用於離子隔離的系統和方法與流程

2023-09-16 14:09:20 1

本發明總體上涉及質譜領域，包含用於離子隔離的系統和方法。

背景技術：

稱為MS/MS的串接質譜是一種流行並且廣泛使用的分析技術，其中使從樣本導出的前體離子在受控條件下經受分段而產生產物離子。產物離子頻譜含有可用於結構闡明並且識別具有高特異性的樣本組分的信息。在典型MS/MS實驗中，選擇相對少量的前體離子物質用於分段，例如具有最大含量的那些離子物質或質荷比(m/z)匹配包括列表中的值的那些離子物質。

質譜領域的離子隔離是從有待分析的樣本中移除非所需的/幹擾離子同時保留期望用於進一步處理和/或分析的那些離子(前體離子)的過程。在利用標稱四極電位來隔離離子阱中的離子的背景下，已進行的許多工作涉及用於經由應用寬帶補充ac波形進行離子隔離的程序。例如參見第4,761,545號美國專利、第5,324,939號美國專利和第5,134,286號美國專利。寬帶補充ac波形可以具有特定的頻率曲線，所述頻率曲線在非所需的/幹擾離子的振蕩頻率下含有能量，而在前體離子的振蕩頻率下不含能量，從而形成「陷波」(notch)。這些波形的構造已廣泛研究和使用，並且在本領域中是眾所周知的。

然而，對各個頻率分量的最優振幅按比例調整(即隔離波形的理想頻率曲線)的描述受到的注意相對較少。總的來說，波形頻率響應應當在基本上相同的時間量中射出在相應q(或頻率)值下的所有m/z值的所有非所需離子。當要對於多個前體同時執行離子隔離時，這一點尤其重要(參見2014/0339421號美國專利公開案)，這是因為不當的波形頻率響應將導致隨前體振蕩頻率(即m/z)而變的不規律的隔離效率，和/或其它並發情況。

Cooks及同事描述了同時選擇多個前體(《分析化學》(Analytical Chemistry)，第66卷，第2488頁，1994年)，其中報告了波形頻率響應應當反映偽電位阱的強度，並且因此較低頻率的振幅應當小於較高頻率。舉例來說，在他們的實驗中，波形在q＝0.07時具有振幅2.34V，而在q＝0.40時具有振幅11.6V。雖然這個頻率響應在該q值範圍上可能是可接受的逼近，但是該描述忽略了在給定時間量中射出離子所必需的振幅的m/z相依性，並且另外該描述並未教導對於較高q值應當是什麼波形頻率響應。

從上文應了解，需要改進的用於質譜中的離子隔離的方法。

技術實現要素：

在第一方面中，一種質譜儀可包含射頻離子阱和控制器。所述控制器可被配置成使離子群注入到射頻離子阱中，並且向射頻離子阱供應隔離波形。所述隔離波形可以具有目標質荷比下的至少一個陷波，以及被確定為在基本上相似的時間量中射出多個頻率下的非所需離子的頻率曲線。

在第一方面的各種實施例中，可以通過如下方式確定頻率曲線：向射頻離子阱中的校準離子施加具有扁平頻率曲線的波形，並且識別射出多個質荷比下的離子所必需的振幅。

在第一方面的各種實施例中，所述控制器可以進一步被配置成向隔離波形施加時域波形振幅增益。在特定實施例中，可以通過表徵參考q值下的振幅對質荷比的相依性來確定時域波形振幅增益。

在第一方面的各種實施例中，隔離波形可包含多個目標質荷比下的多個陷波。在各種實施例中，所述多個陷波中的每一個可以具有經過確定對於對應的目標質荷比超出閾值隔離效率的寬度。

在第一方面的各種實施例中，可以向隔離波形內的至少一個陷波的位置施加頻率誤差校正。

在第一方面的各種實施例中，隔離波形可以向多個頻率下的離子施加激勵力，以在基本上相同的時間量中射出非所需離子。

在第一方面的各種實施例中，所述頻率曲線可以憑經驗確定為在基本上相同的時間量中射出多個頻率下的非所需的離子。

在第二方面中，一種用於確定在質譜儀中用於射頻離子阱中的隔離波形的頻率曲線的方法可包含：(1)從校準物供應離子群以注入到射頻離子阱中，(2)向射頻離子阱施加具有扁平頻率曲線的波形，以及(3)識別射頻離子阱中剩餘的離子群的離子。離子群可以具有覆蓋質荷比範圍的多種離子物質。所述方法可以進一步包含：(4)以波形的增加的振幅重複步驟(1)-(3)，以針對所述離子群的每種離子物質識別給定離子物質的所有離子從射頻離子阱射出時的振幅，以及(5)基於給定離子物質的所有離子從射頻離子阱射出時的振幅，表徵射頻離子阱的頻率曲線。

在第二方面的各種實施例中，所述方法可以進一步包含以多個俘獲射頻振幅水平重複步驟(1)-(4)以覆蓋可能的頻率的範圍。

在第二方面的各種實施例中，隔離波形可以向多個頻率下的離子施加激勵力，以在基本上相同的時間量中射出非所需離子。

在第二方面的各種實施例中，所述頻率曲線可以是與給定離子物質的所有離子從射頻離子阱射出時的振幅的最佳擬合。在特定實施例中，可以通過對多個區域的分段回歸來確定頻率響應曲線。在特定實施例中，可以通過對一或多個區域的多頂式回歸來確定頻率響應曲線。

在第二方面的各種實施例中，所述方法可以進一步包含表徵參考q值下的振幅對質荷比的相依性。在特定實施例中，表徵參考q值下的振幅對質荷比的相依性可包含：(a)從校準物向射頻離子阱供應離子群；(b)向射頻離子阱施加具有振幅頻率曲線的波形；(c)獲得射頻離子阱內剩餘的離子的頻譜；(d)以波形的增加的振幅重複步驟(a)-(c)，以識別所有非所需的離子從射頻離子阱射出時的振幅；以及(e)以多個俘獲射頻水平重複步驟(a)-(d)，以表徵參考q值下的振幅對質荷比的相依性。所述波形可以具有目標質荷比下的陷波。

在第三方面中，一種質譜儀可包含射頻離子阱、其中存儲著描述頻率曲線的數據的存儲裝置和控制器。所述頻率響應曲線可以確定為基本上同時射出非所需的離子。所述控制器可被配置成使離子群注入到射頻離子阱中，並且向射頻離子阱供應隔離波形。所述隔離波形可以具有目標質荷比下的至少一個陷波和基於所述數據的頻率曲線。

在第三方面的各種實施例中，可以通過如下方式確定頻率曲線：向射頻離子阱中的校準離子施加具有扁平頻率曲線的波形，並且增加電壓以識別射出多個質荷比下的離子所必需的振幅。

在第三方面的各種實施例中，所述控制器可以進一步被配置成向隔離波形施加時域波形振幅增益。在特定實施例中，可以通過表徵參考q值下的振幅對質荷比的相依性來確定時域波形振幅增益。在特定實施例中，存儲裝置可以存儲參考q值下的振幅對質荷比的相依性。

在第三方面的各種實施例中，隔離波形可包含多個目標質荷比下的多個陷波。在特定實施例中，所述多個陷波中的每一個可以具有經過確定對於對應的目標質荷比超出閾值隔離效率的寬度。

在第三方面的各種實施例中，可以向隔離波形內的至少一個陷波的位置施加頻率誤差校正。

在第三方面的各種實施例中，隔離波形可以向多個頻率下的離子施加激勵力，以在基本上相同的時間量中射出非所需離子。

在第三方面的各種實施例中，所述頻率曲線可以憑經驗確定為在基本上相同的時間量中射出多個頻率下的非所需的離子。

附圖說明

為了更加全面地理解本文中所揭示的原理以及其優點，現在參考結合附圖獲得的以下描述，其中：

圖1是根據各種實施例的示例性質譜系統的框圖。

圖2是根據各種實施例的示例性隔離波形的圖示。

圖3是隨q值而變的射出銫離子所必需的電壓的圖示。

圖4A和圖4B是從射出銫離子推導出的同時射出在所有Mathieu q(4A)和頻率值(4B)下的離子所必需的振幅的圖示。

圖5是說明根據各種實施例的用於表徵射頻(RF)離子阱的頻率曲線的示例性方法的流程圖。

圖6是根據各種實施例的示例性RF離子阱的頻率曲線的圖示。

圖7是根據各種實施例的示例性隔離波形的圖示，所述示例性隔離波形具有用於從示例性RF離子阱射出多個質荷比的離子的頻率曲線。

圖8是說明根據各種實施例的用於表徵隔離波形的時域波形振幅的示例性方法的流程圖。

圖9是根據各種實施例的描述隨質荷比而變的時域波形振幅的示例性曲線的圖示。

圖10是說明根據各種實施例的用於使用隔離波形隔離前體離子的示例性方法的流程圖。

圖11是說明示例性計算機系統的框圖。

應理解，圖式不一定按比例繪製，圖式中的物件也不一定關於彼此按比例繪製。圖式是意圖引入本文中所揭示的設備、系統和方法的各種實施例的清晰性和對其的理解的描繪。只要可能，在圖式中相同的參考標號將始終用於指代相同或相似的部件。此外，應了解，附圖並不打算以任何方式限制本教導的範圍。

具體實施方式

本文中描述用於離子隔離的系統和方法的實施例。

本文所用的章節標題僅用於組織目的並且不應理解為以任何方式限制所描述的主題。

在各種實施例的此詳細描述中，出於解釋的目的，闡述許多特定細節以提供所揭示的實施例的透徹理解。然而，所屬領域的技術人員將了解，這些各種實施例可以在具有或不具有這些特定細節的情況下實踐。在其它情況下，結構和裝置以框圖形式示出。此外，所屬領域的技術人員可以容易地了解，用以呈現和執行方法的具體順序為說明性的，且預期順序可以改變且仍保持在本文中所揭示的各種實施例的精神和範圍內。

本申請中引用的所有文獻和相似材料(包括(但不限於)專利、專利申請、文章、書籍、論文和網際網路網頁)出於任何目的明確以全文引用的方式併入。除非另外描述，否則本文所用的所有技術和科學術語具有與本文所描述的各種實施例所屬的領域的一般技術人員通常所了解的含義。

應了解，在本教導中論述的溫度、濃度、時間、壓力、流動速率、橫截面面積等之前存在隱含的「約」，使得略微和非大幅的偏差在本教導的範圍內。在本申請中，除非另外明確陳述，否則單數的使用包含複數。此外，「包括(comprise/comprises/comprising)」、「含有(contain/contains/containing)」以及「包含(include/includes/including)」的使用並不意圖為限制性的。應理解，以上大體描述和以下詳細描述均僅是示例性和說明性的且並不限制本教導。

如本文所用，「一(a/an)」也可指「至少一個」或「一或多個」。此外，「或」的使用是包括性的，使得當「A」真實、「B」真實，或「A」和「B」都真實時，短語「A或B」真實。此外，除非上下文另有要求，否則單數術語應包括複數並且複數術語應包括單數。

闡述一組組件的「系統」(真實或抽象)包含一個整體，其中每一組件與整體內的至少一個其它組件相互作用或與其相關。

質譜平臺

質譜平臺100的各種實施例可包含如圖1的框圖中顯示的組件。在各種實施例中，圖1的元件可併入到質譜平臺100中。根據各種實施例，質譜儀100可包含離子源102、質量分析器104、離子檢測器106和控制器108。

在各種實施例中，離子源102從樣本產生多個離子。離子源可包含(但不限於)矩陣輔助雷射解吸附/電離(MALDI)源、電噴霧電離(ESI)源、大氣壓化學電離(APCI)源、大氣壓光致電離源(APPI)、電感耦合等離子體(ICP)源、電子電離源、化學電離源、光致電離源、輝光放電電離源、熱噴霧電離源等等。

在各種實施例中，質量分析器104可基於離子的質荷比分離離子。舉例來說，質量分析器104可包含四極質量過濾器分析器、四極離子阱分析器、飛行時間(TOF)分析器、靜電阱(例如，軌道阱)質量分析器、傅立葉變換離子迴旋共振(FT-ICR)質量分析器等等。在各種實施例中，質量分析器104還可被配置成使用碰撞引發分解(CID)、電子轉移分解(ETD)、電子俘獲分解(ECD)、光引發分解(PID)、表面引發分解(SID)等等將離子分段，且進一步基於質荷比分離經分段離子。

在各種實施例中，離子檢測器106可檢測離子。舉例來說，離子檢測器106可包含電子倍增器、法拉弟杯等等。離開質量分析器的離子可由離子檢測器檢測到。在各種實施例中，離子檢測器可以是定量的，使得可確定離子的準確計數。

在各種實施例中，控制器108可與離子源102、質量分析器104和離子檢測器106通信。舉例來說，控制器108可配置離子源或啟用/停用離子源。另外，控制器108可配置質量分析器104以選擇待檢測的特定質量範圍。此外，控制器108可例如通過調節增益而調節離子檢測器106的靈敏度。另外，控制器108可基於正檢測的離子的極性調節離子檢測器106的極性。舉例來說，離子檢測器106可被配置成檢測正離子或被配置成檢測負離子。

校準方法

離子隔離是從所分析的樣本移除非所需或幹擾離子而保留期望用於進一步處理和或分析的離子的過程。在利用標稱四極電位的離子阱中，離子的隔離可以通過如下方式實現：應用寬帶補充ac波形，其在非所需或幹擾離子的振蕩頻率下含有能量，而在前體離子的振蕩頻率下不含能量，從而形成「陷波」。圖2示出了具有在大約475kHz處的陷波的示例性隔離波形。隔離波形具有恆定振幅，並且可以在所有有待射出的離子上施加相似的力。然而，較大離子的惰性可能大於較小的離子，並且對相似的外加力的反應更緩慢。

可能需要隔離波形在基本上相同的時間量中射出在非所需離子的相應q(或頻率)值下的多個m/z的非所需離子。當要對於多個前體同時執行離子隔離時，這一點可能尤其重要，這是因為不當的波形頻率響應可能導致隨前體振蕩頻率(即m/z)而變的不規律的隔離效率，和/或其它並發情況。本文中描述了最優波形頻率曲線說明和用於確定最優波形頻率曲線的方法。益處可包含同時在多個離子振蕩頻率下的優化的隔離效率以及全局波形振幅按比例調整的簡化。

波形的最佳頻率響應可以考慮兩個因素；隨Mathieu q而變的俘獲力的強度，以及隨m/z而變的在給定時間量中射出離子所必需的電壓。對於特定m/z，隨q而變的俘獲力可以實驗上地通過如下方式確定：選擇前體物質，調節俘獲電壓V從而使前體具有特定q值，施加具有這個q下的頻率分量的ac激勵信號，在一系列激勵振幅上迭代，並且對於每個q，確定從阱中射出前體時的振幅。前體可以是無法分解並且使分析複雜化的例如Cs+等原子物質。此實驗的結果展示於圖3中。Cook的論文(《分析化學》，第66卷，第2488頁，1994年)提出，波形的頻率響應應當遵循Dehmelt偽電位阱模型，這個模型是線性的，並且僅僅在q＝[0,0.40]範圍上是有效的。圖3中的數據確認了偽電位模型在該q值範圍上的有效性，但是這個實驗僅僅給出了射出Cs+必需的電壓，Cs+具有m/z 132。為了同時射出所有非所需物質，阱中的每個非所需離子具有相似的頻率響應(q與頻率相關)，但是與其相應m/z值按比例地調整。因此，根據q對波形的最優按比例調整可以表達為，

圖4A示出了同時射出所有q值下的離子必需的波形的振幅的理論計算。圖4B示出了同時射出所有頻率值下的離子必需的波形的振幅的理論計算。這些值是使用等式1和來自如圖3中所示的射出銫離子必需的電壓的實驗確定的數據推導的。

雖然這個實驗是指導性的，並且圖4中的頻率曲線可能是候選的波形頻率曲線，但是另一種確定最優波形頻率曲線的方法能在一個基本步驟中得到最優關係，而不會對α因數作出任何假設或者要求額外確定α因數。圖5是表徵RF離子阱的最優波形頻率曲線的示例性方法500的流程圖。

在502，離子可以從校準物(calibrant)產生。在各種實施例中，可以通過電離含有一或多個分子物質的校準物來產生不同質荷比(m/z)的多個離子物質。在各種實施例中，可以通過氣體色譜儀、液體層析儀、直接施加或其它將樣本供應到質譜儀的裝置提供樣本。樣本可以通過多種方法電離，所述方法包含但不限於MALDI、ESI、APCI、APPI、ICP、電子電離、化學電離、光致電離、輝光放電電離、熱噴射電離等等。

在504，可以將離子注入到RF離子阱中。在各種實施例中，可以藉助於各種離子引導物、離子透鏡等等將離子從離子源傳送到RF離子阱。RF離子阱可以將離子俘獲在四極電位內。

在506，可以在一段持續時間中，向RF離子阱施加具有扁平頻率曲線的波形。該波形可以向RF離子阱中的離子施加一個頻率範圍內的基本上所有頻率下的基本上恆定數量的能量。該波形可以有效地從阱中射出具有各種m/z比的離子。

在508，可以例如通過如下方式識別阱中剩餘的離子：在從RF離子阱掃描出離子時檢測離子，或者利用例如飛行時間分析器、靜電阱分析器等等另一質量分析器。

在510，可以確定在施加波形之後阱中是否有剩餘離子。如果有剩餘的離子，則可以增加波形的振幅，如512處所示，並且可以生成額外離子注入到離子阱中，如502和504處所示。所述過程可以一直重複到在施加波形之後離子阱內沒有剩餘可檢測離子為止。

替代地，如果在施加波形之後離子阱內沒有剩餘可檢測離子，則在514可以確定是否期望任何的額外頻率。在各種實施例中，從所述校準物產生的離子跨越m/z比範圍，並且根據RF離子阱的俘獲RF，那些離子可以跨越振蕩頻率範圍。為了覆蓋寬範圍的物質，更改可以改變校準離子的振蕩頻率的俘獲RF可能是有用的。系統地改變俘獲RF可以提供覆蓋較大振蕩頻率範圍的數據，以便確定各種頻率下的最優振幅。

如果期望額外頻率，則可以增加俘獲RF的頻率，如516所示。此外，在518，可以使波形的振幅復位，並且可以產生額外離子注入到離子阱中，如502和504所示。所述過程可以一直重複到可以收集覆蓋充分寬的頻率範圍的數據從而足以表徵RF離子阱的振幅響應曲線為止。

當不期望額外頻率時，可以在520執行數據回歸。所收集的數據可以包含關於在波形的持續時間期間或在基本上固定的時間量中以特定頻率振蕩(在給定俘獲場中在給定m/z比下)的所有離子從RF離子阱射出時的最小電壓電平的信息。圖6示出了示例性數據的曲線圖，其展示了從示例性RF離子阱中射出以各種頻率振蕩的離子所需的方波波形的相對振幅。在各種實施例中，回歸可以使隨振蕩頻率而變的最小電壓與一個函數擬合。在各種實施例中，可以通過對多個頻率區域的分段回歸來確定該函數。在各種實施例中，所述回歸可以是對一或多個區域的多頂式回歸或線性回歸。

返回到圖5，在522，可以基於回歸提供的最佳擬合函數來表徵RF離子阱的頻率曲線。

圖7是具有對應於根據方法500產生的數據的頻率曲線的示例性隔離波形。所述隔離波形具有頻率相依性振幅，其可以向多個頻率下的非所需離子施加激勵力，使得這些非所需離子可以在基本上相似的時間量中射出，例如基本上同時。所述示例性隔離波形包含在475kHz附近的陷波，使得激勵力並未施加於以大約475kHz振蕩的離子，並且未從RF離子阱移除這些離子。在各種實施例中，可能需要通過施加比例因子來調節示例性隔離波形的時域波形振幅以實現非所需離子的期望射出。

在各種實施例中，經優化的波形頻率曲線可以簡化波形振幅質量相依性的校準，也就是說，可以通過調節時域波形振幅來按比例調整波形。對於傳統的波形，必須根據每個q(或頻率)下的m/z分別確定射出離子所必需的振幅。對於優化的波形頻率響應，可以根據單個參考q值下的m/z來確定射出任何m/z下的離子所必需的時域波形振幅。此後，同時隔離任何任意前體組可以利用在參考q值下的m/z必需的時域振幅比例因子。實際上，由於離子隔離通常在較高q值下最有利，所以可以在最高qref(例如0.86)下執行振幅比例因子的校準，以獲得得到隨m/z而變的射出離子必需的時域波形振幅的函數sqref(m/z)。

圖8是表徵RF離子阱的時域波形振幅的示例性方法800的流程圖。

在802，可以從校準產生離子，並且在804，可以將離子注入到RF離子阱中。

在806，可以向RF離子阱施加具有最優頻率曲線(例如根據方法500確定的頻率曲線)的隔離波形。在各種實施例中，RF俘獲場可以使得對於目標離子，q＝qref，並且陷波可以是RF俘獲場中的目標離子的振蕩頻率的目標。可以施加所述波形以從RF離子阱中移除除了目標離子之外的離子。

在808，可以例如通過如下方式識別阱中剩餘的離子：在從RF離子阱掃描出離子時檢測離子，或者利用例如飛行時間分析器、靜電阱分析器等等另一質量分析器。

在810，可以確定在施加波形之後阱中是否有非所需離子(除了目標離子之外的離子)剩餘。如果有除了目標離子之外的剩餘離子，則可以增加波形振幅(如812所示)，並且可以產生額外離子注入到離子阱中，如802和804所示。可以重複所述過程直到在施加波形之後離子阱內沒有除了目標離子之外的可檢測離子剩餘為止。實現這個結果的必需振幅可以表示對於qref下的特定m/z比(目標離子的m/z比)所需的最小時域波形振幅。

替代地，如果在施加波形之後離子阱內沒有剩餘非所需離子，則在814可以確定是否期望額外m/z比的數據。在各種實施例中，從校準物產生的離子跨越m/z比範圍，並且通過調節俘獲RF值，可以獲得多個m/z比下的數據。

如果期望額外m/z比，則可以增加俘獲RF的頻率，使得對於接下來的校準離子物質，q＝qrθf，如816所示。此外，在818，可以使波形的振幅復位，並且可以產生額外離子注入到離子阱中，如802和804所示。所述過程可以一直重複到可以收集覆蓋充分寬的m/z比範圍的數據而足以表徵RF離子阱的時域波形振幅為止。

當不期望額外m/z比時，可以基於收集的數據對於RF離子阱表徵隨m/z而變的時域波形振幅，如820所示。

圖9示出了展示隨m/z而變的時域波形振幅的示例性數據的曲線圖。

離子隔離方法

圖10是用於隔離RF離子阱內的目標離子並且分析被俘獲的目標離子的示例性方法1000的流程圖。

在1002，可以為一組目標離子確定最低目標m/z。在各種實施例中，所述組目標離子可包含單個m/z比或多個m/z比的離子。當隔離多個m/z比的目標離子時，可使用具有多個陷波的隔離波形，每個目標離子一個陷波。

在1004，俘獲RF電壓可以設置成使得所述組目標離子中的最低m/z離子，min(mi)，具有q＝qrθf，例如qrθf＝0.86。另外，用於隔離波形的時域波形振幅可以設置成

在1006，可以為每個目標m/z比確定陷波頻率。陷波頻率可以隨俘獲RF電壓和目標m/z而變。

在各種實施例中，在1008，可以調節陷波頻率以考慮頻率誤差。頻率誤差的影響可能在具有四極場中的更大非線性的RF離子阱中更大，並且具有基本上線性場的阱可能不需要頻率誤差校正。在各種實施例中，可以基於頻率誤差的先前確定的校準來確定頻率誤差，並且頻率誤差可能隨頻率而變。可以通過如下方式來確定校準：施加合適的隔離波形，並且取得針對一系列俘獲RF值監視大量的某一m/z的物質的頻譜，所述俘獲RF值使得前體逐步通過高於隔離陷波的頻率、處在隔離陷波的頻率和低於隔離陷波的頻率。所得數據可以產生在有時被稱為「隔離圖(isolatogram)」中的隔離陷波的可視顯示。可以通過隔離圖峰值的觀察到的中心與針對目標m/z比確定的理論頻率之間的差異來確定誤差。在不同實施例中，所述誤差可以取決於離子的m/z比、俘獲RF的振幅、空間-電荷密度、四極場中的失真等等。

在1010，可以為每個目標m/z比確定陷波寬度。陷波寬度可以確定成使得對於每個陷波，隔離效率超出對應的m/z比的閾值。在各種實施例中，可以基於先前根據m/z和q確定的陷波寬度的校準來確定陷波寬度。可以例如通過增加陷波寬度直到實現閾值隔離效率為止來確定校準。這個操作可以在多個q值和m/z比下執行，並且可以使用校準離子執行。

在1012，可以從樣本產生離子，並且在1014，可以將離子注入到RF離子阱中。

在1016，可以向RF離子阱施加具有帶有時域波形振幅的最優頻率曲線的隔離波形。可以施加所述波形以從RF離子阱中移除除了目標離子之外的離子。在各種實施例中，可以憑經驗(例如通過方法500)確定頻率曲線，以在基本上相同的時間量中射出多個頻率下的非所需離子。在各種實施例中，隔離波形可以向多個頻率下的非所需離子施加激勵力，以在基本上相似的時間量中射出非所需離子。

在各種實施例中，如1018所示，可以將隔離的前體離子分段以形成離子片段。在各種實施例中，可以在RF離子阱內將前體離子分段。在其它實施例中，可以從RF離子阱移除前體離子並且將其分段，例如在碰撞室中。在各種實施例中，可以在分段之前將隔離的前體離子移除到儲存裝置。

在1020，可以例如通過如下方式分析前體離子以確定其m/z比：在從RF離子阱掃描出離子時檢測離子，或者利用例如飛行時間分析器、靜電阱分析器等等另一分析器。

計算機實施的系統

圖11是說明計算機系統1100的框圖，本教導的實施例可在所述計算機系統1100上實施為可併入系統控制器(例如圖1中展示的控制器108)或與系統控制器通信，使得可根據計算機系統1100進行的計算或確定來調節相關聯的質譜儀的組件的操作。在各種實施例中，計算機系統1100可以包括總線1102或其它傳達信息的通信機構，和與總線1102耦合用於處理信息的處理器1104。在各種實施例中，計算機系統1100還可包括耦合到總線1102的存儲器1106(其可為隨機存取存儲器(RAM)或其它動態存儲裝置)以及待通過處理器1104執行的指令。存儲器1106也可用於在被處理器1104執行的指令的執行期間存儲臨時變量或其它中間信息。在各種實施例中，計算機系統1100可進一步包含耦合到總線1102以便存儲用於處理器1104的靜態信息和指令的只讀存儲器(ROM)1108或其它靜態存儲裝置。可以提供存儲裝置1110(如磁碟或光碟)且將其耦合到總線1102以存儲信息和指令。

在各種實施例中，處理器1104可以包括多個邏輯門。邏輯門可以包括「與」門(AND gate)、「或」門(OR gate)、「非」門(NOT gate)、「與非」門(NAND gate)、「或非」門(NOR gate)、「異或」門(EXOR gate)、「異非」門(EXNOR gate)或其任何組合。「與」門僅當所有輸入為高時才產生高輸出。如果輸入中的一個或多個高，那麼「或」門可產生高輸出。「非」門可以產生輸入的與輸出的逆版本，如當輸入為低時輸出高值。「與非」門(NAND/NOT-AND gate)可以產生逆「與」輸出，使得將在任何輸入為低時輸出將為高。「或非」(NOR/NOT-OR)門可以產生逆「或」輸出，使得在任何輸入為高時「或非」門輸出將為低。「異或」(EXOR/Exclusive-OR)門可以在任一輸入，但並非兩個輸入為高時產生高輸出。「異非」(EXNOR/Exclusive-NOR)門可以產生逆「異或」輸出，使得在任一輸入，但並非兩個輸入為高時，輸出為低。

表1：邏輯門真值表

所屬領域的技術人員將了解，邏輯門可以各種組合使用以執行比較、算術運算等。另外，所屬領域的技術人員將了解如何對邏輯門的各種組合的使用排序以執行複雜的處理，如本文所描述的處理。

在一個實例中，可以使用「同或」門(XNOR gate)進行1位二進位比較，因為結果僅在兩個輸入相同時為高。兩個多位值的比較可以通過如下方式執行：使用多個「同或」門比較每對位，且組合「同或」門和「與」門的輸出，使得結果僅在每對位具有相同值時可以是真實的。如果任何對的位不具有相同值，那麼對應「同或」門的結果可能為低，且接收低輸入的「與」門的輸出可能為低。

在另一個實例中，1位加法器可以使用「與」門和「異或」門的組合來實施。具體而言，1位加法器可以接收三個輸入，兩個待相加的位(A和B)和進位位(Cin)，和兩個輸出，總和(S)和進位輸出位(Cout)。Cin位可以對於兩個一位值的相加設定為0，或可用於將多個1位加法器耦合在一起以通過從較低階加法器接收Cout將兩個多位值相加。在示例性實施例中，可以通過將A和B輸入應用到「異或」門，並且隨後將結果和Cin應用到另一「異或」門來實施S。Cout可以通過如下方式實施：將A和B輸入應用到「與」門，將來自總和的A-B XOR的結果和Cin應用到另一個AND，並且將「與」門的輸入應用到「異或」門。

表2：1位加法器真值表

在各種實施例中，計算機系統1100可以經由總線1102耦合到顯示器1112，如陰極射線管(CRT)或液晶顯示器(LCD)，以將信息顯示給計算機用戶。包括字母數字鍵和其它鍵的輸入裝置1114可以耦合到總線1102以傳達信息和命令選擇到處理器1104。另一類型的用戶輸入裝置為光標控制器116，如滑鼠、軌跡球或光標方向鍵，其用於傳達方向信息和命令選擇到處理器1104和控制顯示器1112上的光標移動。此輸入裝置通常具有在兩個軸線(第一軸線((即，x)和第二軸線((即，y))上的兩個自由度，其允許所述裝置指定平面中的位置。

計算機系統1100可以執行本教導。根據本教導的某些實施方案，計算機系統1100可以響應於處理器1104執行存儲器1106中包含的一或多個指令的一或多個序列而提供結果。此類指令可以從另一計算機可讀媒體(如存儲裝置1110)讀取到存儲器1106。存儲器1106中含有的指令序列的執行可以使得處理器1104執行本文所描述的方法。在各種實施例中，存儲器中的指令可以將處理器內可用的邏輯門的各種組合的使用排序以執行本文描述的處理。或者，可以使用硬連線電路代替或結合軟體指令以實施本教導。在各種實施例中，硬連線電路可以包括所需邏輯門，其以所需順序操作以執行本文所描述的處理。因此，本教導的實施方案不限於硬體電路和軟體的任何特定組合。

如本文所用的術語「計算機可讀媒體」是指參與將指令提供到處理器1104以供執行的任何媒體。此類媒體可以呈許多形式，包括(但不限於)非易失性媒體、易失性媒體和傳輸媒體。非易失性媒體的實例可以包括(但不限於)光碟或磁碟，如存儲裝置1110。易失性媒體的實例可以包括(但不限於)動態存儲器，如存儲器1106。傳輸媒體的實例可包含(但不限於)同軸電纜、銅線和光纖，包含包括總線1102的電線。

非暫時性計算機可讀媒體的常見形式包括(例如)軟盤、軟磁碟、硬碟、磁帶、或任何其它磁性媒體、CD-ROM、任何其它光學媒體、穿孔卡片、紙帶、具有孔洞圖案的任何其它物理媒體、RAM、PROM和EPROM、快閃記憶體EPROM、任何其它存儲器晶片或盒帶或計算機可以讀取的任何其它有形媒體。

根據各種實施例，被配置成被處理器執行以實行方法的指令存儲在計算機可讀媒體上。計算機可讀媒體可以是存儲數字信息的裝置。舉例來說，計算機可讀媒體包括用於存儲軟體的如所屬領域中已知的壓縮光碟只讀存儲器(CD-ROM)。計算機可讀媒體被適合於執行被配置成被執行的指令的處理器訪問。

在各種實施例中，本教導的方法可以在以如C、C++等的常規程式語言編寫的軟體程序和應用中實施。

雖然結合各種實施例來描述本教導，但是並不打算將本教導限制於這類實施例。相反，如所屬領域的技術人員應了解，本教導涵蓋各種替代方案、修改和等效物。

另外，在描述各種實施例時，說明書可能將方法和/或過程呈現為特定順序的步驟。然而，在方法或過程不依賴於本文闡述的步驟的特定次序的程度上，方法或過程不應限於所描述的步驟的特定順序。如所屬領域的技術人員將了解，步驟的其它順序可以是可能的。因此，在說明書中闡述的步驟的特定次序不應理解為對權利要求書的限制。另外，針對方法和/或過程的權利要求書不應限於以書寫的次序執行其步驟，並且所屬領域的技術人員可以易於了解的是順序可以變化並且仍保持在各種實施例的精神和範圍內。

本文所述的實施例可以用包括以下的其它計算機系統配置實踐：手持式裝置、微處理器系統、基於微處理器的或可編程的消費型電子器件、微型計算機、大型主機計算機等。實施例也可以在其中通過經網絡連接的遠程處理裝置執行任務的分布式計算環境中實踐。

還應了解，本文所描述的實施例可以採用涉及存儲在計算機系統中的數據的各種計算機實施的操作。這些操作為需要物理量的物理操縱的操作。通常(儘管並非必須)，這些量呈能夠被存儲、轉移、組合、比較以及以其它方式操控的電或磁信號的形式。另外，執行的操控通常以如產生、識別、確定或比較的術語提及。

形成本文所描述的實施例的一部分的操作中的任一個是適用的機器操作。本文所述的實施例也涉及執行這些操作的裝置或設備。本文中所描述的系統和方法可以出於所需目的專門構造或其可以是通過存儲在計算機中的電腦程式選擇性地激活或配置的通用計算機。具體地說，各種通用機器可以與根據本文中的教導編寫的電腦程式一起使用，或可能更方便的是構造更專門設備以執行所需操作。

某些實施例還可以實施為計算機可讀媒體上的計算機可讀代碼。計算機可讀媒體是可以存儲此後可以通過計算機系統讀取的數據的任何數據存儲裝置。計算機可讀媒體的實例包括硬碟驅動器、網絡連接存儲(NAS)、只讀存儲器、隨機存取存儲器、CD-ROM、CD-R、CD-RW、磁帶以及其它光學和非光學數據存儲裝置。計算機可讀媒體也可以分布在網絡耦合的計算機系統上，以使得計算機可讀代碼以分布方式存儲和執行。