СПОСОБ АНАЛИЗА СМЕСЕЙ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОСНОВЕ РАЗДЕЛЕНИЯ ИОНОВ ЭТИХ СОЕДИНЕНИЙ В ЛИНЕЙНОЙ РАДИОЧАСТОТНОЙ ЛОВУШКЕ

1. Способ анализа смесей химических соединений на основе накопления и/или поочередной селективной фрагментации совокупности различных родительских ионов в линейной радиочастотной ловушке, включающей одну или более диафрагм с отверстиями по оси ловушки, отличающийся тем, что для повышения эффективности накопления ионов, вышедших и/или избирательно выведенных из приосевой зоны упомянутой ловушки, поверхности диафрагм внутри упомянутой ловушки секционируются и к соседним секциям прикладываются постоянные и/или переменные, управляемые напряжения для создания отталкивательного эффективного потенциала для накапливаемых ионов, а фрагментация, индуцированная столкновениями накопленных ионов с атомами или молекулами буферного газа, производится возбуждением периодического движения ионов с выбранным m/z приложением к стержням ловушки переменных напряжений с частотой, близкой к резонансной для данных родительских ионов, в необходимых случаях с кратным увеличением на один или несколько периодов этого периодического движения амплитуды радиочастотного напряжения на стержнях ловушки с возможным повторением такого увеличения через времена, превышающие время выхода приосевых ионов из ловушки; при этом осуществляется регистрация изменяющихся во времени токов ионов-продуктов фрагментации и/или токов выбранных родительских ионов, что обеспечивает возможность дополнительного разделения этих родительских ионов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для обеспечения более высокой избирательности селективной фрагментации линейная радиочастотная ловушка является радиочастотным квадруполем.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для создания потока ионов исследуемых соединений в линейную радиочастотную ловушку анализируемая газовая смесь в виде молекулярного пучка пропускается через источник электронной ионизации, расположенный перед входной диафрагмой линейной радиочастотной ловушки.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что источник электронной ионизации является источником с изменяемой энергией ионизации, и переход от одной энергии ионизирующих электронов к другой может быть использован для запуска релаксации регистрируемые ионных токов с выделением экспоненциальных составляющих релаксационных кривых, что может привести к получению кривых эффективности появления индивидуальных ионов даже при их совпадении по m/z с другими ионами.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в газовый поток, поступающий в линейную радиочастотную ловушку, добавляется газовая смесь, содержащая ионы анализируемых соединений из внешнего ионного источника, например многозарядные ионы биомолекул из электроспрейного ионного источника.
6. Способ по п.2, отличающийся тем, что вывод ионов из приосевой зоны радиочастотного квадруполя для относительно большого диапазона отношений массы к заряду (m/z) производится возбуждением нерезонансного вращения ионов приложением к соседним стержням квадруполя сдвинутых по фазе на π/2 периодических напряжений с частотой, в несколько раз отличающейся от резонансной частоты упомянутого диапазона m/z, наиболее близкой к данной неререзонансной частоте.
7. Способ по п.2, отличающийся тем, что селективный вывод ионов из приосевой зоны радиочастотного квадруполя производится возбуждением близкого к резонансному вращения ионов с выбранным значением m/z приложением к соседним стержням квадруполя сдвинутых по фазе на π/2 периодических напряжений с частотой, близкой к частоте собственных колебаний или вращений этих ионов в данном поле радиочастотного квадруполя.
8. Способ по п.2, отличающийся тем, что для предотвращения несанкционированной гибели резонансно вращающихся ионов на стержнях квадруполя эти стержни имеют круглое поперечное сечение, обеспечивая вблизи стержней значимое отклонение от идеального квадрупольного поля и соответственно сдвиг резонансных частот ионов.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что для регистрации исходных ионов и ионов-продуктов фрагментации, индуцированной столкновениями, линейная радиочастотная ловушка сопряжена с времяпролетным масс-анализатором с ортогональным вводом ионов.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что возбуждением вращения, близкого к резонансному или включающей такое вращение, ионы с выбранными величинами m/z и подвижности периодически выводятся в зону возможного диффузионного контакта со стержнями квадруполя; путем изменения амплитуд, и/или частот, и/или фаз компонент воздействующего на ионы электрического поля изменяется характерное время гибели ионов, которое определяется при заданных условиях стационарного вращения подвижностью ионов, их зарядом и массой.
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что обеспечения близкой к экспоненциальной зависимости релаксационных кривых индивидуальных родительских ионов и их ионов-продуктов столкновительно-индуцированной диссоциации при временном увеличении амплитуды радиочастотного напряжения и для повышения эффективности таких измерений это увеличение производится периодически, одинаковым образом и синхронизованно с периодическим запуском измерительного цикла во времяпролетном масс-спектрометре в течение всего времени измерения этих кривых и/или синхронизованно с периодическим движением выбранных ионов в квадруполе.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что при регистрации последовательных масс-спектров ионов-продуктов столкновительной фрагментации, например, по способу 9 разделение вкладов в эти масс-спектры ионов-продуктов от исходных ионов, различающихся по характерным временам гибели, производится на основе вычисления статистически устойчивой матрицы перехода между эквидистантными по времени совокупностями интенсивностей пиков масс-спектров и оценки ее собственных чисел.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что при наличии в линейной радиочастотной ловушке фрагментирующих или гибнущих ионов с различными характерными временами гибели, разделение сигналов от них производится на основе построения конечно-разностных уравнений, статистически устойчиво описывающих наблюдаемые сигналы, и нахождения корней соответствующих характеристических уравнений.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения свободных от наложений входных ионов масс-спектров от накопленных ионов в линейной радиочастотной ловушке входной поток ионов на время измерений запирается соответствующим потенциалом на внешней поверхности входной диафрагмы.
15. Способ по п.4, отличающийся тем, что для проведения высокоточных измерений термохимических параметров анализируемых соединений, получения дополнительного критерия отнесения индивидуальным соединениям зарегистрированных кривых эффективности ионизации (КЭИ) и/или кривых появления (КП) их ионов-продуктов на основе инвариантности КЭИ и/или КП, снятых при разных температурах упомянутых соединений, при соответствующем сдвиге в шкале энергий ионизирующих электронов система напуска и линейная радиочастотная ловушка термостатируются с возможностью управления их температурой.