本发明大体上涉及质谱法,且特定来说涉及一种具有生物医药工业中的特定应用的小占据面积或台式飞行时间(“tof”)质谱仪。
背景技术:
1、可例如在生物医药工业中使用的常规质谱仪往往相对复杂且具有相对大的占据面积。
2、生物医药工业的科学家需要收集其样本的高分辨率准确质量数据以便提供比使用lcuv分析可获得的信息更全面的信息。常规地,这通常通过运行相对复杂的质谱法设备或通过将分析外包给维修专员来实现。
3、期望提供一种可具有生物医药工业中的特定应用的占据面积减小的飞行时间(“tof”)质谱仪。
技术实现思路
1、根据至少某些方面,本公开试图提供一种尤其容易由非专家用户使用的质谱仪。无经验的用户在确定质谱仪是否处于正确操作状态时可能遇到显著问题。为此,根据本公开的某些方面和实施例,质谱仪被布置成在质谱仪接通后自动执行启动例程。启动例程可涉及执行关于质谱仪的操作状态的特定检查和/或使谱仪进入其准备好使用的状态。
2、其中仪器向下泵送且引入与电子器件的通信的被布置成自动执行启动例程的质谱仪是已知的。
3、gb-2519853(micromass)公开一种在质谱仪上自动执行例程以便检查质谱仪是否处于正确操作状态的方法。
4、然而,申请人已经意识到,存在空间来提供一种针对质谱仪的改进的启动例程,确切地说其可提供设备的增强的易用性。
5、如本文中所使用,相对于本公开的方面或实施例中的任一个,术语自动启动例程指代在由用户接通质谱仪之后自动进行而无用户干预的启动例程。在质谱仪的控制系统的控制下执行启动例程。
6、根据本公开的某些方面和实施例,质谱仪的至少一些功能性由多个功能模块集合实施。所述模块可以是离散的。每一模块可操作以在使用中连接到质谱仪上时执行质谱仪的预定功能。每一模块可以可移除地连接到质谱仪以用于在使用中实施质谱仪的选定功能。在使用中,用户可选择一组模块来提供质谱仪的所要功能性,且将它们连接到质谱仪,然后接通质谱仪以起始启动程序。以此方式,用户可容易地定制质谱仪的功能性以符合其要求,且可通过改变连接到其的所述组模块来容易地修改所提供的功能性,从而提供更大的易用性和灵活性。
7、根据本公开的一方面,提供一种执行针对质谱仪的启动例程的方法,所述启动例程在接通质谱仪后自动执行,
8、其中质谱仪包括连接到其上的多个功能模块,每一模块可操作以在使用中执行质谱仪的预定功能,且其中启动例程包括检测连接到质谱仪的多个功能模块集合中存在哪些功能模块,以及基于检测结果执行启动例程的一个或多个步骤。
9、根据本公开的另一方面,提供一种质谱仪,所述质谱仪包括:控制系统,其被布置成在接通质谱仪后自动执行针对质谱仪的启动例程,其中所述质谱仪包括连接到其上的多个功能模块,每一模块可操作以在使用中执行质谱仪的预定功能,且其中启动例程包括检测连接到质谱仪的多个功能模块集合中存在哪些功能模块,以及基于检测结果执行启动例程的一个或多个步骤。
10、应了解,除非上下文另外要求,否则本公开在此另一方面中可并入有相对于本公开的方法方面描述的特征中的任一个,且反之亦然。因此,控制系统可被布置成根据所描述实施例中的任一个执行启动例程。
11、根据这些方面和实施例中的本公开,提供一种尤其灵活且容易使用的谱仪,其功能由模块提供,且其适于执行虑及所述模块的启动例程。检测功能模块的步骤提及质谱仪(其,即控制系统)检测那些存在且可操作以在使用中执行质谱仪的预定功能的功能模块。
12、所述功能模块可用于提供任何所要功能。模块可被布置成控制质谱仪的特定组件以提供给定功能。功能模块可包括电、机械、机电或软件组件;或其组合。所述组件可被配置以便按需实行预定功能。举例来说,功能模块可包括:一个或多个离子源组件;一个或多个离子导引组件;一个或多个传递透镜组件;一个或多个质量分析仪组件,例如推送器电极、反射器、离子检测器、预放大器、离子信号adc等;一个或多个流体学组件;一个或多个前显示面板组件;一个或多个量表;一个或多个传感器;一个或多个泵;一个或多个阀;和/或一个或多个致动器;等等。一个或多个此类功能模块可以是一起形成根据各种实施例的质谱仪中的一些或全部的功能块。两个或两个以上功能模块可物理地彼此离散,每一功能模块体现为单独的单元和/或壳体和/或具有单独的组件。两个或两个以上功能模块还可或改为提供在单个物理单元和/或壳体内,和/或可共享一个或多个组件。功能模块还可或改为含于单个物理单元和/或壳体内。功能模块还可或改为跨多个物理单元和/或壳体分布。功能模块还可或改为限定于软件中。
13、所述方法可包括基于检测到的功能模块配置质谱仪。质谱仪能够检测哪些模块已经连接到其上,且基于检测到的模块恰当地配置其自身。这提供改进的易用性。质谱仪可被布置成使用从任何合适的来源获得的配置信息来配置其自身。配置信息可本地存储,即由质谱仪或用于控制质谱仪的本地计算机装置存储,和/或可从远程服务器获得。在一些实施例中,所述方法可包括:质谱仪自动确定配置信息是否相对于检测到的功能模块中的每一个本地存储,且针对发现此类信息本地存储的检测到的功能模块中的所述一个或每一个,在配置质谱仪时自动使用所述信息,且针对未发现此类信息本地存储的检测到的功能模块中的任何一个或多个,从远程服务器自动获得检测到的功能模块中的一个或多个的配置信息,并在配置质谱仪时使用所述配置信息。相对于模块的配置信息(不论如何获取)可用于配置质谱仪系统整体、其任何子系统和/或配置相关特定模块。如上文所提及,本地存储的配置信息可由质谱仪本身和/或由连接到其上的本地计算机装置存储,不论通过有线还是无线连接,所述本地计算机装置被布置成用于在使用中控制质谱仪。应了解,虽然质谱仪可包括用户界面以使用户能够控制谱仪,但替代地或另外,质谱仪可连接到本地计算机装置以供由用户使用来控制谱仪的操作。
14、功能模块中的每一个可在网络中单独寻址并连接。因此,在实施例中,模块能够在连接到质谱仪时经由分布式控制系统彼此通信。此布置在us2015/0076338(micromass)中描述。这可使模块能够在任何位置中连接到质谱仪,即使得可提供相同功能性,而与模块在使用中连接到多个连接器中的哪一个无关。在实施例中,质谱仪包括调度器,其可操作以在预定时间将离散指令包引入到网络以指示至少一个功能模块执行预定操作。
15、在实施例中,功能模块可在任何给定位置中连接到质谱仪。在一些实施例中,质谱仪包括系统控制模块,其包括模块可连接到的一组连接器。任选地,所述组连接器被布置成使得任何模块可连接到连接器中的任一个以用于在使用中提供与相应模块相关联的质谱仪的预定功能。换句话说,用户不需要将用于提供特定功能的给定模块插入到特定连接器中,而是可以任意将任何模块插入到任何连接器中。然而,应了解,模块可不必是物理地连接到质谱仪以及从质谱仪断开的物理模块单元。如上文所陈述,模块可以是在使用中连接到质谱仪时提供预定功能的任何组件。模块可包括电、机械、机电或软件组件;或其组合。模块的连接或断开可以是物理和/或电连接或断开。
16、每一模块可与识别符相关联,且检测哪一模块存在的步骤可包括确定与所存在的每一模块相关联的识别符。识别符可指示功能模块的类型、变型和/或用途,且可以是唯一的。
17、或者或另外,可基于检测所存在模块的结果而执行其它步骤。这些步骤可在配置质谱仪(如果此步骤执行的话)之前或之后执行。所述方法可包括确定检测到的模块是否对应于所允许的模块组合,且在检测到的模块确实对应于所允许组合的情况下,继续启动例程。举例来说,质谱仪可继续到上文描述的配置级。在检测到的模块不对应于所允许的模块组合的情况下,所述方法可包括质谱仪确定谱仪的故障状态。举例来说,可能需要在连接到质谱仪的任何给定组的模块中,存在用于控制质谱仪的多个预定功能中的每一个以便谱仪能够运作的模块。如果缺少所需模块中的任一个,则可确定故障状态。如将在下文更详细地描述,质谱仪接着可在预定周期之后重复检测所存在模块的步骤,且如果仍未检测到所允许的模块组合,则逐步升级故障。如果随后发现存在所允许的模块组合,则可继续启动例程。所述方法可包括存储指示可连接到质谱仪的可能的模块及其所准许组合的数据,以及使用所存储数据来确定检测到的模块是否对应于所允许的模块组合。所允许组的模块可对应于质谱仪例如基于所述组中的一个或多个的身份而预期的组。举例来说,在存在一个特定模块的情况下,可预期存在一个或多个其它模块以产生所允许的模块组合。
18、检测所存在功能模块的步骤涉及检测可如所限定操作以在使用中执行质谱仪的预定功能的那些所存在的功能模块。因此,检测到的功能模块是检测到的可操作功能模块。存在且可操作的功能模块可物理地和/或电连接到质谱仪。在其中确定检测到的模块是否对应于所允许的模块组合的实施例中,应了解,考虑的正是检测到的可操作模块。可以设想,功能模块可物理地和/或电连接到谱仪,但归因于故障而不能够与控制系统(或在实施例中,与网络)通信。在其中功能模块中的每一个可在使用中在网络中单独寻址并连接的实施例中,质谱仪检测所述组模块中存在哪些功能模块连接到质谱仪且连接到网络以便可操作以在使用中执行质谱仪的预定功能。在实施例中,可确定,一个或多个功能模块连接到质谱仪但不可操作,例如不连接到网络。当确定检测到的功能模块是否对应于所允许的模块组合时将忽略此些功能模块。
19、例如gb-2519853(micromass)中所公开的针对质谱仪的先前已知自动启动例程已经结束,未检测到任何故障,所述质谱仪处于完全操作状态。
20、在实施例中,质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件,且启动例程包括:当满足第一组一个或多个条件时,将质谱仪置于省电模式,其中所述省电模式是这样的模式:电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件,且电压并不被供应到离子光学器件的在离子源和质谱仪之间的一个或多个组件。
21、据信,这些实施例本身是有利的,即独立于启动例程是否涉及检测质谱仪的功能模块,或确实如此,质谱仪是否甚至包含此类模块。
22、根据本公开的另一方面,提供一种执行针对质谱仪的启动例程的方法,所述启动例程在接通质谱仪后自动执行,其中质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件;
23、其中启动例程包括:当满足第一组一个或多个条件时,将质谱仪置于省电模式,其中省电模式是这样的模式:电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件,且电压并不被供应到离子光学器件的在离子源和质谱仪之间的一个或多个组件。
24、根据本公开的另一方面,提供一种质谱仪,其被布置成在接通质谱仪后自动执行启动例程,其中质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件;
25、其中启动例程包括:当满足第一组一个或多个条件时,将质谱仪置于省电模式,其中省电模式是这样的模式:电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件,且电压并不被供应到离子光学器件的在源和质谱仪之间的一个或多个组件。
26、应了解,除非上下文另外要求,否则本公开在此另一方面中可并入有相对于本公开的方法方面描述的特征中的任一个,且反之亦然。
27、应了解,这些进一步方面中的本公开可并入有相对于本公开的较早方面描述的特征中的任一个,且反之亦然(在其互不相容的程度下)。因此,质谱仪可包括如早先所描述的功能模块,且启动例程可包含相对于模块描述的步骤中的任一个。
28、根据这些进一步方面和实施例中的本公开,因此,代替于在满足第一组一个或多个条件时将质谱仪自动切换到完全操作模式,质谱仪改为切换到省电模式。省电模式是这样的状态:电压被供应到质谱仪的仅一些组件,即被供应到质量分析仪的组件,而不被供应到离子光学器件的在源和质量分析仪之间的一个或多个组件。在至少如下文所描述的实施例中,离子源的一个或多个组件的电压以及离子源的气体供应也在省电模式中关断。
29、电压在省电模式中被供应到质量分析仪的组件中的一个或多个,且任选地每一个。电压可被供应到组件的任何子组。应理解,质量分析仪的组件可以是任何组件,例如比如控制质量分析仪的一个或多个部分的物理部分和/或电子部分。举例来说,组件可以是功能模块,或功能模块的一部分。应了解,被供应到质量分析仪的不同组件的电压可相同或不同。电压在省电模式中并不被供应到离子光学器件的组件中的一个或多个,或任选地任何一个。应了解,施加到任何组件的电压可具有任何形式,例如一个或多个dc或ac电压的任何组合。
30、到质量分析仪的所述一个或多个组件的电压供应可在转变到省电模式后接通。
31、质量分析仪可以是飞行时间(“tof”)质量分析仪。在实施例中,飞行时间质量分析仪因而包括推送器电极和检测器,且在推送器电极和检测器之间包括飞行管和用于在使用中将离子从电极导引到检测器的离子光学器件。在实施例中,当质谱仪处于省电模式时,电压被供应到质量分析仪的推送器电极、飞行管、检测器和离子光学器件。质量分析仪的离子光学器件可以是反射器。然而,应了解,质量分析仪不必是飞行时间质量分析仪。在实施例中,质谱仪的离子光学器件在质量分析仪的推送器电极的上游。
32、在实施例中,在容纳质量分析仪的真空腔室的压力已达到操作水平之前,质谱仪自动切换到省电模式。在实施例中,所述方法包括在质谱仪处于省电模式时抽吸质量分析仪真空腔室。所述方法可包括在将谱仪切换到省电模式之前抽吸质量分析仪真空腔室以减小其中的压力,且在切换到省电模式之后继续抽吸真空腔室。
33、在实施例中,启动例程包括必须执行以确定质谱仪是否处于正确操作状态的检查序列。当已通过第一子组检查序列时,质谱仪可切换到省电模式。必须满足以便将质谱仪置于省电模式的第一组一个或多个条件(和因此第一子组的检查序列)可包含要求容纳质量分析仪的真空腔室内的压力降到第一预定阈值以下。在示例性实施例中,第一预定阈值为1x 10-5毫巴。已认识到,尽快切换到省电模式是有利的,以使被供应到质量分析仪的组件的电压安定所花费的时间最大化。因此,到省电模式的转变有利地在启动例程中相对较早地发生。
34、在各种实施例中,所述方法进一步包括:随后,如果满足一组一个或多个另外的条件,则将质谱仪自动置于操作模式,在操作模式中电压被供应到质量分析仪和源与质谱仪之间的离子光学器件两者的一个或多个组件。电压任选地被供应到质量分析仪和离子光学器件的组件中的每一个。电压到离子光学器件的供应可在转变到操作模式时发生。
35、可按需要选择将质谱仪置于操作模式所需的所述组一个或多个另外的条件。在实施例中,当容纳质量分析仪的真空腔室内的压力降到第二预定阈值以下时,质谱仪自动从省电模式切换到操作模式,其中第二预定阈值低于第一预定阈值。第二预定阈值可以是对应于质量分析仪真空腔室的操作压力的阈值。在示例性实施例中,第二预定阈值为1x 10-6毫巴。第一阈值因而可对应于高于质量分析仪真空腔室的操作压力的压力。腔室的操作压力指代被认为适合于在质谱仪的操作中使用的压力。在这些实施例中,质谱仪可在质量分析仪真空腔室内的压力已减小到特定水平时自动进入省电模式,且一旦压力已减小为较远离所述水平到达被认为适合于操作的水平则仅进入操作模式。
36、在省电模式中,在一些实施例中,电压并不被供应到离子源的一个或多个组件。举例来说,在示例性实施例中,电压仅供应到离子源的源加热器。在各种实施例中,在操作模式中,电压被供应到离子源的一个或多个(额外)组件。电压可在转变到操作模式时被供应到(额外)组件。在操作模式中,电压可被供应到离子源的每一组件。正如质量分析仪,不同电压可被供应到离子源的多个组件中的不同组件。应了解,施加到离子源的组件的电压可具有任何形式,例如一个或多个dc或ac电压的任何组合。举例来说,在离子源是电喷雾电离(“esi”)源的情况下,组件可包含以下中的任何一个或多个:源加热器、源的毛细管、用于源的去溶剂化气体的加热器、用于感测去溶剂化气体的温度的温度传感器,和被布置成加热去溶剂化气体的去溶剂化加热器。如此项技术中已知,esi源包括电喷雾探针,其包括分析物液体可供应穿过的内部毛细管。内部毛细管可被喷雾器毛细管环绕。内部毛细管和喷雾器毛细管可被可被布置成加热去溶剂化气体的去溶剂化加热器环绕。在实施例中,在操作模式中,电压被供应到源的毛细管,且去溶剂化加热器接通。
37、在实施例中,当质谱仪处于省电模式时,关断与质谱仪相关联的一个或多个气体供应。在实施例中,关断离子源的去溶剂化气体供应。当处于操作模式中时,接通质谱仪的一个或多个气体供应。在实施例中,接通去溶剂化气体供应。气体供应(例如去溶剂化气体供应)可在转变到操作模式时接通。
38、在省电模式中,电压并不被供应到离子光学器件的在离子源和质量分析仪之间的一个或多个组件,且任选地任何组件。在操作模式中,电压另外被供应到离子光学器件的在离子源和质量分析仪之间的组件中的一个或多个,且任选地组件中的每一个。到离子光学器件的电压可在转变到操作模式后接通。离子源和质量分析仪之间的离子光学器件可包括一个或多个离子导引件。可存在多个不同离子导引件.举例来说,离子导引件可选自以下中的任何一个或多个:结合环离子导引件、分段四极杆组离子导引件,以及一组一个或多个传递透镜,和/或上文或本文中其它地方描述的离子导引件中的任何一个或多个。在一些实施例中,质谱仪包括第一离子导引件,和在第一离子导引件下游的第二离子导引件。第一离子导引件可包括结合环离子导引件,且第二离子导引件可包括分段四极杆组离子导引件。质谱仪可进一步包括位于第二离子导引件下游的一组一个或多个传递透镜。
39、在其中电压被供应到离子光学器件和/或离子源的方面或实施例中的任一个中,这可涉及将不同电压施加到其不同组件,且所述电压可不同于被供应到质谱仪的其它部分的电压,即不同电压可施加到质量分析仪、源和离子光学器件或其组件。施加到组件的电压可包括一个或多个dc或ac电压的任何组合。这确切地说可以是离子导引件的情况。此外,如关于质量分析仪所描述,离子光学器件或离子源的组件按需要可以是任何组件,例如比如控制离子光学器件或离子源的一个或多个部分的物理部分和/或电子部分。组件可以是功能模块,或此功能模块的一部分。
40、当质谱仪处于省电模式时,大体来说,如上文所描述,到质量分析仪和其组件的电压接通。已发现,质量分析仪(和其组件)的电力供应的稳定性可能影响谱仪的质量准确性。对于常规质谱仪,通常必须允许电力供应在谱仪准备好操作之前安定和稳定一段时间,例如20分钟。通过引入其中在质谱仪进入完全操作模式之前将电压供应到质量分析仪的省电模式,到质量分析仪的组件的电力供应/电压有机会可能在抽吸仍在进行中时安定,以将容纳质量分析仪的真空腔室中的压力减小到操作水平。这意味着,到已达到所需操作压力的时候,到质量分析仪的组件的电压供应很可能已经稳定,从而使得一旦达到操作压力且在实施例中谱仪进入操作模式,质谱仪就能够准确地运作。如上文所描述,例如被供应到源和源去溶剂化气体供应等的其它电压在省电模式中未接通。换句话说,需要时间安定的到质量分析仪的电压接通,但为了省电,未经受此不稳定性问题的其它电压保持关断,直至谱仪进入操作模式。
41、申请人已经认识到,当不需要处于操作模式时默认地将质谱仪维持在如上文在各方面或实施例中的任一个中所描述的省电模式中是有利的。常规地,一旦用户已经完成用质谱仪执行特定操作,他们将把质谱仪切换到待用模式直至再次需要质谱仪操作。这将涉及关断到质量分析仪组件的电压供应。如上文所描述,一旦接通,到质量分析仪的电压稳定就会花费一些时间。如果供应已经保持关断持续长时间周期,或供应为冷,则可能花费多达10小时使供应升温和稳定。因此,申请人已经意识到,在使用之后使谱仪返回到关断此类电压的状态是不利的,因为这将导致谱仪准备好再次使用的过程中的延迟,或至少处于可存在谱仪的质量准确性的置信度的状态。
42、根据本公开,除省电模式和操作模式之外,质谱仪还可具有待用模式,在待用模式中电压并不被供应到质量分析仪的一个或多个组件,且电压并不被供应到离子光学器件的一个或多个组件。在实施例中,在待用模式中,电压并不被供应到质量分析仪的任何组件和/或离子光学器件的任何组件。在实施例中,谱仪能够进入待用模式,在待用模式中到质量分析仪的一个或多个组件以及(在适用的情况下)离子选项的组件的电压在检测到故障条件的事件中自动关断或通过维修工程师的干预而关断。
43、谱仪可布置成使得在操作模式中操作之后其默认地返回到省电模式。谱仪可被布置成例如在预定非活动周期之后自动返回到省电模式,或可选地响应于用户输入而返回到省电模式。因此,此可为当用户将其“关断”时谱仪返回到的状态。
44、根据本公开的另一方面,提供一种质谱仪,其包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件;
45、其中质谱仪被配置成在三个模式之间切换;
46、省电模式,其中电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件,而不被供应到离子光学器件的在源和质谱仪之间的一个或多个组件,
47、操作模式,其中电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件,且被供应到离子光学器件的在源和质谱仪之间的一个或多个组件,
48、以及待用模式,其中电压并不被供应到质量分析仪的一个或多个组件或离子光学器件的在源和质谱仪之间的一个或多个组件。
49、应了解,此进一步方面中的本公开可并入有相对于本公开的较早方面描述的特征中的任一个,且反之亦然(在其互不相容的程度下)。同样,其较早方面或实施例中的任一个中的本公开可包含此进一步方面的特征中的任一个。
50、如关于较早方面和实施例所描述,电压可按需要被供应到质量分析仪、质谱仪的离子光学器件或质谱仪的离子源的一个或多个组件或任选地每一组件。不同组件可被提供相同或不同电压。施加到组件的电压可包括一个或多个dc或ac电压的任何组合。质谱仪的(例如质量分析仪、离子光学器件和/或离子源的)组件可以是任何组件,例如比如控制质量分析仪、离子光学器件和/或离子源的一个或多个部分的物理部分和/或电子部分。组件可以是功能模块,或此功能模块的一部分。同样,质谱仪和其组件(例如质量分析仪、离子光学器件和离子源)的不同部分可被供应相同或不同电压。为避免疑义,这些注释同等地适用于涉及省电模式或操作模式的较早方面或实施例。除非上下文另外要求,否则任何提及将电压供应到例如质量分析仪、离子光学器件、离子源等质谱仪的一部分应理解为提及将电压供应到其一个或多个组件,且任选地每一组件。
51、在实施例中,可在检测到故障条件的事件中自动进入
52、待用模式。因此,在例如出于安全原因而有必要停用谱仪时,例如当产生将需要工程师的关注的故障时,可进入待用模式。待用模式可被视为“安全”模式。在实施例中,当检测到需要工程师关注的严重故障时进入待用模式。根据其各方面或实施例中的任一个中的本公开,当检测到需要工程师关注的故障时,不论在启动例程完成期间还是之后,可进入此待用模式。在一些实施例中,可以设想,仅可在检测到故障条件的事件中进入待用模式。在实施例中,还可通过维修工程师的干预进入待用模式。在一些实施例中,可例如在严重故障的事件中由用户进入待用模式。举例来说,用户可能够按压并保持电源按钮以进入待用模式,而电源按钮的较短触碰将仅仅进入省电模式。然而,在其它实施例中,可以设想,用户可能不能够致使质谱仪进入待用模式。因而仅可自动地或在维修工程师干预后进入待用模式。这可有助于确保谱仪更快速地准备好使用,如上文所描述。
53、在实施例中,当处于待用模式时,电压被供应到离子源加热器。在实施例中,当处于待用模式时,电压并不被供应到离子源的任何其它组件。
54、可在上文参考启动例程相对于本公开的较早方面或实施例中的任一个描述的条件下进入省电和操作模式,且省电和操作模式可涉及例如依据哪些电压接通或关断,或者源的气体供应为接通还是关断等来实行上文描述的步骤中的任一个。在实施例中,在转变到可适用的模式时,电压接通或关断,或者气体供应接通或关断。
55、根据本公开的方面或实施例中的任一个,质谱仪可包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件。应了解,现描述的构造细节中的任一个适用于其方面或实施例中的任一个中的本公开,且这些特征中的任一个可用于进一步限定本文中对质谱仪的任何参考(在其并非互相排斥的程度下)。举例来说,质谱仪可包含所描述的泵和真空腔室的配置中的任一个。同样,离子光学器件、质量分析仪或源可根据本文中所描述的实施例中的任一个,即使在这些是参照特定方面介绍的情况下。
56、质谱仪可包括一个或多个真空腔室,且启动例程可包括接通一个或多个真空泵以减小真空腔室中的一个或多个中的压力。质谱仪可包括一个或多个另外的真空腔室,每一真空腔室容纳谱仪的离子光学器件的至少一部分。在一些实施例中,质谱仪包括容纳谱仪的离子光学器件的至少一部分(离子源和质量分析仪之间的离子光学器件)的真空腔室,以及可操作以抽吸真空腔室的前级泵,且所述方法包括操作前级泵以减小容纳离子光学器件的至少一部分的真空腔室中的压力。所述方法可包括检测前级压力何时已减小到预定水平,且接着接通与在容纳离子光学器件的所述至少一部分的腔室下游的谱仪的一个或多个其它真空腔室相关联的泵以减小其中的压力。在一些实施例中,与所述一个或多个其它真空腔室相关联的泵可操作以抽吸容纳谱仪的质量分析仪的真空腔室,以及任选地容纳离子光学器件的另一部分的一个或多个另外的真空腔室。泵可以是涡轮泵。可以设想,与所述一个或多个另外的真空腔室相关联的泵还可被布置成抽吸容纳离子光学器件的至少一部分的第一个提及的真空腔室,所述真空腔室由前级泵抽吸,或此真空腔室可仅由前级泵抽吸。前级泵可或也可不可操作以抽吸容纳离子光学器件的另一部分的所述一个或多个另外的真空腔室中的任何一个或多个。当然,可使用各种抽吸配置,且代替于使用一个泵来抽吸多个腔室,泵可相对于每一腔室设置,或至少相对于其子组设置。
57、应了解,可设想真空腔室、泵和离子光学器件的各种配置。借助于实例,在一个示例性实施例中,谱仪可包括容纳第一离子导引件的第一真空腔室,其由前级泵抽吸。在第一真空腔室的下游,谱仪可包括容纳谱仪的离子光学器件的一部分的至少一个另外的真空腔室。举例来说,谱仪可包括容纳第二离子导引件的第二真空腔室,以及任选地容纳第三离子导引件的在第二真空腔室下游的第三真空腔室。第一离子导引件可包括结合环离子导引件,且第二离子导引件可包括分段四极杆组离子导引件。在一些实施例中,谱仪可进一步包括在第一真空腔室下游(并且还在第二真空腔室(如果存在)的下游)的真空腔室,所述另一真空腔室包括一组一个或多个传递透镜。谱仪进一步包括在其它真空腔室下游的容纳质量分析仪的真空腔室。
58、如上文所描述,在某些方面和实施例中,模块检查和/或到省电模式的切换作为启动例程的一部分实行。举例来说,到省电模式的切换可在满足第一组一个或多个条件时发生。启动例程包括步骤序列,例如被执行以确定谱仪可置于操作条件(或否则,故障条件)的检查。现将描述启动例程的一些实施例。应了解,这些步骤可并入于本公开的较早描述的方面或实施例中的任一个中。
59、在质谱仪被布置成执行自动启动例程的情况下,质谱仪可包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件、容纳谱仪的离子光学器件的至少一部分的真空腔室,以及可操作以抽吸真空腔室的前级泵,和与在容纳离子光学器件的所述至少一部分的真空腔室下游的一个或多个其它真空腔室相关联的用于减小所述一个或多个其它真空腔室内的压力的泵,其中所述泵可操作以抽吸容纳谱仪的质量分析仪的真空腔室,以及容纳离子光学器件的相应另一部分的一个或多个另外的真空腔室。质谱仪的控制系统可被布置成操作前级泵以减小容纳离子光学器件的所述至少一部分的真空腔室中的压力,且检测何时前级压力已减小到预定水平,且接着接通与谱仪的所述一个或多个其它真空腔室相关联的泵。一种执行启动例程的方法可包含相应步骤。
60、根据本公开的另一方面,提供一种执行针对质谱仪的启动例程的方法,所述启动例程在接通质谱仪后自动执行,其中质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件;
61、容纳谱仪的离子光学器件的至少一部分的真空腔室,和可操作以抽吸真空腔室的前级泵;
62、与在容纳离子光学器件的所述至少一部分的真空腔室下游的谱仪的一个或多个其它真空腔室相关联的用于减小所述一个或多个其它真空腔室内的压力的泵,其中所述泵可操作以抽吸容纳谱仪的质量分析仪的真空腔室,以及
63、容纳离子光学器件的相应另一部分的一个或多个另外的真空腔室;
64、所述方法包括操作前级泵以减小容纳离子光学器件的所述至少一部分的真空腔室中的压力;
65、检测何时前级压力已减小到预定水平,且接着接通与谱仪的所述一个或多个其它真空腔室相关联的泵;
66、所述方法进一步包括当满足第一组一个或多个条件时将质谱仪置于省电模式,其中省电模式是这样的模式:电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件,且电压并不被供应到离子光学器件的在源和质谱仪之间的一个或多个组件;
67、其中第一组一个或多个条件包含要求容纳质量分析仪的真空腔室内的压力已经降到第一预定阈值以下;以及
68、当确定满足另一组一个或多个条件时使质谱仪从省电模式自动切换到操作模式,其中所述另一组一个或多个条件包含要求容纳质量分析仪的真空腔室内的压力已经降到第二预定阈值以下,其中第二预定阈值低于第一预定阈值,且其中,在操作模式中,电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件以及离子光学器件的在源和质谱仪之间的一个或多个组件。
69、根据本公开的另一方面,提供一种质谱仪,其包括控制系统,所述控制系统被布置成在接通质谱仪后自动执行针对质谱仪的启动例程,其中质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件;
70、容纳谱仪的离子光学器件的至少一部分的真空腔室,和可操作以抽吸真空腔室的前级泵;
71、与在容纳离子光学器件的所述至少一部分的真空腔室下游的谱仪的一个或多个其它真空腔室相关联的用于减小其中的压力的泵,其中泵可操作以抽吸容纳谱仪的质量分析仪的真空腔室,以及容纳离子光学器件的相应另一部分的一个或多个另外的真空腔室;
72、所述方法包括操作前级泵以减小容纳离子光学器件的所述至少一部分的真空腔室中的压力;
73、检测何时前级压力已减小到预定水平,且接着接通与谱仪的所述一个或多个其它真空腔室相关联的泵;
74、所述方法进一步包括当满足第一组一个或多个条件时将质谱仪置于省电模式,其中省电模式是这样的模式:电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件,且电压并不被供应到离子光学器件的在源和质谱仪之间的一个或多个组件;
75、其中第一组一个或多个条件包含要求容纳质量分析仪的真空腔室内的压力已经降到第一预定阈值以下;以及
76、当确定满足另一组一个或多个条件时使质谱仪从省电模式自动切换到操作模式,其中所述另一组一个或多个条件包含要求容纳质量分析仪的真空腔室内的压力已经降到第二预定阈值以下,其中第二预定阈值低于第一预定阈值,且其中,在操作模式中,电压被供应到质量分析仪的一个或多个组件以及离子光学器件的在源和质谱仪之间的一个或多个组件。
77、在这些进一步方面或实施例中的本公开可包含相对于本公开的较早方面和实施例描述的特征中的任一个或全部(在其并非互相排斥的程度下)。因此,启动例程的步骤中的任一个可包含相对于本公开的较早方面和实施例描述的额外步骤或细节中的任一个。除非上下文另外要求,否则任何方法方面可包含相对于设备描述的特征中的任一个,且反之亦然。
78、以下描述可促进理解可形成本公开的方面或实施例中的任一个中的启动例程的一部分的额外步骤,和可形成启动例程的一部分的步骤的序列,以及它们可如何与相对于本公开的较早方面描述的各种步骤组合。
79、根据其中前级泵和用于至少抽吸容纳质量分析仪的真空腔室的泵接通的本公开的方面或实施例中的任一个,在所述泵已经接通之后,所述方法可包括接通到所存在的所述或每一功能模块的电压(在包含此类模块的那些方面和实施例中),和任选地根据先前描述的实施例中的任一个执行模块检查。
80、在本公开的方面和实施例中的任一个中,用于至少抽吸容纳质量分析仪的真空腔室的泵可以是涡轮泵。在一些实施例中,所述方法接着可包括在涡轮泵速度超出预定阈值(例如相对于泵的最大速度,例如80%)时接通质量分析仪的压力计。或者或另外,上文相对于谱仪的功能模块(如果存在)限定的步骤,例如检测所存在模块和基于其执行一个或多个步骤,可在涡轮泵的速度超出预定阈值时执行。所述阈值可以是泵的最大速度的80%。
81、无关于质谱仪是否包括功能模块,所述方法可包括在满足第一组一个或多个条件时使谱仪自动切换到省电模式,所述组一个或多个条件包含要求容纳质量分析仪的真空腔室中的压力已经降到预定阈值以下。因此,启动例程期间到省电模式的切换可在已经实行上述步骤之后执行。所述阈值可对应于上文相对于本公开的那些涉及省电模式的方面描述的第一阈值。
82、在使谱仪切换到省电模式之后,所述方法可包括在将谱仪切换到操作模式之前执行一个或多个检查。所述方法可包括当确定满足另一组一个或多个条件时使质谱仪从省电模式自动切换到操作模式,其中另一组一个或多个条件包含要求容纳质量分析仪的真空腔室内的压力已经降到第二预定阈值以下,其中所述第二预定阈值低于第一预定阈值。第二阈值可对应于上文相对于本公开的那些涉及省电模式的方面描述的第二阈值。
83、另一组一个或多个条件可包含要求被供应到质量分析仪(或其组件中的任何一个或多个或每一个,例如检测器、反射器等)的电压已经在继续到操作模式之前的预定时间周期内稳定。因此,所述方法可包括检查电压已经以此方式稳定。
84、或者或另外,另一组一个或多个条件可包含要求基于与质量分析仪的一个或多个组件相关联的电流的自动监测,在到质量分析仪的电压供应接通之后的预定周期内未在质量分析仪(或其组件,例如飞行时间分析仪)内检测到故障。所述方法可包括在到质量分析仪的电压供应接通之后的预定周期内监测与质量分析仪的一个或多个组件相关联的电流,以确定质量分析仪内是否存在故障。
85、据信,此步骤本身是有利的,而与质量分析仪是否在省电模式和操作模式之间切换无关。先前用户必须使用软件执行任何此类电流监测。
86、根据本公开的另一方面,提供一种质谱仪,其包括控制系统,所述控制系统被布置成在接通质谱仪后自动执行针对质谱仪的启动例程,其中质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件,所述方法包括将电压供应到质量分析仪的一个或多个组件,以及在到质量分析仪的电压供应接通之后的预定周期内自动监测与质量分析仪的一个或多个组件相关联的电流以确定质量分析仪内是否存在故障。
87、根据本公开的另一方面,提供一种执行针对质谱仪的启动例程的方法,所述启动例程在接通质谱仪后自动执行,其中质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件,所述方法包括将电压供应到质量分析仪的一个或多个组件,以及在到质量分析仪的电压供应接通之后的预定周期内自动监测与质量分析仪的一个或多个组件相关联的电流以确定质量分析仪内是否存在故障。
88、应了解,这些进一步方面中的本公开可并入有相对于本公开的较早方面描述的特征中的任一个,且反之亦然(在其互不相容的程度下)。除非上下文另外要求,否则任何方法方面可包含相对于设备描述的特征中的任一个,且反之亦然。组件可以是例如任何一个或多个部分,不论是物理部分、电部分还是其组合。组件可控制质量分析仪的一个或多个部分。组件可以是功能模块或其部分。所述方法可包括将电压供应到质量分析仪中的任何一个或多个或任选地每一组件。相对于监测哪一电流的组件可以是电压被供应到的组件中的一个或多个或每一个。举例来说,在示例性实施例中,可监测被供应到质量分析仪的飞行管、检测器和反射器的电流。到这些组件的电力供应的稳定性可对谱仪的质量准确性产生显著影响。
89、所述方法可涉及在质量分析仪内未检测到故障以及任选地满足一个或多个另外的条件的情况下将质谱仪置于操作模式。
90、在其中将质谱仪置于其中电压被供应到质量分析仪和在源与质谱仪之间的离子光学器件两者的一个或多个组件的操作模式的本公开的那些方面和实施例中,所述方法可包括一旦已进入操作模式就执行一个或多个检查。在操作模式中,在电压被供应到离子源的一个或多个组件的情况下,所述检查可包含检查被供应到离子源的一个或多个组件的电压已在预定时间周期内达到所需值。或者或另外,可在操作模式中相对于离子源实行其它检查。举例来说,可执行关于去溶剂化气体的温度是否在预定周期内安定或去溶剂化气体供应是否接通的检查。
91、应了解,启动例程可包含尚未描述的其它检查和步骤,所述额外检查和/或步骤可插入在例程中的任何合适的点处。举例来说,可相对于任何电压的稳定性或相对于质谱仪的任何相关部分的检查操作实行检查。一旦已满足一组可适用的一个或多个条件则谱仪切换到省电模式或操作模式的情况下,所述组条件可或可不包含除上文所提及的条件以外的额外条件。举例来说,在满足第一组一个或多个条件(包含相对于质量分析仪真空腔室的压力的条件)时谱仪切换到省电模式的情况下,当发现满足特定条件时谱仪可或可不切换到省电模式,因为进入省电模式可取决于满足例如相对于电压稳定性等的其它条件。可按需要选择检查的次序,即,在任何其它检查(例如,电压稳定性)之前还是之后或与任何其它检查同时确定质量分析仪腔室的压力。
92、一旦启动过程完成,且在实施例中,质谱仪处于操作模式,质谱仪就可被视为处于就绪状态,准备好获取样本数据。不需要用户干预来设置谱仪。用户现可仅仅提交样本批次。
93、应了解,在启动例程的上下文中,执行各种检查以确保质谱仪处于正确的操作状态。存在这些检查中的任一个可产生谱仪处于故障状态的确定的可能性。举例来说,可发现,容纳质量分析仪的真空腔室中的压力尚未减小到所需操作水平,或施加到其组件的电压在预期时间周期内尚未安定。类似地,在操作期间,在启动例程之后,可确定质谱仪处于故障状态。
94、如上文所提及,在至少某些方面中,本公开试图提供一种可较容易尤其由非专家用户使用的质谱仪。根据本公开的另一方面,提供一种质谱仪,其包括被布置成评估质谱仪的操作状态的控制系统,其中,当由控制系统检测到故障时,控制系统被布置成将故障指派到多个类别中的一个,其中所述类别包含可由质谱仪尝试自动矫正的第一故障类别、可由用户尝试矫正的第二故障类别,以及仅可由维修工程师尝试矫正的第三故障类别,所述控制系统基于所指派的故障类别执行一个或多个步骤。
95、根据本公开的另一方面,提供一种操作质谱仪的方法,其中所述方法包括评估质谱仪的操作状态的质谱仪的控制系统,且当检测到故障时,将故障指派到多个类别中的一个,其中所述类别包含可由质谱仪尝试自动矫正的第一故障类别、可由用户尝试矫正的第二故障类别,以及仅可由维修工程师尝试矫正的第三故障类别,所述控制系统基于所指派的故障类别执行一个或多个步骤。
96、应了解,这些进一步方面中的本公开可并入有相对于本公开的较早方面描述的特征中的任一个,且反之亦然(在其互不相容的程度下)。除非上下文另外要求,否则任何方法方面可包含相对于设备描述的特征中的任一个,且反之亦然。
97、应了解,下文关于故障的本公开的这些和额外其它方面中的质谱仪可具有本公开的较早方面和实施例中的任一个的构造,且可并入有关于其描述的特征中的任一个。
98、当然,可使用三个以上故障类别。然而,为简单起见,在实施例中,仅使用三个故障类别,且任何检测到故障指派到本文中所描述的三个类别中的一个。
99、当故障指派到第一故障类别时,控制系统可被布置成继续起始自动矫正故障的尝试。在此情况下,故障的存在的指示不需要一定输出到用户。质谱仪可有效地自行诊断和自行矫正故障,而无用户干预。用户甚至可能不会感知故障发生。
100、当故障指派到第二故障类别时,控制系统可被布置成致使向用户显示关于故障的信息,所述信息包括指示故障的数据和指示待由用户采取以尝试矫正故障的一个或多个步骤。
101、当故障指派到第三故障类别时,控制系统可被布置成致使向用户显示关于故障的信息,所述信息包括指示故障的数据和用户应呼叫维修工程师的指示。所述信息可包括关于用户如何联系维修工程师的指令。举例来说,所述信息可包括工程师的联系细节。可以设想,所述信息可使用户能够直接联系工程师。举例来说,可提供到用于联系工程师的联系表的链接,或可显示按钮,可按压所述按钮来登录对于工程师的呼叫。
102、针对第二或第三故障类别,指示故障的所显示数据可具有任何类型,且可包含文本、一个或多个图形图标、图像等及其组合。可改变现有图标的外观来指示故障,例如状态指示图标的颜色,例如关于谱仪的特定部分的图标可例如从绿色改变为琥珀色或红色。在实施例中,指示故障的所显示数据与指示故障类别的颜色相关联。举例来说,第二类别中的故障可与琥珀色相关联,且第三类别中的故障可与红色相关联。举例来说,可在后台向用户显示相关颜色的警报,和/或可显示交通灯符号等。
103、据信,被配置成向用户提供故障的指示和指示用户可如何尝试解决故障的数据的质谱仪本身是有利的。依据本公开的另一方面,提供一种质谱仪,其包括被布置成评估质谱仪的操作状态的控制系统,其中控制系统在检测到故障时被布置成确定故障是否处于可由用户尝试矫正的故障类别,以及所述故障何时处于此类别,所述控制系统被布置成致使向用户显示关于故障的信息,所述信息包括指示故障的数据和指示待由用户采取以尝试矫正故障的一个或多个步骤。
104、依据本公开的另一方面,提供一种操作质谱仪的方法,包括:评估质谱仪的操作状态,以及在检测到故障时确定所述故障是否处于可由用户尝试矫正的故障类别,且当所述故障处于此类别时致使向用户显示关于故障的信息,所述信息包括指示故障的数据和指示待由用户采取以尝试矫正故障的一个或多个步骤。
105、应了解,这些进一步方面中的本公开可并入有相对于本公开的较早方面描述的特征中的任一个,且反之亦然(在其互不相容的程度下)。除非上下文另外要求,否则任何方法方面可包含相对于设备描述的特征中的任一个,且反之亦然。
106、根据关于故障检测的这些另外的方面或实施例中的任一个,质谱仪的构造可属于相对于较早方面和实施例中的任一个描述的类型。因此,质谱仪包括离子源和质量分析仪,以及其间的离子光学器件。可使用泵和/或真空腔室以及一般部分内的组件的任何布置,例如上文所描述。
107、在其中指示待由用户采取以尝试矫正故障的一个或多个步骤的数据显示给用户的本公开的那些方面和实施例中,数据可呈任何合适的形式。举例来说,数据可包括用户应遵循的指令集。数据可指示质谱仪的一个或多个部分,以及待由用户相对于质谱仪的那些部分执行的一个或多个步骤。数据可包含(例如)文本、一个或多个图标、一个或多个图像、一个或多个视频和其任何组合。在实施例中,数据包括指示待采取的步骤的一个或多个图像和/或指示视频。举例来说,图像可指示谱仪的具有故障的部分,以及待采取的步骤,例如指示需要移除所述部分的箭头。指示每一步骤的数据可具有这些形式中的任一个。在多个步骤待由用户执行的情况下,可提供指示待采取的步骤的指令序列。每一指令可具有所描述的形式中的任一个,例如文本、图标、图像和/或视频。
108、在其中用户被邀请矫正故障的本公开的方面或实施例中的任一个中,一旦用户已经尝试矫正故障,控制系统可被布置成执行一个或多个测试来确定故障是否已被矫正。虽然控制系统可被布置成例如通过检测已经执行所需步骤来自动检测何时用户已经尝试矫正故障,但在实施例中,控制系统被布置成一旦从用户接收他们已经尝试矫正故障的指示就执行所述一个或多个测试。在实施例中,控制系统被布置成向用户显示一个或多个图形元素,所述一个或多个图形元素可由用户使用以提供他们已经尝试矫正故障的指示。在一些实施例中,向用户显示按钮,所述按钮可由用户按压以指示他们已经尝试矫正故障,例如“解决”按钮。
109、当确定已遵循用户的动作矫正故障时,控制系统可被布置成将受故障影响的质谱仪的一个或多个部分的状态从“故障”状态改变到“准备好操作”状态。如果遵循用户的动作发现尚未矫正故障,则可向用户显示邀请用户再次尝试矫正故障且指示待由用户采取以尝试再次矫正故障的一个或多个步骤的信息。所述信息可具有相对于用户第一次尝试矫正故障所描述的形式中的任一个。再次,一旦已接收用户已经尝试矫正故障的指示,质谱仪就可被布置成执行一个或多个测试来检查故障是否已被矫正。此循环可重复预定次数,直至不允许用户进一步尝试矫正故障。可允许任何合适数目的尝试,例如1-3次。尝试的数目可取决于质谱仪的受故障影响(例如,对安全性的影响)的部分。在此级处,故障可逐步升级到仅可由维修工程师尝试矫正的类别(即,上文描述的特定方面和实施例中的第三类别)。如关于第三类别所描述,控制系统接着可致使向用户显示关于故障的信息,所述信息包括指示故障的数据,以及用户应呼叫维修工程师的指示。
110、在一些实施例中,当确定在用户被准许尝试的次数之后故障尚未矫正时,控制系统可被布置成将故障重新指派到仅可由维修工程师尝试矫正的故障类别。在具有第一、第二和第三故障类别的那些方面和实施例中,故障可重新指派到第三故障类别。接着可执行相对于第三故障类别描述的步骤中的任一个,即向用户显示指示故障的信息,和用户应呼叫维修工程师的指示。
111、在数据显示给用户的情况下,例如在使用此类类别的那些方面和实施例的第二或第三故障类别的情况下,数据可以任何方式显示给用户。数据可在质谱仪的显示器上和/或连接到质谱仪的计算机装置上显示给用户(不论通过有线还是无线连接)。举例来说,在第二故障类别或大体参考可由用户尝试矫正的故障类别的那些另外的方面的情况下,控制系统可致使在连接到质谱仪的计算机装置上向用户显示指示待由用户采取以尝试矫正故障的一个或多个步骤的数据。这可使得能够向用户呈现更详细信息,且提供与用户更大的交互范围。这还促进将例如视频等不同格式的数据提供给用户。然而,另外或替代地,关于故障的信息可显示于质谱仪(即,其形成质谱仪单元的部分)的显示器上。指示故障的存在的数据可显示于连接到质谱仪的计算机装置和质谱仪本身的显示器两者上。举例来说,此指示可使用一个或多个图标提供在质谱仪的显示器上。
112、据信,使用形成质谱仪单元的部分的显示器显示关于质谱仪的操作状态的信息本身是有利的,从而提供更大易用性。
113、根据本公开的另一方面,提供一种质谱仪,其包括控制系统和显示器,其中所述控制系统被布置成评估质谱仪的操作状态,其中所述控制系统被布置成致使在质谱仪的显示器上向用户显示关于质谱仪或其部分的操作状态的信息。信息可显示于质谱仪的显示面板上。
114、应了解,这些进一步方面中的本公开可并入有相对于本公开的较早方面描述的特征中的任一个,且反之亦然(在其互不相容的程度下)。任何方法方面可包含相对于设备描述的特征中的任一个,且反之亦然。控制系统可被布置成执行相对于方法描述的步骤中的任一个,且反之亦然。
115、应了解,本公开的这些方面和实施例中的质谱仪的显示器形成质谱仪单元的部分,即,其不是连接到质谱仪的单独的计算机装置的显示器。显示器形成质谱仪的外表面的部分。显示器可安装到质谱仪的主壳体或与主壳体成一体。显示器可以是显示面板。
116、在这些方面或实施例中,关于质谱仪或其部分的操作状态的信息可包括指示故障的数据。指示故障的数据可包括指示故障的存在和谱仪的受故障影响的部分的数据。指示可包括一个或多个图标。故障的指示可与指示故障类别(例如,如上文所描述的第二或第三类别)的颜色相关联。故障的类别可基于其严重度。举例来说,故障可与琥珀色或红色相关联,这取决于其严重度。在实施例中,关于故障的仅有限信息显示于质谱仪本身的显示器上。例如指示用户可采取以尝试矫正故障的步骤的数据等更详细信息可显示于连接到质谱仪的计算装置上。
117、在这些方面和实施例中,应了解,相对于每一个检测到的故障,关于检测到的故障的信息不需要一定显示给用户。举例来说,在其中故障被指派类别的实施例中,是否在谱仪的显示器上将关于检测到的故障的信息显示给用户可取决于故障被指派到的类别。
118、无关于关于故障的信息在何处显示,在其中故障被指派到类别(例如,在本公开的某些方面和实施例中限定的第一、第二和第三类别中的一个)的实施例中,控制系统可以任何合适的方式将故障指派到三个类别中的一个。质谱仪可存储指示可能故障和此类故障应指派到的类别的数据,以供由控制系统在将故障指派到三个类别中的一个的过程中使用。在某些情形中,举例来说,在自动或用户执行的矫正故障的尝试已经失败的情况下,例如在所准许尝试次数之后,故障可重新分类到第三类别,使得故障必须由维修工程师矫正。通常,故障可基于故障的严重度而指派到某一类别。因此,在一个或多个尝试之后尚未成功地矫正的故障可被视为比该故障首次被诊断时严重。
119、根据涉及控制系统评估质谱仪的操作状态且在可适用的情况下确定故障的本公开的方面或实施例中的任一个,可以任何合适的方式执行评估。可相对于谱仪的许多不同子系统同时实行评估。控制系统可被布置成使用一个或多个传感器评估质谱仪的操作。因此,故障可由质谱仪的一个或多个传感器检测。应了解,可实行操作状态的评估,而与质谱仪处于省电模式还是操作模式、此类模式在何处使用或谱仪处于初始启动过程中何处(例如,在到达省电模式之前)无关。评估操作状态不限于质谱仪处于操作模式。评估操作状态还在设备从冷或从省电模式启动期间或在维护之后使用。
120、应了解,本文中任何提及质谱仪处于故障状态或以其它方式受故障影响是指质谱仪的任何一个或多个部分存在故障。谱仪的一部分可指代其任何组件或方面,且可例如指代特定子系统,例如电子子系统,代替于物理部分或作为物理部分的补充。所述部分可以是功能模块或其部分。故障可影响质谱仪的任何子系统。质谱仪由许多子系统组成,其中的每一个可能形成故障。同样,特定子系统的多个不同方面中的每一个可受故障影响。举例来说,故障可影响子系统的机械或电子方面。在其它情况下,故障可影响一个以上子系统的操作,或更一般地说可影响谱仪的操作,例如关于控制系统的故障。类似地,评估质谱仪的操作状态的步骤可包括评估质谱仪和/或其任何部分的总体操作状态。多组一个或多个传感器可用于评估质谱仪的相应部分。
121、控制系统可被布置成以任何合适的方式使用从质谱仪的一个或多个传感器获得的数据检测故障。质谱仪自行诊断故障的能力对于提供易用性很重要。质谱仪(即,其控制系统)可被布置成评估谱仪的一个或多个部分的操作,且将状态指派到该或每一部分。评估可周期性地或连续地实行,或可由特定事件触发。在周期性地执行评估的情况下,此可以预定间隔或其它间隔进行。举例来说,评估可在检测到故障状态的情况下更频繁地发生,或可通过完成如上文所描述的尝试矫正故障的过程来提示。或者或另外,可通过达到启动过程中的特定级或通过参数达到特定值等来触发评估,评估可以预定维修间隔发生。评估可涉及监测质谱仪或其部分的操作状态。所述方法可包括评估所述一个或多个部分的操作,以及以一定间隔将状态指派到该或每一部分。评估可涉及执行一个或多个测试来将状态指派到某一部分,和/或可涉及评估(例如监测)一个或多个传感器输出。可指派到该或每一部分的状态可选自包含一个或多个故障状态和一个或多个非故障状态的状态列表。举例来说,非故障状态可以是准备好操作状态。其它非故障状态可包含正准备好操作状态。故障状态可包含不同严重度的故障状态。取决于严重度,故障状态可指派到上文描述的三个类别中的一个。在确定故障状态的情况下,控制系统可被布置成停用质谱仪的受影响部分。这可取决于故障的严重度。
122、在实施例中,指示质谱仪和/或其部分的所确定状态的信息可显示给用户。此信息可显示于质谱仪本身的显示器上。状态可以是如上文所描述的非故障状态或故障状态。因此,在实施例中,即使在质谱仪和/或其部分不处于故障状态时也可将状态信息提供给用户。在一些实施例中,将指示质谱仪的任何部分是否已被发现处于故障状态或质谱仪或其部分是否处于非故障状态的数据显示给用户。可给定关于谱仪或其部分处于多个故障或非故障状态中的哪一个的指示。举例来说,图标可指示谱仪处于就绪或正就绪状态。
123、在一些实施例中,质谱仪的显示面板包含第一区域,其包括指示质谱仪的总体操作状态的多个图标。举例来说,所述图标可指示谱仪处于初始化状态、就绪状态、运行状态还是故障状态,且如果是,则故障的类别为何,例如用户可尝试矫正故障还是应呼叫工程师。如果存在影响谱仪的任何部分的故障,则谱仪可被视为处于故障状态。至少在谱仪处于故障状态时,显示面板可包含第二区域,其包括指示质谱仪的受检测到的故障影响的相应部分的一个或多个或多个图标。可以设想,第二区域中的多个图标可始终存在并显示给用户。指示谱仪的一部分的图标的外观接着可改变以指示存在影响所述部分的故障。因此,显示面板的第二部分可包括指示质谱仪的未受故障影响的一个或多个部分的另一组一个或多个或多个图标。无关于何时指示谱仪的不同部分的图标显示给用户,可使用且任选地改变例如图标的颜色等外观来指示故障的严重度。举例来说,图标可展示为琥珀色或红色。或者,图标可闪烁或以其它方式改变以吸引用户的关注。图标可仅在一部分受故障影响时存在,或可始终存在,其中图标的外观改变以指示存在故障,例如颜色可改变。举例来说,颜色可从绿色改变为琥珀色或红色。在实施例中,显示器的第二区域包括指示质谱仪的不同部分的状态的多个图标。所述状态可以是故障或非故障状态。举例来说,在无故障影响某一部分的情况下,表示所述部分的图标可为绿色。如果发生故障,则图标可为彩色或如上文所描述以其它方式更改来指示故障的严重度。在涉及向用户显示质谱仪的一部分的故障或非故障状态的实施例中的任一个中,所述部分可例如为源、流体学装置、电子器件、气体、真空等。所述部分可以是谱仪的一般或特定部分。显示器的第一和第二区域可并排。
124、根据本公开的方面和实施例中的任一个,评估质谱仪的操作状态的步骤可包括评估多个参数中的任一个。参数可包含(例如)前级压力、涡轮泵风扇速度、功能模块操作状态、容纳质量分析仪的真空腔室的压力、涡轮泵风扇速度、质量分析仪的一个或多个组件(例如,推送器电极、检测器、反射器)的电压和/或电流、飞行管电压,和/或质谱仪的离子光学器件的一个或多个组件的电流、源的一个或多个组件的电压和/或电流、离子源去溶剂化气体温度、去溶剂化气体压力、离子源加热器温度等。或者或另外,可评估操作的其它方面,例如离子源门是否闭合、离子源罩壳中是否存在任何缺陷等。
125、应了解,多个故障可例如相对于质谱仪的不同部分同时发生。举例来说,故障可相对于前级泵和谱仪的功能模块发生。在实施例中,所述方法可进一步包括在检测到多个故障的情况下,向至少一些故障指派优先级。这可例如使用指示待指派到可发生的不同可能故障的优先级的所存储数据来实现。优先级可以任何合适方式指派到不同可能故障,且多个可能故障可被指派相同优先级。举例来说,在若干可能故障可相对于谱仪的一部分发生但不可同时发生(例如特定组件未对准或缺失)的情况下,它们可被指派相同优先级。在实施例中,优先级至少与可由用户尝试矫正的类别中的那些故障(即,在具有三个故障类别的实施例中的类别2故障)相关联。在其中包括指示故障的数据和指示待由用户采取以尝试矫正故障的数据的关于故障的信息显示给用户的实施例中,所述方法可包括在可由用户尝试矫正的多个故障同时存在的情况下,使用与故障相关联的优先级来确定故障待呈现给用户的次序。
126、监测的结果可以各种方式使用以确定故障的存在和性质。
127、现将参照可相对于前级泵发生的故障描述一些示例性布置。
128、质谱仪可包含前级泵。质谱仪可包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件。质谱仪可包括容纳谱仪的离子光学器件的至少一部分的真空腔室,和可操作以抽吸真空腔室的前级泵。
129、所述方法可包括使用前级压力测量值来确定故障的存在。前级压力测量值可被考虑来指示故障的条件将取决于质谱仪的操作状态,例如是否为启动例程的一部分,或处于启动例程的哪一点,或何时处于操作状态。在启动例程中,当初始启动后前级压力测量值在预定时间周期内未降到预定阈值(例如32毫巴)以下时,可确定故障。随后,在涡轮泵起始之后,相对于前级压力测量值或其改变的不同阈值可用于触发故障确定。
130、质谱仪可包括大气压界面。大气压界面位于离子源的下游。离子通过大气压界面进入容纳谱仪的离子光学器件的所述至少一部分的真空腔室。大气压界面可包括具有离子可穿过的孔隙的盘片。盘片可以是一次性盘片。盘片可形成气体锥组合件的一部分。
131、可基于前级压力测量值自动确定若干故障。举例来说,前级压力测量值可用于确定相对于大气压界面的故障的存在,例如大气压界面中的阻挡,或相对于大气压界面的盘片的问题,例如无盘片存在、盘片不正确地插入和/或盘片不正确地对准。
132、根据涉及测量前级压力的本公开的方面或实施例中的任一个,可使用前级压力传感器测量前级压力测量值,例如与例如位于图7a下方的前级泵相关联的真空线路中的传感器。
133、根据本公开的另一方面,提供一种确定相对于质谱仪的故障的方法,其中所述质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到质量分析仪的离子光学器件,且所述方法进一步包括容纳谱仪的离子光学器件的至少一部分的真空腔室、可操作以抽吸真空腔室的前级泵,和位于离子源下游的大气压界面,其中离子通过大气压界面进入容纳谱仪的离子光学器件的所述至少一部分的真空腔室,且其中所述方法包括使用前级压力测量值来确定相对于大气压界面的故障的存在。任选地,大气压界面包括具有离子可穿过的孔隙的盘片,且所述方法包括使用前级压力测量值来确定大气压界面中阻挡的存在和/或相对于大气压界面的盘片的问题。相对于盘片的问题可以是盘片的不存在、盘片不正确地插入和/或盘片不正确地对准。如上文所描述,质谱仪(即,其控制系统)可被布置成自动执行此方法。
134、应了解,这些进一步方面中的本公开可并入有相对于本公开的较早方面描述的特征中的任一个,且反之亦然(在其互不相容的程度下)。任何方法方面可包含相对于设备描述的特征中的任一个,且反之亦然。
135、将相对于其中质谱仪包括连接到其上的多个功能模块的实施例描述另一实例,每一模块可操作以在使用中执行质谱仪的预定功能,其中功能模块中的每一个可在使用中在网络中单独寻址和连接。所述方法可包括,作为启动例程的一部分,当连接到质谱仪的一个或多个功能模块在预定时间周期内未能与网络通信时确定存在故障。在后续操作期间,当初始连接到网络的一个或多个模块从网络断开时可确定故障。
136、根据各种实施例,提供具有相对高分辨率的相对小占据面积或紧密的飞行时间(“tof”)质谱仪(“ms”)或分析仪器。质谱仪可具有生物医药工业以及一般分析型电喷雾电离(“esi”)和后续质量分析的领域中的特定应用。根据各种实施例的质谱仪是高性能仪器,其中制造成本已经减小而不损害性能。
137、根据各种实施例的仪器相比于大部分其它常规仪器尤其用户友好。仪器可具有单个按钮,其可由用户激活以便接通仪器且同时起始仪器自行设置例程。确切地说,仪器可具有健康诊断系统,其对于用户是有帮助的,而且同时提供改进的诊断和故障分辨率。
138、根据各种实施例,仪器可具有健康诊断或健康检查,其被布置成使总体仪器且确切地说质谱仪和质量分析仪在非活动或省电周期之后进入就绪状态。该健康诊断系统还可用以使仪器在维护之后或仪器从维护操作模式切换到操作状态之后进入就绪状态。此外,健康诊断系统还可以用于周期性地监测仪器、质谱仪或质量分析仪以便确保仪器在限定的操作参数内操作,且因此质谱仪的完整性或所获得的其它数据不受威胁。
139、健康检查系统可确定应自动执行或呈现给用户的各种动作以决定是否继续。举例来说,健康检查系统可确定不需要校正动作或其它措施,即仪器正在限定的操作限制内正如期望操作。健康检查系统还可确定应执行自动操作以便例如响应于检测到的错误警示、错误状态或异常来校正或调整仪器。健康检查系统还可告知用户:用户应采取特定动作过程或批准控制系统采取特定动作过程。还预期各种实施例,其中健康检查系统寻求否定批准,即健康检查系统可告知用户任选地在限定的时间延迟之后将采取特定动作过程,否则用户以其它方式指示或取消控制系统所建议的所提出的动作。
140、还预期其中提供到用户的细节水平可取决于用户的体验水平而变化的实施例。举例来说,健康检查系统可向相对不熟练的用户提供非常详细的指令或简化的指令。
141、健康检查系统可向例如维修工程师等高度熟练的用户提供不同细节水平。确切地说,额外数据和/或指令可提供到维修工程师,其可不提供给常规用户。还预期,提供给常规用户的指令可包含图标和/或移动的图形图像。举例来说,用户可由健康检查系统导引以便校正故障,且一旦确定用户已完成步骤,则控制系统可改变显示给用户的图标和/或移动的图形图像以便继续导引用户经过所述过程。
142、根据各种实施例的仪器已被设计成尽可能小,同时还大体与现有uplc系统兼容。所述仪器容易操作且已被设计成具有高可靠性水平。此外,仪器已被设计成简化诊断和维修,借此使仪器停工时间和操作成本最小化。
143、根据各种实施例,仪器特定用于健康服务市场,且可与解吸电喷雾电离(“desi”)和快速蒸发电离质谱(“reims”)离子源集成以便为目标应用递送市售体外诊断医疗装置(“ivd”)/医疗装置(“md”)解决方案。
144、质谱仪可例如用于微生物识别目的、组织病理学、组织成像和手术(场所)应用。
145、所述质谱仪相比于常规质谱仪具有显著增强的用户体验,且具有高稳健性。仪器尤其容易使用(特别是针对非专家用户),且具有高可及性。
146、质谱仪已被设计成容易与液相层析(“lc”)分离系统集成使得可提供lc-tof ms仪器。仪器尤其适合于生物医药工业中的例程表征和监测应用。所述仪器使非专家用户能够收集高分辨率准确质量数据,且从所述数据快速且容易地导出有意义的信息。这可以改进对产品和工艺的理解,从而潜在地缩短上市时间并减小成本。
147、仪器可用于生物医药上一级开发和质量控制(“qc”)应用中。仪器还特定地应用于小分子医药、食品和环境(“f&e”)及化学材料分析。
148、仪器具有增强的质量检测能力,即高质量分辨率、准确质量和扩展的质量范围。仪器还能够将母离子碎裂为子离子或碎片离子,使得可执行ms/ms型实验。
149、为避免疑义,相对于本公开的一个方面描述的任何特征可并入于本公开的任何其它方面中(在其并非互相排斥的程度下)。除非上下文另外要求,否则本文中所描述的任何方法步骤可由质谱仪或其控制系统执行。除非上下文另外要求,否则在质谱仪陈述为被布置成执行步骤的情况下,此可由其控制系统实施。对质谱仪的控制系统的参考可指代质谱仪的被布置成实行所描述功能的任何子系统或系统。除非上下文另外要求,否则控制系统被布置成自动执行所描述步骤,即无用户干预。控制系统可使用硬件、软件、固件或其组合实施。
1.一种执行针对质谱仪的启动例程的方法,所述启动例程在接通所述质谱仪后自动执行,其中所述质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到所述质量分析仪的离子光学器件;
2.根据权利要求1所述的方法,其中在容纳所述质量分析仪的真空腔室的压力已达到操作水平之前,所述质谱仪自动切换到所述省电模式。
3.根据权利要求1所述的方法,包括在将所述谱仪切换到所述省电模式之前抽吸容纳所述质量分析仪的真空腔室以减小其中的压力,且在切换到所述省电模式之后继续抽吸所述真空腔室。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一组一个或多个条件包括要求容纳所述质量分析仪的真空腔室内的压力已经降到第一预定阈值以下。
5.根据权利要求1所述的方法,进一步包括随后如果满足另一组一个或多个条件,则自动使所述质谱仪置于操作模式,在所述操作模式中电压被供应到所述质量分析仪和所述源与所述质量分析仪之间的所述离子光学器件两者的一个或多个组件。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述另一组一个或多个条件包括要求基于与所述质量分析仪的一个或多个组件相关联的电流的自动监测,在到所述质量分析仪的所述一个或多个组件的电压供应接通之后的预定周期内未在所述质量分析仪内检测到故障,其中所述方法包括在到所述质量分析仪的一个或多个组件的所述电压供应接通之后的预定周期内自动监测与所述质量分析仪的所述一个或多个组件相关联的所述电流,以确保所述质量分析仪内不存在故障。
7.根据权利要求5所述的方法,其中当容纳所述质量分析仪的真空腔室内的压力降到第二预定阈值以下时,所述质谱仪从所述省电模式自动切换到所述操作模式,其中所述第二预定阈值低于所述第一预定阈值。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述质谱仪被配置成使得其能够切换到待用模式,在待用模式中电压并不被供应到所述质量分析仪的任何组件。
9.一种执行针对质谱仪的启动例程的方法,所述启动例程在接通所述质谱仪后自动执行,其中所述质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到所述质量分析仪的离子光学器件;
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述另一组一个或多个条件另外包括要求被供应到所述质量分析仪的一个或多个组件的所述电压在预定时间周期内已经稳定。
11.根据权利要求9所述的方法,其中所述质谱仪进一步包括连接到其上的多个功能模块,每一模块能够操作以在使用中执行所述质谱仪的预定功能,且当与所述谱仪的所述一个或多个其它真空腔室相关联的所述泵达到预定速度时,检测连接到所述质谱仪的多个功能模块集合中存在哪些功能模块,并且基于所述检测的结果执行所述启动例程的一个或多个步骤。
12.根据权利要求11所述的方法,其中与所述谱仪的所述一个或多个其它真空腔室相关联的所述泵是涡轮泵,其中所述方法包括当相对于所述泵的最大速度的所述涡轮泵的速度超出预定阈值时接通所述质量分析仪的压力计。
13.根据权利要求12所述的方法,其中在相对于所述泵的最大速度的所述涡轮泵的速度超出预定阈值时执行检测所存在的所述功能模块的步骤。
14.根据权利要求9所述的方法,进一步包括在到所述质量分析仪的电压供应接通之后的预定周期内自动监测与所述质量分析仪的一个或多个组件相关联的电流,以确定所述质量分析仪内是否存在故障。
15.一种质谱仪,被布置成在接通所述质谱仪后自动执行启动例程,其中所述质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到所述质量分析仪的离子光学器件,
16.一种质谱仪,包括控制系统,所述控制系统被布置成在接通所述质谱仪后自动执行针对所述质谱仪的启动例程,其中所述质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到所述质量分析仪的离子光学器件;
17.一种质谱仪,包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到所述质量分析仪的离子光学器件;
18.根据权利要求17所述的质谱仪,其中,在所述待用模式中,电压并不被供应到所述质量分析仪的任何组件,且电压并不被供应到所述离子光学器件的任何组件。
19.一种质谱仪,包括控制系统,所述控制系统被布置成在接通所述质谱仪后自动执行针对所述质谱仪的启动例程,其中所述质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到所述质量分析仪的离子光学器件,所述方法包括将电压供应到所述质量分析仪的一个或多个组件,和在到所述质量分析仪的电压供应接通之后的预定周期内自动监测与所述质量分析仪的一个或多个组件相关联的电流,以确定所述质量分析仪内是否存在故障。
20.一种执行针对质谱仪的启动例程的方法,所述启动例程在接通所述质谱仪后自动执行,其中所述质谱仪包括质量分析仪和用于在使用中将离子从离子源导引到所述质量分析仪的离子光学器件,所述方法包括将电压供应到所述质量分析仪的一个或多个组件,和在到所述质量分析仪的电压供应接通之后的预定周期内自动监测与所述质量分析仪的一个或多个组件相关联的电流,以确定所述质量分析仪内是否存在故障。
