

本实施例提供一种拓宽质谱仪检测质量范围的方法，包括以下步骤：

S1，将射频信号频率和射频信号幅度调整至第一预设值；

S2，保持所述射频信号频率不变，调整所述射频信号幅度，以使所述射频信号幅度沿特定方向扫描；

S3，当所述射频信号幅度调整至第二预设值后，保持所述射频信号幅度不变，调整所述射频信号频率，以使所述射频信号频率沿特定方向扫描；

S4，将所述射频信号频率重新调整至第一预设值，射频信号幅度从第二预设值调整至极限值；停止扫描，输出质量范围检测的结果。

以四极杆质量分析器为例，设置四极杆长L，电极表面与四极杆中心的距离为r

实施例3

本实施例提供一种拓宽质谱仪检测质量范围的方法，包括以下步骤：

S1，将射频信号频率和射频信号幅度调整至第一预设值；

S2，保持所述射频信号频率不变，调整所述射频信号幅度，以使所述射频信号幅度沿特定方向扫描；

S3，当所述射频信号幅度调整至第二预设值后，保持所述射频信号幅度不变，调整所述射频信号频率至第二预设值(此第二预设值与射频信号幅度的第二预设值不同)，使所述射频信号频率沿特定方向扫描；

S4，当所述射频信号频率调整至极限值时，停止扫描，输出质量范围检测的结果。

本实施例中，射频信号频率和射频信号幅度的第一预设值均不在调整的端点上。

本实施例提供一种拓宽质谱仪检测质量范围的方法，具体的，本实例以四极杆质量分析器为例，设置四极杆长L，电极表面与四极杆中心的距离为r

可见实施例1、2、3中的质谱仪检测质量范围的方法区别于传统的单独射频频率扫描或射频幅度扫描，结合了两种射频扫描模式，利用射频信号幅度和频率与离子质荷比之间的关系，在一个周期内分段进行射频幅度扫描和射频频率扫描，能够在相同的射频放大系统下一定程度上扩增分析范围。

以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。