基于稀疏性的数据质心

技术领域

本公开大体上涉及包含基于稀疏性的数据质心的质谱领域。

背景技术

需要在校准步骤中调谐基于四极杆的质谱仪以产生具有已知宽度的峰宽，以便产生有用的数据质谱。这可能由于存在较高质量的同位素质量以及由于可能接近于校准质量的污染质量而复杂化。由于峰重叠，同位素问题往往会限制可以在较高质量下调谐的最大峰宽，而污染会引起偶发性调谐误差。

发明内容

在第一方面中，一种质谱仪支持设备可以包含：解卷积逻辑，其使用近似峰形状对由质谱仪测量的质谱进行解卷积；以及质心逻辑，其对经解卷积的质谱进行积分且填充峰位置的稀疏向量。

在第一方面的各种实施例中，解卷积逻辑可以利用限定优化来对质谱进行解卷积。

在第一方面的各种实施例中，解卷积逻辑和质心逻辑可以由共同计算装置实施。

在第一方面的各种实施例中，解卷积逻辑和质心逻辑中的至少一个可以由远离科学仪器的计算装置实施。

在第一方面的各种实施例中，解卷积逻辑和质心逻辑中的至少一个可以由用户计算装置实施。

在第一方面的各种实施例中，解卷积逻辑和质心逻辑中的至少一个可以在科学仪器中实施。

在第一方面的各种实施例中，质谱仪支持设备可以进一步包含峰恢复逻辑以使用质谱和峰位置确定更新的峰形状。

在第一方面的各种实施例中，解卷积逻辑、质心逻辑和峰恢复逻辑可以在迭代循环中操作，其中解卷积逻辑使用更新的峰形状。在特定实施例中，迭代循环可以继续直至峰形状收敛、峰位置的稀疏向量收敛或达到预设的迭代次数为止。

在第一方面的各种实施例中，可以在调谐质谱仪期间预先确定近似峰形状。

在第一方面的各种实施例中，近似峰形状可以具有预定义的及选自方波、正弦波的正半波、高斯(Gaussian)曲线或洛伦兹(Lorentzian)曲线的形状。

在第二方面中，一种用于质心化质谱数据的方法可以包含：使用近似峰形状对由质谱仪测量的质谱进行解卷积；对经解卷积的质谱进行积分；以及填充峰位置的稀疏向量。

在第二方面的各种实施例中，所述方法可以进一步包含使用质谱和峰位置确定更新的峰形状。在特定实施例中，解卷积、积分、填充空间向量且确定更新的峰形状可以形成迭代循环，其中解卷积使用更新的峰形状。在特定实施例中，迭代循环可以继续直至峰形状收敛、峰位置的稀疏向量收敛或达到预设的迭代次数为止。

在第二方面的各种实施例中，可以在调谐质谱仪期间预先确定近似峰形状。

在第二方面的各种实施例中，近似峰形状可以具有预定义的宽度和选自方波、正弦波的正半波、高斯曲线或洛伦兹曲线的形状。

在各种实施例中，一种或多种非暂时性计算机可读媒体可以在其上具有指令，所述指令在由科学仪器支持设备的一个或多个处理装置执行时使得科学仪器支持设备执行第二方面的方法。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，将容易地理解各实施例。为了便于描述，相同的附图标记指示相同的结构元件。各实施例在附图的图中以举例而非限制的方式展示。

图1是根据各种实施例的示范性质谱系统的框图。

图2是根据各种实施例的用于执行支持操作的示范质谱支持模块的框图。

图3是根据各种实施例的调谐质谱仪的四极杆的示范方法的流程图。

图4是根据各种实施例的调谐质谱仪的四极杆的示范方法的流程图。

图5是根据各种实施例的监测质谱仪系统的性能的示范方法的流程图。

图6是根据各种实施例的可以在执行本文中所公开的支持方法中的一些或全部支持方法时使用的图形用户接口的实例。

图7是根据各种实施例的可以执行本文中所公开的质谱仪支持方法中的一些或全部质谱仪支持方法的示范计算装置的框图。

图8是根据各种实施例的其中可以执行本文中所公开的质谱仪支持方法中的一些或全部质谱仪支持方法的示范质谱仪支持系统的框图。

具体实施方式

本文中公开了质谱系统，以及相关方法、计算装置和计算机可读媒体。

本文中所公开的质谱实施例可以实现相对于常规方法的改进的性能。在各种实施例中，传统的基于四极杆的质谱仪数据要求将数据分开且对每一质荷比峰进行积分且接着为其分配单一质量，此常常称为质心化。质心化划分数据、围绕单个离子种类对数据进行积分，且为数据全部分配单一质量。此过程发生的现有方式是通过识别各种离子种类之间的谷且接着划分数据。如果不存在谷，那么此过程完全失败，且如果峰在其上具有相当大的尾部，那么此过程具有许多积分错误。通过采用基于离子种类稀疏性的新方法以产生质心来解决所有这些问题和更多问题。本发明公开内容涵盖基于稀疏性的质心的开发、实施和结果。

在以下详细描述中，对附图进行了参考，所述附图形成所述详细描述的一部分，其中相同的标记自始至终指示相同的部分，并且在附图中通过图示的方式示出了可实践的各实施例。应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可利用其它实施例，并且可进行结构或逻辑改变。因此，以下详细描述不应视为具有限制意义。

可按最有助于理解本文所公开的主题的方式依次将各种操作描述为多个离散的动作或操作。然而，所描述的顺序不应被解释为暗示这些操作必须依赖于顺序。具体地，这些操作可不按呈现顺序执行。所描述的操作可按与所描述的实施例不同的顺序来执行。可执行各种另外的操作，和/或可在另外的实施例中省略所描述的操作。

为了本公开的目的，短语“A和/或B”和“A或B”意指(A)、(B)或(A和B)。为了本公开的目的，短语“A、B和/或C”和“A、B或C”意指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。尽管一些元件可按单数形式表示(例如，“处理装置”)，但任何适当的元件均可由所述元件的多个实例来代表，并且反之亦然。举例来说，描述为由处理装置执行的一组操作可按由不同处理装置执行所述操作中的不同操作来实施。

使用短语“一实施例”、“各种实施例”和“一些实施例”的描述中的每一个可指代相同或不同实施例中的一个或多个。此外，如关于本公开的实施例所使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的。当用于描述尺寸范围时，短语“介于X与Y之间”代表包含X和Y的范围。如本文所用，“装置”可指代任何单独的设备或设备的集合。附图不一定按比例绘制。

质谱平台100的各个实施例可以包含如图1的框图中所示的组件。在各个实施方式中，图1的元件可以被合并到质谱测定平台100中。根据各种实施例，质谱仪100可包含离子源102、质量分析仪106、离子检测器108和控制器110。

在各个实施例中，离子源102由样品生成多个离子。离子源可以包含但不限于电子电离(EI)源、化学电离(CI)源等等。

在各个实施例中，质量分析仪106可以基于离子的质荷比来分离所述离子。例如，质量分析仪106可以包含四极滤质器分析仪、四极离子阱分析仪、飞行时间(TOF)分析仪、静电阱(例如，轨道阱)质量分析仪、傅里叶变换离子回旋共振(FT-ICR)质量分析仪等。在各个实施例中，质量分析仪106还可以被配置成使用碰撞诱导解离(CID)、电子转移解离(ETD)、电子捕获解离(ECD)、光诱导解离(PID)、表面诱导解离(SID)等来碎裂离子，并且基于质荷比进一步分离碎片离子。在各个实施例中，质量分析仪106可以是混合系统，所述混合系统并入一个或多个通过离子光学器件和存储装置的各种组合耦合的质量分析仪和质量分离器。例如，混合系统可以是线性离子阱(LIT)、高能碰撞解离装置(HCD)、离子传输系统和TOF。

在各个实施例中，离子检测器108可以检测离子。例如，离子检测器108可以包含电子倍增器、法拉第杯(Faraday cup)等。可以通过离子检测器检测离开质量分析仪的离子。在各个实施例中，离子检测器可以是定量的，使得可以确定离子的精确计数。在各个实施例中，如利用静电阱质量分析仪，质量分析仪检测离子，从而将质量分析仪106和离子检测器108两者的性质组合到一个装置中。

在各种实施例中，控制器110可与离子源102、质量分析仪106和离子检测器108通信。例如，控制器110可以配置离子源102或启用/禁用离子源102。另外，控制器110可以配置质量分析仪106以选择将要检测的特定质量范围。进一步地，控制器110可以如通过调整增益调整离子检测器108的灵敏度。另外，控制器110可以基于检测到的所述离子的极性调整离子检测器108的极性。例如，离子检测器108可以被配置成检测正离子或被配置成检测负离子。

图2是根据各种实施例的用于执行支持操作的质谱支持模块1000的框图。质谱支持模块1000可以由例如编程的计算装置的电路系统(例如，包含电气和/或光学组件)实施。质谱支持模块1000的逻辑可以包含于单个计算装置中，或可以按需要跨越彼此通信的多个计算装置而分布。本文中参考图7的计算装置4000论述了可以单独或以组合形式实施质谱支持模块1000的计算装置的实例，并且本文中参考图8的质谱支持系统5000论述了互连计算装置系统的实例，其中质谱支持模块1000可以跨越计算装置中的一个或多个实施。

质谱支持模块1000可以包含第一逻辑1002、第二逻辑1004、第三逻辑1006、第四逻辑1008、第五逻辑1010、第六逻辑1012和第七逻辑1014。如本文所用，术语“逻辑”可以包括执行与该逻辑相关联的一组操作的设备。举例来说，包含于质谱支持模块1000中的逻辑元件中的任一个可以由一个或多个计算装置实施，所述计算装置用指令编程以使得计算装置的一个或多个处理装置执行相关联的一组操作。在特定实施例中，逻辑元件可包括一个或多个非暂时性计算机可读介质，其上具有指令，所述指令当由一个或多个计算装置中的一个或多个处理装置执行时使得所述一个或多个计算装置执行所述相关联的一组操作。如本文所用，术语“模块”可指代一个或多个逻辑元件的集合，该一个或多个逻辑元件一起执行与模块相关联的功能。模块中的逻辑元件中的不同逻辑元件可采用相同的形式或者可采用不同的形式。举例来说，模块中的一些逻辑可通过编程的通用处理装置来实施，而模块中的其它逻辑可通过专用集成电路(ASIC)来实施。在另一个实例中，模块中的逻辑元件中的不同逻辑元件可以与由一个或多个处理装置执行的不同指令集相关联。

第一逻辑1002可以调整仪器参数以将校准质谱的峰位置与校准标准的已知质荷比进行匹配。在各种实施例中，校准混合物可以由质谱仪电离，且可以分析所得离子。校准混合物是已知化合物或一组化合物，且已知通过已知化合物的电离产生的离子的质荷比。第一逻辑1002可以通过调整RF振幅来调整质量峰中的每一个的顶点的位置。这可以确保对于一个或多个质量分辨四极杆，峰全部处于质谱中的准确位置处。

第二逻辑1004可以使用质谱和峰位置确定一个或多个峰形状。在各种实施例中，可以基于所讨论的同位素的相对质量和强度的知识来确定峰形状。利用此信息集合，有可能解决凸优化问题，即恢复质谱中同位素集合的最佳匹配峰形状。替代地，可以使用例如最小二乘法的其它数学技术来针对最佳匹配峰形状进行求解。在各种实施例中，μ是真实(无噪声)信号向量，y是含有单峰形状的向量，Y是由y向量构造的托普利兹(toeplitz)矩阵，x是峰选择向量。这些通过等式1相关。

等式1：Y*x＝u

在各种实施例中，例如当从校准质谱恢复峰形状时，x是已知的。在其它实施例中，可以通过取得质谱中的峰的质心来确定峰选择向量。然而，实际测量的质谱b可以包含来自各种来源的噪声。等式2a提供凸优化问题，其使用说明噪声的测量质谱b。

等式2a：min(||{∑

在等式2a中，b是实际测量的信号向量，o是1后为各个0的向量，以使得y*o

等式2b：min(||Ax-b||)

替代地，等式2b可以用于求解平均峰形状，其中A是循环矩阵且a>＝0，其中a是矩阵A的列。

等式2c：min||y*x-b||

等式2c提供用卷积运算代替等式2b的矩阵相乘的另一表示。

在各种实施例中，峰形状可以在整个质谱中是均匀的，或至少足够均匀以由单一峰形状描述。在其它实施例中，多个峰形状可用于描述质谱，例如质谱的不同区可以具有不同峰形状。举例来说，可以针对低质量离子确定第一峰形状，且可以针对高质量离子确定第二峰形状。可以针对中间质量离子确定额外峰形状。

第三逻辑1006可以调整仪器参数以实现选定峰宽。在各种实施例中，可以通过调整质量分辨四极杆的RF和DC斜率来将校准峰的宽度调整到所要值。在各种实施例中，这可以针对每一校准离子且以多个扫描速率进行以建立斜率表从而实现所要分辨率。在各种实施例中，有必要调整仪器参数，收集新的校准质谱，确定平均峰形状，且进一步调整参数直到实现所要的峰宽为止。

第四逻辑1008可以对使用近似峰形状测量的质谱进行解卷积。举例来说，第四逻辑1008可以使用近似峰形状对样本的质谱进行解卷积。在各种实施例中，第四逻辑1008可以选择初始峰形状，例如方波、正弦波的正半波、高斯曲线、洛伦兹曲线等等。在其它实施例中，第四逻辑1008可以使用先前确定的峰形状作为近似峰形状。在一些情况下，可以在调谐质谱仪期间确定先前确定的峰形状。

在各种实施例中，第四逻辑1008可以从含有近似峰形状的向量y形成矩阵A作为托普利兹矩阵。第四逻辑1008可以求解min(||Ax-b||2)，其中A是峰形状的矩阵，b是测得的质谱，且x是解卷积结果，受限于x是非负的约束条件。

第五逻辑1010可以对经解卷积的质谱进行积分且填充峰位置的稀疏向量。第五逻辑1010可以局部地对来自第四逻辑1008的结果进行积分且产生新向量x

等式3.

在等式3中，c是被允许值是0或1的基数向量，J是局部积分矩阵，s是质心的位置且累积基数向量的过去迭代值，且diag(x

第六逻辑1012可以在迭代循环中执行第四逻辑1008、第五逻辑1010和第二逻辑1004。在迭代循环期间，第四逻辑1008可以使用如在先前迭代期间由第二逻辑1004确定的更新的峰形状。在各种实施例中，第六逻辑1012可以迭代循环，直到由第二逻辑1004确定的峰形状收敛为止。举例来说，第六逻辑1012可以确定当前峰形状与先前峰形状之间的均方根偏差低于阈值。在各种实施例中，第六逻辑1012可以迭代循环，直到峰位置的稀疏向量收敛为止。在各种实施例中，当达到预设最大迭代次数时，第六逻辑1012可以停止迭代。在一些实施例中，第六逻辑1012可以迭代直到达到以上条件中的至少一个为止，例如迭代直到峰形状收敛为止，除非首先达到预设的最大迭代次数。

第七逻辑1014可以将更新的峰形状与初始峰形状进行比较，且在更新的峰形状与初始峰形状之间的偏差超越阈值时确定质谱仪处于次优状态。在各种实施例中，可以在调谐期间确定初始峰形状，且可以在后续样本质谱期间监测峰形状。

由于相邻质量之间缺乏分离，在存在同位素的情况下，调谐峰宽大于1amu的基于四极杆的质谱仪是一项挑战。这往往会更强调校准标准不具有复杂的同位素分布，且通常使得准确地将四极杆质谱仪调谐到宽的峰宽具有挑战性。这些宽的峰宽对于例如在三重四极杆仪器中极高扫描速率或模式等特定操作模式可能是有利的，其中Q1出于多种原因被有意加宽。当试图在低端性能仪器上以高质量执行标准0.7amu宽度的峰调谐时，同位素问题也是一些调谐算法的特定问题，其中峰形状将展现大量的峰拖尾，在一定程度上将邻近质量合并在一起。

最好有一种方法可以消除同位素复杂性，使得可以用更简单的宽度调谐算法自信地执行调谐，并对结果更有信心。真正的单一峰形状也可能对仪器健康信息有关注，因为与合并结果相比，其很可能展示仪器的更真实情况。

图3是根据各种实施例的调谐基于四极杆的质谱仪以实现所要的峰宽的方法2000的流程图。尽管可以参考本文中所公开的特定实施例(例如，本文中参考图2论述的质谱仪支持模块1000、本文中参考图6所论述的GUI 3000、本文中参考图7所论述的计算装置4000和/或本文中参考图8所论述的质谱仪支持系统5000)来说明方法2000的操作，但方法2000可在任何合适的设置中使用以执行任何合适的支持操作。操作在图3中展示一次并以特定顺序展示，但可以根据需要和视情况将操作重新排序和/或重复(例如，不同的操作可以适合地并行执行)。

在2002处，可执行第一操作。例如，支持模块1000的第一逻辑1002可以执行2002的操作。第一操作可包含调整仪器参数以将校准质谱的峰位置与校准标准的已知质荷比进行匹配。任选地，在确定平均峰形状之前调整仪器参数，由第二逻辑1004使用的峰的位置可能更准确。

在2004处，可执行第二操作。例如，支持模块1000的第二逻辑1004可以执行2004的操作。第二操作可以包含使用校准质谱和已知峰位置来确定平均峰形状。

在2006处，可执行第三操作。例如，支持模块1000的第三逻辑1006可以执行2006的操作。第三操作可以包含调整仪器参数以实现选定峰宽。

一般来说，四极杆质谱仪数据要求对质荷比数据进行划分和质心化，以获得有用的数据。此过程涉及选择原始数据流的哪一部分属于一起、对所述数据进行积分且为其分配单一质量峰。这在整个质谱中完成，且将数据提供到终端用户或用于进一步分析。

当各种质量由仪器充分分离使其不重叠时，此过程是简单的。然而，在许多状况下，质谱中的离子种类之间可能不存在足够的分离。举例来说，质量峰可能比峰之间的间距宽，例如仪器仅将每一质量峰分辨到1.5amu的宽度，但质量仅相隔1amu。在另一实例中，峰形状可能不会快速地降低至基线强度，例如峰具有长的前向或后向传输尾部。在一些状况下，可以区分峰，找到峰之间的谷。已知有若干技术用于分配两个邻近峰之间的积分值，但每一技术由重叠传输尾部所致而存在积分误差。仪器设计和以高扫描速率扫描的各种因素可能进一步使问题更为复杂。

图4是根据各种实施例的质心化质谱仪数据的方法2100的流程图。尽管可以参考本文中所公开的特定实施例(例如，本文中参考图2论述的质谱仪支持模块1000、本文中参考图6所论述的GUI 3000、本文中参考图7所论述的计算装置4000和/或本文中参考图8所论述的质谱仪支持系统5000)来说明方法2100的操作，但方法2100可在任何合适的设置中使用以执行任何合适的支持操作。操作在图4中展示一次并以特定顺序展示，但可以根据需要和视情况将操作重新排序和/或重复(例如，不同的操作可以适合地并行执行)。

在2102处，可以执行第一操作。举例来说，支持模块1000的第四逻辑1008可以执行2102的操作。第一操作可以包含使用近似峰形状对由质谱仪测量的质谱进行解卷积。在各种实施例中，起始峰形状可以选自形状库，例如方波、正弦波的正半波、高斯曲线、洛伦兹曲线等等。在其它实施例中，可以在调谐方法(例如，图3的方法2000)期间确定起始峰形状。

在2104处，可以执行第二操作。举例来说，支持模块1000的第五逻辑1010可以执行2104的操作。第二操作可以包含对经解卷积的质谱进行积分且填充峰位置的稀疏向量。

任选地，在2106处，可以执行第三操作。举例来说，支持模块1000的第二逻辑1006可以执行2106的操作。第三操作可以包含使用质谱和峰位置来确定更新的峰形状。

任选地，在2108处，可以执行第四操作。举例来说，支持模块1000的第六逻辑1012可以执行2108的操作。第三操作可以包含重复解卷积、积分和形状确定直到达到终点，使用所确定的峰形状作为更新的峰形状以用于在下一迭代期间解卷积。在各种实施例中，终点可以包含峰形状在预定极限内收敛、峰位置的稀疏向量在预定极限内收敛、达到预设的迭代次数或其任何组合。

在各种实施例中，所恢复的峰形状的最大宽度可能受到限制。允许所恢复的峰形状的峰宽超出实际宽度的两倍可能导致双峰被包含作为单一峰。在一些实施例中，可以在初始地识别峰时使用掩码向量以约束结果并且限制峰宽。

图5是根据各种实施例的监测质谱仪系统性能的方法2200的流程图。尽管可以参考本文中所公开的特定实施例(例如，本文中参考图2论述的质谱仪支持模块1000、本文中参考图6所论述的GUI 3000、本文中参考图7所论述的计算装置4000和/或本文中参考图8所论述的质谱仪支持系统5000)来说明方法2200的操作，但方法2200可以在任何合适的设置中使用以执行任何合适的支持操作。操作在图5中展示一次并以特定顺序展示，但可以根据需要和视情况将操作重新排序和/或重复(例如，所执行的不同操作可以适合地并行执行)。

在2202处，可以执行第一操作。举例来说，支持模块1000的第四逻辑1002可以执行2202的操作。第一操作可以包含使用先前在调谐质谱仪时确定的初始峰形状(例如，通过使用图3的方法2000)对质谱进行解卷积。

在2204处，可以执行第二操作。举例来说，支持模块1000的第五逻辑1010可以执行2204的操作。第二操作可以包含对经解卷积的质谱进行积分且填充峰位置的稀疏向量。

在2206处，可以执行第三操作。举例来说，支持模块1000的第二逻辑1004可以执行2206的操作。第三操作可以包含获得更新的峰形状。

在2208处，可以执行第四操作。举例来说，支持模块1000的第七逻辑1014可以执行2208的操作。第四操作可以包含将更新的峰形状与初始峰形状进行比较，且在更新的峰形状与初始峰形状之间的偏差超过阈值时确定质谱仪处于次优状态。在各种实施例中，第四操作可以包含当质谱仪处于次优状态时通知用户，例如通过显示消息、产生声音、改变指示器颜色、将消息(例如电子邮件、文本消息、推送警告等等)发送到用户本地计算装置或其任何组合。在各种实施例中，当确定质谱仪处于次优状态时，第四操作可以触发调谐程序，例如图3的方法2000。举例来说，可以在当前样本分析与下一样本分析之间安排调谐程序。

本文中所公开的质谱仪支持方法可以包含与人类用户的交互(例如，通过本文中参考图8论述的用户本地计算装置5020)。这些交互可以包含向用户提供信息(例如，关于如图8的科学仪器5010等科学仪器的操作的信息、关于所分析的样本或由科学仪器执行的其它测试或测量的信息、从本地或远程数据库检索到的信息或其它信息)或为用户提供输入命令的选项(例如，用于控制如图8的科学仪器5010等科学仪器的操作或用于控制分析由科学仪器生成的数据)、查询(例如，对本地或远程数据库进行查询)或其它信息。在一些实施例中，这些交互可以通过图形用户界面(GUI)来执行，该GUI包含在向用户提供输出和/或提示用户提供输入(例如，经由包含在本文参考图7讨论的其他I/O装置4012中的一个或多个输入装置，诸如键盘、鼠标、触控板或触摸屏)的显示装置(例如，本文参考图7讨论的显示装置4010)上的视觉显示器。本文中所公开的质谱仪支持系统可以包含用于与用户交互的任何合适的GUI。

图6描绘了根据各个实施例的可以在执行本文所公开的支持方法中的一些或全部支持方法时使用的示例GUI 3000。如上文所提及，GUI 3000可以设置在质谱仪支持系统(例如，本文中参考图8论述的质谱仪支持系统5000)的计算装置(例如，本文中参考图7论述的计算装置4000)的显示装置(例如，本文中参考图7论述的显示装置4010)上，并且用户可以使用任何合适的输入装置(例如，包含在本文中参考图7论述的其它I/O装置4012中的输入装置中的任一个)和输入技术(例如，光标的移动、运动捕获、面部识别、手势检测、语音识别、按钮的致动等)与GUI 3000进行交互。

GUI 3000可以包含数据显示区域3002、数据分析区域3004、科学仪器控制区域3006和设置区域3008。图6中描绘的区域的特定数量和布置只是说明性的，并且区域的任何数量和布置，包含任何期望的特征都可以包含在GUI 3000中。

数据显示区3002可以显示由科学仪器(例如，本文中参考图8论述的科学仪器5010)生成的数据。举例来说，数据显示区3002可以显示质心化的质谱。

数据分析区域3004可以显示数据分析的结果(例如，分析数据显示区域3002中展示的数据和/或其它数据的结果)。举例来说，数据分析区3004可以显示经积分的峰强度。在一些实施例中，数据显示区域3002和数据分析区域3004可以组合在GUI 3000中(例如，在公共图形或区域中包括来自科学仪器的数据输出和对数据的一些分析)。

科学仪器控制区3006可以包含允许用户控制科学仪器(例如，本文中参考图8论述的科学仪器5010)的选项。举例来说，科学仪器控制区3006可以包含用于调谐四极杆的控件。

设置区域3008可以包含允许用户控制GUI 3000(和/或其他GUI)的特征和功能和/或执行关于数据显示区域3002和数据分析区域3004的公共计算操作(例如，将数据保存在诸如本文参考图7讨论的存储装置4004之类的存储装置上、向另一个用户发送数据、标记数据等)的选项。举例来说，设置区3008可以包含用于开始形状选择的参数。

如上文所提及，质谱仪支持模块1000可以由一个或多个计算装置实施。图7是根据各种实施例的可以执行本文中所公开的质谱仪支持方法中的一些或全部质谱仪支持方法的计算装置4000的框图。在一些实施例中，质谱仪支持模块1000可以由单个计算装置4000或由多个计算装置4000实施。此外，如下文所论述，实施质谱仪支持模块1000的计算装置4000(或多个计算装置4000)可以是图8的科学仪器5010、用户本地计算装置5020、服务本地计算装置5030或远程计算装置5040中的一个或多个的部分。

图7的计算装置4000被展示为具有多个组件，但是这些组件中的任何一个或多个组件都可以被省略或复制，如适于应用和设置。在一些实施例中，包含在计算装置4000中的组件中的一些或所有组件可以附接到一个或多个母板并且封闭在壳体中(例如，包含塑料、金属和/或其他材料)。在一些实施例中，这些组件中的一些可以被制造到单个片上系统(SoC)上(例如，SoC可以包含一个或多个处理装置4002和一个或多个存储装置4004)。另外，在各个实施例中，计算装置4000可以不包含图7所展示的组件中的一个或多个组件，但可以包含用于使用任何合适的接口(例如，通用串行总线(USB)接口、高清多媒体接口(HDMI)接口、控制器局域网(CAN)接口、串行外围接口(SPI)接口、以太网接口、无线接口或任何其他合适的接口)耦接到该一个或多个组件的接口电路系统(未示出)。例如，计算装置4000可以不包含显示装置4010，但可以包含显示装置4010可以耦接到的显示装置接口电路系统(例如，连接器和驱动器电路系统)。

计算装置4000可包括处理装置4002(例如，一个或多个处理装置)。如本文所用，术语“处理装置”可指处理来自寄存器和/或存储器的电子数据以将所述电子数据转换成可存储在寄存器和/或存储器中的其它电子数据的任何装置或装置的一部分。处理装置4002可包括一个或多个数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、加密处理器(在硬件内执行加密算法的专用处理器)、服务器处理器或任何其它合适的处理装置。

计算装置4000可包括存储装置4004(例如，一个或多个存储装置)。存储装置4004可包括一个或多个存储器装置，如随机存取存储器(RAM)(例如，静态RAM(SRAM)装置、磁性RAM(MRAM)装置、动态RAM(DRAM)装置、电阻式RAM(RRAM)装置或导电桥接RAM(CBRAM)装置)、基于硬盘驱动器的存储器装置、固态存储器装置、网络驱动器、云驱动器或存储器装置的任何组合。在一些实施例中，存储装置4004可以包括与处理装置4002共享管芯的存储器。在这种实施例中，存储器可以用作高速缓冲存储器并且可以包括例如嵌入式动态随机存取存储器(eDRAM)或自旋转移矩磁性随机存取存储器(STT-MRAM)。在一些实施例中，存储装置4004可以包括非暂时性计算机可读介质，其上具有指令，所述指令当由一个或多个处理装置(例如，处理装置4002)执行时使计算装置4000执行本文所公开的方法中的任何适当的方法或部分。

计算装置4000可包括接口装置4006(例如，一个或多个接口装置4006)。接口装置4006可包括一个或多个通信芯片、连接器和/或其它硬件和软件以管理计算装置4000与其它计算装置之间的通信。举例来说，接口装置4006可包括用于管理将数据传送到计算装置4000并从所述计算装置传送数据的无线通信的电路系统。术语“无线”和其派生词可用于描述可通过使用经调制的电磁辐射通过非固体介质来传递数据的电路、装置、系统、方法、技术、通信信道等。所述术语并不暗示相关联装置不含有任何导线，尽管在一些实施例中可能不含有任何导线。包括在接口装置4006中的用于管理无线通信的电路系统可实施多个无线标准或协议中的任何一个，包括但不限于电气和电子工程师协会(IEEE)标准，包括Wi-Fi(IEEE 802.11系列)、IEEE 802.16标准(例如，IEEE 802.16-2005修正案)、长期演进(LTE)项目以及任何修正、更新和/或修订(例如，高级LTE项目、超移动宽带(UMB)项目(也称为“3GPP2”)等)。在一些实施例中，包括在接口装置4006中的用于管理无线通信的电路系统可根据全球移动电信系统(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)、通用移动通信系统(UMTS)、高速分组接入(HSPA)、演进式HSPA(E-HSPA)或LTE网络来操作。在一些实施例中，包括在接口装置4006中的用于管理无线通信的电路系统可以根据用于GSM演进(EDGE)、GSM EDGE无线接入网络(GERAN)、通用地面无线接入网络(UTRAN)或演进式UTRAN(E-UTRAN)的增强数据来操作。在一些实施例中，包括在接口装置4006中的用于管理无线通信的电路系统可以根据码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、数字增强无绳电信(DECT)、演进数据优化(EV-DO)和其衍生物，以及任何其它指定为3G、4G、5G及更高版本的无线协议来操作。在一些实施例中，接口装置4006可以包括用于无线通信的接收和/或传输的一个或多个天线(例如，一个或多个天线阵列)。

在一些实施例中，接口装置4006可包括用于管理如电、光或任何其它合适的通信协议等有线通信的电路系统。举例来说，接口装置4006可包括支持根据以太网技术的通信的电路系统。在一些实施例中，接口装置4006可支持无线通信和有线通信二者，和/或可支持多种有线通信协议和/或多种无线通信协议。举例来说，接口装置4006的第一组电路系统可专用于如Wi-Fi或蓝牙等近距离无线通信，并且接口装置4006的第二组电路系统可专用于如全球定位系统(GPS)、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、EV-DO或其它等远距离无线通信。在一些实施例中，接口装置4006的第一组电路系统可专用于无线通信，并且接口装置4006的第二组电路系统可专用于有线通信。

计算装置4000可包括电池/电源电路系统4008。电池/电源电路系统4008可包括一个或多个储能装置(例如，电池或电容器)和/或用于将计算装置4000的组件耦接到与计算装置4000分离的能源(例如，AC线路电源)的电路系统。

计算装置4000可包括显示装置4010(例如，多个显示装置)。显示装置4010可包括任何视觉指示器，如平视显示器、计算机监测器、投影仪、触摸屏显示器、液晶显示器(LCD)、发光二极管显示器或平板显示器。

计算装置4000可包括其它输入/输出(I/O)装置4012。其它I/O装置4012可包括例如一个或多个音频输出装置(例如，扬声器、耳机、耳塞、警报器等)、一个或多个音频输入装置(例如，麦克风或麦克风阵列)、定位装置(例如，如本领域已知的与基于卫星的系统通信以接收计算装置4000的位置的GPS装置)、音频编解码器、视频编解码器、打印机、传感器(例如，热电偶或其它温度传感器、湿度传感器、压力传感器、振动传感器、加速度计、陀螺仪等)、图像捕获装置，如相机、键盘、光标控制装置，如鼠标、手写笔、轨迹球或触摸板)、条形码阅读器、快速响应(QR)代码阅读器或射频标识(RFID)阅读器。

计算装置4000可具有用于其应用程序和设置的任何合适的形状因子，如手持式或移动计算装置(例如，蜂窝电话、智能电话、移动互联网装置、平板计算机、笔记本计算机、上网本计算机、超级本计算机、个人数字助理(PDA)、超移动个人计算机等)、台式计算装置、或服务器计算装置或其它网络计算组件。

实施本文中所公开的质谱仪支持模块或方法中的任一个的一个或多个计算装置可以是质谱仪支持系统的部分。图8是根据各种实施例的其中可以执行本文中所公开的质谱仪支持方法中的一些或全部质谱仪支持方法的示范质谱仪支持系统5000的框图。本文中所公开的质谱仪支持模块和方法(例如，图2的质谱仪支持模块1000、图3的方法2000、图4的方法2100和图5的方法2200)可以由质谱仪支持系统5000的科学仪器5010、用户本地计算装置5020、服务本地计算装置5030或远程计算装置5040中的一个或多个实施。

科学仪器5010、用户本地计算装置5020、服务本地计算装置5030或远程计算装置5040中的任一个可以包含本文中参考图7论述的计算装置4000的实施例中的任一个，且科学仪器5010、用户本地计算装置5020、服务本地计算装置5030或远程计算装置5040中的任一个可以采用本文中参考图7论述的计算装置4000的实施例中的任何适当的实施例的形式。

科学仪器5010、用户本地计算设备5020、服务本地计算设备5030或远程计算设备5040可各自包含处理设备5002、存储设备5004和接口设备5006。处理装置5002可以采用任何合适的形式，包含本文中参考图7论述的处理装置4002中的任一个的形式，且科学仪器5010、用户本地计算装置5020、服务本地计算装置5030或远程计算装置5040中的不同装置中包含的处理装置5002可以采用相同的形式或不同的形式。存储装置5004可以采用任何合适的形式，包含本文中参考图7论述的存储装置5004中的任一个的形式，且科学仪器5010、用户本地计算装置5020、服务本地计算装置5030或远程计算装置5040中的不同装置中包含的存储装置5004可以采用相同的形式或不同的形式。接口装置5006可以采用任何合适的形式，包含本文中参考图7论述的接口装置4006中的任一个的形式，且科学仪器5010、用户本地计算装置5020、服务本地计算装置5030或远程计算装置5040中的不同装置中包含的接口装置5006可以采用相同的形式或不同的形式。

科学仪器5010、用户本地计算装置5020、服务本地计算装置5030和远程计算装置5040可以通过通信路径5008与质谱仪支持系统5000的其它元件通信。通信路径5008可以通信地耦合质谱仪支持系统5000的元件中的不同元件的接口装置5006，如所展示，并且可以是有线或无线通信路径(例如，根据本文中参考图7的计算装置4000的接口装置4006论述的通信技术中的任一个)。图8中描绘的特定质谱仪支持系统5000包含每对科学仪器5010、用户本地计算装置5020、服务本地计算装置5030和远程计算装置5040之间的通信路径，但是这种“完全连接”的实施方案只是说明性的，并且在各个实施例中，可能不存在通信路径5008中的各种通信路径。举例来说，在一些实施例中，服务本地计算设备5030在其接口设备5006与科学仪器5010的接口设备5006之间可能没有直接通信路径5008，而是可经由服务本地计算设备5030与用户本地计算设备5020之间的通信路径5008和用户本地计算设备5020与科学仪器5010之间的通信路径5008来与科学仪器5010通信。

科学仪器5010可以包含任何适当的科学仪器，例如气相色谱质谱仪(GC-MS)、液相色谱质谱仪(LC-MS)、离子色谱质谱仪(IC-MS)等等。

用户本地计算设备5020可为对科学仪器5010的用户而言为本地的计算设备(例如，根据本文论述的计算设备4000的实施例中的任何一个)。在一些实施例中，用户本地计算设备5020也可为对科学仪器5010而言为本地的，但这不一定是这种情况；举例来说，位于用户家中或办公室中的用户本地计算设备5020可远离科学仪器5010，但与科学仪器通信，使得用户可使用用户本地计算设备5020来控制和/或访问来自科学仪器5010的数据。在一些实施例中，用户本地计算设备5020可为膝上型计算机、智能手机或平板计算机设备。在一些实施例中，用户本地计算设备5020可为便携式计算设备。

服务本地计算设备5030可为对服务于科学仪器5010的实体而言为本地的计算设备(例如，根据本文论述的计算设备4000的实施例中的任何一个)。举例来说，服务本地计算设备5030对于科学仪器5010的制造商或第三方服务公司而言可为本地的。在一些实施例中，服务本地计算设备5030可与科学仪器5010、用户本地计算设备5020和/或远程计算设备5040(例如，如上文所论述的，经由直接通信路径5008或经由多个“间接”通信路径5008)通信，以接收关于科学仪器5010、用户本地计算设备5020和/或远程计算设备5040的操作的数据(例如，科学仪器5010的自测结果、由科学仪器5010所使用的校准系数、与科学仪器5010相关联的传感器的测量结果等)。在一些实施例中，服务本地计算设备5030可与科学仪器5010、用户本地计算设备5020和/或远程计算设备5040(例如，如上文所论述的，经由直接通信路径5008或经由多个“间接”通信路径5008)通信，以将数据传输到科学仪器5010、用户本地计算设备5020和/或远程计算设备5040(例如，以更新科学仪器5010中的编程指令，如固件，以启动执行科学仪器5010中的测试或校准序列，以更新用户本地计算设备5020或远程计算设备5040中的编程指令，如软件等)。科学仪器5010的用户可利用科学仪器5010或用户本地计算设备5020与服务本地计算设备5030通信以报告科学仪器5010或用户本地计算设备5020的问题，以请求来自技术人员的访问从而改进科学仪器5010的操作，以订购与科学仪器5010相关联的可消耗或替换部件或用于其它目的。

远程计算设备5040可为远离科学仪器5010和/或用户本地计算设备5020的计算设备(例如，根据本文论述的计算设备4000的实施例中的任何一个)。在一些实施例中，远程计算设备5040可包含在数据中心或其它大型服务器环境中。在一些实施例中，远程计算设备5040可包含网络附接存储(例如，作为存储设备5004的一部分)。远程计算设备5040可存储由科学仪器5010生成的数据，对科学仪器5010生成的数据执行分析(例如，根据编程指令)，促进用户本地计算设备5020与科学仪器5010之间的通信和/或促进服务本地计算设备5030与科学仪器5010之间的通信。

在一些实施例中，可能不存在图8中绘示的质谱仪支持系统5000的元件中的一个或多个。此外，在一些实施例中，可能存在图8的质谱仪支持系统5000的元件中的各种元件中的多个元件。举例来说，质谱仪支持系统5000可以包含多个用户本地计算装置5020(例如，与不同用户相关联或不同位置中的不同用户本地计算装置5020)。在另一实例中，质谱仪支持系统5000可以包含多个科学仪器5010，所述多个科学仪器全部与服务本地计算装置5030和/或远程计算装置5040通信；在此实施例中，服务本地计算装置5030可以监测这些多个科学仪器5010，并且服务本地计算装置5030可以引起更新或者其它信息可以同时“广播”到多个科学仪器5010。质谱仪支持系统5000中不同的科学仪器5010可以定位成彼此靠近(例如，在同一房间中)或彼此远离(例如，在建筑物的不同楼层上、在不同的建筑物中、在不同的城市中等)。在一些实施例中，科学仪器5010可以连接到物联网(IoT)堆栈，所述IoT堆栈允许通过基于web的应用、虚拟或增强现实应用程序、移动应用程序和/或桌面应用程序来命令和控制科学仪器5010。这些应用程序中的任何一个均可由操作用户本地计算设备5020的用户访问，所述用户本地计算设备通过介入的远程计算设备5040与科学仪器5010通信。在一些实施例中，制造商可将科学仪器5010与一个或多个相关联的用户本地计算设备5020一起作为本地科学仪器计算单元5012的一部分出售。

在一些实施例中，质谱仪支持系统5000中包含的科学仪器5010中的不同科学仪器可以是不同类型的科学仪器5010。在一些此类实施例中，远程计算装置5040和/或用户本地计算装置5020可以组合来自包含于质谱仪支持系统5000中的不同类型的科学仪器5010的数据。