專利名稱：用于清潔離子源的至少一個(gè)表面的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于清潔質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生樣品材料離子的離子源的至少一個(gè)表面的方法和設(shè)備，所述至少一個(gè)表面優(yōu)選地包括電極表面。優(yōu)選地，本發(fā)明涉及清潔MALDI離子源的電極表面。
背景技術(shù)：
TOF (飛行時(shí)間)質(zhì)譜分析法是用于通過(guò)加速離子并測(cè)量它們到離子檢測(cè)器的飛行時(shí)間來(lái)測(cè)量離子的質(zhì)/荷比的分析技術(shù)。在簡(jiǎn)單形式中，TOF質(zhì)譜儀包括用于產(chǎn)生樣品材料離子的脈沖(或者脈沖串)的離子源和用于檢測(cè)已經(jīng)從離子源運(yùn)動(dòng)(travel)到離子檢測(cè)器的離子的離子檢測(cè)器。由離子源產(chǎn)生的離子優(yōu)選地例如因?yàn)樗鼈円驯患铀俣哂蓄A(yù)定的動(dòng)能，并因此根據(jù)其質(zhì)/荷比而具有不同的速度。因此，隨著離子在離子源和離子檢測(cè)器之間運(yùn)動(dòng)，具有不同質(zhì)/荷比的離子通過(guò)其不同的速度而分離，且由此在不同的時(shí)間處被離子檢測(cè)器檢測(cè)到，這允許基于離子檢測(cè)器的輸出測(cè)量到它們各自的飛行時(shí)間。以這種方式，代表樣品材料離子的質(zhì)/荷比的質(zhì)譜數(shù)據(jù)能夠基于離子檢測(cè)器的輸出被獲取到。通常稱為“MALDI (基質(zhì)輔助激光解析電離)”的基質(zhì)輔助激光去吸附(desorption)/離子化是一種電離技術(shù)，在該技術(shù)中，一般地激光器被用以將光發(fā)射到樣品材料和光吸收基質(zhì)的(通常結(jié)晶化的)混合物上，從而離子化樣品材料。與MALDI —起使用的樣品材料典型地包括諸如生物分子(例如蛋白質(zhì))、大的有機(jī)分子和/或聚合物的分子。光吸收基質(zhì)一般被用以保護(hù)這種分子不被來(lái)自激光器的光毀壞或者破壞。然后所產(chǎn)生的、通常具有數(shù)千個(gè)道爾頓的質(zhì)量的離子被 加速到高動(dòng)能，典型地約為20keV。一般的，構(gòu)造成由MALDI產(chǎn)生離子的離子源稱為“MALDI離子源”。MALDI離子源典型地包括用于通過(guò)將光發(fā)射到樣品材料和吸光收基質(zhì)的混合物上來(lái)離子化樣品材料的激光器。MALDI通常與飛行時(shí)間質(zhì)譜分析法結(jié)合來(lái)提供“MALDI T0F”質(zhì)譜分析法，其中，一般地通過(guò)MALDI產(chǎn)生離子脈沖，然后測(cè)量離子在通常1-2米左右的距離上的飛行時(shí)間，從而能夠確定離子的質(zhì)/荷比。在現(xiàn)代的TOF質(zhì)譜儀例如MALDI TOF質(zhì)譜儀中，離子飛行時(shí)間的測(cè)量通常需要不同范圍的高速數(shù)字和模擬電子設(shè)備。例如，可以使用高速計(jì)時(shí)電子設(shè)備，以使各個(gè)高壓電脈沖與激光器的發(fā)射以及離子信號(hào)的采集精確同步。此外，kV/μ s轉(zhuǎn)換速度的高壓電脈沖可用以加快、門控(gate)以及控制由激光器產(chǎn)生的分子。最后，高速多比特模數(shù)轉(zhuǎn)換器可用以記錄離子檢測(cè)器的輸出，從而能夠確定離子的飛行時(shí)間并由此確定離子的質(zhì)/荷比。這種高速數(shù)模電子設(shè)備通常在TOF質(zhì)譜儀的每個(gè)采集周期運(yùn)行。直到近來(lái)，TOF質(zhì)譜儀，例如MALDI TOF質(zhì)譜儀，已經(jīng)使用具有高達(dá)數(shù)十Hz重復(fù)速率(該速率為能夠發(fā)射光脈沖的速率)的氣體激光器。更近的TOF質(zhì)譜儀已經(jīng)使用能夠?qū)崿F(xiàn)更高重復(fù)速率的固態(tài)激光器，例如IkHz或更高。一般地，當(dāng)使用MALDI離子源時(shí)，MALDI離子源的激光器將(例如UV)光的脈沖發(fā)射到包含在樣品點(diǎn)中的樣品材料和光線吸收基質(zhì)的混合物上，以從所述樣品點(diǎn)射出離子化和非離子化(即中性)的樣品材料(“被分析物”)和光線吸收基質(zhì)的羽狀流。該羽狀流中包含的離子化材料(大部分的樣品材料離子和一些光線吸收基質(zhì)離子)將通常被MALDI離子源的電極產(chǎn)生的電場(chǎng)加速背離，以通過(guò)電極中的孔(aperture)，例如用于隨后離子檢測(cè)器的檢測(cè)。然而，該羽狀流中包含的非離子化材料(大部分的非離子化光線吸收基質(zhì)和一些非離子化的樣品材料)將通常繼續(xù)從樣品點(diǎn)擴(kuò)展，直到沉積在離子源附近的表面上，例如MALDI離子源的電極表面。隨著時(shí)間推移，非離子化材料累積在樣品點(diǎn)附近的表面上，特別是MALDI離子源的電極表面，以形成雜質(zhì)材料的絕緣層，該絕緣層可隨時(shí)間而被充電(charge up)并且不利地影響MALDI離子源的操作。具體地，電極上的雜質(zhì)材料的絕緣層能夠使電極產(chǎn)生的電場(chǎng)扭曲，使得使用MALDI離子源的質(zhì)譜儀的靈敏度或分辨率降低。在這點(diǎn)上，MALDI離子源的電極通常需要清潔。多年來(lái)，清潔MALDI離子源的電極的主要方法是對(duì)容納電極的抽真空外殼通風(fēng)(vent)并打開，以允許原地清潔電極或完全地拆除電極以徹底清潔。在兩種情況中，除清潔時(shí)間之外，通常需要若干小時(shí)來(lái)恢復(fù)MALDI離子源的外殼的真空狀態(tài)(一旦閉合后)并且執(zhí)行高壓調(diào)理、儀器調(diào)諧和在質(zhì)譜測(cè)定法中為MALDI離子源通常所必須使用的質(zhì)量校準(zhǔn)程 序。在許多應(yīng)用(例如生物化學(xué))中，對(duì)于具有更高處理能力的質(zhì)譜儀的需求不斷增力口，該質(zhì)譜儀現(xiàn)在能夠通過(guò)引入具有能夠以IkHz或更大的重復(fù)速率運(yùn)行的MALDI離子源來(lái)實(shí)現(xiàn)。這已經(jīng)使污物在MALDI離子源的電極上累積的速率以及必須清潔它們的頻率增大至使得每次在MALDI離子源的電極需要清潔時(shí)都對(duì)MALDI離子源進(jìn)行通風(fēng)一般不實(shí)際的程度。這些考慮使得期望找到一種有效的方法來(lái)清潔MALDI離子源的電極而不需要對(duì)MALDI離子源的抽真空外殼通風(fēng)。已經(jīng)考慮了各種方法來(lái)清潔MALDI離子源的電極而不必對(duì)MALDI離子源的抽真空外殼通風(fēng)。例如，在GB2398923中，霍利(Holle)和弗蘭岑(Franzen)提出了一種方法，該方法使用插入到MALDI離子源內(nèi)的、特殊設(shè)計(jì)的清潔板代替標(biāo)準(zhǔn)的樣品板來(lái)通過(guò)利用溶劑的噴灑沖洗或利用清潔刷的機(jī)械方式來(lái)清潔第一電極。在US7，541，597中，霍利和波瑞茲貝拉(Przybyla)提出了一種清潔MALDI離子源的電極的方法用由特殊允許的反應(yīng)性氣體中的電產(chǎn)生的氣體放電產(chǎn)生的活性離子蝕刻，這能夠通過(guò)使用代替標(biāo)準(zhǔn)樣品板載架且允許反應(yīng)性氣體的特殊設(shè)計(jì)的電極布置來(lái)自動(dòng)執(zhí)行。上述方法的共有缺陷在于，必須插入專用設(shè)備以代替標(biāo)準(zhǔn)的樣品板，從而可能失去樣品材料的準(zhǔn)確位置，而該準(zhǔn)確位置在一些成像應(yīng)用中可能是重要的。另一缺陷可能是能夠自動(dòng)裝載若干樣品板的質(zhì)譜儀自動(dòng)運(yùn)行的中斷。清潔MALDI離子源的電極的方法還被提出為例如使用接觸式加熱器(US6953928，范思泰爾(Vestel)等人)或者利用紅外激光器輻射(GB2457362，霍利和霍恩多夫(Hohndorf))將電極加熱到高達(dá)250°C的溫度。加熱MALDI離子源的電極的效能已被發(fā)現(xiàn)是可變的，并且很大程度上依賴于所使用的光線吸收基質(zhì)。例如，DHB (2，5-二羥基苯甲酸)已被發(fā)現(xiàn)通過(guò)將其加熱至150°C左右而易于去除，而CHCA ( α-氰基-4-羥基肉桂酸)已被發(fā)現(xiàn)更為堅(jiān)硬且難以去除，即使在加熱至超過(guò)200°C時(shí)也是如此。存在的雜質(zhì)材料的量已被發(fā)現(xiàn)對(duì)于加熱的效能具有明顯影響已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與即使在較短時(shí)間累積的較厚的層相t匕，通過(guò)加熱更易于去除薄層的雜質(zhì)材料。另外，一些雜質(zhì)材料，具體地聚合物，可以是比較很難僅通過(guò)加熱被去除的。已經(jīng)根據(jù)上述考慮構(gòu)思了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
總體上，本發(fā)明涉及一種通過(guò)將光投向到用于質(zhì)譜儀的離子源的至少一個(gè)表面上而使雜質(zhì)材料從該表面去吸附從而清潔該表面的方法。以這種方式，能夠以簡(jiǎn)單的方式清潔離子源的至少一個(gè)表面，而不必顯著地加熱該表面且不必對(duì)離子源的抽真空外殼通風(fēng)。在本申請(qǐng)的上下文中，“光”優(yōu)選地是用來(lái)指(具有任意波長(zhǎng)的)電磁輻射。物質(zhì)從表面的“去吸附”優(yōu)選地是指該物質(zhì)從該表面的釋放/移除。本發(fā)明的第一方面可以提供一種清潔質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生樣品材料離子的離子源的至少一個(gè)表面的方法，其中該方法包括將UV光投向到 所述離子源的所述至少一個(gè)表面上，從而使雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附。通過(guò)將UV光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上，UV光能夠?qū)⒛芰恐苯玉詈系皆撝辽僖粋€(gè)表面上的雜質(zhì)材料中，以使雜質(zhì)材料從該至少一個(gè)表面去吸附而不必明顯地加熱該至少一個(gè)表面。該原理不同于例如GB2457362中所提出的方法，在該提出的方法中，使用紅外激光器輻射(能量(energetic)弱于UV光)通過(guò)將MALDI離子源的電極謹(jǐn)慎地加熱直到高溫來(lái)清潔電極。優(yōu)選地，所述將UV光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上使得大致不存在對(duì)于該至少一個(gè)表面的加熱。此處，“大致不存在加熱”可用來(lái)指該離子源的該至少一個(gè)表面處的溫度保持低于80攝氏度，更優(yōu)選地該離子源的該至少一個(gè)表面處的溫度保持低于60攝氏度。這不同于例如GB2457362中提出的方法，在該提出的方法中，使用紅外激光器輻射謹(jǐn)慎地將MALDI離子源的電極加熱至至少80攝氏度。優(yōu)選地，該離子源的該至少一個(gè)表面包括該離子源的電極表面。換句話說(shuō)，該方法優(yōu)選地包括將UV光投向到該離子源的電極表面上，使得雜質(zhì)材料從該電極的該表面去吸附。如上面所解釋的，雜質(zhì)材料在離子源的電極上的累積是質(zhì)譜儀中的具體問題。然而，雜質(zhì)材料還可以累積在離子源的其它表面上，例如離子源的樣品點(diǎn)附近的表面。對(duì)于UV (“紫外”)光，其優(yōu)選地是指具有450nm或更小、更優(yōu)選地小于400nm、更優(yōu)選地400nm或更小、更優(yōu)選地390nm或更小(無(wú)最小波長(zhǎng))的波長(zhǎng)的光。然而，該UV光可具有IOnm或更大、IOOnm或更大、200nm或更大或者300nm或更大的波長(zhǎng)。因此，該UV光可具有如下范圍內(nèi)的波長(zhǎng)IOnm至390nm、400nm或者450nm ； IOOnm至390nm、400nm或者450nm ；200nm 至 390nm、400nm 或者 450nm ;或者 300nm 至 390nm、400nm 或者 450nm?？梢园ㄖT如DCTB, DHB、SA、DTL或者CHCA的光線吸收母體的雜質(zhì)材料已被發(fā)現(xiàn)對(duì)于具有在這些范圍內(nèi)的波長(zhǎng)的光具有特別的吸收性，由此允許所述光將能量直接耦合到離子源的至少一個(gè)表面上的雜質(zhì)材料中從而使得雜質(zhì)材料從該至少一個(gè)表面去吸附而不必明顯地加熱該至少一個(gè)表面。雜質(zhì)材料可以例如包括或者為非離子化的樣品材料和/或光線吸收基質(zhì)諸如DCTB (T-2- (3- (4-t-丁基-苯基)-2-甲基-2-亞丙稀基)丙二臆)、DHB (2，5-二輕基苯甲酸)、SA (芥子酸)、DTL (1，8，9-三輕基蒽(anthrecenetriol)(蒽三酹))或者CHCA(α-氰基-4-羥基肉桂酸)。例如，非離子化樣品材料和/或非離子化光線吸收基質(zhì)可以來(lái)源于先前在離子源中使用的樣品材料和光線吸收基質(zhì)的混合物。優(yōu)選地，將UV光投向到離子源的至少一個(gè)表面上包括使用光源產(chǎn)生UV光。將UV光投向到離子源的至少一個(gè)表面上可簡(jiǎn)單地包括移動(dòng)(move)該光源以使光源產(chǎn)生的UV光被投向到該至少一個(gè)表面。然而，將UV光投向到離子源的該至少一個(gè)表面上優(yōu)選地包括如下面將要描述的、反射通過(guò)用于離子化樣品材料的激光器產(chǎn)生的UV光。優(yōu)選地，離子源包括用于通過(guò)將光發(fā)射到樣品材料上以離子化樣品材料的激光器。優(yōu)選地，激光器用于通過(guò)將光的脈沖發(fā)射到樣品材料上而離子化樣品材料。激光器優(yōu)選地產(chǎn)生UV光。優(yōu)選地，投向 到離子源的至少一個(gè)表面上的UV光具有第二波長(zhǎng)，該第二波長(zhǎng)近似等于或小于用于離子化樣品材料的激光器發(fā)射的光的第一波長(zhǎng)。以這種方式，被投向到離子源的該至少一個(gè)表面上的UV光的光子具有近似等于或者大于激光器發(fā)射的光的光子的能量。因此，如果通過(guò)將來(lái)自激光器的光發(fā)射到樣品材料上(以致雜質(zhì)材料從樣品材料去吸附)而產(chǎn)生雜質(zhì)材料，則被投向到離子源的該至少一個(gè)表面上的UV光應(yīng)該具有足夠的能量從而容易地將雜質(zhì)材料從該至少一個(gè)表面去吸附，而不必明顯地加熱該至少一個(gè)表面。在這里，“近似等于”優(yōu)選地是指等于下述程度波長(zhǎng)之差不大于300nm，更優(yōu)選地不大于200nm，更優(yōu)選地不大于IOOnm，更優(yōu)選地不大于50nm。替代地，“近似等于”可以是指等于下述程度百分?jǐn)?shù)差(percentage difference)(或“誤差”)不大于50%、40%、30%、20%、10%、5%、2% 或者 1%。優(yōu)選地，被投向到離子源的該至少一個(gè)表面上的UV光由用于離子化樣品材料的激光器通過(guò)將光發(fā)射到樣品材料上而產(chǎn)生。換句話說(shuō)，用于離子化樣品材料的激光器優(yōu)選地是產(chǎn)生被投向到離子源的該至少一個(gè)表面上的UV光的光源。特別精巧的方式是，將具有第二波長(zhǎng)的UV光投向到離子源的至少一個(gè)表面上，該第二波長(zhǎng)近似等于用于離子化樣品材料的激光器發(fā)射的光的第一波長(zhǎng)。然而，在其它實(shí)施方式中，被投向到離子源的至少一個(gè)表面上的UV光可以由單獨(dú)的光源產(chǎn)生。優(yōu)選地，將UV光投向到離子源的該至少一個(gè)表面上包括經(jīng)由反射表面將UV光反射到離子源的該至少一個(gè)表面上。反射表面優(yōu)選地由反光鏡(miiTor)提供。如果UV光是由用于離子化樣品材料的激光器產(chǎn)生的，以這種方式反射UV光是特別有用的，原因在于由激光器產(chǎn)生的UV光能夠被投向到離子源的至少一個(gè)電極上而不必移動(dòng)激光器。優(yōu)選地，將UV光投向到離子源的至少一個(gè)表面上包括將反射表面移動(dòng)到UV光的路徑中以便該反射表面反射UV光。例如,UV光的路徑可以通過(guò)用于產(chǎn)生UV光的光源的射束軸(beam axis)來(lái)限定，并且該方法可包括將該反射表面移動(dòng)到光源的射束軸中。在這里，“射束軸”優(yōu)選地是指在光源產(chǎn)生的UV光的行進(jìn)方向上延伸的軸線。對(duì)于給定的光源，射束軸可以是固定的。如上面所解釋的，光源可以是用于離子化樣品材料的激光器。
優(yōu)選地，反射表面是凹形的。以這種方式，除投向UV光之外，凹形的反射表面可用來(lái)聚焦UV光。凹形的反射表面的曲率優(yōu)選地是球面的，但可以是拋物面的或者具有其它任意合適的凹形輪廓。優(yōu)選地，該方法包括移動(dòng)反射表面以使來(lái)自UV光源的UV光掃描過(guò)離子源的該至少一個(gè)表面。優(yōu)選地，UV光以二維方式掃描過(guò)離子源的該至少一個(gè)表面。以這種方式,雜質(zhì)材料能夠從離子源的該至少一個(gè)表面上的不同位置去吸附。如果反射表面是凹形的，UV光的該掃描可以通過(guò)使凹形的反射表面在平面內(nèi)移動(dòng)(translate)來(lái)實(shí)現(xiàn),該平面例如是大致垂直于用于產(chǎn)生UV光的光源的射束軸的平面。如上面所解釋的，該光源可以是用于離子化樣品材料的激光器。優(yōu)選地，反射表面安裝在用于保持要被離子源離子化的樣品材料的樣品保持裝置上。以這種方式，通過(guò)移動(dòng)樣品保持裝置而不是(in place of)樣品材料，反射表面以及樣品保持裝置保持的樣品材料兩者均可被移動(dòng)到(及移出)UV光的路徑中。將UV光投向到離子源的至少一個(gè)表面上可以包括移動(dòng)樣品保持裝置從而將反射表面移動(dòng)到UV光的路徑中，以便反射表面反射UV光。優(yōu)選地，反射表面安裝在樣品保持裝置上，使得反射表面距離用于離子化樣品材料的激光器的距離不同。這在允許反射表面將來(lái)自激光器的光反射到離子源的至少一個(gè)表面上和/或?qū)⒐饩劢挂栽陔x子源的至少一個(gè)表面上具有預(yù)定能量密度方面可以是有幫助的。樣品保持裝置可以包括樣品板，用于在一個(gè)或更多個(gè)“樣品點(diǎn)”中保持樣品材料。樣品保持裝置可以包括用于承載樣品板的樣品板載架。優(yōu)選地，反射表面安裝在樣品保持裝置的構(gòu)造成從離子源移除的一部分上，例如樣品板，由此允許更容易地清潔反射表面。優(yōu)選地,該方法包括使用反射表面以視覺評(píng)估(visually assess)存在于離子源的至少一個(gè)表面上的雜質(zhì)材料的量，例如使用樣品板成像系統(tǒng)來(lái)評(píng)估。這是可由反射表面提供的附加功能 。優(yōu)選地，該方法包括聚焦UV光使得UV光在離子源的至少一個(gè)表面上具有預(yù)定的能量密度。UV光例如可以由上述的凹形的反射表面和/或由用于聚焦UV光的一些其它裝置(例如透鏡)聚焦。同樣，UV光可以由凹形或者平面的反射表面和透鏡的組合聚焦。優(yōu)選地，該方法包括將UV光的脈沖投向到離子源的至少一個(gè)表面上。UV光產(chǎn)生的脈沖例如可以由用于通過(guò)將光脈沖發(fā)射到樣品材料上而用于離子化樣品材料的激光器產(chǎn)生。與將UV光的連續(xù)流投向到該至少一個(gè)表面上相比較，通過(guò)將UV光的脈沖投向到離子源的至少一個(gè)表面上可降低對(duì)該至少一個(gè)表面的加熱，這是因?yàn)闊崃坑袡C(jī)會(huì)在脈沖之間被消散。如果該方法包括將UV光的脈沖投向到離子源的至少一個(gè)表面上，則該方法優(yōu)選地進(jìn)一步包括聚焦UV光的脈沖，使得UV光的每個(gè)脈沖在所述離子源的所述至少一個(gè)表面處的能量密度為1μ J/mm2或更大、10μ J/mm2或更大、100 μ J/mm2或更大、200 μ J/mm2或更大、400μ J/mm2或更大或者500μ J/mm2或更大；和/或2000 μ J/mm2或更小、1000 μ J/mm2或更小、800μ J/mm2或更小或者600 μ J/mm2或更小。這些值可以以任意組合形式進(jìn)行組合。例如，UV光的每個(gè)脈沖在離子源的所述至少一個(gè)表面中的一表面上可具有在范圍400 μ J/mm2至800 μ J/mm2內(nèi)的能量密度。已發(fā)現(xiàn)該能量密度能有效地通過(guò)單個(gè)光脈沖而使雜質(zhì)材料去吸附。優(yōu)選地，該方法包括將UV光投向到離子源的第一表面和第二表面上使得雜質(zhì)材料從第一和第二表面去吸附。優(yōu)選地，第一表面是離子源的第一電極的表面，而第二表面是離子源的第二電極的表面。第一和第二表面可以例如距離樣品點(diǎn)的距離不同。優(yōu)選地，例如通過(guò)將UV光掃描過(guò)一個(gè)表面然后掃描過(guò)另一表面而不是同時(shí)地掃描而在不同的時(shí)間UV光被投向到第一和第二表面上。優(yōu)選地,該方法包括在第一焦點(diǎn)和第二焦點(diǎn)之間調(diào)節(jié)UV光的焦點(diǎn)。優(yōu)選地,該方法進(jìn)一步包括將具有第一焦點(diǎn)的UV光投向到離子源的第一表面(其可以是離子源的第一電極的表面)上，而將具有第二焦點(diǎn)的UV光投向到離子源的第二表面(其可以是離子源的第二電極的表面)上。優(yōu)選地，第一焦點(diǎn)使得UV光在第一表面的表面上具有第一預(yù)定能量密度。優(yōu)選地，第二焦點(diǎn)使得UV光在第二表面的表面上具有第二預(yù)定能量密度。優(yōu)選地，第一和第二預(yù)定能量密度是近似相等的。此處，“近似相等”優(yōu)選地是指等于下述程度百分?jǐn)?shù)差(或“誤差”)不大于 50%、40%、30%、20%、10%、5%、2% 或者 1%?？梢酝ㄟ^(guò)使用至少兩個(gè)凹形反射表面將UV光(其可以例如由用于離子化樣品材料的激光器產(chǎn)生)投向到離子源的至少一個(gè)表面上來(lái)調(diào)節(jié)UV光的焦點(diǎn)，每個(gè)凹形的反射表面具有不同的曲率，例如不同的焦距。上述與反射表面相關(guān)的任何特征可應(yīng)用于所述至少兩個(gè)反射表面中的每一個(gè)。由此，將UV光投向到離子源的至少一個(gè)表面上可以包括經(jīng)由第一凹形反射表面將具有第一焦點(diǎn)的UV光投向到第一表面上，而經(jīng)由第二凹形反射表面將具有第二焦點(diǎn)的UV光投向到第二表面上。類似的，將UV光投向到離子源的至少一個(gè)表面上可以包括將第一凹形反射表面移動(dòng)到UV光的路徑中，和將第二凹形反射表面移動(dòng)到UV光的路徑中。然而，UV光的焦點(diǎn)可以其它方式調(diào)節(jié)。例如，在一些實(shí)施方式中，可通過(guò)調(diào)節(jié)透鏡在UV光(其可以例如由用于離子化樣品材料的激光器產(chǎn)生)的路徑中的位置來(lái)調(diào)節(jié)UV光的焦點(diǎn)。透鏡可以例如包括或者關(guān)聯(lián)于用于離子化樣品材料的激光器。

本發(fā)明的第二方面涉及用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的設(shè)備。因此，本發(fā)明的第二方面可提供一種質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生離子的離子源，所述離子源具有用于將UV光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上從而使雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附的裝置。該離子源可具有結(jié)合本發(fā)明的任意上述方面描述的任意特征，和/或可以構(gòu)造成實(shí)施任意結(jié)合本發(fā)明的任意上述方面描述的方法步驟，或者具有用于實(shí)施所述方法步驟的
>J-U ρ α裝直。例如，優(yōu)選地，離子源的該至少一個(gè)表面包括離子源的電極表面。作為另一示例，優(yōu)選地，離子源包括用于產(chǎn)生UV光的光源。優(yōu)選地，離子源包括用于通過(guò)將光(例如光脈沖)發(fā)射到樣品材料上而離子化樣品材料的激光器。優(yōu)選地，用于UV光投向的裝置是用于或構(gòu)造成將由用于離子化樣品材料的激光器產(chǎn)生的UV光投向到離子源的至少一個(gè)表面上，使得雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附。作為另一示例，用于UV光投向的裝置可以包括用于經(jīng)由反射表面將UV光投向到離子源的至少一個(gè)表面上的反射表面。優(yōu)選地，反射表面構(gòu)造成被移動(dòng)到UV光的路徑中以便反射表面反射UV光。優(yōu)選地，反射表面構(gòu)造成被移動(dòng)以將來(lái)自UV光源的UV光掃描過(guò)離子源的至少一個(gè)表面。作為另一示例，離子源優(yōu)選地包括用于聚焦UV光而使得UV光在離子源的至少一個(gè)表面處具有預(yù)定的能量密度的裝置和/或用于在第一焦點(diǎn)和第二焦點(diǎn)之間調(diào)節(jié)UV光的焦點(diǎn)的裝置和/或用于將具有第一焦點(diǎn)的UV光投向到離子源的第一表面上而將具有第二焦點(diǎn)的UV光投向到離子源的第二表面上的裝置。優(yōu)選地，用于調(diào)節(jié)UV光的焦點(diǎn)的裝置包括至少兩個(gè)凹形反射表面，每個(gè)凹形反射表面具有不同的曲率。替代地，用于調(diào)節(jié)UV光的焦點(diǎn)的裝置可以包括用于調(diào)節(jié)透鏡在UV光的路徑中的位置的裝置。本發(fā)明的第三方面可以提供一種清潔質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生樣品材料離子的離子源的至少一個(gè)表面的方法，該離子源具有用于通過(guò)將光發(fā)射到樣品材料上而離子化樣品材料的激光器，其中所述方法包括將用于離子化樣品材料的所述激光器產(chǎn)生的光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上，以使得雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附。以這種方式，被投向到該至少一個(gè)表面的光的光子能夠具有一能量，該能量近似等于由激光器發(fā)射的用以離子化樣品材料的光的光子。因此，如果通過(guò)將來(lái)自激光器的光發(fā)射到樣品材料上而產(chǎn)生雜質(zhì)材料(以致雜質(zhì)材料從樣品材料去吸附),則被投向到離子源的該至少一個(gè)表面上的光應(yīng)該具有足夠的能量而容易地將雜質(zhì)材料從該至少一個(gè)表面去吸附，而不必明顯地加熱該至少一個(gè)表面。激光器產(chǎn)生的光例如可以是UV光，但非必須地是該情況，這是由于光的其它波長(zhǎng)能夠用以離子化樣品材料。該方法可以包括結(jié)合本發(fā)明的任意其它方面描述的任意特征或方法步驟，而被投向到離子源的至少一個(gè)表面 的光不必須是UV光。本發(fā)明的第四方面涉及用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第三方面的方法的設(shè)備。因此，本發(fā)明的第四方面可提供一種質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生樣品材料離子的離子源，所述離子源具有用于通過(guò)將光發(fā)射到樣品材料上而離子化樣品材料的激光器；和用于將用于離子化樣品材料的所述激光器產(chǎn)生的光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上而使得雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附的裝置。激光器產(chǎn)生的光例如可以是UV光，但非必須地是該情況，這是由于光的其它波長(zhǎng)能夠用以離子化樣品材料。該離子源可具有結(jié)合本發(fā)明的任意上述方面描述的任意特征和/或可以構(gòu)造成實(shí)施結(jié)合本發(fā)明的任意上述方面描述的任意方法步驟、或具有用于實(shí)施所述方法步驟的裝置，被投向到至少一個(gè)電極的光不必須是UV光。本發(fā)明的第五方面可以提供一種清潔質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生樣品材料離子的離子源的至少一個(gè)表面的方法，該離子源具有用于通過(guò)將第一波長(zhǎng)的光發(fā)射到樣品材料上而離子化樣品材料的激光器，其中所述方法包括將第二波長(zhǎng)的光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上，使得雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附，其中所述第二波長(zhǎng)近似等于或小于所述第一波長(zhǎng)。以這種方式，被投向到離子源的該至少一個(gè)表面上的光的光子具有近似等于或者大于激光器發(fā)射的光的光子的能量。因此，如果通過(guò)將來(lái)自激光器的光發(fā)射到樣品材料上而產(chǎn)生雜質(zhì)材料(以致雜質(zhì)材料從樣品材料去吸附)，則被投向到離子源的該至少一個(gè)表面上的光應(yīng)該具有足夠的能量而容易地將雜質(zhì)材料從該至少一個(gè)表面去吸附，而不必明顯地加熱該至少一個(gè)表面。在這里，“近似相等”優(yōu)選地是指等于下述程度波長(zhǎng)之差不大于300nm，更優(yōu)選地不大于200nm,更優(yōu)選地不大于IOOnm,更優(yōu)選地不大于50nm。替代地,“近似相等”可以是指等于下述程度百分?jǐn)?shù)差(或“誤差”)不大于50%、40%、30%、20%、10%、5%、2%或者1%。優(yōu)選地，被投向到離子源的至少一個(gè)表面上的光由用于離子化樣品材料的激光器產(chǎn)生。換句話說(shuō)，用于離子化樣品材料的激光器優(yōu)選地是產(chǎn)生被投向到離子源的該至少一個(gè)表面上的光的光源。特別精巧的方式是，將具有第二波長(zhǎng)的光投向到離子源的至少一個(gè)表面上，該第二波長(zhǎng)近似等于用于離子化樣品材料的激光器發(fā)射的光的第一波長(zhǎng)。然而，在其它實(shí)施方式中被投向到離子源的至少一個(gè)表面上的光可以通過(guò)單獨(dú)的光源產(chǎn)生。激光器產(chǎn)生的光例如可以是UV光，但非必須地是該情況，這是由于光的其它波長(zhǎng)能夠用以離子化樣品材料。被投向到離子源的至少一個(gè)表面的光可以是UV光(如上述本發(fā)明的第一方面)，但不必須是該情況，這是由于光的其它波長(zhǎng)也可以能夠?qū)㈦s質(zhì)材料從該至少一個(gè)表面去吸附。該方法可以包括結(jié)合本發(fā)明的任意其它的方面描述的任意特征或方法步驟，而被投向到離子源的至少一個(gè)表面的光不必須是UV光。本發(fā)明的第六方面涉及用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第五方面的方法的設(shè)備。因此，本發(fā)明的第六方面可提供一種質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生離子的離子源，所述離子源具有`用于通過(guò)將第一波長(zhǎng)的光發(fā)射到樣品材料上而離子化樣品材料的激光器；和用于將第二波長(zhǎng)的光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上而使得雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附的裝置，其中所述第二波長(zhǎng)近似等于或小于所述第一波長(zhǎng)。激光器產(chǎn)生的光例如可以是UV光，但非必須地是該情況，這是由于光的其它波長(zhǎng)能夠用以離子化樣品材料。被投向到離子源的至少一個(gè)表面的光可以是UV光(如上述本發(fā)明的第一方面)，而不必須是該情況，這是由于光的其它波長(zhǎng)也能夠?qū)㈦s質(zhì)材料從該至少一個(gè)表面去吸附。該離子源可具有結(jié)合本發(fā)明的任意上述方面描述的任意特征和/或可以構(gòu)造成實(shí)施結(jié)合本發(fā)明的任意上述方面描述的任意方法步驟、或具有用于實(shí)施所述方法步驟的裝置，被投向到至少一個(gè)電極的光不必須是UV光。本發(fā)明的第七方面可以提供一種質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生樣品材料離子的離子源的至少一個(gè)表面的方法，其中該方法包括將光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上，使得光將能量直接耦合到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上的雜質(zhì)材料內(nèi)，從而使雜質(zhì)材料從所述表面去吸附。以這種方式，光能夠?qū)⒛芰恐苯玉詈系皆撝辽僖粋€(gè)表面上的雜質(zhì)材料中以使雜質(zhì)材料從該至少一個(gè)表面去吸附，而無(wú)需明顯地加熱該至少一個(gè)表面。該原理不同于例如GB2457362中所提出的方法，在GB2457362提出的方法中，使用紅外激光器輻射(能量弱于UV光)通過(guò)將MALDI離子源的電極謹(jǐn)慎地加熱直到高溫來(lái)清潔電極。被投向到離子源的至少一個(gè)表面的光可以是UV光(如上述本發(fā)明的第一方面)，而不必須是該情況，這是由于光的其他波長(zhǎng)也能夠使雜質(zhì)材料從該至少一個(gè)表面去吸附。該方法可以包括結(jié)合本發(fā)明的任意其它方面描述的任意特征或方法步驟，而被投向到離子源的至少一個(gè)表面的光不必須是UV光。本發(fā)明的第八方面涉及用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第七方面的方法的設(shè)備。因此，本發(fā)明的第八方面可提供一種質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生離子的離子源，所述離子源具有用于將光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上使得光將能量直接耦合到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上的雜質(zhì)材料內(nèi)從而使雜質(zhì)材料從所述表面去吸附的裝置。被投向到離子源的至少一個(gè)表面的光可以是UV光(如上述本發(fā)明的第一方面)，而不必須是該情況，這是由于光的其他波長(zhǎng)也能夠使雜質(zhì)材料從該至少一個(gè)表面去吸附。該離子源可具有結(jié)合本發(fā)明的任意上述方面描述的任意特征和/或可以構(gòu)造成實(shí)施結(jié)合本發(fā)明的任意上述方面描述的任意方法步驟、或具有用于實(shí)施所述方法步驟的裝置，被投向到至少一個(gè)電極的光不必須是UV光。本發(fā)明的第九方面可以提供一種質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生樣品材料離子的離子源的至少一個(gè)表面的方法，其中該方法包括將光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上使得雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附，從而大致不存在對(duì)所述至少一個(gè)表面的加熱。

在本文中，“大致不存在加熱”可以用來(lái)指離子源的該至少一個(gè)表面處的溫度保持低于80攝氏度，更優(yōu)選地離子源的該至少一個(gè)表面處的溫度保持低于60攝氏度。這不同于例如GB2457362中提出的方法，在GB2457362提出的方法中，使用紅外激光器輻射謹(jǐn)慎地將MALDI離子源的電極加熱至至少80攝氏度。被投向到離子源的至少一個(gè)表面的光可以是UV光(如上述本發(fā)明的第一方面)，而不必須是該情況，這是由于光的其他波長(zhǎng)也能夠使雜質(zhì)材料從該至少一個(gè)表面去吸附。該方法可以包括結(jié)合本發(fā)明的任意其它方面描述的任意特征或方法步驟，而被投向到離子源的至少一個(gè)表面的光不必須是UV光。本發(fā)明的第十方面涉及一種用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第九方面的方法的設(shè)備。因此，本發(fā)明的第十方面可提供一種質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生離子的離子源，所述離子源具有用于將光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上使得雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附，從而大致不存在對(duì)所述至少一個(gè)表面的加熱的裝置。被投向到離子源的至少一個(gè)表面的光可以是UV光(如上述本發(fā)明的第一方面)，而不必須是該情況，這是由于光的其他波長(zhǎng)也可以能夠使雜質(zhì)材料從該至少一個(gè)表面去吸附。該離子源可具有結(jié)合本發(fā)明的任意上述方面描述的任意特征和/或可以構(gòu)造成實(shí)施結(jié)合本發(fā)明的任意上述方面描述的任意方法步驟、或具有用于實(shí)施所述方法步驟的裝置，被投向到至少一個(gè)電極的光不必須是UV光。本發(fā)明的第十一方面可以提供一種質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生樣品材料離子的離子源的至少一個(gè)表面的方法，其中該方法包括將光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上，使得雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附，其中被投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上的光具有所述雜質(zhì)材料能吸收的波長(zhǎng)。通過(guò)使用具有雜質(zhì)材料能吸收的波長(zhǎng)的光，光能夠?qū)⒛芰恐苯玉詈系皆撝辽僖粋€(gè)表面上的雜質(zhì)材料中以使雜質(zhì)材料從該至少一個(gè)表面去吸附，而不必明顯地加熱該至少一個(gè)表面。該原理不同于例如GB2457362中所提出的方法，在GB2457362提出的方法中，使用紅外激光器輻射(能量弱于UV光)通過(guò)將MALDI離子源的電極謹(jǐn)慎地加熱直到高溫來(lái)清潔電極。優(yōu)選地，“雜質(zhì)材料能吸收的波長(zhǎng)”定義為下述的光波長(zhǎng)在該波長(zhǎng)下，雜質(zhì)材料的百分透射率(transmission)為75%或更小，更優(yōu)選地為50%或更小,更優(yōu)選地為25%或更小。雜質(zhì)材料例如可以包括或者為非離子化樣品材料和/或光線吸收基質(zhì)，諸如DCTB、DHB、SA、DTL 或者 CHCA。

優(yōu)選地，光具有的波長(zhǎng)為450nm或更小、更優(yōu)選地小于400nm或更小、更優(yōu)選地390nm或更小。優(yōu)選地，光具有的波長(zhǎng)為IOnm或更大、IOOnm或更大、200nm或更大或者300nm或更大。因此，UV光可具有如下范圍內(nèi)的波長(zhǎng)10nm至390nm、400nm或者450nm ;IOOnm 至 390nm、400nm 或者 450nm ；200nm 至 390nm、400nm 或者 450nm ;或者 300nm 至 390nm、400nm或者450nm。可以包括諸如DCTB、DHB、SA、DTL或者CHCA的光線吸收母體的雜質(zhì)材料已被發(fā)現(xiàn)對(duì)于具有在這些范圍內(nèi)的波長(zhǎng)的光具有特別的吸收性，由此允許光將能量直接耦合到離子源的至少一個(gè)表面上的雜質(zhì)材料中，從而使得雜質(zhì)材料從該至少一個(gè)表面去吸附而不必明顯地加熱該至少一個(gè)表面。然而，雜質(zhì)材料還可以能夠吸收這些范圍之外的波長(zhǎng)。被投向到離子源的至少一個(gè)表面的光可以是UV光(如上述本發(fā)明的第一方面)，而不必須是該情況，這是由于光的其他波長(zhǎng)還可以能夠使雜質(zhì)材料從該至少一個(gè)表面去吸附。該方法可以包括結(jié)合本發(fā)明的任意其它方面描述的任意特征或方法步驟，而被投向到離子源的至少一個(gè)表面的光不必須是UV光。本發(fā)明的第十二方面涉及一種用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第十一方面的方法的設(shè)備。因此，本發(fā)明的第十二方面可提供一種質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生離子的離子源，所述離子源具有用于將光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上而使得雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附的裝置，其中被投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上的光具有所述雜質(zhì)材料能吸收的波長(zhǎng)。被投向到離子源的至少一個(gè)表面的光可以是UV光(如上述本發(fā)明的第一方面)，而不必須是該情況，這是由于光的其他波長(zhǎng)也可以能夠使雜質(zhì)材料從該至少一個(gè)表面去吸附。該離子源可具有結(jié)合本發(fā)明的任意上述方面描述的任意特征和/或可以構(gòu)造成實(shí)施結(jié)合本發(fā)明的任意上述方面描述的任意方法步驟、或具有用于實(shí)施所述方法步驟的裝置，被投向到至少一個(gè)電極的光不必須是UV光。在任何上述方面中，離子源可以是MALDI離子源。對(duì)于MALDI離子源，樣品材料可以包括生物分子(例如蛋白質(zhì))、有機(jī)分子和/或聚合物。樣品材料可以包括在樣品材料和光線吸收基質(zhì)的(優(yōu)選地結(jié)晶的)混合物中。清潔電極已被發(fā)現(xiàn)是對(duì)于MALDI離子源的特別的關(guān)注點(diǎn)。然而，其它類型的離子源的電極可能同樣需要清潔。在任何上述方面中，離子源的所述至少一個(gè)表面優(yōu)選地包括離子源的電極的表面。電極可以是離子源的第一電極，其中“第一電極”用來(lái)指距離離子源的樣品點(diǎn)(或者樣品保持裝置)最近的電極。電極可以是加速電極，用于產(chǎn)生電場(chǎng)以將離子源產(chǎn)生的離子加速到預(yù)定動(dòng)能，例如用以提供離子脈沖。電極可以附加地或替代地用于引導(dǎo)離子。在用于質(zhì)譜儀的離子源中，特別是MALDI離子源中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)清潔加速電極是特別的關(guān)注點(diǎn)。然而，其它類型的電極及其它類型的表面可能同樣需要清潔。在任何上述方面中離子源可以包括用于保持要被離子源離子化的樣品材料的樣品保持裝置。樣品保持裝置可以包括樣品板，用于在一個(gè)或更多個(gè)“樣品點(diǎn)”中保持樣品材料。樣品保持裝置可以包括用于承載樣品板的樣品板載架。樣品板優(yōu)選地構(gòu)造成可從離子源移除的而樣品板載架不可移除地安裝在離子源中。在任何上述方面中，離子源 優(yōu)選地包括用于容納至少一個(gè)電極和/或樣品保持裝置的外殼。外殼優(yōu)選地構(gòu)造成抽成真空的，即被構(gòu)造成容納真空。優(yōu)選地，在上述方法中，在外殼為抽成真空的情況下，光(優(yōu)選地UV光)被投向到離子源的至少一個(gè)電極使得雜質(zhì)材料從至少一個(gè)電極去吸附。換句話說(shuō)，用于至少一個(gè)電極的清潔時(shí)，外殼優(yōu)選地不被通風(fēng)。在任何上述方面中，離子源可以被包括在質(zhì)譜儀中，優(yōu)選地TOF質(zhì)譜儀，更優(yōu)選地MALDI TOF質(zhì)譜儀。質(zhì)譜儀可以包括用于檢測(cè)離子的離子檢測(cè)器，例如檢測(cè)由離子源產(chǎn)生的離子脈沖。本發(fā)明還包括描述的方面和優(yōu)選特征的任意組合，但明顯不被允許或者明確要避免的組合除外。附圖簡(jiǎn)述下面參考附圖描述了這些提議的實(shí)施方式，在附圖中

圖1示出了在開發(fā)出本發(fā)明之前本發(fā)明人使用的MALDI離子源構(gòu)造。圖2示出了在開發(fā)出本發(fā)明之后本發(fā)明人使用的MALDI離子源構(gòu)造。圖3圖示了圖2中所示的MALDI離子源構(gòu)造的幾何構(gòu)造。圖4示出了一種不銹鋼電極,該電極的O. 25mm帶(strip)已被清潔掉DHB光線吸收基質(zhì)。圖5示出了一種不銹鋼電極,該電極的O. 25mm帶已被清潔掉CHCA光線吸收基質(zhì)。圖6示出了實(shí)施用于調(diào)節(jié)UV光焦點(diǎn)的第一可能工藝的MALDI離子源構(gòu)造。圖7示出了實(shí)施用于調(diào)節(jié)UV光焦點(diǎn)的第二可能工藝的MALDI離子源構(gòu)造。
具體實(shí)施例方式圖1示出了在開發(fā)出本發(fā)明之前本發(fā)明人使用的包括MALDI離子源100的MALDI
離子源構(gòu)造。圖1中所示的MALDI離子源100具有樣品板保持裝置，用于保持待被MALDI離子源100離子化的樣品材料。該樣品保持裝置包括樣品板110和樣品板載架112，樣品板110能夠從MALDI離子源100移除，并用于將樣品材料和光線吸收基質(zhì)的結(jié)晶混合物保持在樣品點(diǎn)(sample spot) 120處；樣品板載架112不能夠從MALDI離子源100移除，并用于承載樣品板110。MALDI離子源100還具有激光器(未示出)，用于通過(guò)將光脈沖發(fā)射(fire)到樣品材料上而離子化樣品材料，所述光脈沖在本實(shí)施方式中為UV光脈沖,且為脈沖激光束130的形式。如圖1所示，激光器產(chǎn)生的UV光被聚焦以會(huì)聚在焦點(diǎn)處，焦點(diǎn)的位置與樣品點(diǎn)120—致。MALDI離子源100還具有第一電極140和第二電極142，用于產(chǎn)生電場(chǎng)以將激光器產(chǎn)生的離子加速到預(yù)定動(dòng)能，例如20keV。第一和第二電極140、142每個(gè)均被成形為限定孔，激光器產(chǎn)生的離子在它們被第一和第二電極140、142加速時(shí)能夠從所述孔通過(guò)。MALDI離子源100還包括用于容納電極140、142和樣品保持裝置的外殼(未示出)。優(yōu)選地，在使用MALDI離子源100之前外殼被抽成真空。使用中，激光器將光脈沖發(fā)射到包括在樣品點(diǎn)120中的樣品材料和光線吸收基質(zhì)的混合物上，以射出離子化和非離子化(例如，中性)的樣品材料(“被分析物”)和光線吸收基質(zhì)的羽狀流(plume)。該羽狀流中包含的離子化材料122(大部分的樣品材料離子和一些光線吸收基質(zhì)離子)將通常被第一和第二電極140、142產(chǎn)生的電場(chǎng)加速背離，以通過(guò)第一和第二電極140、142中的孔，例如用于離子檢測(cè)器的隨后檢測(cè)。然而，該羽狀流中包含的非離子化材料124 (大部分的非離子化光線吸收基質(zhì)和一些非離子化的樣品材料)將通常繼續(xù)從樣品點(diǎn)120擴(kuò)展,直到 其沉積在樣品點(diǎn)附近的表面上,例如第一和第二電極140、142的表面。大體上，很多的非離子化材料124將沉積在第一電極140的表面上，而一些非離子化材料124還可通過(guò)第一電極140中的孔被沉積在第二電極142的表面上。隨著時(shí)間推移，非離子化材料累積在樣品點(diǎn)附近的表面上，特別是第一和第二電極140、142表面，以形成雜質(zhì)材料的絕緣層，該絕緣層可隨時(shí)間而被充電并且不利地影響MALDI離子源100的操作。具體地，在第一和第二電極140、142上的雜質(zhì)材料的絕緣層能夠扭曲第一和第二電極140、142產(chǎn)生的電場(chǎng)，使得使用MALDI離子源100的質(zhì)譜儀的靈敏度或者分辨率降低。在這點(diǎn)上，MALDI離子源的第一和第二電極140、142通常將需要清潔。圖2示出了在開發(fā)出本發(fā)明之后本發(fā)明人使用的MALDI離子源構(gòu)造。圖2所示的MALDI離子源200的許多特征與圖1中所示的MALDI離子源100的那些特征相同。這些特征已被賦予相應(yīng)的附圖標(biāo)記，不需要進(jìn)一步詳細(xì)討論。如從圖2能夠看到的，樣品保持裝置包括不同形狀的樣品板載架212，該樣品板載架212具有第一階(level)和第二階，其中，樣品板210安裝在第一階上，UV反光鏡250在第二階上提供UV反光鏡250的凹形反射表面。由此，反光鏡安裝在樣品板載架212上使得反射表面距離用于離子化樣品材料的激光器距離是不同的。在本示例中，反光鏡250的凹形反射表面具有大體上的球面曲率和中心軸線252。樣品板載架構(gòu)造成在大致垂直于用于離子化樣品材料的激光器的射束軸232的平面中移動(dòng)，以允許樣品板210和反光鏡250移動(dòng)到射束軸232中或從射束軸232中移出。在用以產(chǎn)生離子時(shí)，樣品板210上的樣品點(diǎn)220移動(dòng)到激光器的射束軸232中，使得來(lái)自激光器的UV光聚焦以會(huì)聚在第一焦點(diǎn)234處,第一焦點(diǎn)234的位置與樣品點(diǎn)220 —致。在用以清潔電極240、242中的一個(gè)時(shí)，反光鏡250移動(dòng)到激光器的射束軸232中，使得來(lái)自激光器的UV光經(jīng)由反射來(lái)自激光器的UV光的反光鏡250而投向到電極240、242中的一個(gè)的表面。有利地，UV光能夠?qū)⒛芰恐苯玉詈系诫姌O表面上的雜質(zhì)材料中，以使雜質(zhì)材料從電極表面去吸附而不必明顯地加熱電極，并且不必對(duì)MALDI離子源200的抽真空外殼通風(fēng)。一旦處于激光器的射束軸232中時(shí)，反光鏡250優(yōu)選地在大致垂直于激光器的射束軸232的平面中移動(dòng)，例如連續(xù)地移動(dòng)，使得來(lái)自激光器的UV光被掃描經(jīng)過(guò)電極240、242中任一個(gè)或兩者的表面，優(yōu)選地被二維掃描經(jīng)過(guò)。如圖2所示，來(lái)自激光器的UV光首先被關(guān)聯(lián)于激光器的一個(gè)或更多個(gè)透鏡(未示出)聚焦以會(huì)聚在第一焦點(diǎn)234處，隨后被反光鏡250再聚焦以會(huì)聚在第二焦點(diǎn)236處。如圖2所不,第二焦點(diǎn)236 的位置位于第一電極240的表面處。然而，在其它優(yōu)選實(shí)施方式中，第二焦點(diǎn)236的位置可以是不位于電極表面處的位置，例如用以實(shí)現(xiàn)電極表面上的預(yù)定能
量密度。圖3圖示了圖2中所示的MALDI離子源構(gòu)造的幾何構(gòu)造。在本示例中，因?yàn)榉垂忡R250的凹形反射表面具有大體上的球面曲率，在反光鏡250的橫向移動(dòng)(其由樣品板載架212的側(cè)向平移確定)和來(lái)自激光器的UV光的第二焦點(diǎn)在電極240、242的表面上的移動(dòng)之間存在總體上的線性關(guān)系。更詳細(xì)地，如能夠從圖3看到的，來(lái)自激光器的UV光的第二焦點(diǎn)236將一般地從激光器的射束軸232側(cè)向移位由D=dMT給定的距離，其中d是反光鏡250的中心軸線252從激光器的射束軸232的側(cè)向移位，而Mt是反光鏡250的橫向放大率(transversemagnification)。反光鏡250的橫向放大率Mt可由Μτ=Ι/0給定，其中O是反光鏡250的物距(其在圖3中為沿著激光器的射束軸232在反光鏡250和第一焦點(diǎn)234之間的距離)，而I是反光鏡250的像距(其在圖3中為沿著激光器的射束軸232在反光鏡250和第二焦點(diǎn)236之間的距離)。反光鏡250的焦距f的值可以針對(duì)給定的I和O的值利用薄透鏡方程f=0.1/ (0+1)計(jì)算，并且反光鏡250的曲率半徑R可以利用方程R=2f計(jì)算。來(lái)自激光器的UV光能夠由反光鏡250聚焦以在電極表面處具有最小的點(diǎn)大小，以使每個(gè)脈沖的能量密度最大化(如圖3中所示，其中第二焦點(diǎn)236位于第一電極240的表面處)，或者僅部分地被聚焦以允許每個(gè)脈沖照射更大的面積。在實(shí)踐中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)材料的最有效去吸附能夠通過(guò)具有位于這些極端情況之間的某處的能量密度來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于產(chǎn)生每個(gè)均具有40 μ J/脈沖的能量的UV光脈沖的激光器，能夠以下述方式實(shí)現(xiàn)有效清潔將UV光聚焦在電極表面以具有O. 3mm的Ι/e2直徑，從而每個(gè)脈沖清潔直徑為O. 25的圓形。這對(duì)應(yīng)于40 μ J/(O. 3/2) 2 600 μ J/mm2/脈沖的能量密度。通過(guò)每個(gè)脈沖清潔O. 25mm的直徑的圓形，能夠用近似2500的脈沖清潔Icm2(=IOOmm2)的面積(100/(O. 25/2)2))。由此，對(duì)于以5mm/s移動(dòng)的樣品板載架和30脈沖/秒(s)的激光器重復(fù)頻率，能夠非常迅速地以近似80s/cm2的速率清潔Icm2的面積。通常需要清潔的被污染的電極的面積具有IOcm2的數(shù)量級(jí)，由此用于被污染電極的總的清潔時(shí)間通?？梢栽?5到30分鐘之間。圖4和5每個(gè)均分別示出了不銹鋼電極，該電極的O. 25mm的帶已被分別清潔掉DHB和CHCA光線吸收基質(zhì)。對(duì)于圖4和5中所示的示例，具有25mm焦距的UV球面反光鏡被布置在樣品板的平面下44mm,使得如果光束未被位于反光鏡上方52mm處的第一電極攔獲，則該光束將已被聚焦到離反光鏡58mm距離的第二焦點(diǎn)處。由此，來(lái)自激光器的UV光脈沖照射距離第二焦點(diǎn)6mm處的第一電極,這允許在激光的單次通過(guò)中清潔O. 25mm寬的帶。圖2中所示的MALDI離子源200中的雜質(zhì)材料的大部分將朝向第一電極240的中央沉積，而一些將更向外地沉積在第一電極240上，并且一些將通過(guò)第一電極240中的孔而沉積在第二電極242上。這些其它的表面距離反光鏡250的距離不同，并且需要調(diào)節(jié)UV光的焦點(diǎn)以聚焦UV光使得在這些表面上獲得大致相同的預(yù)定能量密度。例如，每個(gè)脈沖的預(yù)定能量密度可以為大約600 μ J/mm2。該焦點(diǎn)調(diào)節(jié)能夠易于使用各種不同的工藝實(shí)現(xiàn)，這些工藝可以組合。圖6示出了實(shí)施用于調(diào)節(jié)UV光焦點(diǎn)的第一可能工藝的包括MALDI離子源300的MALDI離子源構(gòu)造。圖6所示的MALDI離子源300的許多特征與圖2中所示的MALDI離子源200的那些特征相同。這些特征已被賦予相應(yīng)的附圖標(biāo)記，不需要進(jìn)一步詳細(xì)討論。圖6中所示的MALDI離子源300使用兩個(gè)(或更多個(gè))反光鏡350、351，每個(gè)反光鏡擁有具有彼此不同的曲率的相應(yīng)凹形表面。在本示例中，該兩個(gè)反光鏡350、351的凹形表面均擁有具有不同焦距的球面曲率。第一反光鏡350的凹形表面將來(lái)自激光器的UV光聚焦以具有第一焦點(diǎn)使得UV光在第一電極340的表面具有預(yù)定能量密度，而第二反光鏡351的凹形表面將來(lái)自激光器的UV光聚焦以具有第二焦點(diǎn)使得UV光在第二電極342的表面具有相同的預(yù)定能量密度。圖7示出 了實(shí)施用于調(diào)節(jié)UV光焦點(diǎn)的第二可能工藝的包括MALDI離子源400的MALDI離子源構(gòu)造。圖7所示的MALDI離子源400的許多特征與圖2中所示的MALDI離子源200的那些特征相同。這些特征已被賦予相應(yīng)的附圖標(biāo)記，不需要進(jìn)一步詳細(xì)討論。圖7所示的MALDI離子源400通過(guò)調(diào)節(jié)透鏡在UV光的路徑中的位置而調(diào)節(jié)UV光的焦點(diǎn)。在本示例中，透鏡與激光器關(guān)聯(lián)，其中透鏡位置的調(diào)節(jié)引起第一焦點(diǎn)434的位置偏移。第二焦點(diǎn)436的位置偏移(Λ I)和第一焦點(diǎn)434的位置偏移(Λ0)之間的關(guān)系通常由縱向放大率(longitudinal magnification) (ML)確定，并且能夠使用關(guān)系式Δ0 ΔΙ (O/I )2來(lái)估計(jì)。該關(guān)系可用以計(jì)算第一焦點(diǎn)434在位置上的改變(Λ 0)，該改變用以提供第二焦點(diǎn)436所需要的偏移(Λ I)，以允許聚焦的光束在第一和第二電極440、442的不同表面之間轉(zhuǎn)換。本文說(shuō)明的方法可以是自動(dòng)化的并且能夠提供對(duì)待執(zhí)行的離子源電極快速和非常有效的清潔，而不需要移除離子源、對(duì)離子源的外殼通風(fēng)或者甚至將樣品板從離子源移除。本文所述方法的另一優(yōu)點(diǎn)在于用以反射來(lái)自激光器的UV光的反光鏡還可用以將至少一個(gè)電極的圖像中繼到樣品板成像系統(tǒng)的物平面中以允許使用樣品板成像系統(tǒng)目視評(píng)估存在于至少一個(gè)電極上的雜質(zhì)材料的量(或程度)。已發(fā)現(xiàn)本文所述的方法在從電極清潔全部常見的光線吸收基質(zhì)方面是有效的，甚至在已經(jīng)累積起可觀的雜質(zhì)材料層時(shí)也是有效的。
雖然已經(jīng)結(jié)合本文所述的方法提供了一些參數(shù)(例如，距離、能量密度等等)，將理解用以實(shí)現(xiàn)最有效清潔的參數(shù)總體將取決于要清潔的離子源。當(dāng)用在本說(shuō)明書和權(quán)利要求書中時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”及其變形是指包括列舉的特征、步驟或者整體。該術(shù)語(yǔ)不被闡釋為排除其它特征、步驟或者整體的存在。在上文說(shuō)明書中、或在以下權(quán)利要求書中、或在附圖中公開的特征被以它們的具體形式或者依據(jù)執(zhí)行所公開的功能的裝置、或用于實(shí)現(xiàn)所公開的結(jié)果的方法或過(guò)程進(jìn)行表示，并且適當(dāng)?shù)乜梢詥为?dú)地或以這些特征的任意組合形式被利用，以通過(guò)其多種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。雖然已經(jīng)結(jié)合上述的示例性實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明，但在考慮到本公開時(shí)，在不偏離所公開的寬泛構(gòu)思的情況下，許多等同修改和變形對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是明顯的。因此，授權(quán)的專利的范圍意圖僅由參照說(shuō)明書和附圖所說(shuō)明的所附的權(quán)利要求限制，而不受本文說(shuō)明的實(shí)施方式的限制而限制。例如，雖然已經(jīng)結(jié)合清潔MALDI離子源的電極表面解釋了本發(fā)明，但認(rèn)為同樣的原理將適用于清潔其它類型的表面和其它類型的離子源。此外，雖然在上述示例中，被投向到離子源的至少一個(gè)電極上的光由用于離子化樣品材料的激光器產(chǎn)生，但在其它示例中，被投向到其上的光可由單獨(dú)的(例如，外部的)光源產(chǎn)生。類似地，在一些實(shí)施 方式中，可以使用非UV光的光。
權(quán)利要求
1.一種清潔質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生樣品材料離子的離子源的至少一個(gè)表面的方法，其中所述方法包括 將UV光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上，從而使雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述離子源的所述至少一個(gè)表面包括所述離子源的電極的表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述離子源包括用于通過(guò)將光發(fā)射到樣品材料上而離子化樣品材料的激光器。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中被投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上的所述UV光具有第二波長(zhǎng)，所述第二波長(zhǎng)近似等于或小于由用于離子化樣品材料的激光器發(fā)射的光的第一波長(zhǎng)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中被投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上的所述UV光由用于通過(guò)將光發(fā)射到樣品材料上而離子化樣品材料的激光器產(chǎn)生。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述將UV光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上包括經(jīng)由反射表面將所述UV光反射到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述將UV光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上包括將所述反射表面移動(dòng)到所述UV光的路徑中使得所述反射表面反射所述UV光。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中所述反射表面是凹形的。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法包括移動(dòng)所述反射表面以將來(lái)自UV光源的UV光掃描過(guò)所述離子源的所述至少一個(gè)表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述反射表面安裝在樣品保持裝置上，所述樣品保持裝置用于保持將被所述離子源離子化的樣品材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法包括使用所述反射表面以視覺評(píng)估在所述離子源的所述至少一個(gè)表面上存在的雜質(zhì)材料的量。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法包括聚焦所述UV光使得所述UV光在所述離子源的所述至少一個(gè)表面處具有預(yù)定的能量密度。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法包括 將UV光的脈沖投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上；以及 聚焦UV光的所述脈沖使得UV光的每個(gè)脈沖在所述離子源的所述至少一個(gè)表面處的能量密度為I y J/mm2或更大、10 u J/mm2或更大、100 u J/mm2或更大、200 u J/mm2或更大、400 u J/mm2或更大或者500 u J/mm2或更大；和/或2000 u J/mm2或更小、1000 u J/mm2或更小、800 u J/mm2或更小或者600 u J/mm2或更小。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法包括 在第一焦點(diǎn)和第二焦點(diǎn)之間調(diào)節(jié)所述UV光的焦點(diǎn)；以及 將具有所述第一焦點(diǎn)的UV光投向到所述離子源的第一表面上并且將具有所述第二焦點(diǎn)的UV光投向到所述離子源的第二表面上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中通過(guò)使用至少兩個(gè)凹形反射面將UV光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上而調(diào)節(jié)所述UV光的焦點(diǎn)，每個(gè)凹形反射表面具有不同的曲率。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中通過(guò)調(diào)節(jié)透鏡在所述UV光的路徑中的位置而調(diào)節(jié)所述UV光的焦點(diǎn)。
17.一種清潔質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生樣品材料離子的離子源的至少一個(gè)表面的方法，所述離子源具有用于通過(guò)將光發(fā)射到樣品材料上而離子化樣品材料的激光器，其中所述方法包括 將用于離子化樣品材料的所述激光器產(chǎn)生的光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上，使得雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附。
18.一種清潔質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生樣品材料離子的離子源的至少一個(gè)表面的方法，所述離子源具有用于通過(guò)將第一波長(zhǎng)的光發(fā)射到樣品材料上而離子化樣品材料的激光器，其中所述方法包括 將第二波長(zhǎng)的光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上，使得雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附，其中所述第二波長(zhǎng)近似等于或小于所述第一波長(zhǎng)。
19.一種清潔質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生樣品材料離子的離子源的至少一個(gè)表面的方法，其中所述方法包括 將光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上，使得所述光將能量直接耦合到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上的雜質(zhì)材料內(nèi)，從而使雜質(zhì)材料從所述表面去吸附。
20.一種清潔質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生樣品材料離子的離子源的至少一個(gè)表面的方法，其中所述方法包括 將光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上，使得雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附，從而大致不存在對(duì)于所述至少一個(gè)表面的加熱。
21.一種清潔質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生樣品材料離子的離子源的至少一個(gè)表面的方法，其中所述方法包括 將光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上，使得雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附，其中所述被投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上的光具有所述雜質(zhì)材料能吸收的波長(zhǎng)。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述離子源是MALDI離子源。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述離子源的所述至少一個(gè)表面包括所述離子源的第一電極的表面。
24.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述離子源包括在TOF質(zhì)譜儀中。
25.—種質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生離子的離子源，所述離子源具有 用于將UV光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上從而使雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附的裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的離子源，其中 所述離子源包括用于通過(guò)將光發(fā)射到樣品材料上而離子化樣品材料的激光器；以及 用于投向UV光的所述裝置用于將所述激光器產(chǎn)生的UV光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上，從而使雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附。
27.一種質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生樣品材料離子的離子源，所述離子源具有 用于通過(guò)將光發(fā)射到樣品材料上而離子化樣品材料的激光器；和用于將用于離子化樣品材料的所述激光器產(chǎn)生的光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上使得雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附的裝置。
28.—種質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生離子的離子源，所述離子源具有 用于通過(guò)將第一波長(zhǎng)的光發(fā)射到樣品材料上而離子化所述樣品材料的激光器；和 用于將第二波長(zhǎng)的光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上使得雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附的裝置，其中所述第二波長(zhǎng)近似等于或小于所述第一波長(zhǎng)。
29.—種質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生離子的離子源，所述離子源具有 用于將光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上使得所述光將能量直接耦合到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上的雜質(zhì)材料內(nèi)從而使雜質(zhì)材料從所述表面去吸附的裝置。
30.一種質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生離子的離子源，所述離子源具有 用于將光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上使得雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附從而大致不存在對(duì)所述至少一個(gè)表面的加熱的裝置。
31.一種質(zhì)譜儀中的用于產(chǎn)生離子的離子源，所述離子源具有 用于將光投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上使得雜質(zhì)材料從所述至少一個(gè)表面去吸附的裝置，其中所述被投向到所述離子源的所述至少一個(gè)表面上的光具有所述雜質(zhì)材料能吸收的波長(zhǎng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于清潔質(zhì)譜儀中的離子源的表面的方法和設(shè)備，例如是MALDI離子源的電極。該方法包括將UV光投向到表面上以使雜質(zhì)材料去吸附。UV光源可以是激光器，并且可使用移動(dòng)的反射表面將光投向到表面上。
文檔編號(hào)B08B7/00GK103053006SQ201180037797
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月2日
發(fā)明者約翰·艾利森 申請(qǐng)人:奎托斯分析有限公司